本实用新型涉及一种 HVAC系统及其应用的中间连接装置。

背景技术：

近几年， 随着电器领域竟争日趋激烈， 对产品技术要求不断提高， 如要求 产品节能环保、 可控性智能化程度高、 开发周期短、 噪音小等。 作为核心部件 一一电机， 无疑成为解决上述技术问题的关键部件， 传统的家用中央空调里面 的电机普遍釆用单相交流电机 PSC， 单相交流电机， 效率低， 比较耗能、 噪音也 大， 可控性智能程度低。

随着电机技术的发展， 出现了永磁同步电机， 该种电机带有电机控制器， 利用电机控制器实现电流的电子换向的目的， 所以行业里也有人简称 ECM电机 ( e lec t ron i ca l ly commuta ted motor ), 7 磁同步电机具有节能环保、 可靠' )·生 和可控性都比较高、 噪音小、 容易实现智能化等特点， 可以解决单向交流电机 的不足， 因此， 现有的家用中央空调里面的单向交流电机逐渐 被永磁同步电机 所取替。 但是由于单相交流电机与永磁同步电机的电路 接口存在较大差别， 电 机难以兼容两种不同的电路接口。 当用永磁同步电机替换现有家用中央空调里 面的单向交流电机时， 需要更换电机的电路接口、 修改电机电路等， 更换不方 便， 更换成本高。

有鉴于此， 目前已经开发出 ECM电机可以直接替换原来的 PSC电机， 而无 须改变 PSC电机原来应用系统（例如 HVAC空调控制系统） 的电路结构， 安装调 试简单， 降低开发成本。

而且目前替换单相交流电机的 ECM电机还普遍存在如下问题：

ECM 电机电机功能单一， 不能适用于不同的工作场合， 例如用恒温器 THERMOSTAT驱动的 ECM电机 ， 如图 1所示， 由于恒温器 THERMOSTAT的输出端 口 （Wl、 、 Yl、 Y2、 G )输出的是 24VAC信号， ECM电机的 5条档位线 Tl、 T2、 T3、 T4、 Τ5输入的是 24VAC信号， 而原来使用 PSC风机电机的的 HVAC系统输出 的是 115VAC或者 230VAC , 两者不兼容 ， 由此， 有必要提出一种解决方案， 拓 宽现有 HVAC系统的 ECM电机的使用范围， 避免重复开发， 降低研发成本和缩短 研发周期， 方便管理的目的。

发明内容 ：

本实用新型的目的是提供一种 HVAC系统， 用 ECM电机替换 HVAC系统 PSC 风机电机， 而 ECM电机釆用档位输入信号是 24VAC, 通过中间连接装置的简单安 装连接， 使 HVAC系统的输出高压控制信号与 ECM电机的 24VAC档位输入信号匹 配， 避免重新开发， 降低研发成本和缩短研发周期， 减少产品型号， 方便管理 的目的。

本实用新型的另一个目的是提供中间连接装置 ， 通过该装置可以使 HVAC系 统的输出高压控制信号与 ECM电机的 24VAC档位输入信号匹配， 结构简单， 避 免重新开发 ECM 电机， 降低研发成本和缩短研发周期， 减少产品型号， 方便管 理的目的。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实 现的。

一种 HVAC系统， 所述的 HVAC系统原来是使用 PSC风机电机， 包括 HVAC系 统控制器， 现在用 ECM电机替换 PSC风机电机， 其中：

HVAC 系统控制器具有若干个与电机连接的输出端口 和两个交流输入端口； 其中一个交流输入端口分别通过若干的 HVAC系统内部的继电器分别与输出端口 连接， 若干个输出端口中有一个通 115V或者 230V的交流电信号； 所述的 ECM 电机设置若干条档位输入线， 档位输入线只有一路被选定处于导通状态， 其余 各路被选定处于断开状态没有电， ECM根据该被选定处于导通状态档位输入线来 选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的运行参数运行， 档位输入线釆用 24V 低压交流信号来接通；另外它还包括一中间连 接装置，中间连接装置连接在 HVAC 系统控制器与 ECM电机之间，中间连接装置将 HVAC系统控制器的若干个输出端 口的 115V或者 230V的交流电信号转换成可以被 ECM电机的若干条档位输入线 识别的 24V低压交流信号。 上述所述的中间连接装置包括若干个继电器， 每个继电器的感应线圈的一个 接线端连接若干个 HVAC系统输出端口中有的一个，每个继电器的� �应线圈的另 一个接线端并联起来连接到 HVAC系统的另一个交流输入端口， 每个继电器的开 关的一个接线端连接 ECM电机的一根档位输入线， 每个继电器的开关的另一个 接线端并联起来连接 24V低压交流信号。

