РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ
Modes of parameters control of sources of pulse and DC voltages at power supply of electrostatic precipitator are investigated. The installation modeling modes of power supply of filters with controlled pulse and DC voltages is developed. Regularities of change of load current and sources power taki...
Збережено в:
| Дата: | 2014 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1117 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Technical Electrodynamics| _version_ | 1870203790084276224 |
|---|---|
| author | Диордийчук, В.В. |
| author_facet | Диордийчук, В.В. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": " В.В. Диордийчук",
"institution": "Институт импульсных процессов и технологий НАН Украины. пр. Октябрьский, 43-А, Николаев, 54018, Украина"
}
] |
| author_sort | Диордийчук, В.В. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-01-10T12:06:36Z |
| description | Modes of parameters control of sources of pulse and DC voltages at power supply of electrostatic precipitator are investigated. The installation modeling modes of power supply of filters with controlled pulse and DC voltages is developed. Regularities of change of load current and sources power taking into account change of a nonlinear volt-ampere characteristic of corona discharge are de[1]fined. References 8, figures 2. |
| first_indexed | 2026-06-16T01:20:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
132 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 4
УДК 621.373
РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО
НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ
В.В.Диордийчук
Институт импульсных процессов и технологий НАН Украины.
пр. Октябрьский, 43-А, Николаев, 54018, Украина.
E-mail: redlineone86@gmail.com
Исследованы режимы регулирования параметров источников импульсного и постоянного напряжений при пи-
тании электрофильтра. Разработана установка, моделирующая режимы электропитания фильтров регули-
руемыми импульсным и постоянным напряжениями. Определены закономерности изменения тока нагрузки и
электрической мощности источников с учетом изменения нелинейной вольт-амперной характеристики корон-
ного разряда. Библ. 8, рис. 4.
Ключевые слова: электрофильтр, коронный разряд, напряжение, импульс, мощность.
Для фильтрации промышленных газов с осаждением твердых частиц в электрических фильтрах (ЭФ)
обычно применяют постоянное напряжение [1, 4]. Но прочность воздушных промежутков импульсному напря-
жению выше, чем постоянному, поэтому питание ЭФ повышенным импульсным напряжением, которое кратко-
временно может увеличивать величину и плотность заряда на частицах и возникающее силовое воздействие,
может интенсифицировать электрофильтрацию газов. В работах [4, 5] утверждается, что применение источника
импульсного напряжения (ИИН) вместо источника постоянного напряжения (ИПН) может уменьшить запы-
ленность газов на выходе ЭФ в 1,5–1,6 раза и снизить их электрическую мощность в 10–20 раз. Применение
ИИН устраняет также обратную корону на электродах фильтров, возникающую при применении ИПН. Иссле-
дования [6, 7] показывают, что при применении разрядно-импульсных ИИН необходимо решать задачи синтеза
их разрядных электрических цепей для оптимизации скорости нарастания разрядных токов в газовом проме-
жутке ЭФ.
Сейчас активно развивается метод одновременного электропитания ЭФ от ИИН и ИПН [2, 3, 8], но его
практическое применение сдерживается отсутствием информации о закономерностях изменения тока нагрузки
и электрической мощности обоих источников с учетом изменения нелинейной вольт-амперной характеристики
(ВАХ) ЭФ при разных частотах импульсного электропитания и энергетических характеристиках ИИН и ИПН.
Целью работы является определение целесообразного регулирования параметров ИИН и ИПН с уче-
том зависимости характера нелинейной вольт-амперной характеристики газового промежутка ЭФ от частоты
импульсного электропитания и взаимно-зависимых параметров обоих источников.
Для достижения цели необходимо определить электрофизические особенности зажигания и горения
коронного разряда в активной зоне ЭФ и определить требования к ИИН и ИПН.
Электрической нагрузкой в пластинчатом ЭФ является электродная система (ЭС) "острие – плоскость"
с отрицательным потенциалом на острие. Подача напряжения 45–80 кВ на ЭС зажигает коронный разряд в меж-
электродном газовом промежутке, твердые частицы в котором приобретают отрицательный электрический за-
ряд [1–4]. Электрическое поле вне зоны разряда вызывает дрейф таких частиц к осаждающему электроду (ОЭ).
Интенсивность осаждения частиц определяется током коронного разряда Iк, величину которого при примене-
нии выражения Дейча [3] можно описать следующим образом:
2 1
0 0
0
4 ln ( ) ,к
dI K H U U U
r
− −= πε ⋅ ⋅ − ⋅ (1)
где К – коэффициент, характеризующий подвижность ионов, м2/В·с; Н – длина газового промежутка, м; d – шаг
коронирующих элементов, м; r0 – радиус коронирующего элемента, м; U0 – напряжение зажигания коронного
разряда, В.
