一种燃烧器控制系统

文档序号:32126 发布日期:2021-09-24 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种燃烧器控制系统 (Combustor control system ) 是由 龙保常 唐力明 王坤 牛生晓 于 2021-07-14 设计创作,主要内容包括:本发明涉及燃烧器技术领域,提出了一种燃烧器控制系统,包括均与控制器连接的温度检测单元、压力检测单元和风门调节单元,温度检测单元用于检测燃烧室内的温度,压力检测单元用于检测鼓风机出风口的压力,风门调节单元用于调节鼓风机入风口的风量;鼓风机的入风口设置有风门,风门上设置有角度传感器,角度传感器的输出端与变频器连接,变频器与鼓风电机连接;流量调节阀的控制端与控制器连接。通过上述技术方案,解决了现有技术中的一种燃烧器控制火焰不稳定的问题。(The invention relates to the technical field of combustors, and provides a combustor control system which comprises a temperature detection unit, a pressure detection unit and an air door adjusting unit, wherein the temperature detection unit, the pressure detection unit and the air door adjusting unit are all connected with a controller; an air door is arranged at an air inlet of the blower, an angle sensor is arranged on the air door, the output end of the angle sensor is connected with a frequency converter, and the frequency converter is connected with a blower motor; the control end of the flow regulating valve is connected with the controller. Through above-mentioned technical scheme, the unstable problem of a combustor control flame among the prior art has been solved.)

一种燃烧器控制系统

技术领域

本发明涉及燃烧器

技术领域

,具体的,涉及一种燃烧器控制系统。

背景技术

燃烧器,是使燃料和空气以一定方式喷出混合燃烧的装置统称。在广义的燃烧器概念中,家用的热水器、煤气灶,乃至打火机等都可以认为是燃烧器的一种。按其工作原理,可以将燃烧器定义为是一种将物质通过燃烧这一化学反应方式转化热能的一种设备—即将空气与燃料通过预混装置按适当比例混兑以使其充分燃烧。燃烧器的目标群体广泛,有锅炉、冶炼炉、熔炉、热处理等领域,和热能有关的行业,燃烧系统是必不可少的。目前,燃烧器在进行温度调节时,火焰不稳定,影响燃烧效率。

发明内容

本发明提出一种燃烧器控制系统,解决了现有技术中的一种燃烧器控制火焰不稳定的问题。

本发明的技术方案如下:包括均与控制器连接的温度检测单元、压力检测单元和风门调节单元,

所述温度检测单元用于检测燃烧室内的温度,所述压力检测单元用于检测所述鼓风机出风口的压力,所述风门调节单元用于调节鼓风机入风口的风量;

所述鼓风机的入风口设置有风门,所述风门上设置有角度传感器,所述角度传感器的输出端与变频器连接,所述变频器与鼓风电机连接;

所述流量调节阀的控制端与所述控制器连接。

进一步,所述风门调节单元包括三极管Q1、三极管Q6、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5,

所述三极管Q1的基极与控制器的IO0接口连接,所述三极管Q1的发射极接地,所述三极管Q1的集电极接入MOS管Q2的栅极,所述MOS管Q2的源极与电源VDD连接,所述MOS管Q2的漏极与MOS管Q3的漏极连接,所述MOS管Q3的源极接地,所述MOS管Q2的基极与所述控制器的IO1接口连接,

所述三极管Q6的基极与控制器的IO1接口连接,所述三极管Q6的发射极接地,所述三极管Q6的集电极接入MOS管Q4的栅极,所述MOS管Q4的源极与电源VDD连接,所述MOS管Q4的漏极与MOS管Q5的漏极连接,所述MOS管Q5的源极接地,所述MOS管Q5的基极与所述控制器的IO0接口连接,

所述MOS管Q3的漏极用于与第一电机的第一供电端连接,所述MOS管Q5的漏极用于与第一电机的第二供电端连接,第一电机用于带动风门转动。

进一步,还包括第一位置检测单元和第二位置检测单元,

所述第一位置检测单元包括霍尔开关U1,所述霍尔开关U1设置在鼓风机入风口的第一位置,所述第二位置检测单元包括霍尔开关U2,所述霍尔开关U2设置在鼓风机入风口的第二位置,第一电机带动风门在第一位置和第二位置之间转动,所述霍尔开关U1的输出端接入所述三极管Q1的基极,所述霍尔开关U2的输出端接入所述三极管Q6的基极,

