CN102518579A - 变频空调器压缩机频率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频空调器压缩机频率控制方法，根据设定温度与环境温度的差值确定多个连续的温差区间及相应的目标频率；压缩机初始启动后朝目标频率运行m分钟后；每隔n秒计算温差及温差变化率Dt，并根据温差及变化率修正压缩机实时运行频率。本发明的变频空调压缩机频率控制方法，能根据实际输出以及房间负荷精准控制，让房间温度平稳达到目标温度。

Description

变频空调器压缩机频率控制方法
技术领域
本发明涉及变频空调器技术领域，更具体地说是涉及一种变频空调器压缩机频率控制方法。
背景技术
变频空调器因为其压缩机转速可变，系统循环冷媒流量可以随着环境的变化而变化，能够为人们提供一种舒适的室内空间环境，而且变频空调也相对节能，因此，变频空调越来越多地被人们认可和推崇。
变频空调器是通过压缩机的运行频率(转速)来控制室内温度达到节能和舒适效果的，压缩机的频率控制是变频空调器的核心技术之一，控制方法的优劣决定了变频空调器的可靠性、舒适性以及节能效果。目前，变频空调器的频率控制方法主要有以下几种：
1、分档频率控制法：根据环境温度与设定温度的温差来调节压缩机运行频率。这种方法主要是将整个压缩机运行频率范围分成多个频率档，每档之间相差几赫兹或十几赫兹，一定的温差对应于相应的频率档，温差有变化时，频率就上升或下降一档或多档，这样的调节方式体现在空调器上，就是压缩机运行频率只能在固定的几个频率点上，变化时频率波动比较大，如果是人为改变设定温度导致温差变化时，系统输出能力不能体现实际房间负荷情况。这种方法最大的弊端就是压缩机运行频率波动大，室内温度的恒温性受到影响。
2、频率模糊控制法：简单的模糊控制的方法可以解决分档控制法的频率波动比较大的问题，但也存在缺陷，首先，模糊控制是依靠控制单元对温度检测来反馈系统情况，但温度反映系统情况有一个滞后性，因此反应较慢，这会导致超调大，每次调节时，频率会产生振动。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的不足，提供一种根据温差以及温差变化率作为控制依据和控制因子，简单方便而且能够快速平稳达到目标温度的压缩机频率控制方法，以解决目前的变频空调器频率控制方法所存在的波动大、速度慢等弊端。
本发明采用的技术方案是：一种变频空调器压缩机频率控制方法，根据设定温度与环境温度的差值确定多个连续的温差区间及相应的目标频率；压缩机初始启动后朝目标频率运行m分钟后；每隔n秒计算温差及温差变化率Dt，并按以下规则在压缩机实时运行频率上增加修正值k：
若温差趋势上升，则k＝N1；
若温差趋势下降，且温差变化率Dt≥A，则k＝-N2；若温差变化率Dt＜A，则维持当前频率直至温差为E区间时，k＝-N3；F是温差下降至0的定温度区间，E是与F相邻的温度区间且E大于0；
若温差区间维持不变且保持B分钟，若温差所处的区间为F，则维持频率不变，若所处区间为F以上区间，则调整压缩机运行频率，k＝N4；若所处区间为F以下区间，则k＝-N5。
所述温差变化率A为0.3℃/分钟。
系统根据变频空调器的排气温度、室外盘管温度、电流的最大参数限定值对应设置频率限定值，当按温差大小修正的压缩机频率值大于排气温度或室外盘管温度或电流对应的频率限定值时，压缩机以数值最小的频率限定值运行。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：本发明的变频空调压缩机频率控制方法，能根据实际输出以及房间负荷精准控制，让房间温度平稳达到目标温度。
附图说明
图1是本发明的变频空调器频率控制方框图；
图2是本发明变频空调器压缩机频率控制方法的温差分区图；
图3是本发明变频空调器压缩机频率控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明的实施进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为变频空调器频率控制方框图。温度采样回路1采样室内环境温度、室内盘管温度、室外环境温度、室外盘管温度以及排气温度，采样到的温度模拟量通过A/D转换2转换成数字量送到控制单元3，在控制单元3中计算出室内环境温度与设定温度温差ΔT，同时计算出温差变化率Dt，并按照一定的控制规则产生新的频率值输出到压缩机驱动单元4，频率值经由4进行驱动后控制变频压缩机5按照新的频率运行。其中室内外盘管温度、排气温度以及电流采样的电流值用于频率限定等保护功能。其中，温差变化率Dt是由当次的温差值减上一次的温差值、再除以时间。
具体控制方法如下：
参见图2、图3，压缩机初始启动时，控制单元根据环境温度与设定温度的温差ΔT的大小给定各自不同的目标频率，压缩机启动就朝着这个初始目标频率运行，压缩机运行3-5分钟后，控制单元开始计算温差以及温差变化率Dt，进入下步模糊控制。
压缩机运行超过3-5分钟后进入稳定运行期，开始进行频率调节。首先将温差ΔT分成如图2所示的A、B、C、D、E、F、G、H若干个区间，控制单元开始记录当前温差以及运行时间，以后每隔60秒判断一次得到新的温差并计算温差变化速率Dt。
若运行过程温差区间出现向上变化，则说明当前运行频率所输出的能力远低于房间负荷需求，控制单元将N1Hz作为修正值k，将运行的频率F(n+1)调整为当前频率F(n)+N1Hz运行。
若运行过程温差区间出现向下变化，则要根据温差变化率Dt和温差区间共同决定将要运行的频率，温差变化率Dt超过0.3℃/分钟，说明当前运行频率能够快速降低室温，输出能力远超过房间负荷需求，控制单元将频率预先下降以免出现波动，此时频率修正值k＝-N2Hz，将运行的频率F(n+1)调整为当前频率F(n)-N2Hz运行。若温差变化率Dt小于0.3℃/分钟，说明当前输出能力超过房间所需负荷，但不会让房间温度很快下降，因此控制单元维持当前频率运行直到温差变化到接近设定温度的E区间后再将频率降低N3Hz。
若温差区间3分钟没有发生变化，控制单元根据所处温差区间分别处理。若处于温差较大的A-E区间，则频率将向上变化k＝N4Hz，运行频率F(n+1)调整为当前频率F(n)+N4Hz运行。若温差处于F区间，环境温度TR接近设定温度TS，因此控制器维持当前频率，频率修正值为0Hz。若温差处于G区间，输出能力过剩，控制单元将频率降低，频率修正值为N5Hz，运行频率F(n+1)调整为当前频率F(n)-N5Hz。温差处于H区间，当前频率的输出能力大幅过剩，因此控制单元停止压缩机运行。
在频率控制过程中，增设排气温度、盘管温度以及电流限制，当排气温度或室外盘管温度高于设定值或电流超过限值时，最大频率不能超过预先设定值。
通过上述方法对压缩机频率进行控制，压缩机就能根据当前输出能力和房间负荷的关系，精准平稳地将压缩机运行控制在合适的运行状态。

