[發(fā)明專利]一種直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)的雙模啟動(dòng)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310199863.1
• 申請(qǐng)日: 2013-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN103292418A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱良紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東美的制冷設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F24F11/00
• 分類號(hào): F24F11/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空調(diào)變頻電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)的雙模啟動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在炎熱的夏天或寒冷的冬天，對(duì)于空調(diào)產(chǎn)品，其上電開機(jī)后房間溫度下降或上升的快慢會(huì)直接影響到用戶感受，因此開機(jī)制冷或制熱速度是衡量空調(diào)產(chǎn)品舒適性的指標(biāo)之一。

對(duì)于直流變頻空調(diào)，在同等條件下，壓縮機(jī)運(yùn)行的頻率越高，其制冷量或制熱量也越高，室內(nèi)溫度下降或上升的速度也越快。

由于壓縮機(jī)潤(rùn)滑技術(shù)和啟動(dòng)控制技術(shù)的限制，現(xiàn)有的直流變頻空調(diào)都是以低頻率進(jìn)行啟動(dòng)，然后以較慢的加速度上升至高頻運(yùn)行。在一般情況下，從壓縮機(jī)啟動(dòng)到壓縮機(jī)升速至50Hz（1Hz=60轉(zhuǎn)/秒）以上需要約1分鐘的時(shí)間，這種啟動(dòng)控制方法通常稱之為“普通慢速啟動(dòng)模式”，由此導(dǎo)致空調(diào)開機(jī)制冷/制熱的速度慢，影響了空調(diào)產(chǎn)品對(duì)于用戶的舒適性。

圖1是直流變頻空調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作示意圖，直流變頻空調(diào)控制系統(tǒng)主要由遙控器、室內(nèi)控制和室外控制器三大部分組成。工作過程為：用戶通過遙控器發(fā)送開機(jī)命令至室內(nèi)控制器，室內(nèi)控制器將開機(jī)命令轉(zhuǎn)發(fā)給室外控制器并開啟內(nèi)風(fēng)機(jī)，室外控制器接到開機(jī)命令后開啟外風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)，且將室外機(jī)的運(yùn)行信息傳送給室內(nèi)控制器。對(duì)于多數(shù)直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)所采用的普通慢速啟動(dòng)模式，其控制過程分為如下四個(gè)階段：

第1階段：轉(zhuǎn)子定位；該階段耗時(shí)約2秒，目的是在控制壓縮機(jī)中的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)之前明確其所在的空間位置，有些控制方案也可以跳過該階段，直接進(jìn)入第2階段。

第2階段：速度開環(huán)、電流閉環(huán)低速拖動(dòng)；該階段耗時(shí)一般為3～5秒，電機(jī)轉(zhuǎn)子的拖動(dòng)速度比較低，拖動(dòng)速度一般在1Hz～5Hz左右，轉(zhuǎn)子拖動(dòng)過程可以是恒定的轉(zhuǎn)速拖動(dòng)，也可以是從0Hz逐漸變快的速度以實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)。

第3階段：速度閉環(huán)；該階段耗時(shí)較短，主要是速度環(huán)加入控制回路后，控制回路會(huì)經(jīng)過一個(gè)振蕩穩(wěn)定的過程以使轉(zhuǎn)子達(dá)到目標(biāo)速度（一般為5Hz～10Hz），整個(gè)過程大約持續(xù)1～2秒的時(shí)間。

第4階段：升速到目標(biāo)速度；由于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子潤(rùn)滑、系統(tǒng)壓力平衡、噪音等原因，該階段耗時(shí)最長(zhǎng)，電機(jī)轉(zhuǎn)子以1Hz/s或更慢的加速度從1Hz上升到50Hz以上。

因此，直流變頻壓縮機(jī)的普通慢速啟動(dòng)模式從啟動(dòng)升速到50Hz以上需要約50秒左右的時(shí)間，耗時(shí)較長(zhǎng)，從而導(dǎo)致開機(jī)制冷/制熱速度比較慢。

針對(duì)上述的普通慢速啟動(dòng)模式所存在的問題，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種直流變頻壓縮機(jī)的快速啟動(dòng)控制方法，其可以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)從啟動(dòng)升速到50Hz以上只需要3～6秒鐘的時(shí)間，使開機(jī)制冷/制熱速度有了顯著的提升。行業(yè)內(nèi)一般將采用高頻控制信號(hào)在10秒內(nèi)使壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率快速達(dá)到50Hz左右或更高的控制方法稱之為高頻快速啟動(dòng)模式。

對(duì)于壓縮機(jī)的高頻快速啟動(dòng)模式，其控制過程一般包括如下三個(gè)階段（省略了轉(zhuǎn)子定位階段）：

第1階段：速度開環(huán)、電流閉環(huán)拖動(dòng)；電流頻率為[10Hz,20Hz]，幅值為I₁為空調(diào)壓縮機(jī)的電機(jī)的額定工作電流值，I₂為空調(diào)壓縮機(jī)的電機(jī)的最小退磁電流。

第2階段：速度閉環(huán)；速度閉環(huán)時(shí)的目標(biāo)速度為[3000r/min,6000r/min]。

第3階段：升速到目標(biāo)速度；該階段的目標(biāo)速度不小于第2階段的閉環(huán)速度，升頻加速度為[0.5Hz/s，2Hz/s]。

上述的Hz是電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度單位，1Hz=60轉(zhuǎn)/秒；Hz/s是旋轉(zhuǎn)加速度或減速度的單位，1Hz/s即為每秒鐘增加1Hz或降低1Hz。

上述的高頻快速啟動(dòng)控制模式雖然可以提升空調(diào)開機(jī)制冷/制熱速度，但其也存在一定缺陷，就是在系統(tǒng)壓力不平衡的條件下快速啟動(dòng)，容易導(dǎo)致壓縮機(jī)啟動(dòng)失敗而退磁。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)壓力不平衡時(shí)進(jìn)行高頻快速啟動(dòng)容易導(dǎo)致壓縮機(jī)啟動(dòng)失敗而退磁的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)的雙模啟動(dòng)控制方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)壓力不平衡時(shí)進(jìn)行高頻快速啟動(dòng)所導(dǎo)致的壓縮機(jī)啟動(dòng)失敗而退磁的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種直流變頻空調(diào)壓縮機(jī)的雙模啟動(dòng)控制方法，所述雙模啟動(dòng)控制方法包括以下步驟：

A．判斷空調(diào)是否開機(jī)，是，則執(zhí)行步驟B，否，則跳轉(zhuǎn)回步驟A。

B．判斷空調(diào)系統(tǒng)壓力是否平衡，是，則執(zhí)行步驟C，否，則執(zhí)行步驟D；

C．按照高頻快速啟動(dòng)模式控制壓縮機(jī)啟動(dòng)；

D．按照普通慢速啟動(dòng)模式控制壓縮機(jī)啟動(dòng)。