專利名稱：無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路。
背景技術(shù)：
定速空調(diào)的制熱能力及交流電機(jī)的噪聲問題一直困擾著業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員，使定速空調(diào)器的使用狀況不盡如人意。已有的定速空調(diào)器，其室內(nèi)、室外風(fēng)扇電機(jī)大多采用交流感應(yīng)電機(jī)，且室外電機(jī)多為一檔轉(zhuǎn)速控制，雖然在220V、50Hz的額定電源下能有一個穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，但隨著電壓的變化，其轉(zhuǎn)速也將出現(xiàn)大范圍的波動，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓高時，室外電機(jī)噪音過大；而在電網(wǎng)電壓低時，室外電機(jī)轉(zhuǎn)速過低，散熱效果差。少數(shù)高能效定速空調(diào)器風(fēng)機(jī)雖然采用了直流無刷電機(jī)，但往往僅室外風(fēng)扇電機(jī)采用直流無刷電機(jī)，且其控制極為簡單，僅給直流電機(jī)提供一個固定的驅(qū)動電壓。室內(nèi)外電機(jī)沒有設(shè)置切斷電路，在斷電時容易對電機(jī)造成損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路，以避免斷電時室內(nèi)外風(fēng)扇電機(jī)損壞、提高電機(jī)的運(yùn)行安全性和可靠性。本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路，其特征是，包括室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路和室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路；所述室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路包括第一分壓整形電路、第一直流電壓檢測電路和Vspl電壓切斷電路；第一分壓整形電路由電阻R21、電阻R22和電容EC8組成；第一直流電壓檢測電路包括穩(wěn)壓管Z3、電阻R23和三極管Q2 ；Vspl電壓切斷電路包括電阻R24 R26、開關(guān)三極管Q3，其中開關(guān)三極管Q3作為Vspl電壓切斷電路的執(zhí)行元件；所述電阻R26與無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路相連接；
所述室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路包括第二分壓整形電路、第二直流電壓檢測電路和Vsp2電壓切斷電路；第二分壓整形電路由電阻R27、電阻R28和電容EC9組成；第二直流電壓檢測電路包括穩(wěn)壓管TA、電阻R29和三極管Q4 ；Vsp2電壓切斷電路包括電阻R30 R32、開關(guān)三極管Q5，其中開關(guān)三極管Q5作為Vsp2電壓切斷電路的執(zhí)行元件。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在:本實(shí)用新型的無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路，突遇斷電時，在電機(jī)的Vdm和Vcc電壓切斷前，先切斷Vsp電壓，以保護(hù)室內(nèi)直流電機(jī)不被損壞。使Vsp電壓后于電機(jī)Vdm和Vcc電壓施加,先于電機(jī)Vdm和Vcc電壓切斷,解決了普通空調(diào)直流電機(jī)控制電路簡單，電機(jī)易損壞的弊病。本實(shí)用新型的無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路，具有避免斷電時室內(nèi)外風(fēng)扇電機(jī)損壞、提高電機(jī)的運(yùn)行安全性和可靠性等優(yōu)點(diǎn)，解決了普通空調(diào)直流電機(jī)控制電路簡單、電機(jī)易損壞的問題。

圖1為本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路原理圖A (第一電路單元)。圖4為本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路原理圖B (第二電路單元)。圖5為本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的室外直流電機(jī)固定轉(zhuǎn)速與可調(diào)轉(zhuǎn)速切換電路原理圖。圖6為本實(shí)用新型的室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓Vspl切斷電路原理圖。圖7為本實(shí)用新型的室外電機(jī)調(diào)速電壓Vsp2切斷電路原理圖。圖8為本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)盤管的溫度檢測電路原理圖。圖9為本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的整體控制電路原理圖。圖10為本實(shí)用新型的空調(diào)系統(tǒng)的室外電機(jī)溫度-轉(zhuǎn)速關(guān)系的轉(zhuǎn)換圖表。圖1 圖10中標(biāo)號:1壓縮機(jī),2室外機(jī)換熱器,3軸流風(fēng)扇，4室內(nèi)機(jī)換熱器,5第一毛細(xì)管，6貫流風(fēng)扇，7四通閥，8電熱器，9氣液分離器，10單向閥，11第一截止閥，12第二截止閥，13第二毛細(xì)管。以下通過具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
