[发明专利]暖通空调系统鼓风机电机

说明书

鼓风机电机组件，具有适于在住宅HVAC(采暖，通风和空调)系统中替代PSC电机的变速电机。鼓风机电机组件包括变速电机和电机控制器；第一电源输入，用于接收来自控制装置的多个交流电源信号，用于确定电机的运行参数；和第二电源输入，用于即使在第一电源输入没有接收到交流电源信号时，接收来自用于对电机控制器供电的交流电源的交流电。

本申请是中国专利申请CN 201180019805.5的分案申请，原申请的申请日为2011年1月24日，优先权日为2010年4月19日，发明名称为“暖通空调系统鼓风机电机”。

技术领域

本发明涉及在住宅供暖，通风和空调(HVAC)系统以及其他应用中使用的鼓风机电机和控制。更特别地，本发明的实施例涉及一种变速鼓风机电机，该电机可以用作固定分相电容器(permanent split capacitor,PSC)电机或在原始设备制造商(OEM)应用和其他应用中的替代。

背景技术

HVAC系统效率的提高提供了在能源使用中相当可观的减少。例如，现在许多高效率炉，空调，空气处理器具有速率大于90％的年燃料利用效率(Annual Fuel UtilizaitonEfficiency，AFUE)。然而，在这些系统中许多用于移动空气的鼓风机电机没有看到显著的效率提高而具有更低的效率。由于炉和空调变得更有效，归因于鼓风机电机的在总能源消耗中的分数增加，因此使鼓风机电机成为全部HVAC系统能源使用的更大的贡献者。

当鼓风机电机运行超出仅用于加热和冷却所需时间的延长的时间时，鼓风机电机的低效率性被放大。例如，一些用户通过设置风扇控制开关至“开”的位置来选择持续运行他们的鼓风机电机。这个运行的循环模式降低温差层(temperature stratification)，最小化来自管道系统的启动通风(draft)，改进湿度控制，并增加与HVAC系统结合使用的关联的空气净化器的效率。通过选择“开”的位置，鼓风机电机连续运行，并且相关的热特性(例如，无论是加热或冷却)运行在恒温器的“需求”设置上。当在“开”位置时，即使当将恒温器设置到加热模式时，鼓风机电机通常以用于冷却的速度运行。这个速度通常适当超过对于获得上述概述的空气循环的效益所需的速度，造成额外的能源使用量和噪声。此外，通过鼓风机开关在“开”的位置，系统可以不再选择用于冷却或加热的速度并且改为在连续的风扇转速下连续地运行。即使当系统设计为在多速电机中选择合适的速度时，例如，如在美国专利号4815524中公开的，可用于鼓风机“开”使用的速度高于用于这样的运行需要，并且可以是形成冷点腐蚀(cold spot corrosion)的原因，其需要在专利4815524中公开的关机时间。增加的运行时间也导致更大量的能源使用。

许多上述的低效率性的结果由在HVAC系统中使用的鼓风机电机类型产生。传统上HVAC系统使用固定速度或多速固定分相电容式(PSC)电机。这些电机通常具有两个或多个独立的电源连接，以适应两个或多个加热或冷却的运行模式。加热或冷却的电源输入通常连接到PSC电机中不同的绕组抽头以提供在各个运行模式中鼓风机稍微不同的运行速度，允许OEM或安装者通过抽头到各个加热和冷却的电源连接的适当连接来选择运行速度。这些到电机的交流电源连接的激励由温度开关和从恒温器驱动的继电器的激活来控制。