WO2015123833A1 - 一种多功能ecm电机及其应用的hvac系统 - Google Patents

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赵勇
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Zhongshan Broad Ocean Motor Co Ltd
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14—Electronic commutators
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
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    • H02P6/14—Electronic commutators

Definitions

  • the utility model relates to a multifunctional ECM motor and an HVAC system thereof.
  • the motor in the traditional domestic central air conditioner generally uses a single-phase AC motor PSC, a single-phase AC motor, which is inefficient, relatively energy-intensive, and has a large noise. Controllability is low in intelligence.
  • the ECM motor can directly replace the original PSC motor without changing the circuit structure of the original application system of the PSC motor (such as the HVAC air conditioning control system), and the installation and debugging are simple, and the development cost is reduced.
  • the motor has a single function and cannot be applied to different working situations. For example, it cannot replace the ECM motor that detects the AC input gear position signal on the market.
  • the XI 3 motor has a gear input signal of 24VAC, and the ECM motor of the PSC motor is replaced.
  • the gear input signal is 115VAC or 230VAC.
  • the two are not compatible.
  • the ECM motor that replaces the PSC motor cannot be directly set in the operating parameters such as power supply voltage, steering, reprogramming, etc. The setting is relatively troublesome, resulting in more developed models. Chaos, management and costs are greatly increased;
  • the purpose of the utility model is to provide a multifunctional ECM motor which has a simple structure and can easily replace a PSC motor and an ECM motor with an AC input as a gear position signal on the market, which is simple to replace, convenient in wiring, low in cost, and assembled.
  • a variety of circuits in one can be adapted to different workplaces, high reliability, saving time and cost of management and development.
  • Another object of the present invention is to provide an HVAC system that can replace the PSC motor with the ECM motor of the present invention or replace the ECM motor with the AC input as the gear position signal, which is easy to install, convenient to wire, and does not need to change the original HVAC system structure, low transformation cost, wide application range and higher electrical efficiency.
  • a multifunctional ECM motor includes a motor and a motor controller.
  • the motor controller includes a control box and a control circuit board installed in the control box.
  • the control circuit board is integrated with a microprocessor, an inverter circuit, a gear position detecting circuit, and
  • the power supply part is connected to the external AC power input
  • the output part of the power supply part supplies power to each part of the circuit
  • the gear position detection circuit is connected to a plurality of gear position input lines, and only one way of the gear position input line is selected to be in the on state, and the other The road is selected to be in the disconnected state without electricity.
  • the gear position detecting circuit includes a plurality of current sensing units, and each gear input line is respectively connected to a first input end of a current sensing unit, and the output end of the current sensing unit is connected.
  • the microprocessor selects the operating parameter of the motor according to the detected power-on state signal of each gear position input line, and controls the motor to operate according to the selected operating parameter, and the characteristic is: the current sensing unit is compatible with the detection 24V low-voltage AC signal and 115V or 230V high-voltage AC signal on the line input line.
  • the motor controller described above further includes a first AC input lead, a second AC input lead, a common lead, a ground lead, a first jumper, and a second jumper, and the first jumper is connected to the second AC input lead
  • the second jumper is connected to the common lead, and the second input ends of the current sensing unit are connected in parallel and respectively connected to the common lead and the second jumper.
  • gear position input lines refer to the 5-way gear input lines (Nl, N2, N3, N4, N5).
  • the 5-way gear input line and the first AC input lead and the ground lead are connected with a total of 7 leads to the equipment system, the first jump The line and the second jumper are short-circuited by the connector, and one of the 5-way gear input lines is 115V or 230V high-voltage alternating current, one of the 5-position input lines and the first AC input lead are used as the AC power supply. Input, and connect to the power section, the second AC input lead and the common lead are left floating.
  • the 5-way gear input line and the first AC input lead, the ground lead, the second AC input lead and the common lead are 9 in total.
  • the lead wire is connected to the device system, the first jumper wire and the second jumper wire are disconnected, the first AC input lead wire and the second AC input lead wire are input as an external AC power source and are connected to the power source part, and the 5-way gear position input line (Nl, N2, N3, N4, N5) One of them is low 24V Press alternating current and pair with the common lead (COM) to form a loop.
  • the microprocessor described above is further connected to a serial communication unit, the microprocessor establishes a communication connection externally through the serial communication unit, and forms a serial communication port;
  • the power supply portion includes a voltage double conversion device, and is set in the power supply
  • the port connector terminal turns on or off the double voltage conversion device, so that the voltage double conversion device is in a double voltage or double voltage operation state;
  • the processor is also connected to the steering setting circuit, and the terminal is connected through the steering setting port.
  • the steering setting circuit is turned on or off, and the steering setting circuit supplies a control signal to the microprocessor, and the microprocessor controls the forward or reverse operation of the motor through the inverter circuit.
  • the lead box sheath is mounted on the control box, and the 5-way gear input line and the first AC input lead, the ground lead, the second AC input lead and the common lead are led out from the lead sheath at the lead.
  • a jumper box is mounted on the jacket, and a serial communication port, a power setting port, a steering setting port, and a motor type selection port, a serial communication port, a power setting port, a steering setting port, and a motor type selection are installed in the jumper box.
  • the port is respectively provided with a connection terminal, and the connection terminal of the motor type selection port is electrically connected with the first jumper and the second jumper respectively, and the first jumper and the second jumper are electrically connected by selecting a port installation connector to the motor type. Or unplug the connector and disconnect it.
  • the output end of the gear position detecting circuit described above is connected to the microprocessor through a filter circuit.
  • An HVAC system including a thermostat THERMOSTAT, an HVAC system controller that originally controls the PSC motor, and a thermostat THERMOSTAT inputs a control signal to the HVAC system controller, which is characterized by: directly replacing the original PSC motor with a multi-function ECM motor, multifunctional
  • the ECM motor includes a motor and a motor controller.
  • the motor controller includes a control box and a control circuit board installed in the control box.
  • the control circuit board integrates a microprocessor, an inverter circuit, a gear position detecting circuit, and a power supply part, and a power supply part.
  • the gear position detection circuit is connected to several gear position input lines, only one way of the gear input line is selected to be in conduction state, and the other roads are selected to be in There is no power in the disconnected state, and the gear position detecting circuit includes a plurality of current sensing units, each of which is connected to a first input end of a current sensing unit, and the output end of the current sensing unit is connected to the input of the microprocessor.
  • the microprocessor selects the motor according to the detected power-on status signals of the input lines of the respective gear positions.
  • the current sensing unit is compatible with detecting 24V low-voltage AC signals and 115V or 230V high-voltage AC signals of a plurality of gear input lines
  • the motor controller further includes the first AC input lead (N), a second AC input lead (L), a common lead (COM), a ground lead (E), a first jumper (L1) and a second jumper (L 2), first hop
  • the line (L1) is connected to the second AC input lead (L)
  • the second jumper (L 2 ) is connected to the common lead (COM)
  • the second input end of the current sensing unit is connected in parallel to the common lead (COM).
  • the second jumper Connected to the second jumper (L2), connect a plurality of gear input lines and a first AC input lead and a ground lead to a total of 7 leads to the HVAC system controller, and the first jumper and the second jumper are connected
  • the plug-in is short-circuited by a jumper.
  • One of the 5-way gear input lines is a 115V or 230V high-voltage alternating current
  • one of the 5-position gear input lines and the first AC input lead are used as an AC power input, and are connected to the power supply part.
  • Two post Stream input? The I line and the common lead are left floating.
  • the microprocessor described above is further connected to a serial communication unit, the microprocessor establishes a communication connection externally through the serial communication unit, and forms a serial communication port;
  • the power supply portion includes a voltage double conversion device, and is set in the power supply
  • the port connector terminal turns on or off the double voltage conversion device, so that the voltage double conversion device is in a double voltage or double voltage operation state;
  • the processor is also connected to the steering setting circuit, and the terminal is connected through the steering setting port.
  • the steering setting circuit is turned on or off, and the steering setting circuit supplies a control signal to the microprocessor, and the microprocessor controls the forward or reverse operation of the motor through the inverter circuit.
  • the above-mentioned several gear position input lines refer to the 5-way gear input lines (Nl, N2, N3, N4, N5)
  • the control box is equipped with a lead sheath, the 5-position gear input line and the first AC input lead
  • the ground lead, the second AC input lead and the common lead are led out from the lead sheath.
