JPS5888047A - 電気集じん機用パルス電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電気業じん機では通常、負の高電圧を印加するが電圧に
パルス分を重畳させると特に逆電離を生ずるような高抵
抗ダストに対し集じん性能が上昇する。　しホし、この
ためには直流電源の他に、パルス電源が必要で、装置が
高価になる。

以上に鑑み本発明は、単一の電源で、直流もパルスも印
加でき、しホも安価な（従来の直流電源とほぼ同一）電
源を提供しようとするものである。

従来の電気業じん機の電源を第１図に示す。第２図の如
く一次側の電圧波形はサイリスクにより、数ｍ５ｅｃの
２＜ルス状になるが、二次電圧波形は脈動分の小さな直
流になる。　これは、電圧波形の立ち下りにおける時定
数が数十ｍ５ｅｔ、のオーダーになるためである。　こ
の時定数は、集じん機の放電極、集じん極間の静電容量
ＣＥＰとコロナ放電のＶま −Ｉ特性でき漬等価抵抗値ＲＥＰの積ＣＥＰ〜Ｐで与え
られる。

この場合、直流電源とは別にパルス電源を準備し第３図
のようにコンデンサで結合すれば急峻なパルスが得られ
るが、これはパルス電源が別に必要なので、全体の電源
設備が高価になる。　一方第４図のように集じん機本体
に並列抵抗Ｒ６を挿入すれば、負荷全体の抵抗はＲ＝〜
、Ｒｄ／（へｐ　十Ｒ，）となり、二次電圧波形は改曽
されるが、Ｒ６で太きな電力が無駄に消費される。

本発明は、上記したようなパルス電源や並列抵抗を用い
ることなく、−次側に急峻な波形のパルスを与えた時、
二次側の電圧にもこの波形があられれるような電源装置
を得たものであって、−次側をサイリスタナトランジス
タ等のシリコン制御素子で制御している集じん機用電源
において、トランス二次巻線の途中と、整流器出力端子
の間に、十分な容量をもったコンデンサを挿入するもの
である。　このコンデンサの容量は、負荷である集じん
機本体の静電容量より大きいものとする。

このようにすればトランス二次巻線途中の電圧交流成分
が、コンデンサによりシリコン整流器をバイパスして、
出力端子にあられれ、数百μ式〜数ｍ５ｅｃのオーダー
のパルスが直流に重畳された波形が一台の電源で得られ
るのである。

第５図に本発明の一実施例を示す。　半波整流方式の高
圧電源装置の出力端子とトランス二次巻線の途中にコン
デンサＣを挿入する。

トランス二次巻線途中３の電圧をｖ３とすると、このｖ
３はＣとＣＥＰで分圧され、出力端子には、交流分とし
て■３Ｘ□　があられれる。

Ｃ＋ＣＥＰ ここにＣ６Ｐは集じん機の静電容量である。Ｃ＞＞ＣＥ
Ｐとすると出力端子にあられれる交流分はｖ３と等しい
とみなせる。

電圧波形のピーク値を〔〕で示すことにしよう０コンデ
ンサＣにはピーク値での２，３間の巻線起電力、すなわ
ちＶＺ−ｖ３のピーク（ＶＺ−Ｖｓ）でもって充電され
、コンデンサの電極間電圧は（ＶＺ−Ｖｓ）が保持され
る。、１ンデンサに蓄積された電荷は、負荷のコロナ放
電により放電されるがコンデンサＣの容量が大きくＣＮ
３による時定数が十分長ければＣの両端の電圧は一定と
みなせる。

ここにＲＦ、Ｐは、コロナ放電のＶ−Ｉ特性できまるコ
ロナと等価な抵抗である。

よって、コンデンサＣは直流電圧源とみなせる０以上に
より第５図の二次側回路の等価回路として第６図が得ら
れる。

第７図にこの回路で得られる電圧波形を示す。

ペースとなる直流電圧はコンデンサの両端電圧として与
えられ、これはピークでのｖ２−　Ｖｓで与えられる。

　ただし、コンデンサの電荷は集じん機のコロナ放電に
より放電されるので、コンデンサ両端電圧はパルスの休
止期間中いくらか低下する。

パルスの高さはｖ３で与えられる。

このようにして得られた波形価を第２図のｖＥＰ　−と
比較するとわかるとおり、パルスの立ち下りが早く、波
形が改善されている。

本発明の他の実施例を第８図に示す。　全波整流方式の
整流ブリッジの出力端子４とトランス二次巻線の中央点
３の間にコンデンサＣを挿入したものである。　このコ
ンデンサは、トランスの二次巻線の゛半分（第８図の１
−３あるいは２−３）の電圧を整流したものが印加され
る。　このため、トランス二次巻線の起電力のピーク値
の％の大きさの電圧〔＋Ｖ２〕がコンデンサに蓄積され
る。

二次巻線の１−３間及び２−３間の起電力は、電源交流
半サイクル毎に極性が交替し、シリコン整流素子Ｄ１＋
Ｄ２のどちらふがＯＮＬ、１または２が接地される。　
これにより、１−３間あるいは２−３間の起電力が、３
での対地電圧となる。

