CN104061145A - 变频压缩机的控制方法、装置及变频除湿机和变频窗机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变频压缩机的控制方法，其包括以下步骤：在接收到停机指令后，以预设降频速度控制所述变频压缩机的运行频率降低至第一频率；在所述变频压缩机以所述第一频率运行预设时间后，获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度；当所述变频压缩机的转子转动到所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，停止输出到所述变频压缩机的驱动信号以使所述变频压缩机停机。该变频压缩机的控制方法能够合理、迅速、可靠地控制变频压缩机停机，并且能够降低变频压缩机停机瞬间的抖动。本发明还公开了一种变频压缩机的控制装置以及一种变频除湿机、一种变频窗机。

Description

变频压缩机的控制方法、装置及变频除湿机和变频窗机

技术领域

本发明涉及变频控制技术领域，特别涉及一种变频压缩机的控制方法、一种变频压缩机的控制装置以及一种变频除湿机和一种变频窗机。

背景技术

变频除湿机、变频窗机在压缩机制冷运行时，整个制冷系统存在着压力差，如果在此时直接停机，则会造成压缩机抖动，从而导致除湿机、窗机整机振动较大，影响用户的使用。

对此，相关技术中提出了一种变频空调的停机方法及变频空调，其中该变频空调的停机方法是在正常停机时，需要计算出安全停机频率范围，然后降频到该频率范围内就直接停机。对于这种停机方法，一方面由于降频时间较长，导致从接收到停机指令到压缩机停机需要很长的一段时间，在此过程内会引起用户误解：关机后压缩机还在工作；另一方面，停机频率范围内的频率还是较高，以如此高的频率停机还是会造成很大的抖动。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种变频压缩机的控制方法，能够合理、迅速、可靠地控制变频压缩机停机，并且能够降低变频压缩机停机瞬间的抖动。

本发明的第二个目的在于提出一种变频压缩机的控制方法。本发明的第三个目的在于提出一种变频除湿机。本发明的第四个目的在于提出一种变频窗机。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种变频压缩机的控制方法，包括以下步骤：在接收到停机指令后，以预设降频速度控制所述变频压缩机的运行频率降低至第一频率；在所述变频压缩机以所述第一频率运行预设时间后，获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度；当所述变频压缩机的转子转动到所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，停止输出到所述变频压缩机的驱动信号以使所述变频压缩机停机。

根据本发明实施例的变频压缩机的控制方法，在接收到停机指令后首先控制变频压缩机的运行频率迅速降低至第一频率，然后在变频压缩机以第一频率运行预设时间后，获取变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，并当变频压缩机的转子转动到变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，停止输出到变频压缩机的驱动信号以使变频压缩机停机，由于是在变频压缩机的运行频率降低至第一频率之后和在变频压缩机负载转矩最小时使得变频压缩机停机，因此可大大降低变频压缩机停机瞬间的抖动，所以本发明实施例的变频压缩机的控制方法能够合理、迅速、可靠地控制变频压缩机停机，充分满足用户的使用。

根据本发明的一个实施例，所述预设降频速度与所述变频压缩机的当前运行频率和所述第一频率之差正相关。

根据本发明的一个实施例，获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度具体包括：分别获取n个转子机械周期内的n个负载转矩最小值，其中，n为大于1的整数；根据所述n个负载转矩最小值获取每个所述负载转矩最小值对应的转子机械角度；将所述n个负载转矩最小值对应的n个转子机械角度累加后进行平均滤波处理以获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度。

根据本发明的一些实施例，所述预设降频速度可以为2Hz/秒-12Hz/秒。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种变频压缩机的控制装置，包括：接收模块，用于接收停机指令；主控模块，用于根据所述停机指令生成频率控制指令；驱动模块，所述驱动模块根据所述频率控制指令以预设降频速度控制所述变频压缩机的运行频率降低至第一频率，并在所述变频压缩机以所述第一频率运行预设时间后，获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，以及当所述变频压缩机的转子转动到所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，所述驱动模块停止输出到所述变频压缩机的驱动信号以使所述变频压缩机停机。

