專利名稱：變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變頻空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制方法。
背景技術(shù)：
變頻空調(diào)器因?yàn)槠鋲嚎s機(jī)轉(zhuǎn)速可變，系統(tǒng)循環(huán)冷媒流量可以隨著環(huán)境的變化而變化，能夠?yàn)槿藗兲峁┮环N舒適的室內(nèi)空間環(huán)境，而且變頻空調(diào)也相對節(jié)能，因此，變頻空調(diào)越來越多地被人們認(rèn)可和推崇。變頻空調(diào)器是通過壓縮機(jī)的運(yùn)行頻率(轉(zhuǎn)速)來控制室內(nèi)溫度達(dá)到節(jié)能和舒適效果的，壓縮機(jī)的頻率控制是變頻空調(diào)器的核心技術(shù)之一，控制方法的優(yōu)劣決定了變頻空調(diào)器的可靠性、舒適性以及節(jié)能效果。目前，變頻空調(diào)器的頻率控制方法主要有以下幾種1、分檔頻率控制法根據(jù)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的溫差來調(diào)節(jié)壓縮機(jī)運(yùn)行頻率。這種方法主要是將整個壓縮機(jī)運(yùn)行頻率范圍分成多個頻率檔，每檔之間相差幾赫茲或十幾赫茲，一定的溫差對應(yīng)于相應(yīng)的頻率檔，溫差有變化時(shí)，頻率就上升或下降一檔或多檔，這樣的調(diào)節(jié)方式體現(xiàn)在空調(diào)器上，就是壓縮機(jī)運(yùn)行頻率只能在固定的幾個頻率點(diǎn)上，變化時(shí)頻率波動比較大，如果是人為改變設(shè)定溫度導(dǎo)致溫差變化時(shí)，系統(tǒng)輸出能力不能體現(xiàn)實(shí)際房間負(fù)荷情況。這種方法最大的弊端就是壓縮機(jī)運(yùn)行頻率波動大，室內(nèi)溫度的恒溫性受到影響。2、頻率模糊控制法簡單的模糊控制的方法可以解決分檔控制法的頻率波動比較大的問題，但也存在缺陷，首先，模糊控制是依靠控制單元對溫度檢測來反饋系統(tǒng)情況，但溫度反映系統(tǒng)情況有一個滯后性，因此反應(yīng)較慢，這會導(dǎo)致超調(diào)大，每次調(diào)節(jié)時(shí)，頻率會產(chǎn)生振動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種根據(jù)溫差以及溫差變化率作為控制依據(jù)和控制因子，簡單方便而且能夠快速平穩(wěn)達(dá)到目標(biāo)溫度的壓縮機(jī)頻率控制方法，以解決目前的變頻空調(diào)器頻率控制方法所存在的波動大、速度慢等弊端。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制方法，根據(jù)設(shè)定溫度與環(huán)境溫度的差值確定多個連續(xù)的溫差區(qū)間及相應(yīng)的目標(biāo)頻率；壓縮機(jī)初始啟動后朝目標(biāo)頻率運(yùn)行m分鐘后；每隔η秒計(jì)算溫差及溫差變化率Dt，并按以下規(guī)則在壓縮機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行頻率上增加修正值k 若溫差趨勢上升，則k = m ；若溫差趨勢下降，且溫差變化率Dt彡A，則k = -N2 ；若溫差變化率Dt < A，則維持當(dāng)前頻率直至溫差為E區(qū)間時(shí)，k = -N3 ；F是溫差下降至0的定溫度區(qū)間，E是與F相鄰的溫度區(qū)間且E大于0;若溫差區(qū)間維持不變且保持B分鐘，若溫差所處的區(qū)間為F，則維持頻率不變，若所處區(qū)間為F以上區(qū)間，則調(diào)整壓縮機(jī)運(yùn)行頻率，k = N4 ；若所處區(qū)間為F以下區(qū)間，則k =-N5。所述溫差變化率A為0. 3 °C /分鐘。系統(tǒng)根據(jù)變頻空調(diào)器的排氣溫度、室外盤管溫度、電流的最大參數(shù)限定值對應(yīng)設(shè)置頻率限定值，當(dāng)按溫差大小修正的壓縮機(jī)頻率值大于排氣溫度或室外盤管溫度或電流對應(yīng)的頻率限定值時(shí)，壓縮機(jī)以數(shù)值最小的頻率限定值運(yùn)行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是本發(fā)明的變頻空調(diào)壓縮機(jī)頻率控制方法， 能根據(jù)實(shí)際輸出以及房間負(fù)荷精準(zhǔn)控制，讓房間溫度平穩(wěn)達(dá)到目標(biāo)溫度。


