即插即用通用输入致动器的制造方法

文档序号:10624205
即插即用通用输入致动器的制造方法
【专利摘要】一种HVAC系统中的致动器包括电动机和由电动机驱动的驱动装置。该驱动装置连接至可移动HVAC组件以在多个位置之间驱动可移动HVAC组件。致动器还包括配置成接收输入信号的输入连接以及连接至电动机的处理电路。处理电路被配置成确定输入信号是AC电压信号还是DC电压信号。处理电路被配置成响应于确定输入信号是AC电压信号而使用AC电动机控制技术来运作电动机以及响应于确定输入信号是DC电压信号而使用DC电动机控制技术来运作电动机。
【专利说明】即插即用通用输入致动器
[0001]关联专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求2015年3月18日提交的美国临时专利申请N0.62/135,008以及2016年I月28日提交的美国临时专利申请N0.62/288,402的权益和优先权,这两篇临时申请的全部被援引包含于此。
技术领域
[0003]本发明涉及即插即用通用输入致动器。
【背景技术】
[0004]本公开总体涉及加热、通风或空调(HVAC)系统中的致动器。HVAC致动器用于运作多种多样的HVAC组件,例如挡风板、流体阀、空气处理单元以及HVAC系统中使用的其它组件。例如,致动器可耦合至HVAC系统中的挡风板并可用来在打开位置和关闭位置之间驱动挡风板。HVAC致动器典型地包括电动机和由电动机驱动并连接至HVAC组件的驱动装置(例如轮轴、传动系统等)。
[0005]HVAC致动器存在多种布线配置,包括:比例0N/0FF、浮动0N/0FF以及浮动增量。根据布线配置,HVAC致动器可工作在一具体工作模式下,包括:比例模式,其中致动器可基于输入信号的值驱动至最小旋转位置和最大旋转位置之间的中间位置;以及浮动模式,其中致动器可基于输入信号的存在而在最小旋转位置和最大旋转位置之间驱动。选择工作模式的现有方案总体涉及外部工具或DIP开关。然而,这些方案是无法令人满意的,因为它们依赖于操作者来选择工作模式,这使得安装过程变得复杂并且引入错误的可能性。

【发明内容】

[0006]本公开的一个实施方式是HVAC系统中的致动器。该致动器包括电动机和由电动机驱动的驱动装置。驱动装置连接至可移动的HVAC组件以在多个位置之间驱动可移动HVAC组件。致动器还包括接收输入信号的输入连接。致动器还包括处理电路。处理电路连接至电动机并确定输入信号是AC电压信号还是DC电压信号。响应于确定输入信号是AC电压信号,处理电路使用AC电动机控制技术来运作电动机。响应于确定输入信号是DC电压信号,处理电路进一步使用DC电动机控制技术来运作电动机。
[0007]在一些实施例中,处理电路包括控制器。在一些实施例中,处理电路包括AC电压检测器,该AC电压检测器响应于确定输入信号是AC电压信号而将AC检测信号提供给控制器。在一些实施例中,处理电路包括DC电压检测器,该DC电压检测器响应于确定输入信号是DC电压信号而将DC检测信号提供给控制器。响应于从AC电压检测器接收到AC检测信号,控制器可使用AC电动机控制技术来运作电动机。响应于从DC电压检测器接收到DC检测信号,控制器可使用DC电动机控制技术来运作电动机。
[0008]在一些实施例中,输入连接具有比例布线配置。在一些实施例中,比例布线配置可包括顺时针输入连接,其接收DC电压信号。在一些实施例中,比例布线配置可包括逆时针输入连接,其接收稳定的AC或DC电压。
[0009]在一些实施例中,DC电动机控制技术包括确定驱动装置与DC电压信号的值成比例的设定点位置。在一些实施例中,DC电动机控制技术包括运作电动机以将驱动装置驱动至该设定点位置。
[0010]在一些实施例中,输入连接具有0N/0FF布线配置。在一些实施例中,0N/0FF布线配置包括顺时针输入连接。该顺时针输入连接可包括顺时针输入开关。在一些实施例中,当顺时针输入开关闭合时,顺时针输入连接接收稳定的AC或DC电压,而当顺时针输入开关断开时,顺时针输入连接接收零电压。在一些实施例中,0N/0FF布线配置包括接收稳定AC或DC电压的逆时针输入连接。
[0011]在一些实施例中,AC电动机控制技术是0N/0FF控制技术。在一些实施例中,0N/0FF控制技术包括当顺时针输入开关闭合并且通过顺时针输入连接接收到稳定的AC或DC电压时运作电动机以将驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置。在一些实施例中,0N/0FF控制技术包括当顺时针输入开关断开并且通过顺时针输入连接接收到零电压时运作电动机以将驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。
[0012]在一些实施例中,输入连接具有浮动0N/0FF布线配置。在一些实施例中,浮动ON/OFF布线配置包括顺时针输入连接和逆时针输入连接。在一些实施例中,浮动0N/0FF布线配置可进一步包括开关,该开关在第一位置和第二位置之间切换。在第一位置,可将稳定的AC或DC电压提供至顺时针输入连接并将零电压提供至逆时针输入连接。在第二位置,可将零电压提供至顺时针输入连接并将稳定的AC或DC电压提供至逆时针输入连接。
[0013]在一些实施例中,AC电动机控制技术是浮动0N/0FF控制技术。在一些实施例中,浮动0N/0FF控制技术包括当开关处于第一位置并且稳定的AC或DC电压被提供至顺时针输入连接时运作电动机以将驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置。在一些实施例中,浮动0N/0FF控制技术包括当开关处于第二位置并且零电压被提供至顺时针输入连接时运作电动机以将驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。
[0014]在一些实施例中,输入连接具有浮动增量布线配置。在一些实施例中,浮动增量布线配置包括顺时针输入连接。顺时针输入连接可包括顺时针输入开关。当顺时针输入开关闭合时,顺时针输入连接可接收稳定的AC或DC电压,当顺时针输入开关断开时,顺时针输入连接接收零电压。在一些实施例中,浮动增量布线配置包括逆时针输入连接。逆时针输入连接可包括逆时针输入开关。当逆时针输入开关闭合时,逆时针输入连接可接收稳定的AC或DC电压,而当逆时针输入开关断开时,逆时针输入连接接收零电压。
[0015]在一些实施例中,AC电动机控制技术是浮动增量控制技术。在一些实施例中,浮动增量控制技术可包括当顺时针输入开关闭合并且稳定的AC或DC电压被提供至顺时针输入连接时运作电动机以将驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置。在一些实施例中,浮动增量控制技术可包括:当逆时针输入开关闭合且顺时针输入开关断开以将稳定的AC或DC电压提供至逆时针输入连接并将零电压提供至顺时针输入连接时,运作电动机以将驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。在一些实施例中,浮动增量控制技术可包括:当顺时针输入开关和逆时针输入开关均断开以使零电压被提供至顺时针输入连接和逆时针输入连接两者时,防止电动机对驱动装置进行驱动。
[0016]本公开的另一实施方式是控制HVAC致动器的方法。该HVAC致动器包括电动机和驱动装置,该驱动装置由电动机驱动并连接至可移动的HVAC组件。该方法包括在致动器的输入连接处接收输入信号。该方法涉及:通过致动器的处理电路,判断输入信号是AC电压信号还是DC电压信号。该方法包括响应于确定输入信号是AC电压信号而通过处理电路使用AC电动机控制技术来运作电动机。该方法涉及:响应于确定输入信号是DC电压信号通过处理电路使用DC电动机控制技术来运作电动机。
[0017]在一些实施例中,该方法包括响应于确定输入信号是AC电压信号而将AC检测信号从AC电压检测器提供至控制器。在一些实施例中,响应于控制器从AC电压检测器接收到AC检测信号,使用AC电动机控制技术来运作电动机。在一些实施例中,该方法包括响应于确定输入信号是DC电压信号而将DC检测信号从DC电压检测器提供至控制器。在一些实施例中,响应于控制器从DC电压检测器接收到DC检测信号,使用DC电动机控制技术来运作电动机。
[0018]在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括在顺时针输入连接处接收DC电压信号。在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括在逆时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压。
[0019]在一些实施例中,使用DC电动机控制技术运作电动机包括:确定驱动装置与DC电压信号的值成比例的设定点位置。在一些实施例中,使用DC电动机控制技术运作电动机包括运作电动机以将驱动装置驱动至该设定点位置。
[0020]在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括:当顺时针输入开关闭合时,在顺时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压。在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括:当顺时针输入开关断开时,在顺时针输入连接处接收零电压。在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括在逆时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压。
[0021]在一些实施例中,使用AC电动机控制技术运作电动机包括:当顺时针输入开关闭合并且通过顺时针输入连接接收到稳定的AC或DC电压时,运作电动机以将驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置。在一些实施例中,使用AC电动机控制技术运作电动机包括:当顺时针输入开关断开并且通过顺时针输入连接接收到零电压时,运作电动机以将驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。
[0022]在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括:当开关切换至第一位置时,在顺时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压并在逆时针输入连接处接收零电压。在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括:当开关切换至第二位置时,在顺时针输入连接处接收零电压并在逆时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压。
