CN112954978B - 智能节能变频器控制系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种智能节能变频器控制系统，包括变频器本体、风扇、变频器温度检测单元、环境温度检测单元以及控制器。所述风扇用于向变频器本体送风；所述变频器温度检测单元设于变频器本体上，用于检测变频器本体的实时温度；且所述变频器温度检测单元将变频器温度发送至控制器；所述环境温度检测单元设于风扇上，用于检测变频器本体以及风扇所处环境的实时温度；且所述环境温度检测单元将环境温度发送至控制器。控制器依据变频器温度、环境温度以及两者之间的温度差实时调节风扇的转速，即在满足变频器散热需求的前提下，降低风扇的功率，以减少能源的消耗。

Description

智能节能变频器控制系统
技术领域
本申请涉及变频器的领域，尤其是涉及一种智能节能变频器控制系统。
背景技术
变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
变频器在工作过程中，难以避免的会发热，为及时降低变频器的温度，常常会配置有风扇，且在变频器开始工作时，风扇同步启动并全速转动，通过风扇强制加速变频器周侧的空气流动，及时带走变频器的热量。
针对上述中的相关技术，发明人认为在变频器刚开始工作时，变频器的温度较低，此时，无需风扇加速变频器的散热，但在变频器开始工作时，风扇便随之启动并全速转动，产生不必要的能源消耗。
发明内容
为了减少能源的消耗，本申请提供一种智能节能变频器控制系统。
本申请提供的一种智能节能变频器控制系统，采用如下的技术方案：
一种智能节能变频器控制系统，包括变频器本体以及风扇，所述风扇用于向变频器本体送风；还包括变频器温度检测单元、环境温度检测单元以及控制器；
所述变频器温度检测单元设于变频器本体上，用于检测变频器本体的实时温度；且所述变频器温度检测单元将变频器温度发送至控制器；
所述环境温度检测单元设于风扇上，用于检测变频器本体以及风扇所处环境的实时温度；且所述环境温度检测单元将环境温度发送至控制器；
所述控制器依据变频器温度、环境温度以及两者之间的温度差控制风扇的转速。
通过采用上述技术方案，控制器依据变频器温度、环境温度以及两者之间的温度差实时调节风扇的转速，即在满足变频器散热需求的前提下，降低风扇的功率，以减少能源的消耗。
可选的，所述控制器包括基准模块、补偿模块以及控制模块；
所述基准模块依据变频器温度发送对应的基准信号至控制模块，所述控制模块响应于基准信号，以控制风扇的基准转速；且变频器温度越高，风扇的基准转速越大；
所述补偿模块依据环境温度发送对应的补偿信号至控制模块，所述控制模块响应于补偿信号，以控制风扇的补偿转速；且环境温度越高，风扇的补偿转速越大；
所述风扇的实际转速等于基准转速加上补偿转速。
通过采用上述技术方案，依据变频器温度和环境温度实时调节风扇的转速，且变频器温度不变，环境温度越高，风扇转速越大；环境温度不变，变频器温度越高，风扇转速越大；以满足变频器的散热需求。
可选的，所述控制器包括判断模块；
所述判断模块内预设有第一温差区间以及第二温差区间；且第一温差区间内的值小于第二温差区间内的值；
所述判断模块接收变频器温度和环境温度，计算两者之间的温度差，并判断温度差落入某个温差区间；所述控制器依据判断结果控制风扇的转速；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第一温差区间内时，所述控制器控制风扇全速转动；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第二温差区间内时，所述控制器依据变频器温度和环境温度控制风扇的转速。
通过采用上述技术方案，变频器工作过程中，环境温度可能逐渐升高，此时，变频器温度与环境温度之间的温度差逐渐减小，至温度差落入第一温差区间内时，风扇全速转动，以尽可能提高变频器的散热效率，抑制变频器的升温。
可选的，所述判断模块内还预设有第三温差区间；且第三温差区间内的值大于第二温差区间内的值；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内时，所述控制器控制风扇全速转动。
