用于风机冷却控制的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于风机冷却控制的装置，包括：温度检测传感器、若干风机、与所述温度检测传感器相连的适于根据外界温度高低控制相应数量的风机工作以及风机相应转速的PLC模块。本发明专利技术利用PLC模块代替传统的继电器电路，避免了繁琐的接线以及继电器故障率高的缺陷；根据温度进行风机数量及转数的控制，在温度较低的冬天可以不启动风机或者少量的风机并且转数较慢，温度较高的夏天就需要启动全部的风机散热并且根据具体的温度提高转数，所以该装置节约了大量的电能，也延长了电机的寿命。

Device for cooling control of fan

The invention relates to a device for cooling fan control, including: temperature detection sensor, a plurality of fan and connected with the temperature sensor for the PLC module according to fan outside temperature control corresponding number and the corresponding speed of fan. The relay circuit of the invention uses the PLC module to replace the traditional, to avoid the high defect rate of complicated wiring and relay fault; according to the temperature control fan quantity and speed, can not start the fan or fan small and slow speed in the low temperature in winter, you need to start cooling fan and all according to the specific temperature increase speed high summer temperatures, so the device can save a lot of energy, but also prolong the service life of the motor.

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为：201210370398.9，专利技术创造名称为《风机冷却控制装置及其工作方法》，申请日为：2012年9月28日的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种用于风机冷却控制的装置及其工作方法。
技术介绍
在现有技术中，110kV及以下电压等级的变压器往往采用冷却风机对变压器进行冷却降温，而冷却风机的工作状况直接影响变压器的带负荷能力；并且风机冷却控制装置还经常会出现故障，经统计，风机冷却控制装置的故障主要分为控制回路和元件故障，且控制回路故障的原因主要是控制元件采用的是电磁型继电器，这些分立元件长时间工作可靠性不高，故障率高，抗干扰能力差，导致这些元件经常烧毁、损坏，影响风冷系统的运行，所以如何设计一种取代电磁型继电器来控制整个风机冷却控制装置是本领域的技术难题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种适于检测环境温度以控制风机冷却的控制装置。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于风机冷却控制的装置，包括：温度检测传感器、若干风机、与所述温度检测传感器相连的适于根据外界温度高低控制相应数量的风机工作以及风机相应转速的PLC模块。进一步，因为电机为感性负载，故在使用过程中会造成电网的无功功率增大，降低功率因素，所以很有必要对风机工作时，利用链式SVG(静止无功发生器，也称为静止同步补偿器)控制装置，改善电网中的功率因素，因此所述的用于风机冷却控制的装置，还包括：一适于矫正功率因素的链式SVG控制装置，该链式SVG控制装置连接于所述用于风机冷却控制的装置的三相电源的输入端。进一步，为了能自动旁路发生故障的H桥单元电路，以保证H电桥多联型多电平逆变器正常工作，使所述链式SVG控制装置继续达到矫正功率因素的目的，所述链式SVG控制装置包括：H电桥多联型的多电平逆变器、自动旁路电路、采样电路、分相电流独立控制电路和脉宽调制电路。