变频空调电气控制系统设计

变频空调电气控制系统设计
变频空调电气控制系统设计

应用技震太原科技2010年第3期可鲫哲凹国嗍醐岍匡@∞

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胀阀的开度。

室内机的ON/OFF是由室内机自己判定.室外机仅接收来自室内机的ON/OFF的命令。之后依照室外机的程序做相应的控制。而不是由室外机的程序决定室内机的ON/OFF。当室内机进入OFF时,压缩机停止运转,进入待机,当室内机进入ON时,压缩机开始启动。

5实验调试及波形

1)选择一个700W的三相异步交流压缩机。确定其参数写入EEPROM内(见表1)。

表1三相异步交流压缩机参数

参数设定值参数设定值参数设定值定子电阻1.415n转动惯量O.0131启动频率20Hz转子漏感0.01226H转动惯量O.0131启动电流5A励磁电感0.3329H极对数2保护相电流18A2)图3为示波器测试的波形。图3中CH3为PWM输出控制波形(用示波器表笔测得);波形的每个方格的高度为5V,5V为高电平,0V为低电平。CH4为压缩机的启动波形(用电流钳测得);波形的每个方格的高度为50mV,50mV对应的电流为5A。

图3示波器测试的整机波形

通过改变逆变电路6路驱动的PWM输出的脉宽来改变压缩机的端电压,改变PWM脉宽周期来改变压缩机端电压的频率。根据室内的环境温度的变化来改变PWM的输出.从而达到控制压缩机的转速,使室内温度的变化在±0.5℃。

压缩机启动电流为7A。定位电流的时间可以在软件内设定。此定位主要是方便软件控制压缩机的转速,通过此定位可以确定压缩机的当前位置,软件以此位置为基准来计算压缩机的位置,从而达

到控制压缩机的转速,定位之后的波形为压缩机U,

V。Wi相电流波形,理想的波形为标准的正弦波,大小为正弦波的峰峰值,通过波形的情况可以判断压缩机的控制情况,如果波形出现抖动,压缩机也会出现相应的震动。就需要从软件或硬件方面使输出波形尽量稳定和接近正弦波,例如,由于外界信号的干扰。就需要从硬件方面去解决。

6结束语

智能功率模块FSBB20CH60取代六路IGBT,

智能功率模块集功率器件(IGBT)、驱动电路和保护功能于一体,内部含有门极驱动控制、故障检测和多种保护电路,其核心器件是IGBT,将其应用于变频空调,降低了成本,提高了可靠性,在实际应用中得到了良好的效果。

参考文献:

【1】赵相宾,年培新.谈我国变频调速技术的发展及应用i11.电气传动,2000,30(2):3—6.

【2】吴安顺.最新实用交流调速系统【M】.北京:机械工业出版社.1999.

[31吕汀,石红梅.变频技术原理与应用【M】.北京:机械工业出版社。2003.

(实习编辑李洋)

DesignofElectricalControlSystemofInverter-aidedAirConditioning

ZouDing—shan,JiaWen-chao

(InstituteofElectricalandElectronicEngineering,ChangchunUniversityofTechnology,

Clmngchun130012,China)

Abstract:Inthispaper,theauthorintroducedbasicoperationprincipleofair-conditioningsystem.Comparingoper-ationprincipleofinverter-aidedairconditioningwithoperationprincipleoffixed仔equencyairconditioning,theauothorintroducedonetooneinverter-aidedairconditioningfromdesignofheardwareandsoftware.IntelligentpowermoduletookplaceofinvertercircuitofIGBTwhichimprovedefficientlystabilityandreliabilityofsystem.Wave’formofintegratedtestingprovedfeasibilityofwholesystem.

Keywords:intelligentpowermodule;IGBT;inverter-aidedairconditioning

变频空调电气控制系统设计

作者:邹丁山, 贾文超, Zou Ding-shan, Jia Wen-chao

作者单位:长春工业大学电气与电子工程学院,吉林,长春,130012

刊名:

太原科技

英文刊名:TAIYUAN SCIENCE AND TECHNOLOGY

年,卷(期):2010(3)

参考文献(3条)

1.吕汀;石红梅变频技术原理与应用 2003

2.吴安顺最新实用交流调速系统 1999

3.赵相宾;年培新谈我国变频调速技术的发展及应用[期刊论文]-电气传动 2000(02)本文链接:https://www.360docs.net/doc/4e12346304.html,/Periodical_tykj201003039.aspx

2015高职 电气控制系统 任务书7-西门子(赛项赛卷)

2015年全国职业院校技能大赛现代电气控制系统安装与调试 (总时间:240分钟) 工 作 任 务 书 场次号工位号

注意事项 一、本任务书共17页,如出现缺页、字迹不清等问题,请及时向裁判示意,进行任务书的更换。 二、在完成工作任务的全过程中,严格遵守电气安装和电气维修的安全操作规程。电气安装中,低压电器安装按《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范(GB50254-96)》验收。 三、不得擅自更改设备已有器件位置和线路,若现场设备安装调试有疑问,须经设计人员(赛场评委)同意后方可修改。 四、竞赛过程中,参赛选手认定竞赛设备的器件有故障,可提出更换,器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时,每次扣参赛队3分;若因人为操作损坏器件,酌情扣5-10分;后果严重者(如导致PLC、变频器、伺服等烧坏),本次竞赛成绩计0分。 五、所编PLC、触摸屏等程序必须保存到计算机的“D: \工位号”文件夹下,工位号以现场抽签为准。 六、参赛选手在完成工作任务的过程中,不得在任何地方标注学校名称、选手姓名等信息。

