CN209893551U - 一种中央空调的节能变频控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种中央空调的节能变频控制系统，包括冷却水箱、冷却塔、冷却水管道、冷却水泵、处理器和变频器，每个冷却风机上均耦接有过流保护电路，所述过流保护电路包括过流检测装置，具有输入端和输出端，其输入端耦接于冷却风机的供电回路，以用于检测冷却风机是否过流以输出相应的过流检测信号；开关电路，具有输入端和输出端，其输入端耦接于过流检测装置的输出端以接收过流检测信号，并从其输出端输出相应的开关信号；继电器，其常闭触点串接在冷却风机的供电回路上，其线圈耦接于开关电路的输出端以接收开关信号并响应于开关信号控制其常闭触点的通断。本实用新型具有提高冷却风机使用寿命的效果。

Description

一种中央空调的节能变频控制系统

技术领域

本实用新型涉及中央空调的技术领域，尤其是涉及一种中央空调的节能变频控制系统。

背景技术

空调在国家入户电网电压有220伏、50赫兹条件下工作的规格，中央空调有冷冻水和冷却水两个独立的系统，传统的中央空调需要通过压缩机将制冷剂（冷冻水）注入蒸发器以吸收热量进行制冷，在这个过程中，需要对中央空调内部进行散热，由此在中央空调内部通入冷却水管道，冷却水管道中的冷却水会因吸收热量而升温，因此，需要对升温后的冷却水进行降温，然而传统的空调都采用频率固定的冷却水泵来进行驱动，因此耗电量比较大。

为解决上述问题，公告号为CN208566922U的中国专利公开了一种变频降温系统以及中央空调，冷却水泵用于抽取冷却水箱中冷却水并注入到冷却水管道中，冷却水经冷却水管道吸收热量后至冷却塔中冷却后流回至冷却水箱，处理器控制变频器改变冷却水泵的抽水量，实现了调节冷却水管道中冷却水循环吸热量大小的功能。其中，冷却塔的塔顶安装有至少一个冷却风机，冷却风机用于对冷却塔内的冷却水降温。

但是若冷却风机在运行中出现过载、欠压则会导致过流的情况，进而导致风机在过流的情况下继续运行下去，若不及时维修，将影响冷却风机的使用寿命，在冷却塔中其中一个冷却风机的损坏，将影响冷却塔的冷却效率，因此存在一定的改进之处。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种中央空调的节能变频控制系统，能在一定程度上提高冷却风机的使用寿命。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种中央空调的节能变频控制系统，包括冷却水箱、冷却塔、冷却水管道、冷却水泵、处理器和变频器，所述处理器用于控制变频器改变所述冷却水泵的抽水量，所述冷却水泵用于抽取冷却水箱中的冷却水注入到冷却水管道中，冷却水管道中的冷却水经吸收热量后至冷却塔中冷却后流回冷却水箱，所述冷却塔的塔顶安装有至少一个冷却风机，每个冷却风机上均耦接有过流保护电路，所述过流保护电路包括：

过流检测装置，具有输入端和输出端，其输入端耦接于冷却风机的供电回路，以用于检测冷却风机是否过流以输出相应的过流检测信号；

开关电路，具有输入端和输出端，其输入端耦接于过流检测装置的输出端以接收过流检测信号，并从其输出端输出相应的开关信号；

继电器，其常闭触点串接在冷却风机的供电回路上，其线圈耦接于开关电路的输出端以接收开关信号并响应于开关信号控制其常闭触点的通断。

通过上述技术方案，冷却水泵抽取冷却水箱中的冷却水进入到冷却水管道中，冷却水管道布置在中央空调内，冷却水管道中的冷却水吸收中央空调内部的热量后升温，升温后的冷却水流至冷却塔中冷却，冷却塔中冷却后的冷却水重新流向冷却水箱，其中，变频器能够改变冷却水泵的抽水量，调节冷却水管道吸热大小的功能，冷却风机能够对冷却塔中的冷却水进行降温；

本申请通过过流检测装置实时检测冷却风机的过流情况，在冷却风机过流时，通过开关电路控制继电器动作以切断冷却风机的供电回路，以避免冷却风机在过流情况下继续运行，从而在一定程度上提高冷却风机的使用寿命，该冷却风机停止运行后，其他冷却风机继续对冷却塔中的冷却水进行冷却，在工作人员对冷却风机进行维护后，实现冷却风机的继续运作。