通过采用上述技术方案，变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内时，则环境温度较低，而变频器温度较高，则变频器可能处于异常状态而导致发热量异常增加，此时，风扇全速转动，以尽可能提高变频器的散热效率，抑制变频器的升温。
可选的，所述控制器还包括记录模块以及校验模块；
所述记录模块内设有用于记录变频器温度和环境温度的数据表，并生成变频器平均温度和环境平均温度；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第二温差区间内时，所述判断模块发送记录信号至记录模块；所述记录模块响应于记录信号，清空数据表后，将变频器温度和环境温度记录至数据表内；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内时，所述判断模块发送校验信号至校验模块；所述校验模块响应校验信号，以接收变频器平均温度、环境平均温度、当前变频器温度和当前环境温度；
当前环境温度低于环境平均温度时，所述控制器依据变频器温度和环境温度控制风扇的转速；
当前环境温度高于或等于环境平均温度，所述控制器控制风扇全速转动。
通过采用上述技术方案，变频器工作过程中，环境温度可能快速降低，此时，变频器处于正常状态，则控制器依据变频器温度和环境温度控制风扇的转速。
可选的，还包括显示单元；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内时，所述控制器还发送预警信号至显示单元；所述显示单元接收预警信号并显示预警信息以供人员查看。
通过采用上述技术方案，变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内时，则环境温度较低，而变频器温度较高，则变频器可能处于异常状态而导致发热量异常增加；则显示单元显示预警信息以供人员查看，便于人员及时排查故障。
可选的，所述控制器还包括比较模块，所述比较模块内预设有基准温度；
所述比较模块接收变频器温度，以将变频器温度与基准温度比较；
变频器温度低于基准温度时，所述控制器依据变频器温度和环境温度控制风扇的转速；
变频器温度高于或等于基准温度时，所述比较模块发送判断信号至判断模块；所述判断模块响应于判断信号，以接收变频器温度和环境温度，计算两者之间的温度差，并判断温度差落入某个温差区间。
通过采用上述技术方案，变频器刚开始工作时，变频器温度以环境温度为初始值并缓慢升高，此过程中，变频器温度低于基准温度，控制器依据变频器温度和环境温度控制风扇的转速；
变频器温度继续升高至高于基准温度后，判断模块开始工作，控制器依据变频器温度、环境温度和两者之间的温度差控制风扇的转速。
可选的，所述风扇具有进气侧以及送风侧；且所述风扇工作时，空气自进气侧进入风扇内，风扇内的空气从送风侧输出；
所述环境温度检测单元位于送风侧处。
通过采用上述技术方案，风扇工作以强制空气流动时，送风侧输出的空气温度可能略高于进气侧的空气温度，环境温度检测单元检测送风侧输出的空气温度，以真实反映变频器周侧的环境温度。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.处理器依据变频器温度、环境温度以及两者之间的温度差实时调节风扇的转速，即在满足变频器散热需求的前提下，降低风扇的功率，以减少能源的消耗。
附图说明
图1是智能节能变频器控制系统的示意图。
图2是智能节能变频器控制系统的原理图。
图3是控制器的原理图。
附图标记说明：1、变频器本体；2、风扇；21、进气侧；22、送风侧；3、变频器温度检测单元；4、环境温度检测单元；5、控制器；51、基准模块；52、补偿模块；53、比较模块；54、判断模块；55、记录模块；56、校验模块；57、控制模块；6、显示单元。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
参照图1，本申请实施例公开一种智能节能变频器控制系统，包括变频器本体1、风扇2、变频器温度检测单元3、环境温度检测单元4以及控制器5。
