专利名称：一拖多空调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空调器。特别是涉及一种即便室外机的压缩机控制模块使用小容量的电容器，也能够释放掉直流连接端的过电压的一拖多空调器。
背景技术：
一般来讲，空调器是以制冷/热室内空气或者净化室内空气为目的，使室内环境维持舒适状态的装置。在具有多个相互独立的室内空间的大型建筑物中，广泛使用着由分别设置在相互独立的各室内空间，通过利用冷媒的气化热制冷室内空气的多个室内机，和将在各室内机气化的冷媒重新转换成低温低压状态的一个或一个以上的室外机构成的一拖多空调器。
图1是一般一拖多空调器的构成图。如图1所示，一拖多空调器由多个室内机1a、1b、1c和该多个室内机1a、1b、1c所共享的一个室外机1构成，多个室内机1a、1b、1c通过引导各自冷媒流动的冷媒排管2与室外机1相连接。
例如，室内机1a、1b、1c设置在室内，与室内机1a、1b、1c相连接而引导冷媒循环的室外机1设置在各层的墙外或者阳台上。
图2是现有技术室外机的压缩机控制电路构成图。
如图2所示，压缩机控制电路10，由供给常用交流电源的交流电源供给部R、S、T；对交流电源进行整流的二极管整流电路11；起初接通电源时，能够防止冲击电流的冲击电流防止电路S1、S2、R1；使被整流的电压平滑的整流电容器C；当切断电源时，将蓄积在整流电容器C上的电压释放的放电电路R2、S3；使被整流的电压根据PWM信号进行变换，而将3相电压输出到电机13的变频器12；以及控制冲击电流防止电路S1、S2、R1和放电电路R2、S3的控制部14构成。压缩机控制电路10还设置有根据被整流的电压产生PWM信号的PWM生成部(未图示)。
压缩机控制电路10，当初始接通电源时，控制部14控制断开(Off)冲击电流防止电路的电磁开关S1、S2，由此使初始电源接通到整流电容器C，并通过电阻R1使之缓慢充电，以此防止冲击电流。为了防止冲击电流及整流，整流电容器C需要使用具有数千μF容量的大容量电容器。
整流电容器C被完全充电后，即，经过了相当长时间以后，控制部14控制接通(On)电磁开关S1、S2，由此使被整流的电压供给到变频器12。此时，电磁开关S3保持断开(Off)状态。
当切断电源时，控制部14为了防止充电于整流电容器C里的充电电压被供给到变频器12，而断开(Off)电磁开关S1、S2，接通电磁开关S3，由此使被充电的电压消耗在电阻R2上而进行放电。
另外，一般的变频器12使用6个晶体管元件(例如FET、IGBT)，因此电机13受约束或断开(off)电源时，由于电机的再生能量会传递到作为变频器输入端的直流连接端，所以二极管整流电路11或整流电容器C等会受损(以下称1次受损)。而且，再生能量又会传递到变频器12以及电机13，因此也会导致变频器12及电机13等受损(以下称2次受损)。
在一拖多空调器中，由于使用3相的大容量电源，因此整流电容器C要有相当大的电容量，而同时，为了防止第1次受损及第2次受损，整流电容器C需要具有更大的电容量。进而，大容量整流电容器C，在室外机的压缩机控制模块10中，会占据相当大的空间及体积，而且会增加费用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够防止电机的再生能量及过电压，或者能够防止由于过电流而导致的受损的一拖多空调器。
本发明所要解决的另一技术问题是，提供一种即便使用小容量的电容器，也能够克服第1次受损和第2次受损从而保护压缩机控制电路内部元器件的一拖多空调器。
本发明所采用的技术方案是一种一拖多空调器，由多个室内机和与所有室内机相连接的一个室外机构成，所述室外机包括，由对交流电源进行整流的二极管整流电路；接收被整流的电压并将3相交流电流供给到电机的变频器；判读被整流电压，并根据判读的电压控制变频器的控制部构成的压缩机控制模块，压缩机控制模块还设置有能够切断变频器的直流连接端的过电压的直流连接端保护电路。
所述的直流连接端保护电路，连接在变频器的输入端。
所述的直流连接端保护电路，是由感知直流连接端的电流，并使之转换为电压的转换部；当转换部的电压大于设定大小时，开始工作的继电器开关；以及通过继电器开关并联于直流连接端，以此释放直流连接端电压的放电部Rd构成。
所述的转换部，是由将根据直流连接端电压的电流以设定比率减小的变流器，以及将变流器减小的电流转换为电压的桥式二极管构成。
