CN105743065A

CN105743065A - 空调器、压缩机反转保护系统及保护方法

Info

Publication number: CN105743065A
Application number: CN201410771587.6A
Authority: CN
Inventors: 王盼; 伍智勤
Original assignee: Guangdong Midea Refrigeration Equipment Co Ltd
Current assignee: GD Midea Air Conditioning Equipment Co Ltd
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-07-06

Abstract

本发明属于保护电路领域，尤其涉及一种空调器、压缩机反转保护系统及保护方法。本发明提供的压缩机反转保护系统，主要包括电流检测模块、MCU控制模块和开关模块，电流检测模块用于在压缩机启动时检测启动电流并传输给MCU控制模块；MCU控制模块判断启动电流是否在正常的运行电流范围内，并根据判断结果输出不同的信号：当启动电流在正常的运行电流范围内时，控制开关模块闭合、使压缩机继续运行；当启动电流超出正常的运行电流范围、并持续预设时间时，控制开关模块断开、以关闭压缩机。本发明能够及时发现和防止因接线错误导致反转所引起的不良后果，避免不必要的损坏甚至烧毁现象发生。

Description

空调器、压缩机反转保护系统及保护方法

技术领域

本发明属于保护电路领域，尤其涉及一种空调器、压缩机反转保护系统及保护方法。

背景技术

目前，空调中的核心部件就是压缩机。压缩机的工作原理与电机原理相似但是又不相同，电机可以有正反转，但是压缩机一旦反转就会带来严重的后果。压缩机反转，轻则压缩机油变质、变黑失去润滑作用，缩短压缩机寿命；重则涡旋盘裂烂，压缩机烧毁。虽然，一般会在接线铭牌上注明压缩机接线的方式，但是生产过程中还是经常出现压缩机接错线导致的运行时烧压机，甚至维修档案中也有发现许多新压缩机刚换上试机不久就烧坏的案例，其主要原因就是压缩机接错线，反转时间太长所导致的。一旦压缩机反转导致压缩机烧毁或者损坏，都会带来巨大的经济损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的首先即在于提供一种压缩机反转保护系统，旨在解决压缩机因为接错线导致反转，容易引起损坏甚至烧毁的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供的压缩机反转保护系统包括：

电流检测模块，用于在压缩机启动时检测所述压缩机的启动电流并传输给MCU控制模块；

MCU控制模块，用于判断所述启动电流是否在正常的运行电流范围内，并根据判断结果输出不同的信号：当所述启动电流在正常的运行电流范围内时，控制开关模块闭合、使压缩机继续运行；当所述启动电流超出正常的运行电流范围、并持续预设时间时，控制开关模块断开、以关闭压缩机；

开关模块，用于根据所述MCU控制模块的信号直接控制压缩机的开启和关闭。

另一方面，本发明的目的还在于提供一种压缩机反转保护方法，所述保护方法包括以下步骤：

电流检测模块在压缩机启动时检测所述压缩机的启动电流并传输给MCU控制模块；

MCU控制模块判断所述启动电流是否在正常的运行电流范围内，并根据判断结果输出不同的信号：当所述启动电流在正常的运行电流范围内时，控制开关模块闭合、使压缩机继续运行；当所述启动电流超出正常的运行电流范围、并持续预设时间时，控制开关模块断开、以关闭压缩机。

最后，本发明的目的还在于提供一种空调器，该空调器内包括了如上所述的压缩机反转保护系统。

本发明提供的空调器、压缩机反转保护系统及保护方法，依据压缩机反转启动时的启动电流比正转时大的特点，通过启动电流的检测来判断是否正常启动，以便及时发现和防止因接线错误导致反转所引起的不良后果，避免不必要的损坏甚至烧毁现象发生。

附图说明

图1是本发明实施例提供的压缩机反转保护系统的结构框图；

图2是本发明优选实施例提供的压缩机反转保护系统的结构框图；

图3是本发明优选实施例提供的电流检测模块的结构示例图；

图4是本发明优选实施例提供的开关模块和电流选择模块的结构示例图；

图5是本发明实施例提供的压缩机反转保护方法的实现流程图；

图6是本发明优选实施例提供的压缩机反转保护方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的压缩机反转保护系统的结构框图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：

一种压缩机反转保护系统，包括MCU控制模块110以及分别与其相连的电流检测模块120和开关模块130。具体地，电流检测模块120与压缩机的公共端C相连，用于在压缩机启动时检测所述压缩机的启动电流，并传输给MCU控制模块110；MCU控制模块110用于接收启动电流，并判断所述启动电流是否在正常的运行电流范围内，并根据判断结果输出不同的信号：当启动电流在正常的运行电流范围内时，控制开关模块130闭合、使压缩机继续运行；当启动电流超出正常的运行电流范围、并持续预设时间时，控制开关模块130断开、以关闭压缩机；而开关模块130，则用于根据所述MCU控制模块120的信号直接控制压缩机的开启和关闭。