[0023]在一些实施例中,使用AC电动机控制技术运作电动机包括:当开关处于第一位置并且稳定的AC或DC电压被提供至顺时针输入连接时,运作电动机以将驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置。在一些实施例中,使用AC电动机控制技术运作电动机包括:当开关处于第二位置并且零电压被提供至顺时针输入连接时,运作电动机以将驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。
[0024]在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括:当顺时针输入开关闭合时在顺时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压,并且当顺时针输入开关断开时在顺时针输入连接处接收零电压。在一些实施例中,在致动器的输入连接处接收输入信号包括:当逆时针输入开关闭合时在逆时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压,并且当逆时针输入开关断开时在逆时针输入连接处接收零电压。
[0025]在一些实施例中,使用AC电动机控制技术运作电动机包括:当顺时针输入开关闭合并且稳定的AC或DC电压被提供至顺时针输入连接时,运作电动机以将驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置。在一些实施例中,使用AC电动机控制技术运作电动机包括:当逆时针输入开关闭合而顺时针输入开关断开以使稳定的AC或DC电压被提供至逆时针输入连接并且零电压被提供至顺时针输入连接时,运作电动机以将驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。在一些实施例中,使用AC电动机控制技术运作电动机包括:当顺时针输入开关和逆时针输入开关均断开以使零电压被提供至顺时针输入连接和逆时针输入连接两者时,防止电动机对驱动装置进行驱动。
[0026]本领域内技术人员将理解,
【发明内容】
仅仅是解说性的并且无论如何不旨在构成限制。本文描述的装置和/或过程的其它方面、创新性特征和优势,如权利要求书中单独定义的那样,将在本文中展开并结合附图考虑的详细描述中变得显而易见。
【附图说明】
[0027]图1是根据一些实施例的具有加热、通风或空调(HVAC)系统以及建筑物管理系统(BMS)的建筑物的立体图。
[0028]图2是根据一些实施例的可用于支持图1的HVAC系统的水侧系统的示意图。
[0029]图3是根据一些实施例的可用作图1的HVAC系统的一部分的空气侧系统的框图。
[0030]图4是根据一些实施例的可实现在图1的建筑物中的BMS的框图。
[0031 ]图5是根据一些实施例的可用于图1的HVAC系统、图2的水侧系统、图3的空气侧系统或图4的BMS系统以控制HVAC组件的致动器的示意性立体图。
[0032]图6是根据一些实施例的图5所示的致动器的示意性俯视图。
[0033]图7是根据一些实施例的图5所示的致动器的示意性仰视图。
[0034]图8-11是根据一些实施例的图5所示的致动器的详细布线图。
[0035]图12是根据一些实施例的图5所示的致动器的框图。
[0036]图13是示出根据一些实施例的可用于图5所示的致动器中的通用输入检测器的电路图。
[0037]图14-17是根据一些实施例当将各种顺时针输入信号和逆时针信号提供至处理电路时示出校正电压信号、DC检测信号和AC检测信号的性质的曲线图。
[0038]图18是根据一些实施例的可由图5所示的致动器执行的通用输入检测的流程图。
[0039]图19是根据一些实施例的描述当处理电路不包含AC输入检测器和DC输入检测器时期望的致动器操作的表格。
[0040]图20是根据一些实施例的描述当处理电路包含AC输入检测器和DC输入检测器时期望的致动器操作的表格。
【具体实施方式】
[0041 ] 总述
[0042]总体参照附图,它们示出了根据一些实施例的有能力接收通用输入的HVAC致动器。致动器可以是挡风板致动器、阀致动器、风扇致动器、栗致动器或可用于HVAC系统中的任何其它类型的致动器。致动器包括:被配置成(例如从控制器)接收输入信号的输入连接、电动机、被配置成基于输入信号控制电动机的处理电路、以及由电动机驱动的驱动装置。驱动装置可被连接至可移动的HVAC组件(例如挡风板、阀等)并可被配置成使HVAC组件移动过某一范围的多个位置。
[0043]致动器可接收多种不同类型的输入信号,例如AC电压信号和DC电压信号。在一些实施例中,致动器自动地确定输入信号是AC电压信号还是DC电压信号。致动器能响应于确定输入信号是AC电压信号而使用AC电动机控制技术(例如0N/0FF控制、浮动0N/0FF控制、浮动增量控制等)来运作电动机。类似地,致动器能响应于确定输入信号是DC电压信号而使用DC电动机控制技术(例如比例控制)来运作电动机。致动器能基于接收的输入信号的类型来自动地选择工作模式,而不需要外部配置工具、用户可操作的模式选择开关或用户可操作的DIP开关。下面将更详细地描述HVAC致动器的额外特征和优势。
[0044]建筑物管理系统和HVAC系统
[0045]现在参见图1-4,其示出根据一些实施例的其中能够实施本公开的系统和方法的建筑物管理系统(BMS)和HVAC系统。特别参见图1,其示出建筑物10的立体图。建筑物10由BMS提供服务。BMS—般是装置系统,被配置成控制、监视和管理建筑物或建筑物区域之内或周围的设备。BMS可包括例如HVAC系统、安全系统、照明系统、火警系统、能够管理建筑物功能或装置的任何其它系统、或者其任意组合。
[0046]为建筑物10提供服务的BMS包括HVAC系统10t3HVAC系统100可包括多个HVAC装置(例如加热器、冷却器、空气处理单元、栗、风扇、热能存储等),被配置成提供加热、冷却、通风或对建筑物10的其它服务。例如,HVAC系统100被图示为包括水侧系统120和空气侧系统130。水侧系统120可将受热或冷却的流体提供至空气侧系统130的空气处理单元。空气侧系统130可使用该受热或冷却的流体以加热或冷却被提供至建筑物10的空气流。将结合图2-3更详细地描述可用在HVAC系统100中的水侧系统和空气侧系统。
[0047]HVAC系统100被图示为包括冷却器102、锅炉104以及屋顶空气处理单元(AHU) 106。水侧系统120可使用锅炉104和冷却器102来加热或冷却工作流体(例如水、乙二醇等)并可将工作流体循环至AHU 106。在各种实施例中,水侧系统120的HVAC装置可位于建筑物10之内或周围(如图1所示),或者位于诸如中央设施(例如冷却器设施、蒸汽设施、加热设施等)的异地位置。根据建筑物10中需要加热还是冷却,工作流体可在锅炉104中被加热或在冷却器102中被冷却。锅炉104可例如通过燃烧可燃材料(例如天然气)或使用电热元件对循环的流体施加热量。冷却器102可使循环的流体与热交换器(例如汽化器)中的另一流体(例如制冷剂)形成热交换关系,以从循环流体吸热。来自冷却器102和/或锅炉104的工作流体可经由管道108被输送至AHU 106。
[0048]AHU 106能使工作流体与经过AHU 106的空气流形成热交换关系(例如经由一级或多级冷却盘管和/或加热盘管)。空气流可以是例如室外空气、来自建筑物10内的回流空气或两者的结合。AHU 106可在空气流和工作流体之间传热以提供对空气流的加热或冷却。例如AHU 106可包括一个或多个风扇或鼓风机,其被配置成将空气流传至或传过含工作流体的热交换器。工作流体随后可经由管道110返回到冷却器102或锅炉104。
[0049]空气侧系统130可将AHU106提供的空气流(例如供给空气流)经由空气供给导管112输送至建筑物10,并可经由空气回流导管114将回流空气从建筑物10提供至AHU 106。在一些实施例中,空气侧系统130包括多个可变空气体积(VAV)单元116。例如,空气侧系统130被图示为在建筑物10的每个楼层或区域上包括独立的VAV单元116 JAV单元116可包括挡风板或其它流量控制部件,其能被操作以控制被提供至建筑物10的各个区域的空气流供给量。在其它实施例中,空气侧系统130(例如经由供给导管112)将供给空气流输送到建筑物10的一个或多个区域中,而无需使用中间的VAV单元116或其它流量控制部件。AHU 106可包括各种传感器(例如温度传感器、压力传感器等),被配置成测量供给空气流的属性。AHU106可从位于AHU 106中和/或建筑物区域中的传感器接收输入并可调节流过AHU 106的供给空气流的流率、温度或其它属性以取得建筑物区域的设定点条件。
[0050]现在参见图2,其示出根据一些实施例的水侧系统200的框图。在各种实施例中,水侧系统200可作为HVAC系统100中的水侧系统120的补充或取代,或者可独立于HVAC系统100实现。当实现在HVAC系统100中时,水侧系统200可包括HVAC系统100中的HVAC装置(例如锅炉104、冷却器102、栗、阀等)的子集,并可工作以将受热或冷却的流体供应给AHU 106。水侧系统200的HVAC装置可位于建筑物10内(例如作为水侧系统120的组件)或位于诸如中央设施的异地位置。
[0051 ]在图2中,水侧系统200被图示为具有多个子设施202-212的中央设施。子设施202-212被图不为包括加热器子设施202、热回收冷却器子设施204、冷却器子设施206、冷却塔子设施208、热热能存储(TES)子设施210以及冷热能存储(TES)子设施212。子设施202-212消耗来自公用事业的资源(例如水、天然气、电力等)以为建筑物或园区的热能负载(例如热水、冷水、加热、冷却等)提供服务。例如,加热器子设施202可被配置成加热热水环路214中的水,所述热水环路214使热水在加热器子设施202和建筑物10之间循环。冷却器子设施206可被配置成使冷水环路216中的水冷却,所述冷水环路216使冷水在冷却器子设施206和建筑物10之间循环。热回收冷却器子设施204可被配置成将热从冷水环路216传递至热水环路214以为热水提供额外的加热并为冷水提供额外的冷却。冷凝水环路218可从冷却器子设施206中的冷水吸收热并在冷却塔子设施208中将吸收的热驱逐,或者将吸收的热传递至热水环路214。热TES子设施210和冷TES子设施212能够分别存储热的和冷的热能以供之后使用。
