高频高压脉冲电源和高频高压电脉冲的产生方法
摘要
本发明涉及一种高频高压脉冲电源和高频高压电脉冲的产生方法，所述电源包括一具有一个原边绕组和多个副边绕组的工频变压器，工频变压器的每个副边绕组与依次的整流电路、滤波电路和高频脉冲发生电路连接，多个高频脉冲发生电路正输出端和负输出端依次首尾相连，且与一控制其导通或断开的计算机控制器连接。所述方法包括步骤：（1）对一组工频交流电源变压输出多组工频交流电源；（2）对多组工频交流电源整流输出多组脉动电压电源；（3）对多组脉动电源电源滤波输出多组直流电源；（4）对多组直流电源进行高频脉冲和叠加处理，输出高频高压脉冲电源。本发明具有可变频、易调压、能调脉宽、电流范围宽、无谐波污染、节能等优点。
权利要求书
1、一种高频高压脉冲电源，其特征在于，包括一具有一个原边绕组和多个副边绕组的工频变压器，所述工频变压器的每个副边绕组与依次串接的整流电路、滤波电路和高频脉冲发生电路连接，多个高频脉冲发生电路的正输出端和负输出端依次首尾相连，第一个高频脉冲发生电路的正输出端和最后一个高频脉冲发生电路的负输出端与负载连接，所述多个高频脉冲发生电路还与一控制其导通或者断开的计算机控制器连接。
2、如权利要求1所述的高频高压脉冲电源，其特征在于，所述高频脉冲发生电路包括脉冲开关和续流二级管，所述脉冲开关串联在所述滤波电路和正输出端之间，所述续流二级管并联在所述正输出端和负输出端之间，所述脉冲开关通过驱动单元所述计算机控制器连接。
3、如权利要求2所述的高频高压脉冲电源，其特征在于，所述脉冲开关和续流二极管还分别器接有脉冲电流检测元件，所述脉冲电流检测元件通过测单元与所述计算机控制器连接。
4、如权利要求1~3任一所述的高频高压脉冲电源，其特征在于，所述计算机控制器为可编程控制器或工业控制计算机。、
5、如权利要求2或3所述的高频高压脉冲电源，其特征在于，所述脉冲开关为绝缘栅双极晶体管。
6、如权利要求1所述的高频高压脉冲电源，其特征在于，所述工频变压器的原边绕组和副边绕组至少一侧为三角形接法。
7、如权利要求1或6所述的高频高压脉冲电源，其特征在于，所述工频变压器的原边还串联有用于调节脉冲电源输出幅值和防止由于副边负载短路而导致电流过大的直流电源控制的可变电抗器，所述可变电抗器与所述计算机控制器连接。
8、一种高频高压电脉冲的产生，其中，包括步骤：
步骤10、对一组工频交流电源进行变压处理，输出多组工频交流电源；
步骤20、对所述多组工频交流电源进行整流处理，输出多组脉动电源电源；
步骤30、对所述多组脉动电源电源进行滤波处理，输出多组直流电源；
步骤40、对所述多组直流电源进行高频脉冲和叠加处理，输出高频高压脉冲电源。
9、如权利8所述的高频高压电脉冲的产生方法，其中步骤40具体为：
步骤401、计算机控制器通过单位对设定数量的高频脉冲发生电路发生所设计的驱动信号，对其余的高频脉冲发生电路发生零电平驱动信号；
步骤402、所述设定数量的高频脉冲发生电路输出具有所设计的相同脉冲宽度和周期的脉冲电压；
步骤403、所述设定数量的高频脉冲发生电路输出的脉冲电压进行同步叠加后得到所设计的电压。
10、如权利要求9所述的高频高压电脉冲的产生方法，其中，所述步骤401中计算机控制器发生所设计的驱动信号具体为：
步骤4011a、计算机控制器通过驱动单位向高频脉冲发生电路的脉冲开关发生高电平驱动信号；
