CN104005943A - 压缩机的控制系统及方法、空调机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机的控制系统及方法、空调机。其中，压缩机的控制系统包括：控制电路，该控制电路包括：控制装置和继电器，其中，控制装置与继电器连接，用于向继电器发出闭合信号或断开信号；继电器与压缩机连接，用于根据闭合信号控制压缩机启动；其中，在压缩机启动之后，根据断开信号断开继电器。通过本发明，实现了通过弱电信号控制继电器触点的吸合或断开而启动压缩机的效果，从而不会因启动继电器易损坏或低电压下启动继电器粘连而损坏压缩机，同时降低了成本。

Description

压缩机的控制系统及方法、空调机

技术领域

本发明涉及压缩机控制领域，具体而言，涉及一种压缩机的控制系统及方法、空调机。

背景技术

在现有技术中压缩机的启动方式为启动继电器+启动电容+运行电容的启动方式，该启动方式通过启动继电器的闭合或断开来控制启动电容C2’的并入及断开，其详细启动原理如下：

对于单相异步电动机，当线圈通入交流电时，会产生一个按正弦变化的“交变脉冲磁场”，此磁场由大小相等、方向相反的两个旋转磁场组成，故在转子上产生的合并电磁转矩为零，因此单相电机只有一套绕组是启动不了的。为了使单相异步电动机能启动，必须在定子铁芯上安装两套绕组，一套主绕组，一套副绕组，两套绕组空间位置上相差90℃，而且两套绕组的启动电流在时间上必须有相位差，才能产生旋转磁场，此相位差的角度最好为90°，才能得到近似圆形的旋转磁场。在空调器上，一般采用在副绕组上并联一个电容的方法得到此相位差，电容器的作用是使副绕组回路阻抗呈容性，这样副绕组的启动电流就超前电源电压一个角度，而主绕组是感性的，其启动电流落后电源电压一个角度，副绕组的启动电流就能领先主绕组启动电流一个较大角度。

如图1所示，在该压缩机第一启动电路中，启动继电器为电压感应型继电器，并且该继电器为常闭的，由于启动绕组间的电压与压缩机的运转速度成比例，当压缩机启动后，电机达到正常速度，启动继电器KM2两端的电压升高迫使继电器断开，从而断开启动电容与启动绕组的连接。因此当压缩机从电源获取电能刚开始启动时，启动电容C2’并入运行电容C1’，电容增大后使得压缩机启动时产生近似于圆形的旋转磁场，从而增大压缩机的启动力矩，当压缩机启动后，启动继电器两端的电压升高使得开关断开，启动电容断开连接，压缩机采用单运行电容运行。

然而如图1所示的启动继电器会有触点损坏等问题，触点损坏会导致压缩机无法正常启动，而且启动继电器存在低电压下粘连的现象，即在低电压下，因启动继电器两端的电压逐渐降低，将导致启动继电器重新恢复吸合状态，此时启动电容将参与运行，相当于在压缩机运行过程中增大了运行电容，使得运行过程中的电流及压缩机线圈绕组温度升高，可能会损坏压缩机；另外启动继电器成本也较高。

针对现有技术中在启动压缩机时，通过启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的开合，在启动继电器两端电压为低电压时启动继电器的触点容易粘连，从而损坏压缩机的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术在启动压缩机时，通过启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的开合，在启动继电器两端电压为低电压时启动继电器的触点容易粘连，从而损坏压缩机的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种压缩机的控制系统及方法、空调机，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压缩机的控制系统，该系统包括：控制电路，包括：控制装置和继电器，其中，控制装置与继电器连接，用于向继电器发出闭合信号或断开信号；继电器与压缩机连接，用于根据闭合信号控制压缩机启动；其中，在压缩机启动之后，控制装置发出断开信号以断开继电器。

进一步地，控制装置包括第一处理器，第一处理器，连接于继电器与控制装置的电能输入端之间，用于在通过控制装置的电能输入端获取电能的同时，向继电器发送闭合信号，以使继电器的触点闭合，继电器的触点闭合以接通压缩机的启动电路中的第一电容与压缩机的回路，以启动压缩机；在继电器的触点闭合达到预设时间之后，第一处理器还用于向继电器发送断开信号，以使继电器的触点断开，以断开第一电容与压缩机的回路。