參見圖6和圖7，無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路，包括室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路和室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路；所述室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路包括第一分壓整形電路、第一直流電壓檢測電路和Vspl電壓切斷電路；第一分壓整形電路由電阻R21、電阻R22和電容EC8組成；第一直流電壓檢測電路包括穩(wěn)壓管Z3、電阻R23和三極管Q2 ；Vspl電壓切斷電路包括電阻R24 R26、開關(guān)三極管Q3，其中開關(guān)三極管Q3作為Vspl電壓切斷電路的執(zhí)行元件；所述電阻R26與無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路相連接；所述室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路包括第二分壓整形電路、第二直流電壓檢測電路和Vsp2電壓切斷電路；第二分壓整形電路由電阻R27、電阻R28和電容EC9組成；第二直流電壓檢測電路包括穩(wěn)壓管TA、電阻R29和三極管Q4 ；Vsp2電壓切斷電路包括電阻R30 R32、開關(guān)三極管Q5，其中開關(guān)三極管Q5作為Vsp2電壓切斷電路的執(zhí)行元件。圖6為室內(nèi)電機(jī)M0T0R1調(diào)速電壓Vspl切斷電路，由電阻R21、R22和電容EC8組成第一分壓整形電路，經(jīng)由穩(wěn)壓管Z3、三極管Q2作為+310V電壓檢測元件。以開關(guān)三極管Q3作為Vspl電壓切斷電路的執(zhí)行元件。突遇斷電時，在電機(jī)M0T0R1的Vdml和Vccl電壓切斷前，先切斷Vspl電壓，以保護(hù)室內(nèi)直流電機(jī)M0T0R1不被損壞。圖7為室外電機(jī)M0T0R2調(diào)速電壓Vsp2切斷電路，其基本控制原理同室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路。經(jīng)由穩(wěn)壓管Z4、三極管Q4作為+310V電壓檢測元件。以開關(guān)三極管Q5作為Vsp2電壓切斷電路的執(zhí)行元件。突遇斷電時，在室外電機(jī)M0T0R2的Vdm2和Vcc2電壓切斷前，先切斷Vsp2電壓，以保護(hù)室外直流電機(jī)M0T0R2不被損壞。直流無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)包括室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)及控制電路，其控制電路，包括微控制器U4、本實(shí)用新型的無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路等電路。室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的示意圖見圖1所示。所述室內(nèi)機(jī)包括室內(nèi)機(jī)換熱器4、電熱器8和貫流風(fēng)扇6;所述室內(nèi)機(jī)換熱器4的一端連接有第一截止閥11，所述室內(nèi)機(jī)換熱器4的另一端與第二截止閥12相連接；所述室外機(jī)包括室外機(jī)換熱器2、壓縮機(jī)1、軸流風(fēng)扇3、第一毛細(xì)管5、四通閥7、氣液分離器9和單向閥10 ;所述壓縮機(jī)I與所述四通閥7的第一端口相連接，所述四通閥7的第二端口與所述第一截止閥11相連接，所述四通閥7的第三端口與所述氣液分離器9相連接，所述四通閥7的第四端口與所述室外機(jī)換熱器2的一端相連接，所述室外機(jī)換熱器2的另一端與所述第一毛細(xì)管5的一端相連接，所述第一毛細(xì)管5的另一端與所述單向閥10的一端相連接，所述單向閥10的另一端與所述第二截止閥12相連接；所述室外機(jī)換熱器2的一側(cè)設(shè)置有軸流風(fēng)扇3 ;所述貫流風(fēng)扇6的電機(jī)和所述軸流風(fēng)扇3的電機(jī)均為無刷直流電機(jī)；所述室內(nèi)機(jī)的貫流風(fēng)扇6的電機(jī)和所述室外機(jī)的軸流風(fēng)扇3的電機(jī)分別由兩塊控制板控制。所述室外機(jī)還包括第二毛細(xì)管13 ;所述單向閥10與第二毛細(xì)管13相并聯(lián)連接。如圖1是本實(shí)用新型的一種應(yīng)用直流無刷電機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)，由室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)、制冷系統(tǒng)以及相應(yīng)的控制電路構(gòu)成。