[發明專利]大功率高頻變壓器雙層油溫監控系統及方法

有效

• 申請號: 201410410072.3
• 申請日: 2014-08-19
• 公開（公告）號: CN104156017A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 馮友兵;王黎明;竇金生;趙強;楊官校;馬建榮;楊煒;吳尚;翟林林
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種大功率高頻變壓器雙層油溫監測調節系統，其特征是：它包括：

一油溫采集電路(1)，用于采集油浸式變壓器內的油溫數據；

一濾波保護電路(2)，用于接收油溫采集電路的數據，經處理后送給控制電路；

一控制電路(3)，用于接收濾波保護電路的信號，并將其轉化為數字量，將該數字量與預設值比如，判斷溫度是否過高；

一PWM波輸出電路(4)，與控制電路的輸出端口連接，當溫度高于預設值時，通過其輸出預期占空比的PWM波；

一驅動電路(5)，連接于PWM波輸出電路和變壓器油溫控制主電路中的逆變電路之間；

以及供電電源電路(6)，與控制電路(3)連接。

2.如權利要求1所述的大功率高頻變壓器雙層油溫監測調節系統，其特征是：所述控制電路包括模糊控制模塊(7)、位置式PID模塊(8)、A/D轉化電路(11)和D/A轉化電路(12)，所述系統還包括設置于變壓器外殼的風機、用于采集風機外殼溫度的溫度采集電橋電路(9)，以及差分放大電路(10)；

所述模糊控制模塊(7)用于實現油溫調節模糊控制；變壓器的外殼溫度由溫度采集器橋電路(9)轉化成相應信號，經差分放大電路(10)后輸送給A/D轉換電路(11)變成數字量，位置式PID模塊(8)將該數字量與預設的外殼溫度進行比較，單片機芯片得出油溫的過熱偏差，判斷外殼溫度是否過高；如果高于預設的外殼溫度，則輸出相應控制信號，驅動電路(13)驅動外殼安裝的風機(14)對外殼進行冷卻。

3.根據權利要求2所述的大功率高頻變壓器雙層油溫監測調節系統，其特征在于，所述油溫采集電路(1)包括串聯分壓電路和光耦隔離電路。

4.根據權利要求1所述的大功率高頻變壓器雙層油溫監測調節系統，其特征在于，所述控制電路包括TMS320F2812芯片。

5.根據權利要求2所述的大功率高頻變壓器雙層油溫監測調節系統，其特征在于：所述控制電路的控制流程為：

油溫采集電路(1)得到的電壓信號輸送至控制電路(3)的A/D轉換電路，轉換成數字量，通過與預設的油溫數據值進行比較溫度過高情況是否發生，控制電路得出溫度的偏差及溫度偏差變化率；

由得到的油溫偏差及油溫偏差率根據控制算法算出相應的控制信號并轉換成對應的PWM波占空比，輸送給PWM波輸出電路(4)，經PWM輸出電路輸出占空比可變的PWM波給負載電源的驅動電路(5)。

6.一種大功率高頻變壓器雙層油溫監測調節方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：通過油溫采集電路采集變壓器內的油溫數據，該油溫數據經濾波保護電路處理后送至控制電路，控制電路將該信號轉換成數字信號；

通過溫度采集器橋電路采集變壓器的外殼溫度，該外殼溫度經差分放大器處理后送至控制電路，轉換成數字信號；

步驟2：所述控制電路將油溫數據與預設的油溫溫度進行比較，判斷變壓器內部的溫度是否過高；

控制電路將外殼溫度與預設的外殼溫度進行比較，判斷變壓器外殼的溫度是否過高；

步驟3：如果變壓器內部的溫度高于預設溫度，則通過PWM波輸出電路輸出相應占空比的PWM波，降低變壓器的輸出功率；

如果變壓器外殼的溫度高于預設的溫度，則驅動風機降溫。

7.如權利要求6所述的大功率高頻變壓器雙層油溫監測調節方法，其特征在于，所述步驟2進一步為：

步驟21：當沒有檢測到的油溫過高時，輸出占空比增大的PWM波至PWM波輸出電路，并輸入到驅動電路；

步驟22：當前檢測的油溫等于設定值時候且沒有檢測到油溫偏差率升高時，則維持當前PWM波的占空比；

步驟23：當前檢測到的油溫高于設定值時，則輸出占空比減少的PWM波至PWM波輸出電路。

8.如權利要求7所述的大功率高頻變壓器雙層油溫監測調節方法，其特征在于，所述步驟21進一步為：

當檢測到的油溫處于遠離預設溫度的第一溫度區域時，PWM波的占空比以第一速度增大，并輸至輸出電路；

當檢測到的油溫處于靠近預設溫度的第二溫度區域時，PWM波的占空比以第二速度增大，并輸至輸出電路；其中，第二速度低于第一速度。