CN103868203B - 一种空调器室外机直流马达的控制方法及其空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空调器室外机直流马达的控制方法以及应用该方法的空调器，所述直流马达与空调器室外机温度关联，并将空调器室外机温度划分为低温区和高温区；在高温区中，根据温度控制直流马达的转速，温度越高，直流马达的转速越快；在低温区中，根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快。相比于现有技术，本发明通过设置温度传感器对空调器室外机温度的检测，可设定更合理的室外机马达转速，确保过负荷环境时的室外风量不受影响，可以在提高空调系统换热效果的同时降低了电路板温升的风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种马达转速的控制方法，特别是一种空调器室外机直流马达的控制方法；本发明还涉及一种应用上述方法的空调器。
背景技术
变频空调在普通空调的基础上选用了变频专用压缩机，增加了变频控制系统。现有变频空调的室外机马达转速控制方法,通过压缩机频率反馈,对室外机马达转速进行调节。具体的，根据压缩机的频率所处的范围，相应地设置不同的室外风扇回转数。
请参阅图1，其为现有技术的室外机的马达控制流程图。在控制芯片中预设室外风扇的回转数Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，且Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ，预设三个压缩机的频率对比值A、B和C，且A＜B＜C；当压缩机频率小于A时，将室外风扇回转数设为Ⅰ，并继续对压缩频率进行检测；当压缩机频率在A与B之间时，将室外风扇回转数设为Ⅱ，并继续对压缩频率进行检测；当压缩机频率大于B时，将室外风扇回转数设为Ⅲ，并继续对压缩频率进行检测。
然而，当外气温达到过负荷环境时,压缩机频率往往因为保护制御而下降到比较低的水平,从而导致室外机马达转速也比较低。如果室外风量低下时,将会导致空调系统换热效果差,以及室外机电路板散热不良的发生。
发明内容
本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种空调器室外机直流马达的控制方法，同时还提供一种应用上述方法的空调器。
本发明是通过以下的技术方案实现的：一种空调器室外机直流马达的控制方法，直流马达与空调器室外环境温度关联，并将空调器室外环境温度划分为低温区和高温区；在高温区中，根据温度控制直流马达的转速，温度越高，直流马达的转速越快；在低温区中，根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快。
相比于现有技术，本发明通过对空调器室外环境温度的检测，可设定更合理的室外机马达转速，确保过负荷环境时的室外风量不受影响，可以在提高空调系统换热效果的同时降低了电路板温升的风险。
作为本发明的进一步改进，在低温区与高温区之间还设有一中间过渡区；在中间过渡区中，当空调器室外环境温度处于上升趋势时，则根据压缩机频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则根据温度控制转速，温度越高，直流马达的转速越快。
一种空调器，所述空调器的室外机直流马达分别与控制芯片和温度传感器电连接，并在控制芯片中设定温度临界值T0将空调器室外环境温度划分为低温区和高温区；
当所述控制芯片接收的温度信号处于低温区时，则控制芯片根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；
当所述控制芯片接收的温度信号处于高温区时，则控制芯片根据空调器室外环境温度变化量控制直流马达的转速，温度越高，马达转速越快。
进一步，本发明将温度划分为两个不同区间，通过使用两种不同的控制方式对室外空调器的马达转速进行控制，使温度控制方式与原有的频率控制方式相兼容。
作为本发明的进一步改进，在控制芯片中预设一温度临界值T1；通过温度临界值T0和T1将空调器室外环境温度分为三个区间；
空调器室外环境温度T≤T0为低温区，控制芯片根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；
T0＜T＜T1为中间过渡区，且空调器室外环境温度处于上升趋势时，则控制芯片根据压缩机频率控制直流马达的转速；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则控制芯片根据温度变化量控制温度转速；
T1≤T为高温区，控制芯片根据空调器室外环境温度变化量控制直流马达的转速，温度越高，马达转速越快。
进一步，本发明通过设置一中间过渡区，并在中间过渡区中根据的温度上升和下降趋势，使用两种不同的控制方式进行控制，增加缓冲的空间，避免了由于温度的频繁变换而使控制芯片来回切换两种控制方式而造成紊乱。