请按要求在4个小时内完成以下工作任务: 一、按“动车空调系统控制说明书”,设计电气控制原理图,并按图完成器件选型计算、器件安装、电路连接(含主电路)和相关元件参数设置。 二、按“动车空调系统控制说明书”,编写PLC程序及触摸屏程序,完成后下载至设备PLC及触摸屏,并调试该电气控制系统达到控制要求。 三、参考X62W铣床电气原理图,排除X62W铣床电气控制电路板上所设置的故障,使该电路能正常工作,同时完成维修工作票。

动车空调系统控制说明书 一、动车空调系统运行说明 在CRH 动车组的车厢均配置有独立的空调系统,空调装置(压缩机、冷凝机)安装在地板下,空气处理单元(通风排风装置)车厢随着气压变化、温度进行通风换气,如图1所示。 图1 动车空调系统结构示意图 动车空调系统主要由以下电气控制回路组成,压缩机M1控制回路【M1为单速电机,由变频器进行多段速控制,变频器参数设置为第一段速为15Hz ,第二段速为30Hz ,第三段速为40Hz ,第四段速为50Hz ,加速时间0.3秒,减速时间1秒】。冷凝风机M2、M3控制回路【M2为三相异步电机(不带速度继电器),M3为三相异步电机(带速度继电器),需要考虑过载、联锁保护,只进行单向正转运行】。通风机M4控制回路【M4为双速电机】。车辆运行电机M5控制回路【M5为伺服电机;伺服电机参数设置如下:伺服电机旋转一周需要1000个脉冲,正转转速为1圈/秒,反转转速2圈/秒;】,通过编码器检测动车行驶路程。竞赛以电机旋转“动车右移动为正向,动车左移动为反向”为准。 二、动车空调系统安装方案要求 1、本系统使用三台PLC ,网络指定Q0CPU/S7-300/S7-1500为主带变频压缩机 通风单元 冷凝机

电梯的电气控制系统设计与实现

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 电梯的电气控制系统设计 与实现 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-7382-100 电梯的电气控制系统设计与实现 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 电梯是当前高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具,随着计算机及微电子技术的快速发展,电梯控制技术发生了巨大变化,其中PLC控制系统代替传统的继电器控制以及电梯采用了对电动机实现线性调速的调压调频技术,能达到电梯安全平稳运行。 随着人们生活水平的提高及高层建筑的普及,电梯是当前高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具,电梯是集机电一体的复杂系统,涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域多种领域专业与一体的综合技术。随着社会的发展及对安全的重视,在设计电梯的时候,应具有高度的安全性。这样就对建筑内的电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。当前由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统具有可靠性高、维护方便、开发

变频空调电控系统的设计

变频空调电控系统的设计 摘要:介绍空调变频器的SPWM原理,并以西门子专用单片机C504构成的电控系统为例,说明变频空调器电控系统的基本结构、实现方法及关键技术。 Abstract: This paper introduces the principle of air- conditioner transducer′ s SPWM and explains its electronic- controlled system′ s basic structure, implementing method and pivotal technique by a electronic- controlled system being made of single- chip C504, produced by SIEMENS . 关键词:专用单片机SPWM变频 Keywords: Special single- chip, SPWM, Frequency conversion 1引言 空调系统目前已经广泛地应用于生产、生活中。随着能源的日趋减少,大气污染愈加严重,节能已是1个不容忽视的问题。众所周知,变频空调是1种集节能、舒适、静噪于一体的新型产品,它刚一问世,就显示出强大的生命力,可以预料,下世纪的空调将会以更快的步伐实现变频化。变频空调结构。 图1变频空调电控系统示意 图2C504内部结构图 其中室内部分接收遥控器送来的控制信息,并根据室内空气温度、热交换器温度以及室外机送来的状态信息,经过模糊推理,向室外机送出控制信息,包括:变频压缩机运行频率、四通阀状态等。室外机根据室内机送来的控制信息,产生SPWM波形,驱动压缩机在相应的频率上运转。在运转控制过程中,随着室外温度的不同、压缩机排气温度的变化以及发热器件温度的变化自动调整运行频率,使压缩机始终处于最佳运行状态。同时室外机还不断检测电流、电压的变化,检测短路、过电压、欠压等故障的发生,及时采取保护措施,以保障控制系统的良好运行。 研制的新型变频空调电控系统中,室内机、室外机的各种控制功能都是由SIEMENS公司生产的专用单片机C504完成的。该类单片机除了一般单片机的通用功能外,还有1个专门用来驱动三相交流变频压缩机和无刷无传感器的直流压缩机的CCU单元,功能强大,性能好,编程方便。 2C504中CCU工作原理 一般变频空调压缩机分三相交流变频和直流变频两种。C504单片机对这两种类型的压缩机都可以驱动,仅仅是编程方法不同而已。 图2为C504内部结构框图。图中可看出C504由CPU,CCU及异步通信等3部分组成,其中CPU部分和8051完全兼容。CCU部分是其最有特色的独立单元,它包括有独立的定时器、比较器、分频器和寄存器等,可脱离CPU独立工作,其目的是产生频率可变的三相正弦交流电。 2.1周期和偏置量的计算 假设脉宽调制频率为20kHz,即fPWM=20kHz,这就意味着fPWM的比较定时器1每隔50μs 产生一次中断,在其中断服务程序中形成新的脉冲宽度值,存入比较寄存器之中。由于依时间而变的脉冲序列的脉宽要符合正弦波形的要求,因此实时计算脉宽是不可能的。最通用的方法是在内存建立一个正弦表,在中断服务程序执行过程中周期地读出,送到比较寄存器中,以便形成SPWM波形。在设计中,我们把确定PWM周期的比较定时器1设置成模式1状态,即所

