CN101916982A - 变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法，它包括以下步骤：(1)预先测得变频器的静态电流值；根据静态电流值设定压缩机缺相的电流阀值；(2)变频器运转中，读取随机采样到的电流值，将该电流值根据所述变频器采用的驱动电路方式计算出压缩机三个相的电流值I₁、I₂、I₃；(3)将步骤(2)中计算得到的电流值I₁、I₂、I₃分别与所述的电流阀值作比较，若I₁、I₂、I₃其中任何一个电流值低于该电流阀值，则判定压缩机缺相，停止变频器输出并提示压缩机缺相故障；否则，返回步骤(2)。该方法既不会增加空调成本又可以降低空调缺相运行故障。

Description

变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法

技术领域

本发明涉及变频空调技术领域，具体讲是一种变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法。

背景技术

随着人们对空调的可靠性及舒适度的要求越来越高，并随着变频技术的逐渐成熟，变频空调器已开始走入大家的生活之中。但由于变频空调与普通空调相比，其结构较为复杂，因此其故障率较高，尤其是对于变频压缩机缺相后继续运行所造成空调故障的占比仍然很高。基于上述问题，现有技术的空调一般会加装压缩机的缺相检测及保护装置，也可直接在压缩机的三相线上加装电流互感器。上述两种方式基本上能判断出压缩机的缺相并进行相应保护，但是由于需要增加额外的装置或器件，因而导致了空调成本的增加，进而影响到变频空调的快速普及。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种既不会增加空调成本又可以降低空调缺相运行故障的变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法。

本发明的技术方案是，提供一种变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法，它包括以下步骤：

(1)、预先测得变频器的静态电流值；根据静态电流值设定压缩机缺相的电流阀值；

(2)、变频器运转中，读取随机采样到的电流值，将该电流值根据所述变频器采用的驱动电路方式计算出压缩机三个相的电流值I₁、I₂、I₃；

(3)、将步骤(2)中计算得到的电流值I₁、I₂、I₃分别与所述的电流阀值作比较，若I₁、I₂、I₃其中任何一个电流值低于该电流阀值，则判定压缩机缺相，停止变频器输出并提示压缩机缺相故障；否则，返回步骤(2)。

在步骤(1)和步骤(2)之间还包括下列步骤：

a、变频器启动的同时输出一段时间的恒定电流值；

b、变频器读取随机采样到的电流值，将该电流值根据所述变频器采用的驱动电路方式计算出压缩机三个相的电流值I₁、I₂、I₃；

c、将步骤b中计算得到的电流值I₁、I₂、I₃分别与恒定电流值作比较，若I₁、I₂、I₃中的任何一个电流值远小于恒定电流值且接近于静态电流值，则判断压缩机缺相，停止变频器输出，并提示压缩机缺相故障；否则则判断压缩机的三相线正常连接，变频器正常输出，压缩机正常启动，并执行步骤(2)。

采用以上方法后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的判断及保护方法无需对变频器做任何硬件上的修改，且无需采用额外的判断及保护装置，只需要利用目前本技术领域内所熟知的三种常见驱动电路，如三电阻采样方法的驱动电路，双电阻采样的驱动电路或直流负母线的驱动电路等，都可以通过计算出压缩机各相的电流值，然后再对计算出来各相的电流值与电流阀值相比较即可判断出当前压缩机的缺相与否。该判断方法简单高效，对运算速度及运算能力要求不高，对微处理器的要求较低，因此其既不会增加空调成本又可以降低空调缺相运行故障。

作为改进，本发明判断方法还可以在变频器启动时通过先输出一段时间的恒定电流，然后再将采集来的数据进行计算得出各相的电流值，最后通过判断各相电流值与恒定电流值的大小来判断压缩机是否缺相。该方法在压缩机启动初期即可判断出来压缩机是否缺相，从而有效地避免了压缩机缺相所造成的缺相故障，因此该判断方法可有效地降低因缺相故障而造成压缩机故障的几率。

附图说明

图1是本发明变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法的流程图。

图2是本发明中三电阻采样的电路原理图。

图3是本发明中双电阻采样的电路原理图。

图4为本发明中单电阻直流负母线采样的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明一种变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法，它包括以下步骤：

(1)、预先测得变频器的静态电流值；根据静态电流值设定压缩机缺相的电流阀值；在该步骤中，静态电流值即电路的空载电流，不同的电路布局，可能会由于各个器件的相互干扰而不同，因此在实际的过程中，这个静态电流值必然通过测试才能得出，同时该测试方法也是本行业技术领域内普通技术人员所熟知的，也就是本行业普通技术人员均可独立测量一器件的静态电流值。在本实施例中，电流阀值一般根据器件本身的运行情况来设定的，通常情况下该电流阀值是按静态电流值的2倍来进行设定的，因此在本实施例中该电流阀值也是按照静态电流值的2倍进行设定的。

