CN116373180B - 一种线缆冷却组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种线缆冷却组件，包括冷却槽、冷却泵、换热器，冷却槽设置有进水口，冷却泵置于冷却槽内，换热器进水口和冷却泵连接，换热器出水口和冷却槽的进水口连接，冷却泵用于对冷却槽内液体进行循环降温，还包括驱动模块，所述驱动模块用于检测冷却槽内液体温度，并控制冷却泵对冷却槽内进行降温。本发明通过设置驱动模块实现温度过高时自动进行循环降温，温度低时停机降低冷却功耗。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制领域，特别涉及一种线缆冷却组件。
背景技术
线缆是光缆、电缆等物品的统称，主要用于控制安装、连接设备、输送电力等多重作用，是日常生活中常见而不可缺少的一种东西，而在线缆生产过程中，对导线的外层包覆树脂保护套后，为了避免在收卷过程，造成包覆层变形，需要对线缆进行冷却，而冷却水的温度在连续冷却后，或随外部环境因素变化后，会时后边的线缆冷却时间不一致，在一定程度上，仍然会对在线缆收卷的过程使包覆层挤压变形，对生产质量和生产效率造成影响。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种线缆冷却组件，包括冷却槽、冷却泵、换热器，所述冷却槽设置有进水口，冷却泵置于冷却槽内，换热器进水口和冷却泵连接，换热器出水口和冷却槽的进水口连接，冷却泵用于对冷却槽内液体进行循环降温，还包括驱动模块，所述驱动模块用于检测冷却槽内液体温度，并控制冷却泵对冷却槽内进行降温。
进一步的，所述驱动模块包括第一接触器KM1、冷却泵电机M、第一运算放大器U1、第二发光二极管U2、第三光电三极管U3、第一电阻R1、第二热敏传感器R2、第二热敏传感器R2、第一三极管Q1、第一电容C1，所述第一运算放大器U1同相端和第一电阻R1一端、第一电容C1一端、第一三极管Q1发射极连接，第一三极管Q1集电极和电源连接，第一三极管Q1基极和第二热敏传感器R2一端、第三电阻R3一端连接，第二热敏传感器R2另一端和电源连接，第一运算放大器U1输出端和第二发光二极管U2阳极连接，第二发光二极管U2和第三光电三极管U3耦合封装，第三光电三极管U3集电极和电源连接，第三光电三极管U3发射极和第一接触器KM1线圈连接，第一接触器KM1常开触点一端和火线连接，第一接触器KM1敞开触点另一端和冷却泵电机M一端连接，冷却泵电机M另一端和零线连接，第一电容C1另一端、第一电阻R1另一端、第三电阻R3另一端、第二发光二极管U2阴极和接地端连接。
进一步的，所述驱动模块还包括第二N冷却泵电机MOS管、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六N冷却泵电机MOS管、第四运算放大器U4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一二极管D1、第二二极管D2，所述第二N冷却泵电机MOS管栅极和第一运算放大器U1输出端连接，第二N冷却泵电机MOS管漏极和第六N冷却泵电机MOS管漏极、电源连接，第二N冷却泵电机MOS管源极和第一二极管D1阳极、第四电阻R4一端、第五电阻R5一端、第三三极管Q3集电极连接，第一二极管D1阴极和第四三极管Q4基极连接，第四三极管Q4集电极和电源连接，第四三极管Q4发射极和第二发光二极管U2阳极连接，第四电阻R4另一端和第五三极管Q5基极连接，第五三极管Q5集电极和第二二极管D2阳极、第六N冷却泵电机MOS管源极、第六电阻R6一端、第七电阻R7一端连接，第六电阻R6另一端和第五电阻R5另一端、电源连接，第七电阻R7另一端和第三三极管Q3基极连接，第六N冷却泵电机MOS管栅极和第四运算放大器U4输出端连接，第四运算放大器U4反相端和第一运算放大器U1同相端连接。
