專利名稱：智能數(shù)字風機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于自動控制領域，特別是指一種應用于需要強制風冷的開關柜散熱
的智能數(shù)字風機控制器。
背景技術：
高壓開關柜由于功率高，因此在工作中產(chǎn)生較大的熱量，若不及時散出，元器件易 因溫度過高而影響工作狀態(tài)，嚴重者甚至會造成元器件的燒壞，造成整機作廢。目前在開關 柜中普遍配備有風機，用于對開關柜進行通風降溫，傳統(tǒng)的風機控制方式大部分采用溫度 間接控制方式，也即使用溫度傳感器實時感測開關柜中的溫度，并將該溫度值與預先設定 的保準值進行比較，當測得的溫度值高于標準值時，啟動風機對開關柜通風降溫。這種方式 雖然能夠在一定程度上保證開關柜的正常工作，但也具有以下缺陷 (1)由于溫度傳感器的測量精度容易受到周圍環(huán)境的影B向，與其本身設置的位置 也有關系，因此測得的溫度值存在較大誤差，不能準確表征開關柜當前的溫度狀況； (2)由于溫度本身是個變化量，當其在標準值附近上下浮動時，造成風機頻繁啟 停，工作不穩(wěn)定，加速老化程度，縮短使用壽命； (3)對開關柜進行通風降溫的目的，是保證其工作正常，而所測量的溫度值，歸根
結(jié)底是由開關柜的母線電流引起的，溫度只是電流值的一種表征形式，且電流值提高時，往
往需要經(jīng)過一段時間，溫度才會有所上升，而在此時才進行降溫，開關柜中相關的元器件已
在高溫下工作一段時間，且風機啟動后要經(jīng)過一段時間，溫度才會開始下降，對元器件已經(jīng)
造成損害，因此傳統(tǒng)的溫度間接控制方式具有滯后性，應用時有待進一步改進。 有鑒于此，本設計人針對目前的風機控制裝置進行研究改進，本案由此產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的，在于提供一種智能數(shù)字風機控制器，其可準確測知開關 柜的工作環(huán)境，并作出溫度變化的準確預報，及時控制風機的啟停，測量結(jié)果精確，保證開 關柜內(nèi)的溫度，保證元器件的正常工作，延長使用壽命。 為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是 —種智能數(shù)字風機控制器，包括開關柜及設置在其中的至少一個風機；還包括 MCU(Micro Controller Unit，微控制單元)、模擬量采集模塊和至少一風機控制模塊，模擬 量采集模塊的輸入端與CT(current transformer,電流互感器)線圈的輸出端連接，并采 集線圈電流；MCU與模擬量采集模塊的輸出端連接，并將接收的線圈電流與預設的整定值 進行比較，并在高于整定值時延時向風機控制模塊發(fā)出啟動信號，在低于整定值時延時向 風機控制模塊發(fā)出關閉信號；風機控制模塊的數(shù)目與風機的數(shù)目對應，其輸出端連接風機， 輸入端連接至MCU的I/O接口 。 上述MCU還連接至少一風壓狀態(tài)采集模塊，其數(shù)目與風機的數(shù)目對應，并連接至 風機的狀態(tài)開關，采集狀態(tài)信號后送入MCU， MCU還連接有在風機狀態(tài)異常時控制點亮的故
3障指示燈。 上述MCU還連接有一可輸入CT線圈電流整定值的設置開關模塊。 上述MCU還連接有一可顯示各風機的工作狀態(tài)的顯示模塊。 上述MCU還連接一強制啟動模塊。 上述智能數(shù)字風機控制器中，MCU還連接有一同步輸出模塊，且同步輸出模塊與另