制冷時，制冷系統(tǒng)內(nèi)的低壓、低溫制冷劑蒸汽被壓縮機(jī)I吸入，經(jīng)壓縮為高壓、高溫的過熱蒸汽后排至室外機(jī)換熱器2 ;同時室外側(cè)風(fēng)扇3吸入的室外空氣流經(jīng)室外機(jī)換熱器2，帶走制冷劑放出的熱量，使高壓、高溫的制冷劑蒸汽凝結(jié)為高壓液體。高壓液體經(jīng)過第一毛細(xì)管5降壓降溫流入室內(nèi)機(jī)換熱器4，并在相應(yīng)的低壓下蒸發(fā)，吸取周圍熱量；同時室內(nèi)側(cè)風(fēng)扇6使 室內(nèi)空氣不斷進(jìn)入室內(nèi)機(jī)換熱器4的肋片間進(jìn)行熱交換，并將放熱后的變冷的氣體送向室內(nèi)。如此，室內(nèi)外空氣不斷循環(huán)流動，達(dá)到降低溫度的目的。制熱時，利用制冷系統(tǒng)的壓縮冷凝熱來加熱室內(nèi)空氣的，低壓、低溫制冷劑液體在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)吸熱，而高溫高壓制冷劑氣體在冷凝器內(nèi)放熱冷凝。熱泵制熱時通過四通閥7來改變制冷劑的循環(huán)方向，使原來制冷工作時作為蒸發(fā)器的室內(nèi)機(jī)換熱器變成制熱時的冷凝器，原來制冷工作時作為冷凝器的室外機(jī)換熱器變成制熱時的蒸發(fā)器，這樣制冷系統(tǒng)在室外吸熱，室內(nèi)放熱，實(shí)現(xiàn)制熱的目的。電熱器8用于作為輔助加熱裝置。室內(nèi)、室外風(fēng)機(jī)均采用直流無刷電機(jī)，分別由兩塊控制板控制，通過閉環(huán)控制，使電機(jī)轉(zhuǎn)速控制穩(wěn)定且不受電壓影響，噪聲??；高溫制熱、低溫制熱工況下，空調(diào)器的制熱效果更好。室外電機(jī)采用單獨(dú)的控制電路，使得室外電機(jī)的固定轉(zhuǎn)速和可調(diào)轉(zhuǎn)速可隨意切換，又可在閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制回路損壞時，室外風(fēng)機(jī)繼續(xù)正常工作。直流無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)控制電路，包括微控制器U4、室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路、室外直流風(fēng)扇電機(jī) 轉(zhuǎn)速控制電路、室外直流電機(jī)固定轉(zhuǎn)速與可調(diào)轉(zhuǎn)速切換電路、本實(shí)用新型的無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路和溫度檢測電路。 所述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路、室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路和溫度檢測電路均與所述微控制器相連接；所述室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路與所述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路相連接，所述室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路和室外直流電機(jī)固定轉(zhuǎn)速與可調(diào)轉(zhuǎn)速切換電路均與所述室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路相連接；所述室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路包括第一電路單元和第二電路單元，所述第一電路單元包括插接件CN2,所述第二電路單元包括插接件CM ；所述直流無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)控制電路的電路板分為室外控制板和室內(nèi)控制板；所述微控制器U4、室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路、室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的第一電路單元、室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路和溫度檢測電路設(shè)置于所述室內(nèi)控制板上，所述室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的第二電路單元、室外直流電機(jī)固定轉(zhuǎn)速與可調(diào)轉(zhuǎn)速切換電路和室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路設(shè)置于所述室外控制板上；所述室外控制板和室內(nèi)控制板之間通過插接件CN2和插接件CM相連接。如圖9為本實(shí)用新型的控制電路的整體電路圖，圖9的電路圖綜合了圖2 圖8的電路圖，該控制電路的電路板分離為兩塊控制板:一塊室內(nèi)控制板和一塊室外控制板。對室內(nèi)、室外風(fēng)扇電機(jī)均采用直流無刷電機(jī)，且設(shè)置了轉(zhuǎn)速控制電路。當(dāng)系統(tǒng)只需要室外電機(jī)采用直流電機(jī)且僅需一個固定轉(zhuǎn)速時，在原來的控制系統(tǒng)上，再增加這樣一塊室外控制板即可，無需對原控制系統(tǒng)作任何改變，且由于室外電機(jī)固定分壓電阻采用了可調(diào)電阻ZW1，使其可適用于任何轉(zhuǎn)速要求的系統(tǒng)。