电气控制柜设计步骤

电气控制柜设计步骤内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

电控箱设计步骤 一、设计工艺 1、根据图纸(系统图、原理图)选主要部件; 2、按照功能、使用方法和制造标准排布主要器件; 3、根据排布结果选定箱(柜)尺寸(尽量选通用尺寸),校验器件排布结果; 4、根据图纸选其它辅助材料、元件; 5、绘制装配图、接线图,编制加工工艺卡; 6、采购所有器件、材料; 7、加工、或委托加工箱(柜)壳体; 8、按工艺卡装配主要器件,加工连接件、连接线; 9、按工艺卡装配附件、配件、接线; 10、整体装配完成,检验,试验(按产品生产标准要求项目进行); 11、按标准及合同要求进行产品包装,附检验合格证、试验记录。 12、送货出厂。 二、设计规程规范要求。 1、熟读设计方案任务书。掌握任务书中几点重要信息及参数,如果是在大型项目中,设计任务书会以合同的技术附件形式出现。这样就关系到控制箱的先进程度和设计制造的成本控制。只要掌握控制的自动化程度就行了,这关系到你下面的选型等工作。 2、根据控制要求进行方案性设计。如果是较大的项目这可以升级为可行性研究。即使是小的电控系统,起码也要列出不少2种的方案设计,在方案设计过程中,

要有详细的计算说明书,这样为你的设备设计提供依据,也是设计是否合理,是否科学的关键。直接关系到你的制造成本。 3、进行设备控制设计,选择最佳的方案后,再进行设备设计,这个设计阶段,主要是设备的选型,选择各种合理元器件要注意以下几点: 1)要能实现设计任务中要求的控制功能。 2)要保证设备一定的先进性(在一些技术附件中为有具体说明), 3)要控制好成本,不要盲目最求先进而造成不必要的成本浪费。 在确定所需要的各种元件设备后,就要进行原理图的设计,设计原理图时要根据自己的方案设计再结合所选电气元件的电气接线原理进行。 4、施工图设计。这里就不扯大工程设计步骤和要求了,单仅电控箱而言,根据所选元件的尺寸,综合考虑和选择电控箱的规格(国家有统一标准规格的电控箱柜台,也有非标的,非标的可根据你选择的电气元件进行规格设计)。 选择好或设计好电控箱的规格后,就可以进行箱内布置图的设计了,这个可以参照相关的电工工艺要求进行。 以下注意要点: 1)设备元件摆放布局合理、保证设备安全; 2)便于施工、检修等。 三、采购和安装调试规范要求。 1、根据上面的设备设计,设计出详细的材料清单,根据材料清单进行电气设备元件采购,这样就不会造成设备过剩浪费,或是设备出现短缺不足的现象。 2、根据上面的施工图设计,可以将采购回来的设备交予生产制造部门进行安装和接线了,并进行出场前的检验和测试。

电气控制系统设计方案的要求和步骤.doc

电气控制系统设计方案的要求和步骤

电气控制系统设计的要求和步骤 要完成好电气控制系统的设计任务,除掌握必要的电气设计基础知识外,还必须经过反复实践,深入生产现场,将不断积累的经验应用到设计中来。课程设计正是为这一目的而安排的实践性教案环节,它是一项初步的工程训练。通过课程设计的工作,了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。 本章主要讨论课程设计应达到的目的、要求、内容、深度及工作量。并通过实例介绍,进一步说明课程设计的设计步骤。 电气设计包含原理设计和工艺设计两个方面,不能忽视任何一面,对于应用型人才更应重视工艺设计。电气控制系统课程设计属于练习性质,不强调设计结果直接用于生产。 设计的目的、要求、任务及方法 一、设计目的

电气设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践,了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识,达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求,因此,设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程,在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 电气设计应强调能力培养为主,在独立完成设计任务的同时,还要注意其他几方面能力的培养与提高,如独立工作能力与创造力;综合运用专业及基础知识的能力,解决实际工程技术问题的能力;查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力;工程绘图的能力;书写技术报告和编制技术资料的能力。 二、设计要求

为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点: (1>在接受设计任务后,应根据设计要求和应完成的设计内容,拟定设计任务书和工作进度计划,确定各阶段应完成的工作量,妥善安排时间。 (2>在方案确定过程中应主动提出问题,以取得指导教师的帮助,同时要广泛讨论意见,依据充分。在具体设计过程中要多思考,尤其是主要参数,要经过计算论证。 (3>所有电气图纸的绘制必须符合国家有关规定的标准,包括线条、图型符号、工程代号、回路标号、技术要求、标题栏、元件明细表以及图纸的折叠和装订。 (4>说明书要求文字通顺、简练,字迹端正、整洁。 (5>应在规定的时间内完成所有的设计任务。 (6>如果条件允许,应对自已的设计线路进行

变频空调系统设计规范

系统设计规范 1空调性能总体设计规范 1.1性能设计是空调器设计的核心 空调器作为一个在市场销售的产品,其设计主要包括结构设计、性能(制冷系统设计)、平面设计、电控、电器设计,但就其基本功能来讲,空调器的作用就是实现制冷或制热的温度调节,制冷系统的性能是否发挥良好是空调器品质的最重要指标;另一方面,就空调器材料成本的构成来讲,普通空调器中,制冷系统的材料成本占总成本的50%左右,因此性能设计的重要性是不言而喻的,可以说性能设计是空调器设计的核心。 正因如此,性能设计是否规范,对整个空调器设计的成本、质量、开发速度均有很大影响。 1.2性能设计要立足本厂实际 设计过程中,要敢于创新,应用新的技术,设计的产品才有竞争力。但同时也要注意工厂毕竟不同于科研单位,设计时要充分考虑工厂目前的生产设备情况、工艺水平、实验条件、计划进度等实际情况。特别是换热器的设计,就要考虑换热器的设备情况。 1.3性能设计要符合相关标准 性能设计执行的标准有:内销机型执行国家标准GB/T 7725-2004《房间空气调节器》,外销机型执行相应出口国家或地区的标准。主要控制指标有:制冷量、制热量、功率消耗、能效比(EER、SEER)、性能系数(COP)、噪音;各项型式实验必须通过相应国家标准:最大运行制冷、最小运行制冷、凝露、最大运行制热、最小运行制热、自动除霜、运输跌落等。 除GB7725—2004试验之外必须新增加如下实验: (1)长配管试验 分体机15m,柜机20m,天花机30m,定制机另算,在此试验下,做GB7725—2004要求的可靠性试验,主要观察压缩机在各种工况下面的油位、温度、压力等参数,确保压缩机运行在压缩机厂允许范围内。 (2)高落差试验 落差:分体机5m,柜机10m,天花机15m 有试验资源的情况下,在长配管下做落差可靠性试验。长期运行时,需作此试验观察压缩机油位。 (3)极限温度试验 分体机—15℃~50℃,柜机天花机—15℃~50℃,部分机型要在格栅中作高温试验,确保机器正常运转。 (4)任何一个新产品都要用视液镜压缩机,在厂家的指导下作初步试验和确认试验。 任何一个产品都必须有下列数据: A能力

