基于缓启动原理的开环斯特林制冷机电控箱的研制

摘要

斯特林制冷机是红外成像仪的关键部件.通常的控制是采用闭环控制来实现,其电路较为复杂.通过对闭环斯特林制冷机电控箱的特性分析,得出结论:斯特林制冷机在启动初始,由于气动力较大的原故,会对膨胀机的驱动产生影响,使膨胀机出现撞缸.为解决这一问题,设计上提出了缓启动电路来克服这一困难.实验结果表明,这一设想是正确的,设计出的开环电控箱达到了不撞缸连续工作的设计指标.缓启动的原理是在刚开机时给制冷机的压缩机和膨胀机加较小的工作电压,使之工作在不撞缸的工作模式下.随着制冷机的降温,气动力变的较小,工作电压逐渐增大,适当选择延时时间,可保证制冷机在降温过程中不撞缸.开环电控箱的制作目的是用来摸索制冷机的最佳工作参数.整个电控箱的输出功率可达120瓦,工作频率范围为:27-71赫兹,相位调节范围为:0-360度.延时时间为:0-10000秒.本电控箱与制冷机联机工作性能如下:60K温度下,得到2瓦冷量,80K温度下,得到4瓦冷量,100K温度下,得到6瓦冷量.