專利名稱：防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)膨脹閥，具體涉及具有防止膨脹閥振蕩波動作用的膨脹閥開度控制方法。
背景技術(shù)：
變頻空調(diào)普遍使用膨脹閥調(diào)節(jié)冷媒的流量以適用精確、高速、大幅度調(diào)節(jié)負(fù)荷的需要，通常采用檢測壓縮機回氣口的溫度和室內(nèi)機盤管溫度的差值，計算出過熱度控制膨脹閥的開度，實現(xiàn)冷媒流量的自動調(diào)節(jié)。電子膨脹閥的開度調(diào)節(jié)是由步進(jìn)電機帶動的，步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動的最小角度范圍稱為一步，因此，電子膨脹閥的開度調(diào)節(jié)一般都是按“步”來衡量。比如膨脹閥的開度為200步，即步進(jìn)電機帶動膨脹閥轉(zhuǎn)動到第200個角度單位。目前這種控制方式有如下缺點和不足:系統(tǒng)控制具有一定的滯后性，主要通過檢測系統(tǒng)傳感器溫度，而系統(tǒng)溫度變化(反饋信號)是需要一定的時間的，復(fù)雜環(huán)境下的過熱度調(diào)閥步數(shù)不一定是最精確和合適的，膨脹閥容易調(diào)過頭，溫度的快速變化加上反饋信號的滯后使閥調(diào)整步數(shù)上下波動，會使得系統(tǒng)控制紊亂，造成膨脹閥振蕩波動。膨脹閥振蕩一般表現(xiàn)為閥開度、整機功率、能效的波動，使得系統(tǒng)不能穩(wěn)定的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)膨脹閥的開度控制中，由于溫度的快速變化和系統(tǒng)的滯后性影響，使閥調(diào)整步數(shù)上下波動，系統(tǒng)控制紊亂，造成膨脹閥振蕩的問題。為達(dá)到解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，所述膨脹閥設(shè)置在設(shè)備的冷媒循環(huán)回路中，所述循環(huán)回路中還設(shè)置有蒸發(fā)器和壓縮機，包括如下步驟:
51、設(shè)定目標(biāo)過熱度，膨脹閥的基準(zhǔn)開度；
52、壓縮機開啟，啟動膨脹閥，且在壓縮機開啟后將膨脹閥的開度設(shè)置為設(shè)定的基準(zhǔn)開
度；
53、判斷壓縮機的開啟時間是否達(dá)到tl，若是，執(zhí)行步驟S4；
54、根據(jù)蒸發(fā)器的出口溫度與進(jìn)口溫度的差值，確定膨脹閥的實際過熱度；
55、確定所述實際過熱度與目標(biāo)過熱度的差值，得到過熱度SH，根據(jù)當(dāng)前過熱度SH及其與上一時刻過熱度SHi的差值Λ SH對膨脹閥的控制調(diào)節(jié)膨脹閥的開度；
56、壓縮機連續(xù)運行一定時間t(t>ti)后，且在IshI=O退出后t2時間內(nèi)，調(diào)節(jié)膨脹閥的步數(shù)為+1或-1 ;
57、在t2時間后，返回步驟S4。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，還包括如下附加技術(shù)特征:
步驟S6中膨脹閥的調(diào)閥周期為60s/l次或lOs/Ι次。
步驟S5中所述的根據(jù)當(dāng)前過熱度SH及其與上一時刻過熱度SH'的差值Λ SH對膨脹閥的控制調(diào)節(jié)膨脹閥的開度，調(diào)節(jié)方式如下:
①IshI=O時，調(diào)閥周期為eos/ι次，調(diào)閥步數(shù)為-ι、ο或I;
②|sh|彡3且Λsh=o時，調(diào)閥周期為ios/ι次，調(diào)閥步數(shù)為-2、-ι、2或3 ；
