CN212543640U - 一种内置变频器的密集烤房控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置变频器的密集烤房控制器，包括主控单元、变频器，电源单元和控制器外壳，所述变频器包括变频器主体和冷却室，变频器主体固定在冷却室的上部，冷却室和变频器主体的上方设有防护罩；所述冷却室确保冷却气流与箱体其他部分的隔离，既能起到散热作用，同时避免了灰尘和水汽对外部的电路板等元件造成影响。本实用新型将变频器内置到控制器机箱中，既方便安装，又降低成本，通过内置变频器功能，能提高烤烟质量，并明显减少烤烟的耗电量和燃料消耗量；而且本实用新型在现有控制器的基础上增加了抗干扰功能、自动消堵功能、燃料除渣功能和燃料消耗量及用电量的自动估算功能，使控制器的功能更加多样化、智能化。

Description

一种内置变频器的密集烤房控制器

技术领域

本实用新型涉及密集烤房领域，尤其涉及一种内置变频器的密集烤房控制器。

背景技术

随着我国农村经济的发展和现代烟草农业的推进，农村耕地经营方式发生变化，烤烟生产组织形式也发生重大变革，烟叶生产逐步向规模化、集约化、信息化、专业化的方向发展。因此，迫切需要规模相对较大、能够最大限度反应烟叶品质效益、减少用工的烘烤设备。密集式烤房是现代烟草农业建设中重要的基础设施，承载着促进烟叶适度规模种植与生产组织方式变革的重任，是适度规模条件下准确落实烘烤工艺，改进和提高烟叶品质的设备保障，代表了我国烤烟烘烤设备的发展方向。

密集烘烤加工烟叶的专用设备，由装烟室和加热室构成，主要设备包括供热设备、通风排湿设备、温湿度控制设备。基本特征是装烟密度为普通烤房的2倍以上，强制通风，热风循环，温湿度自动控制。

目前国家鼓励有条件的烟叶产区在密集烤房内推广使用变频器，变频器能用于循环风机变频调速控制，实现密集烘烤过程中循环风机的自动变频调速，不仅能省电，还能提高烟叶烘烤质量。现有的变频器多安装在密集烤房控制器旁边，由于外置变频器成本高，安装维修繁琐，且对控制器的正常运行会产生干扰，影响烤烟质量，导致烟农实际上并不启用变频器，没有实现国家推广变频器的目的，反而增加了投资。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种内置变频器的密集烤房控制器，本实用新型将变频器内置到控制器机箱内部，既方便安装，又降低成本，在提高烤烟质量的同时明显减少耗电量和燃料消耗量；而且本实用新型在现有控制器的基础上增加了自动消堵功能，可防止堵料熄火及电机过热损坏，使控制器的功能更加多样化、智能化。

本实用新型的技术方案如下：一种内置变频器的密集烤房控制器，包括主控单元、变频器，电源单元和控制器外壳，所述变频器包括变频器主体和冷却室，变频器主体固定在冷却室的上部，冷却室和变频器主体的上方设有防护罩；

所述冷却室的底部有进风口并固定在控制器外壳上，控制器外壳在冷却室底部的位置设有进风槽；所述冷却室的一侧端头设有出风口，控制器外壳在对应冷却室的出风口位置设有出风槽；所述冷却室内部设有安装座用于安装散热扇。

作为对上述方案的进一步描述：所述冷却室的上部设有固定座用于固定变频器主体，变频器主体上方连接变频器电路板，变频器电路板固定在冷却室上方，变频器电路板的上方设有防护罩，所述冷却室的一侧在对应变频器电路板的下方设有通风道为变频器电路板散热。

作为对上述方案的进一步描述：所述防护罩固定在控制器外壳上，所述防护罩的一侧设有接线口便于变频器电路板与主控单元、电源单元、循环风机连接。

作为对上述方案的进一步描述：所述防护罩的两侧均设有固定扣，用于连接冷却室。

作为对上述方案的进一步描述：所述变频器分为单相220V和三相380V两种型号，控制功率为0.75 kW～2.2 kW，输出频率为0～65Hz，采用IGBT作为驱动模块。

作为对上述方案的进一步描述：所述控制器还包括防堵转单元，防堵转单元与主控单元连接，所述防堵转单元包括控制电机正反转的驱动模块一、控制电机工作的运行或停止的驱动模块二、对电机电流进行采样的电流采样模块、对电机电压进行采样的电压采样模块、以及为驱动模块一和驱动模块二供电的电源模块，所述电流采样模块和电压采样模块分别通过放大电路处理后，将数据传输给主控单元，所述主控单元与驱动模块一、驱动模块二通讯连接。