Площадь коронирующих электродов (КЭ) ЭФ SКЭ>700 м2, а осаждающих электродов (ОЭ) еще больше
(SОЭ ~ 36000 м2) [1, 2], тогда при длине промежутка H < 400 мм, шаге d~0,15–0,35 м и радиусе r0~1 мм емкость
ЭС можно определять по формуле
.HSС КЭ
1
0эс
−εε=
С учетом же и емкостной составляющей тока коронного разряда в фильтре при его питании импульсно-
периодическим напряжением с постоянной составляющей можно пользоваться выражением
2 1
0 0
0
( )( ) 4 ln ( ( ) ) ( ) .н эс
d du ti t K H u t U u t С
r dt
− −= πε ⋅ ⋅ − ⋅ +
© Диордийчук В.В., 2014
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 4 133
На рис. 1 показана схема экспериментальной установки электропитания ЭФ с последовательным вклю-
чением ИИН и ИПН [8]. На схеме представлено: ЗУ – зарядное устройство накопительного конденсатора С1;
К1 – полупроводниковый коммутатор; Tr1 – импульсный трансформатор; VD2–VD5 – выпрямительный воль-
тодобавочный мост; TA1 – автотрансформатор; Tr2 – повышающий трансформатор, VD1 – выпрямительный
диод; С2 – сглаживающий конденсатор; ЭС – электродная система, Сэс – эквивалентная паразитная емкость ЭС;
PA1 – микроамперметр; PV1 – киловольтметр.
Вольт-амперная характеристика коронного
разряда газового промежутка в ЭС фильтра регист-
рировалась при постоянном токе и при импульсных
токах разных частот с использованием соответст-
вующих регистрирующих приборов. На основании
полученных ВАХ оценивалось действующее значе-
ние токов различной частоты и определялось влия-
ние уровня постоянного напряжения на параметры
ИИН. На рис. 2 показано семейство ВАХ, получен-
ных при регистрации действующих значений тока и
напряжения и изменении частоты импульсов ИИН
от 0 до 25 Гц, причем ВАХ при частоте f = 0 Гц яв-
лялась исходной зависимостью тока от напряжения ЭФ.
На рис. 3 показаны зависимости тока нагрузки Iк от частоты импульсов ИИН f, причем точки на оси ор-
динат Iк (при f = 0) получены при питании ЭФ от ИПН с разным уровнем постоянного напряжения (от 15 до
35 кВ), но при отключении ИИН. Увеличение тока коронного разряда в ЭФ при увеличении частоты его элек-
тропитания от ИИН можно объяснить увеличением его емкостной составляющей.
Анализ зависимостей Iк (f) на рис. 3 показывает, что при увеличении частоты импульсного электропи-
тания ЭФ значение тока нагрузки также увеличивается, но стремится к некоторому неизменному значению,
которое тем больше, чем выше постоянное
напряжение электропитания ЭФ.
На рис. 4 представлено влияние уров-
ня постоянного напряжения ИПН Uп на мак-
симальное значение импульсного напряжения
ИИН Uи и его длительность τи. С увеличением
значения Uп значения Uи можно увеличивать
при уменьшении длительности импульсов τи.
Анализируя зависимости Iк(Uп) на
рис. 2, можно также отметить, что с увеличе-
нием частоты импульсного напряжения харак-
тер зависимости Iк от Uп становится более ли-
нейным, сохраняя тенденцию повышения ско-
рости увеличения тока при увеличении посто-
янного напряжения Uп на ту же величину.
Выводы. 1. При увеличении частоты импульсного электропитания электрического фильтра значение
тока коронного разряда в нем также увеличивается, но стремится к некоторому значению, которое тем больше,
чем выше постоянное напряжение электропитания ЭФ. При этом характер зависимости Iк от Uп становится бо-
лее линейным, т.е. сохраняет тенденцию повышения скорости увеличения тока при увеличении постоянного
напряжения Uп на ту же величину.
Рис.1
Рис.2 Рис.3
f=0 Гц
f=10 Гц
Uп=15 кВ
Uп=25 кВ
Uп=35 кВ
f=25 Гц
Рис.4
τн(Uп)
Uн(Uп)
134 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2014. № 4
2. При питании электрофильтра от регулируемых источников импульсного и постоянного напряжений
электрическую мощность и, соответственно, эффективность фильтра наиболее целесообразно регулировать
одновременным изменением частоты импульсного напряжения и уровня постоянного напряжения.