中央空调系统变频节能改造案例分析

中央空调系统变频节能改造案例分析 一、前言 中央空调系统是现代大型建筑物不可缺少的配套设施之一,电能的消耗非常大,约占建筑物总电能消耗的50%。由于中央空调系统都是按最大负载并增加一定余量设计,而实际上在一年中,满负载下运行最多只有十多天,甚至十多个小时,几乎绝大部分时间负载都在70%以下运行。通常中央空调系统中冷冻主机的负荷能随季节气温变化自动调节负载,而与冷冻主机相匹配的冷冻泵、冷却泵却不能自动调节负载,几乎长期在100%负载下运行,造成了能量的极大浪费,也恶化了中央空调的运行环境和运行质量。 随着变频技术的日益成熟,利用变频器、PLC、数模转换模块、温度传感器、温度模块等器件的有机结合,构成温差闭环自动控制系统,自动调节水泵的输出流量,达到节能目的提供了可靠的技术条件。 二、1、原系统简介 某酒店的中央空调系统的主要设备和控制方式:100冷吨冷气主机2台,型号为三洋溴化锂蒸汽机组,平时一备一用,高峰时两台并联运行;冷却水泵2台,扬程28米,配用功率4 5 KW,冷水泵有3台,由于经过几次调整,型号较乱,一台为扬程32米,配用功率37KW, 一台为扬程32米,配用功率55KW, 一台为扬程50米,配用功率45KW。冷却塔6台,风扇电机5.5KW,并联运行。 2、原系统的运行 某酒店是一间三星级酒店。因酒店是一个比较特殊的场所,对客人的舒适度要求比较高,且酒店大部分空间自然通风效果不好,所以对夏季冷气质量的要求较高。 由于中央空调系统设计时必须按天气最热、负荷最大时设计,且留有10%-20%左右的设计余量。其中冷冻主机可以根据负载变化随之加载或减载,冷冻水泵和冷却水泵却不能随负载变化作出相应的调节。这样,冷冻水、冷却水系统几乎长期在大流量、小温差的状态下运行,造成了能量的极大浪费。

智能小区电气设计方案

智能小区电气设计方案 智能小区电气设计方案 前言: 作为人类生存基本需求之一的住宅,已逐步向小康型发展。随着生活水平提高和科学技术发展,越来越多新型智能住宅小区已成为住宅建设的热点。 目前兴建的智能化住宅小区多为数幢多层或高层住宅楼组成,家用电器,通信设备与安保防灾等设备在家庭中功能综合一体化,各电子设备的广泛采用,对电气的安全设计也提出一些新的要求。下面将主要部分介绍如下: 1、楼宇自动化控制系统 1.1基本功能 1.1.1对建筑设备进行控制、监视和测量,以实现设备最优控制为中心的过程控制自动化;以完成预防和控制为中心的防灾自动化; 1.1.2对控制器、远程终端单元的监控; 1.1.3操作者人机界面; 1.1.4被监视建筑设备在CRT上的视频显示集成; 1.1.5数据采集和历史化; 1.1.6警告管理 1.1.7趋势分析 1.1.8报告生成 1.2开放功能 楼宇自控系统应具备基本的开放功能,包括对ActiveX、DDE、ODBC、API、Access 等标准技术均可实现无缝连接。系统可实现与这些系统的通讯,从而实现有关的联动控制以及方便物业管理和系统集成。 1.2.1系统控制器配置原则: 控制器配置应遵循以下原则,否则将被认为是重大技术偏离,可能作为废标处理:系统应采用中央站为核心,DDC与中央站实现数据通信。DDC应设在受控对象附近,按功能和管理类别实现区域划分,每栋楼的送排风、给排水、照明和电量计量分别采用各自独立的DDC进行控制,即每栋楼至少配置4个可独立运行的DDC控制器。其中计量用DDC应提供24小时不间断电源。系统共设置29个区域(室外照明为独立的区域),每个区域可独立管理。每个可独立运行控制器的控制点数应小于120点,使系统的故障产生的影响可控制在一定范围内。控制器I/O点应具有一定的冗余,各类型I/O点的预留量不小于15%。控制应采用标准的模块化设计,控制器应具备标准的开放协议如LON通信协议。为保证单个设备的维护不影响其它设备的运行,所有模块应支持热插拔功能,更换或维护单个模块不影响同区域其它设备运行。 1.2.2系统控制及监控内容: VRV空调机组;变配电系统;照明系统;电梯系统;给排水系统。 (1)VRV空调机组系统。 通过VRV机组通讯接口实现以下基本监控内容:启/停状态;故障报警;电量计量。通过设置环境温度传感器接入DDC,检测环境温度。 (2)通风系统 风机基本监控内容:送排风机启/停状态;送排风机故障报警;送排风机开关控制;地下车库CO监测。 (3)变配电系统