步骤4012a、所述脉冲开关导通，所述高频脉冲发生电路有输出电压；
步骤4013a、与所述高频脉冲发生电路并联的续流二极管截止。
所述步骤401中计算机控制器发生零电平驱动信号具体为：
步骤4011b、计算机控制器向高频脉冲发生电路的脉冲开关发生零电平驱动信号；
步骤4012b、所述脉冲开关关断，所述高频脉冲发生电路没有输出电压；
步骤4013b、与高频脉冲发生电路输出端并联的续流二极管导通。
说明书
高频高压脉冲电源和高频高压电脉冲的产生方法
技术领域
本发明涉及一种脉冲电源和归属脉冲的产生方法，尤其是一种用于原油电脱水或者脱盐设备的高频高压脉冲电源和高频高压电脉冲的产生方法。
背景技术
近年来，高频高压脉冲电源在石油化工领域的应用越来越普遍，包括进行电破乳、溶剂萃取、油水分离等。实际应用中发现，可调频、调幅、调脉宽的高频高压脉冲电源是石油化工生产中的关键设备。
在原油加工过程中原油的脱水脱盐是重要环节，目前在脱水脱盐环节所采用的脱水脱盐方式主要是电-化学脱水方法，即加入电源为50Hz的交流或直流高压，根据供电方式不同可选择交流脱水脱盐、直流脱水脱盐和交-直流混合脱水脱盐方法。但随着油田进入高含水期开采阶段，大部分油区综合含水量高达90%，为了提高采收率，一般采用三次采油技术进行原油开采，通过向地下注入驱油剂出原油，这些驱油剂使采出液的组成和油水乳化状态极为复杂，乳化液粘度大、颗粒细微，对这些采出液进行破乳和沉降操作都很困难，而且导致油品的绝缘性变差。常规的原油电脱水/脱盐供电设备在处理复合驱原油时，现有技术的电源一般无法建立稳定的破乳电场，而且常常会在电脱水器极板间出现短路现象。如果三次采出液油水处理工艺得不到很好的解决，其将成为制约三次采油技术推广及老油田稳产增产的关键问题。
为克服上述缺陷，现有技术提出了一种利用高频高压脉冲进行脱水的装置，三相电源A、B、C经整流、滤波和逆变后形成高频脉冲，再通过高频变压器进行升压，经高频整流器整流后形成高频高压脉冲，最后这种高频高压脉冲再经高压防爆接口及高压绝缘棒引入高频电脱水器电极板上，在电脱水器内形成高频脉冲电场进行脱水。但该装置在实际使用中存在消耗、高频脉冲波形严重失真的技术问题。这是由于电路中的升压变压器并非是理想材料制成的变压器，在交变磁化过程中，高频高压变压器铁芯内部会出现磁滞损耗和涡流损耗，随着磁场交谈变频增加，磁滞损耗和涡流损耗会以指数级数增长。对于频率达到大约10000Hz的高频脉冲来说，该能耗使高压变压器无法正常工作，而在电感一定的情况下，过高的频率会使输出脉冲波形严重失真，从而无法获得需要的脉冲波形以满足生产要求。
现有技术还提出了一种由直流高压电源、倍压整流、信号源和稳压三级管等电路组成的高频高压脉冲电源，但其一方面成本高，另一方面电流小，电流只能达到约1mA~5mA，不能满足电流要求范围大的电脱水使用的要求。
发明内容
本发明的第一目的是针对现有技术的技术缺陷，提出一种高频高压脉冲电源，在具备可调频、调幅、调脉宽的同时，具有输出电流范围宽、能耗小和低成本等特点。
本发明的第二目的是针对现有技术的技术缺陷，提出一种高频高压电脉冲的产生方法。
为实现本发明的第一目的，本发明提供了一种高频高压脉冲电源，包括一具有一个原边绕组和多个副边绕组的工频变压器，所述工频变压器的每个副边绕组与依次