  • a jumper box is mounted on the lead sheath, and a serial communication port and a power setting port are installed in the jumper box.
  • Steering port and motor type selection port, serial communication port, power setting port, steering setting port and motor type selection port are respectively connected with connection terminals, and the connection terminals of the motor type selection port are respectively connected to the first jumper and the second jumper Electrically connected together, the first jumper and the second jumper are electrically connected by disconnecting or unplugging the connector by selecting a port mounting connector for the motor type.
  • An HVAC system including a thermostat THERMOSTAT, an HVAC system controller that originally controls the ECM motor, and a thermostat THERMOSTAT inputs a control signal to the HVAC system controller, which is characterized by: directly replacing the original ECM motor with a multi-function ECM motor, multifunctional
  • the ECM motor includes a motor and a motor controller.
  • the motor controller includes a control box and a control circuit board installed in the control box.
  • the control circuit board integrates a microprocessor, an inverter circuit, a gear position detecting circuit, and a power supply part, and a power supply part.
  • the gear position detection circuit is connected to several gear position input lines, only one way of the gear input line is selected to be in conduction state, and the other roads are selected to be in There is no power in the disconnected state, and the gear position detecting circuit includes a plurality of current sensing units, each of which is connected to a first input end of a current sensing unit, and the output end of the current sensing unit is connected to the input of the microprocessor.
  • the microprocessor selects the motor according to the detected power-on status signals of the input lines of the respective gear positions.
  • the motor controller further includes an AC input lead (N), a second AC input lead (L), a common lead (COM), a ground lead (E), a first jumper (L1) and a second jumper (L 2), a first The jumper (L1) is connected to the second AC input lead (L), the second jumper (L 2 ) is connected to the common lead (COM), and the second input of the current sensing unit is connected in parallel to the common lead (COM) Connected to the second jumper (L2), connect the 5-way gear input line and the first AC input lead, the ground lead, the second AC input lead, and the common lead to a total of 9 leads to the HVAC system controller,
  • the first AC input lead and the second AC input lead are used as external AC power input and are connected to the power supply part.
  • the microprocessor described above is further connected to a serial communication unit, the microprocessor establishes a communication connection externally through the serial communication unit, and forms a serial communication port;
  • the power supply portion includes a voltage double conversion device, and is set in the power supply
  • the port connector terminal turns on or off the double voltage conversion device, so that the voltage double conversion device is in a double voltage or double voltage operation state;
  • the processor is also connected to the steering setting circuit, and the terminal is connected through the steering setting port.
  • the steering setting circuit is turned on or off, and the steering setting circuit supplies a control signal to the microprocessor, and the microprocessor controls the forward or reverse operation of the motor through the inverter circuit.
  • the above-mentioned several gear position input lines refer to 5-position gear input lines (Nl, N2, N3, N4, N5)
  • the control box is provided with a lead sheath, a 5-position gear input line and a first AC input lead.
  • the ground lead, the second AC input lead and the common lead are led out from the lead sheath.
  • a jumper box is mounted on the lead sheath, and a serial communication port and a power setting port are installed in the jumper box.
  • Steering port and motor type selection port, serial communication port, power setting port, steering setting port and motor type selection port are respectively connected with connection terminals, and the connection terminals of the motor type selection port are respectively connected to the first jumper and the second jumper Electrically connected together, the first jumper and the second jumper are electrically connected by disconnecting or unplugging the connector by selecting a port mounting connector for the motor type.
  • the ECM motor has a simple structure and can easily replace the PSC motor and the ECM motor with the AC input as the gear position signal on the market.
  • the replacement is simple, the wiring is convenient, the cost is low, and a plurality of circuits are integrated, which can be adapted to different ones. Workplace, high reliability, saving time and cost of management and development, multi-purpose, cost-effective;
  • the motor controller integrates the serial communication unit, the steering setting circuit and the double voltage conversion device, so that the ECM motor can be applied to different working places, with high reliability and wide application range;
  • the output end of the gear position detecting circuit is connected to the microprocessor through the filter circuit, which can effectively reduce the current fluctuation at the output end of the gear position detecting circuit, and improve the accuracy and reliability of the microprocessor detection;
  • the control box is equipped with a lead sheath, a 5-position gear input line and a first AC input lead, a ground lead, a second AC input lead and a common lead. A total of 9 leads are led out from the lead sheath, in the lead sheath A jumper box is installed, and a serial communication port, a power setting port, a steering setting port, and a motor type selection port are installed in the jumper box, and serial communication is performed.
  • the port, the power setting port, the steering setting port, and the motor type selection port are respectively respectively provided with connection terminals, and the connection terminals of the motor type selection port are electrically connected with the first jumper and the second jumper, respectively, the first jumper and the second
  • the jumper is connected to the motor type by selecting the port installation connector or disconnecting the connector.
  • the HVAC system has a simple structure.
  • the HVAC system can replace the PSC motor with the ECM motor of the present invention or replace the ECM motor with the AC input as the gear position signal.
  • the installation is easy and convenient, the wiring is convenient, and the original HVAC system structure does not need to be changed. Low cost, wide application range and higher electrical efficiency.
  • Figure 1 is a perspective view of the ECM motor of the present invention
  • Figure 1 is an exploded view of the ECM motor of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram of the circuit principle of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the circuit principle of the power supply portion of the present invention.
  • FIG. 6 is a specific circuit diagram of the rectifier circuit and the DC-DC conversion circuit of the present invention.
  • Figure ⁇ is a circuit diagram of the serial communication circuit of the present invention.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of the steering setting circuit of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic structural view of the ECM motor of the present invention.
  • Figure 10 is a block diagram of the circuit in the second embodiment
  • Figure 11 is a block diagram of the circuit in the third embodiment.
  • Embodiment 1 As shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4, the utility model is a multifunctional ECM motor, comprising a motor 1 and a motor controller 2, the motor controller 1 comprises a control box 21 and is mounted on The control circuit board 22 inside the control box 21, the control circuit board 22 is integrated with a microprocessor, an inverter circuit, a gear position detecting circuit, a rotor position detecting circuit and a power supply portion, and the power supply portion is connected to an external AC power input, and the output of the power supply portion The terminal supplies power to each part of the circuit.
  • the rotor position detecting circuit detects the rotor position signal of the motor through the Hall element and sends it to the microprocessor.
  • the microprocessor controls the motor operation through the inverter circuit, and the gear position detecting circuit is connected to the 5-position gear input line. (Nl, N2, N3, N4, N5), only one way of the gear input line is selected to be in the on state, and the other paths are selected to be in the off state without electricity, and it also includes the first AC input lead ⁇ , the first Two AC input leads L, a common lead C0M, a ground lead E, a first jumper L1 and a second jumper L2, the gear position detecting circuit comprises a plurality of current sensing units, each gear input A first input terminal connected to a current sensing unit, respectively, the first A jumper line LI is connected to the second AC input lead L, the second jumper line L2 is connected to the common lead COM, and the second input end of the current sensing unit is connected in parallel and connected to the common lead COM and the second jumper L2, respectively.
  • the output end of the current sensing unit is connected to the input end of the microprocessor, and the microprocessor selects the operating parameter of the motor according to the detected power-on state signal of each gear position input line, and controls the motor to operate according to the selected operating parameter, current transmission
  • the sensing unit is a Hall current sensor chip and can be found on the market.
  • a number of gear position input lines can be 5-position gear input lines (Nl, N2, N3, N4, N5), or just 3-way gear input lines (Nl, ⁇ 2, ⁇ 3).
  • the 5-way gear input wires (Nl, N2, N3, N4, N5) When replacing the PSC motor used in the corresponding equipment system on the market, connect the 5-way gear input wires (Nl, N2, N3, N4, N5) and the first AC input lead N and the ground lead E to 7 leads.
  • the first jumper L1 and the second jumper L2 are short-circuited by a jumper, and the 5-way gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5) is one of 115V or 230V high-voltage alternating current.
  • One of the 5-position gear input lines (Nl, N2, N3, N4, N5) and the first AC input lead N are used as AC power input, and are connected to the power supply part, the second AC input lead L and the common I line COM Hanging.
