一种应用于低温环境的中频静变电源结构的制作方法

1.本实用新型属于科技产品技术领域，具体为一种应用于低温环境的中频静变电源结构。


背景技术：

2.中频静变电源是采用高频电力电子开关变换技术，专门为航空及军用电子电气设备设计制造的400hz静止变频电源，可用于飞机及机载设备、雷达、导航等军用电子设备，以及其它需要400hz中频电源的场合，是机组式变频电源的换代产品。
3.现有的中频静变电源在低温的情况下内部的电源可能无法正常的进行工作，这样会导致该电源结构的适用性大大降低，而且若是内部气压较低，内部电源的启动可能会出现延迟等问题发生；针对低温低压的工作环境，现有的中频电源中通常通过加入高压泵和加热模块来实现中频静变电源处于一个相对恒温恒压的环境，但是在加压至恒压和加热至恒温状态前，需要同时设置压力传感器和温度传感器来实现加压和加热状态的变化，两个传感器都必须配置到位且在传感器发生故障时无法给出反馈，因此还需要设置控制器来对不同种类的传感器同时进行状态监控，并通过不同的传感器信号分别进行状态判定。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于解决背景技术中的问题，提供一种应用于低温环境的中频静变电源结构，通过一种传感器来实现两种参数状态自身的检测，且能够实现传感器和增压泵工作异常状态的鉴定，节省传感器种类的同时，还能够提高数据监测可靠性和及时性。
5.本实用新型的技术方案是：一种应用于低温环境的中频静变电源结构，包括控制柜主体，所述控制柜主体的上方内部安装有通风口，所述控制柜主体上方远离通风口的一侧内部安装有中频静变电源主体，所述控制柜主体靠近中频静变电源主体一侧的下方安装有柜门；
6.所述控制柜主体内部上方内设有第一容纳腔，所述第一容纳腔的下方安装有第二容纳腔，所述第二容纳腔的下方安装有第三容纳腔；
7.所述第一容纳腔的内部轴心处安装有增压机构，所述增压机构通过内部的进风口与通风口采用连接法兰固定连接，所述增压机构的两侧安装有自动加热机构，所述自动加热机构是由柜体、两个第二加热器、第一温度检测器与第二温度检测器、微控制器组成，其中自动加热机构的柜体的两个外壁上设置有四个导压通孔，所述第二加热器为安装在柜体的内部两侧的两个π形体，该π形体由一竖向的橡胶材质薄板和两个横向的导气管组成，π形体上的导气管的一端连接到橡胶材质薄板的一侧，四个导气管的其中三个贯穿柜体内壁并插接到导压通孔中，剩余的一个导气管封闭且该封闭的导气管位于较低处，橡胶材质薄板为双层分别封闭的空心状，在两个橡胶材质薄板的相互靠近侧上粘附有金属区，该金属内设置有金属加热条或者金属加热丝，所述第一温度检测器和第二温度检测器分别竖直插接在柜体的底部内壁上且两个温度检测器分别贴近两个第二加热器的金属区，所述第一
温度检测器与第二温度检测器均与微控制器电性连接，所述第一温度检测器与第二温度检测器设定的限定值不相同，所述第一温度检测器为低温度检测结构，所述第二温度检测器为高温度检测结构，其中微控制器检测同时读取第一温度检测器和第二温度检测器的输出信号，并通过两个温度检测器的输出信号自身和两个输出信号的变化率获得四种信息，包括当前温度值检测以及温度传感器是否异常、第一容纳腔的压力检测以及增压机构是否异常；
8.所述第二容纳腔的内部一侧安装有若干个接线架，所述第二容纳腔的内部两侧安装有第一加热器。
9.所述中频静变电源主体是由控制键、输出频率选档旋钮、输出频率调节旋钮、输出电压调节旋钮、三相切换显示旋钮、转换按钮、功率因数指示灯、千瓦指示灯、因数显示窗口、电流显示窗口、电压显示窗口、频率显示窗口与连接板组成，所述控制键安装在连接板前侧下方一端，所述输出频率选档旋钮安装在控制键的一侧，所述输出频率调节旋钮安装在输出频率选档旋钮远离控制键的一侧，所述输出电压调节旋钮安装在输出频率调节旋钮远离输出频率选档旋钮的一侧，所述三相切换显示旋钮安装在输出电压调节旋钮的另外一侧，所述转换按钮安装在三相切换显示旋钮的另外一侧，所述因数显示窗口安装在转换按钮的上方，所述功率因数指示灯安装在因数显示窗口的上方，所述千瓦指示灯安装在功率因数指示灯的一侧，所述电流显示窗口安装在因数显示窗口的一侧，所述电压显示窗口安装在电流显示窗口的另外一侧，所述频率显示窗口安装在电压显示窗口的另外一侧。
