CN205119376U - 机房空调及其风机的调速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机房空调及其风机的调速器。其中，该调速器包括：模数采样接口，与设置在机房空调的冷凝器中的传感器连接，用于获取传感器采集的冷凝参数；外机控制器，与模数采样接口连接，用于基于冷凝参数确定智能功率IPM模块的驱动信号；信号输出端口，与外机控制器连接，用于输出驱动信号；IPM模块，连接在信号输出端口与机房空调风机之间，用于在驱动信号的驱动下对机房空调风机进行调速。本实用新型准确地调整机房空调风机的风速，解决了现有技术中无法按照冷凝器的压力控制风机风速的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调控制领域，具体而言，涉及一种机房空调及其风机的调速器。
背景技术
现有技术中，大多数的机房空调调速器的控制功能单一，界面简单，控制资源很少且价格昂贵，而且一部分调速器还停留在纯硬件控制的方式上，可靠性不高且抗干扰能力较差，并不能按照客户要求的功能进行匹配。另外一部分转变成芯片控制的调速器，也只是停留在单片机控制上，也无法准确控制风机的风速，由于不能按照冷凝器的压力控制风机风速。
针对上述无法按照冷凝器的压力控制风机风速的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了一种机房空调及其风机的调速器，以至少解决无法按照冷凝器的压力控制风机风速的问题。
根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种机房空调风机调速器，该机房空调风机调速器包括：模数采样接口，与设置在机房空调的冷凝器中的传感器连接，用于获取传感器采集的冷凝参数；外机控制器，与模数采样接口连接，用于基于冷凝参数确定智能功率IPM模块的驱动信号；信号输出端口，与外机控制器连接，用于输出驱动信号；IPM模块，连接在信号输出端口与机房空调风机之间，用于在驱动信号的驱动下对机房空调风机进行调速。
进一步地，模数采样接口包括下述至少之一：管温模数采样接口、环温模数采样接口、压力模数采样接口以及电源电压采样接口。
进一步地，外机控制器通过电源电压采样接口与电源的直流母线连接，用于将直流母线上的电压转换为驱动信号。
进一步地，外机控制器通过SCI总线与内机控制器连接，外机控制器将冷凝参数通过SCI总线传输至内机控制器，并通过内机控制器的显示器显示冷凝参数。
进一步地，调速器还包括：拨码开关，与机房空调风机连接，用于调节机房空调风机的风速。
进一步地，调速器通过RS485通讯线与从外机控制器建立通讯连接。
进一步地，调速器通过CAN总线与至少两台机房空调风机进行通讯。
进一步地，调速器还包括：过载信号输入接口，与过载开关电路连接，用于接收过载故障信号；外机控制器与过载信号输入接口连接，用于在接收到过载故障信号之后停机。
进一步地，调速器还包括：存储器，与外机控制器连接，用于存储机房空调风机的电机参数。
根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种机房空调，该机房空调包括上述的机房空调风机的调速器，且该机房空调的内机的供电电压和外机的供电电源不同。
采用本实用新型，可以将检测到的冷凝器的冷凝压力(或环境温度、管路温度)等冷凝参数输出对应的风机转速，从而能够保证系统冷媒一定的冷凝压力，具体地，可以通过驱动IPM模块准确地调整机房空调风机的风速，解决了现有技术中无法按照冷凝器的压力控制风机风速的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型实施例的一种机房空调风机的调速器的结构示意图；
图2是根据本实用新型实施例的一种可选的机房空调风机的调速器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。
