CN212749646U - 一种节能装置机芯风冷散热控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能装置机芯风冷散热控制系统，包括主电路电流传感器、环境温度传感器、机芯温度传感器、单片机、功能按键模块、数据显示装置、报警器、RS485接口、变频器、第一散热风机、第二散热风机。本实用新型通过本方案能够较完美的解决机芯温度与负荷变化的滞后性问题，超前感知机芯温度的变化趋势，实时的控制风机的变化来进行动态散热，达到既保护机芯绝缘又减少风机电能消耗的目的。

Description

一种节能装置机芯风冷散热控制系统

技术领域

本实用新型属于机芯散热技术领域，具体涉及一种节能装置机芯风冷散热控制系统。

背景技术

目前机芯散热系统实行机芯给定温度的温控器控制，60度启动，45度停止，定温控制。风速固定，即机芯温度超过设定值时就全速运行，低于设定值某一值时就停止运行。均为定速直接输出，利用温度传感器采集的绝对温度与设定的绝对温度进行比较，在设定范围内强制性100％输出，温度控制滞后于电流负荷的变化，不利于控制机芯的温度和保护机芯；同时由于强制性100％输出，风机电机较容易损坏，不利于机芯保护。存在电能浪费现象以及散热不能跟随负荷及时变化。

因此，需要一种节能装置机芯风冷散热控制系统来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种节能装置机芯风冷散热控制系统，用于解决上述现有技术中存在的技术问题；如：现有技术中机芯温度超过设定值时就全速运行，低于设定值某一值时就停止运行。均为定速直接输出，利用温度传感器采集的绝对温度与设定的绝对温度进行比较，在设定范围内强制性100％输出，温度控制滞后于电流负荷的变化，不利于控制机芯的温度和保护机芯；同时由于强制性100％输出，风机电机较容易损坏，不利于机芯保护。存在电能浪费现象以及散热不能跟随负荷及时变化。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种节能装置机芯风冷散热控制系统，包括主电路电流传感器、环境温度传感器、机芯温度传感器、单片机、功能按键模块、数据显示装置、报警器、RS485接口、变频器、第一散热风机、第二散热风机；

所述单片机分别与主电路电流传感器、环境温度传感器、机芯温度传感器、功能按键模块、数据显示装置、报警器、RS485接口连接；

所述变频器通过所述RS485接口与所述单片机连接；

所述变频器分别与第一散热风机、第二散热风机连接；

其中，所述变频器与所述第二散热风机之间设置有继电器。

进一步的，所述主电路电流传感器为电流互感器。

进一步的，还包括供电电源，所述供电电源用于给所述节能装置机芯风冷散热控制系统供电。

进一步的，还包括第一变送器、第一AD转换器；所述主电路电流传感器、第一变送器、第一AD转换器、单片机依次连接。

进一步的，还包括第二变送器、第二AD转换器；所述环境温度传感器、第二变送器、第二AD转换器、单片机依次连接。

进一步的，还包括第三变送器、第三AD转换器；所述机芯温度传感器、第三变送器、第三AD转换器、单片机依次连接。

进一步的，所述数据显示装置为液晶显示屏。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：

本方案的一个创新点在于，通过本方案能够较完美的解决机芯温度与负荷变化的滞后性问题，超前感知机芯温度的变化趋势，实时的控制风机的变化来进行动态散热，达到既保护机芯绝缘又减少风机电能消耗的目的。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图1，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

现有技术中机芯温度超过设定值时就全速运行，低于设定值某一值时就停止运行。均为定速直接输出，利用温度传感器采集的绝对温度与设定的绝对温度进行比较，在设定范围内强制性100％输出，温度控制滞后于电流负荷的变化，不利于控制机芯的温度和保护机芯；同时由于强制性100％输出，风机电机较容易损坏，不利于机芯保护。存在电能浪费现象以及散热不能跟随负荷及时变化。

如图1所示，提出一种节能装置机芯风冷散热控制系统，包括主电路电流传感器、环境温度传感器、机芯温度传感器、单片机、功能按键模块、数据显示装置、报警器、RS485接口、变频器、第一散热风机、第二散热风机；

