Высокочастотный и высоковольтный источник питания

DeFa Environmental Equipment производит высокочастотные источники питания высокого напряжения для промышленных электростатических и плазменных применений. Эти высокочастотные и высоковольтные источники питания преобразуют входной трехфазный переменный ток в регулируемый выходной постоянный ток с напряжением от 1 кВ до 120 кВ, с номинальной мощностью от 1 до 200 кВт в одном шасси и более высокой мощностью, доступной за счет параллельных конфигураций.

Ключевым техническим отличием от обычных трансформаторов сетевой частоты 50/60 Гц является частота коммутации. Мы работаем в диапазоне от 20 до 50 кГц, используя резонансную топологию LLC с управлением DSP. Это позволяет нам использовать гораздо меньшие по размеру трансформаторы с ферритовым сердечником вместо больших трансформаторов с железным сердечником и достигать эффективности преобразования выше 95% в большей части диапазона нагрузок. На практике это означает снижение энергопотребления на 20–30 % при той же выходной мощности по сравнению со старыми конструкциями трансформаторов.

Функции и преимущества Описание

Принципы работы

Высокочастотный и высоковольтный источник питания преобразует входной переменный ток в постоянный, а затем переключает его на высокую частоту через инверторный каскад. Высокочастотный переменный ток усиливается компактным ферритовым трансформатором, затем выпрямляется и фильтруется для получения окончательного выходного постоянного тока.

DSP постоянно регулирует частоту переключения для поддержания оптимальной работы при изменяющейся нагрузке и состоянии линии. Это регулирование с обратной связью реагирует на изменения в микросекундах. Пользователи могут выбрать один из трех режимов управления: постоянное напряжение, постоянный ток или постоянная мощность. Для электрофильтров типичен постоянный ток, поскольку он поддерживает стабильную корону даже при колебаниях пылевой нагрузки. Плазменные реакторы обычно работают при постоянном напряжении, чтобы поддерживать стабильные условия разряда.

Выходная производительность

Пульсации выходного сигнала не превышают 1 % от пика до пика при полной нагрузке. В электрофильтре низкая пульсация означает более стабильный коронный ток и лучшую эффективность сбора без чрезмерного искрения. При плазменной обработке ЛОС это приводит к стабильному разряду и более предсказуемой скорости окисления.

Точность регулирования напряжения находится в пределах ±0,5% от заданного значения, а регулирования тока — в пределах ±1%. Малое время отклика — обычно менее 100 микросекунд — помогает подавить искрение в приложениях ESP, что снижает износ электродов и продлевает интервалы технического обслуживания.

Системы защиты

Мы встроили комплексную защиту как источника питания, так и подключенной нагрузки. Стандартные функции включают перенапряжение, перегрузку по току, короткое замыкание, потерю входной фазы и отключение при перегреве.

Обнаружение дуги заслуживает особого упоминания. В электрофильтрах искрение является частым и в некоторой степени нормальным явлением. Однако продолжительная дуга может повредить разрядные электроды. Наше устройство обнаруживает всплеск тока дуги и немедленно снижает выходную мощность. Если дуга сохраняется дольше установленного времени, настраиваемого пользователем, устройство полностью отключается. Это предотвращает появление точечной коррозии и продлевает срок службы электрода.

Все события защиты регистрируются с отметками времени и сохраняются в энергонезависимой памяти. Операторы могут получить историю неисправностей через интерфейс связи.

Мониторинг и контроль

RS-485 с Modbus RTU входит в стандартную комплектацию. Ethernet с Modbus TCP доступен в качестве опции. Через эти интерфейсы вы можете подключить устройство к системе DCS или SCADA предприятия.

Удаленно операторы могут считывать выходное напряжение, выходной ток, состояние неисправности, внутреннюю температуру и энергопотребление. Вы также можете удаленно регулировать заданные значения напряжения и тока, изменять режимы управления и сбрасывать неисправности. Это снижает необходимость посещения объекта, особенно при установке в замкнутых пространствах или зонах повышенного риска.

