CN101949570B - 直流变频自由拖空调启动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直流变频自由拖空调启动控制方法，所述的直流变频自由拖空调的运行模式包括制冷运行、除湿运行和制热运行三种模式，空调运行模式由最先开的室内机遥控器或者线控器等选择的运行模式确定，即先开优先原则，在启动时卸载电磁阀开启25秒～60秒后关闭，如果为单台室内机开启，启动时室内机电子膨胀阀的开度至少为120步；如果为多台室内机开启，启动时室内机电子膨胀阀的开度至少为350步，并提供了制冷运行和除湿运行启动的方法及制热运行模式的启动方法。采用本发明的启动方法，直流变频自由拖空调的一次性启动成功率较高，是一种高效的启动方法。

Description

直流变频自由拖空调启动控制方法

技术领域

本发明涉及空调控制领域，具体地讲是指一种直流变频自由拖空调启动控制方法。

背景技术

直流变频自由拖空调是一类变制冷剂流量的空调产品，一台室外机可以根据用户的要求拖一台或多台室内机，不同系列的室内机以及同系列室内机不同规格都可以任意组合。直流变频自由拖空调室外机可连接多台室内机，在空调房间负荷处理时，能自行判断系统所需的制热、制冷量，供给系统相应的制冷剂量，灵活实现对每台室内机的单独控制。在室外机能力输出范围内，室内机不同系列和规格可以根据房间设计要求灵活地自由组合，同一系列不同规格室内机可以组合，而且不同系列的室内机也可以进行组合。

直流变频自由拖空调运行范围很广，在-15～52℃范围进行制冷运行，在-15～24℃范围可以进行制热运行。因此，直流变频自由拖空调运行的环境工况十分恶劣，在这样恶劣的条件下启动直流变频自由拖空调时，如不采取一定的措施，很容易导致空调启动失败。

例如，现有技术中在空调启动时室内机的电子膨胀阀的开度一般都小于100步，由于开度较小，特别是单台室内机开机启动时，压缩机在运行启动回油循环时，容易出现排出压缩机的润滑油量多，回到压缩机的润滑油量少，从而导致压缩机缺油。而且排出压缩机制冷剂量大，回到压缩机的回气少，形成一种抽真空现象而导致低压故障停机，如果启动阶段连续3次低压故障导致压缩机停机，则压缩机不能再自动恢复开机，必须手动开机。

其中所述的电子膨胀阀的开度的单位根据国内使用习惯具有如下定义：电子膨胀阀完全打开为100％，电子膨胀阀的开度是由输入的脉冲来决定的，从0到完全打开用500个脉冲即可，开度为120步即为输入120个脉冲，电子膨胀阀打开(120/500)×100％。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种高效启动的直流变频自由拖空调启动控制方法。

本发明的技术解决方案是提供如下一种直流变频自由拖空调启动控制方法。

一种直流变频自由拖空调启动控制方法，所述的直流变频自由拖空调的运行模式包括制冷运行、除湿运行和制热运行三种模式，空调运行模式由最先开的室内机遥控器或者线控器等选择的运行模式确定，即先开优先原则，在启动时卸载电磁阀开启25秒～60秒后关闭，如果为单台室内机开启，启动时室内机电子膨胀阀的开度至少为120步；如果为多台室内机开启，启动时室内机电子膨胀阀的开度至少为350步。

采用以上方案后，空调在开启时先将卸载电磁阀开启一定时间使得压缩机两端的高低压进行平衡，避免了启动过程中由于油膜破坏导致润滑油的泄露，另外室内机的电子膨胀阀开度根据启动时开启的室内机的数量在单台启动时开度至少为120步，多台启动时电子膨胀阀的开度至少为350步，从而有效解决了低压故障和压缩机缺油的问题，因而启动更加高效。

作为优选，如果启动时为制冷运行或除湿运行模式，当压缩机停机时间超过60分钟或重新上电复位时，此时按照软启动过程方式启动，否则待压缩机停机超过3分钟时按照热启动过程启动；

所述的软启动过程是指包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启45秒～60秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度至少为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在80Hz回油平台运行至少195秒，室外风机电机延时30秒启动；

所述的热启动过程是指包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启25秒～35秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度至少为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在60Hz回油平台运行60秒～100秒，室外风机电机延时30秒启动；

c)压缩机在100Hz回油平台运行100秒～160秒。

上述启动控制方式适于空调制冷运行或除湿运行模式，启动更加高效。空调要能够顺利开启运行，必须保证制冷系统整个循环管路中制冷剂流量是匹配的。因此，当多台室内机开启时，每台室内机对应的电子膨胀阀的开度根据实验结果只要120步就可以了。而当只有单台室内机时，相应的电子膨胀阀开度必须至少为350步，才能满足制冷剂流量平衡的要求。同时，回油平台运行时间只有足够长，才能保证将管路中和气液分离器中的液态制冷剂抽干，以及将润滑油带回压缩机，保证压缩机排出的润滑油和回来的润滑油量基本平衡，才能保证压缩机油池不缺油，从而保证压缩机启动正常。