上述所述的中间连接装置包括有一个控制线路 板， 控制线路板设置若干个光 耦隔离单元，每个光辆隔离单元的两输入端分 别连接 HVAC系统的一个输出端口 和 HVAC系统的另一个交流输入端口， 每个光辆隔离单元的一个输出端连接 24V 低压交流信号， 每个光耦隔离单元的另一个输出连接 ECM电机的一条档位输入。

上述所述的 ECM电机包括电机和电机控制器， 电机控制器包括控制盒和安 装在控制盒里面的控制线路板， 控制线路板上集成有微处理器、 逆变电路、 档 位检测电路和电源部分， 电源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的输出端 为各部分电路供电， 档位检测电路连接若干路档位输入线， 档位输入线只有一 路被选定处于导通状态， 其余各路被选定处于断开状态没有电， 档位检测电路 包括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感单元的 第一 输入端， 电流传感单元的输出端连接微处理器的输入端 ， 微处理器根据检测到 的各路档位输入线通电状态信号选择电机的运 行参数， 并控制电机按选择的运 行参数运行， 电流传感单元检测若干路档位输入线的 24V低压交流信号。

上述所述的 HVAC系统控制器具有 4干个与电机连接的输出端口， 若干个继 电器是指 4个， 每个继电器通过引线连接到插座中， 所述的具有若干个独立的 插接孔， 插接孔安装有接线端子， 接线端子与引线一端连接。

上述所述的插座中的一个端子连接一根引线的 端部， 一根引线的另一端连 接 24VAC, 插座中的 3个端子通过三根引线连接到 HVAC系统中电源的两个输出 端和接地端。

上述所述的插座具有上下两排的插接孔， 每排具有 5个插接孔。

上述所述的 HVAC系统控制器具有 4干个与电机连接的输出端口，控制线路 板设置若干个光辆隔离单元， 每个光耦隔离单元通过引线连接到插座中， 所述 的具有若干个独立的插接孔， 插接孔安装有接线端子， 接线端子与引线一端连 接。

上述所述的插座中的一个端子连接一根引线的 端部， 一根引线的另一端连 接 24VAC, 插座中的 3个端子通过三根引线连接到 HVAC系统中电源的两个输出 端和接地端。

上述所述的插座具有上下两排的插接孔， 每排具有 5个插接孔。

用于 HVAC系统的中间连接装置， 包括连接插座、 连接引线、 接线端子和若 干个继电器， 其中连接引线包括电源引线、 继电器第一连接引线、 继电器第二 连接引线、 24V交流电源引线和接地线， 连接插座上设置有若干个插接孔， 插接 孔里面安装有接线端子， 部分接线端子分别与电源引线连接， 部分接线端子与 继电器第一连接引线的一端连接， 继电器第一连接引线的另一端连接继电器的 开关的一个接线端， 继电器的开关的另一个接线端连接继电器第二 连接引线的 一端， 一个接线端子与 24V交流电源引线一端连接， 一个接线端子与接地线一 端连接。

上述所述的连接引线还包括继电器第三连接引 线和继电器第四连接引线， 继电器第三连接引线的一端连接继电器的感应 线圈的一个接线端， 继电器第四 连接引线的一端连接继电器的感应线圈的另一 个接线端。

上述所述的连接插座釆用上下两排的插接孔结 构， 每排具有 5个插接孔， 若 干个继电器是指 4个， 继电器第一连接引线是 4条， 继电器第二连接引线是 4 条， 电源引线具有 2条。

用于 HVAC系统的中间连接装置， 包括连接插座、 连接引线、 接线端子和控 制线路板， 控制线路板设置若干个光耦隔离单元， 其中连接引线包括电源引线、 光辆第一连接引线、 光耦第二连接引线、 24V交流电源引线和接地线， 连接插座 上设置有若干个插接孔， 插接孔里面安装有接线端子， 部分接线端子分别与电 源引线连接， 部分接线端子与光辆第一连接引线的一端连接 ， 光辆第一连接引 线的另一端连接光辆隔离单元的一个输出端， 光辆隔离单元的另一个输出端连 接光耦第二连接引线的一端， 一个接线端子与 24V交流电源引线一端连接， 一 个接线端子与接地线一端连接。

