CN102072551A - 低电压启动运行的空调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种低电压启动运行的空调器及其控制方法，空调器包括压缩机以及电压检测单元、控制器和电控部件，输入电压通过电压检测单元与控制器电连接，控制器通过电控部件与压缩机电连接，压缩机上设置有四个接线柱，分别是主绕组、副绕组、第一公共端和第二公共端，第二公共端是从压缩机的主绕组中伸出的一个抽头。本发明在空调器启动时由电压检测单元检测输入电压的大小，基于检测到的输入电压大小确定空调器的初始运行状态；运行时由电压检测单元检测输入电压的大小，基于检测到的输入电压大小确定在电压有较大波动时空调器的运行切换：第一公共端和第二公共端的接通或断开，具有在低电压下仍可以正常稳定的启动运行和适用范围广的特点。

Description

低电压启动运行的空调器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种低电压启动运行的空调器及其控制方法。

背景技术

当前，为了拉动农村消费，改善人民生活，促进行业发展，国家大力推进家电下乡政策；然而，在中国很多农村地区，用电电压普遍较低，天气炎热，空调却开不起来，很多的农民很难用上性价比高、服务有保障的空调产品，无法享受到经济社会发展成果。

对于现有空调器，为了满足市电供应正常的波动，在进行空调器设计时，会进行各种不同工况下的型式试验；根据国标GB/T 7725-2004房间空气调节器的要求，在最大运行制冷、最大运行制热和超低温低压启动等型式试验时，空调器在额定电压的90％至110％时能够正常运行，并且空调器各部件不应损坏，空调器在连续运行过程中，电机过载保护器不应跳开。目前，有的厂家企业标准要求在进行型式试验时，空调器在额定电压的85％至110％时能够正常运行，并且空调器各部件不应损坏，空调器在连续运行过程中，电机过载保护器不应跳开。然而，目前的有些农村地区的电压仍然会低于设计值。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种操作灵活、在输入电压低于额定电压仍能正常启动运行、适用范围广的低电压启动运行的空调器及其控制方法，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种低电压启动运行的空调器，包括压缩机，其特征是还包括电压检测单元、控制器和电控部件，输入电压通过电压检测单元与控制器电连接，控制器通过电控部件与压缩机电连接，压缩机上设置有四个接线柱，分别是主绕组、副绕组、第一公共端和第二公共端，第二公共端是从压缩机的主绕组中伸出的一个抽头，

其中，电压检测单元，用于检测启动电压和空调器运行时的电压，

控制器，根据电压检测单元检测的电压信号确定压缩机的第一公共端和第二公共端的切换；

电控部件，根据控制器的传输信号接通或断开第一公共端和第二公共端。

一种低电压启动运行的空调器的控制方法，其特征是包括以下步骤：

第一步，启动时，由电压检测单元判断输入电压U的大小，进入第二步，

第二步，当U≥U1时，进入第三步，否则进入第十步，

第三步，接通第一公共端运行，进入第四步，

第四步，在启动瞬间电压降低至电压稳定为止的一个时间段t1内，对输入电压U不做判定，经过t1时间后，输入电压U和输入电流稳定，对输入电压U进行适时判定，进入第五步，

第五步，当U≥U1-U11时，进入第六步，否则进入第七步，

第六步，接通第一公共端运行，

第七步，当U1-U11＞U≥UOC时，进入第八步，否则进入第九步，

第八步，当U1-U11＞U≥UOC的状态维持了时间T1，进入第十一步，否则进入第六步，

第九步，停机，

第十步，当U1＞U≥UOC时，进入第十一步，否则进入第十五步，

第十一步，接通第二公共端运行，进入第十二步，

第十二步，在启动瞬间电压降低至电压稳定为止的一个时间段t2内，对输入电压U不做判定，经过t2时间后，输入电压U和输入电流稳定，对输入电压U进行适时判定，进入第十三步，

第十三步，当U≤U1+U12时，进入第十六步，否则进入第十四步，

第十四步，当U≤U1+U12的状态维持了时间T2，进入第三步，否则进入第十七步，

第十五步，不启动，

第十六步，当U≥UOC时，进入第十七步，否则进入第十八步，

第十七步，接通第二公共端运行，

第十八步，停机。

所述U1为170V～220V，U11为0V～20V，U12为0V～20V，t1为0min～10min，t2为0min～10min，T1为0min～10min，T2为0min～10min，UOC为120V～150V。