1. Алиев Г.М.-.А., Гоник А.Е. Электрооборудование и режимы питания электрофильтров. – М.: Энергия, 1968. – 128 с.
2. Богуславский Л.З., Мирошниченко Л.Н., Диордийчук В.В., Винниченко Д.В., Ярошинский Н.С. Создание макетных
образцов высоковольтного оборудования комплексных систем электрофильтрации экологически опасных промышленных
выбросов // Вісник НТУ «ХПІ». Техніка та електрофізика високих напруг. – 2012. – № 52 (958). – С. 31-38.
3. Верещагин И.П., Левитов В.И., Мирзабекян Г.З., Пашин М.М. Основы электрогазодинамики дисперсных сред. –
М.: Энергия, 1974. – 480 с.
4. Санаев Ю.И. Обеспыливание газов электрофильтрами. - Семибратово: Кондор-Эко, 2009. – 170 с.
5. Переводчиков В.И., Шапенко В.Н., Щербаков А.В., Калинин В.Г., Стученков В.М. Источники знакопеременного,
импульсного и импульсно-знакопеременного питания электрофильтров // Электрические станции. – 2003. – № 1. – С. 56–61.
6. Щерба А.А., Супруновская Н.И. Закономерности повышения скорости нарастания разрядных токов в нагрузке
при ограничении их максимальных значений // Техн. електродинаміка. – 2012. – № 5. – С. 3–9.
7. Щерба А.А., Супруновская Н.И. Синтез электрических цепей с емкостными накопителями энергии в полупро-
водниковых формирователях мощных разрядных импульсов // Техн. електродинаміка. – 2014. – № 1. – С. 3–11.
8. Патент RU 2107986, Россия. МПК H02P9/10, B03C3/68. Устройство для одновременного питания электро-
фильтров постоянным и импульсным напряжениями / Понизовский А.З., Понизовский Л.З., Потапов В.А., Шведчиков А.П. //
Подача заявки 28.12.1992. Публикация патента 27.03.1998.
УДК 621.373
РЕГУЛЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ДЖЕРЕЛ ІМПУЛЬСНОЇ Й ПОСТІЙНОЇ НАПРУГ ПРИ ОДНОЧАСНОМУ ЖИВЛЕННІ
ЕЛЕКТРОФІЛЬТРІВ
В.В.Діордійчук
Інститут імпульсних процесів і технологій НАН України,
пр. Жовтневий, 43-А, Миколаїв, 54018, Україна. E-mail: redlineone86@gmail.com
Досліджено режими регулювання параметрів джерел імпульсної й постійної напруг при живленні електрофільтра. Розро-
блено установку, яка моделює режими електроживлення фільтрів регульованими імпульсною й постійною напругами. Ви-
значено закономірності змінення струму навантаження й електричної потужності джерел із урахуванням змінення нелі-
нійної вольт-амперної характеристики коронного розряду. Бібл. 8, рис. 4.
Ключові слова: електрофільтр, коронний розряд, напруга, імпульс, потужність.
REGULATION OF PARAMETERS OF SOURCES OF PULSING AND DIRECT VOLTAGE AT A SIMULTANEOUS
SUPPLY OF ELECTROSTATIC PRECIPITATORS
V.V.Diordiychuk
Institute of Pulse Processes and Technology National Academy of Science of Ukraine,
Pr. Zhovtnevyi, 43-A, Mykolaiv, 54018, Ukraine. E-mail: redlineone86@gmail.com
Modes of parameters control of sources of pulse and DC voltages at power supply of electrostatic precipitator are investigated. The
installation modeling modes of power supply of filters with controlled pulse and DC voltages is developed. Regularities of change of
load current and sources power taking into account change of a nonlinear volt-ampere characteristic of corona discharge are de-
fined. References 8, figures 2.
Keywords: electrostatic precipitator, corona discharge, voltage, pulse, power
1. Aliev G.M.-A., Gonik А.Е. Electrical equipments and power supply modes for electrostatic precipitators. – Moskva: Ener-
hiia, 1968. – 128 р. (Rus)
2. Boguslavskiy L.Z., Miroshnichenko L.N., Diordiychuk V.V., Vinnichenko D.V., Yaroshinskiy N.S. The Creation of proto-
types of high voltage equipment for electrostatic precipitation systems for ecologically dangerous industrial emissions // Visnik
Natsionalnogo Politekhnichnogo Universitetu “Kharkovskyi Politekhnichnyi Institut”. Seriya: Tekhnika ta elektrofizika vysokykh
naprug. – 2012. – № 52 (958). – Pp. 31-38.(Rus)
3. Veresсhagin I.P., Levitov V.I., Mirsabekyan G.Z., Pashin M.M. Basics of Electrogasdynamics of dispersion mediums. –
Moskva: Enerhiia, 1974. – 480 p. (Rus.)