优选的，所述开关电路上耦接有蜂鸣器，所述蜂鸣器响应于开关信号以发出警示。

通过上述技术方案，在冷却风机发生过流情况并停止运行后，蜂鸣器能够发出警示声音，实现对工作人员的提醒。

优选的，所述过流检测装置包括：

电流互感器，具有输入端和输出端，其输出端耦接于冷却风机的供电回路，并从其输出端输出相应的互感电流值；

整流桥，具有输入端和输出端，其输入端耦接于电流互感器的输出端上；

负载电阻，其耦接于整流桥的输出端上；

过流检测电路，其耦接于负载电阻以用于检测负载电阻中的互感电流值是否过流以输出相应的过流检测信号至开关电路。

通过上述技术方案，电流互感器的输入端耦接在冷却风机的供电回路上，并且从其输出端输出相应的互感电流值（互感电流值随着驱动电机电流大小变化而产生相应的变化），互感电流值经过整流桥到达负载电阻上，通过过流检测电路检测负载电阻的电压值来检测驱动电机的过流情况，使得检测结果更加精准。

优选的，所述过流检测电路包括555芯片和分压部，所述555芯片的八脚耦接于负载电阻后接地，所述555芯片的八脚还耦接于分压部后连接电压Vcc。

通过上述技术方案，通过555芯片与分压部对经过负载电阻的励磁互感电流值的过流情况进行实时检测，若负载的励磁互感电流值过大（即冷却风机的电流过大），通过分压部使得555芯片的八脚电压下降，此时555芯片六脚的电压高于五脚的电压，从而使得555芯片的三脚输出信号由高电平变为低电平，从而通过开关电路控制继电器动作以切断冷却风机的供电回路。

优选的，所述过流检测电路还包括调节部，所述调节部耦接于555芯片的六脚以用于调节555芯片预设的基准电压值。

通过上述技术方案，调节部的设置，能对基准电压值进行调节，以保证过流检测电路满足不同型号冷却风机的使用。

优选的，所述过流检测电路还包括复位部，所述复位部耦接于555芯片的二脚以用于提供低电平对555芯片进行复位。

通过上述技术方案，复位部的设置，在555芯片的三脚输出低电平后，在555芯片的二脚引入一个低电平输入信号，能使得555芯片实现复位以输出高电平的输出信号，以满足过流检测电路的多次重复使用。

优选的，所述冷却水管道具有进水口和出水口，所述冷却水管道的进水口连接至冷却水泵，所述冷却水管道的出水口连接至冷却塔，所述冷却水管道进水口、出水口分别安装有与所述处理器电连接的第一温度传感器和第二温度传感器，所述处理器根据第一温度传感器和第二温度传感器之间的温度差控制所述变频器调节冷却水泵的抽水量。

通过上述技术方案，第一温度传感器和第二温度传感器的设置，使得变频器改变冷却水泵的抽水量，提高精确度高。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

本申请通过过流检测装置实时检测冷却风机的过流情况，在冷却风机过流时，通过开关电路控制继电器动作以切断冷却风机的供电回路，以避免冷却风机在过流情况下继续运行，从而在一定程度上提高冷却风机的使用寿命，该冷却风机停止运行后，其他冷却风机继续对冷却塔中的冷却水进行冷却，在工作人员对冷却风机进行维护后，实现冷却风机的继续运作。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例中处理器的连接示意图；

图3为实施例中过流检测装置的连接示意图；

图4为实施例中过流检测电路的电路图；

图5为实施例中开关电路的电路图。

附图标记：1、冷却水箱；2、冷却塔；3、冷却水管道；4、冷却水泵；5、第一温度传感器；6、第二温度传感器；7、冷却风机；8、回水管道；9、电子阀；10、第三温度传感器；11、过流检测装置；12、开关电路；13、过流检测电路；131、分压部；132、调节部；133、复位部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

结合图1和图2所示，一种中央空调的节能变频控制系统，包括冷却水箱1、冷却塔2、冷却水管道3、冷却水泵4、处理器和变频器，冷却水箱1中存储有冷却水，冷却水泵4具有进水端和出水端，冷却水泵4的进水端连通于冷却水箱1以用于抽取冷却水箱1中的冷却水。

冷却水管道3具有进水口和出水口，冷却水管道3呈盘状或螺旋状或直管状设置，冷却水管道3布置在中央空调内以用于吸收中央空调内部的热量，冷却水管道3的进水口连接与冷却水泵4的出水端，冷却水管道3的出水口连接至冷却塔2。

