专利名称：蒸发式冷气机的变频调速装置的制作方法
技术领域：
蒸发式冷气机的变频调速装置
技术领域：
本实用新型涉及一种蒸发式冷气机，特别涉及一种蒸发式冷气机的变频调速装置。
背景技术：
环保空调行业内的蒸发式冷气机通过水蒸气蒸发吸收空气中的热量，达到制冷降 温效果。在不同的地区、不同应用场合、不同的时间段，环境的温湿度不同，要达到人们对 环境要求的温湿度值，冷气机所送出的风量要求不同，因此要求冷气机具备调速的功能，以 适应不同的环境要求。在不同环境下对噪声要求不同，由于冷气机自身的特点，噪声相对较 大，因此对冷气机的噪声有一定的限制。现有冷气机的调速主要有双速、三速的有级调速和交流斩波的无极调速。有级 调速是采用多速电机实现，根据不同的电机设置有不同的档位，每一档位具有固定的转速 (固定的风量)；采用交流斩波技术的无级调速，当电机运行在低速时，损耗大，发热大，效 率较低，因此对电机的性能要求高。因此，目前环保空调行业内冷气机的调速存在以下问 题(1)、冷气机的无极调速在低速时电机发热大，调速不平滑；(2)、冷气机的噪声偏大。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种蒸发式冷气机的变频调速装置，在 实现电机无极平滑调速的同时，能够解决现有技术中冷气机无极调速低速时电机发热大， 以及冷气机噪声偏大的问题。本实用新型是通过采用以下技术方案解决上述技术问题的一种蒸发式冷气机的 变频调速装置，包括主控模块和电源控制模块，所述主控模块的MCU的一个通讯端口与蒸 发式冷气机的通信模块双向通讯，所述通信模块用于接收控制数据并输出工作状态数据， 该MCU的另一个通讯端口与蒸发式冷气机的水位检测模块的输出相连，该MCU还通过控制 电路分别与蒸发式冷气机的各工作部件相连，所述工作部件包括一三相交流电机，其中，所 述变频调速装置还包括一智能功率模块，该智能功率模块包括一全桥逆变电路，全桥逆变 电路的输入端连接电源控制模块的输出端，全桥逆变电路的输入端还与MCU的输出端连 接，全桥逆变电路的输出端连接所述三相交流电机。进一步地，所述全桥逆变电路为6个绝缘栅极型功率管构成的上下桥式驱动电路。进一步地，所述全桥逆变电路通过一光耦与所述MCU的输出端连接。进一步地，所述智能功率模块还包括一保护反馈电路，所述保护反馈电路的输入 端连接三相交流电机，保护反馈电路的输出端连接到MCU。进一步地，所述电源控制模块包括依次连接的电源输入、交流输入滤波电路、单相 不控整流电路，该单相不控整流电路的输出端与所述全桥逆变电路的输入端连接，所述电 源输入直接引入工频交流电。[0010]进一步地，所述交流输入滤波电路包括依次连接的熔断器、压敏电阻、电容滤波， 该熔断器的输入端连接所述工频交流电的输出端，该电容滤波的输出端连接到所述单相不 控整流电路的输入端。进一步地，所述工作部件还包括水泵、摆风电磁阀、排水阀、进水阀。本实用新型所实现的蒸发式冷气机的变频调速装置具有如下优点将智能功率模 块应用到蒸发式冷气机的变频调速装置中，该变频调速部分通过电源控制模块将市电输入 转变为直流电，主控的MCU配合软件的使用控制智能功率模块中的全桥逆变电路，直流电 经过该全桥逆变电路后逆变为三相交流电，从而驱动电机，此种无极调速方式调速平滑，并 能使冷气机运行在低速时电机发热小，节省电能，延长电机使用寿命，且整机噪声小。
下面参照附图结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明。图1是本实用新型所述的变频调速装置的系统原理框图；图2是本实用新型所述的变频调速装置的电路原理图；图3是本实用新型所述的变频调速装置的MCU工作的主程序流程图；图4是本实用新型所述的变频调速装置的MCU工作的正弦脉宽调制(SPWM)波形 产生流程图。
具体实施方式结合图1-4所示，本实用新型所涉及的蒸发式冷气机的变频调速装置，包括主控 模块和电源控制模块1，所述主控模块的单片机2 (即MCU)的一个通讯端口与蒸发式冷气机 的通信模块3双向通讯，所述通信模块3用于接收控制数据并输出工作状态数据，该单片机 2的另一个通讯端口与蒸发式冷气机的水位检测模块4的输出相连，该单片机2还通过控制 电路分别与蒸发式冷气机的各工作部件相连，所述工作部件包括一三相交流电机5，还包括 水泵、摆风电磁阀、排水阀、进水阀。其中，所述变频调速装置还包括一智能功率模块6(即 IPM)，智能功率模块6包括一全桥逆变电路61，该全桥逆变电路61为6个绝缘栅极型功率 管(即IGBT)构成的上下桥式驱动电路，该全桥逆变电路61的输入端连接电源控制模块1 的输出端，该全桥逆变电路61还通过一光耦7与所述单片机2的输出端连接，全桥逆变电 路61的输出端连接蒸发式冷气机的三相交流电机5。所述智能功率模块6还包括一保护反 馈电路62，所述保护反馈电路62的输入端连接三相交流电机5，保护反馈电路62的输出端 连接到单片机2。