进一步的，所述驱动模块还包括第八电阻R8、第九电位器R9、第十电阻R10，所述第八电阻R8一端和电源连接，第八电阻R8另一端和第一运算放大器U1反相端、第九电位器R9一端、第九电位器R9抽头端连接，第九电位器R9另一端和第十电阻R10一端、第四运算放大器U4同相端连接，第十电阻R10另一端和接地端连接。
进一步的，所述驱动模块还包括第十一电阻R11、第十二电阻R12，所述第十一电阻R11一端和电源连接，第十一电阻R11另一端和第十二电阻R12一端、第二N冷却泵电机MOS管漏极、第六N冷却泵电机MOS管漏极连接，所述第十二电阻R12另一端和接地端连接。
进一步的，所述驱动模块还包括第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15，所述第十三电阻R13一端和第一电阻R1一端、第一电容C1一端连接，第十三电阻R13另一端和第一三极管Q1发射机连接，第十四电阻R14一端和第一运算放大器U1输出端连接，第十四电阻R14另一端和接地端连接，第十五电阻R15两端串接在第一三极管Q1集电极和电源之间。
进一步的，所述驱动模块还包括第十六电阻R16、第十七电阻R17，所述第十六电阻R16一端和第四运算放大器U4输出端连接，第十六电阻R16另一端和接地端连接。
进一步的，所述驱动模块还包括第二电容C2，所述第二电容C2一端和第一运算放大器U1反相端连接，第二电容C2另一端和接地端连接。
进一步的，所述第二热敏传感器采用负温度系数热敏电阻。
进一步的，所述冷却泵电机采用单相供电。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
通过设置驱动模块实现温度过高时自动进行循环降温，温度低时停机降低冷却功耗，防止线缆包覆层因为冷却液的温变导致冷却时间不同造成对线缆的生产质量和造成的影响，同时该模块具备降低灵敏度的功能，防止功耗过高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1、图2、图3为本发明提供的一种线缆冷却组件的驱动模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
参阅附图，本发明是一种线缆冷却组件，包括冷却槽、冷却泵、换热器，所述冷却槽设置有进水口，冷却泵置于冷却槽内，换热器进水口和冷却泵连接，换热器出水口和冷却槽的进水口连接，冷却泵用于对冷却槽内液体进行循环降温，还包括驱动模块，所述驱动模块用于检测冷却槽内液体温度，并控制冷却泵对冷却槽内进行降温。
具体地，所述驱动模块包括第一接触器KM1、冷却泵电机M、第一运算放大器U1、第二发光二极管U2、第三光电三极管U3、第一电阻R1、第二热敏传感器R2、第二热敏传感器R2、第一三极管Q1、第一电容C1，所述第一运算放大器U1同相端和第一电阻R1一端、第一电容C1一端、第一三极管Q1发射极连接，第一三极管Q1集电极和电源连接，第一三极管Q1基极和第二热敏传感器R2一端、第三电阻R3一端连接，第二热敏传感器R2另一端和电源连接，第一运算放大器U1输出端和第二发光二极管U2阳极连接，第二发光二极管U2和第三光电三极管U3耦合封装，第三光电三极管U3集电极和电源连接，第三光电三极管U3发射极和第一接触器KM1线圈连接，第一接触器KM1常开触点一端和火线连接，第一接触器KM1敞开触点另一端和冷却泵电机M一端连接，冷却泵电机M另一端和零线连接，第一电容C1另一端、第一电阻R1另一端、第三电阻R3另一端、第二发光二极管U2阴极和接地端连接；