上述所述的连接引线还包括 光耦第三连接引线和光耦第四连接引线， 光耦 第三连接引线的一端连接光耦隔离单元一个输 入端， 光辆第四连接引线的一端 连接光辆隔离单元的另一个输入端。

上述所述的连接插座釆用上下两排的插接孔结 构， 每排具有 5个插接孔， 若干个光耦隔离单元是指 4个， 光耦第一连接引线是 4条， 光耦第二连接引线 是 4条， 电源引线具有 2条。

本实用新型与现有技术相比， 具有如下效果：

1 )本实用新型的 HVAC系统， 用 ECM电机替换 HVAC系统 PSC风机电机， 而 ECM电机釆用档位输入信号是 24VAC，通过中间连接装置的简单安装连接，使 HVAC 系统的输出高压控制信号与 ECM电机的 24VAC档位输入信号匹配， 避免重新开 发， 降低研发成本和缩短研发周期， 减少产品型号， 方便管理的目的；

2 ) 中间连接装置的， 包括若干个继电器， 每个继电器的感应线圈的一个接 线端连接若干个 HVAC系统输出端口中有的一个，每个继电器的� �应线圈的另一 个接线端并联起来连接到 HVAC系统的另一个交流输入端口， 每个继电器的开关 的一个接线端连接 ECM 电机的一根档位输入线， 每个继电器的开关的另一个接 线端并联起来连接 24V低压交流信号， 结构简单， 实现方便；

3 ) 中间连接装置的， 包括连接插座、 连接引线、 接线端子和控制线路板， 控制线路板设置若干个光辆隔离单元， 结构简单， 实现方便， 体积小， 成本更 加低；

附图说明：

图 1 是传统的恒温器与 ECM电机的连接示意图；

图 2 是本实用新型原理示意图；

图 3 是图 2进一步的细化的一种电路方框图； 图 4 是是图 2进一步的细化的另一种电路方框图；

图 5 是本实用新型 ECM电机的立体图；

图 6 是本实用新型 ECM电机的分解图；

图 7 是本实用新型的电路原理方框图；

图 8 是本实用新型档位检测电路的具体电路图；

图 9 是本实用新型中间连接装置的一种具体电路图 ；

图 10是本实用新型中间连接装置的一种结构示意� ��；

图 11 是本实用新型中间连接装置的另一种具体电路 图；

图 12是本实用新型中间连接装置的另一种结构示� ��图。

具体实施方式：

实施例一：

如图 1所示，一种 HVAC系统，所述的 HVAC系统原来是使用 PSC风机电机， 包括 HVAC系统控制器， 现在用 ECM电机替换 PSC风机电机， 其中： HVAC系统控 制器具有若干个与电机连接的输出端口 W1、W2、Y1、Y2和两个交流输入端口 L/L1、 N\L2; ,其中一个交流输入端口 L/L1分别通过若干的 HVAC系统内部的继电器 Rl、 R2、 R3、 R4分别与输出端口 Wl、 W2、 Yl、 Υ2连接， 控制若干的继电器 Rl、 R2、 R3、 R4使若干个输出端口 Wl、 W2、 Yl、 Υ2中有一个通 115V或者 230V的交流电 信号； 所述的 ECM电机设置若干条档位输入线， 档位输入线只有一路被选定处 于导通状态， 其余各路被选定处于断开状态没有电， ECM根据该被选定处于导通 状态档位输入线来选择电机的运行参数， 并控制电机按选择的运行参数运行， 档位输入线釆用 24V低压交流信号来接通； 其特征在于： 它还包括一中间连接 装置， 中间连接装置连接在 HVAC系统控制器与 ECM电机之间， 中间连接装置将 HVAC系统控制器的若干个输出端口的 115V或者 230V的交流电信号转换成可以 被 ECM电机的若干条档位输入线识别的 24V低压交流信号。 所述的中间连接装 若干个电压转换单元， 电压转换单元将 HVAC系统控制器的若干个输出端口的 115V或者 230V的交流电信号转换成可以被 ECM电机的若干条档位输入线识别的 24V低压交流信号。