  • the 5-position gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5) and the first AC input lead N, the ground lead E, the second AC input lead A total of 9 leads of L and common lead COM are connected to the device system, the first jumper L1 and the second jumper L2 are disconnected, and the first AC input lead N and the second AC input lead L are input as external AC power and connected Power section, 5-channel gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5) One of them is through 24V low-voltage AC.
  • the common lead COM detects the signal and outputs it to the equipment system, that is, COM outputs 24V AC.
  • the power supply part includes EMI or EMC anti-electromagnetic interference circuit, rectifier circuit and DC-DC conversion circuit.
  • the input of EMI or EMC anti-electromagnetic interference circuit is connected with AC input, EMI or EMC anti-electromagnetic interference circuit.
  • the output end is connected to the input end of the rectifier circuit, the rectifier circuit outputs the bus voltage VDC and is connected to the DC-DC conversion circuit, the DC-DC conversion circuit outputs the bus bar +15V, +5V, the bus voltage VDC, +15V, +5V are each Part of the circuit is powered, the rectifier circuit includes a surge current protection circuit, and the DC-DC conversion circuit includes a voltage double conversion device.
  • the voltage double conversion device is turned on or off by connecting the terminal J101 at the power supply setting port, so that the voltage double conversion device is The operating state of double or double pressure, that is, conversion at 115VAC and 230VAC.
  • the microprocessor is also connected to a serial communication unit, and the microprocessor establishes a communication connection through the serial communication unit and forms a serial communication port.
  • the microprocessor is also connected to the steering setting circuit, and the steering setting circuit is turned on or off at the steering setting port connector terminal J601, and the steering setting circuit supplies a control signal to the microprocessor, and micro processing
  • the inverter controls the forward or reverse running of the motor through the inverter circuit.
  • a lead sheath 3, a 5-position gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5) and a first AC input lead N, a ground lead E, a second AC input lead L, and a common lead are mounted on the control box 21.
  • a total of 9 leads 4 of COM are taken out from the lead sheath 3, and a jumper box 5 is mounted on the lead sheath 3, as shown in Fig.
  • a serial communication port 53 and a power setting port are installed in the jump box 5.
  • the steering setting port 52 and the motor type selecting port 54, the serial communication port 53, the power setting port 51, the steering setting port 52, and the motor type selecting port 54 are respectively respectively connected with a connection terminal, and the serial communication port 53 includes a port R/T And COMMON, the power setting port 51 includes ports V+ and V-, the steering setting port 52 includes ports R+ and R-, and the motor type selecting port 54 includes ports L1 and L2, by installing a connector connection port V+ and port at the power setting port 51. V- puts the motor in the operating state of double voltage.
  • the connector on the motor type selection port 54 When replacing the PSC motor used in the corresponding equipment system on the market, install the connector on the motor type selection port 54 to electrically connect the port L1 and the port L2.
  • pull out The connector of motor type selection port 54 disconnects port L1 and port L2.
  • the output of the gear position detecting circuit is connected to the microprocessor through a filter circuit.
  • the principle of the utility model is: When the utility model replaces the PSC motor used in the corresponding equipment system on the market, the 5-way gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5) and the first AC input lead N are used. And the grounding lead E a total of 7 leads 4 are connected to the device system, the first jumper L1 and the second jumper L2 are shorted by the jumper of the connector, the second AC input lead L and the common lead COM are suspended; when the market is to be replaced When using the ECM motor used in the corresponding equipment system, the 5-position gear input lines (Nl, N2, N3, N4, N5) and the first AC input lead N, the ground lead E, the second AC input lead L and the common lead A total of 9 leads of the COM are connected to the device system, the first jumper L1 and the second jumper L2 are disconnected, and the common lead COM detects the signal and outputs it to the device system.
  • the ECM motor has a simple structure, can easily replace the PSC motor and the ECM motor with the AC input as the gear position signal in the market, and has the advantages of simple replacement, convenient wiring, low cost, and a combination of various circuits, which can be adapted to different ones. Workplace, high reliability, saving time and cost of management and development, multi-purpose, cost-effective.
  • Embodiment 2 As shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 10, the utility model relates to an HVAC system, which comprises a thermostat THERMOSTAT, an HVAC system controller that originally controls a PSC motor, and a thermostat THERMOSTAT
  • the HVAC system controller inputs a control signal, and directly replaces the original PSC motor with a multi-function ECM motor including a motor 1 and a motor controller 2, the motor controller 1 including a control box 21 and being mounted in the control box 21
  • the control circuit board 22 is integrated with a microprocessor, an inverter circuit, a gear position detection circuit and a power supply part, and the power supply part is connected to an external AC power input, and the output part of the power supply part supplies power to each part of the circuit.
  • the line gear input lines (Nl, N2, N3, N4, N5), only one of the gear input lines is selected to be in the on state, and the other channels are selected to be in the off state without power, and it also includes the first exchange Input lead ⁇ , second AC input lead L, a common lead C0M, a ground lead E, a first jumper L1 and a second jumper L2,
  • the gear position detecting circuit comprises a plurality of current sensing units, each gear input The wires are respectively connected to the first input end of a current sensing unit, the first jumper L1 is connected to the second AC input lead L, the second jumper L2 is connected to the common lead COM, and the second input end of the current sensing unit is connected in parallel.
  • the output end of the current sensing unit is connected to the input end of the microprocessor, and the microprocessor selects the motor according to the detected power-on status signals of the input lines of the respective gear positions.
  • Operating parameters, and controlling the motor to run according to the selected operating parameters connecting the 5-way gear input lines (Nl, N2, N3, N4, N5) and the first AC input lead N and the ground lead E to the HVAC system.
  • first jump The line L1 and the second jumper L2 are short-circuited by the jumper of the connector, and the 5-way gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5) is one of the high-voltage alternating current, the five-way gear input line (Nl, One of N2, N3, N4, N5) and the first AC input lead N are input as an AC power source, and are connected to the power supply section, the second AC input lead L and the common?
  • the I line COM is suspended.
  • the microprocessor is further connected to a serial communication unit, the microprocessor establishes a communication connection externally through the serial communication unit, and forms a serial communication port;
  • the power supply portion includes a voltage double conversion device, and the terminal is connected through the power supply setting port Turning on or off the voltage double conversion device to make the voltage double conversion device operate at a double voltage or double voltage;
  • the microprocessor is also connected to the steering setting circuit, and is connected or disconnected through the switch port at the steering setting port Turning to the setting circuit, the steering setting circuit supplies a control signal to the microprocessor, and the microprocessor controls the forward or reverse running of the motor through the inverter circuit.
  • a lead sheath 3, a 5-position gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5) and a first AC input lead N, a ground lead E, a second AC input lead L, and a common lead are mounted on the control box 21.
  • a total of 9 leads 4 of the COM are taken out from the lead sheath 3, and a jumper box 5 is mounted on the lead sheath 3, and a serial communication port, a power setting port, a steering setting port, and a motor type are mounted in the jump box 5.
  • the selection port, the serial communication port, the power setting port, the steering setting port, and the motor type selection port are respectively respectively connected with connection terminals, and the connection terminals of the motor type selection port are electrically connected to the first jumper L1 and the second jumper L2, respectively.
  • the first jumper L1 and the second jumper L2 are electrically connected by disconnecting or unplugging the connector by selecting a port mounting connector for the motor type.
  • the HVAC system has a simple structure, and the HVAC system can be replaced by the ECM motor of the utility model.
  • the PSC motor can be easily installed, has convenient wiring, does not need to change the original HVAC system structure, has low transformation cost, wide application range, and higher electrical efficiency.
  • Embodiment 3 As shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 11, the utility model relates to an HVAC system, which comprises a thermostat THERMOSTAT, an HVAC system controller that originally controls an ECM motor, and a thermostat THERMOSTAT
  • the HVAC system controller inputs a control signal, and directly replaces the original ECM motor with a multi-function ECM motor including a motor 1 and a motor controller 2, the motor controller 1 including a control box 21 and being mounted on the control box 21
  • the control circuit board 22 is integrated with a microprocessor, an inverter circuit, a gear position detecting circuit and a power supply part, and The source part is connected to the external AC power input, the output part of the power part is used to supply power to each part of the circuit, and the gear position detection circuit is connected to the 5-position gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5), and the gear input line is only selected one way.
