CN204166300U - 一体化变频节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种一体化变频节能控制系统，包括变频器控制器、变频器驱动模块和若干辅助检测传感电路；变频器控制器具有公共端、电源端、控制信号输出端和若干开关信号输入端；变频器驱动模块具有市电输入端子、驱动输出端子、控制信号输入端和供电输出端；辅助检测传感电路连接到变频器控制器的开关信号输入端和公共端；变频器控制器的控制信号输出端通过通讯电缆与变频器驱动模块的控制信号输入端连接；变频器控制器的电源端通过电力线与变频器驱动模块的供电端连接。本实用新型的一体化变频节能控制系统无需采用PLC电路，自身即可实现PLC功能，简化结构，大大降低错误率。

Description

一体化变频节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及变频控制领域，应用于供水、中央空调、供暖等系统。

背景技术

随着环保节能减排的大趋势，在供水、中央空调、供暖的各种系统中，都需要使用一体化变频节能控制系统。以供水系统为例，采用PLC采集压力信息，进行PID运算，把频率控制信号传给变频器，由变频器改变电机的工作状态，从而控制压力的大小，实现恒压控制；另一方面，其他开关信号也通过PLC接收，进行程序运算，然后输出控制信号，控制变频器启停。

但是这种方式组合部件较多，连接较复杂，容易产生故障，由于连接的逻辑器件多，一旦某小范围故障，仍会造成大范围的逻辑错误，影响实际工作。

实用新型内容

针对上述现有技术不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种连接简单、故障率低，同时又能满足使用需求的一体化变频节能控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为，一体化变频节能控制系统，包括变频器控制器、变频器驱动模块和若干辅助检测传感电路；变频器控制器具有公共端、电源端、控制信号输出端和若干开关信号输入端；变频器驱动模块具有市电输入端子、驱动输出端子、控制信号输入端和供电输出端；辅助检测传感电路连接到变频器控制器的开关信号输入端和公共端；变频器控制器的控制信号输出端通过通讯电缆与变频器驱动模块的控制信号输入端连接；变频器控制器的电源端通过电力线与变频器驱动模块的供电端连接。这样的方案使变频系统无需采用PLC电路，利用辅助检测传感电路提供开关信号，利用变频器本身的控制器进行控制，简化控制的输出。

进一步的技术方案为，所述变频器驱动模块包括辅助电源电路和IPM驱动电路；所述市电输入端子连接到辅助电源电路的输入端；辅助电源电路的输出端分别连接至供电输出端和IPM驱动电路的输入端；IPM驱动电路的控制端到控制信号输入端。

进一步的技术方案为，所述变频器驱动模块还包括电压检测电路和缺相掉电检测电路；电压检测电路的输入端和缺相掉电检测电路的输入端均与市电输入端子连接；电压检测电路的输出端和缺相掉电检测电路的输出端分别连接到变频器控制器的一个开关信号输入端。这样的方案对供电进行检测，避免供电问题影响正常工作。

进一步的技术方案为，所述变频器驱动模块还包括上电封锁及IPM故障输出电路；所述上电封锁及IPM故障输出电路的输入端分别与辅助电源电路的输出端、市电输入端子连接；上电封锁及IPM故障输出电路的输出端与IPM驱动电路连接。

进一步的技术方案为，还包括外围器件；所述外围器件包括散热器、散热风扇、可控硅和霍尔器件；所述变频器驱动模块还包括风扇驱动电路、可控硅驱动电路、可控硅导通检测电路和温度检测电路；温度检测电路的输入端与散热器连接，温度检测电路的输出端与变频器控制器的一个开关信号输入端连接；可控硅导通检测电路的输入端与可控硅连接，可控硅导通检测电路的输出端与变频器控制器的一个开关信号输入端连接；可控硅驱动电路的输入端与变频器控制器连接，可控硅驱动电路的输出端与可控硅连接；霍尔器件与变频器控制器连接。这样的方案使一体化变频节能控制系统能有效维持较优的自身工作状态。