H电桥多联型的多电平逆变器，其由连接于所述三相电源的三相H桥功率模块构成，其中，每相H桥功率模块中增设至少一个备用H电桥单元电路；自动旁路电路，设于各H电桥单元电路的输出端，且当一H电桥单元电路发生损坏时，将该H电桥单元电路旁路；采样电路，适于采集所述三相电源的电压和电流的瞬时值；分相电流独立控制电路，其与所述采样电路相连，适于根据所述三相电源的电压和电流的瞬时值计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角δ；脉宽调制电路，与所述分相电流独立控制电路相连，用于根据所述正弦调制波的调制比M和相位角δ对各H电桥单元电路之间采用的载波三角波移相SPWM进行控制；即，当损坏的H电桥单元电路旁路后，该脉宽调制电路适于在保持所述采样电路的采样周期不变的基础上，改变该损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形。进一步，所述分相电流独立控制电路，包括：锁相环，根据所述三相电源的电压的瞬时值以跟踪所述三相电源的电压相位；无功电流给定模块，适于根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的余弦量并与一无功电流参考值相乘，以得到实际的无功电流输出；有功电流给定模块，适于根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的正弦量，同时根据所述各相H桥功率模块的直流侧电容的电压平均值与一直流侧电容的电压参考值相减并经过PI控制后再与所述正弦量相乘，以得到实际的有功电流输出；瞬时电流跟踪模块，用于先将所述无功电流给定模块和有功电流给定模块输出的电流叠加，然后减去所述三相电源中的瞬时电流，并通过控制器以计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角δ。与现有技术相比，本专利技术的用于风机冷却控制的装置具有如下优点：(1)利用PLC模块代替传统的继电器电路，避免了繁琐的接线以及继电器故障率高的缺陷；(2)根据温度进行风机数量及转数的控制，在温度较低的冬天可以不启动风机或者少量的风机并且转数较慢，温度较高的夏天就需要启动全部的风机散热并且根据具体的温度提高转数，所以该装置节约了大量的电能，也延长了电机的寿命；(3)利用所述链式SVG控制装置，矫正由于电机工作造成电网的功率因素下降的问题，提高了变压器的利用率；(4)在所述链式SVG控制装置中设有备用H桥单元电路，能再一H桥单元电路发生故障时，把该故障的H桥单元电路自动旁路，并且保证H电桥多联型多电平逆变器正常工作，即，矫正电网功率因素；(5)并且在该H桥功率模块发生损坏时，无需停机检修，保证了电网的稳定；(6)脉宽调制电路调节发生损坏的一相H桥功率模块的调制波，有效的避免了谐波产生；(7)通过分相电流独立控制实现了三相电源不平衡输出的补偿问题。本专利技术还要解决的技术问题是提供一种在所述用于风机冷却控制的装置基础上的一种适于自动旁路故障H桥单元电路，以保证H电桥多联型多电平逆变器正常工作的链式SVG控制装置的工作方法。为了解决上述问题，所述用于风机冷却控制的装置的工作方法包括：所述链式SVG控制装置的工作方法，其包括如下步骤：A：当一H电桥单元电路损坏时，相应的自动旁路电路旁路该H电桥单元电路；B：所述脉宽调制电路在保持所述采样电路的采样周期不变的基础上，改变所述损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形；所述分相电流独立控制电路的工作方法包括如下步骤：(1)通过锁相环根据输入的所述三相电源的电压的瞬时值以跟踪所述三相电源的电压相位；(2)根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的余弦量并与一无功电流参考值相乘，以得到实际的无功电流输出；(3)根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的正弦量，同时根据所述各相H桥功率模块的直流侧电容的电压平均值与一直流侧电容的电压参考值相减并经过PI控制后再与所述正弦量相乘，以得到实际的有功电流输出；(4)用于先将所述无功电流给定模块和有功电流给定模块输出的电流叠加，然后减去所述三相电源中的瞬时电流，并通过控制器以计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角δ。与现有技术相比，本专利技术的所述用于风机冷却控制的装置的工作方法中的所述链式SVG控制装置的工作方法具有如下优点：(1)通过每相H桥功率模块中增设至少一个备用H电桥单元电路，使H桥功率模块发生损坏时，自动旁路故障模块，无需停机检修；(2)脉宽调制电路调节发生损坏的一相H桥功率模块的调制波，有效的避免了谐波产生；(3)通过分相电流独立控制实现了三相电源不平衡输出的补偿问题。