本实用新型涉及螺杆式中央空调,尤其涉及一种螺杆机中央空调同步电机变频传动系统。
背景技术:
目前螺杆机组中央空调包括定频变频传动以及异步电机变频传动两种模式,定频变频传动模式即是采用电机定频输出,通过机械滑阀调节功率,其中在85%-100%功率范围内由于滑阀机械特性,几乎没有功率调节功能,则85%以上负荷均需要机组100%功率输出,导致较大电能浪费,而浪费了近15%的电能转化为机械能及热能,增加系统机械损耗,同时会导致系统温升提高、温度控制精度降低等多种问题。
异步电机变频传动模式相比于定频传动系统在功能上有一定的提升,但转速及效率仍不高,且所采用的异步电机体积相对较大,相对应的还需单独布置水塔及供水设备等进行水冷散热,而基于水冷散热模式,传动系统内部还会存在泄漏短路及低温凝结等风险。
如上所述,螺杆机中央空调无论是采用定频传动系统还是异步电机变频传动系统,在部分负荷下能效均不高。目前对于功率及低碳节能的要求不断提升,中央空调的能效要求相应的也越来越高,如何提高螺杆机中央空调能效,以适应越来越高的能效要求,为用户节省电费开支,是亟待解决的问题。
技术实现要素:
本实用新型要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的技术问题,本实用新型提供一种结构简单、系统重量及体积小、运行稳定性及运行效率高的螺杆机中央空调同步电机变频传动系统。
为解决上述技术问题,本实用新型提出的技术方案为:
一种螺杆机中央空调同步电机变频传动系统,包括控制系统、整流单元、逆变单元以及同步电机,所述控制系统分别与所述整流单元、逆变单元连接,所述整流单元通过所述逆变单元与所述同步电机连接,所述控制系统控制所述整流单元接入交流电源并转换为直流电,经过所述逆变单元转换为三相交流电后,提供给所述同步电机以同步控制驱动螺杆机。
作为本实用新型的进一步改进:所述同步电机为永磁同步电机。
作为本实用新型的进一步改进:所述整流单元的输入端设置有断路器。
作为本实用新型的进一步改进:所述控制系统集成有用于控制变频传动的传动控制系统以及用于控制螺杆机组整机运行的整机控制系统,所述传动控制系统分别与所述整流单元、逆变单元连接。
作为本实用新型的进一步改进:所述整机控制系统包括用于监测螺杆机组运行状态的状态监测单元、用于执行逻辑控制运算的逻辑控制运算单元以及信号输出单元。
作为本实用新型的进一步改进:所述整机控制系统还包括信号传输单元,用于将螺杆机组运行数据传输给远程控制端。
作为本实用新型的进一步改进:所述整机控制系统还包括人机交互单元,用于接收操作指令、参数设置以及显示指定运行数据。
作为本实用新型的进一步改进:还设置有冷媒冷却散热系统,通过螺杆机组中冷媒进行散热。
作为本实用新型的进一步改进:还包括用于滤除谐波的谐波净化装置。
作为本实用新型的进一步改进:所述谐波净化装置为有源滤波器、LOC滤波器以及RC滤波器中的一种或多种。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本实用新型螺杆机中央空调同步电机变频传动系统,包括控制系统、整流单元、逆变单元以及同步电机,由控制系统控制整流单元、逆变单元输出三相交流电给同步电机,同步控制驱动螺杆机,实现同步电机变频传动模式,传动系统的运行稳定性及效率高,且相对于异步电机,同步电机的体积及重量小,无需相应采用水冷散热装置,能够简化整个传动系统的结构及减小系统的体积及重量。
附图说明
图1是本实用新型实施例螺杆机中央空调同步电机变频传动系统的结构示意图。
图例说明:1、控制系统;11、传动控制系统;12、整机控制系统;2、整流单元;3、逆变单元;4、同步电机;5、断路器。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述,但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