还包括磁钢,所述磁钢设置在风门上。

进一步,所述流量调节阀内部设置有与阀体连接的第二电机,所述控制器通过第二电机驱动单元连接第二电机,

所述第二电机驱动单元包括驱动芯片U3和驱动芯片U4,所述驱动芯片U3的IN端与所述控制器的PWM1端连接,所述驱动芯片U3的OUT端用于与第二电机的第一供电端连接,所述驱动芯片U4的IN端与所述控制器的PWM2端连接,所述驱动芯片U4的OUT端用于与第二电机的第二供电端连接。

进一步,所述驱动芯片U3的IS端和地之间连接有电阻R16,所述驱动片U4的IS端和地之间连接有电阻R24。

本发明的工作原理及有益效果为:

本发明中温度检测单元用于检测燃烧室内的温度,并把温度数据实时发送到控制器,当温度高于设定值时,控制器发送指令到风门调节单元,风门调节单元通过调节风门的角度,减小入风口的风量;角度传感器实时检测风门的角度,并实时发送到变频器,当风门的角度减小时,变频器控制鼓风电机的转速减小,从而减小出风口的风量;当出风口的风量减小时,出风口的压力减小,控制器通过压力检测单元检测到这一信息,控制流量调节阀的开度减小,进入燃烧室的燃料减少,最终使燃烧室内的温度降低;同理,当燃烧室温度低于设定值时,风门调节单元通过调节风门的角度,增大入风口的风量,风门的角度增大,变频器控制鼓风电机的转速增大,从而增大出风口的风量;当出风口的风量增大时,出风口的压力增大,控制器通过压力检测单元检测到这一信息,控制流量调节阀的开度增大,进入燃烧室的燃料增加,最终使燃烧室内的温度升高。

本发明实现了鼓风机和燃料管流量的同步调节,鼓风机的风量和燃料管的流量成比例变化,在实现温度调节的同时,不影响火焰的稳定性。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明电路原理框图;

图2为本发明中风门调节单元电路原理图;

图3为本发明中第一位置检测单元电路原理图;

图4为本发明中第二位置检测单元电路原理图;

图5为本发明中风门结构示意图;

图6为本发明中第二电机驱动单元电路原理图;

图中:1风门调节单元,2第一位置检测单元,3第二位置检测单元,4霍尔开关U1,5霍尔开关U2,6磁钢,7第二电机驱动单元,8风门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都涉及本发明保护的范围。

如图1所示,本实施例燃烧器控制系统包括均与控制器连接的温度检测单元、压力检测单元和风门调节单元1,

温度检测单元用于检测燃烧室内的温度,压力检测单元用于检测鼓风机出风口的压力,风门调节单元1用于调节鼓风机入风口的风量;

鼓风机的入风口设置有风门,风门上设置有角度传感器,角度传感器的输出端与变频器连接,变频器与鼓风电机连接;

流量调节阀的控制端与控制器连接。

本实施例中温度检测单元用于检测燃烧室内的温度,并把温度数据实时发送到控制器,当温度高于设定值时,控制器发送指令到风门调节单元1,风门调节单元1通过调节风门的角度,减小入风口的风量;角度传感器实时检测风门的角度,并实时发送到变频器,当风门的角度减小时,变频器控制鼓风电机的转速减小,从而减小出风口的风量;当出风口的风量减小时,出风口的压力减小,控制器通过压力检测单元检测到这一信息,控制流量调节阀的开度减小,进入燃烧室的燃料减少,最终使燃烧室内的温度降低;同理,当燃烧室温度低于设定值时,风门调节单元1通过调节风门的角度,增大入风口的风量,风门的角度增大,变频器控制鼓风电机的转速增大,从而增大出风口的风量;当出风口的风量增大时,出风口的压力增大,控制器通过压力检测单元检测到这一信息,控制流量调节阀的开度增大,进入燃烧室的燃料增加,最终使燃烧室内的温度升高。

本实施例实现了鼓风机和燃料管流量的同步调节,鼓风机的风量和燃料管的流量成比例变化,在实现温度调节的同时,不影响火焰的稳定性。

进一步,如图2所示,风门调节单元1包括三极管Q1、三极管Q6、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5,

三极管Q1的基极与控制器的IO0接口连接,三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的集电极接入MOS管Q2的栅极,MOS管Q2的源极与电源VDD连接,MOS管Q2的漏极与MOS管Q3的漏极连接,MOS管Q3的源极接地,MOS管Q2的基极与控制器的IO1接口连接,

三极管Q6的基极与控制器的IO1接口连接,三极管Q6的发射极接地,三极管Q6的集电极接入MOS管Q4的栅极,MOS管Q4的源极与电源VDD连接,MOS管Q4的漏极与MOS管Q5的漏极连接,MOS管Q5的源极接地,MOS管Q5的基极与控制器的IO0接口连接,