而當(dāng)對這樣的室外控制板加上本實(shí)用新型中的室內(nèi)控制板及相應(yīng)連線后，即可對室外電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制。由于本實(shí)用新型室外電機(jī)控制電路的固定轉(zhuǎn)速和可調(diào)轉(zhuǎn)速可隨意切換，又可在閉環(huán)轉(zhuǎn)速控制回路損壞時，室外風(fēng)機(jī)繼續(xù)正常工作。解決了普通定速空調(diào)器一個系統(tǒng)要求對應(yīng)一種新電機(jī)的困境，使得此實(shí)用新型的控制電路的適用性和可組合性大大加強(qiáng)，大大縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高制熱效果和工作穩(wěn)定性及可靠性。)所述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路包括電阻Rl R6、電容ECl EC2、電容Cl、反相器U3、光電稱合器U1、光電稱合器U2和穩(wěn)壓管Zl ;所述微控制器U4的PWM輸出端口依次通過反相器U3和電阻R4與光電耦合器Ul的輸入端相連接，所述光電耦合器Ul的一個輸出端通過電阻R3連接+15V電 源，所述光電耦合器Ul的另一個輸出端連接在室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)Vspl 口，所述電容Cl、電容EC1、電阻Rl和穩(wěn)壓管Zl之間相并聯(lián)連接后的一個連接端連接在室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)Vspl 口與光電耦合器Ul之間，所述電容Cl、電容EC1、電阻Rl和穩(wěn)壓管Zl之間相并聯(lián)連接后的另一個連接端接地；所述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋口 FGl與所述光電稱合器U2的一個輸入端相連接,所述光電I禹合器U2的另一個輸入端通過電阻R2連接+15V電源；所述光電稱合器U2的一個輸出端通過電阻R5與微控制器U4相連接；所述電阻R6和電容EC2相并聯(lián)連接后的一端連接在電阻R5與微控制器U4之間，所述電阻R6和電容EC2相并聯(lián)連接后的另一端接地。所述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)M0T0R1和所述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路之間通過插接件CNl相連接，所述CNl上包括有Vdml、GND1、Vccl、Vspl和FGl等連接端子。如圖2所示，室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，由轉(zhuǎn)速反饋電路及電機(jī)驅(qū)動電路構(gòu)成。轉(zhuǎn)速反饋電路由電阻R2、R5、R6、光電耦合器U2和電容EC2等元件組成。電機(jī)驅(qū)動電路包括Rl、R3、R4、光電耦合器Ul、電容ECl、電容Cl、反相器U3和穩(wěn)壓管Zl等元件組成。所述轉(zhuǎn)速反饋電路以室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)的內(nèi)置霍爾元件作為電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測信號，通過室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)的插接件CNl的FGl 口米樣至光電稱合器U2輸入端,經(jīng)光電稱合器U2輸出，經(jīng)由電阻R5、R6、電容EC2組成信號整形電路輸入到微控制器U4。以反相器U3和光電耦合器Ul作為控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的執(zhí)行元件。微控制器U4根據(jù)檢測到的轉(zhuǎn)速信號，實(shí)時調(diào)節(jié)輸出至反相器U3的脈沖信號頻率。光電耦合器Ul輸出的脈沖再經(jīng)由電阻R1、電容EC1、Cl組成的信號整形電路，形成平穩(wěn)的電機(jī)驅(qū)動電壓Vspl，施加在室內(nèi)電機(jī)MOTORl上。微控制器U4的PWM輸出端口先輸出一個小占空比的PWM脈沖波形，經(jīng)過反相器U3，通過光電耦合器Ul輸出，電阻R1、電容EC1、C1整形濾波后形成一定幅值的直流電壓加到室內(nèi)電機(jī)M0T0R1的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)Vspl 口，并在Vspl 口設(shè)置穩(wěn)壓管Zl以防止Vspl電壓過高損壞電機(jī)。當(dāng)室內(nèi)風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，電機(jī)內(nèi)置的霍爾元件HALL輸出12個脈沖/轉(zhuǎn)，送入轉(zhuǎn)速反饋口 FGl，再經(jīng)光電耦合器U2隔離輸出，由電阻R5、R6、電容EC2整形為方波，送入微控制器U4外部中斷口，微控制器U4對送入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對風(fēng)速的測量。