如图1所示,本实施例螺杆机中央空调同步电机变频传动系统包括控制系统1、整流单元2、逆变单元3以及同步电机4,控制系统1分别与整流单元2、逆变单元3连接,整流单元2通过逆变单元3与同步电机4连接,控制系统1控制整流单元2接入交流电源并转换为直流电,经过逆变单元3转换为三相交流电后,提供给同步电机4以同步控制驱动螺杆机。
本实施例具体从三相交流电网取电,经过变压器转换后作为三相交流电源输入,整流单元2将三相交流电转化为直流电,输出给逆变单元3;逆变单元3将整流单元2输出的直流电转化为频率可调节的三相交流电,提供给同步电机4,由同步电机4驱动螺杆机阳转子啮合阴转子,进行冷媒的吸气、压缩机排气,实现同步驱动螺杆机组。
本实施例中,同步电机4具体为永磁同步电机,永磁同步电机中使用一直保持磁性的稀土材料作为电机转子,能够进一步提升传动效率,且相比于异步电机中需要庞大的转子绕组,大大减小了系统的体积、重量。
本实施例中,整流单元2的输入端设置有断路器5,通过断路器5控制接入电源。当在系统故障保护时,通过断开断路器5可以及时断开与电网连接。
本实施例中,控制系统1集成有用于控制变频传动的传动控制系统11以及用于控制螺杆机组整机运行的整机控制系统12,传动控制系统分别与整流单元、逆变单元连接,整机控制系统12控制螺杆机中央空调机组上的各个部件。通过将传动控制系统11与整机控制系统12集成为一套控制系统于变频传动系统中,由一套控制系统可以共用资源实现传动系统自身控制功能,以及中央空调机组的上位机控制各项功能,节省传动控制与整机控制所需重复利用的资源,从而减少机组设备,同时可以降低后续维护风险,提升系统的执行效率。传动控制系统11具体可采用基于高精度无位置控制系统,可以提高转速精度及电压利用率,最大限度地降低开关频率和开关损耗,进一步提升系统效率。
本实施例中,整机控制系统12具体包括用于监测螺杆机组运行状态的状态监测单元、用于执行逻辑控制运算的逻辑控制运算单元以及信号输出单元,状态监测单元中监测参数具体可以为冷凝水温度、压力、压缩机导叶开度及机组上各类阀门等。
本实施例中,整机控制系统12还包括信号传输单元,用于将螺杆机组运行数据传输给远程控制端,实现远程数据传输,便于远程实时获取螺杆机组的运行状态,降低机组维护风险;远程控制端接收到螺杆机组运行数据后,可以对接收到的各项数据进行智能诊断、故障及寿命预测等分析处理。远程控制端还可通过手机APP、蓝牙、网页等软件获取运行数据,以方便对螺杆机组进行实时监控。
本实施例中,整机控制系统12还包括人机交互单元,用于接收控制指令、参数设置以及显示指定运行数据。人机交互单元具体可配置一个交互界面,用于可通过交互界面对螺杆机中央空调进行各项操作、参数输入。
本实施例中,还设置有冷媒冷却散热系统,通过螺杆机组中冷媒进行散热。螺杆机中央空调机组中本身存在大量冷媒,本实施例将机组冷媒引入变频传动系统,为变频器及电机进行散热,在机组用于制热模式下,冷媒通过传动系统获得的热能可直接用于制热,可以实现高效冷媒冷却;同时基于冷媒冷却方式进行散热,简化了机载式系统的布置,相比于水冷散热方式,传动系统的体积、重量将大大减小,无需配备成本高的水塔等设备,且避免了水冷方式中具有漏水短路、低温水凝结损伤管路等风险。
本实施例中,还包括用于滤除谐波的谐波净化装置,可以提高系统在恶劣电网条件下的运行可靠性。
本实施例中,谐波净化装置具体可根据实际需求采用有源滤波器、LOC滤波器以及RC滤波器等。
本实施例交流电源通过三相交流电网取电,当然还可以通过单相交流电供电,其原理与上述一致。
上述只是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型。因此,凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。