これが上記コンデンサの端子電圧（４Ｖ２）（直流）に
重畳される。　このようにして、等価回路あられしてい
る。

前述の２実施例において、−次側の制御素子として、タ
ーンオンだけしかできない通常のＳＣＲだけでなく、タ
ーンオンｔターンオフ両方の機能をもったＧＴＯのよう
な素子を使用することもできまたトランジスタも使用で
きる。

これらを使用すれば一次電圧の波形として、数百μｓｅ
ｃのパルス巾とできるし、またこの場合、電源電圧波形
に対し、どのような位相角でパルスを発生させるかによ
ってパルスの高さも可変とでき、このような手法によれ
ば、トランス二次巻線の起電力もパルス状となり、ピー
ク値（パルスの高さ）とパルス巾（時間）が自由に選択
できる。

二次巻線起電力のパルス電圧Ｖｐの高さを（Ｖｐ）、巾
（時間）をτＰとする。　この関係を示す波形を第１０
図（、）に示す。

第８図の回路の場合、パルス分として３４Ｖｐが出力端
子にあられれる。

一方、コンデンサはτＰが十分長いときは、％〔ｖＰ〕
　　まで充電され、それがパルス休止中、電気集塵機（
ＥＰ）のコロナ放電で放出される。

しｂし、τＰが短いときはコンデンサは％〔Ｖ、〕まで
充電されず、これより低い電圧となる。　この電圧が前
述のとおり出力電圧の直流分になる。

ただし、τＰを非常に短くしてもパルス休止中の直流出
力が、コロナ開始電圧以下になるとコンデンサの電荷は
、コロナ放電で放出されなくなるので、パルス休止中の
直流出力は、コロナ開始電圧以下にはならない。　これ
を第１０図（ｂ）に示す。

以上を要約すると、 ■　−次側でシリコン素子により、パルスの高さと巾を
制御すると出力波形は直流にパルスが重畳したものとな
る。

■　出力波形のパルス成分のパルスの高さは一次側のパ
ルスの高さで制御できる。

■　出力波形の直流成分は、−次側のパルスの巾（もつ
と正確に言えばデユーティ比）で制御できる。

本発明によれば、１台の安価な電源装置で直流電圧に数
百μｓｅｃのパルスを重畳した電圧波形が、負荷が集じ
ん機のような容量性負荷の場合も得られる。

電気集じん機で、放電極から集じん極までイオンが移動
する時間は数百μ式〜数ｍ５ｅｃと考えられるので、パ
ルス電圧によるコロナ放電のイオンが集じん極ダスト層
に到達する前に、印加電圧がベースの電圧へ落ちるよう
にできる。　この時は電圧が低いので、たとえバックコ
ロナが発生しても、スパークへ移行しに＜＜、特にスパ
ーク頻発性のバックコロナを起しやすい１０１１〜１０
１２Ω−ｃｍ以上の抵抗のダストに高い電圧を印加でき
る。

また、−次側の制御によりパルス巾（又はデユーティ比
）を変えることで、従来のような連続荷電も可能で広い
巾の制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気集塵装置の電源装置の概略図、第２
図は従来の電気集塵装置の電源装置による電圧波形図、
第３図はパルス電源つきの電源装置、第４図は並列抵抗
Ｒ１を挿入した電気集塵装置の電気回路図、第５図は本
発明の一実施例を示すパルス電源装置の概略図、第６図
は第５図における二次側回路の等価回路図、第７図は本
発明におけるパルス電源装置の電圧波形図、第８図は本
発明の他の実施例を示す電源装置の概略図、第９図は第
８図の二次側回路の等価回路図、第１０図（、）（ｂ）
はそれぞれ二次巻線起電力Ｖ、および出力電圧ｖＰの波
形図である。 Ｓ・・・・・・サイリスタ　　　Ｇ・・・・・・限流リ
アクトルＴ・・・・・・トランス　　　　Ｖ・・・・・
・シリコン整流器Ｗ・・・・・・高圧電源装置　ＥＰ・
・・電気集じん機Ｄ・・・・・・ダイオード　　　Ｃ・
・・・・・コンデンサＲ・・・・・・抵　抗　　　　　
　　ｖｌ　・・・トランス−次電圧−１・・・・・・集
じん機コロナと等価な抵抗ＣＩｉ、Ｐ・・・・・・集じ
ん機の静電容量ｖＥＰ・・・・・・出力電圧 １ｖ２１・・・・・・トランス二次起電力の絶対値ｖＥ
Ｐ・・・・・・集じん機電圧　Ｖ、・・・ＡＣ電源波形
ｖ１・・・・・・トランス−次電圧波形第１図 第２図 （０） （ｂ） 第５図 第７図 （α） （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トランスで昇圧し、整流器で整流する電気業じん
   機用高圧電源装置において、前記トランス２次側の巻線
   の途中と前記整流器出力端との間にコンデンサを挿入し
   、該コンデンサの容量を負荷（集じん機）の静電容量よ
   り大となすと菓に、前記トランスの１次側回路をシリコ
   ン制御素子で制御してパルス状の１次電圧を印加できる
   ようにしたことを特徴とする電気業じん機尾パルス電源
   装置。