[0052]热水环路214和冷水环路216能将受热和/或冷却的水输送至位于建筑物10屋顶(例如AHU 106)的空气处理器,或者输送至建筑物10的各个楼层或区域(例如VAV单元116)。空气处理器推动空气使其经过热交换器(例如加热盘管或冷盘管),水流过所述热交换器以提供对空气的加热或冷却。受热或冷却的空气可被输送至建筑物10的各个区域以为建筑物10的热能负载提供服务。水然后回流到子设施202-212以接受进一步的加热或冷却。
[0053]尽管子设施202-212被图示和描述为加热和冷却水以循环至建筑物,然而要理解,可作为水的取代或附加地使用任何其它类型的工作流体(例如乙二醇、C02等)来为热能负载提供服务。在其它实施例中,子设施202-212可将加热和/或冷却直接提供给建筑物或园区而不需要中间的热传递流体。对于水侧系统200的这些和其它变型落在本发明的教义内。
[0054]子设施202-212中的每一个可包括被配置成利于实现子设施功能的多种设备。例如,加热器子设施202被图示为包括多个加热部件220(例如锅炉、电加热器等),这些加热部件220被配置成对热水环路214中的热水加热。加热器子设施202也被图示为包括若干栗222、224,这些栗被配置成使热水在热水环路214中循环并控制热水流过各加热元件220的流率。冷却器子设施206被图示为包括多个冷却器232,这些冷却器被配置成从冷水环路216中的冷水移除热。冷却器子设施206也被图示为包括若干栗234、236,这些栗被配置成使冷水在冷水环路216中循环并控制冷水流过各冷却器232的流率。
[0055]热回收冷却器子设施204被图示为包括多个热回收热交换器226(例如制冷回路),所述热回收热交换器被配置成将热量从冷水环路216传递至热水环路214。热回收冷却器子设施204也被图示为包括若干栗228、230,这些栗被配置成使热水和/或冷水循环流过热回收热交换器226并控制水经过各热回收热交换器226的流率。冷却塔子设施208被图示为包括多个冷却塔238,所述冷却塔被配置成从冷凝水环路218中的冷凝水移除热。冷却塔子设施208也被图示为包括若干栗240,所述栗240被配置成使冷凝水在冷凝水环路218中循环并控制冷凝水流过各冷却塔238的流率。
[0056]热TES子设施210被图示为包括热TES水箱242,该热TES水箱被配置成存储热水以供之后使用。热TES子设施210也可包括一个或多个栗或阀,它们被配置成控制热水流入或流出热TES水箱242的流率。冷TES子设施212被图示为包括冷TES水箱244,该冷TES水箱被配置成存储冷水以供之后使用。冷TES子设施212也可包括一个或多个栗或阀,它们被配置成控制冷水流入或流出冷TES水箱244的流率。
[0057]在一些实施例中,水侧系统200中的栗(例如栗222、224、228、230、234、236和/或240)或水侧系统200中的管线中的一个或多个包括与之关联的隔离阀。隔离阀可与栗一体形成或位于位于栗的上游或下游,以控制水侧系统200中的流体流动。在各实施例中,基于水侧系统200的具体配置以及由水侧系统200提供服务的负载的类型,水侧系统200可包括更多、更少或不同类型的装置和/或子设施。
[0058]现在参见图3,其示出根据一些实施例的空气侧系统300的框图。在各实施例中,空气侧系统300能作为HVAC系统100中的空气侧系统130的补充或替代,或者能独立于HVAC系统100实现。当实现在HVAC系统100中时,空气侧系统300可包括HVAC系统100中的HVAC装置(例如AHU 106、VAV单元116、导管112-114、风扇、挡风板等)的子集并可位于建筑物10之内或周围。空气侧系统300可工作以使用由水侧系统200提供的受热或冷却的流体来加热或冷却被提供至建筑物10的空气流。
[0059]在图3中,空气侧系统300被图示为包括经济型空气处理单元(AHU)302。经济型AHU改变由空气处理单元用来加热或冷却的外部空气和回流空气的量。例如,AHU 302可经由回流空气导管308从建筑物区域306接收回流空气304并可将供给空气310经由供给空气导管312输送至建筑物区域306。在一些实施例中,AHU 302是位于建筑物10屋顶上(例如图1所示的AHU 106)或如若不然则被定位成接收回流空气304和外部空气314两者的屋顶单元。AHU302可被配置成运作废气挡风板316、混合挡风板318和外部空气挡风板320以控制外部空气314和回流空气304的量,外部空气314和回流空气304组合以形成供给空气310。不流过混合挡风板318的任何回流空气304可作为废气322通过废气挡风板316从AHU 302排出。
[0060]挡风板316-320中的每一个可由致动器运作。例如,废气挡风板316可由致动器324运作,混合挡风板318可由致动器326运作,而外部空气挡风板320可由致动器328运作。致动器324-328可经由通信链路332与AHU控制器330通信。致动器324-328可从AHU控制器330接收控制信号并可将反馈信号提供给AHU控制器330。反馈信号可包括例如当前致动器或挡风板位置的指示、由致动器施加的转矩或力的量、诊断信息(例如由致动器324-328执行的诊断测试的结果)、状态信息、委派信息、配置设定、校准数据和/或能够由致动器324-328采集、存储或使用的其它类型信息或数据。AHU控制器330可以是经济型控制器,其被配置成使用一个或多个控制算法(例如基于状态的算法、极值搜索控制(ESC)算法、比例积分(PI)控制算法、比例积分微分(PID)控制算法、模型预测控制(MPC)算法、反馈控制算法等)来控制致动器324-328。
[0061]仍然参见图3,AHU302被图示为包括被定位在供给空气导管312内的冷却盘管334、加热盘管336和风扇338。风扇338可被配置成迫使供给空气310流过冷却盘管334和/或加热盘管336并将供给空气310提供至建筑物区域306AHU控制器330可经由通信链路340与风扇338通信以控制供给空气310的流率。在一些实施例中,AHU控制器330通过调节风扇338的转速而控制被施加至供给空气310的加热或冷却的量。
[0062]冷却盘管334可经由管道342从水侧系统200(例如从冷水环路216)接收冷却的流体,并可使冷却的流体经由管道344回流到水侧系统200。阀346可沿管道342或管道344定位以控制冷却的流体通过冷却盘管334的流率。在一些实施例中,冷却盘管334包括可被独立地激活和禁用(例如通过AHU控制器330、通过BMS控制器366等)以调节被施加至供给空气310的冷却量的多级冷却盘管。
[0063]加热盘管336可经由管道348从水侧系统200(例如从热水环路214)接收加热的流体,并可经由管道350使加热的流体回流至水侧系统200。阀352可沿管道348或管道350定位以控制加热的流体经过加热盘管336的流率。在一些实施例中,加热盘管336包括可被独立地激活和禁用(例如通过AHU控制器330、通过BMS控制器366等)以调节被施加至供给空气310的加热量的多级加热盘管。
[0064]阀346、352中的每一个可由致动器控制。例如,阀346可由致动器354控制而阀352可由致动器356控制。致动器354-356可经由通信链路358-360与AHU控制器330通信。致动器354-356可从AHU控制器330接收控制信号并可将反馈信号提供给控制器330。在一些实施例中,AHU控制器330从被定位在供给空气导管312(例如在冷却盘管334和/或加热盘管336的下游)中的温度传感器362接收供给空气温度的测量值。AHU控制器330也可从位于建筑物区域306内的温度传感器364接收建筑物区域306的温度的测量值。
[0065]在一些实施例中,AHU控制器330经由致动器354-356运作阀346、352,以调节被提供至供给空气310的加热或冷却的量(例如达到供给空气310的设定点温度或将供给空气310的温度维持在设定点温度范围内)。阀346、352的位置影响由冷却盘管334或加热盘管336提供至供给空气310的加热或冷却的量,并可关联于为了取得所需的供给空气温度而被消耗的能量。AHU控制器330可通过激活或禁用盘管334-336、通过调整风扇338的转速或通过两者的结合来控制供给空气310和/或建筑物区域306的温度。
[0066]仍然参照图3,空气侧系统300被图示为包括建筑物管理系统(BMS)控制器366和客户端装置3683MS控制器366可包括一个或多个计算机系统(例如服务器、监管控制器、子系统控制器等),它们充当空气侧系统300、水侧系统200、HVAC系统100和/或为建筑物10提供服务的其它可控制系统的系统级控制器、应用或数据服务器、头节点或主机控制器。BMS控制器366可根据相同或相异的协议(例如L0N、BACnet等)经由通信链路370与多个下游建筑物系统或子系统(例如HVAC系统100、安全系统、照明系统、水侧系统200等)通信。在各实施例中,AHU控制器330和BMS控制器366可以是分离的(如图3所示)或者一体的。在一体的实施方式中,AHU控制器330可以是被配置成由BMS控制器366的处理器执行的软件模块。
[0067]在一些实施例中,AHU控制器330从BMS控制器366接收信息(例如命令、设定点、操作边界等)并将信息(例如温度测量值、阀或致动器位置、操作状态、诊断等)提供至BMS控制器366。例如,AHU控制器330可为BMS控制器366提供来自温度传感器362-364的温度测量值、设备on/off状态、设备工作能力和/或可由BMS控制器366使用以监视或控制建筑物区域306内的可变状态或条件的任何其它信息。
[0068]客户端装置368可包括一个或多个人机接口或客户端接口(例如图形用户接口、报告接口、基于文本的计算机接口、面向客户端的网络服务、向网络客户端提供页面的网络服务器等),用于控制、浏览HVAC系统100、其子系统和/或装置或以其它方式与HVAC系统100、其子系统和/或装置交互。客户端装置368可以是计算机工作站、客户端、远程接口或本地接口或任何其它类型的用户接口装置。客户端装置368可以是固定终端或移动设备。例如,客户端装置368可以是台式机、具有用户接口的计算机服务器、膝上计算机、平板电脑、智能电话、PDA或任何其它类型的移动设备或非移动设备。客户端装置368可经由通信链路372与BMS控制器366和/或AHU控制器330通信。
[0069]现在参见图4,其示出根据一些实施例的建筑物管理系统(BMS)400的框图。BMS400可实现在建筑物10中以自动地监视和控制各种建筑物功能。BMS 400被图示为包括BMS控制器366和多个建筑物子系统428。建筑物子系统428被图示为包括建筑物电气子系统434、信息通信技术(ICT)子系统436、安全子系统438、HVAC子系统440、照明子系统442、升降/自动扶梯子系统432以及火灾安全子系统430。在各实施例中,建筑物子系统428可包括更少、附加或替代的子系统。例如,建筑物子系统428可另行或替代地包括制冷子系统、广告或标记子系统、烹饪子系统、售卖子系统、打印机或复印服务子系统或使用可控制的设备和/或传感器以监视或控制建筑物10的任何其它类型的建筑物子系统。在一些实施例中,建筑物子系统428包括水侧系统200和/或空气侧系统300,如参照图2-3描述的那样。