  • the gear position detecting circuit comprises a plurality of current sensing units, each gear input line is respectively connected to a first input end of a current sensing unit, a first jumper L1 and a second AC input lead L is connected, the second jumper L2 is connected to the common lead COM, and the second input ends of the current sensing unit are connected in parallel and respectively connected to the common lead COM and the second jumper L2, and the output end of the current sensing unit is connected to the micro
  • the microprocessor selects the operating parameter of the motor according to the detected power-on state signal of each gear position input line, and controls the motor to operate according to the selected operating parameter, and inputs the 5-way gear position line ( Nl, N2, N3, N4, N
  • the microprocessor is further connected to a serial communication unit, the microprocessor establishes a communication connection externally through the serial communication unit, and forms a serial communication port;
  • the power supply portion includes a voltage double conversion device, and the terminal is connected through the power supply setting port Turning on or off the voltage double conversion device to make the voltage double conversion device operate at a double voltage or double voltage;
  • the microprocessor is also connected to the steering setting circuit, and is connected or disconnected through the switch port at the steering setting port Turning to the setting circuit, the steering setting circuit supplies a control signal to the microprocessor, and the microprocessor controls the forward or reverse running of the motor through the inverter circuit.
  • a lead sheath 3, a 5-position gear input line (Nl, N2, N3, N4, N5) and a first AC input lead N, a ground lead E, a second AC input lead L, and a common lead are mounted on the control box 21.
  • a total of 9 leads 4 of the COM are taken out from the lead sheath 3, and a jumper box 4 is mounted on the lead sheath 3, and a serial communication port, a power setting port, a steering setting port, and a motor type are mounted in the jump box 4.
  • the selection port, the serial communication port, the power setting port, the steering setting port, and the motor type selection port are respectively respectively connected with connection terminals, and the connection terminals of the motor type selection port are electrically connected to the first jumper L1 and the second jumper L2, respectively.
  • the first jumper L1 and the second jumper L2 are electrically connected by disconnecting or unplugging the connector by selecting a port mounting connector for the motor type.
  • the HVAC system has a simple structure, and the HVAC system can replace the ECM motor with the AC input as the gear position signal by using the ECM motor of the utility model, the installation is easy and simple, the wiring is convenient, the original HVAC system structure does not need to be changed, the transformation cost is low, and the application range is wide. , electrical efficiency is higher.

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Abstract

一种多功能ECM电机及其应用的HVAC系统，该ECM电机包括电机和电机控制器，控制线路板上集成有微处理器、逆变电路、档位检测电路和电源部分，档位检测电路连接若干路档位输入线，它还包括第一交流输入引线、第二交流输入引线、一公共引线、一接地引线、第一跳线和第二跳线，每路档位输入线分别连接一块电流传感单元的第一输入端，第一跳线与第二交流输入引线连接，第二跳线与公共引线连接，电流传感单元的第二输入端并联起来后分别与公共引线和第二跳线连接在一起，该ECM电机结构简单，能方便替换PSC电机和市场上以交流输入作为档位信号的ECM电机。

Description

一种多功能 ECM电机及其应用的 HVAC系统
技术领域：
本实用新型涉及一种多功能 ECM电机及其应用的 HVAC系统。
背景技术 ：
近几年， 随着电器领域竟争日趋激烈， 对产品技术要求不断提高， 如要求产品节能环保、 可控性智能化程度高、 开发周期短、 噪音小等。 作为核心部件一一电机， 无疑成为解决上述 技术问题的关键部件， 传统的家用中央空调里面的电机普遍釆用单相交流电机 PSC , 单相交 流电机， 效率低， 比较耗能、 噪音也大， 可控性智能程度低。
随着电机技术的发展， 出现了永磁同步电机， 该种电机带有电机控制器， 利用电机控制 器实现电流的电子换向的目的，所以行业里也有人简称 ECM电机（ e l ec t ron i ca l ly commut a t ed mo t or ), 永磁同步电机具有节能环保、 可靠性和可控性都比较高、 噪音小、 容易实现智能化 等特点， 可以解决单向交流电机的不足， 因此， 现有的家用中央空调里面的单向交流电机逐 渐被永磁同步电机所取替。但是由于单相交流电机与永磁同步电机的电路接口存在较大差别， 电机难以兼容两种不同的电路接口。 当用永磁同步电机替换现有家用中央空调里面的单向交 流电机时， 需要更换电机的电路接口、 修改电机电路等， 更换不方便， 更换成本高。
有鉴于此， 目前已经开发出 ECM电机可以直接替换原来的 PSC电机， 而无须改变 PSC电 机原来应用系统（例如 HVAC空调控制系统） 的电路结构， 安装调试简单， 降低开发成本。
而且目前替换单相交流电机的 ECM电机还普遍存在如下问题：
1 ) 电机功能单一， 不能适用于不同的工作场合， 例如不能替换市场上检测交流输入档位 信号的 ECM电机， 如 XI 3电机， 它的档位输入信号是 24VAC , 而替换 PSC电机的 ECM电机的 档位输入信号时 115VAC或者 230VAC , 两者不兼容 ， 另外， 替换 PSC电机的 ECM电机在电源 电压、 转向、 再编程等运行参数都不能直接设置， 设置相对麻烦， 导致开发型号较多， 产品 混乱， 管理和成本都大为增加；
2 )可靠性能低， 由于不同的工作场合对 ECM电机有不同的要求， 而当 ECM控制不能适应 不同的工作场合时， 容易出错或者事故；
3 )釆用电流互感器及相关电路检测各档位输入线的状态， 互感器的体积大， 成本高， 占 据电机控制器的较大空间， 使据电机控制器散热差；
4 )多个电流互感器传感单元嵌入到电机的接线插头里面， 安装困难， 生产效率低， 不利 于大规模生产。
发明内容： 本实用新型的目的是提供一种多功能 ECM电机， 该 ECM电机结构简单， 能方便替换 PSC 电机和市场上以交流输入作为档位信号的 ECM电机， 替换简单、 接线方便、 成本低， 而且集 合了多种电路于一体， 可适应于不同的工作场合， 工作可靠性高， 节省管理和开发的时间、 成本。