变频器本体1在工作过程中发热；风扇2具有进气侧21以及送风侧22；且风扇2工作时，空气自进气侧21进入风扇2内，风扇2内的空气从送风侧22输出；同时，风扇2的送风侧22朝向变频器本体1，以向变频器本体1的内部或变频器本体1的周侧送风，进而带走变频器本体1的热量，为变频器本体1提供散热。
变频器温度检测单元3连接于变频器本体1上，以检测变频器本体1的实时温度，并将变频器温度发送至控制器5；环境温度检测单元4连接于风扇2上，并位于风扇2的送风侧22，以检测环境的实时温度，并将环境温度发送至控制器5；控制器5接收变频器温度以及环境温度，并依据变频器温度、环境温度以及两者之间的温度差控制风扇2的转速。
参照图2、3，变频器温度检测单元3以及环境温度检测单元4均包括温度传感器，以检测温度。控制器5包括基准模块51、补偿模块52、比较模块53、判断模块54、记录模块55、校验模块56以及控制模块57。
基准模块51接收变频器温度，发送对应的基准信号至控制模块57；补偿模块52接收环境温度，发送对应的补偿信号至控制模块57；比较模块53内预设有基准温度；比较模块53接收变频器温度并与基准温度比较。
若变频器温度低于基准温度，则比较模块53发送低温信号至控制模块57，控制模块57响应于低温信号，以接收基准信号和补偿信号；且控制模块57响应于基准信号和补偿信号，以分别控制风扇2的基准转速和补偿转速；且变频器温度越高，风扇2的基准转速越大；环境温度越高，风扇2的补偿转速越大；风扇2的实际转速等于基准转速加上补偿转速。
若变频器温度大于或等于基准温度，则比较模块53发送判断信号至判断模块54。判断模块54内预设有第一温差区间、第二温差区间以及第三温差区间，且第一温差区间内的值小于第二温差区间内的值，第二温差区间内的值小于第三温差区间内的值。判断模块54接收变频器温度和环境温度，计算两者之间的温度差，并判断温度差落入某个温差区间内。
若变频器温度与环境温度之间的温度差落入第一温差区间内，则判断模块54发送强散热信号至控制模块57；控制模块57响应于强散热信号，以控制风扇2全速转动。
若变频器温度与环境温度之间的温度差落入第二温差区间内，则判断模块54发送正常散热信号至控制模块57，且判断模块54发送记录信号至记录模块55；控制模块57响应于正常散热信号，以接收基准信号和补偿信号；且控制模块57响应于基准信号和补偿信号，以控制风扇2的转速。
记录模块55内设有数据表，内设有用于记录变频器温度和环境温度的数据表，并生成变频器平均温度和环境平均温度。记录模块55响应于记录信号，清空数据表后，将变频器温度和环境温度记录至数据表内。
若变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内，则判断模块54发送校验信号至校验模块56；校验模块56响应于校验信号，以从记录模块55中获取变频器平均温度和环境平均温度，并获取当前变频器温度和当前环境温度；且校验模块56将当前变频器温度与变频器平均温度比较、当前环境温度与环境平均温度比较。
若当前环境温度低于环境平均温度，则校验模块56发送状态正常信号至控制模块57，控制模块57响应于状态正常信号，以接收基准信号和补偿信号；且控制模块57响应于基准信号和补偿信号，以控制风扇2的转速。
若当前环境温度高于或等于环境平均温度，则校验模块56发送预警信号至控制模块57，控制模块57响应于预警信号，以控制风扇2全速转动。
智能节能变频器控制系统还包括显示单元6，显示单元6可采用显示器。若变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内，且当前环境温度高于或等于环境平均温度，校验模块56还将预警信号同步发送至显示单元6，显示单元6接收预警信号并显示对应的预警信息以供人员查看。
本实施例中，校验模块56内预设有波动值区间，若当前环境温度与环境平均温度之间的差值位于波动值区间内，则视为当前环境温度等于环境平均温度；同理，若当前变频器温度与变频器平均温度之间的差值位于波动值区间内，则视为当前变频器温度等于变频器平均温度。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能节能变频器控制系统，包括变频器本体（1）以及风扇（2），所述风扇（2）用于向变频器本体（1）送风；其特征在于：还包括变频器温度检测单元（3）、环境温度检测单元（4）以及控制器（5）；
