介质阻挡放电系统高压变频电源的研制与应用

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1、硕士学位论文介质阻挡放电系统高压变频电源的研制与应用TheDeVelopmentandApplicationofHighVoltageVariableFrequencyPowerSupplyonDielectricBarrierDischargeSystem学号：21113031完成日期：窒Q!垒生鱼旦!旦大连理工大学DalianUniVers时ofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包

2、含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：企厦阻挡趑皇丕统直压变频皂塑数盟剑狸廑周作者签名：I趁缝日期：2皇丝年—L月』L日大连理工大学硕士学位论文摘要介质阻挡放电作为低温等离子体主要发生方式之一，被广泛应用于材料制备、臭氧产生等领域。介质阻挡放电主要采用高压交流电源供电，其应用效果与电源的输出特性(频率、输出电压大小及波形、负载匹配能力等)直接相关。本文针对介质阻

3、挡放电系统供电电源频率增加导致等离子体电能利用效率低、等离子体反应器放大导致容抗减小等因素造成的高频电源与等离子体反应器不匹配问题，研制了一种高压变频电源。该电源的整体设计方案是由整流滤波电路、直流斩波电路、逆变电路、驱动和控制电路以及显示电路、高压变压器等部分组成，设计指标为额定功率1000W，输入为220V、50Hz单相交流电，输出为高压交流电，输出电压最大值20l(V可调节，工作频率范围0．5kHz~1．5l(Hz可调节。并分别采用自制的硫酸铜水溶液电阻和同轴圆筒式介质阻挡放电等离子体发生器作为负载，对电源的性能进行了测试，各

4、方面指标均满足设计要求。将该高压变频电源应用于沿面型介质阻挡放电水处理系统中，首先分别以高压脉冲电源、高压工频电源及本文所设计的高压变频电源为供电电源，从生成臭氧浓度高低角度，选出该处理系统的最佳供电电源。结果表明，高压变频电源作为该系统供电电源时，系统生成臭氧浓度最高。以该高压变频电源为供电电源，以苯酚为目标污染物，苯酚的初始浓度为100mgL一，处理量40L，处理时间3h，气体流速为1．5m3h～。分别考察供电电源电压和频率对此种介质阻挡放电水处理系统降解苯酚效果的影响，为此系统在工业上的扩大化应用提供技术支持。实验结果表明，适

5、当提高供电电源电压、频率，有利于介质阻挡放电的进行。当电源电压为20kV、频率为1．5kHz时，苯酚的降解率可以达到73．1％。关键词：高压变频电源；介质阻挡放电；匹配介质阻挡放电系统高压变频电源的研制和应用TheDevelopmentandApplicationofHighVoltageVariableFrequencyPowerSupplyonDielectricBalTierDischargeSystemAbstractDielectricbarrierdischargeisoneofthemainlymethodoflowt

6、emperatureplasmaoccurs，widelyusedinmaterialsurfacemodification，ozonemakingandsoon．DielectricBa盯ierDischargeuseshighvoltageacpowersupply，theVoltageandthe仔equencyⅥmichthepowersourCeoutputs，asweUasmatchingloadscharacteristichaVedirectrelationwiththeef．fectofDBD．Inordertos

7、olvethisproblem，thispaperputsforwardaIloveralldesignschemeofhighvoltage丘．equencyvariablepowersupply，itsmainpammetersasfollows：ratedpowerof1000w，theinputvoltageis220Vand50Hzaltematingcullrent，theoutputofhi曲Voltagealtematingcurrent(ac)，themaximumof20kVadjustableandworkin

8、gf．requencyrange0．5kHzto1．5l(Hz．Thehighvoltage行equencyVari2lblepowersupplyismainlycomposedofrectificationfiltercircui