变频空调电气控制系统设计

应用技震太原科技2010年第3期可鲫哲凹国嗍醐岍匡@∞ 。、”~:r。炼≥鞭N≈强冀÷≥e0畿麓i≥}靖&&&》鼬跫琵麓鼙麓饕袭魏故赣麓趁§囊峰 胀阀的开度。 室内机的ON/OFF是由室内机自己判定.室外机仅接收来自室内机的ON/OFF的命令。之后依照室外机的程序做相应的控制。而不是由室外机的程序决定室内机的ON/OFF。当室内机进入OFF时,压缩机停止运转,进入待机,当室内机进入ON时,压缩机开始启动。 5实验调试及波形 1)选择一个700W的三相异步交流压缩机。确定其参数写入EEPROM内(见表1)。 表1三相异步交流压缩机参数 参数设定值参数设定值参数设定值定子电阻1.415n转动惯量O.0131启动频率20Hz转子漏感0.01226H转动惯量O.0131启动电流5A励磁电感0.3329H极对数2保护相电流18A2)图3为示波器测试的波形。图3中CH3为PWM输出控制波形(用示波器表笔测得);波形的每个方格的高度为5V,5V为高电平,0V为低电平。CH4为压缩机的启动波形(用电流钳测得);波形的每个方格的高度为50mV,50mV对应的电流为5A。 图3示波器测试的整机波形 通过改变逆变电路6路驱动的PWM输出的脉宽来改变压缩机的端电压,改变PWM脉宽周期来改变压缩机端电压的频率。根据室内的环境温度的变化来改变PWM的输出.从而达到控制压缩机的转速,使室内温度的变化在±0.5℃。 压缩机启动电流为7A。定位电流的时间可以在软件内设定。此定位主要是方便软件控制压缩机的转速,通过此定位可以确定压缩机的当前位置,软件以此位置为基准来计算压缩机的位置,从而达 到控制压缩机的转速,定位之后的波形为压缩机U, V。Wi相电流波形,理想的波形为标准的正弦波,大小为正弦波的峰峰值,通过波形的情况可以判断压缩机的控制情况,如果波形出现抖动,压缩机也会出现相应的震动。就需要从软件或硬件方面使输出波形尽量稳定和接近正弦波,例如,由于外界信号的干扰。就需要从硬件方面去解决。 6结束语 智能功率模块FSBB20CH60取代六路IGBT, 智能功率模块集功率器件(IGBT)、驱动电路和保护功能于一体,内部含有门极驱动控制、故障检测和多种保护电路,其核心器件是IGBT,将其应用于变频空调,降低了成本,提高了可靠性,在实际应用中得到了良好的效果。 参考文献: 【1】赵相宾,年培新.谈我国变频调速技术的发展及应用i11.电气传动,2000,30(2):3—6. 【2】吴安顺.最新实用交流调速系统【M】.北京:机械工业出版社.1999. [31吕汀,石红梅.变频技术原理与应用【M】.北京:机械工业出版社。2003. (实习编辑李洋) DesignofElectricalControlSystemofInverter-aidedAirConditioning ZouDing—shan,JiaWen-chao (InstituteofElectricalandElectronicEngineering,ChangchunUniversityofTechnology, Clmngchun130012,China) Abstract:Inthispaper,theauthorintroducedbasicoperationprincipleofair-conditioningsystem.Comparingoper-ationprincipleofinverter-aidedairconditioningwithoperationprincipleoffixed仔equencyairconditioning,theauothorintroducedonetooneinverter-aidedairconditioningfromdesignofheardwareandsoftware.IntelligentpowermoduletookplaceofinvertercircuitofIGBTwhichimprovedefficientlystabilityandreliabilityofsystem.Wave’formofintegratedtestingprovedfeasibilityofwholesystem. Keywords:intelligentpowermodule;IGBT;inverter-aidedairconditioning

电气系统设计方案

目录 电气系统设计方案 (2) 2.1配电系统 (2) 2.2管线回路系统 (5) 2.3照明系统 (6) 供配电施工部分 (7) 2.1配电盘安装 (7) 2.2金属线槽敷设 (8) 2.3电缆、电线放线施工及工艺 (9) 2.4线缆接线施工工艺 (10) 2.5电气钢管施工工艺 (10) 2.6插座、开关安装施工 (11) 2.7照明灯具安装施工 (15)

电气系统方案 计算机机房提供电能质量的好坏,将直接影响计算机系统正常、可靠的运行,也影响机房内其它附属设施的正常工作,同时机房对接地、雷电防护、机房屏蔽等均有特定要求。为了保证计算机的可靠运行,必须建立一个优质、稳定、安全、可靠的供配电系统。 2.1配电系统 机房进线电源采用TN-S三相五线制,建议从大楼总配电室引双回路电源到机房空调配电间。 配电柜内设电压电流指示、防雷、防过压、短路、过载、过流等保护器,保护设备运行安全和人身安全。 2.1.1辅助设备动力配电系统 机房辅助动力设备包括机房专用空调系统、新风系统、照明系统、维修插座、UPS主机供电等。由于机房辅助动力设备直接关系到计算机设备、网络设备,通讯设备以及其他用电设备和工作人员正常工作和人身安全,要求配电系统应安全可靠,因此该配电系统按照一级负荷考虑进行设计。 电源进线采用TN-S三相五线制。在设计电源分配时,充分考虑负荷情况,计算功率平衡,将负荷均匀分配在电源的三相上,并要留出一定的冗余以满足将来增加设备的需求。 2.1.2计算机设备UPS配电系统 机房计算机设备包括计算机主机、小型机、服务器、网络设备、通讯设备等,由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递,关系重大,所以对电源的质量与可靠性的要求最高。设计中采用UPS不间断电源,以保障电源可靠性的要求。 电源经UPS稳频稳压、调整电压波形后为计算机设备供电,与此同时也为UPS的后备电池充电;一旦市电回路停电后,UPS的后备电池立即放电,