所述变频器温度检测单元（3）设于变频器本体（1）上，用于检测变频器本体（1）的实时温度；且所述变频器温度检测单元（3）将变频器温度发送至控制器（5）；
所述环境温度检测单元（4）设于风扇（2）上，用于检测变频器本体（1）以及风扇（2）所处环境的实时温度；且所述环境温度检测单元（4）将环境温度发送至控制器（5）；
所述控制器（5）依据变频器温度、环境温度以及两者之间的温度差控制风扇（2）的转速；
所述控制器（5）包括判断模块（54）、记录模块（55）以及校验模块（56）；
所述判断模块（54）内预设有第二温差区间及第三温度区间，第三温差区间内的值大于第二温差区间内的值；
所述记录模块（55）内设有用于记录变频器温度和环境温度的数据表，并生成变频器平均温度和环境平均温度；
所述判断模块（54）接收变频器温度和环境温度，计算两者之间的温度差；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第二温差区间内时，所述控制器（5）依据变频器温度和环境温度控制风扇（2）的转速；所述判断模块（54）发送记录信号至记录模块（55）；所述记录模块（55）响应于记录信号，将变频器温度和环境温度记录至数据表内；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内时，所述判断模块（54）发送校验信号至校验模块（56）；所述校验模块（56）响应校验信号，以接收变频器平均温度、环境平均温度、当前变频器温度和当前环境温度；
当前环境温度低于环境平均温度时，所述控制器（5）依据变频器温度和环境温度控制风扇（2）的转速；
当前环境温度高于或等于环境平均温度，所述控制器（5）控制风扇（2）全速转动。
2.根据权利要求1所述的智能节能变频器控制系统，其特征在于：所述控制器（5）包括基准模块（51）、补偿模块（52）以及控制模块（57）；
所述基准模块（51）依据变频器温度发送对应的基准信号至控制模块（57），所述控制模块（57）响应于基准信号，以控制风扇（2）的基准转速；且变频器温度越高，风扇（2）的基准转速越大；
所述补偿模块（52）依据环境温度发送对应的补偿信号至控制模块（57），所述控制模块（57）响应于补偿信号，以控制风扇（2）的补偿转速；且环境温度越高，风扇（2）的补偿转速越大；
所述风扇（2）的实际转速等于基准转速加上补偿转速。
3.根据权利要求1所述的智能节能变频器控制系统，其特征在于：所述判断模块（54）内预设有第一温差区间；且第一温差区间内的值小于第二温差区间内的值；
所述判断模块（54）接收变频器温度和环境温度，计算两者之间的温度差，并判断温度差落入某个温差区间；所述控制器（5）依据判断结果控制风扇（2）的转速；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第一温差区间内时，所述控制器（5）控制风扇（2）全速转动。
4.根据权利要求1所述的智能节能变频器控制系统，其特征在于：还包括显示单元（6）；
变频器温度与环境温度之间的温度差落入第三温差区间内时，所述控制器（5）还发送预警信号至显示单元（6）；所述显示单元（6）接收预警信号并显示预警信息以供人员查看。
5.根据权利要求1所述的智能节能变频器控制系统，其特征在于：所述控制器（5）还包括比较模块（53），所述比较模块（53）内预设有基准温度；
所述比较模块（53）接收变频器温度，以将变频器温度与基准温度比较；
变频器温度低于基准温度时，所述控制器（5）依据变频器温度和环境温度控制风扇（2）的转速；
变频器温度高于或等于基准温度时，所述比较模块（53）发送判断信号至判断模块（54）；所述判断模块（54）响应于判断信号，以接收变频器温度和环境温度，计算两者之间的温度差，并判断温度差落入某个温差区间。
6.根据权利要求1所述的智能节能变频器控制系统，其特征在于：所述风扇（2）具有进气侧（21）以及送风侧（22）；且所述风扇（2）工作时，空气自进气侧（21）进入风扇（2）内，风扇（2）内的空气从送风侧（22）输出；
所述环境温度检测单元（4）位于送风侧（22）处。
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