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1本专利技术的用于风机冷却控制的装置的结构框图；图2本专利技术的链式SVG控制装置结构框图；图3本专利技术的H电桥多联型的多电平逆变器的电路结构图；图4本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于风机冷却控制的装置，其特征在于包括：温度检测传感器、若干风机、与所述温度检测传感器相连的适于根据外界温度高低控制相应数量的风机工作以及风机相应转速的PLC模块、一适于矫正功率因素的链式SVG控制装置；该链式SVG控制装置连接于所述用于风机冷却控制的装置的三相电源的输入端；所述链式SVG控制装置包括：H电桥多联型的多电平逆变器、自动旁路电路、采样电路、分相电流独立控制电路和脉宽调制电路；H电桥多联型的多电平逆变器，其由连接于所述三相电源的三相H桥功率模块构成，其中，每相H桥功率模块中增设至少一个备用H电桥单元电路；自动旁路电路，设于各H电桥单元电路的输出端，且当一H电桥单元电路发生损坏时，将该H电桥单元电路旁路；采样电路，适于采集所述三相电源的电压和电流的瞬时值；分相电流独立控制电路，其与所述采样电路相连，适于根据所述三相电源的电压和电流的瞬时值计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角δ；脉宽调制电路，与所述分相电流独立控制电路相连，用于根据所述正弦调制波的调制比M和相位角δ对各H电桥单元电路之间采用的载波三角波移相SPWM进行控制；即，当损坏的H电桥单元电路旁路后，该脉宽调制电路适于在保持所述采样电路的采样周期不变的基础上，改变该损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形；所述分相电流独立控制电路，包括：锁相环，根据所述三相电源的电压的瞬时值以跟踪所述三相电源的电压相位；无功电流给定模块，适于根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的余弦量并与一无功电流参考值相乘，以得到实际的无功电流输出；有功电流给定模块，适于根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的正弦量，同时根据所述各相H桥功率模块的直流侧电容的电压平均值与一直流侧电容的电压参考值相减并经过PI控制后再与所述正弦量相乘，以得到实际的有功电流输出；瞬时电流跟踪模块，用于先将所述无功电流给定模块和有功电流给定模块输出的电流叠加，然后减去所述三相电源中的瞬时电流，并通过控制器以计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角δ；所述分相电流独立控制电路的工作方法包括如下步骤：(1)通过锁相环根据所述三相电源的电压的瞬时值跟踪所述三相电源的电压相位；(2)根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的余弦量并与一无功电流参考值相乘，以得到实际的无功电流输出；(3)根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的正弦量，同时根据所述各相H桥功率模块的直流侧电容的电压平均值与一直流侧电容的电压参考值相减并经过PI控制后再与所述正弦量相乘，以得到实际的有功电流输出；(4)用于先将所述无功电流给定模块和有功电流给定模块输出的电流叠加，然后减去所述三相电源中的瞬时电流，并通过控制器以计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角δ。...

【技术特征摘要】
1.一种用于风机冷却控制的装置，其特征在于包括：温度检测传感器、若干风机、
与所述温度检测传感器相连的适于根据外界温度高低控制相应数量的风机工作以及风
机相应转速的PLC模块、一适于矫正功率因素的链式SVG控制装置；该链式SVG控制装
置连接于所述用于风机冷却控制的装置的三相电源的输入端；
所述链式SVG控制装置包括：H电桥多联型的多电平逆变器、自动旁路电路、采样
电路、分相电流独立控制电路和脉宽调制电路；
H电桥多联型的多电平逆变器，其由连接于所述三相电源的三相H桥功率模块构成，
其中，每相H桥功率模块中增设至少一个备用H电桥单元电路；
自动旁路电路，设于各H电桥单元电路的输出端，且当一H电桥单元电路发生损坏
时，将该H电桥单元电路旁路；
采样电路，适于采集所述三相电源的电压和电流的瞬时值；
分相电流独立控制电路，其与所述采样电路相连，适于根据所述三相电源的电压和
电流的瞬时值计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角δ；
脉宽调制电路，与所述分相电流独立控制电路相连，用于根据所述正弦调制波的调
制比M和相位角δ对各H电桥单元电路之间采用的载波三角波移相SPWM进行控制；即，
当损坏的H电桥单元电路旁路后，该脉宽调制电路适于在保持所述采样电路的采样周期
不变的基础上，改变该损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角
波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相
对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形；
所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆，
申请(专利权)人：江苏省电力公司常州供电公司，江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32