一種電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溫度控制領(lǐng)域，具體講涉及一種電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制裝置及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通過風(fēng)機(jī)形成功率柜內(nèi)部以及功率柜內(nèi)外的強(qiáng)制氣流對(duì)流，是現(xiàn)今對(duì)功率柜內(nèi)部功率器件降溫的主要手段。
[0003]現(xiàn)有的功率柜設(shè)計(jì)完成后內(nèi)部功率器件設(shè)置位置及功耗等都是固定不變的，因而進(jìn)行散熱的風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、氣流方向等也可以在初始設(shè)計(jì)時(shí)就進(jìn)行固定，但隨著電子器件高集成化和模塊化成為一種趨勢(shì)后，內(nèi)部的電器件位置、數(shù)量、功耗、甚至類型都會(huì)根據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)的改變，這就導(dǎo)致了散熱結(jié)構(gòu)的改變。由于散熱結(jié)構(gòu)改變，對(duì)于不同的散熱結(jié)構(gòu)存在最優(yōu)轉(zhuǎn)速，甚至風(fēng)機(jī)是吹風(fēng)還是吸風(fēng)都有影響，此時(shí)就需要對(duì)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整和控制。
[0004]因此，為了提高功率柜散熱的可靠性，如何實(shí)現(xiàn)一種能夠根據(jù)功率柜內(nèi)負(fù)載的散熱情況決定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的風(fēng)機(jī)控制方式，是本領(lǐng)域人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于此，本發(fā)明提供一種電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制裝置及控制方法，該控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，且在不改變風(fēng)機(jī)及功率柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時(shí)，提高了柔性輸配電換流閥功率柜內(nèi)的風(fēng)機(jī)的散熱效率并保證了功率柜的可靠運(yùn)行，該控制方法簡(jiǎn)單易行，并根據(jù)功率柜內(nèi)負(fù)載的散熱情況決定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，為不同的功率柜提供不同散熱方案，實(shí)現(xiàn)了在功率柜上的廣泛應(yīng)用，同時(shí)有效的散熱方式提高了功率柜的使用壽命和運(yùn)行效率，防止因電機(jī)線路接反而引起的超溫現(xiàn)象，并保證了功率柜的運(yùn)行可靠性。
[0006]一種電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制裝置，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置在柔性輸電換流閥功率柜內(nèi)，所述功率柜內(nèi)設(shè)有發(fā)熱負(fù)載箱，
[0007]所述風(fēng)機(jī)控制裝置包括傳感器單元、風(fēng)機(jī)控制器和總控制器；
[0008]所述傳感器單元安裝在所述發(fā)熱負(fù)載箱的外壁上；
[0009]所述風(fēng)機(jī)控制器與所述風(fēng)機(jī)連接；
[0010]所述傳感器單元和風(fēng)機(jī)控制器均與所述總控制器連接。
[0011]優(yōu)選的，所述傳感器單元包括溫度傳感器和風(fēng)速傳感器；
[0012]所述溫度傳感器和所述風(fēng)速傳感器均安裝在所述發(fā)熱負(fù)載箱的外壁上；
[0013]所述溫度傳感器和所述風(fēng)速傳感器均與所述總控制器連接。
[0014]優(yōu)選的，所述風(fēng)機(jī)控制器內(nèi)設(shè)有變頻器和倒順開關(guān)。
[0015]一種電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制方法，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置在柔性輸電換流閥功率柜內(nèi)，所述功率柜內(nèi)設(shè)有發(fā)熱負(fù)載箱，所述風(fēng)機(jī)控制方法的步驟如下:
[0016]1-1、以低于額定工作點(diǎn)50%的功率運(yùn)行所述發(fā)熱負(fù)載箱，直到所述發(fā)熱負(fù)載箱的溫度達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；
[0017]1-2、啟動(dòng)所述風(fēng)機(jī)，直到所述風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定后，測(cè)得所述發(fā)熱負(fù)載箱的溫度和表面風(fēng)速分別為Tl和SI ;
[0018]1-3、控制風(fēng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，直到所述風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定后，測(cè)得發(fā)熱負(fù)載箱的溫度和表面風(fēng)速分別為T2和S2 ；
[0019]1-4、若Tl < T2且SI彡S2，則控制所述風(fēng)機(jī)再次反向轉(zhuǎn)動(dòng)后，轉(zhuǎn)到步驟1_5 ；
[0020]若Tl彡T2且SI彡S2，則直接轉(zhuǎn)到步驟1-5 ；
[0021]若Τ1ΧΓ2且S1>S2，或者T1〈T2且S1〈S2，則將所述風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低10%后，再返回運(yùn)行步驟1-2 ；
[0022]1-5、以額定工作點(diǎn)的功率運(yùn)行發(fā)熱負(fù)載箱，全速運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，若發(fā)熱負(fù)載箱溫度超出預(yù)定上限溫度，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0023]優(yōu)選的，在進(jìn)行步驟1-1之前連接風(fēng)機(jī)控制裝置，連接所述風(fēng)機(jī)控制裝置的具體過程為:
[0024]在發(fā)熱負(fù)載箱的外壁上安裝溫度傳感器和風(fēng)速傳感器；
[0025]并將內(nèi)部設(shè)有變頻器和倒順開關(guān)的風(fēng)機(jī)控制器與所述風(fēng)機(jī)連接；
[0026]將總控制器分別與溫度傳感器、風(fēng)速傳感器和風(fēng)機(jī)控制器連接。
[0027]優(yōu)選的，步驟1-2的具體過程為:
