CN113597199A - 一种高压变频器散热的智能控制系统及控制方法 - Google Patents

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王伟
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Abstract

本发明提供一种高压变频器散热的智能控制系统及控制方法。控制系统包含变频器集风罩、水平出风道、出风道电动风阀、旁路风道、旁路风道电动风阀、三通转接管、电动通风百叶、工业空调、室外温湿度仪、PM10监测仪以及控制系统。通过在外墙上安装在线式温湿度仪和PM10监测仪自动检测环境温度、湿度、空气质量等参数，参数上传至后台PLC系统进行逻辑判断，控制变频器散热风道上的电动风阀的起闭，以改变散热方式。本发明在环境条件较好时，可利用室外空气流动换热，以节省能源；在环境恶劣时，密封变频器室，通过空调换热，可减少粉尘、潮气的侵入，延长变频器的使用寿命。

Description

一种高压变频器散热的智能控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种高压变频器散热的控制方法。特别适用于强制空冷型变频器的散热控制。
背景技术
高压变频器是工业生产环节的节重要组成部分，常见的应用场景有水厂、大型泵站、钢铁企业、石油化工企业等。
根据变频器功率的不同，常见的散热方式有空冷、强制空冷、空-水冷、水冷等散热措施。通常3000kW以下的变频器宜采用强制空冷方式，因此强制空冷是高压变频器最为常见散热方式。传统的强制空冷散热方式是将室外空气导入变频器内，经变频器的散热片由排风道排出室外，通过不断的循环带走变频器热量。但此种散热方式有以下几点不足之处。
1、当室外温度较热时，空气循环散热效率低。当夏季气温超过40度时，则无法满足变频器的散热要求。
2、利用室外空气散热必然会将灰尘、潮气等不利物质带入变频器内部，影响其运行及使用寿命。
近年的工程建设中，也有将变频器间完全密闭，利用空调降温的方法，但存在能耗较高的问题。
发明内容
本发明克服现有技术的上述不足，提供一种高压变频器散热的智能控制系统及控制方法，达到可以根据环境情况，自动选择变频器散热模式，实现在室外-室内空气循环散热模式和室内空调散热模式之间自动切换。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种高压变频器散热的智能控制系统，包含：变频器集风罩、水平出风道、出风道电动风阀、旁路风道、旁路风道电动风阀、三通转接管、电动通风百叶、工业空调、室外温湿度仪、PM10监测仪以及控制系统；
所述变频器集风罩，安装于变频器顶部，将柜顶排风扇完全罩在其内，后侧开孔，与出风道连接；
所述水平出风道连接变频器集风罩与三通转接管，作为散热通道；
所述出风道电动风阀，安装在三通转接管与水平出风道的连接处，可控制出风道的开闭；
所述旁路风道，安装在三通转接管上，垂直于水平出风道，作为散热通道；
所述旁路风道电动风阀，安装在三通转接管与旁路风道的连接处，可控制出风道的开闭；
所述三通转接管，作为水平出风道与旁路风道的连接件；
所述电动通风百叶，安装在变频器间正面墙体下部，作为可控制开闭的进风口；
所述工业空调，作为室内降温之用；
所述室外温湿度仪监测室外空气的温度和湿度，并上传至自控PLC系统；
所述PM10监测仪监测室外空气的PM10浓度，并上传至自控PLC系统；
所述控制系统，采集室外空气温湿度及PM10浓度后，按设定的逻辑控制各电动风阀、电动通风百叶的开闭，完成散热模式的切换。
进一步地，所述三通转接管连接水平出风道及旁路风道，水平出风道及旁路风道互成垂直，水平出风道通过墙孔至室外，旁路风道向上。
进一步地，所述三通转接管的两个出风口各安装一台电动风阀，用于控制出风的路径。
本发明还进一步提供高压变频器散热的智能控制系统的控制方法，通过在外墙上安装在线式温湿度仪和PM10监测仪自动检测环境温度、湿度、空气质量等参数，参数上传至后台PLC系统进行逻辑判断，控制变频器散热风道上的电动风阀的起闭，以改变散热方式；包括以下步骤：
步骤1：室外温湿度仪采集室外空气的温度和湿度，并上传至自控PLC控制系统；PM10监测仪采集室外空气的PM10浓度，并上传至自控PLC控制系统；
步骤2：控制系统进行逻辑判断，判断是否同时满足室外温度低于35℃、湿度低于98％且PM10浓度低于50μg/m3三个条件；
步骤3：如满足设定的条件，则打开电动通风百叶，同时开启电动风阀，关闭电动风阀；散热模式切换为室外-室内空气循环散热模式；
步骤4：如任一条件不满足，则关闭电动通风百叶，同时开启电动风阀，关闭电动风阀；变频器内热量由柜顶散热风扇经旁路风道排至室内空间，再由工业空调将热量交换至室外；散热模式切换为室内空调散热模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：
在环境条件较好时，利用室外空气流动换热，以节省能源；在环境恶劣时，密封变频器室，通过空调换热，以减少粉尘、潮气的侵入，延长变频器的使用寿命。控制过程可由PLC系统自动控制，无需人工巡查，设定。可以24小时不间断的根据环境情况调整散热模式。
附图说明
图1为变频器散热系统示意图。
图中：1-变频器集风罩、2-旁路风道电动风阀、3-出风道电动风阀、4-旁路风道、5-水平出风道、6-电动通风百叶、7-工业空调、8-三通转接管、9-室外温湿度仪、10-PM10监测仪。
具体实施方式
