CN203114688U

CN203114688U - 一种具智能故障诊断功能的风机工作电路

Info

Publication number: CN203114688U
Application number: CN 201320129234
Authority: CN
Inventors: 刘金满; 洪开慧; 唐雁
Original assignee: Xiamen Kehua Hengsheng Co Ltd
Current assignee: Xiamen Kehua Hengsheng Co Ltd
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2023-03-20

Abstract

本实用新型公开了一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，包括风机接入电路、信号处理电路、比较基准产生电路、故障检测电路和故障告警电路；所述风机接入电路的输入接至交流电压输入，所述风机接入电路的输出接至所述信号处理电路的输入；所述信号处理电路的输出接至所述故障检测电路的一输入；所述比较基准产生电路的输入接至交流电压输入，所述比较基准产生电路的输出接至故障检测电路的另一输入；所述故障检测电路的输出接至故障告警电路的输入。该电路采用简单可靠的比较器、电阻、电容等电子器件，提供了一种风机工作电路，能够在较宽的交流电压范围、不同的电压制式下对交流风机运行中出现的故障进行检测并及时告警。

Description

一种具智能故障诊断功能的风机工作电路

技术领域

本实用新型涉及一种风机工作电路，特别是涉及一种具智能故障诊断功能的风机工作电路。

背景技术

EPS设备在应急状态因功耗较大，通常选用交流风机进行散热降温，然而当交流风机出现故障时，散热效果降低，温度上升。现在通常的做法是，通过检测电路来检测EPS设备内部功率器件的温度，当温度达到一定值时就判断为过温，再进行告警并保护，但此时功率器件的温度已经极高，使整机的性能、可靠性都降低，容易损坏设备。

现有的交流风机故障检测电路，多数电网适应性较差，当电网电压出现波动时，对于交流风机的故障不能及时正确地检测并告警，使EPS设备存在隐性安全问题，在专利号为2009101895709的专利中，通过计数风机运行时产生的脉冲数来判断风机故障，能够适应电网电压的波动，但是该技术方案电路复杂、成本高，且容易受周围环境干扰而造成检测错误；对于不同电压制式的自适应风机工作电路，现有技术中研究很少，采用传统做法需要重新对交流风机工作电路进行设计，这样就会造成时间与资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，能够以简单的电路实现在较宽的交流电压范围和不同的电压制式下，当风机故障时立即提供一个数字信号，达到提前告警的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，包括风机接入电路、信号处理电路、比较基准产生电路、故障检测电路和故障告警电路；所述风机接入电路的输入接至交流电压输入，所述风机接入电路的输出接至所述信号处理电路的输入；所述信号处理电路的输出接至所述故障检测电路的一输入；所述比较基准产生电路的输入接至交流电压输入，所述比较基准产生电路的输出接至故障检测电路的另一输入；所述故障检测电路的输出接至故障告警电路的输入。

所述风机接入电路包括交流风机、第一电阻、第二电阻和第一开关；所述交流风机的电源接入端的一端连接所述交流电压输入，所述交流风机的电源接入端的另一端接至所述第一电阻的一端、第二电阻的一端以及信号处理电路的输入端；所述第一电阻的另一端接地；所述第二电阻的另一端接至所述第一开关的一端，所述第一开关的另一端接地。

所述信号处理电路包括第一二极管和第一电解电容；所述第一二极管阳极连接所述交流风机接入电路的输出端；所述第一二极管的阴极接至所述第一电解电容的正极以及所述故障检测电路的输入端；所述第一电解电容的负极接地。

所述故障检测电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第一比较器；所述第三电阻的一端接至所述信号处理电路的输出端，第三电阻的另一端接至第一比较器的正输入端和第四电阻的一端；所述第四电阻的另一端接至第五电阻的一端和第一比较器的输出端；所述第五电阻的另一端接直流电源；所述第六电阻的一端接至所述比较基准产生电路的输出端，第六电阻的另一端接至第一比较器的负输入端和第七电阻的一端；所述第七电阻的另一端接地；所述第一比较器的输出端接至所述故障告警电路的输入。

所述比较基准产生电路包括第二开关、第三开关、第一变压器和一整流滤波电路；所述第二开关的一端和第三开关的一端分别连接交流电压输入；所述第二开关的另一端接至第一变压器第二初级绕组的一端；所述第三开关的另一端接至第一变压器的第二初级绕组的另一端、第一初级绕组的一端，所述第一变压器的第一初级绕组的另一端接地；所述第一变压器的输出端连接至整流滤波电路的输入端；所述整流滤波电路的输出端接至所述故障检测电路的另一输入端。