③|SH|、ASH為其他值時，調(diào)閥周期為30s/l次，調(diào)閥步數(shù)為-4、-3、-2、-1、1、2或3。在步驟S5和步驟S6之間還包括檢測系統(tǒng)是否有壓縮機排氣溫度對膨脹閥過熱度和開度進(jìn)行修正的步驟S'，若無修正，執(zhí)行步驟S6。所述的檢測系統(tǒng)是否有壓縮機排氣溫度對膨脹閥過熱度和開度進(jìn)行修正的步驟包括如下步驟:
1)檢測所述壓縮機的運轉(zhuǎn)時間是否處于tl時間內(nèi)，且膨脹閥的開度是否達(dá)到上限值，若是，不進(jìn)行修正，執(zhí)行步驟S6，若否，繼續(xù)執(zhí)行下述步驟2)；
2)判斷系統(tǒng)處于制熱運轉(zhuǎn)還是制冷運轉(zhuǎn)；
若為制熱運轉(zhuǎn)，且壓縮機的排氣溫度Ttc彡98 110°C，對所述膨脹閥的開度修正步數(shù)為+1 +10 ;排氣溫度Ttc < 98 110°C，執(zhí)行步驟S4 ；
若為制冷運轉(zhuǎn)，且壓縮機排氣溫度Ttc彡98 110°C，對所述膨脹閥的開度修正步數(shù)為+1 +8，至排氣溫度Ttc降低至88 95°C ;排氣溫度Ttc < 88 95°C時，對所述膨脹閥的開度修正步數(shù)為_5 0，至排氣溫度Ttc升高至98 110°C;然后，重復(fù)上述制冷運轉(zhuǎn)的修正。制熱運轉(zhuǎn)中，對所述膨脹閥的開度修正周期為30s/l次，制冷運轉(zhuǎn)中，對所述膨脹閥的開度修正周期為120s/l次。所述的tl的取值為3 lOmin，所述的t的取值為15 30min。所述的t2的取值為2 lOmin。所述目標(biāo)過熱度為-1、0、1、2或3。所述基準(zhǔn)開度為100 480步。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明控制方法，在可能會出現(xiàn)閥振蕩的情況下，過熱度為零隨即限制每次調(diào)閥的步數(shù)，避免調(diào)閥步數(shù)不當(dāng)造成的閥振蕩現(xiàn)象，保障系統(tǒng)的安全可靠地運行。


圖1為本發(fā)明最佳實施例的控制流程 圖2為本發(fā)明最佳實施例中不同SH、A SH值所對應(yīng)的膨脹閥的開度調(diào)節(jié)步數(shù)表，SH、Δ SH的單位為。C。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。參照圖1， 本實施例防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法， 膨脹閥設(shè)置在空調(diào)器的冷媒循環(huán)回路中，循環(huán)回路中還設(shè)置有蒸發(fā)器和壓縮機，該控制方法包括如下步驟:
S1、設(shè)定目標(biāo)過熱度，膨脹閥的基準(zhǔn)開度；在本步驟中，目標(biāo)過熱度可以為-1、0、1、2或3，具體取值根據(jù)具體的系統(tǒng)而定；基準(zhǔn)開度的取值可以在100 480步選擇，具體取值根據(jù)具體的系統(tǒng)而定，本實施例中膨脹閥的基準(zhǔn)開度設(shè)定為280步。S2、膨脹閥初始化，壓縮機開啟，且在壓縮機開啟后將膨脹閥的開度設(shè)置為設(shè)定的基準(zhǔn)開度280步；
S3、判斷壓縮機的開啟時間是否達(dá)到tl，若是，執(zhí)行步驟S4;本步驟中tl的取值范圍為3 IOmin,同理,根據(jù)具體系統(tǒng)具體取值,本實施例中tl為4min。S4、根據(jù)蒸發(fā)器的出口溫度與進(jìn)口溫度的差值，確定膨脹閥的實際過熱度；
55、取實際過熱度與目標(biāo)過熱度的差值，得到過熱度SH，根據(jù)當(dāng)前時刻過熱度SH，以及當(dāng)前時刻過熱度 SH與上一時刻過熱度SHi的差值Λ SH對膨脹閥的控制調(diào)節(jié)膨脹閥的開度，即根據(jù)過熱度算法計算出的調(diào)閥步數(shù)進(jìn)行調(diào)閥；
