[发明专利]新风机电气控制系统

说明书

技术领域

一种新风机电气控制系统，属于空气调节控制技术及设备制造领域。

技术背景

随着人民对健康环境要求的不断提高，各种各样的空气交换系统(新风机) 也越来越多地进入办公楼、家庭。但一般系统中的控制部分，虽然也能通过对 进、出风机的调速来达到控制风量的目的，但由于只能设置高、中、低三档机 械调速，不能满足使用者将进、出风量调节到最舒适的程度，由于自动化程度 不高，影响了节能效果。

发明内容

本发明的目的，是提供一种新风机电气控制系统。

本发明的技术方案是这样来实现的，新风机的控制系统包括一片微处理器 MCU及其外围时钟电路、光电耦合隔离器、抗干扰的”或非门”、功率放大器、 进出风机控制信号，AC/DC电源变换装置、控制面板、控制面板上的电子按 钮及进出风量的显示装置，还包括可电子调速的进、出风机，按时序工作的换 能电机；时钟电路由7.3728MHz的晶体振荡器Y，跨接在MCU的内部振荡器 TXL1、TXL2口两端，并通过两只滤波电容C接地；光电耦合器U10将MCU 中的PD口与排气风机的强电隔离，并将转速的控制信号R1、Y1耦合给风机的 调速装置，光电耦合器U8将MCU中的PD口，与新风进气机的强电隔离，并 将转速的控制信号R2、Y2耦合给风机的调速装置，R1、Y1，R2、Y2信号可以 是脉宽调制信号，也可以是0---10V的标准电平信号；B1、B2为控制系统与风 机的参考“地”，W1、W2是风机转速的反馈信号，信号通过光电耦合器U9、 U11反馈给MCU，W1、W2的反馈信号与MCU的设置信号进行比较，MCU 再输出校正信号对风机速度进行调整，保证了进风量或排风量的精确控制； MCU PB口输出的正、负时序信号，经“或非门”U19和光电耦合隔离器U6、 U17，耦合给功率放大器，功率放大器按：延时-正传-延时-反转-延时- 正传......的顺序控制换气阀电机工作；所述的控制面板上安装有系统工作按钮 ON/OFF，新风进气量的设置按钮KY1、KY2，废气排风量的设置按钮KY3， KY4，以及新风量、排风量的显示装置；新风量和排风量的显示装置通过接口IN 1-8，OUT 1-8分别与MCU PA口、PC口连接；ON/OFF、KY1、KY2、KY3， KY4与MCU的PB口连接；AC/DC电源变换装置向系统提供工作电源。系统 按烧写在MCU内部ROM中的软件程序工作。

本发明的有益效果是，新风机的整个工作由MCU控制，新风量和排风量 可以实现在更宽的范围内设置，进或出风量通过装置显示使用更方便；由于 MCU自动控制风量精度很高，在很大的范围内满足了人们的舒适度要求；也由 于实现了换气阀的自动控制，使新风机更加节能。

附图说明

附图是系统原理框图。

具体实施方式

附图是本发明实施例的系统原理框图。现结合附图和新风机的基本工作原 理，对整个控制系统工作过程进一步说明。控制系统包括一片微处理器MCU 及其外围时钟电路、光电耦合隔离、抗干扰的”或非门”、功率放大器、进出风 机的控制信号，AC/DC电源变换装置、控制面板、控制面板上的电子按钮及 进出风量的显示装置，还包括可电子调速的进、出风机，按时序工作的换能电 机；在控制面板上按动ON/OFF，面板上的指示灯亮，整个控制系统处于准备 状态；本实施例的面板上的新风量、排风量显示分八档，分别用八只发光二极 管对应，每一档通过IN 1---8、OUT 1---8分别与MCU的PA、PC口连接；受 MCU控制，当按动新风量按钮KY1一下时，最低层的发光二极管亮，新风进 气机开始工作，新风量为一档，风量最小，再按动一下KY1时，第二只发光二 极管又亮，新风量又增加一档，再按一下，第三只发光二极管亮，新风量再增 加一档，当发光管亮到八只时，新风进气量最大，如感觉新风量过强时，按动 KY2，发光二极管熄灭一只，新风量减低一档，如此来设定新风量；同理按动 KY3一下，排风量显示发光二极管亮，废气排风机工作，排风量为一档，再按 动一下KY3，第二只发光二极管亮，废气排风量再增加一档，需要减少排风量 时，可按动KY4来减少排风量；MCU根据控制面板上的KY1---KY4的设定值， 在内部程序的控制下，MCU的PD口通过光电耦合器U8、U10、向新风进气机、 废气排风机的调速装置输出调节数据R1、Y1，R2、Y2，本实施例的调节数据 为脉宽调制信号，B1、B2为联络风机调速装置和控制系统的“地”，W1、W2 是风机调速装置随机输出的电机转速反馈信号，W1、W2经过光电耦合器U9、 U11反馈到PD口，MCU对反馈信号进行比较，当反馈信号数据与设定数据有 偏差时，即对输出的脉宽调制信号进行修正，因此风机的转速始终维持在设定 值左右，提高了控制风量的精度。新风机的原理是在长方形的容器内，安装有 两组换热器，两组换热器的两端的气孔，分别与两只换气阀的气孔连接，通过 附图中的换能电机，带动换气阀按延时----正传----延时----反转----延时----正 传......的程序转动，通过换气室将阀上的两只气孔，分别与安装在换气室另一 端的风机交替接通；例如在冬季，当换气阀正转后，废气排风机与甲换热管接 通，室内的热废气经过甲换热管，废气中的热量留在了换热管后，废气被排出 室外；与此同时室外新鲜空气经过乙换热管，并将上一次该换热管留下的废气 热量吸收后，再经新风进气机送到室内；经延时30秒后，换气阀反转，乙换热 管与废气排风机连通，甲换热管与新风进气机接通，实现新一轮换热和排、进 风。本发明的MCU的PB口输出的时序数据，经算术运算放大器“或非门”U19 的整形，互锁，通过光电耦合器U6、U17，控制两组功率放大器的导通和截止， 精确实现了换气阀的正转、反转和延时。MCU按一定的时序工作，是通过在内 部的振荡器TXL1、TXL2口上，外接精确的7.3728MHz的晶体振荡器和滤波电 容C来实现。工作程序由事先烧写在MCU内部的、存储器ROM内的软件来 实现。