加熱器供電單元、多通道加熱器供電系統及電源櫃的製作方法
2023-11-11 04:07:32
專利名稱：加熱器供電單元、多通道加熱器供電系統及電源櫃的製作方法
技術領域：
本發明涉及供電電源技術領域，具體地，涉及一種加熱器供電單元、應用此加熱器供電單元的多通道加熱器供電系統以及安裝有此供電系統的電源櫃。
背景技術：
太空飛行器在發射升空之前，必須在專門的空間環境模擬器內進行模擬空間冷黑環境的真空熱試驗，以檢驗其熱設計的合理性和考核其單機的高低溫性能。在試驗過程中，要使用紅外燈陣和紅外加熱籠等外熱流模擬裝置對產品表面進行加熱，以模擬產品在太空中承受的太陽輻射、地球紅外輻射及地球反射的太陽輻射。這些加熱器具有大功率、多通道的特性。由於需要提供穩定的熱流，通常是要通過溫度傳感器獲取溫度值，反饋給電源控制系 統，控制系統根據閉環控算法實時調整程控直流輸出進行控制。溫度反饋要通過昂貴的數據採集器系統實現。由於紅外加熱籠及紅外燈等外熱流模擬加熱器所使用的功率較大，一般都超過1000W，按照傳統方案，必須搭配1000W以上的大功率程控直流電源，成本很高；如果將加熱器分割，在控制過程中由於單路加熱器功率差異，又會引起同步性能差等問題，帶來試驗誤差。現有的方法是通過改變電路特性來提高加熱器供電單元的功率和性能，比如中國專利「電熱器電源裝置」(專利號ZL200920221432.X)是通過超級電容儲能器形成的低頻大電流放電脈衝為電熱器提供電源，達到提高功率和精準加熱的目的。但這種電源的功率還是受限於其本身輸出功率，加熱溫度控制難，誤差大。
發明內容
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種加熱器電源裝置，包括加熱器供電單元、多通道加熱器供電系統及電源櫃。根據本發明的一個方面，提供一種加熱器供電單元，包括加熱器，其特徵是，還包括溫控表、固態調壓器和溫度傳感器，所述溫控表與所述溫度傳感器電連接，所述溫控表與所述固態調壓器電連接，所述固態調壓器將供電功率調節後提供給所述加熱器給產品加熱，所述溫控表預設產品加熱溫度，所述溫度傳感器將產品的實際溫度傳送給所述溫控表，所述溫控表將實際溫度與預設溫度進行對比後，控制所述固態調壓器給所述加熱器輸出不同的功率，使所述產品的溫度保持恆定。優選地，所述溫控表的預設溫度通過遠程信號控制設置或就地手動設置。優選地，所述供電單元的輸出功率為1000至2000W。還提供了一種多通道加熱器供電系統，其特徵是，將若干個上述的加熱器供電單元組合一起形成一個供電模塊，所述多通道加熱器供電系統將若干個供電模塊組合一起，並配以供電電源模塊形成的。優選地，所述多通道加熱器供電系統中的供電模塊為2至8個，所述供電模塊中加熱器供電單元為2至8個。優選地，所述電源模塊為一個。優選地，所述電源模塊的輸入為380V交流電，通過三相變壓器輸出126V交流電供給所述固態調壓器供電。還提供一種安裝有上述多通道加熱器供電系統的電源櫃。與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果⑴解決了太空飛行器空間環境試驗時大功率加熱器集中控制供電可靠性問題；⑵解決了太空飛行器空間環境模擬試驗時，大功率加熱器需要多路程控直流電源和多通道數據採集器所帶來的成本提高的問題；
⑶提高了電源控制的響應速度，避免了響應之後而使加熱器溫度超高的問題，使加熱器的加熱更為安全可靠。
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯圖I為加熱器供電單元的結構示意圖；圖2為多通道加熱器供電系統的結構示意圖；圖3為電源櫃的結構示意圖。圖中1為溫控表，2為固態調壓器，3為加熱器，4為溫度傳感器，10為供電單元，20為供電系統，30為電源櫃，31為電源模塊。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。實施例參見附圖1，加熱器供電單元10包括溫控表I、固態調壓器2、加熱器3和溫度傳感器4，加熱器3安設在預加熱產品中，在產品的相應位置設置一個或多個溫度傳感器4，溫控表I與溫度傳感器4電連接，溫控表與固態調壓器2電連接，固態調壓器2將供電功率調節後提供給加熱器3給產品加熱，通過對溫控表I預設產品的目標加熱溫度，溫度傳感器4將產品的實際溫度傳送給溫控表I，所述溫控表將實際溫度與預設溫度進行對比後，經過溫控表的內建PID算法，控制固態調壓器2給加熱器3輸出不同的功率，使所述產品的溫度保持恆定。