[0070]建筑物子系统428中的每一个可包括任何数量的装置、控制器和连接,用以完成其各自的功能和控制活动。HVAC子系统440可包括许多与HVAC系统100相同的组件,如参照图1-3描述的那样。例如,HVAC子系统440可包括一定数量的冷却器、加热器、处理单元、节能器、现场控制器、监管控制器、致动器、温度传感器和/或用于控制建筑物10内的温度、湿度、空气流动或其它可变条件的其它装置。照明子系统442可包括任何数量的灯具、镇流器、照明传感器、调光器或被配置成可控制地调整被提供至建筑物空间的光量的其它装置。安全子系统438可包括居住传感器、视频监管相机、数字视频录像机、视频处理服务器、侵入检测装置、访问控制装置和服务器或其它安全关联的装置。
[0071]仍然参见图4,BMS控制器366被图示为包括通信接口 407和BMS接口 409。接口 407可利于BMS控制器366和外部应用(例如监视和报告应用422、企业控制应用426、远程系统和应用444、驻留在客户端装置448上的应用等)之间的通信,以允许对BMS控制器366和/或子系统428的用户控制、监视和调整。接口 407也可利于BMS控制器366与客户端装置448之间的通信。BMS接口 409可利于BMS控制器366与建筑物子系统428 (例如HVAC、照明安全、升降机、配电、商务等)之间的通信。
[0072]接口407、409可以是或包括有线或无线通信接口(例如插座、天线、发射机、接收器、收发机、线路端子等),用于执行与建筑物子系统428或其它外部系统或装置的数据通信。在各实施例中,经由接口407、409的通信可以是直接的(例如本地有线或无线通信)或者经由通信网络446(例如WAN、因特网、蜂窝网等)。例如,接口407、409可包括以太网卡和端口,用于经由基于以太网的通信链路或网络发送和接收数据。在另一例子中,接口407、409可包括WiFi收发器以经由无线通信网络进行通信。在另一例子中,接口407、409中的一个或两者可包括蜂窝或移动电话通信收发器。在一个实施例中,通信接口 407是功率线通信接口而BMS接口409是以太网接口。在其它实施例中,通信接口407和BMS接口409两者都是以太网接口或者是相同的以太网接口。
[0073]仍然参见图4,BMS控制器366被图示为包括处理电路404,该处理电路404包括处理器406和存储器408。处理电路404可通信地连接至BMS接口 409和/或通信接口 407,以使处理电路404及其各组件能够经由接口 407、409发送和接收数据。处理器406可被实现为通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理器件或其它适宜的电子处理器件。
[0074]存储器408(例如存储器、存储器单元、存储装置等)可包括一个或多个装置(例如RAM、R0M、闪存、硬盘存储等),用于存储数据和/或计算机代码以完成或促成本申请中描述的各个过程、层和模块。存储器408可以是或包括易失性存储器或非易失性存储器。存储器408可包括数据库组件、对象代码组件、脚本组件或用于支持本申请描述的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。根据一些实施例,存储器408经由处理电路404可通信地连接至处理器406并包括用于执行(例如通过处理电路404和/或处理器406)本文描述的一个或多个过程的计算机代码。
[0075]在一些实施例中,BMS控制器366被实现在单个计算机(例如一个服务器、一个机体等)内。在各其它实施例中,BMS控制器366可跨多个服务器或计算机分布(例如能够存在于分布的位置上)。此外,尽管图4将应用422、426图示为存在于BMS控制器366的外部,然而在一些实施例中,应用422、426可主宿在BMS控制器366之内(例如在存储器408内)。
[0076]仍然参见图4,存储器408被图示为包括企业整合层410、自动测量和验证(AM&V)层412、需求响应(DR)层414、故障检测和诊断(FDD)层416、整合控制层418以及建筑物子系统整合层420。层410-420可被配置成接收来自建筑物子系统428和其它数据源的输入,基于该输入确定建筑物子系统428的最佳控制动作,基于最佳控制动作产生控制信号,并将所产生的控制信号提供给建筑物子系统428。下面的图描述了由BMS 400中的层410-420中的每一个执行的一般功能中的一些。
[0077]企业整合层410可被配置成通过信息和服务为客户端或本地应用提供服务以支持多种企业层面的应用。例如,企业控制应用426可被配置成向图形用户接口(GUI)或任何数量的企业层面商业应用(例如会计系统、用户识别系统等)提供子系统跨度(spanning)控制。企业控制应用426可另行或替代地配置成提供配置GUI以配置BMS控制器366。在又一些实施例中,企业控制应用426可与层410-420—同工作以基于在接口407和/或BMS接口409接收到的输入来优化建筑物性能(例如效率、用能、舒适度或安全性)。
[0078]建筑物子系统整合层420可被配置成管理BMS控制器366和建筑物子系统428之间的通信。例如,建筑物子系统整合层420可从建筑物子系统428接收传感器数据和输入信号,并将输出数据和控制信号提供给建筑物子系统428。建筑物子系统整合层420也可被配置成管理建筑物子系统428之间的通信。建筑物子系统整合层420翻译多个多供应商/多协议系统之间的通信(例如传感器数据、输入信号、输出信号等)。
[0079]需求响应层414可被配置成响应于满足建筑物10的需求而优化资源使用(例如用电、用天然气、用水等)和/或这些资源使用的财务成本。优化可基于使用时间价格、削减信号、能源可得性或从公用事业提供者、分布式产能系统424、从储能装置427(例如热TES242、冷TES 244等)或从其它源接收的其它数据。需求响应层414可从BMS控制器366的其它层(例如建筑物子系统整合层420、整合控制层418等)接收输入。从其它层接收的输入可包括环境输入或传感器输入,例如温度、二氧化碳水平、相对湿度水平、空气质量传感器输出、居住传感器输出、房间安排等。输入也可包括下列输入:例如用电(例如以kWh表示)、热负载测量、定价信息、计划定价、安抚性定价、来自公用事业的削减信号等等。
[0080]根据一些实施例,需求响应层414包括对其接收的数据和信号作出响应的控制逻辑。这些响应可包括与整合控制层418中的控制算法通信、改变控制策略、改变设定点或以受控制的方式激活/禁用建筑物设备或子系统。需求响应层414也可包括控制逻辑,该控制逻辑被配置成确定何时利用所存储的能量。例如,需求响应层414可确定就在高峰用能时段开始前开始使用来自储能装置427的能量。
[0081]在一些实施例中,需求响应层414包括控制模块,该控制模块被配置成基于代表需求的一个或多个输入或基于需求(例如价格、削减信号、需求水平等)主动地发起使能量成本最小化的控制动作(例如自动地改变设定点)。在一些实施例中,需求响应层414使用设备模型以确定控制动作的最佳集。设备模型可包括例如描述由建筑物设备的各个集执行的输入、输出和/或功能的热力学模型。设备模型可代表建筑物设备的集合(例如子设施、冷却器阵列等)或个别装置(例如个别冷却器、加热器、栗等)。
[0082]需求响应层414可进一步包括或利用一个或多个需求响应策略定义(例如数据库、XML文件等)。策略定义可由用户(例如经由图形用户接口)编辑或调整,以使响应于需求输入发起的控制动作可针对用户的应用、要求的舒适水平、具体的建筑物设备或基于其它因素被定制。例如,需求响应策略定义可规定哪个设备响应于具体的需求输入可被接通或断开、系统或一件设备应当被断开多长时间、什么设定点可被改变、可容许的设定点调整范围为何、在回到正常计划的设定点之前保持高需求设定点多长时间、有多靠近近似能力极限、利用哪些设备模型、进入/离开储能装置(例如储热箱、电池组等)的能量转换率(例如最大速率、警报率、其它速率边界信息等)以及何时分派原地能量产生(例如经由燃料电池、电动机发电机机组等)。
[0083]整合控制层418可被配置成使用建筑物子系统整合层420和/或需求响应层414的数据输入或输出来作出控制决策。由于建筑物子系统整合层420所提供的子系统整合,整合控制层418可整合子系统428的控制活动以使子系统428充当单个整合的超级系统。在一些实施例中,整合控制层418包括控制逻辑,该控制逻辑使用来自多个建筑物子系统的输入和输出以相比单独子系统能够单独提供的舒适度和节能而提供更大的舒适度和节能。例如,整合控制层418可被配置成使用来自第一子系统的输入以作出对于第二子系统的节能控制决策。这些决策的结果可被传回给建筑物子系统整合层420。
[0084]整合控制层418被图示为逻辑上在需求响应层414之下。整合控制层418可被配置成通过使建筑物子系统428及其相应控制环路能够与需求响应层414协同地受到控制而提高需求响应层414的有效性。相对于传统系统,这种配置能有利地减少破坏性需求响应行为。例如,整合控制层418可被配置成确保需求响应驱使的、至冷却水温度(或直接或间接地影响温度的另一成分)的设定点的向上调整不导致风扇能量(或用来冷却空间的其它能量)的增加,所述风扇能量相比在冷却器侧节省的能量将导致更大的建筑物总用能。
[0085]整合控制层418可被配置成将反馈提供给需求响应层414,以使需求响应层414检查出即使要求的降载正在进行时约束条件(例如温度、照明水平等)也被正确地维持。约束条件也可包括设定点或感测边界,其关联于安全性、设备操作极限和性能、舒适度、防火规章、电气规章、用能规章等等。整合控制层418也在逻辑上位于故障检测和诊断层416和自动测量和验证层412之下。整合控制层418可被配置成基于来自一个以上建筑物子系统的输出将所计算出的输入(例如集合)提供至那些较高的水平。
[0086]自动测量和验证(AM&V)成412可被配置成验证由整合控制层418或需求响应层414命令的控制策略正在正确地工作(例如使用由AM&V层412、整合控制层418、建筑物子系统整合层420JDD层416或其它层汇总的数据)。由AM&V层412作出的计算可基于建筑物系统用能模型和/或各个BMS装置或子系统的设备模型。例如,AM&V层412可将模型预测的输出与来自建筑物子系统428的实际输出进行比较,以确定模型的准确性。
