CN208253881U - 快速稳定飞机地面空调机组制热出风温度的节能控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种快速稳定飞机地面空调机组制热出风温度的节能控制装置，是在空调机组设置有环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器、风压传感器、加热调节装置和PLC可编程控制系统；环境温度传感器设置于进风管的进风端，出风温度传感器、风速传感器和风压传感器设置于送风管的出风口，进风管和送风管上分别设置有电加热器；加热调节装置设置交流接触器、固态继电器和周波控制器，固态继电器的输出端连接电加热器并通过交流接触器的通断来开关电加热器，由PLC可编程控制系统实时采集空调机组传感器的数据，并输出PLC控制信号控制周波控制器，由周波控制器产生触发波形驱动固态继电器而调节电加热器的功率输出。具有接线简单、对电网的电磁污染小、成本低等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种快速稳定飞机地面空调机组制热出风温度的节能控制装置。
背景技术
飞机地面空调机组是专为民用客运、货运飞机停靠登机廊桥时提供通风、冷却、除湿、加热和空气过滤的一种全新风特种空调机，为乘客和机组人员在飞机待飞过程中创造舒适的空调环境。
在冬季，飞机地面空调机组通过启动加热器使机组风机吸入的空气加热，利用送风管道和专用接头，通过飞机机身下部的外接空调接口向飞机机舱送风。
为了节约能耗，必须稳定飞机地面空调机组的制热送风温度。目前，国内外飞机地面空调机组一般都采用电加热器，电加热器采用多级或调功器进行调节。采用多级调节时，加热功率的投入和退出为阶梯状，机组出风温度波动大，精度难以达到精确控制要求，节能效果差；采用调功器调节控制时，精度相对较为稳定，但控制成本较高且由于电压波形琦变，存在谐波干扰，机组控制可靠性下降，调功器有时还会对机场其他设备造成干扰，影响其他设备的正常运行。
也就是说，飞机地面空调机组加热量的合理投入和控制，是解决飞机地面空调机组制热出风温度精度能否达标、机组运行是否节能的关键。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种快速稳定飞机地面空调机组制热出风温度的节能控制装置。
本实用新型，是在空调机组设置有环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器、风压传感器、加热调节装置和PLC可编程控制系统；环境温度传感器设置于进风管的进风端，出风温度传感器、风速传感器和风压传感器设置于送风管的出风口，进风管和送风管上分别设置有电加热器；加热调节装置设置交流接触器、固态继电器和周波控制器，固态继电器的输出端连接电加热器并通过交流接触器的通断来开关电加热器，由PLC可编程控制系统实时采集环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器和风压传感器的数据，并输出PLC控制信号控制周波控制器，由周波控制器产生触发波形驱动固态继电器而调节电加热器的功率输出。
本实用新型，在空调机组设置有送风机并由PLC可编程控制系统控制调整送风机的运行频率。
本实用新型，加热调节装置在交流接触器的前端设置有短路及过载保护的空气开关。
本实用新型，PLC可编程控制系统根据制热出风温度设定值、环境温度及出风温度的实际差值，比较运算后输出0～10V的比例控制信号给周波控制器，周波控制器按比例控制信号的大小在固定周期内输出一定量的正弦触发波形，持续触发过零型固态继电器的导通工作，输出均匀分布的正弦波电源，从而持续调节加热器输出功率。
PLC可编程控制系统在整个加热控制过程中，实时检测机组的送风干球温度、送风量和风压，并根据控制对象温度的滞后特性，对电加热器的热量投入及退出做出超前判断而提前动作；根据实时环境温度不同区域，投入不同量的加热功率；根据送风温度实测值与设定值的差距，调整加热功率的投入；根据送风量设定值大小，投入相应的加热功率。运行过程中，在满足飞机风压、送风量的前提下，还可对送风机频率适量调整，快速稳定送风干球温度，使送风干球温度实测值更快达到设定值要求,使加热运行更加高效节能，降低运行成本。
本实用新型，采用过零式周波控制信号直接驱动过零型固态继电器的方式，由于采用过零式触发及关断，因此负载上的电流是以完整正弦波为单位并且均匀分布，不仅提高了调节精度，且避免了斩波控制方式导致的高次谐波，具有接线简单、对电网的电磁污染小、成本低等优点。
下面实施例结合附图说明对本实用新型作进一步的说明。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的配置示意图；
图2是图1实施例的加热调节装置的电原理图。
图中，1、环境温度传感器；2、出风温度传感器；3、风速传感器；4、风压传感器；5、进风管；6、送风管；71、72、电加热器；8、交流接触器；9、固态继电器；10、周波控制器；11、送风机；12、空气开关；13、第一蒸发器；14、风机进风管；15、风机出风管；16、第二蒸发器；17、控制箱；18、框架部件。
具体实施方式