根据本发明实施例的变频压缩机的控制装置，在接收模块接收到停机指令后，主控模块根据停机指令生成频率控制信号，驱动模块根据频率控制信号控制变频压缩机的运行频率迅速降低至第一频率，然后在变频压缩机以第一频率运行预设时间后，驱动模块获取变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，并当变频压缩机的转子转动到变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，驱动模块停止输出到变频压缩机的驱动信号以使变频压缩机停机，由于是在变频压缩机的运行频率降低至第一频率之后和在变频压缩机负载转矩最小时使得变频压缩机停机，因此可大大降低变频压缩机停机瞬间的抖动，所以本发明实施例的变频压缩机的控制装置能够合理、迅速、可靠地控制变频压缩机停机，充分满足用户的使用。

根据本发明的一个实施例，所述预设降频速度与所述变频压缩机的当前运行频率和所述第一频率之差正相关。

根据本发明的一个实施例，所述驱动模块还用于分别获取n个转子机械周期内的n个负载转矩最小值，并根据所述n个负载转矩最小值获取每个所述负载转矩最小值对应的转子机械角度，以及将所述n个负载转矩最小值对应的n个转子机械角度累加后进行平均滤波处理以获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，其中，n为大于1的整数。

根据本发明的一些实施例，所述预设降频速度可以为2Hz/秒-12Hz/秒。

并且，本发明的实施例提出了一种变频除湿机，其包括上述的变频压缩机的控制装置。

本发明实施例的变频除湿机在停机时，由于是控制其变频压缩机在运行频率降低至第一频率之后以及在负载转矩最小时停机，因此可大大降低变频压缩机停机瞬间的抖动，从而可降低其自身停机时的振动，能够合理、迅速、可靠地停机，充分满足用户的使用。

此外，本发明的实时还提出了一种变频窗机，其包括上述的变频压缩机的控制装置。

本发明实施例的变频窗机在停机时，由于是控制其变频压缩机在运行频率降低至第一频率之后以及在负载转矩最小时停机，因此可大大降低变频压缩机停机瞬间的抖动，从而可降低其自身停机时的振动，能够合理、迅速、可靠地停机，充分满足用户的使用。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明实施例的变频压缩机的控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个具体实施例的变频压缩机的控制方法的流程图；

图3为根据本发明一个实施例的变频压缩机的负载转矩曲线对应转子机械角度曲线的示意图；

图4为根据本发明实施例的变频压缩机的控制装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的变频压缩机的控制方法、变频压缩机的控制装置以及具有该变频压缩机的控制装置的变频除湿机和变频窗机。

图1为根据本发明实施例的变频压缩机的控制方法的流程图。如图1所示，该变频压缩机的控制方法包括以下步骤：

S1，在接收到停机指令后，以预设降频速度控制变频压缩机的运行频率降低至第一频率。

其中，第一频率可以是变频压缩机的规格书规定的变频压缩机允许运行的最小频率。

根据本发明的一个实施例，所述预设降频速度与所述变频压缩机的当前运行频率和所述第一频率之差正相关。例如，当接收到停机指令时，如果变频压缩机的运行频率比第一频率大很多(例如相差30Hz或以上)，则可以以10Hz/秒或以上的降频速度控制变频压缩机的运行频率迅速降低至第一频率，否则可以以5Hz/秒或以下的降频速度控制变频压缩机的运行频率迅速降低至第一频率。

在本发明的一些实施例中，所述预设降频速度可以为2Hz/秒-12Hz/秒。

S2，在变频压缩机以第一频率运行预设时间后，获取变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度。其中，预设时间可以为3秒。

根据本发明的一个实施例，获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度具体包括：分别获取n个转子机械周期内的n个负载转矩最小值，其中，n为大于1的整数；根据所述n个负载转矩最小值获取每个所述负载转矩最小值对应的转子机械角度；将所述n个负载转矩最小值对应的n个转子机械角度累加后进行平均滤波处理以获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度。

S3，当变频压缩机的转子转动到变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，停止输出到变频压缩机的驱动信号以使变频压缩机停机。

