基于DSP TMS320LF2407控制的静电除尘三相电源

摘要

电除尘器以其除尘效率高、运行和维修费用相对低廉等特点，在减少排放到大气中有害粉尘方面起着十分重要的作用，是当前使用较为广泛的一种环保设备。静电除尘电源作为电除尘器的关键设备，其性能的好坏对除尘效率影响极大。本文详细介绍了基于DSP TMS320LF2407控制的静电除尘三相硅整流电源的设计。与常规单相静电除尘电源相比，该电源具有如下特点： 1、电网平衡供电，三相对称，功率因数接近100﹪； 2、由于采用三相星形输入接线方式，在同等功率输出条件下，减少了初级电流和缺相损耗； 3、极大地改善了输出电压、电流的线性度，满载输出的纹波系数小于5﹪，有效地提高了除尘反应器的注入电晕功率。 首先，本文介绍了三相静电除尘电源主电路及操作控制回路设计原理，并对电源主电路三相交流调压部分进行了仿真分析；对静电除尘电源火花检测与处理原理及反电晕现象进行了深入研究，分析了其针对不同工况时的控制方式。 其次，详细介绍了基于DSP TMS320LF2407的静电除尘电源智能控制系统的硬件及软件设计。该控制系统以DSP TMS320LF2407为控制核心，以CA6100通用触发板作为晶闸管触发电路，能够自动跟踪电场的变化，有效控制静电除尘电源，使其长时间工作在临界放电状态，大幅度提高除尘效率。 最后，通过对电源进行实验调试，给出了实验结果及波形。

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章绪论

1.1课题背景

1.2静电除尘技术的发展

1.2.1国外静电除尘技术的发展过程

1.2.2国内静电除尘技术的发展状况

1.3静电除尘的原理

1.4静电除尘电源供电方式浅析

1.5论文的主要工作

第二章主电路及操作控制回路设计

2.1电源总体设计

2.2主电路原理及特点

2.3晶闸管三相交流调压的分析

2.3.1波形仿真分析

2.3.2 谐波和功率因数分析

2.4主电路参数设计

2.4.1整流变压器设计

2.4.2抗短路电抗器参数的计算

2.4.3晶闸管参数的计算

2.4.4保护电路参数的计算

2.5操作控制回路设计

第三章静电除尘电源的控制原理

3.1火花的检测与处理原理

3.1.1火花检测原理

3.1.2火花的处理

3.2静电除尘电源的控制方式

3.2.1最佳火花率控制

3.2.2最高平均电压控制

3.2.3按火花强度控制

3.3反电晕现象及其相应控制方式

3.3.1反电晕现象

3.3.2拐点法控制

3.3.3间歇供电

第四章静电除尘电源智能控制系统硬件设计

4.1控制系统的功能特点

4.2控制系统结构

4.3中央控制单元DSPTMS320LF2407简介

4.4控制系统硬件设计

4.4.1 DSP外围接口电路

4.4.2模拟信号采集

4.4.3信号调理电路

4.4.4键盘和液晶显示电路

4.4.5晶闸管触发电路

4.4.6偏励磁检测电路

4.4.7火花检测电路

4.4.8总线通信电路

4.4.9故障保护电路

4.5抗干扰设计

4.5.1静电除尘电源现场噪声干扰源分析

4.5.2控制系统硬件抗干扰设计

第五章静电除尘电源智能控制系统软件设计

5.1电压闭环PID控制

5.1.1 PID控制简介

5.1.2数字PID控制器设计

5.2控制系统软件设计

5.2.1主程序

5.2.2液晶显示程序

5.2.3数字滤波程序

5.2.4故障检测处理程序

5.2.5火花处理程序

5.2.6 CAN总线通信程序

第六章实验结果与波形

6.1直流高压的电晕放电模式

6.2三相与单相电源对比实验

6.3三相电源火花控制波形

6.4三相交流调压波形

第七章总结与展望

参考文献

附录电源系统实物照片

作者简历