[发明专利]一种数据中心机房变频空调压缩机的控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及制冷与空调技术领域，尤其涉及一种数据中心机房变频空调压缩机的控制电路。

背景技术

随着数据中心迅猛的发展势头和飞速增长的能耗开支已经成为全行业及政府高度关注的热点问题。在未来几年内，加大对传统数据中心的节能减排改造同时，大力提倡和建设下一代绿色数据中心成为国内业界及政府的共识。数据中心的发展进入到一个新的阶段，据悉，我国数据中心的能耗中约有 40% 用于空调系统，随着人们对低温需求的日益增多，制冷系统的耗电占日常能源消耗的比例越来越大，无论从节约能源角度还是从环境保护的角度，都需要提高制冷装置的制冷效率，现在制冷系统大多采用的是蒸汽压缩式制冷循环，传统的定频压缩机制冷系统已不能满足国家所提倡的节能减排的要求，在这种大趋势下，随着变频技术的发展，直流变频压缩机在数据中心机房的应用越来越多，因数据中心专用空调的高可靠性、高精密性、高寿命的要求，如何保证制冷剂空调系统核心部件压缩机的安全可靠运行至关重要。

发明内容

为了解决以上的技术问题，本文提出了一种数据中心机房变频空调压缩机的控制电路，以提高整个数据中心制冷系统的安全性和稳定性。

一种数据中心机房变频空调压缩机的控制电路，主要由电源输入模块、 防雷模块、滤波器、主控板、整流器、电抗器、交流接触器、PTC、电抗器、电解电容、变频功率模块等组成，通过电路系统的优化设计来保证精密变频空调压缩机的长期运行。

外部电源接入后，经防雷模块，滤波模块后，滤除谐波后较为平稳的交流电，分别给主板、整流逆变模块供电，进入整流器进行整流，工频交流电转换为直流电源，并把它送到变频功率模块；同时模块受主控板送来的控制信号控制，使压缩机电机的转速随电源频率的变化作相应的变化，从而控制压缩机的排量，调节制冷量。

电路防雷设计，保护制冷设备的安全运行。整流后的直流电路，起到滤除谐波，平稳电路的作用。压缩机保护设置，变频逆变集成模块在接收到主板信号后，控制交流接触器通断，以此来保护压缩机。直流电滤波装置，通过电抗器的滤波作用，直流电谐波被滤除，直流电更加平稳。电解电容的特性，由电解电容稳定整流后的直流电电压，保证输入变频逆变模块的直流电压保持稳定。

室外电路一般分为三部分：室外主控板、室外电源电路板、变频模块组件；

室外电源电路板完成交流电的滤波、保护、整流、功率因素调整，为变频模块提供稳定的直流电源；

室外主控板执行温度、电流、电压、压机过载保护、模块保护的检测；压机、风机的控制；

变频模块中的电脑控制系统，对各取样点传来的信号进行分析处理，计算六相驱动信号并经内部波形产生新的控制信号，再经驱动放大去控制变频开关。

变频模块每次导通两个三极管，给两线圈通以直流电，同时模块受主控板的控制，输出电压可变的直流电源，并将直流电源送至压缩机的直流电动机，控制压缩机的排量，直流变频的位置检测电路，使的直流变频的控制更精确；电路系统中的交流接触器在在压缩机满足启动条件的情况下，由主控板向变频功率模块输出信号，使交流接触器闭合。

随着交流调速技术和空调技术的成功结合与发展，变频空调器迅速普及并在数据中心建设中广泛应用，它具有快速制冷制热、高效节能、噪音低、舒适度高等优点；基于此为保证变频空调压缩机的安全稳定运行，本发明的一套变频压缩机的电源输入控制系统，通过防雷模块、滤波模块、整流模块、稳压模块、可控交流接触器、PTC、电抗等，保证进入变频功率模块的直流电保持稳定，从而提高直流变频压缩机的平稳运行，降低压缩机故障风险，提高整个数据中心制冷系统的安全性。

本发明解决了数据中心变频精密空调压缩机电源电路稳定性问题，通过电路部分的设计，保证压缩机运行可靠性，增加了数据中心微模块及集装箱产品的市场竞争力。

附图说明

图1是本发明的电路示意图。

图2 是变频压缩机电源输入控制原理图。

具体实施方式

 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明做进一步地详细描述。

如图1所示室外电路一般分为三部分：室外主控板、室外电源电路板、变频模块组件。电源电路板完成交流电的滤波、保护、整流、功率因素调整，为变频模块提供稳定的直流电源。主控板执行温度、电流、电压、压机过载保护、模块保护的检测；压机、风机的控制等；变频器中的电脑控制系统，对各取样点传来的信号进行分析处理，计算六相驱动信号并经内部波形产生新的控制信号，再经驱动放大去控制变频开关。

如图2所示，变频模块每次导通两个三极管（A+，A-不能同时导通，B+，B-不能同时导通，C+，C-不能同时导通），给两线圈通以直流电，同时模块受主控板的控制，输出电压可变的直流电源，并将直流电源送至压缩机的直流电动机，控制压缩机的排量，直流变频的位置检测电路，使的直流变频的控制更精确；电路系统中的交流接触器在在压缩机满足启动条件的情况下，由主控板向变频功率模块输出信号，使交流接触器闭合，保证压缩机输入电路处于可控状态；直流电路中的电抗器和电解电容的应用，使输入到变频功率模块的是稳定直流电。直流电经过变频功率模块后输入压缩机，压缩机安全、高效运行，提高数据中心变频空调压缩机制冷系统的安全性。