[發明專利]變頻壓縮機的控制方法和裝置

有效

• 申請號: 200810084690.8
• 申請日: 2008-03-18
• 公開（公告）號: CN101539151A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 國德防;肖成進;王錫元;王靖宇
• 申請（專利權）人: 海爾集團公司;青島海爾空調電子有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F25B49/02
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理事務所（普通合伙）
• 代理人: 王學強

技術領域

本發明涉及暖通技術領域，特別涉及一種變頻壓縮機的控制方法和裝置。 背景技術

目前，變頻技術在空調、制冷、暖通等系統中得到越來越多的應用，變 頻壓縮機能夠根據實際的冷/熱負荷調整壓縮機轉子的工作頻率，從而控制壓 縮機的冷媒循環量和進入換熱器的冷媒流量。工作頻率越高，冷媒的流量越 大，制冷/熱量越大，制冷/熱能力也就越強，而傳統的定頻壓縮機始終在一 定的頻率運轉，當實際不需要相應的制冷/熱量時，就造成了能源的浪費，因 此高效節能變頻技術在全球能源日益緊張的背景之下優勢也越來越明顯。

對于變頻技術而言，控制壓縮機的變頻運行方法直接影響制冷/熱和節能 效果，最常用的方法就是PID（比例積分微分算法）控制。以目前受到空調 行業內普遍關注的變頻磁懸浮離心式中央空調機組為例，當實際溫度高于目 標溫度時，控制器輸出一組PID參數給變頻器，通過變頻器調節壓縮機按照 基本不變的速度升頻，其中，不同的PID參數對應不同的頻率變化率。

圖1是現有技術中PID控制壓縮機頻率變化的示意圖，圖中M表示達到 實際所需制冷量時所對應的壓縮機頻率。如圖1所示，若輸出一組PID參數 A，壓縮機的頻率即如曲線A所示的方式改變，開始階段變頻速度很大，快 速升至波峰，到達目標溫度，但是超過了實際所需的制冷量，隨之壓縮機又 以很大的速度降頻，制冷量不足時再高速升頻，如此反復，使壓縮機頻繁的 升頻降頻，直到穩定在目標溫度，長期運行容易導致故障而且也造成能量的 浪費；若輸出一組PID參數D，壓縮機的頻率即如曲線D所示的方式改變， 雖然速度始終較慢，但變頻平緩，不會出現頻率的超調而反復升降頻，而是 逐漸平穩的達到所需的目標溫度，假如實際溫度離目標溫度相差很多，則升 頻過程中溫度下降速度較慢，短時間內不僅達不到制冷效果，而且在這個過 程中會浪費較多能源。圖1中曲線C所示是目前普遍采用的調節方式，相對 于曲線A其變化幅度較穩定，波動不大，相對于曲線B其到達目標溫度的時 間縮短，效率有所提高，但綜合效果仍不甚理想。

在現有技術中，無論以何種變頻方法，由于升頻頻過程中都采用固定的 PID參數，從而僅限定于一種基本不變的變頻速度，在達到目標溫度的過程 中不能根據實際情況調節變頻速度，因此無法同時實現快速、節能和穩定的 變頻過程。

發明內容

本發明的目的是提供一種快速、節能和平穩的變頻壓縮機的控制方法和 裝置。

為解決上述問題，本發明提供了一種變頻壓縮機的控制方法，其特征在 于，預先設定目標溫度和分段溫度點，傳感器監測實際溫度值，所述方法包 括：

步驟A：控制器判斷實際溫度與目標溫度的溫度差是否為零，如果否， 壓縮機以最低頻率運行一定時間；

步驟B：控制器判斷是否達到目標溫度，如果是，則終止壓縮機運行； 如果否，則控制器給PID參數賦初值，變頻器使壓縮機開始快速升頻；

步驟C：控制器判斷是否到達設定的分段溫度點，如果是，則調整PID 參數，然后進入步驟D；如果否，保持原來的PID參數；

步驟D：控制器判斷是否達到目標溫度，如果是，則壓縮機以固定頻率 運行，變頻結束；如果否，則保持原來的PID參數使壓縮機升頻，返回步驟 C。

所述步驟C中用于判斷的分段溫度點至少設定三個。

設定溫度變化率限定值，所述步驟C與步驟D之間還包括步驟M：控 制器判斷溫度變化率是否超過限定值，如果是，則調整PID參數使溫度變化 率降低；如果否，則進入步驟D。

所述步驟D之后還包括步驟E：判斷實際溫度相對于目標溫度是否超調， 如果是，則進行降頻調節。

設定超調溫差限定值，所述步驟E中進行降頻調節包括：給PID參數賦 值啟動降頻，判斷超調的溫度差是否超過所述超調溫差限定值，如果否，則 固定的PID參數不變；如果是，則調整PID參數快速降頻。