进一步的技术方案为，所述变频器驱动模块还包括母线电压检测电路和母线电压指示电路；母线电压检测电路的输入端用于连接到供电母线，母线电压检测电路的输出端与母线电压指示电路连接。

优选地，所述辅助检测传感电路为压力表、压力检测反馈电路、温度比较电路或湿度比较电路中的一种或多种。

本实用新型的一体化变频节能控制系统无需采用PLC电路，自身即可实现PLC功能，简化结构，大大降低错误率。

附图说明

图1是本实用新型一体化变频节能控制系统的连接结构示意图。

图2是本实用新型一体化变频节能控制系统的应用结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型的一体化变频节能控制系统，包括变频器控制器、变频器驱动模块和若干辅助检测传感电路。变频器控制器具有公共端、电源端、控制信号输出端和若干开关信号输入端。变频器驱动模块包括辅助电源电路、IPM驱动电路、上电封锁及IPM故障输出电路、电压检测电路、缺相掉电检测电路、母线电压检测电路和母线电压指示电路；变频器驱动模块具有市电输入端子、驱动输出端子、控制信号输入端和供电输出端。

辅助检测传感电路连接到变频器控制器的开关信号输入端和公共端，使该信号直接由变频器控制器读取，进行控制输出。变频器控制器的控制信号输出端通过通讯电缆与变频器驱动模块的控制信号输入端连接，由变频器驱动模块改变驱动输出状态，从而改变电机的工作状态。变频器控制器的电源端通过电力线与变频器驱动模块的供电端连接。

具体地，所述市电输入端子连接到辅助电源电路的输入端；辅助电源电路的输出端分别连接至供电输出端和IPM驱动电路的输入端，IPM驱动电路的控制端到控制信号输入端，IPM驱动电路的输出端连接到所述驱动输出端子。辅助电源电路采用一般的变压、整流等变换电源模块实现即可。上电封锁及IPM故障输出电路的输入端分别与辅助电源电路的输出端、市电输入端子连接；上电封锁及IPM故障输出电路的输出端与IPM驱动电路连接。辅助电源电路获得外部电源的供电，转换为IPM驱动电路工作的电源(电压及电流)，由变频器控制器的输出控制信号改变IPM驱动电路中的逆变输出部分的通断，从而对被控电机的工作状态进行控制。上电封锁及IPM故障输出电路保障IPM驱动电路的正常工作。电压检测电路的输入端和缺相掉电检测电路的输入端均与市电输入端子连接；电压检测电路的输出端和缺相掉电检测电路的输出端分别连接到变频器控制器的一个开关信号输入端，利用变频器控制器接收信号电压检测信号、缺相检测信号，直接改变控制输出状态。母线电压检测电路的输入端用于连接到供电母线，母线电压检测电路的输出端与母线电压指示电路连接；母线电压检测电路可以采用公知的电压检测电路对母线进行电压检测，母线电压指示电路可以是采用指示灯电路、显示电路或者警报器等方式实现。

还包括外围器件；所述外围器件包括散热器、散热风扇、可控硅和霍尔器件；所述变频器驱动模块还包括风扇驱动电路、可控硅驱动电路、可控硅导通检测电路和温度检测电路；温度检测电路的输入端与散热器连接，温度检测电路的输出端与变频器控制器的一个开关信号输入端连接；可控硅导通检测电路的输入端与可控硅连接，可控硅导通检测电路的输出端与变频器控制器的一个开关信号输入端连接；可控硅驱动电路的输入端与变频器控制器连接，可控硅驱动电路的输出端与可控硅连接；霍尔器件与变频器控制器连接。通过散热器检测一体化变频节能控制系统本身的温度进行检测，当过热时可驱动散热风扇工作降温。