第二热敏传感器R2封装装在探头内部并置于冷却槽内，第二热敏传感器R2对槽内温度进行采样，原理是当温度发生变化时，第二热敏传感器R2阻值发生变化，使第二热敏传感器R2和第三电阻R3之间改变压降比，完成温度和电压信号转换，在将转换的信号反馈到第一三极管Q1基极进行放大，第一电容C1接收第一三极管Q1发射极信号后，其电位随第一三极管Q1放大进行上升或下降，第一电阻R1用于第一电容C1释放回路以及对第一运算放大器U1同相端的信号进行上拉，第一运算放大器U1反相端设置冷却泵启动阈值电压信号，第二发光二极管U2和第三光电三极管U3耦合用于信号隔离防止干扰，在槽内温度达到第一运算放大器U1反相端设定的启动阈值电压信号后，第一运算放大器U1输出信号使第二发光二极管U2和第三光电三极管U3进行耦合，第三光电三极管U3导通使第三光电三极管U3集电极电源信号经第三光电三极管U3到达第一接触器KM1线圈，第一接触器KM1线圈吸合，第一接触器KM1常开触点闭合，冷却泵电机M通电进行降温，实现温度过高时自动进行循环降温，温度过低时停机降低功耗。
具体地，所述驱动模块还包括第二N冷却泵电机MOS管、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六N冷却泵电机MOS管、第四运算放大器U4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一二极管D1、第二二极管D2，所述第二N冷却泵电机MOS管栅极和第一运算放大器U1输出端连接，第二N冷却泵电机MOS管漏极和第六N冷却泵电机MOS管漏极、电源连接，第二N冷却泵电机MOS管源极和第一二极管D1阳极、第四电阻R4一端、第五电阻R5一端、第三三极管Q3集电极连接，第一二极管D1阴极和第四三极管Q4基极连接，第四三极管Q4集电极和电源连接，第四三极管Q4发射极和第二发光二极管U2阳极连接，第四电阻R4另一端和第五三极管Q5基极连接，第五三极管Q5集电极和第二二极管D2阳极、第六N冷却泵电机MOS管源极、第六电阻R6一端、第七电阻R7一端连接，第六电阻R6另一端和第五电阻R5另一端、电源连接，第七电阻R7另一端和第三三极管Q3基极连接，第六N冷却泵电机MOS管栅极和第四运算放大器U4输出端连接，第四运算放大器U4反相端和第一运算放大器U1同相端连接；
考虑到第一运算放大器U1控制槽内温度会带来控制信号灵敏度过高的问题，也就是当温度处于待开机降温或待停机升温的阈值线进行跳变时，温度信号会因环境出现漂移或是液体流动使温度采样的信号出现偏移导致冷却泵频繁启动的问题，为解决上述问题，第一运算放大器U1输出的信号直接到达第二N冷却泵电机MOS管栅极，控制第二N冷却泵电机MOS管的导通和截止，设置第四运算放大器U4同相端的冷却泵停机阈值电压，第二N冷却泵电机MOS管截止时，第六电阻R6端电源信号经第六电阻R6、第七电阻R7、第三三极管Q3形成回路，第五电阻R5端电源信号经第五电阻R5、第四电阻R4、第五三极管Q5、接地端行程回路，第二二极管D2和第一二极管D1处于截止状态，当第二N冷却泵电机MOS管导通时，第二N冷却泵电机MOS管端电源信号一路经第二N冷却泵电机MOS管、第一二极管D1进入第四三极管Q4基极进行放大，第四三极管Q4端电源信号经第四三极管Q4使第二发光二极管U2导通，另一路经第四电阻R4使第五三极管Q5进入饱和状态，原由第六电阻R6端电源信号经第六电阻R6、第七电阻R7、第三三极管Q3、接地端的回路会改变为第六电阻R6、第五三极管Q5到接地端形成回路，当降温到第二N冷却泵电机MOS管截止前，第四三极管Q4基极到接地端的电位低于第五三极管Q5回路，截止时第五电阻R5端电源信号经第一二极管D1到达第四三极管Q4基极，第四三极管Q4维持放大状态，使第二发光二极管U