直流变频空调基本原理和结构

直流变频空调基本原理及结构 直流变频空调其关键在于采用了无刷直流电机作为压缩机,其控制电路与交流变频控制器基本一样。 (1)直流变频空调的基本原理 ?直流变频概念 我们把采用无刷直流电机作为压缩机的空调器称为“直流变频空调”从概念上来说是不确切的,因为我们都知道直流电是没有频率的,也就谈不上变频,但人们已经形成了习惯,对于采用无刷直流压缩机的空调器就称之为直流变频空调。 ?无刷直流电机 无刷直流电机与普通的交流电机或有刷直流电机的最大区别在于其转子是由稀土材料的永久磁钢构成,定子采用整距集中绕组,简单地说来,就是把普通直流电机由永久磁铁组成的定子变成转子,把普通直流电机需要换向器和电刷提供电源的线圈绕组转子变成定子。这样,就可以省掉普通直流电机所必须的电刷,而且其调速性能与普通的直流电动机相似,所以把这种电机称为无刷直流电机。无刷直流电机既克服了传统的直流电机的一些缺陷,如电磁干扰、噪声、火花可靠性差、寿命短,又具有交流电机所不具有的一些优点,如运行效率高、调速性能好、无涡流损失。所以,直流变频空调相对与交流变频空调而言,具有更大的节能优势。 ?转子位置检测 由于无刷直流电机在运行时,必须实时检测出永磁转子的位置,从而进行相应的驱动控制,以驱动电机换相,才能保证电机平稳地运行。实现无刷直流电机位置检测通常有两种方法,一是利用电机内部的位置传感器(通常为霍尔元件)提供的信号;二是检测出无刷直流电机相电压,利用相电压的采样信号进行运算后得出。在无刷直流电动机中总有两相线圈通电,一相不通电。一般无法对通电线圈测出感应电压,因此通常以剩余的一相作为转子位置检测信号用线,捕捉到感应电压,通过专门设计的电子回路转换,反过来控制给定子线圈施加方波电压;由于后一种方法省掉了位置传感器,所以直流变频空调压缩机都采用后一种方法进行电机换相。 ?直流变频空调与交流变频空调的电控区别

电气控制系统的设计

第1章绪论 1.1选题的目的和意义 由于现代加工技术的日益提高,对加工机床特别是工作母机的要求也越来越高,由此人们也将注意力集中到机床上来,数控技术是计算机技术、信息技术、现代控制技术等发展的产物,他的出现极大的推动了制造业的进步。机床的控制系统的优劣与机床的加工精度息息相关,特别是PLC广泛应用于控制领域后,已经显现出它的优越性。可编程控制器PLC已广泛应用于各行各业的自动控制。在机械加工领域,机床的控制上更显示出其优点。由于镗床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多,采用传统的继电器控制时,需要的继电器多、接线复杂,因此故障多维修困难,费工费时,不仅加大了维修成本,而且影响设备的功效。采用PLC控制可使接线大为简化,不但安装十分方便而且工作可靠、降低了故障率、减小了维修量、提高了功效。 1.2 关于课题的一些介绍和讨论 1.2.1 设计目标、研究内容和拟定解决的关键问题 完成对T6113机床的整个控制系统的设计改造,控制核心是PLC,并使其加工精度进一步提高,加工范围扩大,控制更可靠。 研究内容: (1) T6113的电气系统(PLC)硬件电路设计和在机床上的布局。 (2) PLC程序的编制。 解决的关键问题:PLC对机床各个工作部分的可靠控制电气电路的安全问题的解决 1.2.2题目的可行性分析 虽然目前数控机床以其良好的加工性能得到了人们的肯定,但是其昂贵的价格是一般用户望尘莫及的,所以改造现有的机床以达

到使用要求是比较现实的,也是必须的。经过实践证明这样的改造是可以满足大多数情况下的精度和其他加工要求,并且在实践中已取得的相当好的效益。 1.2.3本项目的创新之处 利用PLC作为控制核心,替代传统机床的继电器控制,使得机床的控制更加灵活可靠,减少了很多中间的机械故障的可能。利用PLC的可编程功能使得变换和改进控制系统成为可能。 1.2.4设计产品的用途和应用领域 镗床是一种主要用镗床刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔。特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔,如各种箱体,汽车发电机缸体等零件的孔。一般镗刀的旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。在镗床上除镗孔外,还可以进行铣削、钻孔、扩孔、铰孔、锪平面等工件。因此镗床的工作范围较广。它可以应用于机械加工的各个领域,但因其价格比一般机床贵好多,所以在比较大的加工车间才可见到。 1.3 电气控制技术的发展 电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求而迅速发展的,从最早的手动控制到自动控制,从简单的控制设备到复杂的控制系统,从有触点的硬接线控制系统到以计算机为中心的存储系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科学技术成果。作为生产机械的电机拖动,已由最早的采用成组拖动方式,发展到今天无论是自动化功能还是生产安全性方面都相当完善的电气自动化系统。继电接触式控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成,其控制方式是断续的,所以又称为断续控制系统。由于这种系统具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点,至今仍是机床和其他许多机械设备广泛采用的基本电气控制形式,也是学习先进电气控制的基础。这种控制系统的缺点是采用固定的接线方式,灵活性差,工作频率低,触点易损坏,可靠性差。