圖1是本發(fā)明的變頻空調(diào)器頻率控制方框圖；圖2是本發(fā)明變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制方法的溫差分區(qū)圖；圖3是本發(fā)明變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明的實(shí)施進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1為變頻空調(diào)器頻率控制方框圖。溫度采樣回路1采樣室內(nèi)環(huán)境溫度、室內(nèi)盤管溫度、室外環(huán)境溫度、室外盤管溫度以及排氣溫度，采樣到的溫度模擬量通過A/D轉(zhuǎn)換2 轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送到控制單元3，在控制單元3中計(jì)算出室內(nèi)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度溫差ΔΤ， 同時(shí)計(jì)算出溫差變化率Dt，并按照一定的控制規(guī)則產(chǎn)生新的頻率值輸出到壓縮機(jī)驅(qū)動單元 4，頻率值經(jīng)由4進(jìn)行驅(qū)動后控制變頻壓縮機(jī)5按照新的頻率運(yùn)行。其中室內(nèi)外盤管溫度、 排氣溫度以及電流采樣的電流值用于頻率限定等保護(hù)功能。其中，溫差變化率Dt是由當(dāng)次的溫差值減上一次的溫差值、再除以時(shí)間。具體控制方法如下參見圖2、圖3，壓縮機(jī)初始啟動時(shí)，控制單元根據(jù)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的溫差Δ T 的大小給定各自不同的目標(biāo)頻率，壓縮機(jī)啟動就朝著這個初始目標(biāo)頻率運(yùn)行，壓縮機(jī)運(yùn)行 3-5分鐘后，控制單元開始計(jì)算溫差以及溫差變化率Dt，進(jìn)入下步模糊控制。壓縮機(jī)運(yùn)行超過3-5分鐘后進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行期，開始進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。首先將溫差Δ T 分成如圖2所示的Α、B、C、D、Ε、F、G、H若干個區(qū)間，控制單元開始記錄當(dāng)前溫差以及運(yùn)行時(shí)間，以后每隔60秒判斷一次得到新的溫差并計(jì)算溫差變化速率Dt。若運(yùn)行過程溫差區(qū)間出現(xiàn)向上變化，則說明當(dāng)前運(yùn)行頻率所輸出的能力遠(yuǎn)低于房間負(fù)荷需求，控制單元將WHz作為修正值k，將運(yùn)行的頻率F(n+1)調(diào)整為當(dāng)前頻率 F (n) +NlHz 運(yùn)行。若運(yùn)行過程溫差區(qū)間出現(xiàn)向下變化，則要根據(jù)溫差變化率Dt和溫差區(qū)間共同決定將要運(yùn)行的頻率，溫差變化率Dt超過0. 3°C /分鐘，說明當(dāng)前運(yùn)行頻率能夠快速降低室溫，輸出能力遠(yuǎn)超過房間負(fù)荷需求，控制單元將頻率預(yù)先下降以免出現(xiàn)波動，此時(shí)頻率修正值k = -N2Hz，將運(yùn)行的頻率F(n+1)調(diào)整為當(dāng)前頻率F(η) _N2Hz運(yùn)行。若溫差變化率Dt小于0. 3°C /分鐘，說明當(dāng)前輸出能力超過房間所需負(fù)荷，但不會讓房間溫度很快下降，因此控制單元維持當(dāng)前頻率運(yùn)行直到溫差變化到接近設(shè)定溫度的E區(qū)間后再將頻率降低N3Hz。