所述的继电器开关，由将转换部的电压输送到输入端，并在设定大小的电压下发光的发光元件，以接收发光元件所发出的光的收光元件所构成的光电耦合器；以及根据光电耦合器的接通/断开进行接通/断开的继电器构成。
所述的控制部根据直流连接端保护电路的输出，断开变频器。
所述的控制部接收发光元件的输出。
所述的压缩机控制模块，还设置有并联于变频器的直流连接端的小容量电容器Cs。
本发明的一拖多空调器，可以防止电机的再生能量及过电压或者过电流所导致的破损，由此可以在室外机的压缩机控制模块上使用多种容量的电容器。另外，本发明即便使用小容量的电容器，也能够针对第1次受损及第2次受损，保护压缩机控制电路内部的元器件。
图1是一般一拖多空调器的构成图； 图2是现有技术室外机的压缩机控制电路构成图； 图3是本发明室外机的压缩机控制模块构成图； 图4是图3中直流连接端保护电路的详细构成图。
其中 20压缩机控制模块21二极管整流电路 22变频器23电机 24控制部30DC连接端保护电路
具体实施例方式 以下，参照附图及实施例对本发明的内容进行详细说明。但是，本发明的范围并不局限在将要说明的以下内容，本发明的范围只有被权利要求书所记载的内容所限定。
图3是本发明室外机的压缩机控制模块构成图。
如图3所示，压缩机控制模块20，由提供常用交流电源的交流电源供给部R、S、T；对交流电源进行整流的二极管整流电路21；为了检测二极管整流电路21的电压的分压电阻部Ra、Rb；使被整流的电压根据PWM信号转换并将3相电压输出到电机23的变频器22；与分压电阻部Ra、Rb相连接，由此只判读被整流电压的一部分，并根据判读的电压补偿接通于变频器22的PWM信号，以此控制变频器22的控制部24构成。尤其，本发明的压缩机控制模块20，为了防止在前面所述的第1次受损及第2次受损，即，为了保护连接于直流连接端(A-B)的二极管整流电路21、分压电阻部Ra、Rb、电压感知部(未图示)、小容量电容器Cs、变频器22以及电机23，还设置有直流连接端保护电路30。
压缩机控制模块20将产生PWM信号的PWM生成部(未图示)要么追加设置，要么包含在变频器22的内部，控制部24从PWM生成部接收PWM信号而进行一定的补偿后，将该补偿的PWM信号输出到变频器22，而变频器22根据该补偿的PWM信号将被整流的电压输出到电机23。
压缩机控制模块20代替图2所示的大容量电容器C，在变频器22的输入两端并联设置小容量的电容器Cs(例如几μF)，由此从被整流的电压中除去噪音。
具体来讲，分压电阻部Ra、Rb由至少2个串联的电阻Ra和Rb构成，并对从二极管整流电路21整流的电压进行分压。一般来讲，二极管整流电路21的整流电压在数百至数千伏特(例如500～1000V)范围之内，因此，如此大的电压被接通到控制部24属于过电压的接通，因此需要进行分压。控制部24应该接通一定大小(例如约5V或0.2V)的电压，当常用交流电源为3相电源(220V)时，被整流的电压最大可以拥有530～1000V的高峰值，因此电阻Ra相比电阻Rb至少要拥有大于数百倍至数千倍的电阻值。
即，控制部24判读二极管整流电路21整流的电压或者其一部分。如图所示，控制部24为了判读被整流的电压的一部分，从分压电阻部Ra、Rb判读电压。尤其，为了保护控制部24，将控制部24连接在电阻Ra与电阻Rb之间，由此接收电阻Rb的电压。以下，所述的控制部24所接收的被整流的电压或者判读的电压是指被分压的电压。为了如上所述的判读，控制部24可以追加设置有电压感知部。
通过整流电路21整流的电压(即DC-LINK电压)，由于作为整流电容器的电容器Cs为小容量，因此具有相当大小的脉动成分。由于具有脉动成分的被整流的电压，电机电流的波形虽然整体上呈正弦波形状，但该波形本身含有多个歪曲成分。这些歪曲成分不仅会导致电机23的噪音及振动，而且还会降低电机23本身的效率，由此电耗效率也随之降低。
为了解决上述的问题，控制部24判读二极管整流部21的电压，并根据下面将要叙述的第1方法及第2方法对PWM信号的脉冲宽度进行补偿。当判读时，若判读的电压具有噪音，则控制部24执行为了去除该噪音的滤波过程。
例如，判读的电压为一定间隔的500V、510V、470V时，像该470V的急剧的电压降是由于噪音所导致，因此通过滤波后判读为约500V。