变频空调电气控制设计说明

变频空调电气控制设计 目录 绪论 (4) 1.1 实训背景来源及其探究意义 (4) 1.2 空调器控制技术发展概况 (5) 1.2.1 在空调器控制技术发展概况 (5) 1.2.2 变频空调器的产生与发展 (7) 1.2.3 模糊控制技术的发展及研究动态 (8) 1.3 用主要设计容 (9) 第 2 章方案论证 (10) 2.1 空调器电控系统总设计方案 (10) 2.2 空调器压缩机控制方案 (10) 2.2.1 变频调速的基本方式 (12) 2.2.2 宽脉调控控制策略 (13) 2.2.3 实现手段 (14) 2.3 温度控制方案选择 (15) 2.4 本章小结 (16) 第 3 章变频空调器电控系统设计 (17) 3.1 电控系统总体结构 (17) 3.2 室机组设计 (18) 3.2.1 红外遥控器信号的接受 (18) 3.2.2 风门步进电机的控制 (19) 3.2.3 室风扇电机的调速控制 (19) 3.3 室外机组设计 (21) 3.3.1 室外风扇电机控制电路 (21) 3.3.2 电流检测电路 (22) 3.3.3 辅助电源设计 (23) 3.3.4 变频电路的设计与控制 (24) 3.3.5 室外机软件的编制 (25) 3.4 温度检测电路 (25) 3.5 变频电路设计 (27) 3.6 本章小结 (28) 第 4 章模糊控制器的设计 (29) 4.1 模糊控制的基本原理 (29) 4.2 变量模糊化 (30) 4.3 模糊控制规则的确定 (32) 4.3.1 模糊温度控制器的反模糊化 (32) 4.3.2 模糊控制器的软件框图 (33) 4.4 基于模糊推理的自调器PID控制器 (34) 4.5 PID控制器参数自整定原则 (34) 4.6 模糊控制器的仿真 (36) 4.7 本章小结 (36) 结论 (37)

变频空调室外机驱动控制系统设计

变频空调室外机驱动控制系统设计 引言随着《房间空气调节器能效限定值及能效等级》强制性国家标准的正式实施,对变频空调整体性能的要求越来越高,低成本、低噪声、高性能已成为变频空调的发展趋势。而作为变频空调核心部件的压缩机及其室外控制器是提升整机性能的关键。由于永磁同步电动机具有体积小、重量轻、损耗小、效率高、功率密度高等优点,且采用正弦波控制方式可提高力矩输出的稳定性和降低噪声,因此被广泛应用在压缩机和风机中。传统变频空调的室外控制器由功率因数校正(PFC)、压缩机驱动控制、风机驱动控制等电路构成。其中PFC 驱动采用模拟的专用控制芯片,压缩机与系统控制采用MCU来实现无传感器矢量控制及系统控制,而室外风机采用有霍尔传感器的驱动芯片或者专门的MCU来实现无传感器的矢量控制。采用多个芯片实现室外机控制,增加了成本,同时降低了系统的可靠性。本文根据变频空调产品控制系统高性能和低成本的特点,针对PFC和电机驱动的要求优化了室外机控制器的外设,定制了一款通用控制处理单元加专用控制加速器的双核MCU,实现了变频空调的功率因数校正、压缩机和风机的无位置传感器矢量控制、冷媒控制等功能,同时分析了PWM产生,电流、电压等信号的采样方法,提高了室外机控制系统的可靠性、稳定性。1 变频空调室外机驱动控制系统本文提出的应用于变频空调室外机控制系统主要由一个具有功率因数校正的整流器、两个三相逆变器以及其他控制电路组成,整个系统由定制的双核MCU进行控制。其中两个三相逆变器用于驱动压缩机永磁同步电机及风机永磁同步电机,一个功率因数校正电路用于实现母线电压的主动控制,其他控制电路用于控制冷媒、环境温度和室内机通信等。1.1 压缩机、风机驱动控制系统在家用变频空调中,压缩机永磁同步电机处于高温、高压、密封的环境中,必须采用无位置传感器矢量控制。其位置和转速估算算法主要是基于假定旋转坐标系,。 将假定坐标系下的电机方程式与旋转坐标系下的电压方程相减可得离散化的方程如下:由于采样周期较短,误差被放大,还需要对估算转速进行滤波处理。依据上述位置估算算法建立无位置传感器永磁同步电机矢量控制系统,。 由于风机驱动电路与压缩机类似,为了节约芯片资源,也采用上述矢量控制系统。1.2 数字功率因数校正驱动控制系统家用变频空调中全程功率因数校正技术大都采用模拟的专用控制芯片,成本高,应用范围窄,同时也存在控制参数固定、适应范围小的问题。本文在保证模拟方式全程功率因数校正技术优点的同时,提出了专有的数字功率因数校正技术,其工作原理。 数字PFC的控制目标是使图3中的变换器输入电流ig跟随变换器的输入电压ug的波形,同时又要保持输出电压V。稳定到给定值Vref。因此构造如下控制方程组:其中Rs为变换器等效电阻,d为占空比,T为开关周期,um为控制电压。通过对u1(t)和u2(t)进行比较——当u1(t) 1.3 其他控制系统变频空调主要根据室内需要的冷(热)量的不同,连续地、动态地调节制冷(热)功率,即系统模式控制;为了提高能效,还必须通过电子膨胀阀动态的调节冷媒的大小,即冷媒控制。2 驱动控制系统的PWM以及信号采样采用单个MCU来控制PFC、两个永磁同步电机以及其他控制需要13路PWM输出和多达12个模拟信号采样。其中PFC需要1个PWM输出和2个模拟信号采样,每个电机需要6路PWM输出和3个模拟信号采样,另外空调系统需要4个温度采样,而且PFC和电机控制需要实时采样模拟信号,否则引起的延时会导致控制响应速度慢,降低动态性能。如何分配和管理这3个控制模块的PWM输出以及模拟信号采样比较困难。针对变频空调器的要求,

多联机变频空调技术

多联机变频空调技术

班级:能源与动力工程一班 :薛培萱 学号:2 一.变频多联机工作原理 工作原理:由控制系统采集室舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数,根据系统运行优化准则和人体舒适性准则,通过变频等手段调节压缩机输气量,并控制空调系统的风扇、膨胀阀等一切可控部件,保证室环境的舒适性,并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。 多联机空调系统是在空调系统中,通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室换热器的制冷剂流量,适时地满足室冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制;在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路,以调节进入室机的制冷剂流量;通过控制室外换热器的风扇转速积,调节换热器的能力。 在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后,变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。