所述辅助检测传感电路为压力表、压力检测反馈电路、温度比较电路或湿度比较电路中的一种或多种。图2以恒流供水为例，本实用新型的一体化变频节能控制系统驱动水泵工作，实现恒压输出。市政进水管网上设有作为辅助检测传感电路之一的市政缺水保护模块，所述市政缺水保护模块可以为压力表及其外围电路，外围电路是指压力表的相关偏置电路(与具体型号的压力表有关)，也指把压力表信号转化可与变频器控制器匹配的开关信号的电路，例如把电平拉高的上拉电路、饱和放大电路等。对市政进水管网上的水压进行检测，把水压信号转换为电开关信号传输至变频器控制器，使变频器控制器改变控制输出状态，例如市政缺水则停止水泵工作，保护整个供水系统。还包括与水泵连接的水泵缺水保护模块，同理水泵缺水保护模块可以为压力表及其外围电路；还包括与水泵出水至用户管网的管道连接的压力反馈模块、水压超压模块等。对于空调及供暖等系统，辅助检测传感电路还可以为检测湿度、温度或其他环境参数的电路。

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

Claims (7)

1.一体化变频节能控制系统，其特征在于：包括变频器控制器、变频器驱动模块和若干辅助检测传感电路；变频器控制器具有公共端、电源端、控制信号输出端和若干开关信号输入端；变频器驱动模块具有市电输入端子、驱动输出端子、控制信号输入端和供电输出端；辅助检测传感电路连接到变频器控制器的开关信号输入端和公共端；变频器控制器的控制信号输出端通过通讯电缆与变频器驱动模块的控制信号输入端连接；变频器控制器的电源端通过电力线与变频器驱动模块的供电端连接。 

2.根据权利要求1所述的一体化变频节能控制系统，其特征在于：所述变频器驱动模块包括辅助电源电路和IPM驱动电路；所述市电输入端子连接到辅助电源电路的输入端；辅助电源电路的输出端分别连接至供电输出端和IPM驱动电路的输入端；IPM驱动电路的控制端到控制信号输入端。 

3.根据权利要求2所述的一体化变频节能控制系统，其特征在于：所述变频器驱动模块还包括电压检测电路和缺相掉电检测电路；电压检测电路的输入端和缺相掉电检测电路的输入端均与市电输入端子连接；电压检测电路的输出端和缺相掉电检测电路的输出端分别连接到变频器控制器的一个开关信号输入端。 

4.根据权利要求2所述的一体化变频节能控制系统，其特征在于：所述变频器驱动模块还包括上电封锁及IPM故障输出电路；所述上电封锁及IPM故障输出电路的输入端分别与辅助电源电路的输出端、市电输入端子连接；上电封锁及IPM故障输出电路的输出端与IPM驱动电路连接。 

5.根据权利要求2所述的一体化变频节能控制系统，其特征在于：还包括外围器件；所述外围器件包括散热器、散热风扇、可控硅和霍尔器件；所述变频器驱动模块还包括风扇驱动电路、可控硅驱动电路、可控硅导通检测电路和温度检测电路；温度检测电路的输入端与散热器连接，温度检测电路的输出端与变频器控制器的一个开关信号输入端连接；可控硅导通检测电路的输入端与可控硅连接，可控硅导通检测电路的输出端与变频器控制器的一个开关信号输入端连接；可控硅驱动电路的输入端与变频器控制器连接，可控硅驱动电路的输出端与可控硅连接；霍尔器件与变频器控制器连接。 

6.根据权利要求2所述的一体化变频节能控制系统，其特征在于：所述变频器驱动模块还包括母线电压检测电路和母线电压指示电路；母线电压检测电路的输入端用于连接到供电母线，母线电压检测电路的输出端与母线电压指示电路连接。 

7.根据权利要求1所述的一体化变频节能控制系统，其特征在于：所述辅助检测传感电路为压力表、压力检测反馈电路、温度比较电路或湿度比较电路中的一种或多种。