一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括散熱風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)包括葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、支架、電機(jī)、皮帶輪、聯(lián)軸器和傳動(dòng)件；所述系統(tǒng)包括與散熱風(fēng)機(jī)連接的散熱風(fēng)道，所述散熱風(fēng)道上依次設(shè)有隔離網(wǎng)、散熱扇陣列和電動(dòng)百葉窗；所述散熱風(fēng)機(jī)和散熱風(fēng)道分別與控制機(jī)構(gòu)相連，所述控制機(jī)構(gòu)包括CPU處理器、PLC控制器和信號(hào)采集系統(tǒng)。本實(shí)用新型的系統(tǒng)有效的提高負(fù)載的散熱效率，達(dá)到了既保證大功率組合負(fù)載正常運(yùn)行，又能夠降低系統(tǒng)功率損耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種散熱智能控制系統(tǒng)，更具體涉及一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
:
[0002]大功率組合負(fù)載被廣泛應(yīng)用于高低壓大功率電源系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)組、變壓器、通信電源、不間斷電源(UPS)、大容量蓄電池組等設(shè)備的功率測(cè)試、電氣性能測(cè)試、老化測(cè)試和可靠性試驗(yàn)等領(lǐng)域，以檢驗(yàn)上述設(shè)備的各項(xiàng)性能。傳統(tǒng)的大功率組合負(fù)載多采用恒定風(fēng)速定量式強(qiáng)制風(fēng)冷的冷卻措施，強(qiáng)制風(fēng)冷的散熱效果是自然風(fēng)冷的10-20倍，主要依靠大功率散熱風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)，通常散熱風(fēng)扇風(fēng)量是必須達(dá)到負(fù)載散熱量的1.2?1.5倍數(shù)才能滿足負(fù)載散熱量需求。
[0003]但大功率組合負(fù)載的這種傳統(tǒng)散熱方式存在以下弊端:
[0004](I)由于采用定量式溫控風(fēng)扇散熱系統(tǒng)，當(dāng)模擬負(fù)載加載時(shí)，所有的風(fēng)機(jī)全部開(kāi)啟；而當(dāng)負(fù)載減載時(shí)散熱風(fēng)機(jī)不能按照實(shí)際散熱需要減少數(shù)量，散熱風(fēng)機(jī)本身功率大、數(shù)量多，這樣將造成模擬負(fù)載整體功耗的增加，電能浪費(fèi)嚴(yán)重；
[0005](2)由于大功率組合負(fù)載內(nèi)部空間大,各點(diǎn)發(fā)熱不均勻，散熱效果不佳,容易引起負(fù)載局部長(zhǎng)期過(guò)熱，從而降低負(fù)載使用壽命；
[0006](3)大量使用大功率風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪聲大、震動(dòng)強(qiáng)，對(duì)整個(gè)大功率組合負(fù)載系統(tǒng)的危害大。
[0007]目前還沒(méi)有自動(dòng)控制的大功率組合負(fù)載散熱系統(tǒng)，因此，有必要設(shè)計(jì)一種能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，在保證大功率組合負(fù)載各種運(yùn)行容量下的有效散熱和系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，能夠根據(jù)負(fù)載工況采用變量式散熱控制，實(shí)時(shí)自動(dòng)地調(diào)整散熱系統(tǒng)(靜音型軸流散熱風(fēng)扇)的輸出功率，降低模擬負(fù)載系統(tǒng)整體的功率損耗、噪音及震動(dòng)，以達(dá)到節(jié)約電能和延長(zhǎng)大功率組合負(fù)載的使用壽命目的。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，本實(shí)用新型能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)大功率組合負(fù)載散熱控制。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括散熱風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)包括葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、支架、電機(jī)、皮帶輪、聯(lián)軸器和傳動(dòng)件；所述系統(tǒng)包括與散熱風(fēng)機(jī)連接的散熱風(fēng)道，所述散熱風(fēng)道上依次設(shè)有隔離網(wǎng)、散熱扇陣列和電動(dòng)百葉窗；所述散熱風(fēng)機(jī)和散熱風(fēng)道分別與控制機(jī)構(gòu)相連。
[0010]本實(shí)用新型提供的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述電動(dòng)百葉窗設(shè)置在所述散熱風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口處并與所述散熱風(fēng)機(jī)相連。
