世纪新天高压脉冲电源-双极性高频高压方波脉冲电源的主要应用领域及专业解决方案

世纪新天(苏州)大数据科技有限公司深入分析双极性高频高压方波脉冲电源在多个领域的应用,展现其在技术革新与行业发展中的关键作用,为相关领域提供专业解决方案。

世纪新天双极性高频高压方波脉冲电源的主要应用领域分析


1 主要应用领域

1.1 食品杀菌领域

随着科技的进步,人们对食品安全问题逐渐重视,如今常用的食品杀菌方法主要包括热杀菌和非热杀菌两种技术途径。热杀菌技术包括巴氏杀菌、高温杀菌、短时超高温杀菌、欧姆加热杀菌、微波杀菌等,被广泛应用的是巴氏杀菌技术。非热杀菌技术是利用热力之外的其他物理化学手段,在几乎不影响被处理液体食品的温度的情况下使微生物被杀灭的技术。非热杀菌技术主要有超高压力杀菌、脉冲强光杀菌、脉冲磁场杀菌、高压脉冲电场杀菌等。其中,高压脉冲电场杀菌技术更是得到了广泛研究。


世纪新天高压脉冲电源电场灭菌装置是脉冲电场灭菌技术研究的重点,主要包括高压脉冲发生电路、处理腔、测量装置以及被处理液体食品储存、输送装置,其核心是一台性能优良的高压脉冲源。


由于高压脉冲电源性能的优良,直接决定了高压脉冲抑菌系统的优劣性能。并且经世纪新天研究表明,对处理腔施加双极性脉冲能有效避免单极性脉冲处理时的电极电化学腐蚀问题。因而制造出满足要求的双极性高频高压脉冲电源对食品杀菌处理领域的研究进展起着至关重要的作用。


1.2 烟气脱硫处理领域

随着中国经济改革的迅猛发展,全国的煤炭消费需求的逐渐加大导致了大量的SO2直接排入空气中,造成空气污染和雾霾加重。遏制城市污染的主要途径是控制SO2的排放。


目前电子束法在脱硫技术中得到广泛应用,其主要原理由电子枪射出的高能电子与烟气中的中性气体分子碰撞所产生的自由基可以与其中的SO2和NOx分子反应生成三氧化硫、二氧化氮、硫酸和硝酸,烟气中有NH3存在的条件下,生成氨盐,将其进一步处理达到污染物资源化治理。上世纪八十年代日本学者基于电子束法,提出了脉冲电晕法,脉冲放电等离子体烟气脱硫脱硝和电子束辐射脱硫脱硝的的基本原理相同。脉冲电晕法的优点是操作便捷、系统简易、适应性和负荷跟踪性好。生成的硫氨和硝氨的混合物还可加工为化肥,具有广阔的应用市场。


世纪新天高压脉冲电源设备的性能直接影响脱硫效果,采用双极性脉冲电源供电时不会在放电时反应器上积累电荷形成拖尾,造成后续供电脉冲所形成的空间电场增强,有利于能量的注入。经研究表明,正、负脉冲分别对SO2和NOx的脱除效果明显,并且双脉冲供电不易造成火花击穿。因此设计双极性高频高压脉冲电源更能满足脱硫处理要求。


1.3 绝缘材料寿命评估领域

随着固态电力电子器件的市场化,PWM技术得到广泛应用,尤其是在变频电机当中。而变频器输出所具有的上升/下降沿陡峭、幅值和频率高等特点,将导致变频电机的绝缘材料过早失效,降低变频电机的运行可靠性。我国目前已经进入高铁时代,其中变频牵引电机是高铁的核心部分,因此研究变频电机绝缘材料寿命评估是其关键一步。


研究表明变频电机运行时,绝缘发生局部放电的几率比以往的工频电机高得多,而局部放电是绝缘材料产生电老化和绝缘失效的主要原因。变频电机绕组的对地杂散电感和寄生电容在高频电压的作用下,会使绕组匝间产生局部产生过电压,所以针对工频正弦交流电应用场合所制定的绝缘寿命评估方法和研制的试验设备已不能完全满足脉冲应力下的绝缘寿命评估的需要。因此,对高频高压脉冲电源研究会促进变频绝缘检测系统整体水平和标准的提升。


在绝缘失效机理不发生变化的条件下,采取加速老化因子来缩短寿命评估时间,使真实应力环境与加速应力环境下的寿命具有单值映射关系时,评估绝缘寿命的效果更好。从规范化的角度考虑,变频电机的逆变器实际输出的是正负极性对称的方波脉冲,采用双极性对称方波脉冲更符合实际的绝缘失效机理;另外由于双极性对称方波脉冲的频率和幅值等参数易于控制,可实现双极性对称方波高频高压脉冲电源的规范化。


1.4 其他应用领域

除了上述的应用领域之外,世纪新天双极性高频高压方波脉冲电源还在基于瞬变电磁法的能源探测领域、基于介质阻挡放电(DBD)的等离子体污水处理的环保领域、生物医学检测领域、军事武器等领域取得广泛的应用。


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