一種保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源，包括控制單元、功率單元和冷卻單元；控制單元包括輔助電源、保護(hù)控制系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)；功率單元包括交流輸入信號、整流電路、高頻逆變電路、高頻整流電路和輸出負(fù)載；保護(hù)控制系統(tǒng)控制驅(qū)動所述高頻逆變電路，交流輸入信號先經(jīng)過整流電路變成直流，然后經(jīng)由高頻逆變電路和高頻整流電路變成脈動的直流信號到輸出負(fù)載上，整流電路、高頻逆變電路、高頻整流電路和輸出負(fù)載的信號反饋給保護(hù)控制系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是：可以減小開關(guān)損耗，降低電磁干擾，提高整機(jī)效率和功率密度，實(shí)現(xiàn)電源產(chǎn)品的高效節(jié)能，使電源裝置顯著減小了體積和重量，減少成本和占地面積。
【專利說明】一種保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源，尤其是涉及一種保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]由于國情差異，我國從國外進(jìn)口的設(shè)備應(yīng)用于國內(nèi)熱力管網(wǎng)預(yù)應(yīng)力安裝存在很大的局限性。首先是一次性預(yù)熱的管網(wǎng)長度短，管網(wǎng)平均回縮值大，應(yīng)力釋放不徹底，其次是一個預(yù)熱段預(yù)熱時(shí)間加長，總體施工周期延長，成本提高。為了利用好這些管網(wǎng)，就需要對現(xiàn)有的開關(guān)電源進(jìn)行調(diào)整。并且國內(nèi)的大功率整流加熱電源多采用可控硅整流技術(shù)，設(shè)備體積和重量相當(dāng)大，效率也較低。而現(xiàn)場施工是由發(fā)電機(jī)來供電，這樣發(fā)電機(jī)的容量將需要進(jìn)一步提高，發(fā)電機(jī)油耗隨之增加?，F(xiàn)場設(shè)備搬運(yùn)難度加大，發(fā)電機(jī)租賃成本也提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠的保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源，包括控制單元、功率單元和冷卻單元；
[0005]所述控制單元包括輔助電源、保護(hù)控制系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)；
[0006]所述功率單元包括交流輸入信號、整流電路、高頻逆變電路、高頻整流電路和輸出負(fù)載；
[0007]所述冷卻單元包括冷卻系統(tǒng)；
[0008]所述輔助電源提供電能給所述冷卻系統(tǒng)和所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述保護(hù)控制系統(tǒng)控制驅(qū)動所述高頻逆變電路，所述交流輸入信號先經(jīng)過所述整流電路變成直流，然后經(jīng)由所述高頻逆變電路和所述高頻整流電路變成脈動的直流信號到所述輸出負(fù)載上，所述整流電路反饋信號給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述信號采集系統(tǒng)采集所述高頻逆變電路、所述高頻整流電路和所述輸出負(fù)載的信號反饋給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述交流輸入信號與所述輔助電源連接，所述冷卻系統(tǒng)與所述整流電路、所述高頻逆變電路、所述高頻整流電路之間進(jìn)行熱交換。
[0009]優(yōu)選地，所述控制單元還包括與所述輔助電源連接的PWM控制電路；
[0010]所述功率單元中還包括高頻隔離變壓器，所述整流電路為橋式整流濾波電路，所述高頻逆變電路為IGBT模塊；
[0011]所述信號采集系統(tǒng)包括溫度傳感系統(tǒng)、穩(wěn)流限流系統(tǒng)和穩(wěn)壓限壓系統(tǒng)；