MOS管Q3的漏极用于与第一电机的第一供电端连接,MOS管Q5的漏极用于与第一电机的第二供电端连接,第一电机用于带动风门转动。

如图5所示,本实施例中鼓风机的风门为圆风门,通过风门调节单元1驱动第一电机的正转和反转,第一电机带动风门旋转,从而实现鼓风机入风口的风量调节。具体工作原理如下:

当控制器的IO0输出高电平,IO1输出低电平时,三极管Q1导通,三极管Q6关断,MOS管Q2关断,MOS管Q3导通,MOS管Q4导通,MOS管Q5关断,第一电机的第一供电端M-接地,第一电机的第二供电端M+与电源VDD连接,第一电机正转;当控制器的IO0输出低电平,IO1输出低电平时,三极管Q1关断,三极管Q6关断,MOS管Q2~MOS管Q5均关断,第一电机停转;当控制器的IO0输出低电平,IO1输出高电平时,三极管Q1关断,三极管Q6导通,MOS管Q2导通,MOS管Q3关断,MOS管Q4关断,MOS管Q5导通,第一电机的第一供电端M-与电源VDD连接,第一电机的第二供电端M+接地,第一电机反转。

进一步,还包括第一位置检测单元2和第二位置检测单元3,

如图3-图5所示,第一位置检测单元2包括霍尔开关U1,霍尔开关U1设置在鼓风机入风口的第一位置,第二位置检测单元3包括霍尔开关U2,霍尔开关U2设置在鼓风机入风口的第二位置,第一电机带动风门在第一位置和第二位置之间转动,霍尔开关U1的输出端接入三极管Q1的基极,霍尔开关U2的输出端接入三极管Q6的基极,

还包括磁钢6,磁钢6设置在风门上。

当风门处于如图5所示角度时,进风量最大,当风门转动90度时,进风量最小;在风门上设置磁钢6,在入风口的第一位置设置霍尔开关U1,当控制器的IO0输出高电平,IO1输出低电平时,第一电机正转,当第一电机正转至第一位置时,霍尔开关U1检测到磁钢6的信号,霍尔开关U1的OUT端输出低电平到三极管Q1的基极,三极管Q1和三极管Q2均为低电平,第一电机停转,不再继续正转;直到控制器的IO0输出低电平,IO1输出高电平时,第一电机反转,当第一电机反转至第二位置时,霍尔开关U2检测到磁钢6的信号,霍尔开关U2的OUT端输出低电平到三极管Q6的基极,三极管Q1和三极管Q2均为低电平,第一电机停转,不再继续反转;通过霍尔开关U1、霍尔开关U2和磁钢6的设置,将第一电机的转动角度设置在90度之内,在该范围内,风门的旋转角度与入风口的进风量成线性比例关系,这样,通过在风门上设置角度传感器,角度传感器的输出值与入风口的进风量成线性比例关系,运算关系简单,变频器根据角度传感器输出值的大小,即可判断入风口进风量的大小,进而进行鼓风电机转速的调节。

进一步,流量调节阀内部设置有与阀体连接的第二电机,控制器通过第二电机驱动单元77连接第二电机,

如图6所示,第二电机驱动单元77包括驱动芯片U3和驱动芯片U4,驱动芯片U3的IN端与控制器的PWM1端连接,驱动芯片U3的OUT端用于与第二电机的第一供电端连接,驱动芯片U4的IN端与控制器的PWM2端连接,驱动芯片U4的OUT端用于与第二电机的第二供电端连接。

通过在控制器和流量调节阀之间设置第二电机驱动电路,控制器通过第二电机驱动电路控制第二电机的正转、翻转以及转速,第二电机电动阀体正转或反转,实现控制器对流量调节阀开度的控制。第二电机驱动电路的工作原理如下:驱动芯片U3和驱动芯片U4的具体型号为BTS7690,BTS7690芯片内部为一个半桥,驱动芯片U3和驱动芯片U4一起构成全桥驱动电路。控制器的PMM1引脚接入驱动芯片U3的IN端,控制器的PMM2引脚接入驱动芯片U4的IN端,PWM1和PWM2为互补的控制信号,当驱动芯片U3的上桥臂和驱动芯片U4的下桥臂导通时,驱动芯片U3的下桥臂和驱动芯片U4的上桥臂关断,第二电机正转;反之,第二电机反转。通过改变PWM1的占空比可以调节第二电机的转速。

进一步,驱动芯片U3的IS端和地之间连接有电阻R16,驱动片U4的IS端和地之间连接有电阻R24。

驱动芯片U3的IS端为电流检测端,通过在IS端和地之间连接电阻R16,进行第二电机工作电流的检测,当第二电机的工作电流超过设定时,驱动芯片U3的OUT端输出关断,避免对第二电机造成损坏。

以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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