[0087]故障检测和诊断(FDD)层416可被配置成为建筑物子系统428、建筑物子系统装置(例如建筑物设备)和由需求响应层414和整合控制层418使用的控制算法提供持续故障检测。FDD层416可从整合控制层418、直接从一个或多个建筑物子系统或装置、或者从另一数据源接收数据输入。FDD层416能够自动地诊断和响应所检测到的故障。对检测或诊断出的故障的响应可包括向用户、维护安排系统或被配置成尝试修复故障或对故障作出应急的控制算法提供警报消息。
[0088]FDD层416可被配置成使用在建筑物子系统整合层420可得的详细子系统输入来输出故障成分或故障起因(例如挡风板联系件的松脱)的具体标识。在其它实施例中,FDD层416被配置成将“故障”事件提供给整合控制层418,所述整合控制层418响应于所接收的故障事件执行控制策略和方针。根据一些实施例,FDD层416(或由整合控制引擎或商业规则引擎执行的方针)能够关闭系统或指引出故障的装置或系统周围的控制活动以减少能量浪费,延长设备寿命或确保正确的控制响应。
[0089]FDD层416可被配置成存储或访问多种不同的系统数据存储器(或实时数据的数据点)JDD层416可使用数据存储的一些内容以识别在设备层面(例如特定冷却器、特定AHU、特定终端单元等)的故障,并使用其它内容以识别在组件或子系统层面的故障。例如,建筑物子系统428可产生时间(即时间序列)数据,该时间数据指示BMS 400及其各个组件的性能。由建筑物子系统428产生的数据可包括测量或计算的值,这些值展示统计特性并提供关于如何按照离其设定点的误差执行相应系统或过程(例如温度控制过程、流量控制过程等)的信息。这些过程可由H)D层416检查以揭示何时系统开始在性能上降级并在故障变得更严重之前提醒用户修复故障。
[0090]通用输入致动器
[0091]现在参见图5-7,其示出根据一些实施例的用于HVAC系统的致动器500。在一些实施方式中,致动器500可用于HVAC系统100、水侧系统200、空气侧系统300或BMS 400,如针对图1-4描述的那样。例如,致动器500可以是挡风板致动器、阀致动器、风扇致动器、栗致动器或能够用于HVAC系统或BMS的任何其它类型的致动器。在各实施例中,致动器500可以是线性致动器(例如线性比例致动器)、非线性致动器、弹性复位致动器或非弹性复位致动器。
[0092]致动器500被图示为包括壳体502,该壳体502具有前侧504(即侧A)、与前侧504相对的后侧506(图7)(即侧B)以及底部508。壳体502可包含致动器500的机械和处理组件。下面将结合图12和图13更详细地描述致动器500的内部组件。
[0093]致动器500被图示为包括驱动装置510。驱动装置510可以是驱动机构、轮轴或被配置成驱动HVAC系统组件或实现HVAC系统组件的运动的其它装置。例如,驱动装置510可被配置成接纳挡风板、阀或任何其它可移动的HVAC系统组件的轴以驱动(例如旋转)所述轴。在一些实施例中,致动器500包括连接装置512,该连接装置512被配置成帮助将驱动装置510连接至可移动的HVAC系统组件。例如,连接装置512可利于将驱动装置510附连至阀或挡风板轴。
[0094]致动器500被图示为包括输入连接520和输出连接522。在一些实施例中,输入连接520和输出连接522沿底部508定位。在其它实施例中,输入连接520和输出连接522可沿壳体502的一个或多个其它表面定位。输入连接520可被配置成从外部系统或装置接收控制信号(例如电压输入信号)。致动器500可使用该控制信号来确定电动机的适宜输出。在一些实施例中,从控制器接收控制信号,所述控制器例如是AHU控制器(例如AHU控制器330)、经济型控制器、监管控制器(例如BMS控制器366)、区域控制器、现场控制器、企业层面控制器、电动机控制器、设备层面控制器(例如致动器控制器)或可用于HVAC系统或BMS的任何其它类型的控制器。
[0095]在一些实施例中,控制信号是DC电压信号。致动器500可以是线性比例致动器,其被配置成根据在输入连接520接收的DC电压值来控制驱动装置510的位置。例如,最小输入电压(例如0.0VDC)可对应于驱动装置510的最小旋转位置(例如0°、-5°等),而最大输入电压(例如10.0VDC)可对应于驱动装置510的最大旋转位置(例如90°、95°等)。最小和最大输入电压之间的输入电压可使致动器500将驱动装置510移动到最小旋转位置和最大旋转位置之间的中间位置。在其它实施例中,致动器500可以是非线性致动器或者可使用不同的输入电压范围或不同类型的输入信号(例如AC电压或电流)以控制驱动装置510的位置和/或转速。
[0096]在一些实施例中,控制信号是AC电压信号。输入连接520可被配置成接收AC电压信号,该AC电压信号具有24VAC的电压或标准电力线电压(例如50/60HZ下的120VAC或230VAC)。电压信号的频率可被调制(例如通过致动器500的控制器)以调节驱动装置510的旋转位置和/或速度。在一些实施例中,致动器500使用电压信号向致动器500的各个组件供电。致动器500可使用经由输入连接520接收的AC电压信号作为控制信号、电功率源或两者。在一些实施例中,在输入连接520处从电源线接收电压信号,所述电源线向致动器500提供具有恒定或基本恒定的频率的AC电压(例如50/60HZ下的120VAC或230VAC)。输入连接520可包括一个或多个数据连接(独立于电源线),通过所述数据连接,致动器500从控制器或另一致动器接收控制信号(例如0-1OVDC控制信号)。
[0097]在一些实施例中,在输入连接520从另一致动器接收控制信号。例如,如果多个致动器以串联布置互连,则输入连接520可连接(例如经由通信总线)至另一致动器的输出数据连接。致动器之一可布置作为主致动器,其输入连接520连接至控制器,而其它致动器可被配置作为从属致动器,它们相应的输入连接被连接至主致动器的输出连接522。
[0098]输出连接522可被配置成将反馈信号提供至其中实施致动器500的HVAC系统或BMS的控制器(例如AHU控制器、经济型控制器、监管控制器、区域控制器、现场控制器、企业层面控制器等)。反馈信号可指示致动器500的旋转位置和/或速度。在一些实施例中,输出连接522可被配置成将控制信号提供至与致动器500串联布置的另一致动器(例如从属致动器)。输入连接520和输出连接522可经由通信总线连接至控制器或另一致动器。通信总线可以是有线或无线通信链路并可使用多种相异的通信协议中的任何一种(例如84&1社、1!^^?1、蓝牙、NFC、TCP/IP等)。
[0099]特别参照图6,其示出根据一个实施例的多种用户输入控制。例如,用户输入控制可包含模式选择开关602。用户可调节模式选择开关602的位置以设置致动器500,使其工作在直接作用模式、反作用模式或校准模式。应当理解,这些控制是可选组件并且不是致动器500执行本文描述的过程所必需的。因此,这些用户输入控制中的一个或多个可被省去而不脱离本发明的教义。
[0100]现在参见图8-11,其示出了根据一些实施例的布线输入连接520和输出连接522的各种配置。在各实施例中,输入连接520可包含顺时针输入连接802和逆时针输入连接804。顺时针输入连接802和逆时针输入连接804可被利用作为信号以控制驱动装置510的旋转位置和旋转方向(即顺时针运动或逆时针运动)两者。
[0101]现在特别参照图8,其示出比例布线配置800。在这种配置中,顺时针输入802是DC电压信号,逆时针输入804是稳定电压信号(例如24VAC或24VDC),并且致动器500可用作线性比例致动器。当用作线性比例致动器时,致动器500根据所接收的DC电压的值控制驱动装置510的位置。例如,最小顺时针输入电压(例如0.0VDC)可对应于驱动装置510的最小旋转位置(例如0°、_5°等),而最大顺时针输入电压(例如10.0VDC)可对应于驱动装置510的最大旋转位置(例如90°、95°等)。最小输入电压和最大输入电压之间的顺时针输入电压可使致动器500将驱动装置510移动到最小旋转位置和最大旋转位置之间的中间位置。
[0102]现在参见图9,其示出0N/0FF布线配置900。在该配置中,顺时针输入802和逆时针输入804两者被配置成提供稳定电压信号(例如24VAC或24VDC),尽管顺时针输入802被连接至可能位于ON配置和OFF配置之间的开关。由于输入信号被配置成提供稳定电压,因此致动器500不被配置成用作线性比例致动器(即致动器500不将驱动装置510移动至最小旋转位置和最大旋转位置之间的任何中间位置)。当顺时针输入802处于ON位置时,顺时针输入802提供稳定电压,该稳定电压使致动器500将驱动装置510移动至其最大旋转位置(例如90°、95°等)。当顺时针输入802处于OFF位置时,顺时针输入802不提供电压(例如OVAC或0VDC)并且致动器500可将驱动装置510移动至最小旋转位置(例如0°、-5°等)。
[0103]现在参见图10和图11,其示出了浮动布线配置的两个版本。图10绘出了浮动ON/OFF布线配置1000,其中顺时针输入802和逆时针输入804两者均被配置成提供稳定电压信号(例如24VAC或24VDC),并且两者均连接至单个开关。例如,如果顺时针输入802处于ON位置,则逆时针输入804必须处于OFF位置,反之亦然。与0N/0FF布线配置相似,当顺时针输入802处于ON位置(并且逆时针输入804处于OFF位置),顺时针输入802提供稳定电压,该稳定电压使致动器500将驱动装置510移动至其最大旋转位置(例如90°、95°等)。当顺时针输入802处于OFF位置(并且逆时针输入信号处于ON位置),顺时针输入802不提供电压(例如OVAC或0VDC)并且致动器500可将驱动装置510移动至最小旋转位置(例如0°、-5°等)。
[0104]现在参见图11,绘出了一种不同的布线配置,即浮动增量布线配置1100,其中顺时针输入802和逆时针输入804两者被配置成提供稳定电压信号(例如24VAC或24VDC),并且两输入信号被连接至不同的ΟΝ/OFF开关。与图10所示的配置不同,顺时针输入802的存在不决定逆时针输入804的存在,反之亦然。当顺时针输入802处于ON位置并且逆时针输入804处于OFF位置时,顺时针输入802提供稳定电压,该稳定电压使致动器500将驱动装置510移动至其最大旋转位置(例如90°、95°等)。当顺时针输入802处于OFF位置并且逆时针输入804处于ON位置时,顺时针输入802不提供电压(例如OVAC或0VDC)并且致动器500可将驱动装置510移动至最小旋转位置(例如0°、-5°等)。当顺时针输入802和逆时针输入804两者均处于OFF位置时,致动器500将驱动装置510保持在其当前位置(即或者在最小旋转位置、或者在最大旋转位置、或者在最小旋转位置与最大旋转位置之间的增量位置)。