作为本发明的进一步改进，在控制芯片中预设温度临界值T2和T3，且T0＜T1＜T2＜T3；通过T1、T2和T3将高温区划分为三个不同温度区间，所处的温度区间越高，该直流马达的转速越快。
作为本发明的进一步改进，在高温区的三个温度区间中，当空调器室外环境温度处于上升趋势时，由该控制芯片控制马达增加转速；在空调器室外环境温度处于下降趋势时，由该控制芯片控制马达降低转速。
进一步，在高温区的三个温度区间中分别对气温的上升和下降进行划分，控制马达使用不同的转速。
作为本发明的进一步改进，在控制芯片中预设室外风扇的回转数Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ，且Ⅳ＜Ⅴ＜Ⅵ，并由控制芯片对空调器室外环境温度T进行判断：
当T0＜T＜T1，且空调器室外环境温度处于上升趋势时，则控制芯片根据压缩机频率控制直流马达的转速；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设为Ⅳ，并相应地调节直流马达的转速；
当T1≤T＜T2，且当外气温处于上升趋势时，则将室外风扇的回转数设为Ⅳ；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设定为Ⅴ；
当T2≤T＜T3，且当空调器室外环境温度处于上升趋势时，则将室外风扇的回转数设定为Ⅴ，并相应地调节直流马达的转速；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设定为Ⅵ，并相应地调节直流马达的转速；
当T3≤T时，则将室外风扇的回转数设定为Ⅵ，并相应地调节直流马达的转速。
进一步，当从较高温度的区间降低到第一级的温度区间时，保持原来的马达转速不变，可以有效防止马达在两个温度区间的边界处来回切换转速档位，避免马达损坏，增加稳定性。
作为本发明的进一步改进，在控制芯片中预设室外风扇的回转数Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，且Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ，预设三个压缩机的频率对比值A、B和C，且A＜B＜C；当T＜T0时，该控制芯片根据压缩机频率控制直流马达的转速：
当压缩机频率小于A时，将室外风扇回转数设为Ⅰ，并返回步骤11)继续对压缩频率进行检测；
当压缩机频率在A与B之间时，将室外风扇回转数设为Ⅱ，并返回继续对压缩频率进行检测；
当压缩机频率大于B时，将室外风扇回转数设为Ⅲ，并返回继续对压缩频率进行检测。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是现有技术的室外机的马达控制流程图。
图2是本发明实施例1的室外机的马达控制方法流程图。
图3是本发明实施例2的室外机的马达控制方法流程图。
图4是本发明实施例2的空调器室外环境温度与马达转速的变化关系图。
具体实施方式
本发明的一种空调器室外机直流马达的控制方法，直流马达与空调器室外环境温度关联，并将空调器室外环境温度划分为低温区和高温区；在高温区中，根据温度控制直流马达的转速，温度越高，直流马达的转速越快；在低温区中，根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快。
进一步，在低温区与高温区之间还设有一中间过渡区；在中间过渡区中，当空调器室外环境温度处于上升趋势时，则根据压缩机频率控制直流马达的转速；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则根据温度控制转速。
本发明的空调器，所述空调器的室外机直流马达分别与控制芯片和温度传感器电连接，并将空调器室外环境温度划分为至少两个温度区间；所述控制芯片根据该温度传感器在不同温度区间的信号，控制直流马达的转速。
实施例1
所述温度传感器通过一设定温度临界值T0将空调器室外环境温度划分为低温区和高温区；所述控制芯片在接收由温度传感器在低温区的温度信号时，根据压缩机的频率控制直流马达的转速；所述控制芯片在接收由温度传感器在高温区的温度信号时，根据空调器室外环境温度变化量控制直流马达的转速。
进一步，通过在所述高温区中设定温度值T1和T2，将高温区划分为三个不同温度区间，且其中T0＜T1＜T2；所述控制芯片根据不同的温度区间控制直流马达的转速。
请参阅图2，其为实施例1的室外机的马达控制方法流程图。所述的室外机的马达控制方法，包括以下步骤：
S11：在控制芯片中预设温度临界值T0、T1和T2，且T0＜T1＜T2；同时预设风扇回转数Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ，且Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ＜Ⅴ＜Ⅵ；预设三个压缩机的频率对比值A、B和C，且A＜B＜C；再对空调器室外环境温度T进行检测和判断；
若T≤T0，则执行以下步骤：
S121：压缩机频率是否小于A，若是，则将室外风扇回转数设为Ⅰ，并返回步骤S11，继续检测；若否，则执行下一步。