所述单片机分别与主电路电流传感器、环境温度传感器、机芯温度传感器、功能按键模块、数据显示装置、报警器、RS485接口连接；

所述变频器通过所述RS485接口与所述单片机连接；

所述变频器分别与第一散热风机、第二散热风机连接；

其中，所述变频器与所述第二散热风机之间设置有继电器。

进一步的，所述主电路电流传感器为电流互感器。

进一步的，还包括供电电源，所述供电电源用于给所述节能装置机芯风冷散热控制系统供电。

进一步的，还包括第一变送器、第一AD转换器；所述主电路电流传感器、第一变送器、第一AD转换器、单片机依次连接。

进一步的，还包括第二变送器、第二AD转换器；所述环境温度传感器、第二变送器、第二AD转换器、单片机依次连接。

进一步的，还包括第三变送器、第三AD转换器；所述机芯温度传感器、第三变送器、第三AD转换器、单片机依次连接。

进一步的，所述数据显示装置为液晶显示屏。

本实施例的工作原理简述：

机芯风冷系统方案原理：

机芯引起发热的原因是铁损和铜损；

铁损是固定的，铜损与电流的平方成正比，机芯设备以大电流为主；

故机芯的发热量主要取决于铜损，与电流的平方成正比。

利用电流互感器采集负荷电流的大小和变化情况，经第一变送器变换并经第一AD转换为数字信号，再将该信号送给单片机存储处理。

利用环境温度传感器采集环境温度的大小和变化情况，经第二变送器变换并经第二AD转换为数字信号，再将该信号送给单片机存储处理。

利用机芯温度传感器采集机芯温度的大小和变化情况，经第三变送器变换并经第三AD转换为数字信号，再将该信号送给单片机存储处理。

单片机的输出信号作为变频器的频率输入控制信号，控制变频器的输出频率大小，进而控制风机的转速和保护风机，达到跟随控制和节能的目的。

利用机芯的内部温度传感器采集的温度与设定温度上限相比较，当超过该值时(如80℃)，继电器得电，第二散热风机输出，加强散热，(此时两组风机均为运转状态)。直到温度降至预设温度值(如70℃)时，继电器失电。进入下一循环。

在风机未转动的时间内，通过单片机控制第二散热风机间断性输出，使第二散热风机即使不输出的时段也能根据设定情况定期测试性输出，以确认第二散热风机时刻处于完好待机状态。同时利用变频器的保护功能进行第一散热风机的过流，过载，失压的报警检测输出。(通过对变频器输出的电流设定，电压设定，负荷设定功能实现)。

电流与温度的实时监控，其得到的值通过单片机存储，计算处理，转换后，再通过RS485接口传输控制变频器的输出，风机转速相应变化，使机芯温度保持在规定范围内。

单片机各给定值的输入由功能按键模块录入。

从主电路的电流互感器采集一个电流信号处理后得到的数据存入单片机的一个存储单元D1中；

从环境温度传感器采集一个温度数据经过处理存入到单片机的一个存储器D2中；

从机芯温度传感器采集一个温度数据经过处理存入到单片机的一个存储器D3中；

将这三个存储器D1、D2、D3中的数据和一给定系数经过处理的数据通过RS485接口输入到变频器中作为频率给定信号控制变频器输出相应变化。使风机进行调速运行，达到不同的电流负荷，风机的转速跟随变化，实现动态散热的目的，以控制机芯温度不超出规定的上限值。

依据实际经验，当机芯电流负荷低于30％，环境温度低于25℃，机芯温度低于60℃时，不用风机运行。

通过本方案能够较完美的解决机芯温度与负荷变化的滞后性问题，超前感知机芯温度的变化趋势，实时的控制风机的变化来进行动态散热，达到既保护机芯绝缘又减少风机电能消耗的目的。

以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种节能装置机芯风冷散热控制系统，其特征在于，包括主电路电流传感器、环境温度传感器、机芯温度传感器、单片机、功能按键模块、数据显示装置、报警器、RS485接口、变频器、第一散热风机、第二散热风机；

所述单片机分别与主电路电流传感器、环境温度传感器、机芯温度传感器、功能按键模块、数据显示装置、报警器、RS485接口连接；

所述变频器通过所述RS485接口与所述单片机连接；

所述变频器分别与第一散热风机、第二散热风机连接；

其中，所述变频器与所述第二散热风机之间设置有继电器。

2.如权利要求1所述的一种节能装置机芯风冷散热控制系统，其特征在于，所述主电路电流传感器为电流互感器。

3.如权利要求1所述的一种节能装置机芯风冷散热控制系统，其特征在于，还包括供电电源，所述供电电源用于给所述节能装置机芯风冷散热控制系统供电。

4.如权利要求1所述的一种节能装置机芯风冷散热控制系统，其特征在于，还包括第一变送器、第一AD转换器；所述主电路电流传感器、第一变送器、第一AD转换器、单片机依次连接。

5.如权利要求1所述的一种节能装置机芯风冷散热控制系统，其特征在于，还包括第二变送器、第二AD转换器；所述环境温度传感器、第二变送器、第二AD转换器、单片机依次连接。

6.如权利要求1所述的一种节能装置机芯风冷散热控制系统，其特征在于，还包括第三变送器、第三AD转换器；所述机芯温度传感器、第三变送器、第三AD转换器、单片机依次连接。

7.如权利要求1所述的一种节能装置机芯风冷散热控制系统，其特征在于，所述数据显示装置为液晶显示屏。

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