10.所述第二容纳腔与第三容纳腔均为内部中空的箱型结构，所述第二容纳腔与第三容纳腔的内侧安装有隔板。
11.所述控制柜主体为内部中空的箱型结构，所述控制柜主体的内部一周内凹有保温层，所述控制柜主体的两侧下方内凹有散热窗。
12.所述柜门为板体结构，所述柜门与控制柜主体一侧的相交处安装有铰链，所述柜门远离铰链的一侧安装有把手，且把手的内部内凹有安全锁。
13.所述第三容纳腔的下方内设有走线孔。
14.所述因数显示窗口、电流显示窗口、电压显示窗口与频率显示窗口均采用led数码管结构。
15.所述增压机构与电源电性连接。
16.所述增压机构是由叶轮组件、出风口、蜗壳、固定座、压缩机与进风口组成，所述叶轮组件安装在蜗壳的一侧，所述固定座安装在蜗壳的另外一侧，所述压缩机安装在固定座的另外一侧，所述进风口安装在固定座的下方，所述出风口安装在蜗壳远离进风口一侧的上方。
17.有益效果：1、本实用新型中通过双温度传感器和加热器的特殊结构和相对位置设计以及外部导气管的不对称导气结构设计，实现仅需要一种传感器来实现两种参数状态自身的检测，且能够实现传感器和增压泵工作异常状态的鉴定，节省传感器种类的同时，还能够提高数据监测可靠性和及时性。
18.2、本实用新型中通过在控制柜主体内部上方的第一容纳腔的内部安装有增压机构，并且增压机构内部的进风口与通风口相互连接，从而可以使得进风口在通风口的作用下进行空气的导入。
19.3、本实用新型中通过增压机构的作用下，使得外界的空气进行增压，增压后的空气导入到第一容纳腔的内部，可以极大的改善第一容纳腔内部气压较低的现象，从而使得第一容纳腔内部的中频静变电源主体不会由于气压较低导致工作不方便的现象发生。
20.4、本实用新型中通过将控制柜主体分为三个大部分，由上至下依次为第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔，第一容纳腔的内部安装中频静变电源主体，第二容纳腔的内部安装电器元件，第三容纳腔的内部为走线，从而可以使得各个构件摆放的更加规则，不会出现散乱的现象。
21.5、本实用新型中通过在第一容纳腔的内部安装有第二加热器，且第二加热器与第一温度检测器和第二温度检测器电性连接，并且第一温度检测器和第二温度检测器的限定值不相同，若是温度低于第一温度检测器的限定值时，这时在第一温度检测器的作用下使得第二加热器工作，对中频静变电源主体进行加热，若是温度达到第二温度检测器的限定值时，这时在第二温度检测器的作用下关闭第二加热器，避免由于温度较高出现损坏的现象。
22.6、本实用新型中在第二容纳腔的内部安装有第一加热器，这样通过第一加热器可以避免第二容纳腔内部的电器元件表端出现湿气的现象，有效的提高了该电器元件的使用寿命。
附图说明
23.图1为本实用新型的应用于低温环境的中频静变电源结构整体结构示意图；
24.图2为本实用新型的应用于低温环境的中频静变电源结构正侧剖视结构示意图；
25.图3为本实用新型的中频静变电源主体正视结构示意图；
26.图4为本实用新型的自动加热机构剖视结构示意图；
27.图5为本实用新型的增压机构正视结构示意图。
28.图中标记：1、散热窗；2、控制柜主体；3、中频静变电源主体；16、控制键；17、输出频率选档旋钮；18、输出频率调节旋钮；19、输出电压调节旋钮；20、三相切换显示旋钮；21、转换按钮；22、功率因数指示灯；23、千瓦指示灯；24、因数显示窗口；25、电流显示窗口；26、电压显示窗口；27、频率显示窗口；28、连接板；4、柜门；5、通风口；6、把手；7、自动加热机构；71、柜体；72、第二加热器；73、第一温度检测器；74、第二温度检测器；8、增压机构；81、叶轮组件；82、出风口；83、蜗壳；84、固定座；85、压缩机；86、进风口；9、第一容纳腔；10、第二容纳腔；11、保温层；12、隔板；13、第三容纳腔；14、第一加热器；15、接线架。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.如图1、图2与图5所示，一种应用于低温环境的中频静变电源结构，包括控制柜主体2，所述控制柜主体2的上方内部安装有通风口5，所述控制柜主体2上方远离通风口5的一侧内部安装有中频静变电源主体3，所述控制柜主体2靠近中频静变电源主体3一侧的下方安装有柜门4；