[0011]本實(shí)用新型提供的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述散熱風(fēng)扇陣列設(shè)置在所述風(fēng)道內(nèi)截面上，所述散熱風(fēng)扇陣列上方為大功率組合負(fù)載發(fā)熱裝置。
[0012]本實(shí)用新型提供的另一優(yōu)選的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述隔離網(wǎng)設(shè)置在所述散熱風(fēng)道的風(fēng)口處，所述出風(fēng)口設(shè)置在所述大功率負(fù)載發(fā)熱裝置外殼的頂端。
[0013]本實(shí)用新型提供的再一優(yōu)選的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述電動(dòng)百葉窗包括葉片、交流電機(jī)、卷繩器、機(jī)械式限位器和隔離網(wǎng)。
[0014]本實(shí)用新型提供的又一優(yōu)選的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述散熱風(fēng)道為圓形保溫風(fēng)道；其一端與所述進(jìn)風(fēng)口尺寸相等，其另一端與所述大功率組合負(fù)載發(fā)熱裝置的底端尺寸相等，其中間為圓形的保溫隔熱管道。
[0015]本實(shí)用新型提供的又一優(yōu)選的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述散熱風(fēng)扇陣列是由功率不等的風(fēng)扇組成的并列布置的軸流風(fēng)扇組；所述風(fēng)扇的功率按照2的整數(shù)次冪規(guī)律選擇配置。
[0016]本實(shí)用新型提供的又一優(yōu)選的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，設(shè)置在出風(fēng)口的所述隔離網(wǎng)的尺寸與所述大功率負(fù)載發(fā)熱裝置外殼的頂端尺寸相等，設(shè)置在出風(fēng)口的所述隔離網(wǎng)為網(wǎng)格狀，用于隔離異物進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。
[0017]本實(shí)用新型提供的又一優(yōu)選的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述控制機(jī)構(gòu)包括信號(hào)采集系統(tǒng)、PLC控制器和分別與所述信號(hào)采集系統(tǒng)和PLC控制器連接的CPU處理器；所述PLC控制器分別與所述電動(dòng)百葉窗和所述風(fēng)機(jī)連接；所述信號(hào)采集系統(tǒng)與所述大功率組合負(fù)載連接。
[0018]和最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型提供技術(shù)方案具有以下優(yōu)異效果
[0019]1、本實(shí)用新型有效的提高負(fù)載的散熱效率，達(dá)到了既保證大功率組合負(fù)載正常運(yùn)行，又能夠達(dá)到降低系統(tǒng)功率損耗的目的；
[0020]2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理科學(xué)，具有創(chuàng)新和實(shí)用價(jià)值；
[0021]3、本實(shí)用新型中的散熱系統(tǒng)為圓形管道設(shè)計(jì)，同功率軸流風(fēng)扇同轉(zhuǎn)速下，可以增加送風(fēng)壓力，增大風(fēng)速，風(fēng)道引導(dǎo)的空氣流直接沖擊散熱器表面，流場(chǎng)以紊流為主，熱阻相對(duì)較小，其散熱效果更好；
[0022]4、本實(shí)用新型使得整個(gè)負(fù)載的設(shè)備功耗明顯降低，節(jié)能效果顯著，有效的提高了大功率組合負(fù)載的運(yùn)行安全水平，其節(jié)能效果十分顯著；
[0023]5、本實(shí)用新型中的散熱扇陣列為不同功率等級(jí)設(shè)計(jì)，運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)智能控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整風(fēng)機(jī)輸出功率的分級(jí)運(yùn)行原理，在同等風(fēng)量下減小了軸流風(fēng)扇的功率。
[0024]6、本實(shí)用新型中負(fù)載的噪聲大部分是由軸流風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)和震動(dòng)引起，外層的保溫材料可以有效吸收噪音，僅有部分軸流風(fēng)扇運(yùn)行和保溫管道的設(shè)計(jì)，可以使得整個(gè)負(fù)載運(yùn)行的噪聲進(jìn)一步減小。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型控制方法的流程圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]其中，1-電動(dòng)百葉窗，2-散熱風(fēng)道，3-散熱扇陣列，4-負(fù)載發(fā)熱裝置，5-隔離網(wǎng)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]如圖1-2所示，本例的實(shí)用新型大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括散熱風(fēng)機(jī)，所述系統(tǒng)包括與所述散熱風(fēng)機(jī)相連的散熱風(fēng)道2和分別與所述散熱風(fēng)機(jī)和散熱風(fēng)道相連的控制機(jī)構(gòu)；所述風(fēng)道2內(nèi)由上到下依次設(shè)有隔離網(wǎng)5、散熱扇陣列3和電動(dòng)百葉窗I。
