Формирователь сигнала управления системы автоматического регулирования напряжения на электрофильтре

ОП ИСАНИНА ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Гаеударатеенньб кемпет СССР не делам нзебретеннй в открытий, И. Сикорский; В. Кутляшов и С. Е. Баранов 72) Авторы изобретения Научно-исследовательский и проектный институтпо газоочистным сооружениям, технике безопасности"и охране труда в промышленности строительныхмате иалов (НИПИОТСТРОМ)(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОфИЛЬТРЕ Изобретение относится к системам регулирования электрических величин и, в.частности, может быть использовано- всистемах евтоматического регулированиянапряжения на электрофильтрах,, Питание электрических фильтров газаэлектроэнергией осуществляется от поповышающе - выпрямительных агрегатов,оснащени,лх специальной системой автоматического регулирования, обеспечивающей оптимизацию режима электройитанйя,т, е, йоддержание на определенном уровне величин напряжения и тока электрофильтра.При автоматическом регулировании, напряжения фильтра на эффективностьгазоочистки, наряду с правильным выбором закона регулирования, большое влияние оказывает точность реализации принятого закона, 29Принято считать, что зона регулирования должна находиться в области вольтампериой характеристики фильтра, соответствующей режиму искровых разрядовРегулирование ведется с учетом интенсивности искрения в осадительиом прост. раистве, Сигнал управления,.устанавливающий взаимосвязь между интенсивностью искрения и выходными параметрами преобразовательного агрегата (ток, напряжение), вырабатывается специальным устройством - формирователем сигнала управления. формирователь сигнала уп-,Ф. равления состоит из селектора искровых. разрядов и блока интегрирования, уро/.вень напряжения на выходе которого определяет велйчины напряжения и тока электрофильтра в текущий момент времени.Погрешности в работе селектора приводят к неправильной оценке интенсив-. ности возникновения искровых разрядов в.электрофильтре и обуславливают формирование регулятором воздействия, не соответствующего сложившейся ситуации. Указанное обстоятельство приводит к тому, что на электрофильтре устанавливается уровень напряжения, отличающийся3 7146от оптимального, Что, в свою очередь,ухудшает очистки отходящих газов. Из вестны системы регулирования Я и 21,в которых используются формйрователисигнала управления, аналогичнйе йос"назначению предлагаемому.Эти системы осущесс свляют йвтбмйтическое регулироваНйе Напсрясжесйнся наэлектрофильтре по интенсивности процес са искрения в осадительном пространстве.К их:основным недостаткам относятся""следующие:"выхосдносй сигнал не отражает реальную интенсивность каждого искровогоразряда в отдельности; ." ,; 15- ййзкая ус стосйчйвость к"сигналамйоМехи.Зги недостатки обусловлены как са,мими физическими параметрами, приняты-"ми в"качестве исходных характеристйкинтенсивности искрения, так и схемйымирешениями.,Протбтипом изобретения являетсяформирователь сигналов упрасвлсейия "ос"йосвносго контура регулирования преобразовательного агрегата типа АТф 2).Селектор искровых разрядов агрегатаАТФ представляет собой йараллельйую. схему И, называемую . иначе блоком сов 30падений сосстоящсусю из двух включенныхна общую"нагрузку усссилйтельсйыхс каскадов -выполненных на транзисторах. Одиниз входов блока совпадений подключен квысоковольтному делителю напряжения,с которого снимается сигнал, пропорцио 35нальный "напряжеййю на эйектрорисльтре,второй -сск"резйсторувкдйченному" вйопожительный полюс выссоковотьтноговыпрямителя, йапряжение на котором- про 40йорционвльно току через электрофйльтр.Выходселектора черезс" согласующий кас-КаД ПОШСЛЮЧЕН К- ИНстсЕГрйРуЮщЕМу"УСтрсйству.