Claims (3)

1.一种变频空调器压缩机频率控制方法，其特征在于：根据设定温度与环境温度的差值确定多个连续的温差区间及相应的目标频率；压缩机初始启动后朝目标频率运行m分钟后；每隔n秒计算温差及温差变化率Dt，并按以下规则在压缩机实时运行频率上增加修正值k：
若温差趋势上升，则k＝N1；
若温差趋势下降，且温差变化率Dt≥A，则k＝-N2；若温差变化率Dt＜A，则维持当前频率直至温差为E区间时，k＝-N3；F是温差下降至0的定温度区间，E是与F相邻的温度区间且E大于0；
若温差区间维持不变且保持B分钟，若温差所处的区间为F，则维持频率不变，若所处区间为F以上区间，则调整压缩机运行频率，k＝N4；若所处区间为F以下区间，则k＝-N5。
2.根据权利要求1所述的变频空调器压缩机频率控制方法，其特征在于：所述温差变化率A为0.3℃/分钟。
3.根据权利要求2所述的变频空调器压缩机频率控制方法，其特征在于：系统根据变频空调器的排气温度、室外盘管温度、电流的最大参数限定值对应设置频率限定值，当按温差大小修正的压缩机频率值大于排气温度或室外盘管温度或电流对应的频率限定值时，压缩机以数值最小的频率限定值运行。
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