本实施例提供的压缩机反转保护系统，依据压缩机反转启动时的启动电流比正转时大的特点，通过启动电流的检测来判断其是否正常启动，以便及时发现和防止因压缩机接线错误导致反转所引起的不良后果，避免不必要的损坏甚至烧毁现象发生。在具体实施过程中，要根据不同的压缩机类型来确定预设的时间判断基准。一般对于旋转式压缩机来说，可以试运行一分钟左右进行，例如预设时间可以设为50秒；对于涡旋式压缩机来说，试运行的时间以不大于30秒为佳，因此可以设置预设时间为20秒，即在20秒内完成检测并关闭压缩机负载。

图2进一步示出了本发明一优选实施例提供的压缩机反转保护系统的结构框图；同样的，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：

在该优选实施例提供的压缩机反转保护系统中，除了包括与上述实施例相同的的MCU控制模块110、电流检测模块120和开关模块130之外，还包括与MCU控制模块110相连的警示模块240。该警示模块240主要用于在压缩机被关闭时、通过显示故障代码和/或蜂鸣器报警的方式通知用户。

更进一步地，该压缩机反转保护系统还可以包括电流选择模块250。该电流选择模块250也与MCU控制模块110相连，考虑到不同类型、不同型号的压缩机的启动电流和运行电流是不一样的，该电流选择模块250可用于根据不同压缩机的规格提供不同的运行电流给所述MCU控制模块110作为不同的判断依据。

图3则示出了一优选实施例提供的电流检测模块120的结构示例图。参见图3：

电流检测模块120包括电流互感器Li、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电解电容E1和电容C1；压缩机的公用端C穿过电流互感器Li，该电流互感器Li实际是一个线性变压器，其输入电流(被检测电流)与输出电流跟它的内部线圈匝数成正比关系。电流互感器Li次级线圈的输出端接二极管D1的阳极，电阻R1并接在电流互感器Li次级线圈的两端，二极管D1的阴极依次通过电阻R2、电阻R4接MCU控制模块中的A/D口，二极管D3的阴极接工作电压VCC，二极管D3的阳极和二极管D2的阴极同时接在电阻R2和电阻R4的共接端，二极管D2的阳极接地，电阻R3、电解电容E1分别并接在二极管D2的两端，电容C1并接在MCU控制模块110中的A/D口与地之间。

在实际工作过程中，压缩机的启动电流Ii流过电流互感器Li，根据电流互感器Li固定的初级/次级线圈匝数比(常量)C，可确定输出的交流电流Io＝Ii/C；这样电阻R1(通常为1KΩ)两端的电压Uo＝R1*Io＝R1*Ii/C。在经过整流二极管D1半波整流之后，二极管D1的负极与地之间的直流电压V1＝1.414/2*Uo＝0.707*R1*Ii/C，更精确的，还要减掉二极管D1上的压降约0.5V，即V1＝1.414/2*Uo＝0.707*R1*Ii/C-0.5。直流电压V1再经过电阻R2和电阻R3分压，得出二极管D3阳极处的电压值V2＝R3/(R2+R3)*V1＝R3/(R2+R3)*(0.707*R1*Ii/C-0.5)，这也就是最终输入到MCU控制模块110中的A/D检测口的压缩机电流参数模拟量。

优选的，直流电压V2还经过电解电容E1平滑波形，成为较平稳的电压模拟量输入到A/D口，箝位二极管D3的目的是确保输入到A/D检测口的模拟量不大于VCC，以保证芯片的工作可靠性；电阻R4和电容C1则是为了滤除输入量的高频成分，减小其对MCU控制模块110的影响。

图4示出了本发明另一优选实施例提供的开关模块和电流选择模块的结构示例图，同样的，为了便于说明，其也仅示出了与本实施例相关的部分，参见图4：

开关模块130包括继电器K1、NPN型三极管Q1、二极管D4和电阻R5；NPN型三极管Q1的基极通过电阻R5接MCU控制模块110中的电压信号输出口，NPN型三极管Q1的集电极同时接继电器K1和二极管D4的阳极，二极管D4的阴极接供电电压，NPN型三极管Q1的发射极接地。在具体工作过程中，当MCU控制模块110中的电压信号输出口输出高电平时，NPN型三极管Q1导通使继电器K1吸合，压缩机开启；当MCU控制模块110中的电压信号输出口输出低电平时，NPN型三极管Q1截止使继电器K1断开，压缩机关闭。