31.所述控制柜主体2内部上方内设有第一容纳腔9，所述第一容纳腔9的下方安装有第二容纳腔10，所述第二容纳腔10的下方安装有第三容纳腔13；
32.所述第一容纳腔9的内部轴心处安装有增压机构8，所述增压机构8通过内部的进风口86与通风口5采用连接法兰固定连接，所述增压机构8的两侧安装有自动加热机构7，所述自动加热机构7是由柜体71、两个第二加热器72、第一温度检测器73与第二温度检测器74、微控制器组成，其中自动加热机构7的柜体71的两个外壁上设置有四个导压通孔，所述第二加热器72为安装在柜体71的内部两侧的两个π形体，该π形体由一竖向的橡胶材质薄板和两个横向的导气管组成，π形体上的导气管的一端连接到橡胶材质薄板的一侧，四个导气管的其中三个贯穿柜体71内壁并插接到导压通孔中，剩余的一个导气管封闭且该封闭的导气管位于较低处，橡胶材质薄板为双层分别封闭的空心状，在两个橡胶材质薄板的相互靠近侧上粘附有金属区，该金属内设置有金属加热条或者金属加热丝，所述第一温度检测器73和第二温度检测器74分别竖直插接在柜体71的底部内壁上且两个温度检测器分别贴近两个第二加热器的金属区，所述第一温度检测器73与第二温度检测器74均与微控制器电性连接，所述第一温度检测器73与第二温度检测器74设定的限定值不相同，所述第一温度检测器73为低温度检测结构，所述第二温度检测器74为高温度检测结构，其中微控制器检测同时读取第一温度检测器73和第二温度检测器74的输出信号，并通过两个温度检测器的输出信号自身和两个输出信号的变化率获得四种信息，包括当前温度值检测以及温度传感器是否异常、第一容纳腔9的压力检测以及增压机构8是否异常；
33.所述第二容纳腔10的内部一侧安装有若干个接线架15，所述第二容纳腔10的内部两侧安装有第一加热器14。
34.具体使用时，按下中频静变电源主体3内部的控制键16，机器开始启动，之后使用者通过旋转输出电压调节旋钮19来调节电压，使输出电压与负载输入电压所对应，这样机器开始输出。
35.如图3所示，中频静变电源主体3是由控制键16、输出频率选档旋钮17、输出频率调节旋钮18、输出电压调节旋钮19、三相切换显示旋钮20、转换按钮21、功率因数指示灯22、千瓦指示灯23、因数显示窗口24、电流显示窗口25、电压显示窗口26、频率显示窗口27与连接板28组成，控制键16安装在连接板28前侧下方一端，输出频率选档旋钮17安装在控制键16的一侧，输出频率调节旋钮18安装在输出频率选档旋钮17远离控制键16的一侧，输出电压调节旋钮19安装在输出频率调节旋钮18远离输出频率选档旋钮17的一侧，三相切换显示旋钮20安装在输出电压调节旋钮19的另外一侧，转换按钮21安装在三相切换显示旋钮20的另外一侧，因数显示窗口24安装在转换按钮21的上方，功率因数指示灯22安装在因数显示窗口24的上方，千瓦指示灯23安装在功率因数指示灯22的一侧，电流显示窗口25安装在因数显示窗口24的一侧，电压显示窗口26安装在电流显示窗口25的另外一侧，频率显示窗口27安装在电压显示窗口26的另外一侧。
36.如图4所示，第二加热器72安装在柜体71的内部两侧，第一温度检测器73安装在柜体71的内部一侧，第二温度检测器74安装在柜体71远离第一温度检测器73的一侧。具体使用时第二加热器72工作，对中频静变电源主体3进行加热。
37.如图2所示，第二容纳腔10与第三容纳腔13均为内部中空的箱型结构，第二容纳腔10与第三容纳腔13的内侧安装有隔板12。
38.具体使用时，这样在隔板12的作用下可以将第二容纳腔10与第三容纳腔13进行分离。如图1所示，控制柜主体2为内部中空的箱型结构，控制柜主体2的内部一周内凹有保温层11，控制柜主体2的两侧下方内凹有散热窗1。通过保温层11的作用下，可以确保第二容纳腔10内部的温度。
39.如图1所示，柜门4为板体结构，柜门4与控制柜主体2一侧的相交处安装有铰链，柜门4远离铰链的一侧安装有把手6，且把手6的内部内凹有安全锁。具体使用时，通过把手6的设置，从而可以方便的控制柜门4的开启与关闭。
40.如图4所示，第一温度检测器73与第二温度检测器74均与第二加热器72电性连接，第一温度检测器73与第二温度检测器74设定的限定值不相同，第一温度检测器73为低温度检测结构，第二温度检测器74为高温度检测结构。
41.具体使用时，通过第一温度检测器73与第二温度检测器74可以达到自动加热的作用。