变频器电连接于冷却水泵4，变频器用于控制冷却水泵4动作，冷却水泵4用于抽取冷却水箱1中的冷却水注入到冷却水管道3中，冷却水管道3中的冷却水经吸收热量后至冷却塔2中冷却后流回冷却水箱1。处理器电连接于变频器，处理器用于控制变频器工作，并相应控制控制变频器改变所述冷却水泵4的抽水量，实现了调节冷却水管道3中冷却水吸热量的大小。其中，冷却水管道3进水口、出水口分别安装有与所述处理器电连接的第一温度传感器5和第二温度传感器6，处理器根据第一温度传感器5和第二温度传感器6之间的温度差控制所述变频器调节冷却水泵4的抽水量。

冷却塔2的塔顶安装有至少一个冷却风机7，冷却风机7用于对冷却塔2内的冷却水进行降温，每个冷却风机7均受控于处理器得电或失电，具体地，处理器上电连接有电控开关，在一个实施例中，电控开关采用继电器，电控开关的常开触点串接在冷却风机7的供电回路上，电控开关的线圈受控于处理器得电或失电，从而实现处理器对冷却风机7启停的控制。

冷却塔2的底部设置有回水管道8，回水管道8连接至冷却水箱1，回水管道8上安装有电子阀9，冷却塔2的底部设置有第三温度传感器10，电子阀9和第三温度传感器10连接于处理器，第三温度传感器10用于检测冷却塔2中冷却水的温度值，并在温度值符合设定的阈值时，处理器控制电子阀9开启以将冷却塔2中的冷却水排放进入到冷却水箱1中。

结合图2和图3所示，每个冷却风机7上均耦接有过流保护电路，过流保护电路通过电线从冷却风机7上引出，并置于工作人员的工作室中。过流保护电路包括过流检测装置11、开关电路12、蜂鸣器HA和继电器KM4。

过流检测装置11具有输入端和输出端，其输入端耦接于冷却风机7的供电回路，用于检测冷却风机7是否过流以输出相应的过流检测信号。开关电路12具有输入端和输出端，其输入端耦接于过流检测装置11的输出端以接收过流检测信号Vg，并从其输出端输出相应的开关信号。蜂鸣器HA耦接于开关电路12并响应于开关信号以发出警示。

其中，继电器KM4的常闭触点KM4-1串接在冷却风机7的供电回路上，继电器KM4线圈耦接于开关电路12的输出端以接收开关信号并响应于开关信号控制其常闭触点KM4-1的通断。

过流检测装置11包括电流互感器、整流桥、负载电阻RL和过流检测电路13。电流互感器具有输入端和输出端，其输出端耦接于冷却风机7的供电回路，并从其输出端输出相应的互感电流值；整流桥具有输入端和输出端，其输入端耦接于电流互感器的输出端上；负载电阻RL耦接于整流桥的输出端上；过流检测电路13耦接于负载电阻RL用于检测负载电阻RL中的互感电流值是否过流以输出相应的过流检测信号Vg至开关电路12。

若直接去检测冷却风机7的电流，由于冷却风机7的电流过大，容易导致过流检测装置11损坏，负载电阻RL代替冷却风机7的方式，通过过流检测电路13检测负载电阻RL的电压值来检测冷却风机7的过流情况，不仅达到保护过流检测装置11的目的，并且使得检测结果更加精准。

如图4所示，过流检测电路13包括555芯片、分压部131、调节部132及复位部133；分压部131为分压电阻R4，555芯片的八脚耦接于负载电阻RL后接地，555芯片的八脚还耦接于分压部131后连接电压Vcc；调节部132耦接于555芯片的六脚用于调节555芯片预设的基准电压值，调节部132包括可变电阻器RP1和电阻R6，可变电阻器RP1和电阻R6相互串联；复位部133耦接于555芯片的二脚用于提供低电平对555芯片进行复位，复位部133为复位开关S1，复位开关S1的一端连接电阻R5后连接电压Vcc，复位开关S1的另一端接地，555芯片的二脚连接在复位开关S1与电阻R5之间的连接点上。

预先调节可变电阻器RP1，使得555芯片的六脚电压正好低于三分之二电压Vcc；在冷却风机7运行过程中，若冷却风机7出现过流的情况，将使得555芯片的八脚电压降低，此时555芯片的六脚电压高于555芯片五脚的电压，使得接到555芯片六脚内的比较器改变状态，使得双稳态触发器复位，555芯片的三脚即变成低电平输出。

