变频柜内温度控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种变频柜内温度控制系统，其包括机柜(1)，及设置于机柜(1)内部的控制单元(2)、检测单元(3)、执行单元(4)和通信单元(5)，所述检测单元(3)、执行单元(4)和通信单元(5)均连接于控制单元(2)，其特征在于：所述检测单元(3)采集系统状态信息，并将采集的信息发送给控制单元；所述控制单元(2)接收系统状态信息，并根据系统状态信息控制执行单元(4)动作；所述执行单元(4)包括步进电机、散热风扇、加热器。本实用新型专利技术根据环境温度实现低温加热和高温散热功能的自动切换，使变频器工作在合理的温度范围内，延长了变频器的使用寿命并降低了变频器的故障率，进一步提高了设备的环境适应能力。

【技术实现步骤摘要】
变频柜内温度控制系统
本技术涉及温度控制
，具体说是涉及一种变频柜内温度控制系统。
技术介绍
通常变频器的环境运行温度一般为-10℃～+40℃。温度过高或过低都会对变频器的正常运行产生一定影响。设备长时间高温运行，变频器的故障率就会大大增加，变频器损耗以主电路为主，约占98％，控制电路占2％。变频器内部的电子、电气元件尤其是大规模集成电路，其发热问题一直是领域内难以解决的技术难题。电子设备温度的升高导致其内部的微电子元件如PN节温漂严重而形成电压、电流参数改变，进而导致程序紊乱而故障甚至失效。变频柜内电气系统，二次线圈和继电系统等发生过热现象，容易导致一次触头因高温而局部熔化，使接触面不平整而打火，造成短路事故。异常发热问题一旦发生必然严重影响生产甚至带来巨大的经济损失。为了保证变频器正常运行，通常在其内部散热片部分增添了集成散热风扇，以解决变频器散热问题。而针对设备低温运行，变频器的技术参数中一般规定了两种低温极限温度分别为存储温度和运行温度。运行温度的低温极限一般在-10°-0°。变频器通过安装在功率元件的温度检测单元对运行温度进行报警和故障处理。在北方冬季室外温度比较低，运行温度低于低温极限的情况时有发生，特别是在变频器刚启动运行的时候，常常会出现因温度过低，而导致变频器不能正常启动的情况发生，而即使启动成果也会对变频器的使用寿命产生影响。综上所述，在设计和使用变频器时，必须充分考虑其具体工作环境，确保其工作温度在正常范围内。因此，亟需开发一种性能稳定的变频柜内温度控制系统以满足变频器的正常使用需求。
技术实现思路
鉴于已有技术存在的不足，本技术的目的是要提供一种能够根据环境温度实现低温加热和高温散热功能自动切换，保证变频器工作在合理的温度范围内的温度控制系统。为了实现上述目的，本专利技术技术方案如下：一种变频柜内温度控制系统，其包括机柜，以及设置于机柜内部的控制单元、检测单元、执行单元和通信单元，所述检测单元、执行单元和通信单元均连接于控制单元，其特征在于：所述检测单元采集系统状态信息，并将采集的信息发送给控制单元，所述系统状态信息至少包括柜内温度信息、散热片温度信息、变频器工作状态信息、变频柜工作模式信息以及散热百叶动作状态信息；所述控制单元接收系统状态信息，并根据系统状态信息控制执行单元动作；所述执行单元包括步进电机、散热风扇、加热器以及步进电机、散热风扇、加热器各自对应的控制电路，各所述控制电路均连接于所述控制单元的输出接口。进一步地，所述检测单元包括温度采集电路、变频器工作状态和变频柜工作模式检测电路、散热百叶状态检测电路。进一步地，所述控制单元包括依次连接的A/D转换模块、标度变换模块以及单片机模块，所述检测单元发送的系统状态信息经A/D转换模块和标度变换模块处理后，作为输入数据供单片机模块分析处理。进一步地，所述系统还包括供电单元，其包括一路12VDC电源、一路5VDC电源以及一路基准直流5V电源，以满足系统各单元用电需求。进一步地，所述通信单元采用RS485通讯电路。进一步地，所述控制单元还设有参数设定接口，其与按键显示模块连接，用以设置低温阈值和高温阈值参数。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本技术能够根据柜内温度实现系统在低温加热功能于高温散热功能间的自由切换，自动控制加热和散热，使柜内温度保持在变频器运行的要求范围内，延长了变频器的使用寿命并降低了变频器的故障率，进而减少设备维护成本提高设备工作效率；2、本技术显著提高了设备的环境适应能力，保证在非常规环境下变频柜能够正常运行工作。3、本技术采用步进电器控制开启闭合通风口的百叶，具有很好的防尘、防雨功效，提高了柜体的防护等级，延长系统的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术功能模块图；图2为本技术A/D转换模块电路连接图；图3为本技术数字量检测电路连接图；图4为本技术单片机模块芯片连接图；图5为本技术步进电机驱动电路连接图；图6为本技术风机驱动电路连接图；图7为本技术供电单元电路连接图。