并與微控制器U4內(nèi)部設(shè)定的相應(yīng)轉(zhuǎn)速的脈沖數(shù)進(jìn)行比較，調(diào)整PWM波的占空比。通過占空比的改變可以控制Vspl 口的電壓值，從而控制室內(nèi)電機(jī)M0T0R1的轉(zhuǎn)速。所述室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的第一電路單元還包括光電耦合器U5、光電率禹合器U6、電阻R7 R9、反相器U3和電容EC3 ；所述光電稱合器U5的輸出端與所述插接件CN2的端子Vsp相連接，所述光電耦合器U5的輸入端依次通過電阻R7和反相器U3連接在微控制器U4的PWM輸出端口上；所述光電耦合器U6的兩個輸入端分別與所述插接件CN2的端子FG和端子OUT-相連接，所述光電耦合器U6的輸出端通過電阻R8與微控制器U4相連接；所述電阻R9和電容EC3相并聯(lián)連接后的一端連接在電阻R8與微控制器U4之間，所述電阻R9和電容EC3相并聯(lián)連接后的另一端接地；所述室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的第二電路單元還包括電阻Rll R16、電容EC4、電容C2、光電稱合器U7、光電稱合器U8和穩(wěn)壓管Z2,所述室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的第二電路單元通過插接件CN3與所述室外直流風(fēng)扇電機(jī)M0T0R2相連接；所述插接件CM的端子Vsp通過電阻R16與光電稱合器U7的輸入端相連接,所述光電稱合器U7的一個輸出端通過電阻R14連接+15V電源，所述光電耦合器U7的另一個輸出端連接在室外直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)Vsp2 口 ；所述電容C2、電容EC4、電阻R11和穩(wěn)壓管Z2之間相并聯(lián)連接后的一個連接端連接在室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)Vsp2 口與光電耦合器U7之間，所述電容C2、電容EC4、·電阻Rl I和穩(wěn)壓管Z2之間相并聯(lián)連接后的另一個連接端接地；所述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋口 FGl通過電阻R13與光電耦合器U8的一個輸入端相連接，所述光電耦合器U8的另一個輸入端連接+15V電源；所述電阻R12的一端連接+15V電源，所述電阻R12的另一端連接在所述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋口 FGl與所述電阻R13之間；所述光電稱合器U8的一個輸出端通過電阻R15連接+15V電源,所述光電稱合器U8的另一個輸出端與所述插接件CM的端子FG相連接。如圖3、圖4分別為室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的兩個電路單元，這兩個電路單元共同構(gòu)成了室外電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，其基本控制原理和上述室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的基本原理相同，電路結(jié)構(gòu)也相似。為了使本實(shí)用新型獲得更好的適用性，而將室外電機(jī)控制電路分成室內(nèi)(即第一電路單元，圖3所示)、室外(即第二電路單元，圖4所示)兩部分，兩個電路單元的插接件的相應(yīng)端子通過導(dǎo)線連接后，即可實(shí)現(xiàn)電路的連通。所述第一電路單元的插接件CN2和所述第二電路單元包括插接件CM均包括4個端子:Vsp、FG、0UT-和IN-。將這兩個插接件的相同名稱的端子通過導(dǎo)線相連接，即可將接插件CN2和CM相連接，從而可將室外控制板和室內(nèi)控制板相連接。室外直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，以可隔離輸入輸出端的光電I禹合器U6、U8作為室外電機(jī)轉(zhuǎn)速信號的米樣兀件，以可隔離輸入輸出端的光電I禹合器U5、U7作為控制室外電機(jī)M0T0R2的轉(zhuǎn)速的執(zhí)行器件。所述插接件CN3還包括端子Vdm2和端子GND2 ;所述端子Vdm2依次通過二極管Dl和熔斷器Fl與+310V電源相連接，所述端子GND2依次通過發(fā)光二極管LEDl和電阻RlO與+310V電源相連接。通過發(fā)光二極管LEDl可顯示室外電機(jī)M0T0R2是否接通電源，通過熔斷器Fl對室外電機(jī)M0T0R2實(shí)施保護(hù)。所述室外直流電機(jī)固定轉(zhuǎn)速與可調(diào)轉(zhuǎn)速切換電路包括固定分壓電路和固定分壓分?jǐn)嚯娐?；所述固定分壓電路包括電阻R17、可調(diào)電阻ZWl、電容EC6和PNP型三極管Ql ;所述固定分壓分?jǐn)嚯娐钒ü怆婑詈掀鱑9 ;所述三極管Ql通過電阻R17連接+15V電源，該+15V電源和三極管Ql基極間并聯(lián)一個電解電容EC5 ;所述可調(diào)電阻ZWl和電容EC6并聯(lián)連接后的一端連接在電阻R17和三極管Ql之間，所述可調(diào)電阻ZWl和電容EC6并聯(lián)連接后的另一端接地。圖5為室外直流電機(jī)固定轉(zhuǎn)速與可調(diào)轉(zhuǎn)速切換電路，由固定分壓電路和固定分壓分?jǐn)嚯娐窐?gòu)成。