按压复位开关S1，使得555芯片内的另一个比较器的反相端拉到低电平，该比较器改变状态使得双稳态触发器置位，555芯片的三脚再次输出高电平。

如图5所示，开关电路12包括：第七电阻R7，其一端耦接于过流检测装置11的输出端；第八电阻R8，其一端耦接于第七电阻R7的另一端，其另一端接地；NPN型三极管Q1，其基极耦接于第七电阻R7和第八电阻R8之间的连接点上，其发射极接地，其集电极耦接于继电器KM4的线圈后连接电压Vcc；二极管D1，其两端反并联在继电器KM4的线圈两端。其中，蜂鸣器HA串联连接在三极管Q1和二极管D1之间。

工作过程：

在过流检测装置11检测到冷却风机7过流后，过流检测装置11输出高电平的过流检测信号至三极管Q1的基极，三极管Q1导通，控制蜂鸣器HA得电发出警示声音，进而控制继电器KM4的线圈得电，控制其常闭触点KM4-1断开，以断开冷却风机7的供电回路，使得冷却风机7不再运转。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种中央空调的节能变频控制系统，包括冷却水箱(1)、冷却塔(2)、冷却水管道(3)、冷却水泵(4)、处理器和变频器，所述处理器用于控制变频器改变所述冷却水泵(4)的抽水量，所述冷却水泵(4)用于抽取冷却水箱(1)中的冷却水注入到冷却水管道(3)中，冷却水管道(3)中的冷却水经吸收热量后至冷却塔(2)中冷却后流回冷却水箱(1)，所述冷却塔(2)的塔顶安装有至少一个冷却风机(7)，其特征在于，每个冷却风机(7)上均耦接有过流保护电路，所述过流保护电路包括：

过流检测装置(11)，具有输入端和输出端，其输入端耦接于冷却风机(7)的供电回路，以用于检测冷却风机(7)是否过流以输出相应的过流检测信号；

开关电路(12)，具有输入端和输出端，其输入端耦接于过流检测装置(11)的输出端以接收过流检测信号，并从其输出端输出相应的开关信号；

继电器，其常闭触点串接在冷却风机(7)的供电回路上，其线圈耦接于开关电路(12)的输出端以接收开关信号并响应于开关信号控制其常闭触点的通断。

2.根据权利要求1所述的一种中央空调的节能变频控制系统，其特征在于，所述开关电路(12)上耦接有蜂鸣器，所述蜂鸣器响应于开关信号以发出警示。

3.根据权利要求1所述的一种中央空调的节能变频控制系统，其特征在于，所述过流检测装置(11)包括：

电流互感器，具有输入端和输出端，其输出端耦接于冷却风机(7)的供电回路，并从其输出端输出相应的互感电流值；

整流桥，具有输入端和输出端，其输入端耦接于电流互感器的输出端上；

负载电阻，其耦接于整流桥的输出端上；

过流检测电路(13)，其耦接于负载电阻以用于检测负载电阻中的互感电流值是否过流以输出相应的过流检测信号至开关电路(12)。

4.根据权利要求3所述的一种中央空调的节能变频控制系统，其特征在于，所述过流检测电路(13)包括555芯片和分压部(131)，所述555芯片的八脚耦接于负载电阻后接地，所述555芯片的八脚还耦接于分压部(131)后连接电压Vcc。

5.根据权利要求4所述的一种中央空调的节能变频控制系统，其特征在于，所述过流检测电路(13)还包括调节部(132)，所述调节部(132)耦接于555芯片的六脚以用于调节555芯片预设的基准电压值。

6.根据权利要求5所述的一种中央空调的节能变频控制系统，其特征在于，所述过流检测电路(13)还包括复位部(133)，所述复位部(133)耦接于555芯片的二脚以用于提供低电平对555芯片进行复位。

7.根据权利要求1所述的一种中央空调的节能变频控制系统，其特征在于，所述冷却水管道(3)具有进水口和出水口，所述冷却水管道(3)的进水口连接至冷却水泵(4)，所述冷却水管道(3)的出水口连接至冷却塔(2)，所述冷却水管道(3)进水口、出水口分别安装有与所述处理器电连接的第一温度传感器(5)和第二温度传感器(6)，所述处理器根据第一温度传感器(5)和第二温度传感器(6)之间的温度差控制所述变频器调节冷却水泵(4)的抽水量。

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