根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种机房空调风机调速器，该机房空调风机调速器包括：如图1所示的模数采样接口31，与设置在机房空调的冷凝器中的传感器32连接，用于获取传感器采集的冷凝参数；外机控制器33，与模数采样接口连接，用于获取冷凝参数对应的风机转速值，并基于风机转速值确定智能功率IPM模块的驱动信号；信号输出端口35，与外机控制器连接，用于输出驱动信号；IPM模块37，连接在信号输出端口与机房空调风机39之间，用于在驱动信号的驱动下对机房空调风机进行调速。
采用本实用新型，可以将检测到的冷凝器的冷凝压力(或环境温度、管路温度)等冷凝参数输出对应的风机转速，从而能够保证系统冷媒一定的冷凝压力，具体地，可以通过驱动IPM模块准确地调整机房空调风机的风速，解决了现有技术中无法按照冷凝器的压力控制风机风速的问题。
在图2所示的实施例中，在信号输出端口35与IPM模块37之间还可以设置有电平转换单元49，用于将IPM模块37输出的驱动信号的电平转换为IPM模块37的工作电平。
可选地，模数采样接口包括下述至少之一：管温模数采样接口41、环温模数采样接口42、压力模数采样接口43以及电源电压采样接口44。
通过上述实施例，可以通过各种外设接口以及各种开关量和模拟量的输入输出，通过对主芯片灵活的配置从而实现客户所需要的功能，通过这些接口可以轻松实现升级或降低维护成本。
在本实用新型的上述实施例中，外机控制器通过电源电压采样接口与电源的直流母线连接，用于将直流母线上的电压转换为驱动信号。
具体地，调速器中的外机控制器主要将冷凝器中冷凝压力(或是冷凝温度)，从数据表中读取对应的压力检测模拟电压，该数据表可以为R22压力传感器以及R410A压力传感器对应的数据表，该数据表中保存有冷凝压力(或是冷凝温度)与输出电压的对应关系。
在获取压力检测模拟电压之后，将压力检测模拟电压通过电阻分压的方式输入到外机控制器的主芯片(如DSP芯片)中的模拟输入接口，通过该主芯片对压力检测模拟电压进行模拟量处理，得到理论风机转速值(即上述的风机转速值)。该模拟量处理可以是通过读取数据表中的对应关系实现。
可选地，在获取压力检测模拟电压之后，可以对应输出的模拟电压采用拨码开关的方式进行风机的调速。
具体地，由于机房空调外风机采用的是交流异步电机，故可以将上述理论转速通过电机转速与电源频率关系式n＝60f(1-s)/p(其中n表示转子转速；f表示电源频率；p表示电机极对数；s表示电机转差率)得出相对应的电源频率。
此调速器的控制方式采用空间矢量控制SVPWM的方法。这种控制方式的好处在于能够充分利用直流母线电压，避免能源浪费；其中通过主芯片将直流母线的电压输出为PWM信号(即上述的具有占空比的脉冲宽度调制信号)来驱动IPM模块从而对风机进行调速，得出的实际风机转速值可以和理论转速值进行比较同时将其两者之间误差进行调整，从而使实际转速值达到理论转速值。
进一步地，外机控制器通过SCI总线与内机控制器47连接，外机控制器将冷凝参数通过SCI总线传输至内机控制器，并通过内机控制器的显示器显示冷凝参数。
上述实施例中，通过检测管路冷凝压力输出对应的外机风机转速，同时这些参数信息可以通过内机控制器的显示屏显示，以便于客户读取这些参数，进一步的方便对该空调进行调试。
进一步地，调速器还包括：拨码开关，与机房空调风机连接，用于调节机房空调风机的风速。
采用拨码开关，主要是因为操作便捷且可以区分各类所需状态下(例如区分制冷剂种类、调速档位以及外机序号等)的调速。
进一步地，调速器通过RS485通讯线与从外机控制器建立通讯连接。
进一步地，调速器通过CAN总线与至少两台机房空调风机进行通讯
通过上述实施例，采用RS485通讯可以进行两台外风机的实施监控，同时也可以利用主芯片中CAN总线接口对多台风机进行联调。
上述实施例中调速器的通讯方式主要采用RS485通讯方式，该通讯方式的主要好处在于可以远距离通讯，同时也可以实现一拖二(即主从外机)的控制从而降低成本(如果客户想要进行多台风机的实时监控可以采用主芯片中CAN接口进行多联机实时监控)。
进一步地，调速器还包括：过载信号输入接口46，与过载开关电路连接，用于接收过载故障信号；外机控制器与过载信号输入接口连接，用于在接收到过载故障信号之后停机。
可选地，风机中自带有过载开关，可以通过搭建过载开关电路将过载故障信号可以输入到主芯片用以达到停机的效果，避免在过载情况下运行损坏风机。
上述实施例中调速器的外机控制器的主芯片采用DSP芯片，主要是由于芯片资源丰富并集成了各类接口，可以直接通过编写程序进行范围控制。