空调系统在环境温度、室负荷不断变化的条件下工作,而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互,因此多联机空调系统的状态不断变化,需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量,消除其影响是一种柔性调节系统。 二.直流变频压缩机的解释 直流变频空调器的工作原理是把50Hz工频交流电源转换为直流电源,并送至功率模块主电路,功率模块也同样受微电脑控制,所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源,压缩机使用的是直流电机,所以直流变频空调器也可以称为全直流变速空调器。直流变频空调器没有逆变环节,在这方面比交流变频更加省电。直流变频空调是相对于交流变频空调而来的,其实,它的名称是不正确的,因为直流不存在变频,它是通过改变直流电压来调节压缩机转速,从而改变空调的制冷量,采用的直流调速技术要远远优于调频技术,因此直流变转速是正确的叫法。它只能说是一种直流变转速空调,不是严格意义上的变频空调。它的能源损耗比调频调速要小。另外,由于这种直流电机的转子是永磁的,又省却了三相交流异步电机的转子电流消耗。所以,它从电网电源到电动机这一段的功率因数要比调频调速方式高,节省了一定的能量 三.电子膨胀阀的介绍 电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量,因属于电子式调节模式,故称为电子膨胀阀。它适应了制冷机电一体化的发展要求,具有热力膨胀阀无法比拟的优良特性,为制冷系统的智能化控制提供了条件,是一种很有发展前途的自控节能元件。电子膨胀阀与热膨胀阀的基本用途相同,结构上多种多样,但在性能上,

变频空调电控系统的设计

介绍空调变频器的SPWM原理,并以西门子专用单片机C504构成的电控系统为例,说明变频空调器电控系统的基本结构、实现方法及关键技术。 1引言 空调系统目前已经广泛地应用于生产、生活中。随着能源的日趋减少,大气污染愈加严重,节能已是1个不容忽视的问题。众所周知,变频空调是1种集节能、舒适、静噪于一体的新型产品,它刚一问世,就显示出强大的生命力,可以预料,下世纪的空调将会以更快的步伐实现变频化。变频空调结构如图1所示。 其中室内部分接收遥控器送来的控制信息,并根据室内空气温度、热交换器温度以及室外机送来的状态信息,经过模糊推理,向室外机送出控制信息,包括:变频压缩机运行频率、四通阀状态等。室外机根据室内机送来的控制信息,产生SPWM波形,驱动压缩机在相应的频率上运转。在运转控制过程中,随着室外温度的不同、压缩机排气温度的变化以及发热器件温度的变化自动调整运行频率,使压缩机始终处于最佳运行状态。同时室外机还不断检测电流、电压的变化,检测短路、过电压、欠压等故障的发生,及时采取保护措施,以保障控制系统的良好运行。 研制的新型变频空调电控系统中,室内机、室外机的各种控制功能都是由SIEMENS公司生产的专用单片机C504完成的。该类单片机除了一般单片机的通用功能外,还有1个专门用来驱动三相交流变频压缩机和无刷无传感器的直流压缩机的CCU单元,功能强大,性能好,编程方便。 2C504中CCU工作原理 一般变频空调压缩机分三相交流变频和直流变频两种。C504单片机对这两种类型的压缩机都可以驱动,仅仅是编程方法不同而已。 图2为C504内部结构框图。图中可看出C504由CPU,CCU及异步通信等3部分组成,其中CPU部分和8051完全兼容。CCU部分是其最有特色的独立单元,它包括有独立的定时器、比较器、分频器和寄存器等,可脱离CPU独立工作,其目的是产生频率可变的三相正弦交流电。

多联机变频空调技术

多联机变频空调技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

多联机变频空调技术 班级:能源与动力工程一班 姓名:薛培萱 学号:201337040002

一.变频多联机工作原理 工作原理:由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数,根据系统运行优化准则和人体舒适性准则,通过变频等手段调节压缩机输气量,并控制空调系统的风扇、膨胀阀等一切可控部件,保证室内环境的舒适性,并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。 多联机空调系统是在空调系统中,通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量,适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制;在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路,以调节进入室内机的制冷剂流量;通过控制室内外换热器的风扇转速积,调节换热器的能力。 在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后,变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。 空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作,而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互,因此多联机空调系统的状态不断变化,需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量,消除其影响是一种柔性调节系统。 二.直流变频压缩机的解释 直流变频空调器的工作原理是把50Hz工频交流电源转换为直流电源,并送至功率模块主电路,功率模块也同样受微电脑控制,所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源,压缩机使用的是直流电机,所以直流变频空调器也可以称为全直流变速空调器。直流变频空调器没有逆变环节,在这方面比交流变频更加省电。直流变频空调是相对于交流变频空调而来的,其实,它的名称是不正确的,因为直流不存在变频,它是通过改变直流电压来调节压缩机转速,从而改变空调的制冷量,采用的直流调速技术要远远优于调频技术,因此直流变转速是正确的叫法。它只能说是一种直流变转速空调,不是严格意义上的变频空调。它的能源损耗比调频调速要小。另外,由于这种直流电机的转子是永磁的,又省却了三相交流异步电机的转子电流消耗。所以,它从电网电源到电动机这一段的功率因数要比调频调速方式高,节省了一定的能量 三.电子膨胀阀的介绍 电子膨胀阀是按照预设程序调节蒸发器供液量,因属于电子式调节模式,故称为电子膨胀阀。它适应了制冷机电一体化的发展要求,具有热力膨胀阀无法比拟的优良特性,为制冷系统的智能化控制提供了条件,是一种很有发展前途的

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