作为优选，如果启动时为制热运行模式，当停机时间超过60分钟或制热除霜结束或重新上电启动时，此时按照软启动过程方式启动，否则待压缩机停机超过3分钟时按照热启动过程启动；

所述的软启动过程是指包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启45秒～60秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀的开度至少为60步；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度至少为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在80Hz回油平台运行至少180秒，四通阀延时15秒上电换向，室外风机电机延时30秒启动；

所述的热启动过程是指包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启25秒～35秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度至少为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在60Hz回油平台运行60秒～100秒，四通阀延时30秒上电换向，室外风机电机延时30秒启动；

c)压缩机在100Hz回油平台运行100秒～160秒。

上述启动控制方式适于空调制热运行模式，启动更加高效。因为此时停机时间稍长，液态冷媒开始积聚。为了避免压机启动时，汽液分离器中液态冷媒被吸入压缩机导致冷冻油稀释或液压缩，进行软启动控制，将汽液分离器中的冷媒回收到高压侧，等汽液分离器干燥后再进行通常的运转。

另外，对上述回油平台的定义，由于变频压缩机在工作于不同频率段，在压缩机工作时同时为一个回油过程，由于变频压缩机工作时其工作频率不断的升频、降频，因而其工作频率形成一个呈阶梯状分布，在某一连续时段以某一固定频率工作的过程即为一个回油平台。

以上所述需指明的是，本发明所述部件的动作和控制如未特别指明，均是指要要开启的室内机或室外机各部件的动作，如果是未开启室内机的部件则会明确指出是未开启室内机的部件。

附图说明

图1是本发明所涉及的直流变频自由拖空调系统管道连接结构示意图。

图2本发明直流变频自由拖空调启动控制方法步骤流程图。

图3为接图2的续图。

图4是制冷/除湿模式热启动时序图。

图5是制热模式热启动时序图。

图6是制冷/除湿模式软启动时序图。

图7是制热模式软启动时序图。

图中所示：1、直流变频压缩机；2、排气温度、3、高压开关、4、油气分离器、5、回油毛细管、6、四通阀；7、室外风机电机；8、冷凝器；9、室外盘管中点温度；10、除霜温度；11、制热电子膨胀阀；12、单向阀；13、高压储液器；14、室内电子膨胀阀；15、室内蒸发器；16、蒸发器；17、蒸发器进口温度；18、蒸发器中点温度；19、室内环境温度；20、蒸发器出口温度；21、液旁通电磁阀；22、卸载通电磁阀；23、回气温度；24、外置气液分离器；25、低压开关；26、压缩机自带气液分离器；27、室外环境温度。

具体实施方式

为更好的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。

如图1所示，本发明所涉及的直流变频自由拖空调，包括直流变频压缩机1、排气温度2、高压开关3、油气分离器4、回油毛细管5、四通阀6、室外风机电机7、冷凝器8、室外盘管中点温度9、除霜温度10、制热电子膨胀阀11、单向阀12、高压储液器13、室内电子膨胀阀14、室内蒸发器15、蒸发器16、蒸发器进口温度17、蒸发器中点温度18、室内环境温度19、蒸发器出口温度20、液旁通电磁阀21、卸载通电磁阀22、回气温度23、外置气液分离器24、低压开关25、压缩机自带气液分离器26、室外环境温度27。

所述的排气温度2用于监控直流变频压缩机1的排气温度，对压缩机进行保护，如果排气温度过高，就进行限频，甚至降频，乃至停机。

所述的高压开关3用于系统高压保护，当系统高压高于设定的保护设定值时，保护性停机，当高压低于恢复设定值时，空调自动开机运行。

所述的油气分离器4用于分离压缩机排气中的润滑油，并通过回油毛细管5将分离出的润滑油输送回压缩机回气端，以保证压缩机有足够的润滑油来润滑运动部件。

所述的四通阀6用于切换空调制冷模式运行和制热模式运行时各自的系统管路流程，在制冷模式时四通阀6断电，当制热模式运行时四通阀6上电换向。

所述的室外盘管中点温度9与室外环境温度27配合起来控制调节室外风机的转速。

所述的除霜温度10用于控制制热除霜进入和退出条件。

所述的制热电子膨胀阀11用于制热模式运行时的节流调节流量作用。

所述的单向阀12的作用是当制热模式时系统流程中制冷剂只能通过制热电子膨胀阀11进行节流。

所述的室内电子膨胀阀14用于调节进入蒸发器16的流量，其开度通过蒸发器过热度或过冷度来调节。

所述的蒸发器出口温度20和蒸发器进口温度17差值定义为制冷模式运行时的过热度，通过过热度来调节制冷剂流量。

所述的蒸发器中点温度18和蒸发器进口温度17的差值定义为制热模式运行时的过冷度，用于调节制冷剂流量。

所述的室内环境温度19用于控制室内机的开停机，当室内环境温度19高于室内设定温度时，利用PI算法来计算室内机能力需求百分数，当室内能力需求百分数大于10％时，室内机需要开机；当能力需求百分数小于10％时，室内机能力需求认为等于零，可以关机。