[0012]與所述輔助電源連接的所述交流輸入信號先經(jīng)過所述橋式整流濾波電路變成直流，然后經(jīng)由所述PWM控制電路通過隔離驅(qū)動控制的所述IGBT模塊逆變?yōu)楦哳l的交流信號，接著經(jīng)過所述高頻隔離變壓器和所述高頻整流電路變成脈動的直流信號到所述輸出負(fù)載上，所述橋式整流濾波電路的信號通過過流檢測器和欠過壓檢測電路反饋給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，溫度傳感系統(tǒng)反饋高頻整流電路的信號給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述保護(hù)控制系統(tǒng)控制所述PWM控制電路，與所述輔助電源連接的所述穩(wěn)流限流系統(tǒng)和穩(wěn)壓限壓系統(tǒng)分別進(jìn)行電流和電壓采樣，且反饋給所述PWM控制電路，所述IGBT模塊通過隔離驅(qū)動反饋信號給所述PWM控制電路。
[0013]優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)包括與輔助電源連接的風(fēng)冷卻系統(tǒng)和水冷卻系統(tǒng)，所述風(fēng)冷卻系統(tǒng)與所述高頻隔離變壓器之間進(jìn)行熱交換，所述水冷卻系統(tǒng)與所述橋式整流濾波電路、IGBT模塊、高頻整流電路之間進(jìn)行熱交換。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0015]由于采用上述技術(shù)方案，可以減小開關(guān)損耗，降低電磁干擾，提高整機(jī)效率和功率密度，實(shí)現(xiàn)電源產(chǎn)品的高效節(jié)能。由于采用高頻功率變換，使電源裝置顯著減小了體積和重量，減少大量銅材、鋼材和占地面積。由于變換效率提高，能耗減少，降低了電源周圍環(huán)境的室溫，改善了工作環(huán)境。采用了風(fēng)冷和水冷相結(jié)合的方法進(jìn)行熱交換，保證功率單元高效可
靠的工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的原理簡圖；
[0017]圖2是本發(fā)明的詳細(xì)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括控制單元、功率單元和冷卻單元。
[0020]所述控制單元包括輔助電源、保護(hù)控制系統(tǒng)、信號采集系統(tǒng)和與所述輔助電源連接的PWM控制電路。
[0021]所述功率單元包括交流輸入信號、橋式整流濾波電路、作為高頻逆變電路的IGBT模塊、高頻隔離變壓器、高頻整流電路和輸出負(fù)載。
[0022]所述冷卻單元包括冷卻系統(tǒng)。
[0023]所述信號采集系統(tǒng)包括溫度傳感系統(tǒng)、穩(wěn)流限流系統(tǒng)和穩(wěn)壓限壓系統(tǒng)。
[0024]與所述輔助電源連接的所述交流輸入信號先經(jīng)過所述橋式整流濾波電路變成直流，然后經(jīng)由所述PWM控制電路通過隔離驅(qū)動控制的所述IGBT模塊逆變?yōu)楦哳l的交流信號，接著經(jīng)過所述高頻隔離變壓器和所述高頻整流電路變成脈動的直流信號到所述輸出負(fù)載上，所述橋式整流濾波電路的信號通過過流檢測器和欠過壓檢測電路反饋給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，溫度傳感系統(tǒng)反饋高頻整流電路的信號給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述保護(hù)控制系統(tǒng)控制所述PWM控制電路，與所述輔助電源連接的所述穩(wěn)流限流系統(tǒng)和穩(wěn)壓限壓系統(tǒng)分別進(jìn)行電流和電壓采樣，且反饋給所述PWM控制電路，所述IGBT模塊通過隔離驅(qū)動反饋信號給所述PWM控制電路。
[0025]所述冷卻系統(tǒng)包括與輔助電源連接的風(fēng)冷卻系統(tǒng)和水冷卻系統(tǒng)，所述風(fēng)冷卻系統(tǒng)與所述高頻隔離變壓器之間進(jìn)行熱交換，所述水冷卻系統(tǒng)與所述橋式整流濾波電路、IGBT模塊、高頻整流電路之間進(jìn)行熱交換。
