[發明專利]單相交流風機水泵恒有功功率控制電路

無效

• 申請號: 201110182417.0
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102856898A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 蘇菠
• 申請（專利權）人: 蘇菠
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明的目的在于通過單相交流風機、水泵進行恒有功功率控制，實現在不同的工作環境下均可得到穩定的風量或水量的控制電路。?

背景技術

在家庭供暖(燃氣壁掛爐、燃氣熱水器、燃氣熱風機、生物質爐、太陽能熱水工作站)和室風空氣換氣系統等控制應用領域，風機需在不同的工況負荷下產生相應的穩定風量，以達到完全燃燒，提高燃燒效率和廢氣的排放標準。水泵則在不同的熱負荷需求下循環不同水量的熱水，以達到熱平衡時的最佳功率點。?

傳統使用交流風機、水泵的燃氣壁掛爐、燃氣熱水器、燃氣熱風機、生物質爐和室風空氣換氣系統等主要通過繼電器控制電路控制定速風機、水泵或風速分檔風機、水泵，或由風機恒轉速調速控制電路控制風機。?

上述傳統的風機控制電路在排氣環境發生變化時(如逆風)，都會引發風機的轉速增高，風量卻下降，造成燃燒效率下降，廢氣排放嚴重超標。水泵則在工作電壓波動，水路阻力不同時會造成循環水量變化、不穩。?

因此有必要改進風機、水泵控制電路，對其在各種燃燒環境下的燃燒量與風量配比實現恒定的控制，使其充分燃燒，提高供暖產品的熱效率和排放標準。同時采用獨立的MCU控制，該控制電路與強電浮地相連，節省了電路成本。?

發明內容

本發明的目的在于通過微控制器(MCU)及外圍電路對交流電機的工作電壓、電流進行采樣、放大、模數轉換，有功功率計算，電機電壓移相驅動電路等構成閉環的PID控制器，實現電機恒有功功率控制。同時對該控制器的供電電源采用與強電浮地相連的處理方法，此MCU通過低速光耦隔離與主控MCU進行串行通訊，降低了成本。?

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：?

一種單相交流風機、水泵恒有功功率控制電路：它包括有電阻：R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31；電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17；二極管D1、D2、D3、D4、壓敏電阻RV1；保險FS1；變壓器TR1；三端穩壓器IC1；主控器U1；運算放大器U2A、U2B、U2C；光耦U3、U4；雙向可控硅Q1、Q2。?

電路分為電源部份：由變壓器變壓，整流并經IC1穩壓后得到直流+5V電源，供控制電路用。?

交流電壓過零檢測部份：獲取交流電壓過零信號?

交流電源電壓檢測部份：對交流電源信號進行取樣、放大，供給MCU的AD。?

風機電流檢測部份：通過電阻取樣，放大，供給MCU的AD。?

風機移相驅動部份：由可控硅進行移相控制，實現風機的功率調節。?

MCU串口通訊部份：通過光電隔離，MCU與主控制MCU進行串口通訊，獲取風機和水泵的目標功率值。?

MCU閉環PID控制部份：MCU由主控MCU的給出的目標功率值與實際的采樣的功率值進行PID算法控制。?

水泵控制電路：和上述風機控制相同。?

附圖說明

本發明單相交流風機、水泵恒有功功率控制電路由以下的實施例及附圖給出。?

圖1為傳統的風機、水泵控制電路原理圖。?

圖2是本發明單相交流風機、水泵恒有功功率控制電路原理圖。?

具體實施方式

以下將對本發明單相交流風機、水泵恒有功功率控制電路結合實施例作進一步詳細描述，其電路原理圖如圖2所示。?