如图 3所示， 所述的中间连接装置包括 4干个继电器 JK1、 JK2、 JK3、 JK4 , 4个继电器 JK1、 JK2、 JK3、 4里面分别设置有感应线圈 Ll、 L2、 L3、 L4和开 关 Kl、 K2、 K3、 k4 ; 每个继电器的感应线圈的一个接线端连接若干 个 HVAC系 统输出端口 Wl、 W2、 Yl、 Υ2中有的一个， 每个继电器的感应线圈的另一个接线 端并联起来连接到 HVAC系统的另一个交流输入端口 N/L2，每个继电器的开关的 一个接线端连接 ECM电机的一根档位输入线， 每个继电器的开关的另一个接线 端并联起来连接 24V低压交流信号， ECM电机具有 4根档位输入线 T2、 Τ3、 Τ4、 Τ5， 档位输入线 Τ1悬空。

如图 4所示， 所述的中间连接装置包括有一个控制线路板， 控制线路板设 置 4干个光耦隔离单元 Ul、 U2、 U3、 U4， 每个光辆隔离单元的两输入端分别连 接 HVAC系统的一个输出端口 、 W2、 Yl、 Υ2和公共端口 C0MHVAC系统的另一 个交流输入端口 N/L2，每个光辆隔离单元的一个输出端连接 24V低压交流信号， 每个光辆隔离单元的另一个输出连接 ECM电机的一条档位输入， ECM电机具有 4 根档位输入线 T2、 Τ3、 Τ4、 Τ5， 档位输入线 Τ1悬空。

如图 5、 图 6、 图 7和图 8所示， 本实用新型是一种多功能 ECM电机， 包括 电机 1和电机控制器 2，电机控制器 2包括控制盒 21和安装在控制盒 21里面的 控制线路板 22， 控制线路板 22上集成有微处理器、 逆变电路、 档位检测电路、 转子位置检测电路和电源部分， 电源部分连接外部交流电源输入， 电源部分的 输出端为各部分电路供电， 转子位置检测电路通过霍尔元件 HALL检测电机的转 子位置信号并送到微处理器， 微处理器通过逆变电路控制电机运行， 档位检测 电路连接 5路档位输入线 Tl、 T2、 Τ3， Τ4， Τ5， 档位输入线只有一路被选定处 于导通状态， 其余各路被选定处于断开状态没有电， 它还包括第一交流输入引 线 、 第二交流输入引线 L、 一公共引线 C0M1、 一接地引线 E,档位检测电路包 括若干块电流传感单元， 每路档位输入线分别连接一块电流传感单元的 第一输 入端， 电流传感单元的输出端连接微处理器的输入端 ， 微处理器根据检测到的 各路档位输入线通电状态信号选择电机的运行 参数， 并控制电机按选择的运行 参数运行， 电流传感单元是霍尔电流传感器芯片， 在市场上都可以找到。 若干 路档位输入线可以是 5路档位输入线 Τ1、 Τ2、 Τ3， Τ4， Τ5， 也可以只是 3路档 位输入线 Tl、 Τ2、 Τ3。 运行参数可以使转速或者力矩。 档位检测电路的输出端 通过滤波电路与微处理器连接。

当用 ECM电机要替换市场上相应的 HVAC系统使用的 PSC电机时， 将 4路档 位输入线 Τ2、 Τ3、 Τ4， Τ5通过中间连接装置分别连接在 HVAC系统控制器 4个 输出端口 Wl、 W2、 Yl、 Υ2， 档位输入线 Τ5悬空； ECM电机的若干条档位输入线 T2、 Τ3、 Τ4， Τ5其中一路通入 24V低压交流， 从公共引线 C0M1引出形成回路。 实施例二：