[0105]现在参见图12,它是根据一些实施例更详细地示出致动器500的框图。致动器500被图示为包括接地连接1202、逆时针输入连接804、顺时针输入连接802以及输出连接1208,这些连接包含在壳体1200内。在一些实施例中,逆时针输入连接804和顺时针输入连接802可以是输入连接520的组件。顺时针输入连接802和逆时针输入连接804可将电压输入提供给功率转换器1238。在一些实施例中,作为响应,功率转换器1238可提供各种输出电压(例如Vmqtqr、15VDC、5VDC等),这些输出电压可用来向致动器供电。
[0106]致动器500被图示为进一步包括连接至驱动装置510的电动机1210以及被配置成测量电动机和/或驱动装置的位置的位置传感器1214。位置传感器1214可包括霍尔效应传感器、电位计、光学传感器或被配置成测量电动机和/或驱动装置的旋转位置的其它类型传感器。位置传感器1214可将位置信号1216提供至处理电路1218。处理电路1218使用位置信号1216确定是否运作电动机1210。例如,处理电路1218可将驱动装置的当前位置与经由输入连接520接收的位置设定点进行比较,并可运作以取得该位置设定点。
[0107]仍然参见图12,处理电路1218被图示为包括处理器1220和存储器1222。处理器1220可以是通用或专用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一组处理器件或其它适宜的处理器件。处理器1220可被配置成执行被存储在存储器中或从其它计算机可读介质(例如CDR0M、网络存储器、远程服务器等)接收的计算机代码或指令。
[0108]存储器1222可包括一个或多个装置(例如存储单元、存储装置、存贮装置等),用于存储数据和/或计算机代码以完成和/或促成本公开所描述的各个过程。存储器1222包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、硬驱存储器、临时存储器、非易失性存储器、闪存、光学存储器或用于存储软件对象和/或计算机指令的任何其它合适的存储器。存储器1222可包括数据库组件、目标代码组件、脚本组件或支持本公开所描述的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。存储器1222可经由处理电路1218可通信地连接至处理器1220并可包括用于执行(例如通过处理器)本文描述的一个或多个过程的计算机代码。当处理器1220执行存储器1222中存储的指令时,处理器1220大体地配置致动器500(更具体地说是处理电路)以完成这些活动。
[0109]处理电路1218被图示为包括AC输入检测器1224、DC输入检测器1226和控制器1232 JC输入检测器1224和DC输入检测器1226可被配置成从顺时针输入连接802接收控制信号1234,所述顺时针输入连接802可以是输入连接520的组件。处理电路1218可被配置成确定控制信号1234是AC电压信号还是DC电压信号。处理电路1218可响应于确定控制信号1234是AC电压信号而使用AC电动机控制技术来运作电动机1210。然而,处理电路1218可响应于确定控制信号1234是DC电压信号而使用DC电动机控制技术来运作电动机1210。例如,如果由顺时针输入连接802提供的控制信号1234是AC电压信号,则AC输入检测器1224可被配置成产生AC检测信号1228,相反,DC输入检测器1226可以不产生DC检测信号1230。如果由顺时针输入连接802提供的控制信号1234是DC电压信号,则DC输入检测器1226可被配置成产生DC检测信号1230,而AC输入检测器1224可以不产生AC检测信号1228。如果顺时针输入连接802既不提供AC电压信号又不提供DC电压信号,则AC输入检测器1224和DC输入检测器1226可以都不产生检测信号。
[0110]仍然参见图12,处理电路1218被图示为包括控制器1232,该控制器1232被配置成从AC输入检测器1224接收AC检测信号1228和从DC输入检测器1226接收DC检测信号1230。在一些实施例中,一旦接收到AC检测信号1228或DC检测信号1230,控制器1232被配置成产生电动机控制信号1236,该电动机控制信号1236能够控制电动机1210的转速或位置。例如,如果控制器1232接收到AC检测信号1228,则控制器1232可将电动机控制信号1236送至电动机1210以将驱动装置510移动至其最大旋转位置。
[0111]相反,如果控制器1232接收到DC检测信号1230,则控制器1232可利用DC检测信号1230的值来产生电动机控制信号1236,所述电动机控制信号1236使电动机1210基于DC检测信号1230的值将驱动装置510移动到某个位置。例如,DC检测信号1230可以是DC电压。基于DC电压的值,控制器1232可确定可与DC电压成比例的合适位置。由DC检测信号1230命令的位置可以是最小旋转位置、最大旋转位置或最小旋转位置和最大旋转位置之间的某个中间位置。在其它实施例中,可通过提供AC或DC电压信号的外部控制器产生电动机控制信号1236ο
[0112]如果控制器1232不接收AC检测信号1228或DC检测信号1230,控制器1232可将电动机控制信号1236送至电动机1210,这使电动机1210将驱动装置510移动至最小旋转位置。如果电动机1210被供电(例如通过在逆时针输入804处接收的电压输入),电动机1210可使驱动装置510驱动至最小旋转位置(例如,如同在0N/0FF控制中常见的)。然而,如果电动机1210不被供电(例如在CCW输入804或CW输入802处没有接收到输入电压),则电动机1210可停止在其当前位置(例如,如同在浮点控制中常见的)。
[0113]现在参见图13,其示出根据一些实施例的电路图1300,该电路图1300包括顺时针输入连接802、逆时针输入连接804、AC输入检测器1224和DC输入检测器1226 JC输入检测器1224和DC输入检测器1226两者被图示为从顺时针输入连接802(在图13中以“灰线”表示)接收输入。根据顺时针输入信号(例如AC信号、DC信号等)的状态,或者AC输入检测器1224产生AC检测信号1228,或者DC输入检测器1226产生DC检测信号1230。
[0114]图13另外绘出了对校正的电压(V—Rectified)作出贡献的顺时针输入连接802和逆时针输入连接804两者。在一些实施例中,经校正的电压可用作电动机1210的可用功率的源。尽管顺时针输入连接802和逆时针输入连接804两者都对校正的电压有贡献,然而设置在顺时针输入连接和逆时针输入连接之间的电流路径中的二极管1240(被图示为二极管D2)确保了只有顺时针输入信号被AC输入检测器1224和DC输入检测器1226评估。换句话说,二极管1240阻挡CCW输入信号到达输入检测器,但允许CW输入和CCW输入两者对校正的电压作出贡献。AC输入检测器1224中的电路包括光耦合电路U2、电阻器R6、R7和R8、二极管Dl以及电容器C4 o DC输入检测器1226中的电路包括运算放大器Ul、电阻器Rl、R2、R3、R4、R5和R8、电压源V2以及电容器Cl、C2和C3。电容器C5和可变电阻器Il并联在二极管D3和接地点之间,二极管D3耦合至红线。
[0115]AC输入检测器1224被配置成响应于输入连接802上的AC信号提供方波AC检测信号1228。在一些实施例中,AC信号具有在地电位以上电压(例如大于0V)和地电位以下电压(例如小于0V)之间振荡的电压值。当AC信号的电压值低于地电位时,电流流过光耦合电路U2和二极管DI (在图中向下)。该电流使光耦合电路U2向光耦合电路U2内的晶体管供电,这使5V信号作为AC检测信号1228的值被提供。当AC信号的电压值在地电位以上,电流不流过二极管D1。电流的缺乏使得没有功率提供给光耦合电路U2内的晶体管,这使OV信号作为AC检测信号1228的值被提供。当AC输入信号的电压值在地电位以上和地电位以下之间振荡时,产生方波AC检测信号1228。
[0116]AC输入检测器1224被配置成响应输入连接802上的DC信号提供低电压DC信号(例如0VDC)。在一些实施例中,DC信号具有高于地电位电压的电压值。AC输入检测器1224以与处理AC信号的地电位以上部分相同的方式对具有地电位以上电压的DC输入信号作出响应。当在输入连接802接收到地电位以上的DC输入信号时,电流不流过二极管Dl ο电流的缺乏不对光耦合电路U2内的晶体管供电,这使得OV信号被提供作为AC检测信号1228的值。如果DC输入信号具有一直是地电位以上的电压值,则电流将不流过二极管Dl并且AC检测信号1228的值将是恒定的0V。
[0117]DC输入检测器1226被配置成响应于输入连接802上的DC信号提供DC信号(例如0-2.5VDC)。在一些实施例中,输入连接802上的进入DC信号具有可在0-10VDC或0-12VDC的范围内变化的电压值。电阻器R4和R5用作分压器以在电阻器R4和R5之间产生范围在0-2.5VDC内的DC电压。0-2.5VDC电压信号的值与进入的0-10VDC或0-12VDC输入信号的值成比例。例如,1 VDC输入信号导致2.5 VDC输出信号,而O VDC输入信号导致O VDC输出电压。DC输入检测器1226的其余组件(8阳1、1?2、1?、(:1工2、03和1]1)作为噪声滤波器以减少0-2.5¥0(:信号中的噪声。在一些实施例中,DC检测信号1230具有0-2.5VDC之间的值。然而,可通过改变电阻器R4、R5的大小来取得任何其他范围的电压值。
[0118]DC输入检测器1226被配置成响应于输入连接802上的AC信号产生低电压信号(例如0V)。在一些实施例中,AC输入信号传播过DC输入检测器1226。电阻器R4、R5以与电阻器R4、R5减小DC输入信号的电压相同的方式减小AC输入信号的电压。在一些实施例中,噪声滤波器的截止频率低,这使得电压减小的AC信号传播通过DC输入检测器1226,由此导致振荡的DC检测信号1230ο在其他实施例中,噪声滤波器的截止频率高,这将高频振荡从AC信号中滤除并产生稳定的低电压(例如0V)DC检测信号1230。在一些实施例中,控制器1232使用AC检测信号1228作为超驰信号并当由AC输入检测器1224检测到AC信号时忽略DC检测信号1230的值。
[0119]图表
[0120]现在参见图14-17,其示出根据一些实施例的由致动器500执行的输入信号检测的图表。图14-17示出当将不同类型的顺时针输入信号和逆时针输入信号提供至致动器500时经校正的电压信号(Vrect)、DC检测信号(Vdc—detect)和AC检测信号(Vac—detect)的性质。图14_17中包含的图表的垂直轴代表电压,每个图表的比例依赖于由图表显示的具体电压信号。图表的水平轴代表以秒计的时间。