作为对上述方案的进一步描述：所述防堵转单元包括风门防堵转单元和燃料电机防堵转单元；所述风门防堵转单元的电源模块的输出电压为直流12V，燃料电机防堵转的电源模块输出电压为交流220V。

作为对上述方案的进一步描述：所述主控单元内还设有密集烤房各个用电部件的运行时长的计时单元，设置计时单元的目的在于：在知道各个用电部件功率或额定功率的情况下，可以估算密集烤房烤烟的耗电量；也可以得到加热室或燃烧室供料机的工作时间，进而估算烤烟燃料的使用量。

作为对上述方案的进一步描述：所述主控单元内还设有密集烤房燃料室（加热室）的除渣控制单元。对于使用蔗渣类燃料的地区，一般会配置清灰除渣机构的燃烧机，以解决燃料残渣无法被鼓风机吹出，残渣积累导致燃烧不充分，甚至熄火的问题，除渣控制单元可以控制除渣机构清灰除渣。

本实用新型的特点如下：目前考虑到变频器安装在控制器内部会干扰其他元件（比如干湿球传感器）的工作，一般都将变频器安装在密集烤房中，但由于烟民不会安装维修，故而密集烤房使用变频器的情况并不多。针对上述问题，本实用新型对变频器结构进行了改进，内置变频器具有特殊设计的冷却室，并在控制器外壳上设有内置变频器散热用的进风、出风口，使得冷却气道与变频器电路板，控制器内腔完全气密隔离，避免散热风扇将灰尘等污染物引入内部。防护罩和冷却室采用阻燃材料制成，阻燃达到民用V-1级，符合GB20286规定。本实用新型在现有的控制器基础上，增加了消堵转和除渣等功能，可防止堵料熄火及电机过热损坏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的控制器设有内置变频器，内置变频器具有特殊设计的冷却室，所述冷却室及安装方式，确保了冷却气流与箱体其他部分的隔离，既能起到散热作用，同时避免了冷却气流里面的灰尘和水汽进入控制器箱体对电路板等元件造成影响。

本实用新型将变频器内置到控制器机箱中，既方便安装，又降低成本，通过内置变频器功能，能提高烤烟质量，并明显减少烤烟的耗电量和燃料消耗量；而且本实用新型在现有控制器的基础上增加了抗干扰功能、自动消堵功能、燃料除渣功能和燃料消耗量及用电量的自动估算功能，使控制器的功能更加多样化、智能化。

附图说明

图1为本实用新型变频器安装的爆炸图；

图2为本实用新型变频器的安装示意图；

图3为现有密集烤房控制器的结构框图；

图4为本实用新型密集烤房控制器的结构框图；

图中标记：1-变频器主体，2-冷却室，3-防护罩，4-控制器外壳，5-进风槽，6-出风口，7-安装座，8-散热扇，9-出风槽，10-通风道，11-接线口，12-固定扣，13-变频器电路板，14-固定座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细说明，但本实用新型并不局限于以下技术方案。

实施例1

所述密集烤房控制器包括主控单元、电源单元和控制器外壳等，控制器的现有结构框图可参考图3，为了简化现场安装变频器的麻烦，本实施例在现有控制器中内置变频器，如图1和图2所示，所述变频器包括变频器主体1和冷却室2，变频器主体1固定在冷却室2的上部，冷却室2和变频器主体1的上方设有防护罩3；防护罩3的前后两侧均设有固定扣12，用于连接冷却室2；防护罩的左右两侧设有挂耳，用于固定在密封器外壳上。防护罩3的一侧设有接线口11使变频器电路板与主控单元、电源单元、循环风机连接，具体地，变频器通过RS485通信串口与主控单元连接，通过三相交流输入与电源单元连接，通过三相交流输出与循环风机连接。

冷却室2的底部有进风口并固定在控制器外壳4上，控制器外壳4在冷却室2底部的位置设有进风槽5；所述冷却室2的一侧端头设有出风口6，控制器外壳4在对应冷却室2出风口6的位置设有出风槽9；冷却室2内部设有安装座7用于安装散热扇8。

冷却室2的上部设有固定座14用于固定变频器主体1，变频器主体1上方连接变频器电路板13，变频器电路板固定在冷却室2上方，变频器电路板13的上方设有防护罩3，所述冷却室2的一侧在对应变频器电路板13的下方设有通风道10为变频器电路板散热。

变频器分为单相220V和三相380V两种型号，控制功率为0.75 kW～2.2 kW，输出频率为0～65Hz，采用IGBT作为驱动模块，防护罩和冷却室采用阻燃材料制成，阻燃达到民用V—1级，符合GB 20286规定。