[0031]所述散熱風(fēng)道2設(shè)置其的進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口之間；所述電動(dòng)百葉窗I設(shè)置在所述散熱風(fēng)道2的進(jìn)風(fēng)口處并與所述散熱風(fēng)機(jī)右側(cè)下端外殼上相連。
[0032]所述散熱風(fēng)扇陣列3設(shè)置在所述散熱風(fēng)道2內(nèi)截面上，所述散熱風(fēng)扇陣列3上方為大功率組合負(fù)載發(fā)熱裝置4。
[0033]所述隔離網(wǎng)5設(shè)置在所述散熱風(fēng)道體的風(fēng)口處，所述出風(fēng)口設(shè)置在所述大功率負(fù)載發(fā)熱裝置4外殼的頂端。
[0034]所述電動(dòng)百葉窗I包括葉片、交流電機(jī)、卷繩器、機(jī)械式限位器和隔離網(wǎng)，用于散熱系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)口處葉片的自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉控制。
[0035]所述散熱風(fēng)道2為圓形保溫風(fēng)道；其一端與所述進(jìn)風(fēng)口尺寸相等，其另一端與所述大功率組合負(fù)載發(fā)熱裝置4的底端尺寸相等，其中間為圓形的保溫隔熱管道，用于散熱風(fēng)流的引導(dǎo)和散熱紊流的形成。
[0036]所述散熱風(fēng)扇陣列3是由功率不等的風(fēng)扇組成的并列布置的軸流風(fēng)扇組；所述風(fēng)扇的功率按照二的整數(shù)次冪規(guī)律選擇配置，所述軸流風(fēng)扇作為強(qiáng)迫對(duì)流冷卻系統(tǒng)中重要的主動(dòng)散熱元件，用于增加保溫風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)壓，提高負(fù)載發(fā)熱部位的散熱效果。
[0037]設(shè)置在出風(fēng)口的所述隔離網(wǎng)5的尺寸與所述大功率負(fù)載發(fā)熱裝置4外殼的頂端尺寸相等，設(shè)置在出風(fēng)口的所述隔離網(wǎng)5為制成網(wǎng)格狀的材質(zhì)，用于隔離異物進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。
[0038]所述控制機(jī)構(gòu)包括CPU處理器、PLC控制器和信號(hào)采集系統(tǒng)?？刂茩C(jī)構(gòu)對(duì)進(jìn)風(fēng)口電動(dòng)百葉窗的開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)行控制、信號(hào)采集系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)載功率的采集、CPU處理器通過(guò)智能控制算法計(jì)算所需送風(fēng)量并確定所需風(fēng)機(jī)輸出功率、數(shù)量和組合方式，對(duì)風(fēng)機(jī)陣列組合變換進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)變量式散熱控制，所述信號(hào)采集系統(tǒng)為單片機(jī)或其它具有該功能的微機(jī)控制系統(tǒng)；所述PLC控制器為可編程邏輯控制器，一種具有微處理機(jī)的數(shù)字電子設(shè)備，用于自動(dòng)化控制的數(shù)字邏輯控制器，可以將控制指令隨時(shí)加載內(nèi)存內(nèi)儲(chǔ)存與執(zhí)行?？删幊炭刂破饔蓛?nèi)部CPU，指令及資料內(nèi)存、輸入輸出單元、電源模組、數(shù)字模擬等單元所模組化組合成，出自國(guó)防工業(yè)出版社的《可編程控制器原理及應(yīng)用》第2版，出版日期:2008-08-01，屬于普通高等院?！笆晃濉币?guī)劃教材。王庭有著。
[0039]包含上述技術(shù)方案的控制系統(tǒng)的方法，其步驟為:
[0040](I)大功率負(fù)載啟動(dòng)加電；
[0041](2)進(jìn)風(fēng)口處的所述電動(dòng)百葉窗接收所述PLC控制器的指令開(kāi)啟，到達(dá)機(jī)械式限位裝置后自動(dòng)停止開(kāi)啟，保持開(kāi)啟狀態(tài)；
[0042](3)當(dāng)所述負(fù)載加載,啟動(dòng)軸流風(fēng)扇陣列中最小功率軸流風(fēng)扇；
[0043](4)所述信號(hào)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集所述負(fù)載加載功率數(shù)據(jù)，所述CPU處理器計(jì)算所述負(fù)載功率與所述風(fēng)機(jī)功率匹配程度，得出實(shí)際需要的所述風(fēng)機(jī)輸出功率；
[0044](5)當(dāng)所述負(fù)載功率發(fā)熱量大于所述風(fēng)機(jī)送風(fēng)量時(shí)，所述CPU處理器根據(jù)匹配功率計(jì)算結(jié)果和不同風(fēng)機(jī)容量進(jìn)行匹配組合，發(fā)出風(fēng)機(jī)功率調(diào)整指令并控制所述PLC控制器啟動(dòng)相應(yīng)編號(hào)的風(fēng)機(jī)組合，以此類(lèi)推，當(dāng)負(fù)載滿載時(shí)啟動(dòng)全部風(fēng)機(jī)；