如图 9、 图 10所示， 用于 HVAC系统的中间连接装置， 包括连接插座 1、 连 接引线 2、 接线端子 3和若干个继电器 4， 其中连接引线 2包括电源引线 21L、 21N、 继电器第一连接引线 21、 继电器第二连接引线 22、 24V交流电源引线 23 和接地线 24， 连接插座 1上设置有若干个插接孔 11， 插接孔 11里面安装有接 线端子 3， 部分接线端子 3分别与电源引线 21L、 21N连接， 部分接线端子 3与 继电器 4第一连接引线 21的一端连接， 继电器第一连接引线 21的另一端连接 继电器 4的开关的一个接线端， 继电器的开关的另一个接线端连接继电器第二 连接引线 22的一端， 一个接线端子 3与 24V交流电源引线 23—端连接， 一个 接线端子 3与接地线 24—端连接。连接引线还包括继电器第三连接� ��线 25、 27、 28、 29和继电器第四连接引线 26， 继电器第三连接引线 25、 27、 28、 29的一 端连接继电器的感应线圈的一个接线端， 继电器第四连接引线 26的一端连接 继电器的感应线圈的另一个接线端，连接插座 1釆用上下两排的插接孔 11结构， 每排具有 5个插接孔 11， 若干个继电器 4是指 4个， 继电器第一连接引线 21是 4条， 继电器第二连接引线 22是 4条， 电源引线具有 2条。

如图 9所示， 假设插接孔 11里面设置有 9个接线端子 3， 分别用代号编写： TO T02、 Τ03 , T04、 T05、 L0、 N0、 E0、 CO , 其中 T01端子通过一根连接引线 2引出并悬空， 端子 T02、 Τ03、 Τ04, Τ05分别与 4根继电器第一连接引线 21连 接， 端子 L0、 NO分别与电源引线 21L、 21N连接， 端子 E0与接地线 24连接， 端子 CO与 24V交流电源引线 23连接， ECM电机的 5路档位输入线 Tl、 Τ2、 Τ3， Τ4， Τ5、 第二交流输入引线 L、 第一交流输入引线 N、 一公共引线 C0M1、 一接地 引线 E分别与插接孔 11里面设置有 9个接线端子 T01、 Τ02、 Τ03, Τ04、 Τ05、 L0、 Ν0、 Ε0、 CO电连接起来。

实施例三：

如图 11、 图 12所示， 用于 HVAC系统的中间连接装置， 包括连接插座 1、 连接引线 2、 接线端子 3和控制线路板 100， 控制线路板 100设置若干个光耦隔 离单元 Ul、 U2、 U3和 U4， 其中连接引线 2包括电源引线 21L、 21N、 光耦第一 连接引线 210、 光辆第二连接引线 220、 24V交流电源引线 23和接地线 24， 连 接插座 1上设置有若干个插接孔 11， 插接孔 11里面安装有接线端子 2， 部分接 线端子 2分别与电源引线连接 21L、 21N, 部分接线端子 2与光辆第一连接引线 210的一端连接，光辆第一连接引线 210的另一端连接光辆隔离单元的一个输出 端， 光辆隔离单元的另一个输出端连接光辆第二连 接引线 220的一端， 一个接 线端子 3与 24V交流电源引线 23—端连接， 一个接线端子 3与接地线 24—端 连接， 连接引线 2还包括光辆第三连接引线 250、 270、 280、 290和光辆第四连 接引线 260， 光辆第三连接引线 250、 270、 280、 290的一端连接光耦隔离单元 一个输入端， 光辆第四连接引线 260的一端连接光辆隔离单元的另一个输入端。 连接插 1座釆用上下两排的插接孔 11结构， 每排具有 5个插接孔， 若干个光辆 隔离单元是指 4个， 光耦第一连接引线 210是 4条， 光辆第二连接引线 220是 4 条， 电源引线具有 2条。

如图 11所示，假设插接孔 11里面设置有 9个接线端子 3，分别用代号编写： TO T02、 Τ03, T04、 T05、 L0、 N0、 E0、 CO, 其中 T01端子通过一根连接引线 2引出并悬空， 端子 T02、 Τ03、 Τ04, Τ05分别与 4根光辆第一连接引线 210连 接， 端子 L0、 NO分别与电源引线 21L、 21N连接， 端子 E0与接地线 24连接， 端子 C O与 24V交流电源引线 23连接， ECM电机的 5路档位输入线 Tl、 Τ2、 Τ3， Τ4， Τ5、 第二交流输入引线 L、 第一交流输入引线 N、 一公共引线 C0M1、 一接地 引线 E分别与插接孔 1 1里面设置有 9个接线端子 T01、 Τ02、 Τ03 , Τ04、 Τ05、 L0、 Ν0、 Ε 0、 CO电连接起来。

以上实施例为本发明的较佳实施方式， 但本发明的实施方式不限于此， 其 他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作 的改变、 修饰、 替代、 组合、 简 化， 均为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。