56、壓縮機連續(xù)運行一定時間t(t > tl)后，此時系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)，在SHl=O退出后t2時間內(nèi)，將膨脹閥的調(diào)節(jié)步數(shù)限制為+1或-1，即只能一步一步地調(diào)閥，避
免調(diào)閥步數(shù)不當(dāng)可能造成的閥振蕩問題，保障系統(tǒng)的安全可靠的運行。本實施例中，t取值為15min，t2取值為2min，可根據(jù)不同系統(tǒng)分別在15 30min、2 IOmin范圍內(nèi)不同取值。另外，需要強調(diào)的是，本實施例中所述的膨脹閥的調(diào)節(jié)步數(shù)的+ (正)、_ (負(fù))并非數(shù)學(xué)嚴(yán)格意義上的+ (正)、_ (負(fù))，而是以向增大膨脹閥開度的方向調(diào)節(jié)膨脹閥，其步數(shù)值為+ (正)，向減小膨脹閥開度的方向調(diào)節(jié)膨脹閥，其步數(shù)值為-(負(fù))。S7、在t2時間后，返回S4，繼續(xù)過熱度調(diào)閥。步驟S6中，膨脹閥的調(diào)閥周期為60s/l次或10s/l次。步驟S5中，所述的根據(jù)過熱度算法計算出的調(diào)閥步數(shù)進(jìn)行調(diào)閥，其具體的調(diào)閥方式如下:
①當(dāng)IshI=O時，調(diào)閥周期為eos/ι次，調(diào)閥步數(shù)為-ι、ο或I;具體的，參照圖2所示，當(dāng)I SHI =0，Λ SH彡-2時，調(diào)閥步數(shù)為-1，Δ SH=-1時，調(diào)閥步數(shù)為-1，Δ SH=O時，調(diào)閥步數(shù)為0，Λ SH=I時，調(diào)閥步數(shù)為1，Λ SH彡2時，調(diào)閥步數(shù)為I。②當(dāng)|SH| > 3且Λ SH=O時，調(diào)閥周期為10s/l次，調(diào)閥步數(shù)為-2、-1、2或3 ;具體的，參照圖2所示，當(dāng)Λ SH=O, SH=3時，調(diào)閥步數(shù)為2，SH彡4時，調(diào)閥步數(shù)為3，SH=_3時，調(diào)閥步數(shù)為-1，SH彡-4時,調(diào)閥步數(shù)為_2。③郵|、厶5!1為其他值時，調(diào)閥周期為308/1次，調(diào)閥步數(shù)為-4、-3、-2、-1、1、2或3,參照圖2所示。由于壓縮機排氣溫度Ttc過高,會使系統(tǒng)不穩(wěn)定,為使系統(tǒng)處于穩(wěn)定、安全可靠的工況，壓縮機排氣溫度會對膨脹閥過熱度和開度進(jìn)行修正，以便降低排氣溫度Ttc，若有此修正，不再進(jìn)行本實施例控制方法。因此，在步驟S5和步驟S6之間還包括檢測系統(tǒng)是否有壓縮機排氣溫度對膨脹閥過熱度和開度進(jìn)行修正的步驟S'，若無此修正，執(zhí)行步驟S6，若系統(tǒng)存在此修正，本實施例控制方法無效。具體的，所述的檢測系統(tǒng)是否有壓縮機排氣溫度對膨脹閥過熱度和開度進(jìn)行修正的步驟包括如下步驟:
I)檢測所述壓縮機的運轉(zhuǎn)時間是否處于tl時間內(nèi)，若是，不進(jìn)行修正，執(zhí)行步驟S6，若否，繼續(xù)執(zhí)行下述步驟2);
2)判斷系統(tǒng)處于制熱運轉(zhuǎn)還是制冷運轉(zhuǎn)；
若為制熱運轉(zhuǎn)，且壓縮機的排氣溫度Ttc彡98 110°C，對所述膨脹閥的開度修正補償步數(shù)為+1 +10，當(dāng)開度達(dá)到上限值，補償不再加，本實施例中開度上限值為480步；若排氣溫度Ttc < 98 110°C，返回執(zhí)行步驟S4，恢復(fù)過熱度調(diào)閥；