本实用新型的一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，故障告警电路可以采用声光报警电路或其他报警电路。

本实用新型的有益效果是，由于采用了风机接入电路、信号处理电路、比较基准产生电路、故障检测电路和故障告警电路来构成具智能故障诊断功能的风机工作电路，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

（1）本实用新型在交流风机出现故障时能够提供高电平信号“1”，正常时提供低电平信号“0”，能够及时发现交流风机运行中的故障并告警。

（2）本实用新型中比较基准能够随着电网电压的变化而变化，使交流风机能够自适应较宽的交流电压范围。

（3）本实用新型通过第一开关、第二开关、第三开关的组合变化，能够自适应两种不同的电压制式，并能扩展到多种电压制式。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种具智能故障诊断功能的风机工作电路不局限于实施例。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的风机接入电路、信号处理电路和故障检测电路的电路图；

图3为本实用新型的比较基准产生电路的电路原理图。

具体实施方式

实施例，

参见图1所示，本实用新型的一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，包括风机接入电路2、信号处理电路3、比较基准产生电路4、故障检测电路5和故障告警电路6；所述风机接入电路2的输入接至交流电压输入1，所述风机接入电路2的输出接至所述信号处理电路3的输入；所述信号处理电路3的输出接至所述故障检测电路5的一输入；所述比较基准产生电路4的输入接至交流电压输入1，所述比较基准产生电路4的输出接至故障检测电路5的另一输入；所述故障检测电路5的输出接至故障告警电路6的输入。

本实用新型的一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，其中，信号处理电路3主要起风机电压采样的作用。

参见图2所示，

所述风机接入电路2包括交流风机FAN、第一电阻R21、第二电阻R22和第一开关K1；所述交流风机FAN的电源接入端的一端连接所述交流电压输入1，所述交流风机FAN的电源接入端的另一端接至所述第一电阻R21的一端、第二电阻R22的一端以及信号处理电路3的输入端；所述第一电阻R21的另一端接地；所述第二电阻R22的另一端接至所述第一开关K1的一端，所述第一开关K1的另一端接地；

所述信号处理电路3包括第一二极管D31和第一电解电容C31；所述第一二极管D31阳极连接所述交流风机接入电路2的输出端；所述第一二极管D31的阴极接至所述第一电解电容C31的正极以及所述故障检测电路5的一输入端；所述第一电解电容C31的负极接地；其中，第一二极管D31阳极即为信号处理电路3的输入端，第一电解电容C31的正极即为信号处理电路3的输出端；

所述故障检测电路5包括第三电阻R51、第四电阻R52、第五电阻R53、第六电阻R54、第七电阻R55和第一比较器IC51；所述第三电阻R51的一端接至所述信号处理电路3的输出端，第三电阻R51的另一端接至第一比较器IC51的正输入端和第四电阻R52的一端；所述第四电阻R52的另一端接至第五电阻R53的一端和第一比较器IC51的输出端；所述第五电阻R53的另一端接直流电源+12V；所述第六电阻R54的一端接至所述比较基准产生电路的输出端，第六电阻54的另一端接至第一比较器IC51的负输入端和第七电阻R55的一端；所述第七电阻R55的另一端接地；所述第一比较器IC51的输出端接至所述故障告警电路6的输入；其中，第三电阻R51的一端即为故障检测电路5的一输入端，第六电阻R54的一端即为故障检测电路5的另一输入端，第一比较器IC51的输出端即为故障检测电路5的输出端。

参见图3所示，

所述比较基准产生电路4包括第二开关K2、第三开关K3、第一变压器T41和一整流滤波电路；所述第二开关K2的一端和第三开关K3的一端分别连接交流电压输入1；所述第二开关K2的另一端接至第一变压器T41第二初级绕组N_P2的一端；所述第三开关K3的另一端接至第一变压器T41的第二初级绕组N_P2的另一端、第一初级绕组N_P1的一端；第一变压器T41的第一初级绕组N_P1的另一端接地；所述第一变压器T41的输出端（次级绕组N_S1）连接至整流滤波电路的输入端；所述整流滤波电路的输出端接至所述故障检测电路5的另一输入端；其中，整流滤波电路的输出端即为比较基准产生电路4的输出端。