若溫差區(qū)間3分鐘沒有發(fā)生變化，控制單元根據(jù)所處溫差區(qū)間分別處理。若處于溫差較大的A-E區(qū)間，則頻率將向上變化k = N4Hz，運(yùn)行頻率F(n+1)調(diào)整為當(dāng)前頻率 F(n)+N4Hz運(yùn)行。若溫差處于F區(qū)間，環(huán)境溫度TR接近設(shè)定溫度TS，因此控制器維持當(dāng)前頻率，頻率修正值為0Hz。若溫差處于G區(qū)間，輸出能力過剩，控制單元將頻率降低，頻率修正值為N5Hz，運(yùn)行頻率F(n+1)調(diào)整為當(dāng)前頻率F(n)-N5Hz。溫差處于H區(qū)間，當(dāng)前頻率的輸出能力大幅過剩，因此控制單元停止壓縮機(jī)運(yùn)行。在頻率控制過程中，增設(shè)排氣溫度、盤管溫度以及電流限制，當(dāng)排氣溫度或室外盤管溫度高于設(shè)定值或電流超過限值時(shí)，最大頻率不能超過預(yù)先設(shè)定值。通過上述方法對壓縮機(jī)頻率進(jìn)行控制，壓縮機(jī)就能根據(jù)當(dāng)前輸出能力和房間負(fù)荷的關(guān)系，精準(zhǔn)平穩(wěn)地將壓縮機(jī)運(yùn)行控制在合適的運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制方法，其特征在于根據(jù)設(shè)定溫度與環(huán)境溫度的差值確定多個連續(xù)的溫差區(qū)間及相應(yīng)的目標(biāo)頻率；壓縮機(jī)初始啟動后朝目標(biāo)頻率運(yùn)行m分鐘后；每隔η秒計(jì)算溫差及溫差變化率Dt，并按以下規(guī)則在壓縮機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行頻率上增加修正值k:若溫差趨勢上升，則k = m ；若溫差趨勢下降，且溫差變化率Dt彡A，則k = -N2 ；若溫差變化率Dt < A，則維持當(dāng)前頻率直至溫差為E區(qū)間時(shí)，k = -N3 ；F是溫差下降至0的定溫度區(qū)間，E是與F相鄰的溫度區(qū)間且E大于0 ；若溫差區(qū)間維持不變且保持B分鐘，若溫差所處的區(qū)間為F，則維持頻率不變，若所處區(qū)間為F以上區(qū)間，則調(diào)整壓縮機(jī)運(yùn)行頻率，k = N4 ；若所處區(qū)間為F以下區(qū)間，則k = -N5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制方法，其特征在于所述溫差變化率A為0.3°C /分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制方法，其特征在于系統(tǒng)根據(jù)變頻空調(diào)器的排氣溫度、室外盤管溫度、電流的最大參數(shù)限定值對應(yīng)設(shè)置頻率限定值，當(dāng)按溫差大小修正的壓縮機(jī)頻率值大于排氣溫度或室外盤管溫度或電流對應(yīng)的頻率限定值時(shí)，壓縮機(jī)以數(shù)值最小的頻率限定值運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變頻空調(diào)器壓縮機(jī)頻率控制方法，根據(jù)設(shè)定溫度與環(huán)境溫度的差值確定多個連續(xù)的溫差區(qū)間及相應(yīng)的目標(biāo)頻率；壓縮機(jī)初始啟動后朝目標(biāo)頻率運(yùn)行m分鐘后；每隔n秒計(jì)算溫差及溫差變化率Dt，并根據(jù)溫差及變化率修正壓縮機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行頻率。本發(fā)明的變頻空調(diào)壓縮機(jī)頻率控制方法，能根據(jù)實(shí)際輸出以及房間負(fù)荷精準(zhǔn)控制，讓房間溫度平穩(wěn)達(dá)到目標(biāo)溫度。
文檔編號F04B49/00GK102518579SQ20111041679
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者張敏, 張賢硅 申請人:Tcl空調(diào)器(中山)有限公司