进一步地，控制装置还包括：计时器和检测装置，计时器，与第一处理器连接，用于在第一处理器向继电器发送闭合信号时开始计时，以获取启动时间；检测装置，连接于计时器与第一处理器之间，用于检测启动时间是否达到预设时间。

进一步地，控制装置的电能输入端包括：火线输入端和零线输入端，控制装置通过火线输入端和零线输入端获取电能。

进一步地，启动电路还包括：第二电容，其中，第一电容于第二电容并联连接，第一电容的第一端与继电器的第一端连接，第二电容的第一端与继电器的第二端连接，第一电容的第二端与第二电容的第二端连接，继电器的触点闭合以接通第一电容与压缩机的回路，在第一电容与压缩机的回路接通之后，压缩机的定子与转子之间的气隙中产生第一磁场，并通过第一磁场启动压缩机；压缩机的副绕组输出端与第二电容的第一端连接，压缩机的主绕组输出端与第二电容的第二端连接。

进一步地，压缩机的主绕组输出端与电源零线连接，压缩机还包括火线连接端，火线连接端与电源火线连接，压缩机通过电源零线和电源火线获取电源的供电电能。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种压缩机的控制方法，该方法包括：控制装置向继电器发出闭合信号；继电器根据闭合信号控制压缩机启动；在压缩机启动之后，控制装置发出断开信号以断开继电器。

进一步地，控制装置发出断开信号以断开继电器的步骤包括：在控制装置向继电器发出闭合信号的同时，启动计时器，以获取启动时间；检测启动时间是否达到预设时间；在启动时间达到预设时间的情况下，向继电器发送断开信号以断开继电器。

进一步地，控制装置发出断开信号以断开继电器的步骤包括：获取压缩机的第一转速；检测第一转速是否达到预设转速；在第一转速达到预设转速的情况下，向继电器发送断开信号以断开继电器。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种空调机，该空调机包括：压缩机的控制系统。

通过本发明，通过控制电路中的控制装置向继电器发送闭合信号或断开信号，继电器根据闭合信号控制压缩机启动，并在压缩机启动之后根据断开信号断开继电器，从而可以通过控制装置的弱电信号控制继电器触点的吸合及断开，以通过继电器控制压缩机的启动，而替代了现有技术中采用启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的吸合及断开，解决了现有技术中在启动压缩机时，通过启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的开合，在启动继电器两端电压为低电压时启动继电器的触点容易粘连，从而损坏压缩机的问题，实现了通过弱电信号控制继电器触点的吸合或断开而启动压缩机的效果，从而不会因启动继电器易损坏或低电压下启动继电器粘连而损坏压缩机，同时降低了成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术压缩机启动电路的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的压缩机的控制系统的结构示意图；

图3是根据图2所示实施例的压缩机的控制系统的结构示意图；以及

图4是根据本发明实施例的压缩机的控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图2是根据本发明实施例的压缩机的控制系统的结构示意图。图3是根据图2所示实施例的压缩机的控制系统的结构示意图。

如图2和图3所示，该控制系统包括：控制电路10，包括：控制装置11和继电器13，其中，控制装置11与继电器13连接，用于向继电器13发出闭合信号或断开信号；继电器13与压缩机30连接，用于根据闭合信号控制压缩机启动；其中，在压缩机30启动之后，控制装置11发出断开信号以断开继电器13。

采用本发明的控制系统，通过控制电路中的控制装置向继电器发送闭合信号或断开信号，继电器根据闭合信号控制压缩机启动，并在压缩机启动之后控制装置发出断开信号以断开继电器，从而可以通过控制装置的弱电信号控制继电器触点的吸合及断开，以通过继电器控制压缩机的启动，而替代了现有技术中采用启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的吸合及断开，解决了现有技术中在启动压缩机时，通过启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的开合，在启动继电器两端电压为低电压时启动继电器的触点容易粘连，从而损坏压缩机的问题，实现了通过弱电信号控制继电器触点的吸合或断开而启动压缩机的效果，从而不会因启动继电器易损坏或低电压下启动继电器粘连而损坏压缩机，同时降低了成本。