本实用新型的一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，其工作原理如下：

交流电压输入1接入电路，由比较基准产生电路4提供风机故障检测电路5的比较基准电压VD。交流风机FAN接入后，采样交流风机FAN电流信号并将此信号输入给信号处理电路3进行处理，在第一电解电容C31产生一直流电压，此直流电压与交流风机FAN上通过的电流成正比。在故障检测电路5中将此直流电压与比较基准电压相比较，若有异常，则故障检测电路5输出故障标志信号“1”，触发保护电路工作。

当交流风机FAN正常运行时，第一电解电容C31两端电压为一定值，由第三电阻R51、第四电阻R52、第五电阻R53的共同作用，使第一比较器IC51负输入端的电压大于正输入端的电压，使第一比较器IC51输出端(即故障标志信号)为低电平“0”；当交流风机FAN堵转或损坏时，会产生过流，此时第一电解电容C31两端电压较大，使第一比较器IC51负输入端的电压小于正输入端的电压，使第一比较器IC51输出端(即故障标志信号)为高电平“1”。

当交流电压输入1的交流电压变化时，流过交流风机FAN的电流也会变化，在第一电解电容C31两端的电压随之变化，若第一比较器IC51的比较基准电压VD设定为固定值，则可能造成错误的判断，影响设备的正常安全运行。本实用新型中，比较基准电压产生电路4与交流电压输入1连接，比较基准电压VD随交流电压的变化而变化，保证交流风机FAN正常运行时故障标志信号为低电平“0”，交流风机FAN异常时故障标志信号为高电平“1”，实现交流风机对宽交流电压范围的自适应。

本实用新型中第一变压器T41采用双初级绕组变压器，只需要控制第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3的闭合与关断，即可自适应电压制式的变化。当第二开关K2闭合时，第一开关K1和第三开关K3断开，此时本实用新型适用于220V的电压制式；当第三开关K3闭合，第二开关K2断开，第一开关K1闭合，此时本实用新型适用于110V电压制式。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种具智能故障诊断功能的风机工作电路，其特征在于：包括风机接入电路、信号处理电路、比较基准产生电路、故障检测电路和故障告警电路；所述风机接入电路的输入接至交流电压输入，所述风机接入电路的输出接至所述信号处理电路的输入；所述信号处理电路的输出接至所述故障检测电路的一输入；所述比较基准产生电路的输入接至交流电压输入，所述比较基准产生电路的输出接至故障检测电路的另一输入；所述故障检测电路的输出接至故障告警电路的输入。

2.根据权利要求1所述的具智能故障诊断功能的风机工作电路，其特征在于：所述风机接入电路包括交流风机、第一电阻、第二电阻和第一开关；所述交流风机的电源接入端的一端连接所述交流电压输入，所述交流风机的电源接入端的另一端接至所述第一电阻的一端、第二电阻的一端以及信号处理电路的输入端；所述第一电阻的另一端接地；所述第二电阻的另一端接至所述第一开关的一端，所述第一开关的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的具智能故障诊断功能的风机工作电路，其特征在于：所述信号处理电路包括第一二极管和第一电解电容；所述第一二极管阳极连接所述交流风机接入电路的输出端；所述第一二极管的阴极接至所述第一电解电容的正极以及所述故障检测电路的输入端；所述第一电解电容的负极接地。

4.根据权利要求1所述的具智能故障诊断功能的风机工作电路，其特征在于：所述故障检测电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第一比较器；所述第三电阻的一端接至所述信号处理电路的输出端，第三电阻的另一端接至第一比较器的正输入端和第四电阻的一端；所述第四电阻的另一端接至第五电阻的一端和第一比较器的输出端；所述第五电阻的另一端接直流电源；所述第六电阻的一端接至所述比较基准产生电路的输出端，第六电阻的另一端接至第一比较器的负输入端和第七电阻的一端；所述第七电阻的另一端接地；所述第一比较器的输出端接至所述故障告警电路的输入。

5.根据权利要求1所述的具智能故障诊断功能的风机工作电路，其特征在于：所述比较基准产生电路包括第二开关、第三开关、第一变压器和一整流滤波电路；所述第二开关的一端和第三开关的一端分别连接交流电压输入；所述第二开关的另一端接至第一变压器第二初级绕组的一端；所述第三开关的另一端接至第一变压器的第二初级绕组的另一端、第一初级绕组的一端；所述第一变压器的第一初级绕组的另一端接地，所述第一变压器的输出端连接至整流滤波电路的输入端；所述整流滤波电路的输出端接至所述故障检测电路的另一输入端。