本实用新型的另一个目的是提供 HVAC系统， 该 HVAC系统可以用本实用新型的 ECM电机 替换 PSC电机或者替换以交流输入作为档位信号的 ECM电机， 安装容易简单， 接线方便， 无 需改变原来的 HVAC系统结构， 改造成本低， 适用范围广， 电效率更高。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种多功能 ECM电机， 包括电机和电机控制器， 电机控制器包括控制盒和安装在控制盒 里面的控制线路板， 控制线路板上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路和电源部分， 电源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 档位检测电路连接 若干路档位输入线， 档位输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余各路被选定处于断开状 态没有电， 档位检测电路包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感 单元的第一输入端， 电流传感单元的输出端连接微处理器的输入端， 微处理器根据检测到的 各路档位输入线通电状态信号选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的运行参数运行， 其 特征在于： 电流传感单元兼容检测若干路档位输入线的 24V低压交流信号和 115V或者 230V 高压交流信号。
上述所述的电机控制器还包括第一交流输入引线、 第二交流输入引线、 一公共引线、 一 接地引线、 第一跳线和第二跳线， 第一跳线与第二交流输入引线连接， 第二跳线与公共引线 连接， 电流传感单元的第二输入端并联起来后分别与公共引线和第二跳线连接在一起。
上述所述的若干路档位输入线指 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3, N4 , N5)。
上述所述多功能 ECM电机当要替换市场上相应的设备系统使用的 PSC电机时， 将 5路档 位输入线和第一交流输入引线和接地引线共 7根引线连接到设备系统， 第一跳线和第二跳线 通过接插件进行跳线短接， 5路档位输入线其中一路是通 115V或者 230V高压交流电， 5路档 位输入线的其中一根和第一交流输入引线作为交流电源输入， 并连接入电源部分， 第二交流 输入引线和公共引线悬空。
上述所述多功能 ECM电机当要替换市场上相应的设备系统使用的 ECM电机时， 将 5路档 位输入线和第一交流输入引线、 接地引线、 第二交流输入引线和公共引线共 9根引线连接到 设备系统， 第一跳线和第二跳线断开， 第一交流输入引线、 第二交流输入引线作为外部交流 电源输入并并连接入电源部分， 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3, N4 , N5)其中一路是通 24V低 压交流电并与公共引线 （COM ) 配对组成回路。
上述所述的微处理器还连接一串行通信单元， 微处理器通过串行通信单元对外建立通信 连接， 并形成串行通信端口； 所述的电源部分包括倍压转换装置， 通过在电源设置端口接插 端子接通或者断开倍压转换装置， 使倍压转换装置处于一倍压或者二倍压的运行状态； ^：处 理器还与转向设置电路连接， 通过在转向设置端口接插端子接通或者断开转向设置电路， 转 向设置电路向微处理器输送控制信号，微处理器通过逆变电路控制电机的正转或者反转运行。
上述所述在控制盒上安装有引线护套， 5路档位输入线和第一交流输入引线、 接地引线、 第二交流输入引线和公共引线共 9根引线从引线护套上引出， 在引线护套上安装有跳线盒， 在跳线盒里面安装有串行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口， 串 行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连接端子， 电机 类型选择端口的连接端子与第一跳线和第二跳线分别电连接在一起， 第一跳线和第二跳线通 过向电机类型选择端口安装接插件来电连接或者拔出接插件断开。
上述所述的档位检测电路的输出端通过滤波电路与微处理器连接。
一种 HVAC系统， 包括恒温器 THERMOSTAT, 原来控制 PSC电机的 HVAC系统控制器， 恒温 器 THERMOSTAT向 HVAC系统控制器输入控制信号， 其特征在于： 利用多功能 ECM电机直接替 换原来的 PSC电机， 多功能 ECM电机包括电机和电机控制器， 电机控制器包括控制盒和安装 在控制盒里面的控制线路板， 控制线路板上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路和电 源部分， 电源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 档位检测 电路连接若干路档位输入线， 档位输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余各路被选定处 于断开状态没有电， 档位检测电路包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块 电流传感单元的第一输入端， 电流传感单元的输出端连接微处理器的输入端， 微处理器根据 检测到的各路档位输入线通电状态信号选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的运行参数 运行， 其特征在于： 电流传感单元兼容检测若干路档位输入线的 24V低压交流信号和 115V或 者 230V高压交流信号， 电机控制器还包括第一交流输入引线 （N )、 第二交流输入引线 （L )、 一公共引线（ COM )、 一接地引线（ E )、 第一跳线（ L1 )和第二跳线（ L2 ), 第一跳线（ L1 )与 第二交流输入引线 （L )连接， 第二跳线 （L2 ) 与公共引线 （COM )连接， 电流传感单元的第 二输入端并联起来后分别与公共引线（COM )和第二跳线（L2 )连接在一起， 将若干路档位输 入线和第一交流输入引线和接地引线共 7根引线连接到 HVAC系统控制器，第一跳线和第二跳 线通过接插件进行跳线短接， 5路档位输入线其中一路是通 115V或者 230V高压交流电， 5路 档位输入线的其中一根和第一交流输入引线作为交流电源输入， 并连接入电源部分， 第二交 流输入？ I线和公共引线悬空。
上述所述的微处理器还连接一串行通信单元， 微处理器通过串行通信单元对外建立通信 连接， 并形成串行通信端口； 所述的电源部分包括倍压转换装置， 通过在电源设置端口接插 端子接通或者断开倍压转换装置， 使倍压转换装置处于一倍压或者二倍压的运行状态； ^：处 理器还与转向设置电路连接， 通过在转向设置端口接插端子接通或者断开转向设置电路， 转 向设置电路向微处理器输送控制信号，微处理器通过逆变电路控制电机的正转或者反转运行。
上述所述的若干路档位输入线指 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3, N4 , N5) , 控制盒上安装 有引线护套， 5路档位输入线和第一交流输入引线、 接地引线、 第二交流输入引线和公共引 线共 9根引线从引线护套上引出， 在引线护套上安装有跳线盒， 在跳线盒里面安装有串行通 信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口， 串行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连接端子， 电机类型选择端口的连接端子与第 一跳线和第二跳线分别电连接在一起， 第一跳线和第二跳线通过向电机类型选择端口安装接 插件来电连接或者拔出接插件断开。
一种 HVAC系统， 包括恒温器 THERMOSTAT, 原来控制 ECM电机的 HVAC系统控制器， 恒 温器 THERMOSTAT向 HVAC系统控制器输入控制信号， 其特征在于： 利用多功能 ECM电机直接 替换原来的 ECM电机， 多功能 ECM电机包括电机和电机控制器， 电机控制器包括控制盒和安 装在控制盒里面的控制线路板， 控制线路板上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路和 电源部分， 电源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 档位检 测电路连接若干路档位输入线， 档位输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余各路被选定 处于断开状态没有电， 档位检测电路包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一 块电流传感单元的第一输入端， 电流传感单元的输出端连接微处理器的输入端， 微处理器根 据检测到的各路档位输入线通电状态信号选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的运行参 数运行，其特征在于：电流传感单元兼容检测若干路档位输入线的的 24V低压交流信号和 115V 或者 230V高压交流信号， 电机控制器还包括第一交流输入引线（ N )、第二交流输入引线（ L )、 一公共引线（ COM )、 一接地引线（ E )、 第一跳线（ L1 )和第二跳线（ L2 ), 第一跳线（ L1 )与 第二交流输入引线 （L )连接， 第二跳线 （L2 ) 与公共引线 （COM )连接， 电流传感单元的第 二输入端并联起来后分别与公共引线（ COM )和第二跳线（ L2 )连接在一起， 将 5路档位输入 线和第一交流输入引线、接地引线、 第二交流输入引线和公共引线共 9根引线连接到 HVAC系 统控制器， 第一跳线和第二跳线断开， 第一交流输入引线、 第二交流输入引线作为外部交流 电源输入并并连接入电源部分， 若干路档位输入线的其中一路是通 24V低压交流电并与公共 引线 （COM ) 配对组成回路。
上述所述的微处理器还连接一串行通信单元，微处理器通过串行通信单元对外建立通信 连接， 并形成串行通信端口； 所述的电源部分包括倍压转换装置， 通过在电源设置端口接插 端子接通或者断开倍压转换装置， 使倍压转换装置处于一倍压或者二倍压的运行状态； ^：处 理器还与转向设置电路连接， 通过在转向设置端口接插端子接通或者断开转向设置电路， 转 向设置电路向微处理器输送控制信号，微处理器通过逆变电路控制电机的正转或者反转运行。