42.如图2所示，第三容纳腔13的下方内设有走线孔。
43.具体使用时，通过走线孔可以使得线路更好的进行连接。
44.如图3所示，因数显示窗口24、电流显示窗口25、电压显示窗口26与频率显示窗口27均采用led数码管结构。
45.具体使用时，这样可以使得在因数显示窗口24、电流显示窗口25、电压显示窗口26与频率显示窗口27的作用下进行输出电压、输出电流、输出频率、负载功率及功率因数的数据的显示。
46.如图1、图2和图5所示，增压机构8与电源电性连接，增压机构8通过内部的进风口86与通风口5采用连接法兰固定连接。
47.具体使用时，这样增压机构8内部的进风口86导入的风力可以通过通风口5进行输入。
48.当要进行该装置的使用时，首先在控制柜主体2内部的第一容纳腔9和第二容纳腔10的内部分别安装有中频静变电源主体3和电器元件，并且在第三容纳腔13的内部进行线路的走向。之后使用者按下中频静变电源主体3内部的控制键16，机器开始启动，之后使用者通过旋转输出电压调节旋钮19来调节电压，使输出电压与负载输入电压所对应，这样机器开始输出，同时在电压显示窗口26、电流显示窗口25、频率显示窗口27和因数显示窗口24分别显示输出电压、输出电流、输出频率、负载功率及功率因数的数据。
49.在常规自动温控检测模式下：若是第一容纳腔9内部的温度低于第一温度检测器73的限定值时，这时在第一温度检测器73的作用下使得第二加热器72工作，对中频静变电源主体3进行加热，若是温度达到第二温度检测器74的限定值时，这时在第二温度检测器74的作用下关闭第二加热器72。
50.并且增压机构8的作用下，使得外界的空气进行增压，增压后的空气导入到第一容纳腔9的内部，可以极大的改善第一容纳腔9内部气压较低的现象，从而使得第一容纳腔9内部的中频静变电源主体3不会出现气压较低的现象。
51.在进行温度检测值、温度传感器是否异常、第一容纳腔9的压力以及增压机构8是否异常多种信息监测时，微控制器检测同时读取第一温度检测器73和第二温度检测器74的输出信号，并通过两个温度检测器的输出信号自身和两个输出信号的变化率获得上述信
息，具体为在增压机构8开启后进行两个温度检测器的持续等周期采样，在前数个采样周期，通过比较两个第一温度检测器73和第二温度检测器74的输出信号的差值是否超出阈值，如果超出阈值则判定温度传感器其中一个或者两个初步异常，考虑进行更换，否则为初步正常，然后进行下一步继续判定，在中间数个采样周期内通过比较两个温度检测器的上升梯度，即信号值的上升变化率，如果两个梯度值均超出一定阈值且靠近带有封闭端导气管的一侧的温度检测器的数值的梯度值小于另一个温度检测器的数值的梯度值，则两个温度检测器判定最终正常，否则两个梯度值中小于阈值的为故障，以及靠近带有封闭端导气管的一侧的温度检测器的数值的梯度值大于或者等于另一个温度检测器的数值的梯度值，则判定传感器故障。该过程中由于增压机构8产生的气压通过导气管进入到橡胶材质薄板双层间的空腔内，使得橡胶材质薄板受压膨胀，该橡胶材质薄板的形变带动其上的金属区隆起从而贴附到就近的温度检测器上，而其中一个处于较低位置的导气管被封闭，因此使得两个橡胶材质薄板产生不同的形变量，因此金属区上通过加热条或者加热丝的通电产生的热量使得两个金属区以不同距离的贴近就近的温度检测器，从而使得两个温度检测器产生不同的梯度变化。
52.在中间数个采样周期内，如果两个梯度值均超出一定阈值且靠近带有封闭端导气管的一侧的温度检测器的数值的梯度值小于另一个温度检测器的数值的梯度值，且在后数个采样周期内，在温度检测器到达峰值稳定后的竖直通过查表可以获得当前导气管内的气压值，该查表数据的获得通过预先关联金属区的形变与温度检测器峰值数值的关系以及气压值与金属区的形变数据建立，通过预先校准可以获得，如果两个温度检测器在所有采样周期内的数值差异均小于阈值，则判定增压机构8异常。
53.因此本实用新型中通过双温度传感器和加热器的特殊结构和相对位置设计以及外部导气管的不对称导气结构设计，实现仅需要一种传感器来实现两种参数状态自身的检测，且能够实现传感器和增压泵工作异常状态的鉴定，节省传感器种类的同时，还能够提高数据监测可靠性和及时性。
54.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。