[0121]参见图14,图表1400示出当处理电路1218从顺时针输入连接1408接收非零DC电压信号和从逆时针输入连接1410接收非零AC电压信号时径校正的电压信号1402、DC检测信号1404和AC检测信号1406的性质。作为响应,Vrect 1402是以三角波形状的非零电压信号。Vdc—detect 1404是响应于检测到DC电压信号的稳定的非零电压信号。Vac—detect 1406是由于没有AC电压被提供给AC输入检测器1224而得到的稳定零电压信号。尽管AC电压信号被提供给逆时针输入连接1410,然而该电压通过二极管1240与AC输入检测器1224阻断开。在这种情形下,控制器1232根据一些实施例基于DC电压信号的值以比例输入模式运作电动机1210。
[0122]现在参见图15,图表1500示出当处理电路1218从顺时针输入连接1508接收非零AC电压信号并从逆时针输入连接1510接收零AC电压信号时经校正的电压信号1502、DC检测信号1504和AC检测信号1506的性质。作为响应,Vrect 1502是三角波形状的非零电压信号。Vdc—detect 1504是由于没有DC电压被提供给DC输入检测器1226而得到的稳定零电压信号。Vac—detect 1506是响应于检测到AC电压信号的以方波形状出现的非零电压信号。在这种情形下,控制器1232提供电动机控制信号1236,该电动机控制信号1236在某些实施例中朝向顺时针终止位置顺时针地驱动电动机1210。根据一些实施例,由于存在非零的校正电压,电动机1210如指示的那样被供电,由此使电动机1210朝向顺时针终止位置驱动。
[0123]现在参见图16,图表1600示出当处理电路1218从顺时针输入连接1608接收零电压信号并从逆时针输入连接1610接收非零AC电压信号时经校正的电压信号1602、DC检测信号1604和AC检测信号1606的性质。作为响应,Vrect 1602是以三角波形状的非零电压信号。Vdc—detect 1604和Vac—detect 1606两者均是稳定的零电压信号,因为在顺时针输入连接1608处既未提供AC电压也未提供DC电压。尽管AC电压信号被提供给逆时针输入连接1610,然而该电压通过二极管1240与AC输入检测器1224阻断开。在这种情形下,控制器1232提供电动机控制信号1236,该电动机控制信号1236在一些实施例中朝向逆时针终止位置逆时针地驱动电动机1210。根据一些实施例,由于存在非零的校正电压,电动机1210如指示的那样被供电,由此使电动机1210朝向逆时针终止位置驱动。
[0124]最后参见图17,图表1700示出当处理电路1218从顺时针输入连接1708和逆时针输入连接1710两者接收零电压信号时经校正的电压信号1702、DC检测信号1704和AC检测信号1706的性质。作为响应,Vrect 1702、Vdc—detect 1704和Vac—detect 1706全部是稳定的零电压信号。在这种情形下,根据一些实施例,控制器1232不提供电动机控制信号1236,这使电动机1210保持在其当前位置。在一些实施例中,控制器1232提供电动机控制信号1236,该电动机控制信号1236朝向逆时针终止位置逆时针地驱动电动机1210。然而,根据一些实施例,对电动机1210的供电缺乏防止电动机1210移动,这导致电动机1210保持在其当前位置。
[0125]流程图
[0126]现在参见图18,其示出根据一些实施例表示HVAC致动器的操作的流程图1800。在一些实施例中,HVAC致动器与前面参照图5-13描述的致动器500相同或相似。致动器500可以是挡风板致动器、阀致动器、风扇致动器、栗致动器或者可用于HVAC系统或BMS中的任何其他类型致动器。致动器500可以是线性致动器(例如线性比例致动器)、非线性致动器、弹性复位致动器或非弹性复位致动器。致动器可受HVAC致动器的处理电路控制,以控制致动器的电动机。致动器可通过处理电路的一个或多个器件自动地受到控制,如参照图5-13描述的那样。
[0127]流程图1800被图示为包括:在步骤1802中对致动器上电,在步骤1804对致动器进行初始化,并确定是否接收到驱动致动器的信号。流程图1800被图示为包括在步骤1806确定是否已从控制器1232接收到VAC控制信号。如果已接收到VAC控制信号,则控制器1232可进至步骤1812并接通电动机1210。如果尚未接收到VAC控制信号,则流程图1800图示为包括在步骤1808确定是否已从控制器1232接收到VDC控制信号。如果尚未接收到VDC控制信号,则控制器1232可进至步骤1812并接通电动机1210。在各实施例中,可从控制器、用户装置或任何其他外部系统或装置接收用于驱动致动器的信号作为控制信号。
[0128]流程图1800被图示为包括:一旦已从控制器1232接收到VAC或VDC控制信号,则在步骤1812中接通电动机1210。电动机1210可耦合至驱动装置,该驱动装置可连接至可移动的HVAC组件。在一些实施例中,驱动装置与参照图5-13描述的驱动装置510相同或相似。驱动装置可被配置成接纳挡风板、阀或任何其他可移动HVAC系统组件的轴,以驱动(例如转动)该轴。接通电动机1210可造成驱动装置的相应移动,由此使得HVAC组件移动。
[0129]仍然参照图18,流程图1800被图示为包括在步骤1814确定是否已到达特定位置。该特定位置可包括在之前接收到的命令或控制信号中(例如作为DC输入信号的DC电压值)。在一些实施例中,确定是否已到达特定位置包括确定驱动装置510的位置。可使用来自一个或多个位置传感器的位置信号来确定驱动装置510的位置。位置传感器可以是霍尔效应传感器、电位计、光学传感器或被配置成测量电动机、驱动装置和/或连接至驱动装置的HVAC组件的位置的任何其它类型传感器。可按照霍尔传感器计数、电动机转数、电动机位置、驱动装置位置或能够用来量化电动机、驱动装置和/或HVAC组件的位置的任何其他单元来确定驱动装置510的位置。例如,驱动装置510的位置可以被确定为驱动装置相对于固定位置(例如零位置、机械端部止动结构等)的旋转度数、电动机的转数、霍尔传感器的计数等等。
[0130]在步骤1814,可将驱动装置510的位置与特定位置相比较以确定是否已到达特定位置。如果已到达特定位置,电动机1210可被断开。然而,如果尚未到达特定位置,控制器1232可在步骤1816开始确定致动器500是否接收到足够的功率以运作电动机1210。如果致动器500接收到足够的功率,则控制器1232可重复步骤1814以确定驱动装置510的位置是否已到达特定位置,直到到达特定位置为止。如果致动器500没有接收到驱动电动机1210的足够功率,则电动机1210可在步骤1818中断开。在电动机1210断开后,流程图1800图示为包括返回到步骤1820以确定致动器500是否接收到足够的功率。一旦已接收到足够的功率,则流程图1800能够在步骤1804再次初始化致动器500。
[0131]表格
[0132]现在参见图19,根据各实施例,表格1900绘出了当处理电路1218不包含AC输入检测器和DC输入检测器时的期望致动器操作。表格1900代表现有技术,其中用户必须基于致动器输入布线配置手动地选择模式。因此,列1902中的前面四行表示当用户选择比例输入模式(在表格中通过“PROP”来表示)时的期望致动器操作,而列1902中的接下去的四行表示当用户选择浮动输入模式(在表格中通过“FLT”来表示)时的期望致动器操作。
[0133]表格描绘了当将0-20VDC范围内的DC电压提供给顺时针输入802时用户的模式选择的影响。当用户已选择比例输入模式时,致动器500驱动至与DC电压信号的值对应的终止位置或在最小和最大旋转位置之间的中间位置。例如,对顺时针输入802的OV DC电压输入可使致动器500驱动至第一终止位置,对顺时针输入802的20V DC电压输入可使致动器500驱动至相反的终止位置,而对顺时针输入802的1V DC电压输入可使致动器500驱动至中间位置。然而,如果用户已选择浮动输入模式并且0-20 VDC范围内的DC电压被提供给顺时针输入802,致动器500保持在其当前设定点,而不是移动至由DC电压信号指示的位置。这种行为可能是不合需的。
[0134]现在参见图20,根据一些实施例,表格2000描绘了当处理电路1218不包含AC输入检测器和DC输入检测器时的期望致动器操作。由于AC输入检测器1224和DC输入检测器1226的存在使用户无需选择比例输入模式或浮动输入模式,因此将列1902从表格中删除。因此,每当0-20 VDC范围内的DC电压被提供给顺时针输入8024,致动器500驱动至与DC电压信号的值对应的终止位置或在最小和最大旋转位置之间的中间位置。对顺时针输入802的AC输入信号的存在或缺乏使得致动器500朝向终止位置驱动或保持在其当前位置,如前面描述的那样。有利地,这种行为允许用户向顺时针输入804提供AC电压信号或DC电压信号。不管所提供的输入信号的类型如何,致动器500都将正确地运作而无需用户拨动手动模式选择开关。
[0135]示例性实施例的配置
[0136]在一些实施例中所示的系统和方法的结构和布置仅是解说性的。尽管本公开中仅详细描述了一些实施例,然而许多修正是可能的(例如各部件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料使用、颜色、取向等的变化)。例如,部件的位置可以颠倒或以其他方式改变,并且分立的部件或位置的性质或数目可以改变或变化。因此,所有这些修正都旨在包含在本公开的范围内。任何过程或方法步骤的次序或顺序可根据替代实施例被改变或重排序。可对诸实施例的设计、工作条件和布置作出其他替换、修正、改变和删除而不脱离本公开的范围。
[0137]本公开涉及用于实现各种操作的方法、系统和任何机器可读介质上的程序产品。本公开的实施例可使用已有的计算机处理器实现,或通过用于适宜系统(为了这个目的或另一目的而纳入)的专用计算机处理器实现,或通过硬线系统实现。本公开范围内的实施例包括程序产品,该程序产品包括用于携带或具有被存储在其上的机器可执行指令或数据结构机器可读介质。该机器可读介质可以是可由通用或专用计算机或其他带处理器的机器访问的任何可用介质。作为示例,这种机器可读介质可包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储装置,或者可用于携带或存储要求的程序代码(以机器可执行指令或数据结构的形式)并可由通用或专用计算机或其他带处理器的机器访问的任何其他介质。上述内容的组合也包含在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括,例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机执行某一功能或一组功能的指令和数据。
