基于油水分離的高壓脈沖電源的研究.pdf

1、本文介紹了從靜電破乳延伸出的高壓脈沖的破乳原理,提出采用等離子體技術(shù)進(jìn)行電破乳的方法,講述了高壓脈沖破乳的基本反應(yīng)過程,通過文獻(xiàn)資料和初次實驗總結(jié)歸納出所涉及電源需要的輸入功率等參數(shù)。根據(jù)破乳中對脈沖的要求,設(shè)計高壓脈沖電源主電路,并設(shè)計脈沖電源控制和保護(hù)的方案。在電源整體設(shè)計中,包括了主電路拓?fù)浜碗娫吹牟僮骰芈吩O(shè)計,講述了主電路的原理和設(shè)計理由,同時通過計算設(shè)計了主電路中主要器件參數(shù)的理論值,最后進(jìn)行IGBT選型。在電源中TLT是重要

2、的組成部分,講述了TLT的作用和基本的原理。在電源的控制中包括了對SVPWM的控制設(shè)計和串聯(lián)諧振電路控制原理的研究,講述了SVPWM雙閉環(huán)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換控制方式的原理,并根據(jù)雙閉環(huán)反饋搭建的整流器模型來優(yōu)化整流系統(tǒng)的階躍響應(yīng)。在對串聯(lián)諧振充電的控制中,采用UC3867準(zhǔn)諧振PWM控制芯片進(jìn)行雙頻率的開關(guān)控制,保證脈沖電容器的準(zhǔn)確高速充電。文中講述了DSP2812對UC3867的控制邏輯關(guān)系,用來控制輸出高壓脈沖的頻率,由于所涉及的火花隙開

3、關(guān)的最高頻率為1000Hz,設(shè)計的高壓脈沖輸出的頻率最高也為1000Hz。之后根據(jù)文獻(xiàn)資料講述了設(shè)計同軸電極火花隙開關(guān),保證火花隙開關(guān)的壽命和低電感低損耗,并講述了RLC觸發(fā)的火花隙開關(guān)的應(yīng)用和觸發(fā)原理?？刂齐娐返脑O(shè)計中主要包括2812外圍電路和UC3867的控制電路,并根據(jù)控制算法所需的信號,選擇了信號采集方式,設(shè)計了相應(yīng)的信號調(diào)理電路。此外在硬件設(shè)計中包括IGBT的驅(qū)動電路、輔助電源的設(shè)計、過流保護(hù)和防浪涌等保護(hù)電路?？刂葡到y(tǒng)的軟件

4、設(shè)計主要包括使用TMS320F2812實現(xiàn)SVPWM的軟件控制、高壓脈沖頻率控制、AD轉(zhuǎn)換、FIR濾波器以及數(shù)字PID算法,并通過RS232實現(xiàn)通信。在SVPWM軟件中,設(shè)計了以CAP1為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)矢量初始相位角確定的方法。在第5章中講述了設(shè)計數(shù)字PID和數(shù)字濾波器FIR的原理。最后通過SVPWM的控制方法,搭建了主電路的Simulink模型,包括SVPWM的控制模型,諧振充電等部分,并對其進(jìn)行了仿真。同時,采用SIMtrix仿真了部分