下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图所示，一种高压变频器散热的智能控制系统，包含：变频器集风罩1、水平出风道5、出风道电动风阀3、旁路风道4、旁路风道电动风阀2、三通转接管8、电动通风百叶6、工业空调7、室外温湿度仪9、PM10监测仪10以及控制系统。
变频器集风罩1，其安装于变频器顶部，将柜顶排风扇完全罩在其内，后侧开孔，与出风道连接。水平出风道5，其连接集风罩与三通转接管，作为散热通道。出风道电动风阀3，安装在三通转接管与水平出风道的连接处，可控制出风道的开闭。旁路风道4，安装在三通转接管上，垂直于水平出风道，作为散热通道。旁路风道电动风阀2，安装在三通转接管与旁路风道的连接处，可控制出风道的开闭。三通转接管，作为水平出风道与旁路风道的连接件。电动通风百叶6，安装在变频器间正面墙体下部，作为可控制开闭的进风口；工业空调7，作为室内降温之用。室外温湿度仪9，监测室外空气的温度和湿度，并上传至自控PLC系统。PM10监测仪10，监测室外空气的PM10浓度，并上传至自控PLC系统。控制系统，自控PLC控制系统负责采集室外空气温湿度及PM10浓度后，按设定的逻辑控制各电动风阀、电动通风百叶的开闭，完成散热模式的切换。三通转接管8连接水平出风道5及旁路风道4，水平出风道5及旁路风道4互成垂直，水平出风道5通过墙孔至室外，旁路风道4向上。三通转接管8的两个出风口各安装一台电动风阀，用于控制出风的路径。
本实施例的高压变频器散热的智能控制系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1，室外温湿度仪9采集室外空气的温度和湿度，并上传至自控PLC控制系统；PM10监测仪10采集室外空气的PM10浓度，并上传至自控PLC控制系统；
步骤2，控制系统判断是否同时满足室外温度低于35℃、湿度低于98％且PM10浓度低于50μg/m3三个条件；
步骤3，如满足设定的条件，则打开电动通风百叶6，同时开启出风道电动风阀3，关闭旁路风道电动风阀2。散热模式切换为室外-室内空气循环散热模式；
步骤4，如任一条件不满足，则关闭电动通风百叶6，同时开启旁路风道电动风阀2，关闭出风道电动风阀3。变频器内热量由柜顶散热风扇经旁路风道4排至室内空间，再由工业空调7将热量交换至室外。散热模式切换为室内空调散热模式。
以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种高压变频器散热的智能控制系统，包含：变频器集风罩(1)、旁路风道电动风阀(2)、出风道电动风阀(3)、旁路风道(4)、水平出风道(5)、电动通风百叶(6)、工业空调(7)、三通转接管(8)、室外温湿度仪(9)、PM10监测仪(10)以及控制系统；
所述变频器集风罩(1)安装于变频器顶部，将柜顶排风扇完全罩在其内，后侧开孔，与水平出风道(5)连接；
所述旁路风道电动风阀(2)，安装在三通转接管(8)与旁路风道(4)的连接处，可控制出风道的开闭；
所述出风道电动风阀(3)，安装在三通转接管与水平出风道的连接处，可控制出风道的开闭；
所述旁路风道(4)，安装在三通转接管(8)上，垂直于水平出风道(5)，作为散热通道；
所述水平出风道(5)连接变频器集风罩(1)与三通转接管(8)，作为散热通道；
所述电动通风百叶(6)，安装在变频器间正面墙体下部，作为可控制开闭的进风口；
所述工业空调(7)，作为室内降温之用；
所述三通转接管(8)，作为水平出风道(5)与旁路风道(4)的连接件；
所述室外温湿度仪(9)监测室外空气的温度和湿度，并上传至自控PLC系统；
所述PM10监测仪(10)监测室外空气的PM10浓度，并上传至自控PLC系统；
所述控制系统，采集室外空气温湿度及PM10浓度后，按设定的逻辑控制各电动风阀、电动通风百叶的开闭，完成散热模式的切换。
2.如权利要求1所述高压变频器散热的智能控制系统，其特征在于，所述三通转接管(8)连接水平出风道(5)及旁路风道(4)，水平出风道(5)及旁路风道(4)互成垂直，水平出风道(5)通过墙孔至室外，旁路风道(4)向上。
3.如权利要求1所述高压变频器散热的智能控制系统，其特征在于，所述三通转接管(8)的两个出风口各安装一台电动风阀，用于控制出风的路径。
4.如权利要求1所述高压变频器散热的智能控制系统的控制方法，其特征在于：通过在外墙上安装在线式温湿度仪和PM10监测仪自动检测环境温度、湿度、空气质量等参数，参数上传至后台PLC系统进行逻辑判断，控制变频器散热风道上的电动风阀的起闭，以改变散热方式，包括以下步骤：
步骤1：室外温湿度仪(9)采集室外空气的温度和湿度，并上传至自控PLC控制系统；PM10监测仪(10)采集室外空气的PM10浓度，并上传至自控PLC控制系统；
步骤2：控制系统进行逻辑判断，判断是否同时满足室外温度低于35℃、湿度低于98％且PM10浓度低于50μg/m3三个条件；
步骤3：如满足设定的条件，则打开电动通风百叶(6)，同时开启出风道电动风阀(3)，关闭旁路风道电动风阀(2)；散热模式切换为室外-室内空气循环散热模式；
步骤4：如任一条件不满足，则关闭电动通风百叶(6)，同时开启旁路风道电动风阀(2)，关闭出风道电动风阀(3)；变频器内热量由柜顶散热风扇经旁路风道(4)排至室内空间，再由工业空调(7)将热量交换至室外；散热模式切换为室内空调散热模式。
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