-сс сПри нормальном режиме работы элект-;45рофильтра напряжение на его-электродахпредставляет собойсумму постоянной ипеременной составляющих. Размсасх переменной составляющей зависит от режимаработы электрофильтра, и порой достигает 5 О% от амплитудного значенияполного напряжения. Исскровье-и дуговыеразряды в осадительном пространствеэлектрофйльтра проявляются скачкообраз 55ным снижением напряжения на его электродах до нуля и импульсным нарастаниемтока Импульс тока представляет собой,Сумму нескольких составляющйх с различными амплитудами, фазами и частотами колебаний,Наиболее ярко проявляются две составляющиеосновная (частота колебаний 200-280 Гц) и высокочастотная(частота колебаний 50-100 кГц).Значения частот колебательных составляющих тока зависят от параметровсиловой цепи преобразовательного агрегата и электрофильтра.Амплчтуда тока искрового разрядаосновной частоты определяется как параметрами цепи системы агрегатфильтр, так и характероМ нарушений восадительном прострасистве, .На входы селектора поступают сигналы, пропорциональные мгновенным значениям напряжения и тока электрофильт-,ра. Нормально транзисторы параллель-ной схемы И селектора открыты токами смещения от источника питания, исигнал на-выходе отсутствует,При искровых разрядах один из транзисторов закрывается импульсами токачерез электрофильтр, второй - сигналом,Пропорциональным производной от напряженияна электрофильтре. На выходе селектора появляются импульсы напряжения, длнтельность которых равна длитель;ности тока искрового разряда.Существенным недостатком формирователя сигнала управления в прототйпеявляется то, что он обладает низкой помехоустойчивостью и точностю регулирования. Указанное обстоятельство объясняетсятем, что в качестве сигнала, характеризующего искровой разряд, используетсянапряжение, пропорциональное производной от снижения напряжения на электрофильтре,Наличие значительной (50 - 60%)переменной составляющей в напряжении фильтра при нормальном режиме работы в целом ряде случаев приводит к появлению ложных (не связанных с искровыми разрядами) импульсов на выходе селектора и, как следствие, формированиюсигнала управления, не отражающего действительную ситуацию в осадительном пространстве,Целью изобретения является повышение точности регулирования напряжения на электрофильтре, повышение помехоустойчивости формирователя сигнала уп, равленйя и увеличение эффективности процесса очистки газов в электрофильтре,6селектора является выделение переходных составляющих тока, соответствующих искровым разрядам в электрофильт- ..ре, и формирование из этих сигналов импульсов напряжения, амплитуда кМорыхпропорциональна амплитуде тока искрового разряда,а длительность равна длительности основной полуволны этого тока;- блока .интегрирования 1 1, состоящего из дозирующего конденсатора 12,диодного оммутатора 13, 14, накопительного конденсатора 15 и разрядногорезистора 16; назначением данного узлаявляется формирование сигнала управления,"величийа"напряжения которого "пропорциональна усредненной за некоторыйпериод времени интенсивноСти искровыхразрядов в электрофильтре;- блока питания 17,Работает формирователь сигнала управления следующим"образом.В режиме работы электрофильтра, когда йскровые разряйы"в" осадигельномпространстве отсутствуют, через резистор"1, включенныйв цепь".высоковольт-ного выпрямителя; ппотекают импульсытока, частота следования которйх 10051.Напряженйе, пропорциональное току йлектрофильтра, подаегся одновременно на дед"литель 6, 7 -идифференцирующую цепочку 9, 10 селектора 2.Так как"дйфференцирующая цепочкаявляется.и данном слуЧае фильтром верхних частот; то сигнал на ее выходе отсутствует и, следовательно",ключ 5 иусилитель тока 4 эакрыты, т. е, сигнална выходе Селектора отсутствует.