外至少一智能數(shù)字風機控制器的強制啟動模塊連接。 上述MCU還連接一復位模塊。 采用上述方案后，本實用新型通過采集CT線圈的母線電流，利用測得的電流值與 預設的整定值進行比較，實現(xiàn)對電機的啟?？刂疲哂幸韵赂倪M (1)采集CT線圈的母線電流作為判斷依據(jù)，采集的電流數(shù)據(jù)準確度高，不會受到 外界環(huán)境的干擾，因此控制的準確性高，工作可靠性高； (2)本實用新型是根據(jù)CT線圈的母線電流值對風機作出控制，相比傳統(tǒng)的溫度間 接控制方式，采用引起開關柜的溫度變化的電流作為判斷依據(jù)，更加直接，是一種超前的控 制方式，因此使得控制結(jié)果更加有效，延長開關柜的使用壽命； (3)本實用新型并不是在CT線圈的母線電流變化時立刻控制風機有所動作，而是 采用延時的控制形式，也即當測得的電流值在預設的時間段內(nèi)始終高于整定值時，才控制 風機開啟，而當實際電流值低于整定值時，也需延時一段時間，且在該時間段內(nèi)始終低于整 定值，才關閉風機，從而避免開關柜內(nèi)溫度突然改變而造成風機頻繁啟停的現(xiàn)象，保證風機 的正常工作，延長其使用壽命。

圖1是本實用新型的的結(jié)構框圖； 圖2是本實用新型進行級聯(lián)時的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型的結(jié)構及有益效果進行詳細說明。 參考圖1所示，本實用新型一種智能數(shù)字風機控制器，包括開關柜及設置在其中 的至少一臺風機l，本實施例中以兩臺風機為例進行說明(可控制任意一臺風機工作，另一 臺作為備用，圖中僅示出 一 臺)，還包括MCU 2 、模擬量采集模塊3和兩個風機控制模塊4，其 中，這兩個風機控制模塊4分別與兩臺風機1對應連接。 模擬量采集模塊3的輸入端與開關柜中CT線圈的輸出端連接，用于采集線圈中的 電流值，而其輸出端與MCU 2相應的I/0接口連接，將采集到的模擬電流值送入MCU 2。 MCU 2中存儲有預設的線圈電流整定值，該整定值是結(jié)合開關柜的溫度，經(jīng)多次試 驗而測得的；當MCU 2接收到CT線圈的電流值后，與整定值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向風 機控制模塊4輸出控制信號；具體來說，當電流值在持續(xù)時間內(nèi)(本實施例中設為2s)高于 整定值，則輸出啟動信號，當實際電流值在持續(xù)時間內(nèi)(本實施例中設為10min)始終低于 整定值，說明此時開關柜內(nèi)溫度已趨近穩(wěn)定，MCU 2發(fā)出關閉信號，避免溫度因特殊原因引 起突然變化而頻繁啟停風機的情形。 兩個風機控制模塊4的輸入端均與MCU 2的I/O接口連接，而輸出端分別對應連接風機l，并根據(jù)接收的控制信號對風機1進行相應動作。 另外，在本實施例中，為了保證風機1本身工作的穩(wěn)定性，MCU 2還連接有兩個風 壓狀態(tài)采集模塊5，分別與兩臺風機1的狀態(tài)開關對應連接，該風壓狀態(tài)采集模塊5的作用 是采集風機1的狀態(tài)開關信號，并送入MCU 2，由MCU 2判斷該風機1是否有風壓，從而判斷 風機1的狀態(tài)是否正常，當狀態(tài)出現(xiàn)異常時，MCU 2還可控制所連接的故障指示燈6點亮， 發(fā)出故障信號，提醒操作人員進行維修。 由于在不同的工作環(huán)境中，開關柜內(nèi)正常工作時的溫度往往有所差別，因此為了 擴大本實用新型的適用范圍，適應不同環(huán)境下的開關柜，本實施例還將MCU 2連接一設置 開關模塊7，操作人員可通過該設置開關模塊7調(diào)整MCU 2儲存的CT線圈的電流整定值，使 其可隨時根據(jù)實際工作環(huán)境進行變化，保證開關柜的正常使用。 為實現(xiàn)風機1手動控制，本實施例中的MCU 2還連接一強制啟動模塊8，操作人員 可通過該強制啟動模塊8開啟風機1。 在如分段隔離應用場合，為了實現(xiàn)控制，可將進線柜中的風機控制器作為主機，而 其它的風機控制器以級聯(lián)方式接入，且在各風機控制器中的MCU 2連接一強制啟動模塊8， 并將作為級聯(lián)的各風機控制器的強制啟動模塊8連接至作為主機的風機控制器的同步輸 出端，這樣，所有風機1的啟停信號都由主機發(fā)出，實現(xiàn)智能化的控制管理。 