[0028]11-1、所述總控制器發(fā)送信號(hào)給所述風(fēng)機(jī)控制器，所述風(fēng)機(jī)控制器啟動(dòng)所述風(fēng)機(jī)；
[0029]11-2、待所述風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定后，通過所述溫度傳感器和風(fēng)速傳感器測(cè)得所述發(fā)熱負(fù)載箱的溫度和表面風(fēng)速分別為Tl和SI。
[0030]優(yōu)選的，步驟1-3的具體過程為:
[0031]111-1、所述總控制器發(fā)送信號(hào)給所述風(fēng)機(jī)控制器，所述風(fēng)機(jī)控制器控制其內(nèi)部的所述倒順開關(guān)使得所述風(fēng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0032]111-2、待所述風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)再次穩(wěn)定后，通過所述溫度傳感器和風(fēng)速傳感器測(cè)得所述發(fā)熱負(fù)載箱的溫度和表面風(fēng)速分別為T2和S2。
[0033]優(yōu)選的，步驟1-4中的控制所述風(fēng)機(jī)再次反向轉(zhuǎn)動(dòng)的具體過程為:
[0034]所述控制器發(fā)送信號(hào)給所述風(fēng)機(jī)控制器，所述風(fēng)機(jī)控制器控制其內(nèi)部的所述倒順開關(guān)使得風(fēng)機(jī)再次反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0035]優(yōu)選的，步驟1-4中的將所述風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降低10%的具體過程為:
[0036]所述總控制器發(fā)送信號(hào)給所述風(fēng)機(jī)控制器，所述風(fēng)機(jī)控制器控制其內(nèi)部的所述變頻器使得所述風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低10%。
[0037]優(yōu)選的，所述步驟1-5中的報(bào)警信號(hào)由所述總控制器發(fā)出。
[0038]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制裝置和控制方法，風(fēng)機(jī)控制裝置包括傳感器單元、風(fēng)機(jī)控制器和總控制器，控制方法通過測(cè)得并比較正向和反向運(yùn)行分風(fēng)機(jī)時(shí)的發(fā)熱負(fù)載箱的溫度和風(fēng)速，確定風(fēng)機(jī)的最佳運(yùn)行方式。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，且在不改變風(fēng)機(jī)及功率柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時(shí)，提高了柔性輸配電換流閥功率柜內(nèi)的風(fēng)機(jī)的散熱效率并保證了功率柜的可靠運(yùn)行；控制方法簡(jiǎn)單易行，并根據(jù)功率柜內(nèi)負(fù)載的散熱情況決定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，為不同的功率柜提供不同散熱方案，實(shí)現(xiàn)了在功率柜上的廣泛應(yīng)用，同時(shí)有效的散熱方式提高了功率柜的使用壽命和運(yùn)行效率，防止因電機(jī)線路接反而引起的超溫現(xiàn)象，并保證了功率柜的運(yùn)行可靠性。
[0039]與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果:
[0040]1、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過風(fēng)機(jī)控制裝置包括傳感器單元、風(fēng)機(jī)控制器和總控制器的設(shè)置，控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，且在不改變風(fēng)機(jī)及功率柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時(shí)，提高了柔性輸配電換流閥功率柜內(nèi)的風(fēng)機(jī)的散熱效率并保證了功率柜的可靠運(yùn)行。
[0041 ] 2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，風(fēng)機(jī)控制方法通過測(cè)得并比較正向和反向運(yùn)行分風(fēng)機(jī)時(shí)的發(fā)熱負(fù)載箱的溫度和風(fēng)速，確定風(fēng)機(jī)的最佳運(yùn)行方式，控制方法簡(jiǎn)單易行，并根據(jù)功率柜內(nèi)負(fù)載的散熱情況決定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，為不同的功率柜提供不同散熱方案，實(shí)現(xiàn)了在功率柜上的廣泛應(yīng)用，同時(shí)有效的散熱方式提高了功率柜的使用壽命和運(yùn)行效率，防止因電機(jī)線路接反而引起的超溫現(xiàn)象，并保證了功率柜的運(yùn)行可靠性。
[0042]3、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過在發(fā)熱負(fù)載箱的外壁上安裝溫度傳感器和風(fēng)速傳感器，可以準(zhǔn)確測(cè)得功率柜內(nèi)負(fù)載的散熱情況，保證了控制過程及結(jié)果的有效性及可靠性。
[0043]4、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過在風(fēng)機(jī)控制器內(nèi)設(shè)置變頻器和倒順開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的調(diào)整，保證了控制過程得以順利的進(jìn)行，提高了風(fēng)機(jī)控制的效率。
[0044]5、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，應(yīng)用廣泛，具有顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0045]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0046]圖1是本發(fā)明的電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制裝置的連接示意圖。
[0047]圖2是本發(fā)明的電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制方法的示意圖。
[0048]其中，1-發(fā)熱負(fù)載箱、2-溫度傳感器、3-風(fēng)速傳感器、4-總控制器、5-風(fēng)機(jī)控制器、M-風(fēng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0050]如圖1所示，本發(fā)明的一種電力電子功率柜內(nèi)風(fēng)機(jī)控制裝置，包括傳感器單元、風(fēng)機(jī)控制器5和總控制