进一步地，电流选择模块250是通过电阻R6和下拉电阻JR1实现的；电阻R6和下拉电阻JR1依次串接在工作电压VCC与地之间，电阻R6和下拉电阻JR1的共接端作为所述电流选择模块250的输出端接MCU控制模块110。根据不同的压缩机电流规格，MCU控制模块110可以通过芯片外部的电流选择模块250中的下拉电阻JR1来选择对应的电流参数，对应的阻值和启动运行电流表可以根据不同的压缩机来统计设定。

另一方面，本发明还提供一种压缩机反转保护方法。图5示出了本发明实施例提供的压缩机反转保护方法的实现流程图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：

步骤S10：电流检测模块在压缩机启动时检测所述压缩机的启动电流并传输给MCU控制模块。

步骤S20：MCU控制模块判断所述启动电流是否在正常的运行电流范围内，并根据判断结果输出不同的信号：当所述启动电流是在正常的运行电流范围内时，进入步骤S21；当所述启动电流超出正常的运行电流范围、进一步判断是否持续预设时间，当超过预设时间时，进入步骤S22。

步骤S21：控制开关模块闭合、使压缩机继续运行。

步骤S22：控制开关模块断开、以关闭压缩机。

在具体实施过程中，图6示出了本发明另一优选实施例提供的压缩机反转保护方法的实现流程图。同样的，为了便于说明，其也仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示：

步骤S01：电流选择模块根据不同压缩机的规格提供不同的运行电流参数。

步骤S21：控制开关模块闭合、使压缩机继续运行。

步骤S22：控制开关模块断开、以关闭压缩机，并进入步骤S30。

步骤S30：警示模块在压缩机被关闭时、通过显示故障代码和/或蜂鸣器报警的方式通知用户。

在本优选实施例中，不仅可以在压缩机反转时及时关闭压缩机，还能够通过显示故障代码和蜂鸣器报警的至少一种方式通知用户进行线路故障排查，进一步保证了系统运行的可靠性。

最后，本发明实施例还提供一种空调器。特别地，所述空调器包括以上任一实施例提供的压缩机反转保护系统。

值得注意的是，上述实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种压缩机反转保护系统，其特征在于，所述保护系统包括：

2.如权利要求1所述的压缩机反转保护系统，其特征在于，所述保护系统还包括:

警示模块，用于在压缩机被关闭时、通过显示故障代码和/或蜂鸣器报警的方式通知用户。

3.如权利要求1所述的压缩机反转保护系统，其特征在于，所述保护系统还包括:

电流选择模块，用于根据不同压缩机的规格提供不同的运行电流给所述MCU控制模块。

4.如权利要求1所述的压缩机反转保护系统，其特征在于，所述电流检测模块包括：电流互感器Li、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电解电容E1和电容C1；

压缩机的公用端穿过所述电流互感器Li的初级线圈，所述电流互感器Li次级线圈的输出端接所述二极管D1的阳极，所述电阻R1并接在所述电流互感器Li次级线圈的两端，所述二极管D1的阴极依次通过所述电阻R2、电阻R4接所述MCU控制模块中的A/D口，所述二极管D3的阴极接工作电压VCC，所述二极管D3的阳极和所述二极管D2的阴极同时接在所述电阻R2和电阻R4的共接端，所述二极管D2的阳极接地，所述电阻R3、电解电容E1分别并接在所述二极管D2的两端，所述电容C1并接在所述MCU控制模块中的A/D口与地之间。

5.如权利要求1所述的压缩机反转保护系统，其特征在于，所述开关模块包括继电器K1、NPN型三极管Q1、二极管D4和电阻R5；

所述NPN型三极管Q1的基极通过所述电阻R5接所述MCU控制模块中的电压信号输出口，所述NPN型三极管Q1的集电极同时接继电器K1和所述二极管D4的阳极，所述二极管D4的阴极接供电电压，所述NPN型三极管Q1的发射极接地；

当MCU控制模块中的电压信号输出口输出高电平时，所述NPN型三极管Q1导通使所述继电器K1吸合，压缩机开启；当MCU控制模块中的电压信号输出口输出低电平时，所述NPN型三极管Q1截止使所述继电器K1断开，压缩机关闭。

6.如权利要求3所述的压缩机反转保护系统，其特征在于，所述电流选择模块是通过电阻R6和下拉电阻JR1实现的；

所述电阻R6和下拉电阻JR1依次串接在工作电压VCC与地之间，所述电阻R6和下拉电阻JR1的共接端作为所述电流选择模块的输出端接所述MCU控制模块。

7.一种压缩机反转保护方法，其特征在于，所述保护方法包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的压缩机反转保护方法，其特征在于，所述保护方法还包括以下步骤：

警示模块在压缩机被关闭时、通过显示故障代码和/或蜂鸣器报警的方式通知用户。

9.如权利要求7所述的压缩机反转保护方法，其特征在于，所述运行电流参数是通过电流选择模块根据不同压缩机的规格提供的。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求1-6任一项所述的压缩机反转保护系统。