所述空调器在制冷启动或制冷运行时，UOC为120V；空调器在制热启动或制热运行时，UOC为140V。

本发明在空调器启动时由电压检测单元检测输入电压的大小，基于检测到的输入电压大小确定空调器的初始运行状态；运行时由电压检测单元检测输入电压的大小，基于检测到的输入电压大小确定在电压有较大波动时空调器的运行切换：第一公共端和第二公共端的接通或断开，实现在低电压下仍可以正常稳定的启动运行；从而解决了很多地区由于低电压而无法启动运行空调的难题。

本发明中的空调器工作时，只有一个公共端参与运行：第一公共端接通时第二公共端断开，第二公共端接通时第一公共端断开；第二公共端的抽头根据不同的压缩器的线圈需要计算和实验选定，不同的压缩机所选择的抽头抽取不同。当从第一公共端切换到第二公共端时，空调器的电流会降低，功率降低、扭矩增大，能力能效提高，可以保证在低电压下压缩机正常启动运行并保证制冷制热效果。切换时，使用继电器和交流接触器进行开断切换控制，在具体的结构上需要：两个继电器或者一个继电器和一个交流接触器，或者两个交流接触器，可根据制作成本和启动电流大小进行选择。

本发明具有操作灵活、在输入电压低于额定电压仍能正常启动运行、适用范围广的特点。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为压缩机的接线柱的结构示意图。

图3为本发明的控制框图。

图4为本发明的控制原理框图。

图5为本发明中的压缩机接线切换动作示意图。

图6为本发明的控制流程图。

图中：1为电机支架，2为冷凝器，3为风扇，4为底盘，5为电控部件，6为四通阀，7为配管，8为压缩机，9为隔板，S为副绕组，R为主绕组，C1为第一公共端，C2为第二公共端。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图2，为空调器的室外机的内部结构示意图，室外机包括电机支架1、冷凝器2、风扇3、底盘4、电控部件5、四通阀6、配管7，压缩机8和隔板9；压缩机8上设置有四个接线柱，见图2，分别是主绕组R、副绕组S、第一公共端C1和第二公共端C2，其中，第二公共端C2是从压缩机的主绕组11中伸出的一个抽头。电压检测单元，用于检测启动电压和空调器运行时的电压；控制器，根据电压检测单元检测的电压信号确定压缩机8的第一公共端C1和第二公共端2的切换；电控部件5，根据控制器的传输信号接通或断开第一公共端C1和第二公共端C2。

四通阀6在制冷操作过程中不动作，在制热操作过程中通电换向。在制冷转制热过程中，压缩机先停机3分钟，待系统压力达到平衡后才动作四通阀，然后进行制热运行。在制热转制冷过程中，压缩机先停机5分钟，待系统压力达到平衡后才动作四通阀。

参见图3，为本发明的控制框图，输入电压通过电压检测单元与控制器电连接，控制器通过电控部件5与压缩机8电连接，电压检测单元检测启动时的输入电压和空调器运行时的输入电压，根据检测到的各输入电压的信号，控制器确定压缩机启动时和运行过程中，第一公共端C1和第二公共端C2的连接或切换。

参见图4，空调器启动时，电压检测单元检测输入电压U的大小，基于检测到的输入电压大小确定空调器的初始运行状态；运行时，电压检测单元检测输入电压的大小，基于检测到的各输入电压大小确定在电压有较大波动时，空调器的运行切换条件和方式。

在空调器启动时，电压检测单元对输入电压进行检测，从而确定压缩机的第一公共端C1和第二公共端C2的接通或断开。

空调器运行过程中，控制器根据电压检测单元检测到的输入电压值来确定第一公共端C1和第二公共端C2之间的切换。

参见图5，为空调器在启动或运行时，压缩机的运行状态和动作。

在空调器运行过程中，如果当前压缩机的第一公共端C1在接通运行，当此时的输入电压U降低至小于U1-U11且大于UOC时，并且维持设定的时间T1时，压缩机由第一公共端C1切换至第二公共端C2运行，并保持这种状态运行，直到输入电压升高至大于U1+U12并维持设定的时间T2，再由第二公共端C2切换至第一公共端C1运行。其中，U1＝187V，U11＝5V，UOC＝120V，U12＝5V。

在空调器运行过程中，如果当前压缩机的第二公共端C2在接通运行，当此时的输入电压U升高至大于U1+U12，并且维持设定的时间T2时，压缩机由第二公共端C2切换至第一公共端C1运行，并保持这种状态运行，直到输入电压降低至小于U1-U11且大于UOC时，并维持设定的时间T1时，压缩机由第一公共端C1切换至第二公共端C2运行。

