中達電通股份有限公司 劉元剛
摘 要 ： 本文主要講述了台達變頻器在中頻臭氧發生器中的應用，利用台達變頻器來實現的電源係統，保證了臭氧發生器係統的可靠性、穩定性。
Abstract : This article introduces the application of delta inverter in mid-frequency ozonizer, the power system was designed by delta inverter ,which could make the system of ozonizer reliability and stability.
Keyword : inverter ozonizer
一、 前言
臭氧是一種強氧化劑，在給水工程中可用於消毒、除臭味、除色、除膠體；在工業廢水處理工程中可用於除酚、除表麵活性劑，此外還用於防治和紙漿的漂白等。臭氧在飲用水、礦泉水、純水、遊泳池循環水及養殖水處理和工業、醫(yi)院(yuan)汙(wu)水(shui)處(chu)理(li)等(deng)方(fang)麵(mian)都(dou)已(yi)有(you)較(jiao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。由(you)於(yu)臭(chou)氧(yang)在(zai)對(dui)微(wei)生(sheng)物(wu)起(qi)作(zuo)用(yong)之(zhi)後(hou)，會(hui)裂(lie)變(bian)為(wei)完(wan)全(quan)無(wu)害(hai)的(de)氧(yang)原(yuan)子(zi)，絕(jue)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)二(er)次(ci)汙(wu)染(ran)，因(yin)此(ci)臭(chou)氧(yang)已(yi)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)地(di)用(yong)來(lai)代(dai)替(ti)氯(lv)及(ji)其(qi)化(hua)合(he)物(wu)的(de)消(xiao)毒(du)。隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)對(dui)環(huan)保(bao)的(de)認(ren)識(shi)逐(zhu)步(bu)加(jia)深(shen)增(zeng)強(qiang)，臭(chou)氧(yang)將(jiang)成(cheng)為(wei)公(gong)認(ren)的(de)最(zui)佳(jia)消(xiao)毒(du)劑(ji)。
二、 臭氧發生原理
臭氧的工業生產方法，通常應用高壓無聲放電原理：讓rang淨jing化hua幹gan燥zao的de空kong氣qi或huo者zhe氧yang氣qi流liu過guo電dian極ji間jian隙xi，通tong過guo此ci高gao壓ya放fang電dian間jian隙xi，部bu分fen氧yang分fen子zi中zhong化hua合he鍵jian斷duan開kai而er生sheng成cheng氧yang原yuan子zi，氧yang原yuan子zi與yu氧yang分fen子zi結jie合he生sheng成cheng臭chou氧yang。這zhe種zhong臭chou氧yang發fa生sheng方fang法fa稱cheng為wei電dian暈yun放fang電dian法fa，也ye就jiu是shi當dang放fang電dian器qi件jian兩liang電dian極ji間jian所suo加jia的de高gao頻pin正zheng弦xian交jiao流liu電dian壓ya大da於yu臨lin界jie起qi暈yun電dian壓ya時shi，在zai放fang電dian電dian極ji的de表biao麵mian上shang產chan生sheng電dian暈yun放fang電dian。
三、 中頻臭氧發生器的係統結構
中頻臭氧發生器的主體結構分為4個部分：
1、 電源部分：由變頻器及變壓器組成，將工頻市電轉換為高頻高壓電源，一般為2000V至8000V，頻率為400至1000赫茲用來提供中頻高壓電源。
2、 氣源部分：臭氧發生器可以利用2種氣源，一種為空氣由無油空壓機、幹(gan)燥(zao)器(qi)等(deng)提(ti)供(gong)。另(ling)一(yi)種(zhong)為(wei)純(chun)氧(yang)或(huo)者(zhe)富(fu)氧(yang)空(kong)氣(qi)，由(you)氧(yang)氣(qi)瓶(ping)或(huo)者(zhe)製(zhi)氧(yang)機(ji)提(ti)供(gong)。空(kong)氣(qi)或(huo)者(zhe)氧(yang)氣(qi)進(jin)入(ru)發(fa)生(sheng)器(qi)之(zhi)後(hou)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)幹(gan)燥(zao)和(he)減(jian)壓(ya)，經(jing)計(ji)量(liang)連(lian)續(xu)進(jin)入(ru)臭(chou)氧(yang)發(fa)生(sheng)部(bu)分(fen)。
3、 臭氧發生放電室：采用垂直管式單元氣室，由電極管、介(jie)電(dian)管(guan)或(huo)者(zhe)水(shui)管(guan)等(deng)組(zu)成(cheng)。放(fang)電(dian)室(shi)兩(liang)端(duan)連(lian)接(jie)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)管(guan)用(yong)於(yu)氣(qi)流(liu)通(tong)路(lu)，放(fang)電(dian)室(shi)的(de)二(er)個(ge)放(fang)電(dian)片(pian)背(bei)麵(mian)貼(tie)鋁(lv)質(zhi)散(san)熱(re)片(pian)進(jin)行(xing)風(feng)冷(leng)卻(que)或(huo)水(shui)冷(leng)卻(que)。