[實用新型]新型大功率單相熱泵熱水機啟動控制裝置

有效

• 申請號: 201220467370.2
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN202757272U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 劉軍;王玉軍;季忠海;王穎;顏艷;王天舒
• 申請（專利權）人: 江蘇天舒電器有限公司
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 張民華

技術領域

本實用新型涉及一種用于啟動電動機或機電變換器的裝置，尤其涉及一種用于啟動大功率單相熱泵熱水機的啟動控制裝置。

背景技術

常規的單相超低溫空氣源熱泵熱水器的電源型式為：220V，50HZ，接線方式見圖1，這種接線方式為壓縮機直接啟動，優點是接線簡單，缺點是啟動電流很大，大約是運行電流的7～8倍，例如：單相5P空氣源熱泵熱水器的額定電流一般為20A，若直接啟動電流將會達到100A-120A，過大的啟動電流導致啟動時電源壓降較大，對電網瞬間沖擊較大，會造成照明電瞬間變暗，不但影響其他單相電器設備的正常運行，而且壓縮機啟動后壓降過大，會出現壓縮機接觸器通電后出現觸點吸合緩慢。觸點不能完全閉合。觸點頻繁吸合等情況，由于控制電路電壓低于額定電壓，線圈產生的電磁吸力較弱，不能將動鐵芯吸向靜鐵芯，造成接觸器吸合不正常。一般應調整實際工作電壓，推薦工作電壓應在(85％-105％)U的范圍可正常吸合。其中U為線圈額定電壓，在單相超低溫空氣源熱泵熱水器中，U為220V。線圈電壓低于85％U，不僅可造成接觸器不能正常吸合，甚至造成接觸器線圈的燒毀。中國實用新型專利“單相電機軟啟動器及具有該軟啟動器的空調”（中國實用新型專利號：ZL?200920237903.6，授權公告號：CN201518467U）公開了一種單相電機軟啟動器，單相電機的運行繞組與啟動繞組串聯后與運行電容并聯，軟啟動器的啟動電容與第一繼電器串聯后與運行電容并聯，軟啟動器的雙向晶閘管與第二繼電器并聯后與運行繞組串聯，軟啟動器還包括第三繼電器，與第二繼電器并聯。該實用新型還公開一種空調器，其壓縮機的運行通過單相電機軟啟動器控制。采用雙繼電器保險運行方式,可消除因繼電器損壞而導致壓縮機燒毀的隱患，解決空調由于軟啟動器損壞而停機待修的問題。但是，該實用新型雖然在壓縮機的啟動電路上加上了軟啟動器，可以以降低壓縮機的啟動電流，但是該實用新型的軟啟動器無法對壓縮機是否正常啟動進行判斷，也沒有針對接觸器頻繁吸合的情況下進行保護，長期的頻繁吸合會大大減少壓縮機的壽命。

常規的單相超低溫空氣源熱泵熱水器的系統原理圖見圖2，工作在零下20度以上的環境溫度中，機器待機時，由于單相壓縮機的結構特性，系統高低壓力不能通過壓縮機內部進行平衡，只能通過熱力膨脹閥進行平衡，由于膨脹閥的節流孔徑相當小，所以高低壓力平衡速度相當慢，導致平衡時間很長，在系統的高壓處于未平衡狀態下當壓縮機需要再次啟動時，急劇加大了壓縮機的啟動負荷，使壓縮機帶載啟動，壓縮機即使在加上軟啟動器的情況下，啟動電流仍然很大，5P壓縮機達到100A，導致壓降過大，從而導致啟動失敗。中國發明專利申請“一種制冷系統壓縮機的快速卸壓啟動方法”（中國發明專利申請號：201110410301.8，公開號：CN102494445A）公開了一種制冷系統壓縮機的快速卸壓啟動方法，該方法包括以下步驟：當壓縮機停機和/或啟動時，將膨脹閥開啟至預定的開度，并持續預定的時間。由于在壓縮機停機和/或啟動時，膨脹閥開啟至預定開度并持續預定的時間，膨脹閥兩側的高壓區和低壓區快速導通，使制冷系統的高壓區和低壓區之間壓力差快速減小乃至達到壓力平衡，當壓縮機重新啟動時只需等待短暫的時間，即可正常啟動，從而實現了壓縮機的快速啟動。該方法具有簡單易用、成本低廉的優點，尤其適用于熱泵熱水器等需要頻繁啟動壓縮機的應用場合。但是，該技術方案僅適用于使用電子膨脹閥的系統，同時也沒有考慮壓縮機頻繁啟動的啟動控制問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是要提供一種大功率單相熱泵熱水機啟動控制裝置，通過優化的單相壓縮機軟啟動驅動模塊和高低壓力極速平衡裝置相結合，以解決壓縮機待機時高低壓力平衡緩慢和在高低壓力未平衡狀態下啟動電流過大、壓縮機啟動失敗無法保護的技術問題。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種大功率單相熱泵熱水機啟動控制裝置，包括接觸器，單片微控制器和軟啟動驅動模塊，連接在熱泵熱水機的壓縮機電機供電電路中，其特征在于：

所述的接觸器串聯連接在電源火線和壓縮機電機的公共端之間，單片微控制器通過軟啟動驅動模塊的接觸器控制端連接到接觸器線圈；

所述的軟啟動驅動模塊設有電流調節元件，電壓采樣元件和電流采樣元件，所述的電壓采樣元件并聯連接在電源零線端和電源供電端之間，所述的電流采樣元件串聯連接在壓縮機主繞組供電回路中；所述的電壓采樣元件和電流采樣元件的采樣輸出端連接到所述單片微控制器的采樣輸入端；