[发明专利]温度调节系统和功率调节装置

说明书

一种用于调节密闭空间温度的温度调节系统(100)，所述温度调节系统(100)包括风扇组件(150)，所述风扇组件(150)包括风扇(154)和耦接到所述风扇(154)的多速电动机(152)，且所述多速电动机(152)被配置成驱动所述风扇(154)，功率调节装置(200)，其与所述多速电动机(152)电气通信，所述功率调节装置(200)包括电动机驱动器(220)和占用传感器(302)，所述占用传感器(302)被配置为检测所述密闭空间内的占用并产生指示所检测到的占用的占用信号，所述功率调节装置(200)被配置为调整提供给所述多速电动机(152)的能量或功率，以基于所述占用信号控制所述多速电动机(152)的速度和所述风扇(154)的速度。

技术领域

本公开涉及功率调节装置和温度调节系统，特别地，本公开涉及一种包括功率调节装置的温度调节系统，其中功率调节装置控制供应给温度调节系统的一个或多个组件的功率或能量。

背景技术

温度调节系统通常用于调节空间的温度，例如房间、办公室、房屋等。加热、通风和冷却(HVAC)系统是作为温度调节系统常用的系统。恒温器装置用于感测空间的热状况并向作为HVAC系统一部分的空调单元提供必要的信号。恒温器与HVAC系统的一个或多个组件或温度调节系统通信。

恒温器通常连接到并控制温度调节系统(诸如HVAC系统)内的风扇或加热元件或加热器或阀的操作。通常，恒温器感测空间的温度，并控制HVAC系统的一个或多个组件以将空间的温度保持尽可能接近参考温度。参考温度是温度设定点，可以从用户接收。恒温器包括各种传感器，其通常包括双金属条或热敏电阻。典型的恒温器是二元型控制器，其被配置为控制各种组件，诸如风扇或加热元件，以在ON和OFF位置之间切换。这种恒温器为温度调节系统中的组件的控制提供了有限的操作范围。

线电压是温度调节系统中常用的恒温器的另一个例子。在线电压恒温器中，系统功率由恒温器直接切换。线电压恒温器可用于控制在温度调节系统中驱动风扇的电动机。在温度调节系统中，风扇根据相对于参考温度的空间温度由恒温器选择性地打开或关闭。该风扇的速度以开关来控制。

在现有技术系统中，风扇速度以电感分压器或电容分压器装置来控制。

电感分压器广泛用于改变风扇速度，尤其是用于驱动风扇的多速电动机。通过改变与恒温器的连接来改变施加到驱动绕组的电压和电流。包括电感分压器的恒温器包括多个输入头和可以连接到多个输入头之一的开关。每个头连接到电感器。例如，在具有三个头的恒温器中，一个头将电源连接到两个电感器和电动机，第二个头将电源连接到一个电感器和电动机，第三个头将电源直接连接到电动机。通过连接其中一个头来控制风扇速度。电感器通过用作从电源接收的AC电压的阻抗来降低电动机接收的电压。

仅使用电感分压器具有许多缺点。电感分压器布置只能以离散方式调节风扇速度，并将速度选择限制为与头数量相关的离散速度。在三个头示例中，风扇速度只能是低、中或高。由于电感分压器装置集成在电动机壳体中，因此与电感分压器一起使用的电动机的尺寸大且笨重。此外，电感分压器的布置具有寄生元件，导致电能质量下降。寄生元件会导致电动机温度升高，引入磁芯损耗，且缩短电动机的使用寿命。最后，这种布置造成了额外的损耗并且可能增加电动机设计的成本。

在现有技术的恒温器中可以使用电容分压器来控制驱动风扇的多速电动机以控制风扇速度。通过在一系列预定值的电容器之间连接电源来改变风扇速度，这有效地限制了提供给电动机的电功率。电容器放置在电动机壳体内或可以放置在恒温器中。包括电容分压器的恒温器包括多个输入头，并且包括可以连接到多个输入头中的一个的开关。每个头连接到电容器或通过电容器连接。例如，在具有三个头的恒温器中，一个头将电源连接到两个电容器，第二个头将电源连接到一个电容器，第三个头将电源直接连接到电动机。通过连接其中一个头来控制风扇速度。电容器通过用作从电源接收的AC电压的阻抗来降低电动机接收的电压。