图中：1、机箱，2、控制单元，3、检测单元，4、执行单元，5、通信单元。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。通常变频器的环境运行温度一般要求-10℃～+40℃。过高或过低的环境温度，都会对变频器的正常运行产生一定的影响。广大北方地区气候特征显著，夏季温度高，变频柜内电气系统发热容易导致柜内温度过高；而冬季气温极低，易导致变频器不能正常启动。基于上述设计背景，本技术设计了一种变频柜内温度控制系统，下面结合附图以及具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案：如图1所示，一种变频柜内温度控制系统，其包括机柜(1)，以及设置于机柜(1)内部的控制单元(2)、检测单元(3)、执行单元(4)和通信单元(5)，所述检测单元(3)、执行单元(4)和通信单元(5)均连接于控制单元(2)。其中，检测单元(3)采集系统状态信息，并将采集的信息发送给控制单元(2)，其包括温度采集电路、变频器工作状态和变频柜工作模式检测电路、散热百叶状态检测电路。且上述电路模块对应采集柜内温度信息、散热片温度信息、变频器工作状态信息、变频柜工作模式信息以及散热百叶动作状态信息。控制单元(2)接收系统状态信息，并根据系统状态信息控制执行单元(4)动作。控制单元(2)包括依次连接的A/D转换模块、标度变换模块以及单片机模块，所述检测单元(3)发送的系统状态信息经A/D转换模块和标度变换模块处理后，作为输入数据供单片机模块分析处理。同时，控制单元(2)还设有有参数设定接口，其与按键显示模块连接，用以设置低温阈值和高温阈值参数。图2所示为A/D转换模块电路连接示意图，由图可知，A/D转换模块包括两路转换电路，其中一路与采集柜内温度采集电路连接，该柜内温度采集电路采用输出量为4-20MA的温度变送器，通过A/D转换电路将模拟量输出转化为相应的数字量；另一路与变频器模拟量输出接口连接，将变频器散热片的温度，通过标度变换转换成相对应的数字量。图3所示为散热百叶状态检测电路及变频器工作状态和变频柜工作模式检测电路连接示意图。由图可知，散热百叶状态检测电路可将箱体左右两侧的散热百叶开启和闭合的位置信号，作为数字量直接采集到单片机模块中，且当单片机发布开启指令时，散热百叶状态检测电路采集位置信号，当检测到散热百叶开启的位置信号时，停止步进电机的运转；当单片机发布闭合指令时，散热百叶状态检测电路采集位置信号，当检测到散热百叶闭合的位置信号时，停止步进电机的运转。变频器工作状态和变频柜工作模式检测电路可将箱体内安装的变频器等电力电子设备的运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频柜内温度控制系统，其包括机柜(1)，以及设置于机柜(1)内部的控制单元(2)、检测单元(3)、执行单元(4)和通信单元(5)，所述检测单元(3)、执行单元(4)和通信单元(5)均连接于控制单元(2)，其特征在于：所述检测单元(3)采集系统状态信息，并将采集的信息发送给控制单元，所述系统状态信息至少包括柜内温度信息、散热片温度信息、变频器工作状态信息、变频柜工作模式信息以及散热百叶动作状态信息；所述控制单元(2)接收系统状态信息，并根据系统状态信息控制执行单元(4)动作；所述执行单元(4)包括步进电机、散热风扇、加热器以及步进电机、散热风扇、加热器各自对应的控制电路，各所述控制电路均连接于所述控制单元(2)的输出接口。

【技术特征摘要】
1.一种变频柜内温度控制系统，其包括机柜(1)，以及设置于机柜(1)内部的控制单元(2)、检测单元(3)、执行单元(4)和通信单元(5)，所述检测单元(3)、执行单元(4)和通信单元(5)均连接于控制单元(2)，其特征在于：所述检测单元(3)采集系统状态信息，并将采集的信息发送给控制单元，所述系统状态信息至少包括柜内温度信息、散热片温度信息、变频器工作状态信息、变频柜工作模式信息以及散热百叶动作状态信息；所述控制单元(2)接收系统状态信息，并根据系统状态信息控制执行单元(4)动作；所述执行单元(4)包括步进电机、散热风扇、加热器以及步进电机、散热风扇、加热器各自对应的控制电路，各所述控制电路均连接于所述控制单元(2)的输出接口。2.根据权利要求1所述的变频柜内温度控制系统，其特征在于：所述检测单元(3)包括温度采集电路、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨贺轩，平庆东，张英男，王春雷，刘欣，刘健，李佳阳，许彬彬，刘力，宋军，李德强，张明宇，田志坚，
申请(专利权)人：盘锦辽河油田博洋工控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21