首先，对根据第1方法的控制部24的补偿进行说明。控制部24在一定时间段内(例如数秒)判读被整流的电压，并保存电压的最大值Vm。
一般来讲，PWM信号的频率约为16KHz，被整流的电压频率是360Hz(常用交流电源的频率为60Hz时)，因此脉冲周期T为1/16K(秒)，所以判读以该脉冲周期T以下的间隔被整流的电压，并补偿在该脉冲周期T所产生的脉冲，这样则充分包含被整流的电压特性。在各脉冲的上升部所判读的电压或在下降部所判读的电压，由于各脉冲宽度Td小于脉冲周期T，因此该所判读的电压之间只存在相当微小的差异，因此在两个被判读的电压中，无论使用哪一个都同样显示出被整流电压的特性。
以后，控制部24根据下面的数学公式1，对PWM生成部所产生的PWM信号，更正确地讲对各脉冲宽度进行补偿。
数学公式1Td′＝Td×Vm/Vdc 其中，Td′是被补偿的脉冲宽度，Td是现在的脉冲宽度，Vm是电压的最大值(常数)，Vdc是对应于现在的脉冲宽度的电压大小。
接下来，对根据第2方法的控制部24的补偿进行说明。控制部24定义相比被整流的电压Vdc更大的常数值K，并将该常数值K与被判读电压Vdc之间的差Vd规范到一定范围N，并根据以下的数学公式2补偿对应于被判读电压Vdc的PWM生成部所产生的PWM信号的脉冲宽度Td。
数学公式2Td′＝Td×N 其中，Td′是被补偿的脉冲宽度，Td是现在的脉冲宽度，N是被规范的数值。
另外，使常数值K大于判读电压Vdc的最大值Vm，使规范的范围在0～2，由此使对应于判读电压的现在的脉冲宽度补偿为对应于判读电压的范围N。
电压差Vd是量的值，为使该电压差Vd规范为0～2，将通过以下的数学公式3进行计算。
数学公式3N＝Vd/{Vd_w/2} 其中，Vd_w是电压差Vd的高峰-比-高峰值，为使N在0～2的范围之内，将Vd_w除以2。
如上所述，代替图2现有技术的大容量电容器C而可以设置小容量的电容器Cs，此时，可能会导致在前面所述的第1及第2受损。
为此，直流连接端保护电路30感知通过变频器22所传递的电机23的再生能量，并使再生能量放电而使之影响不到其他元件(第1次防受损)。另外，为了防止该再生能量通过变频器22传递到电机23而破坏变频器22和电机23，直流连接端保护电路30向控制部24传递该再生能量的感知信息，之后控制部24断开(off)变频器22，即，断开(off)晶体管元件，由此即便该再生能量接通到变频器22，也不会通电。图4给出了这种实施例。
图4是图3中直流连接端保护电路的详细构成图。
如图3、图4所示，直流连接端保护电路30安装在电容器Cs和变频器22之间，它由在直流连接端(A-B)感知从变频器22传递的再生能量(电压及电流)，并使之转换为电压的转换部31(31a、31b)；当转换部31的电压大于一定大小时所工作的继电器开关32、34；以及根据继电器开关32、34的工作，将直流连接端(A-B端)的再生能量释放为热能的放电部Rd构成。
具体来讲，转换部31，由以电流形式感知直流连接端(A-B端)的再生能量，并使感知的电流以一定比率减小的变流器31a；和将该减小的电流转换为电压的桥式二极管31b构成。若不减小直流连接端(A-B端)的再生能量而使之直接传递到桥式二极管31b，则会导致元器件的破损，因此变流器31a将以一定比率减小后的电流施加到桥式二极管31b。桥式二极管31b通过施加的电流而被接通(on)，由此将电流转换为电压，并施加到继电器开关32。
另外，继电器开关32、34，由通过桥式二极管31b的电压被接通/断开，进行发光的作为发光元件的发光二极管32a；通过发光二极管32a的光被接通/断开而作为收光元件的收光晶体管32b所构成的光电耦合器32；接收独立电源25后，再施加到收光晶体管32b的集电极端子，并根据发光二极管32a的接通/断开，使收光晶体管32b接通/断开，同时根据收光晶体管32b的接通/断开执行开关动作的继电器34构成。
在此，光电耦合器32的发光二极管32a接收桥式二极管31b的电压，当该电压大于一定大小(例如0.7V)时，被导通而发光，上述导通的电流施加到控制部24后，所述控制部24判断为再生能量已流入到直流连接端(A-B端)。
继电器34从作为直流电源的独立电源25接收直流电压，以此执行开/关、及收光晶体管32b的接通/断开动作。
另外，放电部Rd的一端连接在直流连接端(A-B端)上，另一端连接在继电器34上，并根据继电器34的接通/断开，接收直流连接端(A-B端)的再生能量，以热的形式释放。所述放电部Rd，如图所示，可以使用电阻等。
以下，对具有如上所述结构的直流连接端保护电路30的作用及控制部24的作用进行说明。
首先，给变频器22施加再生能量后，变流器31a以电流形式使之感知，并以一定比率减小后，再施加到桥式二极管31b。而且，桥式二极管31b将此被施加的电流转换为电压形式，并输入到发光二极管32a，而当所输入的电压大于设定大小时，发光二极管32a被导通而发光。此时，发光二极管32a将一定的电流施加到控制部24。
根据发光二极管32a的发光，收光晶体管32b被接通(on)，由此继电器34执行闭合动作，直流连接端(A-B端)的再生能量流到并联于直流连接端(A-B端)的放电部Rd，以此进行放电(第1次防受损)。
从发光二极管32a接收一定电流的控制部24，根据该电流的施加判断为直流连接端(A-B端)存在再生能量，并向变频器22输送断开信号，使变频器22的所有晶体管断开，以此防止再生能量重新施加到变频器22及电机23(第2次受损)。
本发明的直流连接端保护电路30，如图2所示，可以适用于压缩机控制电路10，也可以适用于使用着如图3所示小容量电容器的模块20上。另外，直流连接端保护电路30可以从再生能量中保护连接于直流连接端(A-B端)的所有元器件，同时也可以从另外的过电压或者过电流中进行保护。
权利要求
1.一种一拖多空调器，由多个室内机和与所有室内机相连接的一个室外机构成，所述室外机包括，由对交流电源进行整流的二极管整流电路(21)；接收被整流的电压并将3相交流电流供给到电机(23)的变频器(22)；判读被整流电压，并根据判读的电压控制变频器(22)的控制部(24)构成的压缩机控制模块(20)，其特征在于，压缩机控制模块(20)还设置有能够切断变频器(22)的直流连接端的过电压的直流连接端保护电路(30)。
2.根据权利要求1所述的一拖多空调器，其特征在于，所述的直流连接端保护电路(30)，连接在变频器(22)的输入端。
3.根据权利要求1所述的一拖多空调器，其特征在于，所述的直流连接端保护电路(30)，是由感知直流连接端的电流，并使之转换为电压的转换部；当转换部的电压大于设定大小时，开始工作的继电器开关；以及通过继电器开关并联于直流连接端，以此释放直流连接端电压的放电部Rd构成。
4.根据权利要求3所述的一拖多空调器，其特征在于，所述的转换部，是由将根据直流连接端电压的电流以设定比率减小的变流器(31a)，以及将变流器(31a)减小的电流转换为电压的桥式二极管(31b)构成。
5.根据权利要求3所述的一拖多空调器，其特征在于，所述的继电器开关，由将转换部的电压输送到输入端，并在设定大小的电压下发光的发光元件，以接收发光元件所发出的光的收光元件所构成的光电耦合器(32)；以及根据光电耦合器(32)的接通/断开进行接通/断开的继电器(34)构成。
6.根据权利要求1所述的一拖多空调器，其特征在于，所述的控制部(24)根据直流连接端保护电路(30)的输出，断开变频器(22)。
7.根据权利要求5或6所述的一拖多空调器，其特征在于，所述的控制部(24)接收发光元件的输出。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的一拖多空调器，其特征在于，所述的压缩机控制模块(20)，还设置有并联于变频器(22)的直流连接端的小容量电容器Cs。
全文摘要
一种一拖多空调器，由多个室内机和与所有室内机相连接的一个室外机构成，所述室外机包括，由对交流电源进行整流的二极管整流电路；接收被整流的电压并将3相交流电流供给到电机的变频器；判读被整流电压，并根据判读的电压控制变频器的控制部构成的压缩机控制模块，压缩机控制模块还设置有能够切断变频器的直流连接端的过电压的直流连接端保护电路。所述的直流连接端保护电路，连接在变频器的输入端。本发明可以防止电机的再生能量及过电压或者过电流所导致的破损，由此可以在室外机的压缩机控制模块上使用多种容量的电容器。另外，本发明即便使用小容量的电容器，也能够针对第1次受损及第2次受损，保护压缩机控制电路内部的元器件。
文档编号H02M5/00GK101110563SQ20061001486
公开日2008年1月23日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者丘必宁, 张虎龙, 洪暎昊 申请人:乐金电子(天津)电器有限公司