[0138]尽管附图示出了方法步骤的具体次序,然而步骤的次序可能不同于图示的次序。另外,可同时地或部分同时地执行两个或更多个步骤。这种变化可依赖于所选择的软件和硬件系统以及设计者选择。所有这些变化落在本公开的范围内。同时,软件实现可通过标准编程技术来达成,所述标准编程技术用基于规则的逻辑和其他逻辑来实现各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和判决步骤。
【主权项】
1.一种HVAC系统中的致动器,所述致动器包括: 电动机; 驱动装置,由所述电动机驱动并连接至可移动HVAC组件以在多个位置之间驱动所述可移动HVAC组件; 输入连接,被配置成接收输入信号;以及 处理电路,所述处理电路连接至所述电动机并被配置成: 确定所述输入信号是AC电压信号还是DC电压信号; 响应于确定所述输入信号是AC电压信号,使用AC电动机控制技术来运作电动机;以及 响应于确定所述输入信号是DC电压信号,使用DC电动机控制技术来运作电动机。2.如权利要求1所述的致动器,其中,所述处理电路包括: 控制器; AC电压检测器,被配置成响应于确定所述输入信号是AC电压信号而将AC检测信号提供给所述控制器;以及 DC电压检测器,被配置成响应于确定所述输入信号是DC电压信号而将DC检测信号提供给所述控制器; 其中所述控制器被配置成: 响应于从所述AC电压检测器接收到AC检测信号,使用AC电动机控制技术来运作电动机; 响应于从所述DC电压检测器接收到DC检测信号,使用DC电动机控制技术来运作电动机。3.如权利要求1所述的致动器,其中,所述输入连接具有比例布线配置,包括: 顺时针输入连接,被配置成接收DC电压信号;以及 逆时针输入连接,被配置成接收稳定的AC或DC电压。4.如权利要求1所述的致动器,其中,所述DC电动机控制技术包括: 确定所述驱动装置与DC电压信号的值成比例的设定点位置;以及 运作所述电动机以将所述驱动装置驱动至所述设定点位置。5.如权利要求1所述的致动器,其中,所述输入连接具有ON/OFF布线配置,包括: 顺时针输入连接,其包括顺时针输入开关,其中所述顺时针输入连接被配置成当所述顺时针输入开关闭合时接收稳定的AC或DC电压,而当所述顺时针输入开关断开时接接收零电压; 逆时针输入连接,被配置成接收稳定的AC或DC电压。6.如权利要求5所述的致动器,其中,所述AC电动机控制技术是ON/OFF控制技术,包括: 当所述顺时针输入开关闭合并且所述顺时针输入连接接收到稳定的AC或DC电压时运作所述电动机以将所述驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置;以及 当所述顺时针输入开关断开并且所述顺时针输入连接接收到零电压时运作所述电动机以将所述驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。7.如权利要求1所述的致动器,其中,所述输入连接具有浮动ON/OFF布线配置,包括: 顺时针输入连接; 逆时针输入连接;以及 开关,被配置成在下列位置之间切换: 第一位置,在所述第一位置,稳定的AC或DC电压被提供至所述顺时针输入连接并且零电压被提供至所述逆时针输入连接;以及 第二位置,在所述第二位置,零电压被提供至所述顺时针输入连接并且稳定的AC或DC电压被提供至所述逆时针输入连接。8.如权利要求7所述的致动器,其中所述AC电动机控制技术是浮动ON/OFF控制技术,包括: 当所述开关处于第一位置并且稳定的AC或DC电压被提供至所述顺时针输入连接时运作所述电动机以将所述驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置;以及 当所述开关处于第二位置并且零电压被提供至所述顺时针输入连接时运作所述电动机以将所述驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。9.如权利要求1所述的致动器,其中所述输入连接具有浮动增量布线配置,包括: 顺时针输入连接,其包括顺时针输入开关,其中所述顺时针输入连接被配置成当所述顺时针输入开关闭合时接收稳定的AC或DC电压,而当所述顺时针输入开关断开时接收零电压; 逆时针输入连接,其包括逆时针输入开关,其中所述逆时针输入连接被配置成当所述逆时针输入开关闭合时接收稳定的AC或DC电压,而当所述逆时针输入开关断开时接收零电压。10.如权利要求9所述的致动器,其中所述AC电动机控制信号技术是浮动增量控制技术,包括: 当所述顺时针输入开关闭合并且稳定的AC或DC电压被提供至所述顺时针输入连接时运作所述电动机以将所述驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置; 当所述逆时针输入开关闭合且所述顺时针输入开关断开以使稳定的AC或DC电压被提供至所述逆时针输入连接并使零电压被提供至所述顺时针输入连接时,运作所述电动机以将所述驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置;以及 当所述顺时针输入开关和所述逆时针输入开关均断开以使零电压被提供至所述顺时针输入连接和所述逆时针输入连接两者时,防止所述电动机驱动所述驱动装置。11.一种控制HVAC致动器的方法,所述HVAC致动器包括电动机和驱动装置,所述驱动装置由所述电动机驱动并连接至可移动HVAC组件,所述方法包括: 在所述致动器的输入连接处接收输入信号;以及 通过所述致动器的处理电路,确定所述输入信号是AC电压信号还是DC电压信号; 响应于确定所述输入信号是AC电压信号而通过所述处理电路使用AC电动机控制技术来运作所述电动机;以及 响应于确定所述输入信号是DC电压信号而通过所述处理电路使用DC电动机控制技术来运作所述电动机。12.如权利要求11所述的方法,还包括: 响应于确定所述输入信号是AC电压信号而将AC检测信号从AC电压检测器提供至控制器,其中响应于所述控制器从所述AC电压检测器接收AC检测信号,使用AC电动机控制技术来运作所述电动机;以及 响应于确定所述输入信号是DC电压信号而将DC检测信号从DC电压检测器提供至控制器,其中响应于所述控制器从所述DC电压检测器接收DC检测信号使用所述DC电动机控制技术来运作所述电动机。13.如权利要求11所述的方法,其中在所述致动器的输入连接处接收输入信号包括: 在顺时针输入连接处接收DC电压信号;以及 在逆时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压。14.如权利要求13所述的方法,其中使用DC电动机控制技术运作所述电动机包括: 确定所述驱动装置与所述DC电压信号的值成比例的设定点位置;以及 运作所述电动机以将所述驱动装置驱动至所述设定点位置。15.如权利要求11所述的方法,其中在所述致动器的输入连接处接收输入信号包括: 当顺时针输入开关闭合时,在顺时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压; 当所述顺时针输入开关断开时,在所述顺时针输入连接处接收零电压;以及 在逆时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压。16.如权利要求15所述的方法,其中使用AC电动机控制技术运作所述电动机包括: 当所述顺时针输入开关闭合并且所述顺时针输入连接接收到稳定的AC或DC电压时,运作所述电动机以将所述驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置;以及 当所述顺时针输入开关断开并且所述顺时针输入连接接收到零电压时,运作所述电动机以将所述驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。17.如权利要求11所述的方法,其中在所述致动器的输入连接处接收输入信号包括: 当开关切换至第一位置时,在顺时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压并在逆时针输入连接处接收零电压;以及 当所述开关切换至第二位置时,在所述顺时针输入连接处接收零电压并在所述逆时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压。18.如权利要求17所述的方法,其中使用AC电动机控制技术运作所述电动机包括: 当所述开关处于所述第一位置并且稳定的AC或DC电压被提供至所述顺时针输入连接时,运作所述电动机以将所述驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置;以及 当所述开关处于所述第二位置并且零电压被提供至所述顺时针输入连接时,运作所述电动机以将所述驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置。19.如权利要求11所述的方法,其中在所述致动器的输入连接处接收输入信号包括: 当顺时针输入开关闭合时在顺时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压; 当所述顺时针输入开关断开时在所述顺时针输入连接处接收零电压; 当逆时针输入开关闭合时在逆时针输入连接处接收稳定的AC或DC电压;以及 当所述逆时针输入开关断开时在所述逆时针输入连接处接收零电压。20.如权利要求19所述的方法,其中使用AC电动机控制技术运作所述电动机包括: 当所述顺时针输入开关闭合并且稳定的AC或DC电压被提供至所述顺时针输入连接时,运作所述电动机以将所述驱动装置沿顺时针方向驱动至最大旋转位置; 当所述逆时针输入开关闭合且所述顺时针输入开关断开以使稳定的AC或DC电压被提供至所述逆时针输入连接并且零电压被提供至所述顺时针输入连接时,运作所述电动机以将所述驱动装置沿逆时针方向驱动至最小旋转位置;以及 当所述顺时针输入开关和所述逆时针输入开关均断开以使零电压被提供至所述顺时针输入连接和所述逆时针输入连接两者时,防止所述电动机驱动所述驱动装置。21.一种HVAC系统中的致动器,包括权利要求1至10中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。22.—种控制HVAC致动器的方法,包括权利要求11至20中的任意一个技术特征或者技术特征的任意组合。
【文档编号】G05B19/04GK105988390SQ201610152813
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月17日
【发明人】罗伯特·K·亚历山大, 伯纳德·P·克莱门特, 盖瑞·A·罗曼诺维奇
【申请人】约翰逊控制技术公司
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