[0045](6)當(dāng)所述負(fù)載減載時(shí)，所述信號(hào)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集所述負(fù)載減載功率數(shù)據(jù)，所述(PU處理器計(jì)算所述負(fù)載功率與所述風(fēng)機(jī)功率匹配程度，得出實(shí)際需要的所述風(fēng)機(jī)輸出功率；
[0046](7)當(dāng)所述負(fù)載功率發(fā)熱量小于所述風(fēng)機(jī)送風(fēng)量時(shí)，所述CPU處理器根據(jù)匹配功率計(jì)算結(jié)果和不同風(fēng)機(jī)容量進(jìn)行匹配組合，發(fā)出風(fēng)機(jī)功率調(diào)整指令，控制所述PLC控制器延遲5分鐘后停止相應(yīng)編號(hào)的風(fēng)機(jī)，以此類(lèi)推，當(dāng)無(wú)負(fù)載時(shí)最后一個(gè)風(fēng)機(jī)延遲關(guān)閉；
[0047](8)進(jìn)風(fēng)口處所述電動(dòng)百葉窗接收所述PLC控制器的指令關(guān)閉，到達(dá)機(jī)械式限位裝置后自動(dòng)停止，保持關(guān)閉狀態(tài)。
[0048]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員盡管參照上述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)理依然可以對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，這些未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括散熱風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)包括葉輪、機(jī)殼、進(jìn)風(fēng)口、支架、電機(jī)、皮帶輪、聯(lián)軸器和傳動(dòng)件；其特征在于:所述系統(tǒng)包括與散熱風(fēng)機(jī)連接的散熱風(fēng)道，所述散熱風(fēng)道上依次設(shè)有隔離網(wǎng)、散熱扇陣列和電動(dòng)百葉窗；所述散熱風(fēng)機(jī)和散熱風(fēng)道分別與控制機(jī)構(gòu)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電動(dòng)百葉窗設(shè)置在所述散熱風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口處并與所述散熱風(fēng)機(jī)相連。
3.如權(quán)利要求2所述的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述散熱風(fēng)扇陣列設(shè)置在所述風(fēng)道內(nèi)截面上，所述散熱風(fēng)扇陣列上方為大功率組合負(fù)載發(fā)熱裝置。
4.如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng),其特征在于:所述隔離網(wǎng)設(shè)置在所述散熱風(fēng)道的風(fēng)口處，所述出風(fēng)口設(shè)置在所述大功率負(fù)載發(fā)熱裝置外殼的頂端。
5.如權(quán)利要求2所述的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電動(dòng)百葉窗包括葉片、交流電機(jī)、卷繩器、機(jī)械式限位器和隔離網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求3所述的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述散熱風(fēng)道為圓形保溫風(fēng)道；其一端與所述進(jìn)風(fēng)口尺寸相等，其另一端與所述大功率組合負(fù)載發(fā)熱裝置的底端尺寸相等，其中間為圓形的保溫隔熱管道。
7.如權(quán)利要求3所述的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述散熱風(fēng)扇陣列是由功率不等的風(fēng)扇組成的并列布置的軸流風(fēng)扇組；所述風(fēng)扇的功率按照2的整數(shù)次冪規(guī)律選擇配置。
8.如權(quán)利要求4所述的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)置在出風(fēng)口的所述隔離網(wǎng)的尺寸與所述大功率負(fù)載發(fā)熱裝置外殼的頂端尺寸相等，設(shè)置在出風(fēng)口的所述隔離網(wǎng)為網(wǎng)格狀，用于隔離異物進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。
9.如權(quán)利要求1所述的一種大功率組合負(fù)載散熱智能控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制機(jī)構(gòu)包括信號(hào)采集系統(tǒng)、PLC控制器和分別與所述信號(hào)采集系統(tǒng)和PLC控制器連接的CPU處理器；所述PLC控制器分別與所述電動(dòng)百葉窗和所述風(fēng)機(jī)連接；所述信號(hào)采集系統(tǒng)與所述大功率組合負(fù)載連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK204031709SQ201420416499
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】韓篩根, 吳燕, 關(guān)石磊, 雷浩亮, 石卓萍, 劉嵐, 唐可新 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院