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随着经济的发展、人们生活水平的提高,日常生活所带来的生活垃圾产量以每年8%-10%的速度增长,生活垃圾处理问题成为我国近几年的热点问题也是棘手问题。传统的生活垃圾处理方式主要以焚烧、发电、填埋为主要手段,但由此也引发了各种二次污染。生活垃圾填埋不仅浪费了土地资源,造成重金属污染,也会对对下水造成程度不一的污染;生活垃圾发电其本质还是垃圾焚烧,焚烧所带来的空气污染、环境污染,已经引起社会以及国际的广泛关注。本课题针对传统生活垃圾处理方式的缺陷,开发研究了一种等离子体生活垃圾处理电源,该电源实现了等离子体技术对日常生活垃圾的无害化处理以及二次利用,减少了传统生活垃圾所产生的空气污染以及污染转移,设备造价合理,运行安全可靠,能耗低,效率高,用于填埋场生态恢复以及资源利用具有突出优势,具有相当广阔的应用前景。 本文首先介绍了目前国内生活垃圾处理所存在的问题,国内外研究现状以及相关的关键技术;其次为了实现低温等离子体的产生和电源稳定运行,本文研究了等离子体电源工作环境和放电的要求,以全桥移相式高频高压电源为研究重点,分析了电源的原理以及拓扑结构,选择采用辅助网络的ZVZCS PWM DC/DC全桥移相变换器。根据电源工作所需要的性能参数、负载特性,重点介绍了电源主电源硬件实现中各元器件的参数计算与分析、控制策略和DSP控制器的设计以及各种辅助电源的实现。并通过对主电路的仿真、实验证明了电源原理与分析的正确性、高效性。从而得出基于DSP的等离子体生活垃圾处理电源能够实现等离子体对于生活垃圾的无害化处理,具有广泛的应用前景。最后文章从消除纹波的方案上继续做了一些研究,采用新的LCC谐振电路和适当的控制参数以便获得更好地运行效果。 实验样机具体参数、指标如下:输出电压为15~75kV可调,工作频率10~35kHz,功率10~50kw可调。本电源在江阴等离子体生活垃圾处理过程中,经过调试试验,性能稳定、动态性能强、自动化控制程度高,满足了工程环境的要求,运行稳定,达到了设计要求。