其中，上述实施例中的继电器不采用现有技术中的启动继电器，上述实施例中的继电器是需要通过控制装置进行弱电信号的控制才可以实现触点的吸合或断开的继电器，上述实施例中的继电器可以采用能承受压缩机的副绕组启动电容端的电流冲击的继电器，例如：OMRONG4A-1A-E，采用该继电器成本相对于启动继电器来说成本低；压缩机30可以是空调器的压缩机，控制装置11可以通过闭合信号或断开信号使得继电器13得电或失电，从而使得继电器13的触点吸合或断开。

具体地，如图3所示，在本发明的上述实施例中的控制电路10可以设置在空调器的控制器主板（也即空调器的PCB主板）中，即如图3所示的可以将继电器和控制装置设置在控制器主板上，也可以只将控制电路中的控制装置设置在空调器的控制器主板上。通过空调器的控制器主板控制继电器13的吸合及断开时间，压缩机30在上电准备启动时，空调器的控制器主板得电，同时控制电路10中的控制装置11给出闭合信号给继电器13，以使得继电器13的触点闭合，接通第一电容与压缩机30的回路，第一电容C1并入第二电容C2，增大压缩机30的启动力矩，以启动压缩机30，当压缩机30启动后，压缩机30的定子与转子的气隙中产生接近圆形的旋转磁场，控制装置11给出断开信号以使继电器13的触点断开，以关断第一电容与压缩机30的回路，从而使压缩机30继续保持圆形磁场平稳运行。

具体地，在上述实施例中，由于在启动时压缩机30的启动电路中的第二电容产生的气隙磁场是一个椭圆形磁场，该椭圆形磁场的转速是脉动的，该磁场的幅值大小是变动的，它的启动转矩较低，启动电流较大，压缩机30无法启动，在控制装置11发出闭合信号之后，继电器13的触点吸合，图3中所示的第一电容C1并入第二电容C2，加大压缩机30的启动电路的电容量，以增大压缩机30的启动力矩，从而可使得压缩机30的定子与转子的气隙中产生接近圆形的磁场，从而得到更大的启动转矩，以启动压缩机30，当压缩机30启动之后，压缩机30的定子与转子的气隙中产生接近圆形的旋转磁场，控制装置11发出断开信号，以断开继电器13的触点，继电器13的触点断开，从而断开第一电容与压缩机30的回路，从而保证压缩机30继续保持圆形磁场平稳运行。

在上述实施例中，通过控制装置11向继电器13发送闭合信号或断开信号，可以对继电器13触点的吸合或断开进行灵活控制，提高了可靠性，降低了成本。

在本发明的一个实施例中，控制装置可以包括第一处理器，第一处理器，连接于继电器与控制装置的电能输入端之间，用于在第一处理器通过控制装置的电能输入端获取电能的同时，向继电器发送闭合信号，以使继电器的触点闭合，继电器的触点闭合以接通压缩机的启动电路中的第一电容与压缩机的回路，以启动压缩机；在继电器的触点闭合达到预设时间之后，第一处理器还用于向继电器发送断开信号，以使继电器的触点断开，以断开第一电容与压缩机的回路。其中，预设时间可以是1秒，也可以事先通过实验确定压缩机30启动所需的最长时间，并将此时间作为预设时间。

具体地，可以预先在第一处理器的芯片中写入编写好的程序，通过程序控制第一电容与压缩机的回路的连接时间。具体地，可以将预设时间写入上述程序中。

在本发明的另一实施例中，控制装置11还可以包括：计时器和检测装置，计时器，与第一处理器连接，用于在第一处理器向继电器发送闭合信号时开始计时，以获取启动时间；检测装置，连接于计时器与第一处理器之间，用于检测启动时间是否达到预设时间。