所述的卸载通电磁阀22用于空调开机前和停机后的高低压平衡用，以及系统保护用。当冷凝温度＞60℃时，开启卸载通电磁阀22；当冷凝温度＜55℃时，开启卸载通电磁阀22。

所述的液旁通电磁阀21根据排气温度2进行控制，排气温度2≤93℃时，液旁通电磁阀21关闭；当排气温度2＞98℃时，液旁通电磁阀21开启。

所述的回气温度23用于系统回气保护，当回气温度回气温度23≤4℃时，压缩机开始限频、降频调节。

所述的低压开关25用于空调低压保护，当低压开关25感受的系统低压低于保护设定值时，低压开关25断开，压缩机停机；当低压开关25感受的系统低压高于恢复设定值时，低压开关25闭合，压缩机开机；当在60min内，低压保护动作三次，则空调停机后需要手动复位。

下面结合附图2和附图3对本发明的直流变频自由拖空调启动控制方法控制步骤详细说明如下：

所述的直流变频自由拖空调的运行模式包括制冷运行、除湿运行和制热运行三种模式，空调运行模式由最先开的室内机遥控器或者线控器等选择的运行模式确定，即先开优先原则。

如果启动时为制冷运行或除湿运行模式，当压缩机停机时间超过60分钟或重新上电复位时，此时按照软启动过程方式启动，否则待压缩机停机超过3分钟时按照热启动过程启动；

所述的软启动过程是指以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启至少45秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在80Hz回油平台运行195秒，室外风机电机延时30秒启动；

所述的热启动过程是指包括以下控制步骤：

d)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启25秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度为450步；

vi.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

e)压缩机启动，在60Hz回油平台运行60秒，室外风机电机延时30秒启动；

d)压缩机在100Hz回油平台运行100秒。

如果启动时为制热运行模式，当停机时间超过60分钟或制热除霜结束或重新上电启动时，此时按照软启动过程方式启动，否则待压缩机停机超过3分钟时按照热启动过程启动；

所述的软启动过程是指以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启45秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀的开度为60步；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在80Hz回油平台运行180秒，四通阀延时15秒上电换向，室外风机电机延时30秒启动；

所述的热启动过程是指包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启至少25秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在60Hz回油平台运行60秒，四通阀延时30秒上电换向，室外风机电机延时30秒启动；

c)压缩机在100Hz回油平台运行100秒。

附图4至7为参照上述控制步骤各部件的时序图，供解释本发明控制方法。

另外，需指明的是，本发明所述的部件的动作和控制如未特别指明，均是指要要开启的室内机或室外机各部件的动作，如果是未开启室内机的部件则会明确指出是未开启室内机的部件。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化，如所述的时间、频率等有关数据稍做变化(如上下浮动±80％内)仍然在本发明的发明构思下。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种直流变频自由拖空调启动控制方法，所述的直流变频自由拖空调的运行模式包括制冷运行、除湿运行和制热运行三种模式，空调运行模式由最先开的室内机遥控器或者线控器选择的运行模式确定，即先开优先原则，其特征在于：在启动时卸载电磁阀开启25秒～60秒后关闭，如果为单台室内机开启，启动时室内机电子膨胀阀的开度至少为120步；如果为多台室内机开启，启动时室内机电子膨胀阀的开度至少为350步。

2.根据权利要求1所述的直流变频自由拖空调启动控制方法，其特征在于：如果启动时为制冷运行或除湿运行模式，当压缩机停机时间超过60分钟或重新上电复位时，此时按照软启动过程方式启动，否则待压缩机停机超过3分钟时按照热启动过程启动；

所述的软启动过程包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启并在开启后的45秒～60秒时关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度至少为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在80Hz回油平台运行至少195秒，室外风机电机延时30秒启动；所述的热启动过程是指包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启25秒～35秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度至少为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在60Hz回油平台运行60秒～100秒，室外风机电机延时30秒启动；

c)压缩机在100Hz回油平台运行100秒～160秒。

3.根据权利要求1所述的直流变频自由拖空调启动控制方法，其特征在于：如果启动时为制热运行模式，当停机时间超过60分钟或制热除霜结束或重新上电启动时，此时按照软启动过程方式启动，否则待压缩机停机超过3分钟时按照热启动过程启动；

所述的软启动过程是指包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启45秒～60秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀的开度至少为60步；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度至少为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在80Hz回油平台运行至少180秒，四通阀延时15秒上电换向，室外风机电机延时30秒启动；

所述的热启动过程是指包括以下控制步骤：

a)压缩机启动前30秒各部件控制：

i.卸载电磁阀开启25秒～35秒后关闭；

ii.如果多台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度至少为120步；如果只有单台室内机开启时，室内电子膨胀阀的开度为350步，未开室内机电子膨胀阀关闭；

iii.室内风机电机开启；

iv.制热电子膨胀阀的开度至少为450步；

v.喷液电磁阀关闭；

vi.四通阀掉电；

b)压缩机启动，在60Hz回油平台运行60秒～100秒，四通阀延时30秒上电换向，室外风机电机延时30秒启动；

c)压缩机在100Hz回油平台运行100秒～160秒。

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