4. Sanaev U.I. Gases dedusting by electrostatic precipitators. - Semibratovo: Condor-Eco, 2009. – 170 p. (Rus)
5. Perevodchikov V.I., Shapenko V.N., Shcherbakov A.V., Kalinin V.G., Stuchenkov V.M. Sources of the alternating, pulsing
and is pulsing-alternating supply of electrostatic precipitators // Elektricheskie Stantsii. – 2003. – № 1. – Pp. 56–61. (Rus)
6. Shcherba A.A, Suprunovskaya N.I. Increasing regularities of rate of current rise in the load at limiting its maximal values
// Tekhnichna Elektrodynamika. – 2012. – № 5. – Pp. 3–9. (Rus).
7. Shcherba A.A, Suprunovskaya N.I. Synthesis of electrical circuits with capacitive energy storages in semiconductor
formers of power discharge pulses // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2014. – № 1. – Pp. 3–11. (Rus).
8. Patent RU 2107986, Russia. МПК H02P9/10, B03C3/68. Device for a simultaneous supply of electrostatic precipitators
with DC and pulse voltages / Ponizovsky A.Z., Ponizovsky L.Z., Potapov V.А., Shvedchikov А.P. // Filing of a patent application
28.12.1992. Patent published 27.03.1998. (Rus).
Надійшла 17.02.2014
|
| id | techned_org_ua-article-1117 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-16T01:20:46Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | technedorgua/64/9438fb4dd4d2f1044437fa429fa31164.pdf |
| spelling | techned_org_ua-article-11172023-01-10T12:06:36Z REGULATION OF PARAMETERS OF SOURCES OF PULSING AND DIRECT VOLTAGE AT A SIMULTANEOUS SUPPLY OF ELECTROSTATIC PRECIPITATORS РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ Диордийчук, В.В. electrostatic precipitator corona discharge voltage pulse power электрофильтр коронный разряд напряжение импульс мощность Modes of parameters control of sources of pulse and DC voltages at power supply of electrostatic precipitator are investigated. The installation modeling modes of power supply of filters with controlled pulse and DC voltages is developed. Regularities of change of load current and sources power taking into account change of a nonlinear volt-ampere characteristic of corona discharge are de[1]fined. References 8, figures 2. Исследованы режимы регулирования параметров источников импульсного и постоянного напряжений при питании электрофильтра. Разработана установка, моделирующая режимы электропитания фильтров регулируемыми импульсным и постоянным напряжениями. Определены закономерности изменения тока нагрузки и электрической мощности источников с учетом изменения нелинейной вольт-амперной характеристики коронного разряда. Библ. 8, рис. 4. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2014-06-25 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1117 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 4 (2014): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 132 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 4 (2014): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 132 2218-1903 1607-7970 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1117/992 Авторське право (c) 2023 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | электрофильтр коронный разряд напряжение импульс мощность Диордийчук, В.В. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ |
| title | РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ |
| title_alt | REGULATION OF PARAMETERS OF SOURCES OF PULSING AND DIRECT VOLTAGE AT A SIMULTANEOUS SUPPLY OF ELECTROSTATIC PRECIPITATORS |
| title_full | РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ |
| title_fullStr | РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ |
| title_full_unstemmed | РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ |
| title_short | РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИСТОЧНИКОВ ИМПУЛЬСНОГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ ПИТАНИИ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ |
| title_sort | регулирование параметров источников импульсного и постоянного напряжений при одновременном питании электрофильтров |
| topic | электрофильтр коронный разряд напряжение импульс мощность |
| topic_facet | electrostatic precipitator corona discharge voltage pulse power электрофильтр коронный разряд напряжение импульс мощность |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1117 |
| work_keys_str_mv | AT diordijčukvv regulationofparametersofsourcesofpulsinganddirectvoltageatasimultaneoussupplyofelectrostaticprecipitators AT diordijčukvv regulirovanieparametrovistočnikovimpulʹsnogoipostoânnogonaprâženijpriodnovremennompitaniiélektrofilʹtrov |