上述所述的若干路档位输入线指 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5) , 控制盒上安装 有引线护套， 5路档位输入线和第一交流输入引线、 接地引线、 第二交流输入引线和公共引 线共 9根引线从引线护套上引出， 在引线护套上安装有跳线盒， 在跳线盒里面安装有串行通 信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口， 串行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连接端子， 电机类型选择端口的连接端子与第 一跳线和第二跳线分别电连接在一起， 第一跳线和第二跳线通过向电机类型选择端口安装接 插件来电连接或者拔出接插件断开。
本实用新型与现有技术相比， 具有如下效果：
1 )本实用新型当要替换市场上相应的设备系统使用的 PSC电机时， 将若干路档位输入线 和第一交流输入引线 （Ν )和接地引线 （Ε )共 7根引线连接到设备系统， 第一跳线 （L1 )和 第二跳线（L2 )通过接插件进行跳线短接， 第二交流输入引线（L )和公共引线（COM )悬空； 当要替换市场上相应的设备系统使用的 ECM电机时， 将若干路档位输入线和第一交流输入引 线 （N )、 接地引线 （E )、 第二交流输入引线 （L )和公共引线 （COM )共 9根引线连接到设备 系统， 第一跳线（L1 )和第二跳线（L2 )断开， 公共引线（COM )检测到信号并输出到设备系 统。 因此， 该 ECM电机结构简单， 能方便替换 PSC电机和市场上以交流输入作为档位信号的 ECM电机， 替换简单、 接线方便、 成本低， 而且集合了多种电路于一体， 可适应于不同的工 作场合， 工作可靠性高， 节省管理和开发的时间、 成本， 一机多用， 性价比高；
2 )电机控制器集合了串行通信单元、 转向设置电路、 倍压转换装置于一体， 使 ECM电机 可以适用于不同的工作场合， 工作可靠性高、 适用范围广；
3 )档位检测电路的输出端通过滤波电路与微处理器连接， 可以有效减少档位检测电路输 出端的电流波动， 提高微处理器检测的准确性、 可靠性高；
4 )控制盒上安装有引线护套， 5路档位输入线和第一交流输入引线、 接地引线、 第二交 流输入引线和公共引线共 9根引线从引线护套上引出， 在引线护套上安装有跳线盒， 在跳线 盒里面安装有串行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口， 串行通信 端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连接端子， 电机类型选 择端口的连接端子与第一跳线和第二跳线分别电连接在一起， 第一跳线和第二跳线通过向电 机类型选择端口安装接插件来电连接或者拔出接插件断开， 结构简单， 通过接插件实现电机 的功能选择， 使用直观方便， 可靠性高；
6 )该 HVAC系统结构简单， HVAC系统可以用本实用新型的 ECM电机替换 PSC电机或者替 换以交流输入作为档位信号的 ECM电机， 安装容易简单， 接线方便， 无需改变原来的 HVAC系 统结构， 改造成本低， 适用范围广， 电效率更高。
附图说明：
图 1 是本实用新型 ECM电机的立体图；
图 1 是本实用新型 ECM电机的分解图；
图 3 是本实用新型的电路原理方框图；
图 4 是本实用新型档位检测电路的具体电路图；
图 5 是本实用新型电源部分的电路原理方框图；
图 6 是本实用新型整流电路和 DC-DC转换电路的具体电路图；
图 Ί 是本实用新型串行通信电路的电路图；
图 8 是本实用新型转向设置电路的电路图；
图 9 是本实用新型 ECM电机的结构示意图；
图 10 是实施例二中的电路方框图；
图 11 是实施例三中的电路方框图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
实施例一： 如图 1、 图 2、 图 3和图 4所示， 本实用新型是一种多功能 ECM电机， 包括电 机 1和电机控制器 2 ,电机控制器 1包括控制盒 21和安装在控制盒 21里面的控制线路板 22 , 控制线路板 22上集成有微处理器、逆变电路、档位检测电路、转子位置检测电路和电源部分， 电源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 转子位置检测电路 通过霍尔元件检测电机的转子位置信号并送到微处理器， 微处理器通过逆变电路控制电机运 行， 档位检测电路连接 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5) , 档位输入线只有一路被选定 处于导通状态， 其余各路被选定处于断开状态没有电， 它还包括第一交流输入引线 Ν、 第二 交流输入引线 L、 一公共引线 C0M、 一接地引线 E、 第一跳线 L1和第二跳线 L2 , 档位检测电 路包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感单元的第一输入端， 第 一跳线 LI与第二交流输入引线 L连接， 第二跳线 L2与公共引线 COM连接， 电流传感单元的 第二输入端并联起来后分别与公共引线 COM和第二跳线 L2连接在一起，电流传感单元的输出 端连接微处理器的输入端， 微处理器根据检测到的各路档位输入线通电状态信号选择电机的 运行参数， 并控制电机按选择的运行参数运行， 电流传感单元是霍尔电流传感器芯片， 在市 场上都可以找到。 若干路档位输入线可以是 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5) , 也可以 只是 3路档位输入线 （Nl、 Ν2、 Ν3 )。
当要替换市场上相应的设备系统使用的 PSC电机时， 将 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线 N和接地引线 E共 7根引线连接到设备系统， 第一跳线 L1和第 二跳线 L2通过接插件进行跳线短接， 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)其中一路是通 115V或者 230V高压交流电， 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)的其中一根和第一交流 输入引线 N作为交流电源输入， 并连接入电源部分， 第二交流输入引线 L和公共 I线 COM悬 空。
当要替换市场上相应的设备系统使用的 ECM电机时， 将 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线 N、 接地引线 E、 第二交流输入引线 L和公共引线 COM共 9根引 线连接到设备系统， 第一跳线 L1和第二跳线 L2断开， 第一交流输入引线 N、 第二交流输入 引线 L作为外部交流电源输入并并连接入电源部分， 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5) 其中一路是通 24V低压交流电，公共引线 COM检测到信号并输出到设备系统，即 COM输出 24V 交流。
如图 5、 图 6所示， 电源部分包括 EMI或者 EMC抗电磁干扰电路、 整流电路和 DC-DC变 换电路， EMI或者 EMC抗电磁干扰电路的输入端连接交流输入， EMI或者 EMC抗电磁干扰电路 的输出端与整流电路的输入端连接， 整流电路输出母线电压 VDC并与 DC-DC变换电路连接， DC-DC变换电路输出母线 +15V、 +5V, 母线电压 VDC、 +15V、 +5V为各部分电路供电， 整流电 路包括一浪涌电流保护电路， DC-DC变换电路包括倍压转换装置， 通过在电源设置端口接插 端子 J101接通或者断开倍压转换装置， 使倍压转换装置处于一倍压或者二倍压的运行状态， 即在 115VAC和 230VAC进行转换。
如图 3、 图 7所示， 微处理器还连接一串行通信单元， 微处理器通过串行通信单元对外 建立通信连接， 并形成串行通信端口。
如图 3、图 8所示，微处理器还与转向设置电路连接，通过在转向设置端口接插端子 J601 接通或者断开转向设置电路， 转向设置电路向微处理器输送控制信号， 微处理器通过逆变电 路控制电机的正转或者反转运行。 在控制盒 21上安装有引线护套 3 , 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输 入引线 N、接地引线 E、 第二交流输入引线 L和公共引线 COM共 9根引线 4从引线护套 3上引 出， 在引线护套 3上安装有跳线盒 5 , 如图 9所示， 在跳线盒 5里面安装有串行通信端口 53、 电源设置端口 51、 转向设置端口 52和电机类型选择端口 54 , 串行通信端口 53、 电源设置端 口 51、 转向设置端口 52和电机类型选择端口 54分别安装有连接端子， 串行通信端口 53包 括端口 R/T和 COMMON , 电源设置端口 51包括端口 V+和 V- , 转向设置端口 52包括端口 R+和 R- , 电机类型选择端口 54包括端口 L1和 L2 , 通过在电源设置端口 51安装接插件连接端口 V+和端口 V-使电机处于二倍压的运行状态， 通过在转向设置端口 52安装接插件使电机正转 或者反转运行，电机类型选择端口 54的连接端子与第一跳线 L1和第二跳线 L2分别电连接在 一起，第一跳线 L1和第二跳线 L2通过向电机类型选择端口 54安装接插件来电连接或者拔出 接插件断开。 当要替换市场上相应的设备系统使用的 PSC电机时，在电机类型选择端口 54安 装接插件把端口 L1和端口 L2电连接， 当要替换市场上相应的设备系统使用的 ECM电机时， 拔出电机类型选择端口 54的接插件断开端口 L1和端口 L2。
档位检测电路的输出端通过滤波电路与微处理器连接。
本实用新型的原理是： 本实用新型当要替换市场上相应的设备系统使用的 PSC电机时， 将 5路档位输入线（ Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线 N和接地引线 E共 7根引线 4 连接到设备系统， 第一跳线 L1和第二跳线 L2通过接插件进行跳线短接， 第二交流输入引线 L和公共引线 COM悬空； 当要替换市场上相应的设备系统使用的 ECM电机时， 将 5路档位输 入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线 N、 接地引线E、 第二交流输入引线 L和公 共引线 COM共 9根引线连接到设备系统， 第一跳线 L1和第二跳线 L2断开， 公共引线 COM检 测到信号并输出到设备系统。 因此， 该 ECM电机结构简单， 能方便替换 PSC电机和在市场以 交流输入作为档位信号的 ECM电机， 替换简单、 接线方便、 成本低， 而且集合了多种电路于 一体， 可适应于不同的工作场合， 工作可靠性高， 节省管理和开发的时间、 成本， 一机多用， 性价比高。
