中央空調電氣控制系統研究

周珊

（河南省洛陽市中心血站，河南洛陽 471000）

中央空調電氣控制系統研究

周珊

（河南省洛陽市中心血站，河南洛陽 471000）

傳統的中央空調的調節方式具有一定的局限性，本文主要探討一種具有冷熱交替使用的中央空調電氣控制系統，其分為室內空調機和室外空調機。通過分析室內紅外遙控接收裝置、硬件電路設計及軟件電路設計，從而對中央空調電氣控制系統進行研究。

模糊PID；中央空調；電氣控制系統；研究；分析

與傳統的中央空調電氣控制系統相比較，現代的智能空調在性能上有了很大的突破。傳統的溫度控制系統是經過溫度傳感器識別室內的溫度變化，進而對壓縮機的啟動和停止狀態進行控制，而空調內的風扇則在設置的速度范圍內運行，這樣的系統設計將會造成控制的室內溫度變化較大，用戶在使用空調時，感受不到空調所起的作用，溫度變化不是很明顯。采用現代智能化的空調電氣控制系統，其具有自動調節的功能，使空調能獲得準確的動態控制參數，空調器的中央電源及其他執行單元也能得到很好的控制，使空調器處于連續的、高性能的工作狀態。

1 中央空調硬件設計

1.1 中央空調器系統結構

針對分體式的空調，其運行部件包括室內的風機和室外的風扇，室內風機和室外風扇所起的共同作用是把空調器運轉所產生的熱空氣或者冷空氣轉到室內的不同地方，從而實現調節室內溫度變化的目的。空調器溫度的設定及其他運轉指令，是通過紅外線遙控器及室內空調控制板上的紅外線接收器的控制，傳遞到室內空調機控制板上的單片機，按照空調器所匯編的指令及溫度傳感器的工作狀態，從而對室外的風扇電機、風門電機進行有效的控制，并且需與室外空調機中控制板上的單片機能進行有效的通訊。

1.2 室內紅外遙控信號接收裝置

紅外遙控器由紅外遙控接收器和紅外遙控發射器組成。紅外線遙控接收器，其由一塊具有集成電路特性的光敏二極管構成，而紅外線遙控接收器是以專用的集成電路IC1為主導的紅外遙控發射、由矩陣開關構成的發射器鍵盤矩陣兩部分組成，其通過與集成電路IC1內的掃描脈沖發生器和矩陣電路鍵盤信號編碼器形成鍵盤指令，進而輸入電路。

1.3 室內空調風扇電機調速控制功能

對于室內的風扇電機，其運用單向交流電機原理、移相調壓調速法來控制風扇電機的調速功能。對于室內的溫度控制，其由熱敏電阻經過檢測，然后送到中央空調的A/D模擬轉換通道，依據中央空調結果控制片內部的PWM口，采用具有雙向可控硅特性的光耦合驅動器驅動程序，為了改變風電電機輸出脈沖的寬度大小，可以對雙向可控硅的光耦合驅動器的導通角來進行控制，進而改變風扇電機主電路的實際電壓。

風扇電機的單片機左側運用相位同步電路的原理，即經過同步變壓器的原理，進而得到同步電路的電壓，同步電路的電壓經過全橋整流電路的原理，進而對其進行整流，得到整流后的電壓可以連接在三極管的基極，通過這樣的原理，在進行交流正弦電壓過零點時，就可以產生同步信號，其同步信號經送入單片機內，將作為零點的相位角。由于過零脈沖的周期性一般為10ms,按照風扇所需要的轉速大小，進而算出風扇電機相應的電壓值、對應的相位控制角、其電壓與導通角的關系公式為：

其中，U為同步電路輸出電壓，U0為同步電路輸入電壓，而a為雙向可控硅的導通角。

2 空調室外風扇電機的控制電路設計

針對室外的風扇電機電路原理，其運用變繞組調速方式的原理進行設計，變繞組調速的轉速分為高、中、低三個不同檔次的轉速，其速度檔位的控制，是與空調室外機的冷凝溫度、室外環境溫度有關系的。如果室外機的配管溫度與室外環境溫度相同時，則室外機的風扇將停止運行。如下圖所示，顯示的是室外風扇電機的轉速控制原理圖。

室外電機的熱敏電阻受室外機溫度和室外環境溫度的影響，其熱敏電阻送入單片機的A/D模擬轉換通道，即PS1、PS2通道，通過溫差控制轉速的大小。對于單片機的引腳P2.1～P2.3口，依據轉速的運轉指令，進而引腳進行置位或者是復位；對于方向驅動器的J1～J3驅動繼電器，其分別對應高速檔位、中速檔位、低速檔位。

3 結束語

本文對中央空調電氣控制系統作了分析研究，通過分析室內風扇電機及室外風扇電機的結構組成及設計原理、紅外遙控器設計電路原理及室內空調軟件設計流程等，進而了解中央空調電氣控制系統的設計原理。

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TM571

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1003-5168(2014)04-0131-01