一种用于螺杆机中央空调的一体化变频控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于螺杆机中央空调的一体化变频控制器，该控制器具备主回路和集成有变频电机控制器与机组控制器的控制系统。其中，主回路，其提供匹配的频率可调的电流，以控制压缩机的电机转速；机组控制器，其获取并分析各机组设备传输的制冷工况数据，拟合目标转速温度控制曲线输出与实际工况匹配的策略控制信息，并将策略控制信息发送至变频电机控制器；变频电机控制器，其将接收到的策略控制信息，进一步向主回路传输针对输出电流的电机频率调节信号，以调整空调压缩机的电机转速，完成输出频率可调功能。本申请提高了机组控制与变频器的匹配性、可靠性与可扩展性，大幅度提升机组运行效率，降低项目开发周期，快速响应市场。

An Integrated Inverter Controller for Screw Central Air Conditioning

【技术实现步骤摘要】
一种用于螺杆机中央空调的一体化变频控制器
本专利技术涉及螺杆机中央空调领域，尤其是涉及一种用于螺杆机中央空调的高度集成化的变频控制器。
技术介绍
随着社会需求量的增加，针对中央空调的效能要求也日益增长。在现有的螺杆机中央空调中，一般采用电机定频输出，控制柜采用星三角软启动。此种驱动方式存在启动冲击大，电机转速无法调节，只能通过机械方式调节制冷功率，大量电能转换为机械能与热能，不仅造成较大电能浪费，且由于系统受机械冲击与能耗温升，影响系统寿命。同时，由于电机控制器与机组温度和压力控制器由不同的厂家提供，在不同容量机组的兼容性与控制器之间控制策略的可靠性方面存在隐患，同时由于不同控制器之间需要重新建立可靠的控制策略，大大延长了项目开发时间，影响项目市场及时投放，降低产品竞争力。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于螺杆机中央空调的一体化变频控制器，所述一体化变频控制器具备主回路和集成有变频电机控制器与机组控制器的控制系统，其中，所述主回路，其提供匹配的频率可调的电流，以控制压缩机的电机转速；所述机组控制器，其获取并分析各机组设备传输的制冷工况数据，拟合目标转速温度控制曲线输出与实际工况匹配的策略控制信息，并将所述策略控制信息发送至变频电机控制器；所述变频电机控制器，其将接收到的所述策略控制信息，进一步向所述主回路传输针对输出电流的电机频率调节信号，以调整压缩机的电机转速，完成输出频率可调功能。优选地，所述变频控制板包括：变频中央处理器，其与所述机组控制器连接，用于接收所述策略控制信息，输出与实际工况匹配的电机转速更新值，以及驱动电路，其与所述变频中央处理器连接，将所述电机转速更新值转换成电机频率调节信号。优选地，进一步，所述变频电机控制器，在其上电时，利用电源延迟启动保护策略，使得所述驱动电路相较于所述变频中央处理器延时启动。优选地，进一步，所述变频电机控制器，在其断电时，利用所述电源延迟启动保护策略，使得所述变频中央处理器相较于所述驱动电路延时断电。优选地，所述主回路包括：滤波单元，其与交流电源系统连接，用于处理尖峰电压和保护后端功率器件；整流单元，其与所述滤波单元连接，将输入的交流电压信号转换成直流电压信号；稳压滤波单元，其与所述整流单元连接，具备滤波电感器，用于稳定所述直流电压信号；预充电单元，其与所述整流单元连接，根据预设的电压预定值控制该单元的通断状态；辅助电源单元，其分别与所述稳压滤波单元以及所述预充电单元连接，具备电源延迟启动保护策略，为各控制部件提供电源；逆变单元，其分别与所述稳压滤波单元、所述预充电单元以及所述变频电机控制器中的所述驱动电路连接，利用所述驱动电路输出的所述电机频率调节信号，提供匹配的电流以控制压缩机的电机转速。优选地，所述滤波单元，其进一步，采用低通滤波电路，滤除前端尖峰脉冲以及高频电磁干扰信号。优选地，所述一体化变频控制器中的所述控制系统还具备：远程运维装置，其与所述变频中央处理器连接，实时将机组工况数据传输至远程中央服务器，其中，所述机组工况数据由所述机组控制器发送至所述变频电机控制器的所述制冷工况数据经过所述变频电机控制器处理后，再结合所述变频电机控制器获取到的当前电机工况数据得到的；人机交互界面，其与所述机组控制器连接，输入设定的温度参数，并监测反馈数据及信号。优选地，所述主回路还具备：分断开关单元，其与所述交流电源系统和所述滤波单元连接，每个电极端分别具备保护控制器，具有对电极端的被动保护以及利用预设的检测控制机制对所述一体化变频控制器的主动控制保护功能。优选地，所述整流单元选用如下类型的器件：不控型器件，或半控型器件，或全控型器件。与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：本专利技术提出的集机组控制与变频控制于一体的螺杆机变频器传动系统，集成压缩机变频控制与机组温度和压力控制，阀门开度、油泵加热等的控制策略，提高机组控制与变频器的匹配性、可靠性与可扩展性，降低项目开发周期，快速响应市场，不仅实现项目的易用性及可靠性，同时大幅度提升机组运行效率，响应国家节能减排的政策。虽然在下文中将结合一些示例性实施及使用方法来描述本专利技术，但本领域技术人员应当理解，为并不旨在将本专利技术限制于这些实施例。反之，旨在覆盖包含在所附的权利要求书所定义的本专利技术的精神与范围内的所有替代品、修正及等效物。本专利技术的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本申请实施例中的用于螺旋杆机中央空调的一体化变频控制器的结构示意图；图2为本申请实施例中的用于螺旋杆机中央空调的一体化变频控制器的具体结构框图；图3为本申请实施例中的用于螺旋杆机中央空调的一体化变频控制器的转速温度目标控制曲线示意图；图4为本申请实施例中的用于螺旋杆机中央空调的一体化变频控制器的控制开关保护策略的电路时序图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。为了克服上述现有技术的不足，本实施例提出了一种高度集成式螺杆机中央空调冷媒变频器，集成压缩机变频控制与机组温度和压力控制，阀门开度、油泵加热等的控制策略，不仅实现项目的易用性及可靠性，同时大幅度提升机组运行效率，响应国家节能减排的政策，还采用先进的控制电路开关保护策略，大幅度提升系统可靠性。图1为本申请实施例中的用于螺旋杆机中央空调的一体化变频控制器的结构示意图，如图1所示，本申请采用变频电机控制器与机组控制器为一体的集成化控制系统，集成于具备主回路和控制系统的一体化变频控制器。具体地，本申请采用独立的变频控制平台(变频电机控制器)与机组制冷控制平台(机组控制器)，分别具备功能扩展接口，可覆盖更宽的容量范围与功能扩展。其中，主回路，其从前端交流电源系统取电，将输入的交流电源经过滤波、整流、稳压以及逆变处理后，为空调压缩机提供电源，并提供匹配的频率可调的电流，以控制压缩机的电机转速；机组控制器，其获取并分析各机组设备传输的制冷工况数据，拟合目标转速温度控制曲线输出与实际工况匹配的策略控制信息，并将策略控制信息发送至变频电机控制器；变频电机控制器，其将接收到的策略控制信息，进一步向主回路传输针对输出电流的电机频率调节信号，以调整空调压缩机的电机转速，完成输出频率可调功能。需要说明的是，本申请针对上述交流电源系统的形式不作具体限定，主回路的输入端可为三相交流系统，也可为单向交流系统。图2为本申请实施例中的用于螺旋杆机中央空调的一体化变频控制器的具体结构框图，如图2所示，该一体化变频控制器包括：分断开关单元1、滤波单元2、整流单元3、稳压滤波单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于螺杆机中央空调的一体化变频控制器，其特征在于，所述一体化变频控制器具备主回路和集成有变频电机控制器与机组控制器的控制系统，其中，所述主回路，其提供匹配的频率可调的电流，以控制压缩机的电机转速；所述机组控制器，其获取并分析各机组设备传输的制冷工况数据，拟合目标转速温度控制曲线输出与实际工况匹配的策略控制信息，并将所述策略控制信息发送至变频电机控制器；所述变频电机控制器，其将接收到的所述策略控制信息，进一步向所述主回路传输针对输出电流的电机频率调节信号，以调整压缩机的电机转速，完成输出频率可调功能。