Искровые разряды в электрофильтрекак было описано выше, сопровождаются-появпенйемв гоке высокочастотной(,50-100 кГц) и низкочастотной (200250 Гц) составляющих тока. При этомна выходе дифференцирующей цепочки О,10 появляется сигнал, пропорциональныйпроизводной высокочастотной составляющей тока искрового разряда, а на входеусилителя 4 - пропорциональный току"низкочастогной составляющей этого разряда. Так как усилитель тока 4 работаетв линейном режиме, на выходе селекторапоявится сигйал,пропорциональный токунизкочастотной переходной составляющейисхрового разряда, т". е, интенсивностиразряда,Последовательность, импульсов, сформированных селектором, подвергаетсяскользящему интегрированию блоком 11. 5 7146Достижение поставленной цели обус лавливается применением селектора искровых разрядов новой конструкций, содержащего наряду с известными новые функциональные узлы.5Основными отличительными признаками изобретения является наличие блока совпаденийселектора искровых разря дов новойконструкции, состоящегоиз последовательно включенных на ббщую : 1 О нагрузку усилителя тока и управляемого электронного ключа, дифференцирующей цепочки, одновременно являющейся филЬтром верхних частот, импульс напряжения на Выходе которой пропорционален производной высокочастотной составляющей тока искрово 1 о разряда, резистивного делителя, найряжение на выходе которого пропорциональнотоф"электро- фильтра, причем вход усилителя тока че й рез резистйвный делитель,а Вход электронного Фпбча через дифференцирующую цепочку йодключены к резйсторув цепи высоковольтного выпрямителя, напряже" "25 ние на котором йропорционально току электрофильтра, Совокупность-новйх бло- ковдает возможность получить на вьем" де устройства импульс напряжения,амп- литуда которого пропорциональна ампли туде тока искровогоразряда,а длйтель- ность равна длительности осйовной полу- /волны этого тока, т. е. ийтенсивности разряда.Сущность изобретения поясняется чер-35 тежом, на котором изображена принципи- альная электрическая схема формирователя сигнала управления системы автома- тического регулирования напряжения йа электрофильтре.Устройство состоит из следующих основных узлов и деталей:- резистора 1, включенного в цепь высоковольтного, выпрямителя, с которо- го на вход формирователя подается сю 4 нал, пропорциональный току электрофильт ра;- селектора искровых разрядов 2, представляющего собой блок совпадений с двумя входами и состоящего из после довательно включенных на общую нагрузку 3 усилителя тока 4 и электронного ключа 5, причем вход усилителя тока подключен к делителю напряжения, состоящему из резисторов 6 и 7, а вход электронного ключа 5 через развязываю щий диод 8 подключен к дифференцирующему устройству, состоящему из кондея сатора 9 и резистора 10; назначением616 8женин на электрофильтре, помехоустойчивости и увеличения эффективности про-.цесса очистки газа, блок совпадений селектора искровых разрядов выполнен из 5 последовательно соединенных нагрузочного резистора, транзисторного усилителя тока и управляемого электронногоключа, причем вход усилителя тока черезрезистивный делитель и вход электропногоключа"через дифференцирующую цепочку подключены к резистору датчика токаэлектрофильтра а общая точка нагрузочного резистора и транзисторного усилителя тока соединена со входом интегратора.Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе1, Патент Англии Мц 1205645,кл. В 1, 1967.2. Автбрское свидетельство СССР355606, кл. б 05 Г 1/22 1972(прототип). ПИ аказ 9310/5 Проектная 4 иал ППП "Патент", г,. Уж7 714 Выходной сигнал этого блока пропорционален усредненной за некоторый промежуток времени интенсивностиискровых разрядов и является сигналом управления,.определяющим величину напряжения на электрофильтре в текущий момент вре мени. формула изобретения Формирователь сигнала управления системы автоматического регулирования напряжения на электрофильтре, содержащий датчик тока электрофильтра, состоящий из связанных между собой резистора, включенного в цепь высоковольтно 1 о выпрямитечя, блока совпадений селектора искровых разрядов и интегратора,о тличающийся тем, что, сцелью повышения точности регулирования напря 1тираж 78 З Подписное