(2)、变频器运转中，读取随机采样到的电流值，该值一般为数字量的电流值，需要微处理器对该数字量的电流值根据变频器采用的驱动电路的方式计算出压缩机三个相的电流值I₁、I₂、I₃，目前，空调器中采用的驱动电路方式一般为三种，分别是三电阻采样方法的驱动电路、双电阻采样方法的驱动电路以及直流负母线采样方法的驱动电路，分别如下：

1、如图2所示，三电阻采样方法的驱动电路，直接把采样到的三个相线的电流做绝对值运算和均方根等效运算即可得到三个相线的判定电流值，均方根等效运算即是对绝对值运算后的电流值进行多次采样并求平均值的运算；

2、如图3所示，双电阻采样方法的驱动电路，变频器同时读取各项可以直接获得两个相线的瞬时电流值，第三个相线的瞬时电流值只需要做基尔霍夫电流定律运算即可得到，然后做三个相线的电流做绝对值运算和均方根等效运算即可得到三个相线的判定电流值；

3、如图4所示，直流负母线采样方法的驱动电路，无需直接读取采样到的直流负母线的电流瞬时值，仅需要读取直流负母线解调后的V相和W相的瞬时电流值，做双电阻采样方法的驱动电路相同的运算；第三个相线的瞬时电流值只需要做基尔霍夫电流定律运算即可得到，然后做把三个相线的电流做绝对值运算和均方根等效运算即可得到三个相线的判定电流值；

上述三种方法得到的三个相线的判定电流值是等价的，可以针对不同的驱动电路采用不同的计算方法。上述的计算方法也是本行业普通技术人员所熟知的计算方法，该方法在实际的使用过程中是直接通过微处理器执行而得出数据的，但通过人工纯理论的计算也是可以到的。

将该上述计算得出的电流值根据所述变频器采用的驱动电路方式分别计算出压缩机三个相的电流值I₁、I₂、I₃。

(3)、将步骤(2)中计算得到的电流值I₁、I₂、I₃分别与所述的电流阀值作比较，若I₁、I₂、I₃其中任何一个电流值低于该电流阀值，则判定压缩机缺相，停止变频器输出并提示压缩机缺相故障；否则，返回步骤(2)。

在步骤(1)和步骤(2)之间还包括下列步骤：

a、变频器启动的同时输出一段时间的恒定电流值；在变频器中设定一定的输出电角度。电流的输出时间T一般设定为0.5s，恒定电流值的大小A设定为3A，输出电角度除了六个基本矢量外的任何电角度均了，一般设定为90°的电角度启动。

b、变频器读取随机采样到的电流值，将该电流值根据所述变频器采用的驱动电路方式计算出压缩机三个相的电流值I₁、I₂、I₃；上面已详细讲述了驱动电路的方式以及计算方法，以下就不在详述了。

c、将步骤b中计算得到的电流值I₁、I₂、I₃分别与恒定电流值作比较，若I₁、I₂、I₃中的任何一个电流值远小于恒定电流值且接近于静态电流值，则判断压缩机缺相，停止变频器输出，并提示压缩机缺相故障；否则则判断压缩机的三相线正常连接，变频器正常输出，压缩机正常启动，并执行步骤(2)。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体方法允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)、预先测得变频器的静态电流值；根据静态电流值设定压缩机缺相的电流阀值；

(2)、变频器运转中，读取随机采样到的电流值，将该电流值根据所述变频器采用的驱动电路方式计算出压缩机三个相的电流值I₁、I₂、I₃；

(3)、将步骤(2)中计算得到的电流值I₁、I₂、I₃分别与所述的电流阀值作比较，若I₁、I₂、I₃其中任何一个电流值低于该电流阀值，则判定压缩机缺相，停止变频器输出并提示压缩机缺相故障；否则，返回步骤(2)。

2.根据权利要求1所述的变频空调器压缩机缺相的判断及保护方法，其特征在于：在步骤(1)和步骤(2)之间还包括下列步骤：

a、变频器启动的同时输出一段时间的恒定电流值；

b、变频器读取随机采样到的电流值，将该电流值根据所述变频器采用的驱动电路方式计算出压缩机三个相的电流值I₁、I₂、I₃；

c、将步骤b中计算得到的电流值I₁、I₂、I₃分别与恒定电流值作比较，若I₁、I₂、I₃中的任何一个电流值远小于恒定电流值且接近于静态电流值，则判断压缩机缺相，停止变频器输出，并提示压缩机缺相故障；否则则判断压缩机的三相线正常连接，变频器正常输出，压缩机正常启动，并执行步骤(2)。

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