参照图1至图2，本实施例是一种快速稳定飞机地面空调机组制热出风温度的节能控制装置的配置，该飞机地面空调机组制热装置是在框架部件18上设置进风管5、第一蒸发器13、风机进风管14、送风机11、风机出风管15、第二蒸发器16、送风管6、控制箱17和节能控制装置，该节能控制装置是在空调机组设置有环境温度传感器1、出风温度传感器2、风速传感器3、风压传感器4、加热调节装置和PLC可编程控制系统；环境温度传感器设置于进风管5的进风端，出风温度传感器、风速传感器和风压传感器设置于送风管6的出风口，进风管和送风管上分别设置有电加热器71、72；加热调节装置设置交流接触器8、固态继电器9和周波控制器10，固态继电器的输出端连接电加热器并通过交流接触器的通断来开关电加热器，由PLC可编程控制系统实时采集环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器和风压传感器的数据，并输出PLC控制信号控制周波控制器，由周波控制器产生触发波形驱动固态继电器而调节电加热器的功率输出；在空调机组设置有送风机11并由PLC可编程控制系统控制调整送风机的运行频率；加热调节装置在交流接触器8的前端设置有短路及过载保护的空气开关12。
本实用新型，飞机地面空调机组在制热运行时，空气流经过新风口的环境温度传感器和电加热器，再由送风机将处理后的热风由机组出风口送出，出风口上安装有温度、风速、风压等传感器对出风参数进行实时检测，PLC可编程控制系统根据所测数据，进行各种逻辑关系运算后，实时将所需的0～10V电加热控制信号送至周波控制器，周波控制器根据该信号大小，在固定周期内输出相应正弦波形控制固态继电器工作，通过PLC可编程控制系统的智能运算，精准的调节加热量的投入，与实际所需加热量同步匹配，快速达到并稳定出风干球温度，避免加热功率反复投入及退出带来的扰动和耗能。
本实用新型，电加热器由空气开关作为短路及过载保护，交流接触器作为通断控制，当固态继电器导通时，电加热器接通交流正弦波额定电源作制热运行。空气开关、交流接触器、固态继电器和周波控制器等控制元件可以安装在飞机地面空调机组的控制箱中，固态继电器的输出端A2、B2、C2引出连接至风道内部的电加热器接线柱上，通过交流接触器的通断来接通和切断加热器电源，通过由PLC可编程控制系统提供的0～10V电加热控制信号调节周波控制器，进而调节固态继电器导通角的导通时长。
出风温度传感器、环境温度传感器将所检测的温度对应的电阻值通过屏蔽电线传至控制箱内的电阻接收模块EM AR02，EM AR02将阻值信号通过模/数转换器后传送给PLC可编程控制系统，温度信号经PLC可编程控制系统处理后，用于数据显示、机组出风温度的调节。
风速传感器3将检测到的风速信号转化为4-20mA的模拟量信号，通过控制箱内的接收模块EM AM06的模/数转换器将信号传到PLC可编程控制系统，PLC可编程控制系统将风速信号换算为风量信号，用于数值显示及风量调节。
风压传感器4将检测到的风压信号转化为4-20mA的模拟量信号，通过控制箱的接收模块EM AM06的模/数转换器将信号传到PLC可编程控制系统，经PLC可编程控制系统处理后的风压信号，用于数据显示、机组出风风压的调节、出风风压高低值保护等。
Claims (3)
1.一种快速稳定飞机地面空调机组制热出风温度的节能控制装置，其特征在于：是在空调机组设置有环境温度传感器（1）、出风温度传感器（2）、风速传感器（3）、风压传感器（4）、加热调节装置和PLC可编程控制系统；
所述环境温度传感器设置于进风管（5）的进风端，所述出风温度传感器、风速传感器和风压传感器设置于送风管（6）的出风口，所述进风管和送风管上分别设置有电加热器（71、72）；
所述加热调节装置设置交流接触器（8）、固态继电器（9）和周波控制器（10），所述固态继电器的输出端连接电加热器并通过交流接触器的通断来开关电加热器，由PLC可编程控制系统实时采集环境温度传感器、出风温度传感器、风速传感器和风压传感器的数据，并输出PLC控制信号控制周波控制器，由周波控制器产生触发波形驱动固态继电器而调节电加热器的功率输出。
2.根据权利要求1所述快速稳定飞机地面空调机组制热出风温度的节能控制装置，其特征在于：在空调机组设置有送风机（11）并由PLC可编程控制系统控制调整送风机的运行频率。
3.根据权利要求1或2所述快速稳定飞机地面空调机组制热出风温度的节能控制装置，其特征在于：所述加热调节装置在交流接触器（8）的前端设置有短路及过载保护的空气开关（12）。
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|---|---|---|---|---|
| CN110006142A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-07-12 | 北京小米移动软件有限公司 | 恒温控制方法、装置、电子设备和存储介质 |
| CN111998444A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-27 | 深圳中集天达吉荣航空制冷有限公司 | 一种飞机地面空调机组及其除霜方法 |
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