大功率介质阻挡等离子体电源特性及工业应用研究
2 等离子体发生电源工业运行特性
本文研制电源是为大型介质阻挡放电负载配套，运用于等离子体烟气脱硫脱硝工业装置。在一系列工业试验和运行中，本电源系统表现稳定、可靠，达到了工程研制目标，表现出优秀特性。
如图3所示，整个大功率电源实际工业系统的组成如下：三相380V工频交流电源，先经过隔共模电感离变压器，再经三相调压变压器降压至工作电压，输入高压高频发生电源，产生的高压高频电流加载在由板一板电极结构组成的介质阻挡放电负载上。
隔离变压器输入和输出均为380V，隔离变压器的主要作用是：保证后续电路与供电主回路的隔离以免受到主回路中比较大的电压、电流特性变动的影响，达到后续电路的稳定性，同时防止高压脉冲电源对主回路的影响，防止造成电源污染，提高整个一二次电路的安全性和可靠性。三相调压变压器通过输出电压调节，控制电源系统的功率输出，本电源系统使用的机械式调压变压器，也可很方便的采用电子调压方法。阻挡介质放电负载为多个板一板电极结构负载的并联，为一般大功率阻挡介质放电负载形式。
1)电源过零开关软关断运行特性
是否真正实现电流过零电子开关软关断，是串联负载谐振式电源能否长时间可靠工作的关键，特别在电源大功率工作状态，实现电流过零电子开关软关断尤为困难和重要。
本文对电源在现场实际运行状态进行了主电流IL的测量，获得了大功率下电流过零电子开关软关断特性。电源高压高频电源产生并输出几万伏的高频电压，输出端为一个高电压电极接反应器负载正极，另一端负极接反应器负载贴片电感负极，负极必须可靠接地。负极上串有互感器(见图3)，互感器的输出信号由数字示波器观察并记录如图4，这样可由示波器观察到放电回路中波形变化。
由于实际谐振电源控制电路在电流过零关断驱动IGBT时存在误差，产生瞬时脉冲震荡不可避免，驱动误差越小则脉冲震荡越小，脉冲震荡小，电源电子开关IGBT工作安全性就高。图4和图2中的波形毛刺就是IBGT驱动关断误差形成的脉冲震荡电流，它表明在大功率工作状态下，本文研制的电源系统在电流过零关断控制串联负载谐振方面，达到了很高的技术水平，完全保证电源大功率状态下长时间连续工作的要求，结果令人满意。
2)电源变负载自适应运行特性
本文研制电源系统的又一重要特点时变负载自适应运行特性，这一优点对工程应用尤为重要。众所周知，实际工业负载很难做到非常稳定，特别是大功率负载尤其如变压器与电感器设计此。
所谓变负载自适应运行特一体电感器性是指电源的谐振控制系统并不固定系统谐振频率，系统谐振频率是由系统中存在具有感性的高频变压器和具有容性的DBD反应器负载所决定，它们实际上构成了一个R、L、C串联谐振电路。系统负载发生变化时，系统谐振频率亦发生变化。本文研制电源谐振控制电路是通过检测主谐振电流实现电流过零软关断控制，因此，谐振控制与负载特性无关，从而实现电源的变负载自适应运行特性。
在本文研制电源系统的工程运用试验中，发现系统的负载不稳定，湿度对负载电气特性产生不良影响。在不同天气情况下进行了系统的负载测试，显示系统负载的电阻特性发生很大变化，从1．56MΩ～200．0MΩ。电源系统的在负载变化情况下，运行谐振频率相应变化，运行结果见图5。
3)大功率长时间工业运行特性
大功率谐振电源启动是发生电子开关IGBT烧损事故最危险时刻，谐振启动过程的良好设计是研制电源的第一个关键问题，本文研制电源系统很好解决了这一难题。
本文研制电源在配套的大型阻挡介质放电负载上已经过无数次启动，至今为止尚未发生IGBT烧损现象，完全满足工业应用要求。
图6是本文研制电源在大功率启动过程的IGBT触发信号和谐振主电流特性曲线，主谐振回路经过6～8个谐振周期，主谐振电流达到了稳定工作电流，谐振电流包络线增长平滑。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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