2持续耦合后级电路启动冷却泵进行降温，当降温到设定的停机阈值时，第四运算放大器U4输出信号控制第六N冷却泵电机MOS管导通，第六N冷却泵电机MOS管端电源信号一路经第六N冷却泵电机MOS管使第二二极管D2导通，另一路经第七电阻R7使第三三极管Q3进入饱和状态，使第五电阻R5端电源信号的回路改为第五电阻R5、第三三极管Q3到接地端，使第四三极管Q4截止，第二发光二极管U2停止耦合，在温度上升到第一运算放大器U1信号跳变前，第三三极管Q3锁定在持续饱和状态以解决信号偏移所带来的频繁启动问题。
具体地，所述驱动模块还包括第八电阻R8、第九电位器R9、第十电阻R10，所述第八电阻R8一端和电源连接，第八电阻R8另一端和第一运算放大器U1反相端、第九电位器R9一端、第九电位器R9抽头端连接，第九电位器R9另一端和第十电阻R10一端、第四运算放大器U4同相端连接，第十电阻R10另一端和接地端连接；
考虑到采样的温度信号和第一运算放大器U1、第四运算放大器U4阈值信号区间适配不便于调节的问题，设置第九电位器R9，通过调节第九电位器R9抽头端的滑块改变此串联电路中的分压比，以此缩短或增加第一运算放大器U1和第四运算放大器U4信号输出的区间。
具体地，所述驱动模块还包括第十一电阻R11、第十二电阻R12，所述第十一电阻R11一端和电源连接，第十一电阻R11另一端和第十二电阻R12一端、第二N冷却泵电机MOS管漏极、第六N冷却泵电机MOS管漏极连接，所述第十二电阻R12另一端和接地端连接；
考虑到在单电源供电系统中，当电源存在波动时会造成第二N冷却泵电机MOS管和第六N冷却泵电机MOS管达不到导通的正压差电位，出现模块输出故障，设置第十一电阻R11和第十二电阻R12为第二N冷却泵电机MOS管和第六N冷却泵电机MOS管的漏极进行供电的同时降低第二N冷却泵电机MOS管和第六N冷却泵电机MOS管的漏极到栅极的电位。
具体地，所述驱动模块还包括第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15，所述第十三电阻R13一端和第一电阻R1一端、第一电容C1一端连接，第十三电阻R13另一端和第一三极管Q1发射机连接，第十四电阻R14一端和第一运算放大器U1输出端连接，第十四电阻R14另一端和接地端连接，第十五电阻R15两端串接在第一三极管Q1集电极和电源之间；
配置第十三电阻R13用于防止浪涌电流击穿电容，同时通过第十三电阻R13和第一电容C1组成延时电路进一步抑制快充带来的漂移问题。
具体地，所述驱动模块还包括第十六电阻R16、第十七电阻R17，所述第十六电阻R16一端和第四运算放大器U4输出端连接，第十六电阻R16另一端和接地端连接；
配置第十六电阻R16和第十七电阻R17的作用是为第六N冷却泵电机MOS管和第二N冷却泵电机MOS管的寄生电容进行放电，防止振荡损坏。
具体地，所述驱动模块还包括第二电容C2，所述第二电容C2一端和第一运算放大器U1反相端连接，第二电容C2另一端和接地端连接；
配置第二电容C2用于进行滤波，降低电磁干扰。
具体地，所述第二热敏传感器采用负温度系数热敏电阻。
需要说明的是，如采用正温度系数热敏电阻需将第一三极管Q1更换成PNP型三极管。
具体地，所述冷却泵电机采用单相供电。
需要说明的是，如采用三相供电需将第一接触器KM1常开触点一端和零线之间增设交流接触器，将交流接触器的AC一端与KM1接触器一端连接，交流接触器AC另一端与零线连接，交流接触器主触点两端分别连接三相电源和冷却泵电机。
Claims (7)
1.一种线缆冷却组件，包括冷却槽、冷却泵、换热器，所述冷却槽设置有进水口，冷却泵置于冷却槽内，换热器进水口和冷却泵连接，换热器出水口和冷却槽的进水口连接，冷却泵用于对冷却槽内液体进行循环降温，其特征在于，还包括驱动模块，所述驱动模块用于检测冷却槽内液体温度，并控制冷却泵对冷却槽内进行降温；