【技术特征摘要】
1.一种用于螺杆机中央空调的一体化变频控制器，其特征在于，所述一体化变频控制器具备主回路和集成有变频电机控制器与机组控制器的控制系统，其中，所述主回路，其提供匹配的频率可调的电流，以控制压缩机的电机转速；所述机组控制器，其获取并分析各机组设备传输的制冷工况数据，拟合目标转速温度控制曲线输出与实际工况匹配的策略控制信息，并将所述策略控制信息发送至变频电机控制器；所述变频电机控制器，其将接收到的所述策略控制信息，进一步向所述主回路传输针对输出电流的电机频率调节信号，以调整压缩机的电机转速，完成输出频率可调功能。2.根据权利要求1所述的一体化变频控制器，其特征在于，所述变频电机控制器包括：变频中央处理器，其与所述机组控制器连接，用于接收所述策略控制信息，输出与实际工况匹配的电机转速更新值，以及驱动电路，其与所述变频中央处理器连接，将所述电机转速更新值转换成电机频率调节信号。3.根据权利要求2所述的一体化变频控制器，其特征在于，进一步，所述变频电机控制器，在其上电时，利用电源延迟启动保护策略，使得所述驱动电路相较于所述变频中央处理器延时启动。4.根据权利要求2或3所述的一体化变频控制器，其特征在于，进一步，所述变频电机控制器，在其断电时，利用所述电源延迟启动保护策略，使得所述变频中央处理器相较于所述驱动电路延时断电。5.根据权利要求1～4中任一项所述的一体化变频控制器，其特征在于，所述主回路包括：滤波单元，其与交流电源系统连接，用于处理尖峰电压和保护后端功率器件；整流单元，其与所述滤波单元连接，将输入的交流电压信号转换成直流电压信号；稳压滤波单元，其与所述整流单...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟文辉，王婷，刘斐，杨卓，黄启钊，刘猛，张文进，何正科，龚毅，喻通，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43