实施例二： 如图 1、 图 2、 图 3、 图 4和图 10所示， 本实用新型是一种 HVAC系统， 包括 恒温器 THERMOSTAT, 原来控制 PSC电机的 HVAC系统控制器， 恒温器 THERMOSTAT向 HVAC系 统控制器输入控制信号， 利用多功能 ECM电机直接替换原来的 PSC电机， 所述的多功能 ECM 电机包括电机 1和电机控制器 2 , 电机控制器 1包括控制盒 21和安装在控制盒 21里面的控 制线路板 22 , 控制线路板 22上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路和电源部分， 电 源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 档位检测电路连接 5 路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5) , 档位输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余各路 被选定处于断开状态没有电， 它还包括第一交流输入引线 Ν、 第二交流输入引线 L、 一公共引 线 C0M、一接地引线 E、第一跳线 L1和第二跳线 L2 ,档位检测电路包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感单元的第一输入端，第一跳线 L1与第二交流输入引线 L连接， 第二跳线 L2与公共引线 COM连接， 电流传感单元的第二输入端并联起来后分别与公 共引线 COM和第二跳线 L2连接在一起， 电流传感单元的输出端连接微处理器的输入端，微处 理器根据检测到的各路档位输入线通电状态信号选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的 运行参数运行， 将 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线 N和接地引线 E共 7根引线连接到 HVAC系统控制器，第一跳线 L1和第二跳线 L2通过接插件进行跳线短接， 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4, N5)其中一路是通高压交流电， 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)的其中一根和第一交流输入引线 N作为交流电源输入， 并连接入电源部分， 第二 交流输入引线 L和公共？ I线 COM悬空。 微处理器还连接一串行通信单元， 微处理器通过串行 通信单元对外建立通信连接， 并形成串行通信端口； 所述的电源部分包括倍压转换装置， 通 过在电源设置端口接插端子接通或者断开倍压转换装置， 使倍压转换装置处于一倍压或者二 倍压的运行状态； 微处理器还与转向设置电路连接， 通过在转向设置端口接插端子接通或者 断开转向设置电路， 转向设置电路向微处理器输送控制信号， 微处理器通过逆变电路控制电 机的正转或者反转运行。 在控制盒 21上安装有引线护套 3 , 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线 N、 接地引线 E、 第二交流输入引线 L和公共引线 COM共 9根引 线 4从引线护套 3上引出， 在引线护套 3上安装有跳线盒 5 , 在跳线盒 5里面安装有串行通 信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口， 串行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连接端子， 电机类型选择端口的连接端子与第 一跳线 L1和第二跳线 L2分别电连接在一起， 第一跳线 L1和第二跳线 L2通过向电机类型选 择端口安装接插件来电连接或者拔出接插件断开。
该 HVAC系统结构简单， HVAC系统可以用本实用新型的 ECM电机替换 PSC电机安装容易 简单， 接线方便， 无需改变原来的 HVAC系统结构， 改造成本低， 适用范围广， 电效率更高。
实施例三： 如图 1、 图 2、 图 3、 图 4和图 11所示， 本实用新型是一种 HVAC系统， 包括 恒温器 THERMOSTAT, 原来控制 ECM电机的 HVAC系统控制器， 恒温器 THERMOSTAT向 HVAC系 统控制器输入控制信号， 利用多功能 ECM电机直接替换原来的 ECM电机， 所述的多功能 ECM 电机包括电机 1和电机控制器 2 , 电机控制器 1包括控制盒 21和安装在控制盒 21里面的控 制线路板 22 , 控制线路板 22上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路和电源部分， 电 源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 档位检测电路连接 5 路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5) , 档位输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余各路 被选定处于断开状态没有电， 它还包括第一交流输入引线 Ν、 第二交流输入引线 L、 一公共引 线 C0M、一接地引线 E、第一跳线 L1和第二跳线 L2 ,档位检测电路包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感单元的第一输入端，第一跳线 L1与第二交流输入引线 L连接， 第二跳线 L2与公共引线 COM连接， 电流传感单元的第二输入端并联起来后分别与公 共引线 COM和第二跳线 L2连接在一起， 电流传感单元的输出端连接微处理器的输入端，微处 理器根据检测到的各路档位输入线通电状态信号选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的 运行参数运行， 将 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线 N、 接地引线 E、 第二交流输入引线 L和公共引线 COM共 9根引线连接到 HVAC系统控制器， 第一跳线 L1和 第二跳线 L2断开， 第一交流输入引线 N、 第二交流输入引线 L作为外部交流电源输入并并连 接入电源部分， 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)其中一路是通 24V低压交流电， 公共 引线 COM检测到信号并输出到 HVAC系统控制器。微处理器还连接一串行通信单元，微处理器 通过串行通信单元对外建立通信连接， 并形成串行通信端口； 所述的电源部分包括倍压转换 装置， 通过在电源设置端口接插端子接通或者断开倍压转换装置， 使倍压转换装置处于一倍 压或者二倍压的运行状态； 微处理器还与转向设置电路连接， 通过在转向设置端口接插端子 接通或者断开转向设置电路， 转向设置电路向微处理器输送控制信号， 微处理器通过逆变电 路控制电机的正转或者反转运行。 在控制盒 21上安装有引线护套 3 , 5路档位输入线 （ Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线 N、 接地引线E、 第二交流输入引线 L和公共引线 COM 共 9根引线 4从引线护套 3上引出， 在引线护套 3上安装有跳线盒 4 , 在跳线盒 4里面安装 有串行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口， 串行通信端口、 电源 设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连接端子， 电机类型选择端口的连 接端子与第一跳线 L1和第二跳线 L2分别电连接在一起， 第一跳线 L1和第二跳线 L2通过向 电机类型选择端口安装接插件来电连接或者拔出接插件断开。
该 HVAC系统结构简单， HVAC系统可以用本实用新型的 ECM电机替换以交流输入作为档 位信号的 ECM电机，安装容易简单，接线方便， 无需改变原来的 HVAC系统结构， 改造成本低， 适用范围广， 电效率更高。
以上实施例为本发明的较佳实施方式， 但本发明的实施方式不限于此， 其他任何未背离 本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求
1、 一种多功能 ECM电机， 包括电机和电机控制器， 电机控制器包括控制盒和安装在控制 盒里面的控制线路板， 控制线路板上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路和电源部分， 电源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 档位检测电路连接 若干路档位输入线， 档位输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余各路被选定处于断开状 态没有电， 档位检测电路包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感 单元的第一输入端， 电流传感单元的输出端连接微处理器的输入端， 微处理器根据检测到的 各路档位输入线通电状态信号选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的运行参数运行， 其 特征在于： 电流传感单元兼容检测若干路档位输入线的 24V低压交流信号和 115V或者 230V 高压交流信号。
2、 根据权利要求 1所述的一种多功能 ECM电机， 其特征在于： 电机控制器还包括第一交 流输入引线 （N )、 第二交流输入引线 （L )、 一公共引线 （C0M )、 一接地引线 （E )、 第一跳线
( L1 )和第二跳线 （ L2 ), 第一跳线 （ L1 ) 与第二交流输入引线 （ L )连接， 第二跳线 （ L2 ) 与公共引线 （ COM )连接， 电流传感单元的第二输入端并联起来后分别与公共引线 （ COM )和 第二跳线 （L2 )连接在一起。
3、 根据权利要求 1所述的一种多功能 ECM电机， 其特征在于： 若干路档位输入线指 5路 档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)