氧(yang)氣(qi)或(huo)空(kong)氣(qi)進(jin)入(ru)放(fang)電(dian)室(shi)後(hou)被(bei)分(fen)為(wei)二(er)路(lu)，沿(yan)著(zhe)放(fang)電(dian)片(pian)的(de)表(biao)麵(mian)隙(xi)縫(feng)的(de)高(gao)頻(pin)高(gao)壓(ya)電(dian)場(chang)流(liu)過(guo)，部(bu)分(fen)氧(yang)分(fen)子(zi)中(zhong)化(hua)合(he)鍵(jian)斷(duan)開(kai)而(er)生(sheng)成(cheng)氧(yang)原(yuan)子(zi)，氧(yang)原(yuan)子(zi)與(yu)氧(yang)分(fen)子(zi)結(jie)合(he)生(sheng)成(cheng)臭(chou)氧(yang)分(fen)子(zi)，臭(chou)氧(yang)氣(qi)和(he)空(kong)氣(qi)的(de)混(hun)合(he)氣(qi)體(ti)沿(yan)管(guan)路(lu)被(bei)泵(beng)出(chu)。
4、 用軸流風扇對放電室進行風冷卻，也可采用直流冷卻水，經計量後進入氣室水套。
用戶可以通過臭氧發生器機體上的控製麵板來對氣量進行調節從而來調節臭氧產量，也可通過其電磁式電流表和電壓表來進行監控。
下圖是中頻臭氧發生器的基本框圖
四、 台達變頻器的高頻功能的應用
台達B係列是新一代高功能無感測向量控製型變頻器,具有功能齊全、調速精度高、穩定性好及可應用範圍廣，而V係列高性能無感測磁束矢量型變頻器是結合現代電力電子與微電腦控製技術所設計的一款高科技產品。具有響應速度快、精度高、輸出力矩大(最大200%轉矩電流)以及定位控製等特點。可廣泛應用於產業機械、工廠過程控製自動化、建築、石化、冶金、鋼鐵、能源、電力、樓宇、環保等國民經濟各行各業。
台達B、V係xi列lie均jun具ju有you高gao頻pin輸shu出chu的de功gong能neng，通tong過guo其qi高gao頻pin輸shu出chu直zhi接jie來lai給gei變bian壓ya器qi供gong電dian。從cong而er簡jian化hua了le臭chou氧yang電dian源yuan電dian路lu的de設she計ji，以yi及ji其qi完wan善shan的de保bao護hu措cuo施shi保bao證zheng了le這zhe個ge係xi統tong的de可ke靠kao性xing和he穩wen定ding性xing。同tong時shi由you於yu其qi完wan善shan的de控kong製zhi算suan法fa，在zai高gao頻pin輸shu出chu時shi保bao證zheng了le電dian流liu的de穩wen定ding。下xia圖tu是shi在zai變bian頻pin器qi的de輸shu出chu端duan無wu電dian抗kang器qi，變bian壓ya器qi工gong作zuo在zai額e定ding頻pin率lv之zhi上shang的de電dian流liu波bo形xing。可ke以yi根gen據ju圖tu形xing看kan出chu，台tai達da變bian頻pin器qi在zai負fu載zai衝chong擊ji比bi較jiao大da的de情qing況kuang下xia，仍reng然ran能neng夠gou保bao證zheng電dian流liu的de平ping滑hua性xing。
台達變頻器的輸出電流波形
五、 變頻技術在臭氧發生器中的應用
穩定可靠，而且也決定了臭氧合成效率。目前臭氧發生器中電源係統可以根據頻率來分：工頻電源、中頻電源、高頻電源。頻率在400-1000HZ的電源可以稱為中頻電源，1000HZ以上可以稱為高頻電源。電極的工作特性要求與其匹配的供電電源必須具備穩定的輸出頻率和適當電壓峰值，這樣才能保證電極高效、可靠地工作。同時，為了使臭氧產量穩定，供電電源的輸出功率應該保持恒定。通常臭氧發生器中電源采用電壓調節器，結構簡單、成本較低。但存在工作頻率不穩定、輸出電壓隨輸入交流電壓波動而變化。采用變頻器＋變壓器的方法不但能夠產生需要的恒功率高壓電源而且操作方便、性能可靠。台達變頻器利用VFD-B或者VFD-V係列的BH版本的高速功能，滿足了臭氧發生器電源的要求。在現場中我們需要的變壓器的輸入端的電壓為單相的105V,頻率在800HZ.參數如下：
參數
參數功能
設定範圍
出廠值
設定值
01--00
最高操頻率
0-4000
600
1000
01--01
電機額定頻率
0-4000
600
350
01--02
額定電壓設定
0-220
220
105
02--15
鍵盤頻率命令
0-4000
600
800
中頻高壓電源的結構圖如下：
中頻高壓電源結構圖
現場圖1
六、結論
隨著人們對環保的認識越來越深入，臭氧發生器將越來越普遍。由於采用了台達變頻器
來實現電源係統，降低了變壓器的工作電壓，提高係統的可靠性和耐久性，而且保證了臭氧的產生效率。通過使用了台達B、V係(xi)列(lie)變(bian)頻(pin)器(qi)高(gao)頻(pin)輸(shu)出(chu)的(de)功(gong)能(neng)，實(shi)現(xian)了(le)中(zhong)頻(pin)臭(chou)氧(yang)發(fa)生(sheng)器(qi)的(de)中(zhong)頻(pin)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)作(zuo)用(yong)。並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)適(shi)應(ying)高(gao)壓(ya)變(bian)壓(ya)器(qi)負(fu)載(zai)波(bo)動(dong)的(de)狀(zhuang)況(kuang)，達(da)到(dao)了(le)穩(wen)定(ding)的(de)輸(shu)出(chu)。
參考文獻：
1、《VFD-B使用手冊》《VFD-V使用手冊》 中達電通股份有限公司。
2、《變頻器應用手冊》機械工業出版社。
3、《臭氧發生器》 中華人民共和國城鎮建設行業標準CJ/T3028.1-1994。
4、《臭氧發生器》 國家環境保護總局中國環境保護產品認定技術條件HCRJ058-1999。