S122：压缩机频率是否在A与B之间，若是，则将室外风扇回转数设为Ⅱ，并返回步骤S11：继续检测；若否，则执行下一步。
S123：则压缩机频率大于B，将室外风扇回转数设为Ⅲ，并返回步骤S1，继续检测。
若T＞T0，则执行以下步骤：
S131：若T≤T1，则将室外风扇回转数设为Ⅳ，并返回步骤S11；
S132：若T1＜T≤T2，则将室外风扇回转数设为Ⅴ，并返回步骤S11；
S133：若T2＜T，则将室外风扇回转数设为Ⅴ，并返回步骤S11。
实施例2
在控制芯片中设定温度临界值T0和T1，且T0＜T1；将空调器室外环境温度划分为低温区、中间过渡区和高温区：
空调器室外环境温度T≤T0为低温区，控制芯片根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；
T0＜T＜T1为中间过渡区，且空调器室外环境温度处于上升趋势时，则控制芯片根据压缩机频率控制直流马达的转速；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则控制芯片根据温度变化量控制温度转速；
T1≤T为高温区，控制芯片根据空调器室外环境温度变化量控制直流马达的转速，温度越高，马达转速越快。
进一步，在高温区的三个温度区间中分别对气温的上升和下降进行划分，控制马达使用不同的转速。
请参阅图3，其为实施例2的室外机的马达控制方法流程图。所述的室外机的马达控制方法，包括以下步骤：
S1：在控制芯片中预设温度临界值T0、T1、T2和T3，且T0＜T1＜T2＜T3；同时预设风扇回转数Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ，且Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ＜Ⅳ＜Ⅴ＜Ⅵ；预设三个压缩机的频率对比值A、B和C，且A＜B＜C；再对空调器室外环境温度T进行检测和判断。
S2：若T≤T0，则执行步骤S31；若T＞T0，则执行步骤S41。
S31：对室外压缩机频率进行检测判断，并执行以下步骤：
S32：压缩机频率是否小于A，若是，则将室外风扇回转数设为Ⅰ，并返回步骤S1，继续检测；若否，则执行下一步。
S33：压缩机频率是否在A与B之间，若是，则将室外风扇回转数设为Ⅱ，并返回步骤S1：继续检测；若否，则执行下一步。
S34：则压缩机频率大于B，将室外风扇回转数设为Ⅲ，并返回步骤S1，继续检测。
S41：对温度T进行判断，若T0＜T＜T1，则执行步骤S411；若否，则执行S42。
S411：通过记录N秒内空调器室外环境温度的变化量Δt；当Δt＞0时，判断空调器室外环境温度处于上升趋势中，则执行步骤S31；当Δt≤0时，判断空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设定为Ⅳ，并相应地调节直流马达的转速，并返回步骤S1继续对空调器室外环境温度T进行检测。
S42：若T1≤T＜T2，则执行步骤S421；若否，则执行步骤S43。
S421：通过记录N秒内空调器室外环境温度的变化量Δt；当Δt＞0时，判断空调器室外环境温度处于上升趋势中，则将室外风扇的回转数达到设定值Ⅳ，并相应地调节直流马达的转速；当Δt≤0时，判断空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设定为Ⅴ，并相应地调节直流马达的转速，并返回步骤S1继续对空调器室外环境温度T进行检测。
S43：若T2≤T＜T3，则执行步骤S431；若否，则此时T3≤T，将室外风扇的回转数设定为Ⅵ，并相应地调节直流马达的转速，并返回步骤S1继续对空调器室外环境温度T进行检测。
S431：通过记录N秒内空调器室外环境温度的变化量Δt；当Δt＞0时，判断空调器室外环境温度处于上升趋势中，则将室外风扇的回转数设定为Ⅴ，并相应地调节直流马达的转速；当Δt≤0时，判断空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设定为Ⅵ，并相应地调节直流马达的转速，并返回步骤S1继续对空调器室外环境温度T进行检测。
请参阅图4，其为本发明实施例2的空调器室外环境温度与马达转速的变化关系图。
在空调器室外环境温度T处于高温区时，且空调器室外环境温度T处于上升状态时，马达转速也随着上升。具体的，T0＜T＜T1，则控制芯片根据压缩机频率的大小对马达转速进行控制。T1≤T＜T2，则将室外风扇的回转数达到设定值Ⅳ。T2≤T＜T3，将室外风扇的回转数设定为Ⅴ；T3≤T，将室外风扇的回转数设定为Ⅵ。
在空调器室外环境温度T处于高温区时，且空调器室外环境温度T处于下降状态时，马达转速随着下降；T3≤T或T2≤T＜T3时，将室外风扇的回转数设定为Ⅵ；T1≤T＜T2时，将室外风扇的回转数设定为Ⅴ；T0＜T＜T1，则将室外风扇的回转数达到设定值Ⅳ。