所述电源控制模块1包括依次连接的电源输入、交流输入滤波电路、单相不控整 流电路，该单相不控整流电路的输出端与所述全桥逆变电路的输入端连接，所述电源输入 直接引入工频交流电，所述交流输入滤波电路包括依次连接的熔断器、压敏电阻、电容滤波 (未图示)，该熔断器的输入端连接所述工频交流电的输出端，该电容滤波的输出端连接到 所述单相不控整流电路的输入端。结合图1-4所示的所述冷气机的变频调速装置的原理框图、电路图、单片机工作 流程图，本实用新型的工作原理如下单片机2通过串口接收来自通信模块中的手控器的控制数据，并且根据需要返回当前冷气机的状态数据；根据接收的控制数据结合对水位的判断对冷气机的不同工作部件 (电机、水泵、摆风、排水阀、进水阀)进行相应的控制，达到通风制冷降温效果。电机变频调速部分采用市电直接输入，工频交流电经过压敏电阻、电容滤波、熔断 器后经单相不控整流电路变成直流电，经全桥逆变电路逆变为三相交流电驱动电机。全桥 逆变电路采用6个IGBT构成上下桥式驱动电路，本方案采用IPM，该IPM将IGBT连同其驱 动电路和多种保护电路封装在同一个模块内，简化设计，提高了整个系统的可靠性，配合软 件的使用，MCU输出脉宽调制(PWM)信号控制全桥逆变电路，该脉宽调制采用正弦脉宽调制 (SPWM)，就是在进脉宽调制时，使脉冲序列的占空比按照正弦波的规律进行变化，当正弦波 幅值为最大值时，脉冲的宽度也最大，当正弦波幅值为最小值时，脉冲的宽度也最小。采用 软件方式用规则采样法由MCU产生SPWM波，克服模拟元件实现方式的缺点，缩小变频器的 体积。本实用新型所实现的冷气机的变频调速装置，对三相交流电机进行变频调速控 制，使冷气机达到了取电方便、噪声小、转矩大、输出风量大的优点，。采用正弦脉宽调制 SPWM技术对电机进行无极平滑调速，在冷气机单片机的控制下达到降温加湿的效果，并且 降低了冷气机的噪声。经过实验和市场的验证，该方案实现电机平滑调速，低速时电机发热 小，延长了电机寿命，并且降低了整机噪声。
权利要求一种蒸发式冷气机的变频调速装置，包括主控模块和电源控制模块，所述主控模块的MCU的一个通讯端口与蒸发式冷气机的通信模块双向通讯，所述通信模块用于接收控制数据并输出工作状态数据，该MCU的另一个通讯端口与蒸发式冷气机的水位检测模块的输出相连，该MCU还通过控制电路分别与蒸发式冷气机的各工作部件相连，所述工作部件包括一三相交流电机，其特征在于所述变频调速装置还包括一智能功率模块，该智能功率模块包括一全桥逆变电路，全桥逆变电路的输入端连接电源控制模块的输出端，全桥逆变电路的输入端还与MCU的输出端连接，全桥逆变电路的输出端连接所述三相交流电机。
2.根据权利要求1所述的蒸发式冷气机的变频调速装置，其特征在于所述全桥逆变 电路为6个绝缘栅极型功率管构成的上下桥式驱动电路。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发式冷气机的变频调速装置，其特征在于所述全桥 逆变电路通过一光耦与所述MCU的输出端连接。
4.根据权利要求1或2所述的蒸发式冷气机的变频调速装置，其特征在于所述智能 功率模块还包括一保护反馈电路，所述保护反馈电路的输入端连接三相交流电机，保护反 馈电路的输出端连接到MCU。
5.根据权利要求1或2所述的蒸发式冷气机的变频调速装置，其特征在于所述电源 控制模块包括依次连接的电源输入、交流输入滤波电路、单相不控整流电路，该单相不控整 流电路的输出端与所述全桥逆变电路的输入端连接，所述电源输入直接引入工频交流电。
6.根据权利要求5所述的蒸发式冷气机的变频调速装置，其特征在于所述交流输入 滤波电路包括依次连接的熔断器、压敏电阻、电容滤波，该熔断器的输入端连接所述工频交 流电的输出端，该电容滤波的输出端连接到所述单相不控整流电路的输入端。
7.根据权利要求1或2所述的蒸发式冷气机的变频调速装置，其特征在于所述工作 部件还包括水泵、摆风电磁阀、排水阀、进水阀。
专利摘要本实用新型提供了一种蒸发式冷气机的变频调速装置，包括主控模块和电源控制模块，所述主控模块的MCU与蒸发式冷气机的通信模块双向通讯，还与蒸发式冷气机的水位检测模块的输出相连，所述变频调速装置还包括一智能功率模块(IPM)，IPM包括一全桥逆变电路，全桥逆变电路的输入端连接电源控制模块的输出端，全桥逆变电路的输入端还与MCU的输出端连接，全桥逆变电路的输出端连接蒸发式冷气机的三相交流电机。本实用新型实现的变频调速装置在实现电机无极平滑调速的同时，能够解决现有技术中冷气机无极调速在低速时电机发热大，以及冷气机噪声偏大的问题。
文档编号H02P27/06GK201608690SQ20102005923
公开日2010年10月13日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者张详树, 林华君, 黄雪芳 申请人:福建兢辉环保科技有限公司