为了提高控制器抗干扰能力，确保在内置变频器的情况下能够正常工作，供电线路、RS485通信线路、传感器线路均做了抗干扰处理。

内置变频器具有标准RS485接口及标准Modbus协议，主控单元可根据不同阶段的参数，调节变频器的工作频率，在保障烘烤曲线控制精度的同时，有效减少燃料及电量的消耗。

内置变频器具有过流、过压、欠压、缺相、过载保护和相序保护功能，主控单元可实时读取变频器运行状态,及时发现故障并切断循环风机的电源，防止循环风机损坏。

本实用新型提供的控制器还包括防堵转单元，防堵转单元与主控单元连接，所述防堵转单元包括控制电机正反转的驱动模块一、控制电机工作的运行或停止的驱动模块二、对电机电流进行采样的电流采样模块、对电机电压进行采样的电压采样模块、为驱动模块一和驱动模块二供电的电源模块，所述电流采样模块和电压采样模块分别通过放大电路处理后，将数据传输给主控单元，所述主控单元还与驱动模块一、驱动模块二通讯连接，如图4所示，主动单元内部的已知单元未给出。

防堵转单元包括风门防堵转单元和燃料电机防堵转单元；所述风门防堵转单元的电源模块的输出电压为直流12V，燃料电机防堵转的电源模块输出电压为交流220V。

主控单元内还设有密集烤房的各个用电部件的运行时长的计时单元，在知道各个用电器的功率的情况下，可以估算密集烤房烤烟的耗电量；也可以根据加热室或燃烧室供料机的工作时间与燃料使用量的对应关系，进而估算燃料的使用量。主控单元内还设有密集烤房燃料室的除渣控制单元，使用生物燃料的密集烤房一般会配置清灰除渣机构的燃烧机，除渣控制单元可以定时控制除渣机构清灰除渣。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种内置变频器的密集烤房控制器，包括主控单元、变频器，电源单元和控制器外壳，其特征在于，所述变频器包括变频器主体（1）和冷却室（2），变频器主体（1）固定在冷却室（2）的上部，冷却室（2）和变频器主体（1）的上方设有防护罩（3）；

所述冷却室（2）的底部设有进风口并固定在控制器外壳（4）上，控制器外壳（4）在冷却室（2）底部的位置设有进风槽（5）；所述冷却室（2）的一侧端头设有出风口（6），控制器外壳（4）在对应出风口（6）的位置设有出风槽（9）；所述冷却室（2）内部设有安装座（7）用于安装散热扇（8）。

2.根据权利要求1所述的内置变频器的密集烤房控制器，其特征在于，所述冷却室（2）的上部设有固定座（14）用于固定变频器主体（1），变频器主体（1）上方连接变频器电路板（13），变频器电路板固定在冷却室（2）上方，变频器电路板（13）的上方设有防护罩（3），所述冷却室（2）的一侧在对应变频器电路板（13）的下方设有通风道（10）为变频器电路板散热。

3.根据权利要求1所述的内置变频器的密集烤房控制器，其特征在于，所述防护罩（3）固定在控制器外壳（4）上，所述防护罩（3）的一侧设有接线口（11）便于变频器电路板与主控单元、电源单元、循环风机连接。

4.根据权利要求1所述的内置变频器的密集烤房控制器，其特征在于，所述防护罩（3）的两侧均设有固定扣（12），用于连接冷却室（2）。

5.根据权利要求1所述的内置变频器的密集烤房控制器，其特征在于，所述变频器分为单相220V和三相380V两种型号，控制功率为0.75 kW～2.2 kW，输出频率为0～65Hz，采用IGBT作为驱动模块。

6.根据权利要求1~5任一所述的内置变频器的密集烤房控制器，其特征在于，所述控制器还包括防堵转单元，防堵转单元与主控单元连接，所述防堵转单元包括控制电机正反转的驱动模块一、控制电机工作的运行或停止的驱动模块二、对电机电流进行采样的电流采样模块、对电机电压进行采样的电压采样模块、以及为驱动模块一和驱动模块二供电的电源模块，所述电流采样模块和电压采样模块分别通过放大电路处理后，将数据传输给主控单元，所述主控单元与驱动模块一、驱动模块二通讯连接。

7.根据权利要求6所述的内置变频器的密集烤房控制器，其特征在于，所述防堵转单元包括风门防堵转单元和燃料电机防堵转单元；所述风门防堵转单元的电源模块的输出电压为直流12V，燃料电机防堵转的电源模块输出电压为交流220V。

8.根据权利要求5所述的内置变频器的密集烤房控制器，其特征在于，所述主控单元内还设有密集烤房各个用电部件运行时长的计时单元。

9.根据权利要求5所述的内置变频器的密集烤房控制器，其特征在于，所述主控单元内还设有密集烤房燃料室的除渣控制单元。

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