具体地，第一处理器，通过控制装置11的电能输入端获取电能，在控制装置11获得电能的同时，第一处理器向继电器13发送闭合信号，以使继电器13的触点闭合，以接通压缩机30的启动电路中的第一电容与压缩机30的回路，以启动压缩机30；计时器，与第一处理器连接，用于在第一处理器向继电器13发送闭合信号时开始计时，以获取启动时间；检测装置，与计时器连接，用于检测启动时间是否达到预设时间；第一处理器用于在启动时间达到预设时间的情况下，向继电器13发送断开信号，以使继电器13的触点断开，以断开第一电容与压缩机30的回路。其中，预设时间可以是1秒。

另外，控制装置11还可以通过监测压缩机30的转速确定是否发送断开信号。当压缩机30的当前转速达到预设转速时，控制装置11向继电器13发送断开信号。

在图3所示的实施例中，控制装置11的电能输入端可以包括：火线输入端和零线输入端，控制装置11通过火线输入端和零线输入端获取电能。

根据本发明的上述实施例，启动电路还可以包括：第二电容，其中，第一电容于第二电容并联连接，第一电容的第一端与继电器13的第一端连接，第二电容的第一端与继电器13的第二端连接，第一电容的第二端与第二电容的第二端连接，继电器13的触点闭合以接通第一电容与压缩机的回路，在第一电容与压缩机的回路接通之后，压缩机30的定子与转子之间的气隙中产生第一磁场，并通过第一磁场启动压缩机30；压缩机30的副绕组输出端与第二电容的第一端连接，压缩机30的主绕组输出端与第二电容的第二端连接。

如图3所示的实施例，压缩机30的主绕组输出端与电源零线连接，压缩机30还可以包括火线连接端，火线连接端与电源火线连接，压缩机30通过电源零线和电源火线获取电源的供电电能。

具体地，如图3所示，C为压缩机的火线连接端，R为主绕组输出端，S为副绕组输出端，N为压缩机的电源零线，N1为控制电路的零线输入端，AC-L为控制电路的火线输入端。

图4是根据本发明实施例的压缩机的控制方法的流程图，如图4所示该方法包括如下步骤：

步骤S102，控制装置向继电器发出闭合信号。

步骤S104，继电器根据闭合信号控制压缩机启动。

步骤S106，在压缩机启动之后，控制装置发出断开信号以断开继电器。

采用本发明的控制方法，通过控制装置向继电器发送闭合信号或断开信号，继电器根据闭合信号控制压缩机启动，并在压缩机启动之后控制装置发出断开信号以断开继电器，从而可以通过控制装置的弱电信号控制继电器触点的吸合及断开，以通过继电器控制压缩机的启动，而替代了现有技术中采用启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的吸合及断开解决了现有技术中在启动压缩机时，通过启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的开合，在启动继电器两端电压为低电压时启动继电器的触点容易粘连，从而损坏压缩机的问题，实现了通过弱电信号控制继电器触点的吸合或断开而启动压缩机的效果，从而不会因启动继电器易损坏或低电压下启动继电器粘连而损坏压缩机，同时降低了成本。

在本发明的上述实施例中，控制装置11发出断开信号以断开继电器13的步骤可以包括：在控制装置11向继电器13发出闭合信号的同时，启动计时器，以获取启动时间；检测启动时间是否达到预设时间；在启动时间达到预设时间的情况下，向继电器13发送断开信号以断开继电器13。

根据本发明的上述实施例，控制装置11发出断开信号以断开继电器13的步骤可以包括：获取压缩机30的第一转速；检测第一转速是否达到预设转速；在第一转速达到预设转速的情况下，向继电器13发送断开信号以断开继电器13。