4、 根据权利要求 3所述的一种多功能 ECM电机， 其特征在于： 当要替换市场上相应的设 备系统使用的 PSC电机时， 将 5路档位输入线（ Nl、 N2、 N3 , N4, N5)和第一交流输入引线（ N ) 和接地引线（ E )共 7根引线连接到设备系统， 第一跳线（ L1 )和第二跳线（ L2 )通过接插件 进行跳线短接， 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)其中一路是通 115V或者 230V高压交 流电， 5路档位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)的其中一根和第一交流输入引线 （N )作为交 流电源输入， 并连接入电源部分， 第二交流输入引线 （ L )和公共引线 （ COM ) 悬空。
5、 根据权利要求 3所述的一种多功能 ECM电机， 其特征在于： 当要替换市场上相应的设 备系统使用的 ECM电机时，将 5路档位输入线（ Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线（ N )、 接地引线 （ E )、 第二交流输入引线 （ L )和公共引线 （ COM )共 9根引线连接到设备系统， 第 一跳线（L1 )和第二跳线（L2 ) 断开， 第一交流输入引线（N )、 第二交流输入引线（L )作为 外部交流电源输入并并连接入电源部分， 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)其中一路是 通 24V低压交流电并与公共引线 （COM ) 配对组成回路。
6、 根据权利要求 1或 2或 3或 4或 5所述的一种多功能 ECM电机， 其特征在于： 微处理 器还连接一串行通信单元， 微处理器通过串行通信单元对外建立通信连接， 并形成串行通信 端口； 所述的电源部分包括倍压转换装置， 通过在电源设置端口接插端子接通或者断开倍压 转换装置， 使倍压转换装置处于一倍压或者二倍压的运行状态； 微处理器还与转向设置电路 连接， 通过在转向设置端口接插端子接通或者断开转向设置电路， 转向设置电路向微处理器 输送控制信号， 微处理器通过逆变电路控制电机的正转或者反转运行。
7、 根据权利要求 3或 4或 5所述的一种多功能 ECM电机， 其特征在于： 在控制盒上安装 有引线护套， 5路档位输入线（Nl、 N2、 N3 , N4 , N5)和第一交流输入引线（ N )、接地引线（E )、 第二交流输入引线 （L )和公共引线 （COM )共 9根引线从引线护套上引出， 在引线护套上安 装有跳线盒， 在跳线盒里面安装有串行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型 选择端口， 串行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连 接端子， 电机类型选择端口的连接端子与第一跳线 （L1 )和第二跳线 （L2 )分别电连接在一 起， 第一跳线 （L1 )和第二跳线 （L2 )通过向电机类型选择端口安装接插件来电连接或者拔 出接插件断开。
8、 根据权利要求 1或 2或 3或 4或 5所述的一种多功能 ECM电机， 其特征在于： 档位检 测电路的输出端通过滤波电路与^:处理器连接。
9、 一种应用权利要求 1至 8所述的任何一项多功能 ECM电机的 HVAC系统， 包括恒温器 THERMOSTAT,原来控制 PSC电机的 HVAC系统控制器， 恒温器 THERMOSTAT向 HVAC系统控制器 输入控制信号， 其特征在于： 利用多功能 ECM电机直接替换原来的 PSC电机， 多功能 ECM电 机包括电机和电机控制器， 电机控制器包括控制盒和安装在控制盒里面的控制线路板， 控制 线路板上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路和电源部分， 电源部分连接外部交流电 源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 档位检测电路连接若干路档位输入线， 档位 输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余各路被选定处于断开状态没有电， 档位检测电路 包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感单元的第一输入端， 电流 传感单元的输出端连接微处理器的输入端， 微处理器根据检测到的各路档位输入线通电状态 信号选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的运行参数运行， 其特征在于： 电流传感单元 兼容检测若干路档位输入线的 24V低压交流信号和 115V或者 230V高压交流信号， 电机控制 器还包括第一交流输入引线 （N )、 第二交流输入引线 （L )、 一公共引线 （C0M )、 一接地引线
( E )、 第一跳线 （L1 )和第二跳线 （L2 ), 第一跳线 （L1 ) 与第二交流输入引线 （L )连接， 第二跳线（L2 )与公共引线（COM )连接， 电流传感单元的第二输入端并联起来后分别与公共 引线 （COM )和第二跳线 （L2 )连接在一起， 将若干路档位输入线和第一交流输入引线 （N ) 和接地引线 （E )连接到 HVAC系统控制器， 第一跳线 （L1 )和第二跳线 （L2 )通过接插件进 行跳线短接， 若干路档位输入线其中一路是通 115V或者 230V高压交流电， 若干路档位输入 线的其中一根和第一交流输入引线（ N )作为交流电源输入， 并连接入电源部分， 第二交流输 入引线 （L )和公共引线 （COM ) 悬空。
10、 根据权利要求 9所述的一种 HVAC系统， 其特征在于： 微处理器还连接一串行通信单 元， 微处理器通过串行通信单元对外建立通信连接， 并形成串行通信端口； 所述的电源部分 包括倍压转换装置， 通过在电源设置端口接插端子接通或者断开倍压转换装置， 使倍压转换 装置处于一倍压或者二倍压的运行状态； 微处理器还与转向设置电路连接， 通过在转向设置 端口接插端子接通或者断开转向设置电路， 转向设置电路向微处理器输送控制信号， 微处理 器通过逆变电路控制电机的正转或者反转运行。
11、 根据权利要求 10所述的一种 HVAC系统， 其特征在于： 若干路档位输入线指 5路档 位输入线 （Nl、 N2、 N3 , N4 , N5) , 在控制盒上安装有引线护套， 5路档位输入线 （Nl、 Ν2、 Ν3 , Ν4 , Ν5)和第一交流输入引线 （Ν )、 接地引线 （ Ε )、 第二交流输入引线 （L )和公共引线
( COM )共 9根引线从引线护套上引出， 在引线护套上安装有跳线盒， 在跳线盒里面安装有串 行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口， 串行通信端口、 电源设置 端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连接端子， 电机类型选择端口的连接端 子与第一跳线（ L1 )和第二跳线（ L2 )分别电连接在一起， 第一跳线（ L1 )和第二跳线（ L2 ) 通过向电机类型选择端口安装接插件来电连接或者拔出接插件断开。
12、 一种应用权利要求 1至 8所述的任何一项多功能 ECM电机的 HVAC系统，包括恒温器 THERMOSTAT,原来控制 ECM电机的 HVAC系统控制器， 恒温器 THERMOSTAT向 HVAC系统控制器 输入控制信号， 其特征在于： 利用多功能 ECM电机直接替换原来的 ECM电机， 多功能 ECM电 机包括电机和电机控制器， 电机控制器包括控制盒和安装在控制盒里面的控制线路板， 控制 线路板上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路和电源部分， 电源部分连接外部交流电 源输入， 电源部分的输出端为各部分电路供电， 档位检测电路连接若干路档位输入线， 档位 输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余各路被选定处于断开状态没有电， 档位检测电路 包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感单元的第一输入端， 电流 传感单元的输出端连接微处理器的输入端， 微处理器根据检测到的各路档位输入线通电状态 信号选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的运行参数运行， 其特征在于： 电流传感单元 兼容检测若干路档位输入线的 24V低压交流信号和 115V或者 230V高压交流信号， 电机控制 器还包括第一交流输入引线 （N )、 第二交流输入引线 （L )、 一公共引线 （C0M )、 一接地引线 (E)、 第一跳线 （LI)和第二跳线 （L2), 第一跳线 （L1) 与第二交流输入引线 （L)连接， 第二跳线（L2)与公共引线（COM)连接， 电流传感单元的第二输入端并联起来后分别与公共 引线 （COM)和第二跳线 （L2)连接在一起， 将若干路档位输入线和第一交流输入引线 （N)、 接地引线（E)、 第二交流输入引线（L)和公共引线（COM)连接到 HVAC系统控制器， 第一跳 线（L1)和第二跳线（L2)断开， 第一交流输入引线（N)、 第二交流输入引线（L)作为外部 交流电源输入并并连接入电源部分， 若干路档位输入线的其中一路是通 24V低压交流电并与 公共引线 （COM) 配对组成回路。
13、 根据权利要求 12所述的一种 HVAC系统， 其特征在于： 微处理器还连接一串行通信 单元， 微处理器通过串行通信单元对外建立通信连接， 并形成串行通信端口； 所述的电源部 分包括倍压转换装置， 通过在电源设置端口接插端子接通或者断开倍压转换装置， 使倍压转 换装置处于一倍压或者二倍压的运行状态； 微处理器还与转向设置电路连接， 通过在转向设 置端口接插端子接通或者断开转向设置电路， 转向设置电路向微处理器输送控制信号， 微处 理器通过逆变电路控制电机的正转或者反转运行。
14、 根据权利要求 13所述的一种 HVAC系统， 其特征在于： 若干路档位输入线指 5路档 位输入线 （Nl、 N2、 N3, N4, N5) , 在控制盒上安装有引线护套， 5路档位输入线 （Nl、 Ν2、 Ν3, Ν4, Ν5)和第一交流输入引线 （Ν)、 接地引线 （ Ε )、 第二交流输入引线 （L)和公共引线
( COM )共 9根引线从引线护套上引出， 在引线护套上安装有跳线盒， 在跳线盒里面安装有串 行通信端口、 电源设置端口、 转向设置端口和电机类型选择端口， 串行通信端口、 电源设置 端口、 转向设置端口和电机类型选择端口分别安装有连接端子， 电机类型选择端口的连接端 子与第一跳线（ L1 )和第二跳线（ L2 )分别电连接在一起， 第一跳线（ L1 )和第二跳线（ L2 ) 通过向电机类型选择端口安装接插件来电连接或者拔出接插件断开。
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