参见图6，为空调器在制冷或制热模式时的控制流程图，主要包括以下步骤：

第一步，启动时，由电压检测单元判断输入电压U的大小，进入第二步，

第二步，当U≥U1时，进入第三步，否则进入第十步，

第三步，接通第一公共端C1运行，进入第四步，

第四步，在启动瞬间电压降低至电压稳定为止的一个时间段t1内，对输入电压U不做判定，经过t1时间后，输入电压U和输入电流稳定，对输入电压U进行适时判定，进入第五步，

第五步，当U≥U1-U11时，进入第六步，否则进入第七步，

第六步，接通第一公共端C1运行，

第七步，当U1-U11＞U≥UOC时，进入第八步，否则进入第九步，

第八步，当U1-U11＞U≥UOC的状态维持了时间T1，进入第十一步，否则进入第六步，

第九步，停机，

第十步，当U1＞U≥UOC时，进入第十一步，否则进入第十五步，

第十一步，接通第二公共端C2运行，进入第十二步，

第十二步，在启动瞬间电压降低至电压稳定为止的一个时间段t2内，对输入电压U不做判定，经过t2时间后，输入电压U和输入电流稳定，对输入电压U进行适时判定，进入第十三步，

第十三步，当U≤U1+U12时，进入第十六步，否则进入第十四步，

第十四步，当U≤U1+U12的状态维持了时间T2，进入第三步，否则进入第十七步，

第十五步，不启动，

第十六步，当U≥UOC时，进入第十七步，否则进入第十八步，

第十七步，接通第二公共端C2运行，

第十八步，停机。

其中，U1为170V～220V，U11为0V～20V，U12为0V～20V，t1为0min～10min，t2为0min～10min，T1为0min～10min，T2为0min～10min，UOC为120V～150V。

空调器在制冷启动或制冷运行时，UOC为120V；空调器在制热启动或制热运行时，UOC为140V。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种低电压启动运行的空调器，包括压缩机(8)，其特征是还包括电压检测单元、控制器和电控部件(5)，输入电压通过电压检测单元与控制器电连接，控制器通过电控部件(5)与压缩机(8)电连接，压缩机(8)上设置有四个接线柱，分别是主绕组(R)、副绕组(S)、第一公共端(C1)和第二公共端(C2)，第二公共端(C2)是从压缩机(8)的主绕组(R)中伸出的一个抽头；

其中，电压检测单元，用于检测启动电压和空调器运行时的电压；

控制器，根据电压检测单元检测的电压信号确定压缩机(8)的第一公共端(C1)和第二公共端(C2)的切换；

电控部件(5)，根据控制器的传输信号接通或断开第一公共端(C1)和第二公共端(C2)。

2.一种根据权利要求1所述的低电压启动运行的空调器的控制方法，其特征是包括以下步骤：

第一步，启动时，由电压检测单元判断输入电压U的大小，进入第二步，

第二步，当U≥U1时，进入第三步，否则进入第十步，

第三步，接通第一公共端(C1)运行，进入第四步，

第四步，在启动瞬间电压降低至电压稳定为止的一个时间段t1内，对输入电压U不做判定，经过t1时间后，输入电压U和输入电流稳定，对输入电压U进行适时判定，进入第五步，

第五步，当U≥U1-U11时，进入第六步，否则进入第七步，

第六步，接通第一公共端(C1)运行，

第七步，当U1-U11＞U≥UOC时，进入第八步，否则进入第九步，

第八步，当U1-U11＞U≥UOC的状态维持了时间T1，进入第十一步，否则进入第六步，

第九步，停机，

第十步，当U1＞U≥UOC时，进入第十一步，否则进入第十五步，

第十一步，接通第二公共端(C2)运行，进入第十二步，

第十二步，在启动瞬间电压降低至电压稳定为止的一个时间段t2内，对输入电压U不做判定，经过t2时间后，输入电压U和输入电流稳定，对输入电压U进行适时判定，进入第十三步，

第十三步，当U≤U1+U12时，进入第十六步，否则进入第十四步，

第十四步，当U≤U1+U12的状态维持了时间T2，进入第三步，否则进入第十七步，

第十五步，不启动，

第十六步，当U≥UOC时，进入第十七步，否则进入第十八步，

第十七步，接通第二公共端(C2)运行，

第十八步，停机。

3.根据权利要求2所述的低电压启动运行的空调器的控制方法，其特征是所述U1为170V～220V，U11为0V～20V，U12为0V～20V，t1为0min～10min，t2为0min～10min，T1为0min～10min，T2为0min～10min，UOC为120V～150V。

4.根据权利要求3所述的低电压启动运行的空调器的控制方法，其特征是所述空调器在制冷启动或制冷运行时，UOC为120V；空调器在制热启动或制热运行时，UOC为140V。

Images