Для аналогового управления в стандартной комплектации мы предоставляем входы 4–20 мА для заданного значения и выходы для сигналов состояния.

Физический дизайн

Высокочастотная конструкция значительно уменьшает размер и вес. Блок мощностью 100 кВт занимает примерно одну десятую объема эквивалентного трансформатора 50/60 Гц. Это делает модернизацию практичной при замене старых устройств в переполненных электрических помещениях. Вес также снижается, поэтому для установки не требуется тяжелое подъемное оборудование.

Охлаждение — принудительное воздушное для моделей мощностью до 50 кВт и водяное для более высоких мощностей или для установок, где температура окружающей среды превышает 40°C. Стандартный класс защиты IP20 для использования внутри помещений; IP54 доступен для использования на открытом воздухе или в пыльных условиях.

Приложения

Эти источники питания используются в нескольких промышленных экологических приложениях:

Электростатические фильтры для сбора пыли дымовых газов на электростанциях, цементных печах, сталеагломерационных заводах и мусоросжигательных заводах. Стабильный выход постоянного тока повышает эффективность сбора и снижает выбросы в атмосферу.

Системы плазменной очистки летучих органических соединений для разложения летучих органических соединений в потоках выхлопных газов химических заводов, линий нанесения покрытий, полиграфических предприятий и фармацевтического производства.

Промышленная обработка масляных паров и туманов для машин механической обработки, пищевой промышленности и текстильных машин.

Системы контроля запаха для очистных сооружений, предприятий по компостированию и операций по переработке, где плазма или коронный разряд используются для расщепления H₂S, аммиака и других пахучих соединений.

Установки очистки воздуха для коммерческих зданий, чистых помещений и медицинских учреждений.

Надежность и тестирование

Мы производим высоковольтные источники питания с 2006 года. Наша установленная база превышает 2000 единиц в Китае, Юго-Восточной Азии, на Ближнем Востоке, в Южной Америке и Европе. Многие из них работают на цементных и сталелитейных заводах, где температура окружающей среды регулярно превышает 45°C, а нагрузка от пыли высока.

Полевые данные этих установок дают нам среднее время между отказами чуть более 80 000 часов. Это число основано на реальных журналах эксплуатации, а не на теоретических расчетах.

Перед отправкой каждое устройство проходит 48-часовое испытание на приработку при полной номинальной нагрузке. Мы также проводим испытание на устойчивость к высокому напряжению при мощности, превышающей номинальную в 1,5 раза, в течение одной минуты. Каждая функция защиты проверяется индивидуально во время финального теста.

Критически важные компоненты — модули IGBT, высоковольтные трансформаторы, конденсаторы и платы управления — поставляются от поставщиков первого уровня. Мы проверяем каждую партию по прибытии и ведем записи отслеживания всех ключевых деталей.

Параметры настройки

Мы предлагаем индивидуальные конфигурации для нестандартных требований по напряжению, току или механическим требованиям. Примеры включают установки для конкретных плазменных процессов, морские скрубберы с устойчивостью к солевому туману и высотные установки, требующие корректировки по снижению номинальных характеристик.

Наша команда инженеров может помочь с согласованием интерфейсов, адаптацией логики управления и фильтрацией гармоник. Мы также предоставляем поддержку при вводе в эксплуатацию на месте для более крупных проектов, хотя большинство устройств предварительно настроены для работы со стандартными системами ESP или плазменной системой.

Документация и поддержка

Каждое устройство поставляется с полным руководством по установке, подключению, эксплуатации, устранению неполадок и техническому обслуживанию. Мы предоставляем техническую поддержку по электронной почте и телефону, отвечая на стандартные запросы в течение 24 часов. При неотложных вопросах мы можем организовать удаленную диагностику через интерфейс связи.

Запасные части для текущих моделей имеются на складе, и мы ведем документацию по устройствам, поставленным в течение последних десяти лет, для поддержки устаревшего оборудования.