若為制冷運轉(zhuǎn)，且壓縮機排氣溫度Ttc ^ 98 110°C，對所述膨脹閥的開度修正步數(shù)為+1 +8，至排氣溫度Ttc降低至88 95 °C，即當(dāng)排氣溫度Ttc處于88 95 0C ( Ttc彡98 110°C時，對膨脹閥的開度修正步數(shù)保持在+1 +8 ;排氣溫度Ttc < 88 95°C時，對所述膨脹閥的開度修正步數(shù)調(diào)整為-5 0，至排氣溫度Ttc升高至98 110°C，即當(dāng)排氣溫度Ttc處于88 95°C彡Ttc彡98 110°C時，對膨脹閥的開度修正步數(shù)保持在_5 O ;以此類推，重復(fù)上述制冷運轉(zhuǎn)的修正。例如，若為制熱運轉(zhuǎn)，且壓縮機的排氣溫度Ttc彡102°C，對所述膨脹閥的開度修正補償步數(shù)為+5 ;若排氣溫度Ttc < 102°C，返回步驟S4，恢復(fù)過熱度調(diào)閥；若為制冷運轉(zhuǎn)，且壓縮機排氣溫度Ttc ^ 1 03°C，對所述膨脹閥的開度修正步數(shù)為+5，至排氣溫度Ttc降低至90°C，即當(dāng)排氣溫度Ttc處于90°C彡Ttc ( 103°C時，對膨脹閥的開度修正步數(shù)保持在+5 ;排氣溫度Ttc ( 90°C時，對所述膨脹閥的開度修正步數(shù)調(diào)整為-1，至排氣溫度Ttc升高至103°C，即當(dāng)排氣溫度Ttc處于90°C彡Ttc ( 103°C時，對膨脹閥的開度修正步數(shù)保持在-1?；谏鲜黾夹g(shù)方案，可選的，在制熱運轉(zhuǎn)中，對膨脹閥的開度修正周期為30s/l次，制冷運轉(zhuǎn)中，對膨脹閥的開度修正周期為120s/l次。且無論是制冷運轉(zhuǎn)還是制冷運轉(zhuǎn)，在修正總時間內(nèi)，補償總步數(shù)最多至+50即停止補償。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，所述膨脹閥設(shè)置在設(shè)備的冷媒循環(huán)回路中，所述循環(huán)回路中還設(shè)置有蒸發(fā)器和壓縮機，其特征在于，包括如下步驟: 51、設(shè)定目標(biāo)過熱度，膨脹閥的基準(zhǔn)開度； 52、膨脹閥初始化，壓縮機開啟，且在壓縮機開啟后將膨脹閥的開度設(shè)置為設(shè)定的基準(zhǔn)開度； 53、判斷壓縮機的開啟時間是否達(dá)到tl，若是，執(zhí)行步驟S4； 54、根據(jù)蒸發(fā)器的出口溫度與進(jìn)口溫度的差值，確定膨脹閥的實際過熱度； 55、確定所述實際過熱度與目標(biāo)過熱度的差值，得到過熱度SH，根據(jù)當(dāng)前過熱度SH及其與上一時刻過熱度SHi的差值Λ SH對膨脹閥的控制調(diào)節(jié)膨脹閥的開度； 56、壓縮機連續(xù)運行一定時間t(t>ti)后，且在IshI=O退出后t2時間內(nèi)，調(diào)節(jié)膨脹閥的步數(shù)為+1或-1 ; 57、在t2時間后，返回步驟S4。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，步驟S6中膨脹閥的調(diào)閥周期為60s/l次或lOs/Ι次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，步驟S5中所述的根據(jù)當(dāng)前過熱度SH及其與上一時刻過熱度SH'的差值Λ SH對膨脹閥的控制調(diào)節(jié)膨脹閥的開度，調(diào)節(jié)方式如下: ①IshI=O時，調(diào)閥周期為eo s/ι次，調(diào)閥步數(shù)為-ι、ο或I; ②|sh|彡3且Λsh=o時，調(diào)閥周期為ios/ι次，調(diào)閥步數(shù)為-2、-ι、2或3 ； ③|SH|、ASH為其他值時，調(diào)閥周期為30s/l次，調(diào)閥步數(shù)為-4、-3、-2、-1、1、2或3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，在步驟S5和步驟S6之間還包括檢測系統(tǒng)是否有壓縮機排氣溫度對膨脹閥過熱度和開度進(jìn)行修正的步驟V，若無修正，執(zhí)行步驟S6。