所述固定分壓電路由電阻Rl7、可調(diào)電阻ZWl、電容EC6、PNP型三極管Ql組成；以光電耦合器U9作為固定分壓分?jǐn)嚯娐返膱?zhí)行元件。在+15V電源端和三極管Ql基極間并聯(lián)一個電解電容EC5，使得在接通電源時，使固定分壓電路輸出的電機(jī)驅(qū)動電壓緩慢施加在室外電機(jī)M0T0R2上，以避免損壞電機(jī)。所述溫度檢測電路包括熱敏電阻RTl、分壓電阻R33和整流電容EClO ;所述熱敏電阻RTl的一端連接+5V電源，所述熱敏電阻RTl的另一端連接微控制器U4 ;所述分壓電阻R33和整流電容EClO相并聯(lián)連接后的一端連接在所述熱敏電阻RTl和微控制器U4之間，所述分壓電阻R33和整流電容EClO相并聯(lián)連接后的另一端接地。圖8為溫度檢測電路，設(shè)置室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器的盤管溫度傳感器RT1，以所述盤管溫度傳感器RTl的溫度檢測信號 作為室外電機(jī)不同轉(zhuǎn)速檔的轉(zhuǎn)換控制信號。圖2和圖6構(gòu)成了完整的室內(nèi)電機(jī)M0T0R1控制電路，圖2中的A節(jié)點(diǎn)和圖6中的A節(jié)點(diǎn)相連接。當(dāng)空調(diào)正常運(yùn)行中，突遇斷電的情況時，由于開關(guān)電源的特性，室內(nèi)電機(jī)M0T0R1的Vccl電壓以及微控制器U4的Vc電壓均會保持幾秒才會消失，而室內(nèi)電機(jī)M0T0R1的Vdml電壓會緩慢下降，在這幾秒內(nèi)，由于Vdml的下降導(dǎo)致室內(nèi)電機(jī)M0T0R1的轉(zhuǎn)速下降，從而使微控制器U4檢測到室內(nèi)電機(jī)M0T0R1的反饋的脈沖數(shù)減少，微控制器U4會加大輸出PWM波的占空比，致使Vspl電壓升高，不正常的工作狀態(tài)極有可能導(dǎo)致直流電機(jī)M0T0R1內(nèi)部的驅(qū)動模塊損壞。而通過設(shè)置電機(jī)M0T0R1調(diào)速電壓Vspl切斷電路，可有效解決此問題。當(dāng)Vdml電壓+310V正常時，電阻R21、R22和電容EC8組成分壓整形電路，使得穩(wěn)壓管Z3、三極管Q2導(dǎo)通，三極管Q3截止，不影響Vspl電壓，不影響電機(jī)的正常工作。而在斷電，當(dāng)+310V電壓下降到一定程度時，電阻R22上分得的電壓低于穩(wěn)壓管Z3的穩(wěn)壓值時，三極管Q2截止，三極管Q3飽和導(dǎo)通，在電機(jī)M0T0R1的Vccl電壓以及微控制器U4的Vc電壓失電前，Vspl 口電壓因三極管Q3飽和導(dǎo)通，電壓下降至0V，從而保證直流電機(jī)M0T0R1不被損壞。圖3、圖4、圖5、圖7構(gòu)成了完整的室外電機(jī)M0T0R2的控制電路，其中室外控制板的供電通過室內(nèi)控制板的外風(fēng)機(jī)信號控制繼電器控制，以方便與普通電控板對接。圖3中的CN2與圖4中的CM有相對應(yīng)的端子，將相對應(yīng)的端子相連接后可將兩部分電路圖連接在一起，圖中兩個節(jié)點(diǎn)B相連接，三個節(jié)點(diǎn)C相連接，構(gòu)成完整的電路圖，如圖9所示。當(dāng)室外控制板上電后，在室內(nèi)控制板的接插件CN2和室外控制板上的接插件CN4未連接時，則+15V電壓經(jīng)由電阻R17、可調(diào)電阻ZWl、電容EC6組成的分壓電路輸出電壓至PNP型三極管Ql的射極，三極管Ql的基極通過電阻R18、R19和電容EC7接地，PN結(jié)正偏，三極管Ql導(dǎo)通，分壓電路分得的電壓加到室外電機(jī)M0T0R2的Vsp2 口，使電機(jī)M0T0R2按一固定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。+15V通過電阻R18、R19對電容EC5緩慢充電，使得三極管Ql慢慢導(dǎo)通，施加到Vsp2 口的電壓緩慢增加，從而使電機(jī)M0T0R2緩慢勻速起動，電容EC5的設(shè)置，使Vsp2電壓后于電機(jī)M0T0R2的Vdm2和Vcc2電壓施加，符合直流電機(jī)的控制要求，可有效保護(hù)直流電機(jī)M0T0R2不被損壞?？烧{(diào)電阻ZWl的設(shè)置，可使本實(shí)用新型的室外控制板適應(yīng)任一系統(tǒng)要求的轉(zhuǎn)速，而不必重新設(shè)計(jì)控制板及電機(jī)。當(dāng)室內(nèi)控制板的接插件CN2和室外控制板上的接插件CM連接接通后，微控制器U4的PWM 口輸出的PWM脈沖波形，經(jīng)過反相器U3、R7連接至光電耦合器U5的第2腳(圖3所示)，光耦U5第3腳輸出經(jīng)R16連接至U9 (圖5所示)第I腳，從U9第3腳輸出，給電容EC7充電，使得三極管Ql的基極電壓高于發(fā)射極電壓，PN結(jié)反偏，三極管Ql截止，切斷了室外電機(jī)M0T0R2的Vsp2固定分壓電路。