本发明涉及ptc加热器技术领域,具体涉及一种ptc加热器限电流启动控制系统。
背景技术:
使用ptc陶瓷发热器件的电加热器具有自恒温、不发红、无明火特征,即便是通风散热缺失、发生干烧时依然能避免火灾发生,因此ptc电加热器得到广泛使用。
缘于ptc材料本身特性,其电阻值跟随环境温度变化:温度越低其电阻越小,温度越高电阻越大。当作为电加热器使用时,通电启动初始时因材料温度低电阻小,会产生大电流冲击;而通电启动后材料随之升温,电阻升高电流逐渐下降恢复到正常水平。
当使用市电电网供电时,只需将电源开关电流放大即能满足使用,但当需要使用变压器供电时,较大的冲击电流需要增大供电变压器容量,造成成本增涨。
典型的风力发电机组机舱内加热应用,发电机组机舱电源来自于机组辅助电源变压器,功率容量有限,为避免加热系统占用功率过大影响主要系统供电,通常要求限制加热系统启动电流。
技术实现要素:
针对现有技术中的上述不足,本发明提供的一种ptc加热器限电流启动控制系统解决了避免多台加热器同时启动的问题。
为了达到上述发明目的,本发明采用的技术方案为:一种ptc加热器限电流启动控制系统,包括第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统,所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统通过控制端口接线连接,所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统还与加热系统电源连接。
进一步地:所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统均包括电加热器和与电加热器连接的启动控制端口,所述启动控制端口通过控制端口接线连接。
进一步地:所述启动控制端口包括光电耦合器p1和光电耦合器p2,所述光电耦合器p1的1端与电阻r2的一端连接并连接vcc1,所述光电耦合器p1的2端分别与电阻r2的另一端和电阻r1的一端连接,所述光电耦合器p1的3端与电阻r3的一端连接并输出启动延迟请求,所述电阻r3的另一端连接vcc2,所述光电耦合器p2的1端与电阻r1的另一端连接并连接启动占位端口,所述光电耦合器p2的2端连接gnd1,所述光电耦合器p2的3端通过电阻r4连接启动占用标志,所述光电耦合器p1的4端和光电耦合器p2的4端均连接gnd2。
进一步地:所述加热系统电源为辅助变压器。
进一步地:所述电阻r2在端口电流低于5ma时,用于对光电耦合器p1防颤泄流,避免光电耦合器p1误动作。
进一步地:所述gnd1连接到设备机架,提供等电位连接。
本发明的有益效果为:本发明由多台独立的电加热器构成,如分别安装于液压站、偏航系统、主控系统、主轴和发电机位置。本发明可避免多台加热器同时启动,限制加热系统启动电流,避免加热系统占用功率过大影响主要系统供电。
附图说明
图1为本发明整体结构图;
图2为本发明中启动控制端口的电路图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示,一种ptc加热器限电流启动控制系统,包括第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统,所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统通过控制端口接线连接,所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统还与加热系统电源连接。
所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统均包括电加热器和与电加热器连接的启动控制端口,所述启动控制端口通过控制端口接线连接。
1)加热系统由四台独立的电加热器构成,每台加热器拥有自己的控制系统用于启停及运行逻辑控制;
2)四台电加热器供电均来自于机组的辅助变压器,视为并联;
3)为避免多台电加热器同时启动,每台电加热器都设有启动控制端口,并用一条电缆将所有启动控制端口并联在一起。
如图2所示,所述启动控制端口包括光电耦合器p1和光电耦合器p2,所述光电耦合器p1的1端与电阻r2的一端连接并连接vcc1,所述光电耦合器p1的2端分别与电阻r2的另一端和电阻r1的一端连接,所述光电耦合器p1的3端与电阻r3的一端连接并输出启动延迟请求,所述电阻r3的另一端连接vcc2,所述光电耦合器p2的1端与电阻r1的另一端连接并连接启动占位端口,所述光电耦合器p2的2端连接gnd1,所述光电耦合器p2的3端通过电阻r4连接启动占用标志,所述光电耦合器p1的4端和光电耦合器p2的4端均连接gnd2。
1)为抗干扰设计:控制器对外端口(启动占位端口)电源由vcc1-gnd1提供,内部电源由vcc2-gnd2提供,中间采用光电耦合器隔离;
2)gnd1连接到设备机架,提供等电位连接,因此多台加热器只需要1芯电缆即可正常工作;
3)无设备启动时,图中的启动占用标志均为低电平,光电耦合器p2无输出,启动占位端口为高电平;
4)电加热器启动时,先检测启动延时请求端口,当该端口为低电平时,代表已有其它加热器正在启动,本加热器需等待;当启动延时请求端口为高电平时,控制器即可启动自己的加热器。
5)当加热器启动时,立即将启动占用标志输出为高电平,启动占位端口被强制为低电平,用于通知其他加热器延时启动;启动完成运行电流平稳后,再将启动占用标志输出为低电平,启动占用端口被释放为高电平,允许其它加热器启动。
6)电阻r1用于限制端口电流,通常限制为10ma;电阻r2用于光电耦合器p1防颤泄流,当端口电流低于5ma时不动作,避免外部电磁干扰。
本发明由多台独立的电加热器构成,如分别安装于液压站、偏航系统、主控系统、主轴和发电机位置。本发明可避免多台加热器同时启动,限制加热系统启动电流,避免加热系统占用功率过大影响主要系统供电。
1.一种ptc加热器限电流启动控制系统,其特征在于,包括第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统,所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统通过控制端口接线连接,所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统还与加热系统电源连接。
2.根据权利要求1所述的ptc加热器限电流启动控制系统,其特征在于,所述第一电加热控制系统、第二电加热控制系统、第三电加热控制系统和第四电加热控制系统均包括电加热器和与电加热器连接的启动控制端口,所述启动控制端口通过控制端口接线连接。
3.根据权利要求2所述的ptc加热器限电流启动控制系统,其特征在于,所述启动控制端口包括光电耦合器p1和光电耦合器p2,所述光电耦合器p1的1端与电阻r2的一端连接并连接vcc1,所述光电耦合器p1的2端分别与电阻r2的另一端和电阻r1的一端连接,所述光电耦合器p1的3端与电阻r3的一端连接并输出启动延迟请求,所述电阻r3的另一端连接vcc2,所述光电耦合器p2的1端与电阻r1的另一端连接并连接启动占位端口,所述光电耦合器p2的2端连接gnd1,所述光电耦合器p2的3端通过电阻r4连接启动占用标志,所述光电耦合器p1的4端和光电耦合器p2的4端均连接gnd2。
4.根据权利要求1所述的ptc加热器限电流启动控制系统,其特征在于,所述加热系统电源为辅助变压器。
5.根据权利要求2所述的ptc加热器限电流启动控制系统,其特征在于,所述电阻r2在端口电流低于5ma时,用于对光电耦合器p1防颤泄流,避免光电耦合器p1误动作。
6.根据权利要求2所述的ptc加热器限电流启动控制系统,其特征在于,所述gnd1连接到设备机架,提供等电位连接。
技术总结