再請參考圖2所示，其是說明本實用新型還可通過多個級聯(lián)，實現(xiàn)對更廣范圍、更 多數(shù)量的風機l的控制，具體是將一臺智能數(shù)字風機控制器作為主機，其MCU 2通過一同步 輸出模塊10與其余作為從機的智能數(shù)字風機控制器的強制啟動模塊8連接，從而可實現(xiàn)對 多臺風機1的同步控制，擴大控制范圍，操作簡便。 綜上所述，本實用新型一種智能數(shù)字風機控制器，重點在于利用模擬量采集模塊3 采集CT線圈中的電流信號，并由MCU 2根據(jù)該電流值判斷是否啟停風機1 ， 一改傳統(tǒng)的溫度 間接控制方式，以超前的電流直接控制方式對風機1進行控制，使得電流值開始增大時風 機1即開始對開關柜內(nèi)進行通風降溫，保持開關柜內(nèi)的元器件始終工作在適宜的溫度環(huán)境 下，延長使用壽命，保證其正常工作。 以上實施例僅為說明本實用新型的技術思想，不能以此限定本實用新型的保護范 圍，凡是按照本實用新型提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本實 用新型保護范圍之內(nèi)。
權利要求一種智能數(shù)字風機控制器，包括開關柜及設置在其中的至少一個風機；其特征在于還包括MCU、模擬量采集模塊和至少一風機控制模塊，模擬量采集模塊的輸入端與CT線圈的輸出端連接，并采集線圈電流；MCU與模擬量采集模塊的輸出端連接，并將接收的線圈電流與預設的整定值進行比較，并在高于整定值時延時向風機控制模塊發(fā)出啟動信號，在低于整定值時延時向風機控制模塊發(fā)出關閉信號；風機控制模塊的數(shù)目與風機的數(shù)目對應，其輸出端連接風機，輸入端連接至MCU的I/O接口。
2. 如權利要求1所述的智能數(shù)字風機控制器，其特征在于所述MCU還連接至少一風 壓狀態(tài)采集模塊，其數(shù)目與風機的數(shù)目對應，并連接至風機的狀態(tài)開關，采集狀態(tài)信號后送 入MCU， MCU還連接有在風機狀態(tài)異常時控制點亮的故障指示燈。
3. 如權利要求1所述的智能數(shù)字風機控制器，其特征在于所述MCU還連接有一可輸 入CT線圈電流整定值的設置開關模塊。
4. 如權利要求1所述的智能數(shù)字風機控制器，其特征在于所述MCU還連接有一可顯 示各風機的工作狀態(tài)的顯示模塊。
5. 如權利要求1所述的智能數(shù)字風機控制器，其特征在于所述MCU還連接一強制啟 動模塊。
6. 如權利要求5所述的智能數(shù)字風機控制器，其特征在于所述智能數(shù)字風機控制器 中，MCU還連接有一同步輸出模塊，且同步輸出模塊與另外至少一智能數(shù)字風機控制器的強 制啟動模塊連接。
7. 如權利要求1所述的智能數(shù)字風機控制器，其特征在于所述MCU還連接一復位模塊。
專利摘要本實用新型公開一種智能數(shù)字風機控制器，包括開關柜及設置在其中的至少一個風機；還包括MCU、模擬量采集模塊和至少一風機控制模塊，模擬量采集模塊的輸入端與CT線圈的輸出端連接，并采集線圈電流；MCU與模擬量采集模塊的輸出端連接，并將接收的線圈電流與預設的整定值進行比較，在高于整定值時延時向風機控制模塊發(fā)出啟動信號，在低于整定值時延時向風機控制模塊發(fā)出關閉信號；風機控制模塊的數(shù)目與風機的數(shù)目對應，其輸出端連接風機，輸入端連接至MCU。此種風機控制器可準確測知開關柜的工作環(huán)境，并作出溫度變化的準確預報，及時控制風機的啟停，測量結(jié)果精確，保證開關柜內(nèi)的溫度，保證元器件的正常工作，延長使用壽命。
文檔編號F04D27/00GK201486910SQ20092013935
公開日2010年5月26日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權日2009年7月1日
發(fā)明者梁忠偉 申請人:廈門立林高壓電氣有限公司