所述驱动模块包括第一接触器、冷却泵电机、第一运算放大器、第二发光二极管、第三光电三极管、第一电阻、第二热敏传感器、第一三极管、第一电容，所述第一运算放大器同相端和第一电阻一端、第一电容一端、第一三极管发射极连接，第一三极管集电极和电源连接，第一三极管基极和第二热敏传感器一端、第三电阻一端连接，第二热敏传感器另一端和电源连接，第一运算放大器输出端和第二发光二极管阳极连接，第二发光二极管和第三光电三极管耦合封装，第三光电三极管集电极和电源连接，第三光电三极管发射极和第一接触器线圈连接，第一接触器常开触点一端和火线连接，第一接触器敞开触点另一端和冷却泵电机一端连接，冷却泵电机另一端和零线连接，第一电容另一端、第一电阻另一端、第三电阻另一端、第二发光二极管阴极和接地端连接；
所述驱动模块还包括第二N冷却泵电机OS管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六N冷却泵电机OS管、第四运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一二极管、第二二极管，所述第二N冷却泵电机OS管栅极和第一运算放大器输出端连接，第二N冷却泵电机OS管漏极和第六N冷却泵电机OS管漏极、电源连接，第二N冷却泵电机OS管源极和第一二极管阳极、第四电阻一端、第五电阻一端、第三三极管集电极连接，第一二极管阴极和第四三极管基极连接，第四三极管集电极和电源连接，第四三极管发射极和第二发光二极管阳极连接，第四电阻另一端和第五三极管基极连接，第五三极管集电极和第二二极管阳极、第六N冷却泵电机OS管源极、第六电阻一端、第七电阻一端连接，第六电阻另一端和第五电阻另一端、电源连接，第七电阻另一端和第三三极管基极连接，第六N冷却泵电机OS管栅极和第四运算放大器输出端连接，第四运算放大器反相端和第一运算放大器同相端连接；
所述驱动模块还包括第八电阻、第九电位器、第十电阻，所述第八电阻一端和电源连接，第八电阻另一端和第一运算放大器反相端、第九电位器一端、第九电位器抽头端连接，第九电位器另一端和第十电阻一端、第四运算放大器同相端连接，第十电阻另一端和接地端连接。
2.根据权利要求1所述的线缆冷却组件，其特征在于，所述驱动模块还包括第十一电阻、第十二电阻，所述第十一电阻一端和电源连接，第十一电阻另一端和第十二电阻一端、第二N冷却泵电机OS管漏极、第六N冷却泵电机OS管漏极连接，所述第十二电阻另一端和接地端连接。
3.根据权利要求2所述的线缆冷却组件，其特征在于，所述驱动模块还包括第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻，所述第十三电阻一端和第一电阻一端、第一电容一端连接，第十三电阻另一端和第一三极管发射机连接，第十四电阻一端和第一运算放大器输出端连接，第十四电阻另一端和接地端连接，第十五电阻两端串接在第一三极管集电极和电源之间。
4.根据权利要求3所述的线缆冷却组件，其特征在于，所述驱动模块还包括第十六电阻、第十七电阻，所述第十六电阻一端和第四运算放大器输出端连接，第十六电阻另一端和接地端连接。
5.根据权利要求1所述的线缆冷却组件，其特征在于，所述驱动模块还包括第二电容，所述第二电容一端和第一运算放大器反相端连接，第二电容另一端和接地端连接。
6.根据权利要求1所述的线缆冷却组件，其特征在于，所述第二热敏传感器采用负温度系数热敏电阻。
7.根据权利要求1所述的线缆冷却组件，其特征在于，所述冷却泵电机采用单相供电。
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