本发明还提供了一种空调机，该空调机可以包括：压缩机的控制系统。

在本发明的空调机中通过控制电路中的控制装置向继电器发送闭合信号或断开信号，继电器根据闭合信号控制压缩机启动，并在压缩机启动之后控制装置发出断开信号以断开继电器，从而可以通过控制装置的弱电信号控制继电器触点的吸合及断开，以通过继电器控制压缩机的启动，而替代了现有技术中采用启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的吸合及断开，解决了现有技术中在启动压缩机时，通过启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的开合，在启动继电器两端电压为低电压时启动继电器的触点容易粘连，从而损坏压缩机的问题，实现了通过弱电信号控制继电器触点的吸合或断开而启动压缩机的效果，从而不会因启动继电器易损坏或低电压下启动继电器粘连而损坏压缩机，同时降低了成本。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：通过控制电路中的控制装置向继电器发送闭合信号或断开信号，继电器根据闭合信号控制压缩机启动，并在压缩机启动之后根据断开信号断开继电器，从而可以通过控制装置的弱电信号控制继电器触点的吸合及断开，以通过继电器控制压缩机的启动，而替代了现有技术中采用启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的吸合及断开，解决了现有技术中在启动压缩机时，通过启动继电器两端的电压控制启动继电器触点的开合，在启动继电器两端电压为低电压时启动继电器的触点容易粘连，从而损坏压缩机的问题，实现了通过弱电信号控制继电器触点的吸合或断开而启动压缩机的效果，从而不会因启动继电器易损坏或低电压下启动继电器粘连而损坏压缩机，同时降低了成本。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压缩机的控制系统，其特征在于，包括：

控制电路包括：控制装置和继电器，其中，

所述控制装置与所述继电器连接，用于向所述继电器发出闭合信号或断开信号；

所述继电器与压缩机连接，用于根据所述闭合信号控制所述压缩机启动；

其中，在所述压缩机启动之后，所述控制装置发出所述断开信号以断开所述继电器。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置包括第一处理器，

所述第一处理器，连接于所述继电器与所述控制装置的电能输入端之间，用于在通过所述控制装置的电能输入端获取电能的同时，向所述继电器发送所述闭合信号，以使所述继电器的触点闭合，所述继电器的触点闭合以接通所述压缩机的启动电路中的第一电容与所述压缩机的回路，以启动所述压缩机；

在所述继电器的触点闭合达到预设时间之后，所述第一处理器还用于向所述继电器发送所述断开信号，以使所述继电器的触点断开，以断开所述第一电容与所述压缩机的回路。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括：计时器和检测装置，

所述计时器，与所述第一处理器连接，用于在所述第一处理器向所述继电器发送所述闭合信号时开始计时，以获取启动时间；

所述检测装置，连接于所述计时器与所述第一处理器之间，用于检测所述启动时间是否达到所述预设时间。

4.根据权利要求2或3所述的控制系统，其特征在于，

所述控制装置的电能输入端包括：火线输入端和零线输入端，所述控制装置通过所述火线输入端和所述零线输入端获取所述电能。

5.根据权利要求2或3所述的控制系统，其特征在于，所述启动电路还包括：第二电容，其中，

所述第一电容与所述第二电容并联连接；

所述第一电容的第一端与所述继电器的第一端连接，所述第二电容的第一端与所述继电器的第二端连接，所述第一电容的第二端与所述第二电容的第二端连接，所述继电器的触点闭合以接通所述第一电容与所述压缩机的回路，在所述第一电容与所述压缩机的回路接通之后，所述压缩机的定子与转子之间的气隙中产生第一磁场，并通过所述第一磁场启动所述压缩机；

所述压缩机的副绕组输出端与所述第二电容的第一端连接，所述压缩机的主绕组输出端与所述第二电容的第二端连接。

6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述压缩机的主绕组输出端与电源零线连接，所述压缩机还包括火线连接端，所述火线连接端与电源火线连接，所述压缩机通过所述电源零线和所述电源火线获取电源的供电电能。

7.一种压缩机的控制方法，其特征在于，包括：

控制装置向继电器发出闭合信号；

所述继电器根据所述闭合信号控制压缩机启动；

在所述压缩机启动之后，所述控制装置发出断开信号以断开所述继电器。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制装置发出断开信号以断开所述继电器的步骤包括：

在所述控制装置向所述继电器发出闭合信号的同时，启动计时器，以获取启动时间；

检测所述启动时间是否达到预设时间；

在所述启动时间达到所述预设时间的情况下，向所述继电器发送所述断开信号以断开所述继电器。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制装置发出断开信号以断开所述继电器的步骤包括：

获取所述压缩机的第一转速；

检测所述第一转速是否达到预设转速；

在所述第一转速达到所述预设转速的情况下，向所述继电器发送所述断开信号以断开所述继电器。

10.一种空调机，其特征在于，包括权利要求1至6中任意一项所述的压缩机的控制系统。