经对比，空调器室外环境温度T在处于上升的过程中，在不同的温度区间，室外风扇的回转数的档位也随着增大。空调器室外环境温度T在处于下降的过程中，不同的温度区间，室外风扇的回转数的档位随着减少。而在同一温度区间中，空调器室外环境温度T在处于下降的状态下的风扇回转数比处在上升的的状态下的风扇回转数的档位高出一位。
因为，当室外的温度传感器在检测空调器室外环境温度处于高温区且在持续上升时，会增大马达的转速以降低空调外机的温度。而随着马达转速的增大，空调外机的温度会随着下降，此时温度传感器检测的温度会降低。当从较高温度的区间降低到第一级的温度区间时，保持原来的马达转速不变，可以有效防止马达在两个温度区间的边界处来回切换转速档位，避免马达损坏，增加稳定性。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (6)
1.一种空调器室外机直流马达的控制方法，其特征在于：直流马达与空调器室外环境温度关联，并将空调器室外环境温度划分为低温区和高温区；在高温区中，根据温度控制直流马达的转速，温度越高，直流马达的转速越快；在低温区中，根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；
在所述低温区与高温区之间还设有一中间过渡区；
在中间过渡区中，当空调器室外环境温度处于上升趋势时，则根据压缩机频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则根据温度控制转速，温度越高，直流马达的转速越快。
2.一种空调器，其特征在于：所述空调器的室外机直流马达分别与控制芯片和温度传感器电连接，并在控制芯片中设定温度临界值T0将空调器室外环境温度划分为低温区和高温区；
当所述控制芯片接收的温度信号处于低温区时，则控制芯片根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；
当所述控制芯片接收的温度信号处于高温区时，则控制芯片根据空调器室外环境温度变化量控制直流马达的转速，温度越高，马达转速越快；
在控制芯片中预设一温度临界值T1；通过温度临界值T0和T1将空调器室外环境温度分为三个区间；
空调器室外环境温度T≤T0为低温区，控制芯片根据压缩机的频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；
T0＜T＜T1为中间过渡区，且空调器室外环境温度处于上升趋势时，则控制芯片根据压缩机频率控制直流马达的转速，压缩机的频率越高，直流马达的转速越快；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则控制芯片根据温度变化量控制温度转速，温度越高，直流马达的转速越快；
T1≤T为高温区，控制芯片根据空调器室外环境温度变化量控制直流马达的转速，温度越高，马达转速越快。
3.根据权利要求2所述空调器，其特征在于：在控制芯片中预设温度临界值T2和T3，且T0＜T1＜T2＜T3；通过T1、T2和T3将高温区划分为三个不同温度区间，所处的温度区间越高，该直流马达的转速越快。
4.根据权利要求3所述空调器，其特征在于：在高温区的三个温度区间中，当空调器室外环境温度处于上升趋势时，由该控制芯片控制马达增加转速；在空调器室外环境温度处于下降趋势时，由该控制芯片控制马达降低转速。
5.根据权利要求4所述空调器，其特征在于：在控制芯片中预设室外风扇的回转数Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ，且Ⅳ＜Ⅴ＜Ⅵ，并由控制芯片对空调器室外环境温度T进行判断：
当T0＜T＜T1，且空调器室外环境温度处于上升趋势时，则控制芯片根据压缩机频率控制直流马达的转速；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设为Ⅳ，并相应地调节直流马达的转速；
当T1≤T＜T2，且当外气温处于上升趋势时，则将室外风扇的回转数设为Ⅳ；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设定为Ⅴ；
当T2≤T＜T3，且当空调器室外环境温度处于上升趋势时，则将室外风扇的回转数设定为Ⅴ，并相应地调节直流马达的转速；当空调器室外环境温度处于下降趋势，则将室外风扇的回转数设定为Ⅵ，并相应地调节直流马达的转速；
当T3≤T时，则将室外风扇的回转数设定为Ⅵ，并相应地调节直流马达的转速。
6.根据权利要求5所述空调器，其特征在于：在控制芯片中预设室外风扇的回转数Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，且Ⅰ＜Ⅱ＜Ⅲ，预设三个压缩机的频率对比值A、B和C，且A＜B＜C；当T＜T0时，该控制芯片根据压缩机频率控制直流马达的转速：
当压缩机频率小于A时，将室外风扇回转数设为Ⅰ，并继续对压缩频率进行检测；
当压缩机频率在A与B之间时，将室外风扇回转数设为Ⅱ，并返回继续对压缩频率进行检测；
当压缩机频率大于B时，将室外风扇回转数设为Ⅲ，并返回继续对压缩频率进行检测。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |