中电压加热器元件湿气检测电路制造技术

在各种实施例中，公开了电加热组件。电加热组件包括一个或多个电加热元件。电流泄漏传感器操作耦合到所述一个或多个加热元件。电流泄漏生成指示来自电加热元件的电流泄漏的信号。电流泄漏与和电加热元件接触的湿气的量成比例。晶闸管耦合到电加热元件。晶闸管被配置为控制所述一个或多个加热元件的功率水平。控制逻辑耦合到晶闸管和泄漏电路。控制逻辑被配置为在干燥模式和控制模式下激活所述一个或多个加热元件。当指示电流泄漏的信号低于预定阈值时，控制逻辑从干燥模式切换到控制模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中电压加热器元件湿气检测电路
本专利技术涉及中电压加热器元件湿气检测电路。
技术介绍
电加热组件被使用在广泛各种应用中，包括热交换器、循环系统、蒸汽锅炉和浸入式加热器。电加热组件一般包括外壳、外壳内的介电绝缘、嵌在介电绝缘中的电阻线圈以及从电阻线圈延伸的导体销。包括电加热组件的许多应用和系统额定用于低电压操作，其中低于600伏的电压可以被认为是低电压。例如，目前许多热交换器操作在480至600伏范围内的电压。最近，已经提出了操作在高于600伏的、用于电加热元件组件的各种应用和系统。例如，已经提出了操作在600至38000伏范围内的热交换器。这些更高容量的热交换器是作为以燃料为基础的热交换器的环境友好的替代被提出的。600和38000伏之间的电压可以被认为是中电压。这些较高的电压会对电加热组件置以更高的要求。关于电加热组件顾虑是与电加热元件接触的湿气。湿气会在电加热组件内积聚并且可能造成电加热元件的故障。当前的系统使用软启动来试图消除与电加热元件接触的水。软启动系统通常不是智能的并且只能按照预设的启动过程。软启动系统不能识别存在或不存在湿气，并且不能确保在软启动过程之后湿气已从电加热组件被消除。软启动过程还会运行超过必要的时间并且可能导致浪费电力、时间和生产率。
技术实现思路
在各种实施例中，公开了电加热组件。电加热组件包括一个或多个电加热元件。电流泄漏传感器可操作地耦合到这一个或多个加热元件。电流泄漏传感器被配置为生成指示来自一个或多个电加热元件的电流泄漏的信号。电流泄漏与和一个或多个电加热元件接触的湿气的量成比例。晶闸管耦合到一个或多个电加热元件。晶闸管被配置为控制一个或多个加热元件的功率水平。控制逻辑被耦合到晶闸管和泄漏电路。控制逻辑被配置为在干燥模式和控制模式中激活一个或多个加热元件。当指示电流泄漏的信号低于预定阈值时，控制逻辑从干燥模式切换到控制模式。在各种实施例中，公开了用于干燥电加热器组件的方法。该方法包括，由控制逻辑在第一功率水平激活一个或多个加热元件。泄漏传感器检测一个或多个加热元件的电流泄漏。控制逻辑在第二功率水平激活一个或多个加热元件。响应于由电流泄漏传感器检测到的电流泄漏降至低于预定阈值，控制逻辑在第二功率水平激活一个或多个加热元件。在各种实施例中，公开了电加热组件控制电路。电加热组件控制电路包括被配置为生成指示来自一个或多个电加热元件的电流泄漏的信号的电流泄漏传感器。电流泄漏与和一个或多个电加热元件接触的湿气的量成比例。电加热控制电路还包括被配置为控制一个或多个加热元件的功率水平的晶闸管以及耦合到晶闸管和泄漏电路的控制逻辑。控制逻辑被配置为控制一个或多个加热元件。当指示电流泄漏的信号高于预定阈值时，控制逻辑在干燥模式中激活一个或多个电加热元件。当指示电流泄漏的信号低于预定阈值时，控制逻辑转变到控制模式。在一个实施例中，公开了一种电加热组件，包括：一个或多个中电压电加热元件，被配置为从中电压电源接收电力，所述中电压电源向所述中电压电加热元件提供600至38000伏之间的电压，其中所述一个或多个中电压电加热元件中的每一个包括：外金属壳；电阻丝；以及位于所述外金属壳内的介电核心，其中所述介电核心包括：端到端定位的第一系列两个或更多个轴向对准的外管状介电体；以及第二系列两个或更多个轴向对准的内管状介电体，其中：所述内管状介电体在所述外金属壳中端到端定位并且嵌套在所述外管状介电体内；所述内管状介电体限定内部通道，并且所述电阻丝位于所述内部通道内；以及所述内管状介电体相对于所述外管状介电体纵向交错；电流泄漏传感器，被配置为生成指示来自所述一个或多个中电压电加热元件的电流泄漏的信号，其中所述电流泄漏与和所述一个或多个中电压电加热元件接触的湿气的量成比例，以及其中所述信号是流过所述一个或多个中电压电加热元件的电流的向量和；晶闸管，耦合到所述一个或多个中电压电加热元件，其中所述晶闸管被配置为控制所述一个或多个中电压电加热元件的功率水平；以及控制逻辑电路，耦合到所述晶闸管和所述电流泄漏传感器，其中所述控制逻辑电路被配置为基于指示由所述电流泄漏传感器感测到的、来自所述一个或多个中电压电加热元件的所述电流泄漏的所述信号来控制所述一个或多个中电压电加热元件和所述晶闸管，并且其中，在干燥模式中，当由所述电流泄漏传感器检测到的所述电流泄漏与和所述一个或多个中电压电加热元件接触的湿气的不可接受范围成比例时，所述控制逻辑电路将所述一个或多个中电压电加热元件维持在第一功率水平。在一个实施例中，公开了一种用于干燥电加热元件的方法，该方法包括：由控制逻辑电路在第一功率水平激活一个或多个中电压电加热元件，其中所述一个或多个中电压电加热元件从中电压电源接收电力，所述中电压电源向所述中电压电加热元件提供600至38000伏之间的电压，其中所述一个或多个中电压电加热元件中的每一个包括；外金属壳；电阻丝；以及位于所述外金属壳内的介电核心，其中所述介电核心包括：端到端定位的第一系列两个或更多个轴向对准的外管状介电体；以及第二系列两个或更多个轴向对准的内管状介电体，其中：所述内管状介电体在所述外金属壳中端到端定位并且嵌套在所述外管状介电体内；所述内管状介电体限定内部通道，并且所述电阻丝位于所述内部通道内；以及所述内管状介电体相对于所述外管状介电体纵向交错；由电流泄漏传感器检测所述一个或多个中电压电加热元件的电流泄漏，其中所述电流泄漏与和所述一个或多个中电压电加热元件接触的湿气的量成比例，以及其中所述电流泄漏是流过所述一个或多个中电压电加热元件的电流的向量和；以及由所述控制逻辑电路将所述一个或多个中电压电加热元件维持在所述第一功率水平，其中，当由所述电流泄漏传感器检测到的所述电流泄漏与和所述一个或多个中电压电加热元件接触的湿气的不可接受范围成比例时，所述控制逻辑电路将所述一个或多个中电压电加热元件维持在所述第一功率水平。附图说明各种实施例的特征特别地在所附权利要求中阐述。但是，关于组织和操作两者，各种实施例连同其优点可以结合附图通过参考以下附图最好地被理解，其中：图1示出了电加热组件的一种实施例。图2示出了图1的电加热组件的分解视图。图3示出了包括控制逻辑的电加热组件的一种实施例。图4示出了包括控制逻辑的电加热组件的一种实施例。具体实施方式现在将具体地参考几种实施例，包括示出用于提供中电压加热器湿气检测电路的系统和方法的示例实现的实施例。在任何可行的地方，类似或相同的标号可以在附图中被使用并且可以指示类似或相同的功能。仅仅为了说明，附图绘出了所公开的系统和/或使用方法的示例实施例。本领域技术人员从以下描述将容易认识到，在不背离本文所述原理的情况下，本文所说明的结构和方法的备选示例实施例可以被采用。图1和2示出了电加热元件20的一种实施例。电加热元件20可以包括限定开口的外部外壳22。外部外壳22可以容纳从第一端24延伸到第二端26的介电核心和(一根或多根)电阻丝。在一些实施例中，电加热元件20可以包括双核心28。双核心28一般可以包括圆柱形的外核心30和内核心40。例如，内核心可以至少部分地嵌套在外核心30的中心开口内。在一些实施例中，例如，外核心30可以至少部分地位于外部外壳22内。外核心30和/或内核心40可以完全位于外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电加热组件，包括：一个或多个电加热元件；电流泄漏传感器，被配置为生成指示来自所述一个或多个电加热元件的电流泄漏的信号，其中所述电流泄漏与和所述一个或多个电加热元件接触的湿气的量成比例；晶闸管，耦合到所述一个或多个电加热元件，其中所述晶闸管被配置为控制所述一个或多个电加热元件的功率水平；以及控制逻辑电路，耦合到所述晶闸管和所述电流泄漏传感器，其中所述控制逻辑电路被配置为基于指示由所述电流泄漏传感器感测到的、来自所述一个或多个电加热元件的所述电流泄漏的所述信号，来控制所述一个或多个加热元件和所述晶闸管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.19 US 13/866,4341.一种电加热组件，包括：一个或多个中电压电加热元件，被配置为从中电压电源接收电力，所述中电压电源向所述中电压电加热元件提供600至38000伏之间的电压，其中所述一个或多个中电压电加热元件中的每一个包括：外金属壳；电阻丝；以及位于所述外金属壳内的介电核心，其中所述介电核心包括：端到端定位的第一系列两个或更多个轴向对准的外管状介电体；以及第二系列两个或更多个轴向对准的内管状介电体，其中：所述内管状介电体在所述外金属壳中端到端定位并且嵌套在所述外管状介电体内；所述内管状介电体限定内部通道，并且所述电阻丝位于所述内部通道内；以及所述内管状介电体相对于所述外管状介电体纵向交错；电流泄漏传感器，被配置为生成指示来自所述一个或多个中电压电加热元件的电流泄漏的信号，其中所述电流泄漏与和所述一个或多个中电压电加热元件接触的湿气的量成比例，以及其中所述信号是流过所述一个或多个中电压电加热元件的电流的向量和；晶闸管，耦合到所述一个或多个中电压电加热元件，其中所述晶闸管被配置为控制所述一个或多个中电压电加热元件的功率水平；以及控制逻辑电路，耦合到所述晶闸管和所述电流泄漏传感器，其中所述控制逻辑电路被配置为基于指示由所述电流泄漏传感器感测到的、来自所述一个或多个中电压电加热元件的所述电流泄漏的所述信号来控制所述一个或多个中电压电加热元件和所述晶闸管，并且其中，在干燥模式中，当由所述电流泄漏传感器检测到的所述电流泄漏与和所述一个或多个中电压电加热元件接触的湿气的不可接受范围成比例时，所述控制逻辑电路将所述一个或多个中电压电加热元件维持在第一功率水平。2.如权利要求1所述的电加热组件，其中，当指示所述电流泄漏的所述信号低于预定阈值时，所述控制逻辑电路在控制模式中操作所述一个或多个中电压电加热元件。3.如权利要求2所述的电加热组件，其中所述干燥模式包括所述控制逻辑电路在所述第一功率水平同时操作所述一个或多个中电压电加热元件。4.如权利要求3所述的电加热组件，其中所述第一功率水平包括所述电加热组件的最大功率水平的5-10％。5.如权利要求2所述的电加热组件，其中，在所述干燥模式中，所述控制逻辑在所述第一功率水平顺序地操作所述一个或多个中电压电加热元件。6.如权利要求5所述的电加热组件，其中所述第一功率水平包括所述电加热组件的最大功率水平的100％。7.如权利要求1至6当中任何一项所述的电加热组件，其中所述晶闸管包括硅控整流器。8.如权利要求2至6当中任何一项所述的电加热组件，其中所述一个或多个中电压电加热元件包括多个中电压电加热元件；以及所述电加热组件进一步包括：多个主接触器，其中所述主接触器中的每一个耦合到所述一个或多个中电压电加热元件中的一个；以及多个次接触器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·蒂瓦纳，
申请(专利权)人：科模热思股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US