同時，微控制器U4的PWM 口輸出的PWM脈沖波形，經(jīng)過反相器U3、R7連接至光電耦合器U5的第2腳(圖3所示)，光耦U5第3腳輸出經(jīng)R16連接至U7 (圖4所示)第I腳，從U7第3腳輸出，電阻R11、電容EC4、C2 (圖4所示)整形濾波后形成一定幅值的直流電壓加到室外電機(jī)M0T0R2的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)Vsp2 口，并在Vsp2 口設(shè)置穩(wěn)壓管Z2以防止Vsp2電壓過高損壞電機(jī)，當(dāng)室外風(fēng)扇電機(jī)M0T0R2運(yùn)轉(zhuǎn)后，電機(jī)M0T0R2內(nèi)置的霍爾元件HALL輸出12個脈沖/轉(zhuǎn)，送入轉(zhuǎn)速反饋口 FG2，再經(jīng)光電耦合器U8 (圖4所示)、U6 (圖3所示)隔離輸出，由電阻R8、R9、電容EC3 (圖3所示)整形為方波，送入微控制器U4外部中斷口，微控制器U4對送入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，進(jìn)行室外風(fēng)扇電機(jī)M0T0R2的轉(zhuǎn)速的測量，從而實(shí)現(xiàn)對室外風(fēng)扇的風(fēng)速的測量。將室外風(fēng)扇電機(jī)M0T0R2的轉(zhuǎn)速與微控制器U4內(nèi)部設(shè)定的相應(yīng)轉(zhuǎn)速的脈沖數(shù)進(jìn)行比較，調(diào)整PWM波的占空比。通過占空比的改變可以控制Vsp2 口的電壓值，從而控制室外風(fēng)扇電機(jī)M0T0R2的轉(zhuǎn)速。圖7所示，電機(jī)調(diào)速電壓Vsp2切斷電路，斷電時，在電機(jī)的Vdm2和Vcc2電壓切斷前，先切斷Vsp2電壓，以保護(hù)直流電機(jī)M0T0R2不被損壞。根據(jù)圖8所示，通過在室內(nèi)機(jī)換熱器上設(shè)置盤管溫度傳感器，5V電壓通過NTC熱敏電阻和R33分壓，EClO整形、穩(wěn)壓，將NTC熱敏電阻RTl阻值的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化，輸出直流電壓信號到微控制器U4的AD 口。微控制器U4通過對此電壓的AD轉(zhuǎn)換、采集來感知室內(nèi)換熱器溫度的變化，空調(diào)制熱情況下，當(dāng)換熱器溫度變化時，根據(jù)圖10的溫度-轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換關(guān)系表，對室外電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。當(dāng)溫度上升時，大于等于T3時，室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下調(diào)一檔，至SP3，大于等于T5時，室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速再下調(diào)一檔，至SP2，大于等于T6時，室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至SPl ;當(dāng)溫度下降時，小于T4時，室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速上調(diào)一檔，至SP2，小于T2時，室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速再上調(diào)一檔，至SP3，小于Tl時，室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)至SP4。在溫度上升過程中，如果大于等于T7時，為防止壓縮機(jī)因高負(fù)荷“跳機(jī)”，則關(guān)斷室外控制板的供電，一旦關(guān)斷室外控制板的供電后，為給系統(tǒng)負(fù)荷一個下降的時間，則需控制溫度下降至小于等于Tl時，再讓室外控制板重新得電，重復(fù)上述的風(fēng)速控制過程。具體實(shí)施中，還可 以再設(shè)置更檔位室外電機(jī)轉(zhuǎn)速，依據(jù)溫度變化，在低溫制熱時，提升轉(zhuǎn)速，在高溫制時，降低轉(zhuǎn)速。達(dá)到提升低溫制熱時的總有效制熱時間，提升高溫制熱時的制熱量的目的。在分體壁掛式空調(diào)器KFRd-32GW/051-Nl、KFRd-32GW/052-Nl、KFRd-32GW/053-Nl、KFRd-32Gff/054-Nl (I級能效，EER=3.6)機(jī)型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，室內(nèi)顯示分別采用LED模塊、LED燈兩種顯示方式。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，制冷系統(tǒng)使用原先的KFRd-32GW/054-El (2級能效，EER=3.4)系統(tǒng)，未作改變。正常工作時，室外電機(jī)M0T0R2轉(zhuǎn)速設(shè)置在820轉(zhuǎn)/分鐘，室內(nèi)風(fēng)機(jī)M0T0R1、室外風(fēng)機(jī)M0T0R2均采用直流無刷電機(jī)，采用室內(nèi)、室外兩塊控制板，室外控制板通過室內(nèi)控制板的外風(fēng)機(jī)控制繼電器供電，室外電機(jī)M0T0R2通過室內(nèi)控制板進(jìn)行閉環(huán)控制，為防止閉環(huán)控制線路損壞后，空調(diào)不能正常工作，調(diào)整好固定分壓電路中的可調(diào)電阻ZWl，達(dá)到一定的Vsp2電壓，使固定轉(zhuǎn)速為820轉(zhuǎn)/分鐘。