[0026]在使用過程中，將本發(fā)明的輸出正負(fù)級分別接在待預(yù)應(yīng)力安裝的供水管線和回水管線上，供水管線和回水管線的末端再用軟電纜連接，這樣在物理上形成一個串聯(lián)回路，通過電源的控制單元控制輸出電流，把管線等效為一個電阻進(jìn)行通電加熱。電源控制單元的溫度環(huán)節(jié)可以有效控制加熱管線的實(shí)際溫度，最終以達(dá)到管道預(yù)應(yīng)力安裝的工藝要求。
[0027]施工現(xiàn)場使用具體性能參數(shù)比較如下:
[0028]預(yù)熱管材規(guī)格:DN1200_X 12_
[0029]預(yù)熱管溝長度:1000米
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源，其特征在于:包括控制單元、功率單元和冷卻單元； 所述控制單元包括輔助電源、保護(hù)控制系統(tǒng)和信號采集系統(tǒng)； 所述功率單元包括交流輸入信號、整流電路、高頻逆變電路、高頻整流電路和輸出負(fù)載； 所述冷卻單元包括冷卻系統(tǒng)； 所述輔助電源提供電能給所述冷卻系統(tǒng)和所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述保護(hù)控制系統(tǒng)控制驅(qū)動所述高頻逆變電路，所述交流輸入信號先經(jīng)過所述整流電路變成直流，然后經(jīng)由所述高頻逆變電路和所述高頻整流電路變成脈動的直流信號到所述輸出負(fù)載上，所述整流電路反饋信號給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述信號采集系統(tǒng)采集所述高頻逆變電路、所述高頻整流電路和所述輸出負(fù)載的信號反饋給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述交流輸入信號與所述輔助電源連接，所述冷卻系統(tǒng)與所述整流電路、所述高頻逆變電路、所述高頻整流電路之間進(jìn)行熱交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源，其特征在于:所述控制單元還包括與所述輔助電源連接的PWM控制電路； 所述功率單元中還包括高頻隔離變壓器，所述整流電路為橋式整流濾波電路，所述高頻逆變電路為IGBT模塊； 所述信號采集系統(tǒng)包括溫度傳感系統(tǒng)、穩(wěn)流限流系統(tǒng)和穩(wěn)壓限壓系統(tǒng)； 與所述輔助電源連接的所述交流輸入信號先經(jīng)過所述橋式整流濾波電路變成直流，然后經(jīng)由所述PWM控制電路通過隔離驅(qū)動控制的所述IGBT模塊逆變?yōu)楦哳l的交流信號，接著經(jīng)過所述高頻隔離變壓器和所述高頻整流電路變成脈動的直流信號到所述輸出負(fù)載上，所述橋式整流濾波電路的信號通過過流檢測器和欠過壓檢測電路反饋給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，溫度傳感系統(tǒng)反饋高頻整流電路的信號給所述保護(hù)控制系統(tǒng)，所述保護(hù)控制系統(tǒng)控制所述PWM控制電路，與所述輔助電源連接的所述穩(wěn)流限流系統(tǒng)和穩(wěn)壓限壓系統(tǒng)分別進(jìn)行電流和電壓采樣，且反饋給所述PWM控制電路，所述IGBT模塊通過隔離驅(qū)動反饋信號給所述PWM控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保溫管無補(bǔ)償預(yù)應(yīng)力安裝高頻開關(guān)電源，其特征在于:所述冷卻系統(tǒng)包括與輔助電源連接的風(fēng)冷卻系統(tǒng)和水冷卻系統(tǒng)，所述風(fēng)冷卻系統(tǒng)與所述高頻隔離變壓器之間進(jìn)行熱交換，所述水冷卻系統(tǒng)與所述橋式整流濾波電路、IGBT模塊、高頻整流電路之間進(jìn)行熱交換。
【文檔編號】H02M7/217GK103683990SQ201210349930
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月18日
【發(fā)明者】安樹森 申請人:天津市信諾創(chuàng)能科技發(fā)展有限公司