[發(fā)明專利]一種變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)壓力監(jiān)控裝置

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• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112788926A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉作坤;張亞超;呂冬梅;賈媛媛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

一種變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)壓力監(jiān)控裝置，屬于變頻器散熱裝置電氣技術(shù)領(lǐng)域。包括：PC機(jī)(1)、可編程邏輯控制器PLC(2)、壓力傳感器(3)、壓力釋放閥(4)等組成，PC機(jī)(1)通過電纜與可編程邏輯控制器PLC(2)接口連接，可編程邏輯控制器PLC(2)通過屏蔽雙絞線與蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)上壓力傳感器(3)和壓力釋放閥(4)連接，壓力傳感器(3)和壓力釋放閥(4)安裝在冷凝器(5)處，用于測量和調(diào)節(jié)變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)出氣管(7)內(nèi)壓力。優(yōu)點(diǎn)在于，使蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)處在最佳工作狀況，提高蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的冷卻效果及安全可靠性，使變頻器保持在節(jié)能高效的工作狀態(tài)，優(yōu)化變頻器性能，延長變頻器的運(yùn)行壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變頻器散熱裝置電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)壓力監(jiān)控裝置。以蒸發(fā)冷卻技術(shù)在變頻器散熱系統(tǒng)上的應(yīng)用為依托，發(fā)展出的一種全新變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)壓力監(jiān)控裝置。

背景技術(shù)

目前，隨著電工設(shè)備的發(fā)展，在冶金行業(yè)中，變頻電機(jī)正在逐步取代恒速電機(jī)。這不僅可以改善電動機(jī)負(fù)載的輸出特性，而且可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效益。鑒于以上兩大特點(diǎn)，變頻器在現(xiàn)今得到了廣泛的應(yīng)用。

在變頻器運(yùn)行過程中，大致有4％的能量以熱量的形式耗散至環(huán)境中，故散熱是確保變頻器正常運(yùn)行的必要環(huán)節(jié)。目前，國內(nèi)外變頻器功率器件常用的散熱方式主要有風(fēng)冷和水冷兩種。其中，水冷存在工藝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對介質(zhì)要求高、初始設(shè)備投資高、國內(nèi)工藝技術(shù)不成熟等問題，風(fēng)冷存在對環(huán)境要求高、維護(hù)成本高、冷卻效率低等缺點(diǎn)。蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)是一種高效的散熱系統(tǒng)，其工作機(jī)理依托介質(zhì)相變過程中劇烈的熱交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的散熱工作。蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用于變頻器散熱系統(tǒng)，可以高效穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)熱量從變頻器柜體內(nèi)部向外部的轉(zhuǎn)移，可以有效地改進(jìn)解決風(fēng)冷和水冷兩種方式的種種弊端。

在變頻器實(shí)際運(yùn)行過程中，隨著不同工況條件下設(shè)備的負(fù)載發(fā)生變化，變頻器的工作負(fù)荷同時發(fā)生相應(yīng)變化，其發(fā)熱量也不同。蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)是通過冷卻介質(zhì)蒸發(fā)時的汽化潛熱來帶走發(fā)熱體的熱量，使其降溫的過程，是一個密閉式無泵自循環(huán)系統(tǒng)，最佳工作壓力在零壓附近。當(dāng)變頻器滿符合或超負(fù)荷運(yùn)行時，其發(fā)熱量達(dá)到最大值，蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)中的相變過程速率也會變大，系統(tǒng)壓力發(fā)生變化。此時，對系統(tǒng)壓力的監(jiān)控與調(diào)節(jié)顯得尤為重要。蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)壓力監(jiān)控裝置，由PC機(jī)、可編程邏輯控制器PLC、壓力傳感器、壓力釋放閥等組成，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)壓力的自動監(jiān)控和調(diào)節(jié)，對變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到了非常重要的作用，提高系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)壓力監(jiān)控裝置，基于蒸發(fā)冷卻技術(shù)在變頻器散熱系統(tǒng)上的應(yīng)用，該裝置根據(jù)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)自適應(yīng)、自循環(huán)、最佳工作壓力在零壓附近等特點(diǎn)，將蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的壓力控制在允許波動的范圍之內(nèi)，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，將系統(tǒng)壓力保持在零壓附近，使變頻器保持在節(jié)能高效的工作狀態(tài)，同時對變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的壓力狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，提高系統(tǒng)的安全可靠性。

本發(fā)明包括PC機(jī)1、可編程邏輯控制器PLC2、壓力傳感器3、壓力釋放閥4等，PC機(jī)1通過電纜與可編程邏輯控制器PLC2接口連接，而可編程邏輯控制器PLC2通過屏蔽雙絞線與蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)上壓力傳感器3和壓力釋放閥4連接，壓力傳感器3和壓力釋放閥4安裝在冷凝器5處，用于測量和調(diào)節(jié)變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)出氣管(7)內(nèi)壓力。

本發(fā)明所述的變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)包括壓力傳感器3、壓力釋放閥4、冷凝器5、散熱板6、出氣管7、回液管8、功率單元9；變頻器工作時，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在功率單元9處散熱板6吸收熱量發(fā)生汽化現(xiàn)象，氣態(tài)的蒸發(fā)冷卻介質(zhì)通過出氣管7進(jìn)入冷凝器5處，被冷凝器5冷凝為液態(tài)后，通過回液管8回流至功率單元處散熱板6，形成密閉式無泵自循環(huán)系統(tǒng)。

所述的冷凝器5為風(fēng)冷或水冷；在冷凝器(5)處安裝壓力傳感器(3),對變頻器蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)壓力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控；所述的可編程邏輯控制器PLC選擇德國西門子品牌可編程邏輯控制器。