进一步地，调速器还包括：存储器，与外机控制器连接，用于存储机房空调风机的电机参数。
如图2所示的E2PROM45主要用于对电机的参数进行存储，其一可以减少主芯片工作的压力，使其能够达到最优运行效果；其二可以供客户调试参数使用(如用不同厂家的电机)。
需要进一步说明的是，图2所示的实施例中，外机控制器还可以通过LIN总线与从外机控制器48建立通讯连接。
根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种机房空调，该机房空调包括上述的机房空调风机的调速器，且该机房空调的内机的供电电源和外机的供电电源不同。
在上述实施例中，机房空调内外机采取独立供电方式，可以避免相互之间的电磁干扰。
本实用新型实施例中的调速器主芯片采用DSP扩展资源多的特点，其扩展程序中包含各种模块可供客户自由选择并满足其需求；机房空调内外机采取独立供电方式；通过RS485通讯方式可以进行一拖二的控制，当然也可以采用CAN总线通讯实现多台外机的联调；调速方式采用了拨码开关的方式进行。通过上述实施例可以实现以下有益效果：
主芯片集成了各种A/D采样接口、数字信号接口以及各类功能接口等扩展资源较之前的MCU丰富了许多，同时也就不需要搭建外部接口，从而节约了成本；机房空调内外机采取独立供电的方式避免了相互之间的干扰；通过CAN总线通讯方式可以对多台外机实时监控；通过检测管路冷凝压力输出对应的外机风机转速，同时这些参数信息可以通过内机显示屏中反馈到客户读取以便进一步的进行调试；调速方式采用拨码开关的方式使客户操作方便。
采用本实用新型，可以将检测到的冷凝器的冷凝压力(或环境温度、管路温度)等冷凝参数输出对应的风机转速，从而能够保证系统冷媒一定的冷凝压力，具体地，可以通过驱动IPM模块准确地调整机房空调风机的风速，解决了现有技术中无法按照冷凝器的压力控制风机风速的问题。
上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种机房空调风机的调速器，其特征在于，包括：
模数采样接口，与设置在机房空调的冷凝器中的传感器连接，用于获取所述传感器采集的冷凝参数；
外机控制器，与所述模数采样接口连接，用于基于所述冷凝参数确定智能功率IPM模块的驱动信号；
信号输出端口，与所述外机控制器连接，用于输出所述驱动信号；
所述IPM模块，连接在所述信号输出端口与所述机房空调风机之间，用于在所述驱动信号的驱动下对所述机房空调风机进行调速。
2.根据权利要求1所述的调速器，其特征在于，所述模数采样接口包括下述至少之一：管温模数采样接口、环温模数采样接口、压力模数采样接口以及电源电压采样接口。
3.根据权利要求2所述的调速器，其特征在于，所述外机控制器通过所述电源电压采样接口与电源的直流母线连接，用于将所述直流母线上的电压转换为所述驱动信号。
4.根据权利要求1所述的调速器，其特征在于，所述外机控制器通过SCI总线与内机控制器连接，所述外机控制器将所述冷凝参数通过所述SCI总线传输至所述内机控制器。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的调速器，其特征在于，所述调速器还包括：拨码开关，与所述机房空调风机连接，用于调节所述机房空调风机的风速。
6.根据权利要求1所述的调速器，其特征在于，所述调速器通过RS485通讯线与从外机控制器建立通讯连接。
7.根据权利要求1或6所述的调速器，其特征在于，所述调速器通过CAN总线与至少两台所述机房空调风机进行通讯。
8.根据权利要求1所述的调速器，其特征在于，所述调速器还包括：
过载信号输入接口，与过载开关电路连接，用于接收过载故障信号；
所述外机控制器与所述过载信号输入接口连接，用于在接收到所述过载故障信号之后停机。
9.根据权利要求8所述的调速器，其特征在于，所述调速器还包括：存储器，与所述外机控制器连接，用于存储所述机房空调风机的电机参数。
10.一种机房空调，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的机房空调风机的调速器，且该机房空调的内机的供电电压和外机的供电电源不同。
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