制熱過程中，當(dāng)溫度上升時，大于等于44°C時，室外風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下調(diào)一檔，至720轉(zhuǎn)/分鐘；大于等于46°C時，室外風(fēng)機(jī)M0T0R2轉(zhuǎn)速再下調(diào)一檔，至500轉(zhuǎn)/分鐘；大于等于46°C時，室外風(fēng)機(jī)M0T0R2轉(zhuǎn)速調(diào)至300轉(zhuǎn)/分鐘；當(dāng)溫度下降時，小于45°C時，室外風(fēng)機(jī)M0T0R2轉(zhuǎn)速上調(diào)一檔，至500轉(zhuǎn)/分鐘；小于43°C時，室外風(fēng)機(jī)M0T0R2轉(zhuǎn)速再上調(diào)一檔，至700轉(zhuǎn)/分鐘；小于41°C時，室外風(fēng)機(jī)M0T0R2轉(zhuǎn)速調(diào)至820轉(zhuǎn)/分鐘。在溫度上升過程中，如果大于等于50°C時，為防止壓縮機(jī)因高負(fù)荷“跳機(jī)”，則關(guān)斷室外控制板的供電，一旦關(guān)斷室外控制板的供電后，為給系統(tǒng)負(fù)荷一個下降的時間，則需控制溫度下降至小于等于41°C時，再讓室外控制板重新得電，重復(fù)上述的風(fēng)速控制過程。試驗(yàn)證明，在原KFRd-32GW/054-El系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，直接將能效比EER提升到3.6以上，且將最大制熱量由原先的平均制熱量3200W(制熱高負(fù)荷時，外風(fēng)機(jī)頻繁啟停，造成制熱量波動)提高到了 4600W。高溫制熱時的COP由原先大幅提高了冬季制熱性能及環(huán)境適應(yīng)性。產(chǎn)品成本與未采用直流電機(jī)的KFRd-32GW/05-Nl機(jī)型成本相當(dāng)，但減小了外機(jī)的體積，減少了銅、鋁等用量，在包裝、運(yùn)輸成本、噪音、性能方面均有著很大改善。市場推廣，效果良好。如上所述，結(jié)合附圖說明了本實(shí)用新型一種無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路及其控制方法，但是本實(shí)用新型不能被本說明書中記載的實(shí)例和附圖限定，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員在本 實(shí)用新型的技術(shù)思想保護(hù)范圍內(nèi)可以提出多種變形例。
權(quán)利要求1.無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路，其特征是，包括室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路和室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路；所述室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路包括第一分壓整形電路、第一直流電壓檢測電路和Vspl電壓切斷電路；第一分壓整形電路由電阻R21、電阻R22和電容EC8組成；第一直流電壓檢測電路包括穩(wěn)壓管Z3、電阻R23和三極管Q2 ；Vspl電壓切斷電路包括電阻R24 R26、開關(guān)三極管Q3，其中開關(guān)三極管Q3作為Vspl電壓切斷電路的執(zhí)行元件；所述電阻R26與無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)直流風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路相連接； 所述室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路包括第二分壓整形電路、第二直流電壓檢測電路和Vsp2電壓切斷電路；第二分壓整形電路由電阻R27、電阻R28和電容EC9組成；第二直流電壓檢測電路包括穩(wěn)壓管TA、電阻R29和三極管Q4 ；Vsp2電壓切斷電路包括電阻R30 R32、開關(guān)三極管Q5，其中開關(guān) 三極管Q5作為Vsp2電壓切斷電路的執(zhí)行元件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路，包括室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路和室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路；所述室內(nèi)電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路包括第一分壓整形電路、第一直流電壓檢測電路和Vsp1電壓切斷電路。所述室外電機(jī)調(diào)速電壓切斷電路包括第二分壓整形電路、第二直流電壓檢測電路和Vsp2電壓切斷電路。本實(shí)用新型的無刷電機(jī)空調(diào)系統(tǒng)電機(jī)調(diào)速電壓Vsp切斷電路，具有避免斷電時室內(nèi)外風(fēng)扇電機(jī)損壞、提高電機(jī)的運(yùn)行安全性和可靠性等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F04D27/00GK203151077SQ20132019874
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者方立勇, 張婷 申請人:中國揚(yáng)子集團(tuán)滁州揚(yáng)子空調(diào)器有限公司