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，所述的檢測系統(tǒng)是否有壓縮機排氣溫度對膨脹閥過熱度和開度進(jìn)行修正的步驟包括如下步驟: 1)檢測壓縮機的運轉(zhuǎn)時間是否處于tl時間內(nèi)，若是，不進(jìn)行修正，執(zhí)行步驟S5，若否，繼續(xù)執(zhí)行下述步驟2)； 2)判斷系統(tǒng)處于制熱運轉(zhuǎn)還是制冷運轉(zhuǎn)； 若為制熱運轉(zhuǎn)，且壓縮機的排氣溫度Ttc彡98 110°C，對所述膨脹閥的開度修正補償步數(shù)為+1 +10 ;排氣溫度Ttc < 98 110°C，執(zhí)行步驟S4 ； 若為制冷運轉(zhuǎn)，且壓縮機排氣溫度Ttc ^ 98 110°C，對所述膨脹閥的開度修正補償步數(shù)為+1 +8，至排氣溫度Ttc降低至88 95°C ;排氣溫度Ttc < 88 95°C時，對所述膨脹閥的開度修正補償步數(shù)為-5 0，至排氣溫度Ttc升高至98 110°C;然后，重復(fù)上述制冷運轉(zhuǎn)的修正。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，制熱運轉(zhuǎn)中，對所述膨脹閥的開度修正周期為30s/l次，制冷運轉(zhuǎn)中，對所述膨脹閥的開度修正周期為120s/l次。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，所述的tl的取值為3 lOmin，所述的t的取值為15 30min。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，所述的t2的取值為2 IOmin。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，所述目標(biāo)過熱度為_1、0、1、2或3。
10.、根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)開度為100 480步。 ·
全文摘要
本發(fā)明提供一種防止膨脹閥振蕩的膨脹閥開度控制方法，解決現(xiàn)有膨脹閥開度控制中由于系統(tǒng)滯后性的影響，使閥調(diào)整步數(shù)上下波動，系統(tǒng)控制紊亂，造成閥振蕩的問題。包括如下步驟S1、設(shè)定目標(biāo)過熱度，閥基準(zhǔn)開度；S2、閥初始化，壓縮機開啟后將閥開度設(shè)為基準(zhǔn)開度；S3、判斷壓縮機開啟時間是否達(dá)到t1，若是，執(zhí)行步驟S4；S4、在t1后，確定閥的實際過熱度；S5、確定過熱度SH，根據(jù)當(dāng)前過熱度SH及其與上一時刻過熱度SH′的差值△SH對膨脹閥的控制調(diào)節(jié)閥的開度；S6、壓縮機連續(xù)運行一定時間t(t＞t1)后，且在|SH|=0退出后t2時間內(nèi)，調(diào)節(jié)閥的步數(shù)為+1或-1；S7、在t2時間后，返回S4。本發(fā)明避免調(diào)閥步數(shù)不當(dāng)造成的閥振蕩現(xiàn)象，保障系統(tǒng)的安全可靠地運行。
文檔編號F25B49/02GK103206820SQ20131015118
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者譚天義, 郭亮, 董曉莉, 程永甫 申請人:海爾集團(tuán)公司, 青島海爾空調(diào)器有限總公司