溫控表I選用AI708溫控表，溫控表I的目標溫度設定可通過遠程控制電腦設置或本地手動設直。參見附圖2、3，將2至8個加熱器供電單元10組合在一起形成供電模塊20，再將2至8個供電模塊20組合在一起形成多通道加熱器供電系統，安裝有此多通道加熱器供電系統的電源櫃30配備電源模塊31給產品的加熱提供高功率穩定電源。電源模塊31通過一個3相變壓器將380V交流電變壓後獲得126V的交流電。在使用中，選擇將4個供電單兀10組成一個供電模塊20,供電模塊20可單獨使用。可選擇將4個供電模塊20組成一個控制櫃30。這樣每一路對加熱器的供電都單獨受控於一路溫控表，大大提高了可靠性。單獨進行溫度控制，單獨進行供電控制，各路之間相互沒有幹擾。本發明使用加熱低廉的溫控表實現閉環溫度控制。一路供電電源的容量可達到2000W以上。在使用過程中，可將小的供電裝置組合安裝到機櫃中集中供電；必要時，也可將其分散使用。本發明引入了可控的交流供電調壓模塊系統，可以提供每路功率不少於2000W的大功率供電。採用了分布式設計，每一路供電對應一路調壓模塊，此路調壓模塊又僅僅受控於這一路的智能溫控表，因而可實現快速響應和高可靠性。普通的基於程控直流電源的模塊要通過控制系統的控制軟體進行輸出運算，響應速度只能達到十秒級；使用了本發明的分布式控制方式，各路供電僅受相關的溫控表的控制，可實現不低於O. 5秒的快速響應。而且，分布式的控制方式避免了統一使用控制軟體帶來的風險如果所有供電都由一個控制軟體進行控制，在控制軟體或控制電腦出現問題時，所有供電通道都會出現故障。每一路供電所對應的智能溫控表都帶有通訊接口，可由遠程控制電腦進行組態化操作。由統一的設置文件完成操作，因而又可以在分布式的基礎上實現集中控制。 以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
權利要求
1.一種加熱器供電單元，包括加熱器，其特徵在於，還包括溫控表、固態調壓器和溫度傳感器，所述溫控表與所述溫度傳感器電連接，所述溫控表與所述固態調壓器電連接，所述固態調壓器將供電功率調節後提供給所述加熱器給產品加熱，所述溫控表預設產品加熱溫度，所述溫度傳感器將產品的實際溫度傳送給所述溫控表，所述溫控表將實際溫度與預設溫度進行對比後，控制所述固態調壓器給所述加熱器輸出不同的功率，使所述產品的溫度保持恆定。
2.根據權利要求I所述的加熱器供電單元，其特徵在於，所述溫控表的預設溫度通過遠程信號控制設置或就地手動設置。
3.根據權利要求I或2所述的加熱器供電單元，其特徵在於，所述供電單元的輸出功率為 1000 至 2000W。
4.一種多通道加熱器供電系統，其特徵在於，將若干個如權利要求I至3中任一項所述的加熱器供電單元組合一起形成一個供電模塊，所述多通道加熱器供電系統將若干個供電模塊組合一起，並配以供電電源模塊形成的。
5.根據權利要求4所述的多通道加熱器供電系統，其特徵在於，所述多通道加熱器供電系統中的供電模塊為2至8個，所述供電模塊中加熱器供電單元為2至8個。
6.根據權利要求4或5所述的多通道加熱器供電系統，其特徵在於，所述電源模塊為一個。
7.根據權利要求6所述的多通道加熱器供電系統，其特徵在於，所述電源模塊的輸入為380V交流電，通過三相變壓器輸出126V交流電供給所述固態調壓器供電。
8.一種安裝有如權利要求4至7中任一項所述的多通道加熱器供電系統的電源櫃。
全文摘要
本發明涉及一種供電電源技術領域的加熱器供電單元、多通道加熱器供電系統及電源櫃；所述加熱器供電單元，包括加熱器、溫控表、固態調壓器和溫度傳感器，溫控表與溫度傳感器電連接，溫控表與固態調壓器電連接，固態調壓器將供電功率調節後提供給加熱器給產品加熱，溫控表預設產品加熱溫度，溫度傳感器將產品的實際溫度傳送給溫控表，溫控表將實際溫度與預設溫度進行對比後，控制固態調壓器給加熱器輸出不同的功率，使產品的溫度保持恆定。還公開了多通道加熱器供電系統及安裝此系統的電源櫃，將若干個加熱器供電單元組合一起形成供電模塊，多通道加熱器供電系統將若干個供電模塊組合一起，並配以供電電源模塊形成的。通過本發明的電源系統，使加熱過程降低試驗成本、有效地保障了試驗可靠性。
文檔編號G05B19/418GK102968146SQ20121043897
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日
發明者季琨, 陳麗, 周國鋒, 劉禕 申請人:上海衛星工程研究所