具体地，根据本发明的一个实施例，如图2所示，上述的变频压缩机的控制方法包括以下步骤：

S201，接收到停机指令，例如显示板接收用户输入的停机指令。

S202，根据停机指令生成频率控制信号，即言，主控板根据显示板接收到的停机指令生成频率控制信号，其中该频率控制信号对应目标值为0的频率控制指令。

S203，主控板把目标值为0的频率控制指令发给变频压缩机驱动电控板。

S204，变频压缩机驱动电控板接收到目标值为0的频率控制指令后，判断变频压缩机的当前运行频率是否大于第一频率。如果是，执行步骤S205；如果否，执行步骤S207。

S205，立即以预设降频速度控制变频压缩机的运行频率降频到该变频压缩机规格书指定的允许运行的最小频率即第一频率。在正常情况下，变频压缩机的升降频速度一般都是设为1Hz/秒。本发明实施例的预设降频速度根据需要可以调整为10Hz/秒或5Hz/秒，具体而言，如果变频压缩机驱动电控板接收到目标值为0的频率控制指令时变频压缩机的运行频率比最小频率大很多例如相差30Hz或以上时，则可以以10Hz/秒或以上的降频速度控制变频压缩机降频，否则可以以5Hz/秒或以下的降频速度控制变频压缩机降频，以减少停机过程中变频压缩机的运行时间。

S206，当变频压缩机驱动电控板控制变频压缩机的运行频率降低至变频压缩机规格书指定的允许运行的最小频率后，在该频率点继续运行预设时间例如3秒时间，该3秒时间可以根据变频除湿机或变频窗机的制冷系统降频到最小频率后的压力情况进行调整。在最小频率处运行3秒后，执行步骤S210。

S207，判断变频压缩机的当前运行频率是否为0。如果是，执行步骤S208；如果否，执行步骤S209。

S208，停止变频压缩机的输出。

S209，控制变频压缩机以当前运行频率运行3秒后，执行步骤S210。

S210，变频压缩机驱动电控板通过连续比较变频压缩机的负载转矩瞬时值，获取变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度。其中，变频压缩机的负载特性随转子机械频率成周期性变化，如图3所示，曲线a是变频压缩机U、V、W三相中的U相驱动电流曲线，曲线b是变频压缩机的负载转矩曲线，曲线c是变频压缩机的转子机械角度曲线。在转子机械角度变化一个周期的时间内(即转子从0度移动到360度)，变频压缩机的负载转矩特性呈现一个正弦波形状的变化曲线，其中正弦波的波谷就是负载转矩最小点。具体地，在本发明的实施例中，连续比较一个转子机械周期内(0～360度)的曲线b的数值，得出该周期的变频压缩机负载转矩最小的数值，记录下此最小数值对应的曲线C的变频压缩机的转子机械角度，以此类推，可以得到1，2，……n-2，n-1，n个转子机械周期负载转矩最小时所对应的变频压缩机的转子机械角度，把这些角度值累加起来并经过平均滤波算法得到一个平均角度值N，此N即作为负载转矩最小时对应的变频压缩机的转子机械角度。

S211，在第n+1个周期，当变频压缩机的转子转动到机械角度N时，变频压缩机驱动电控板停止驱动信号输出，以使变频压缩机停止，此时停机可以降低变频压缩机在停机时的抖动。

根据本发明实施例的变频压缩机的控制方法，在接收到停机指令后首先控制变频压缩机的运行频率迅速降低至第一频率，然后在变频压缩机以第一频率运行预设时间后，获取变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，并当变频压缩机的转子转动到变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，停止输出到变频压缩机的驱动信号以使变频压缩机停机，由于是在变频压缩机的运行频率降低至第一频率之后和在变频压缩机负载转矩最小时使得变频压缩机停机，因此可大大降低变频压缩机停机瞬间的抖动，所以本发明实施例的变频压缩机的控制方法能够合理、迅速、可靠地控制变频压缩机停机，充分满足用户的使用。

图4为根据本发明实施例的变频压缩机的控制装置的方框示意图。如图4所示，该变频压缩机的控制装置100包括：接收模块101、主控模块102和驱动模块103。

其中，接收模块101例如显示板用于接收停机指令，主控模块102例如主控板用于根据所述停机指令生成频率控制信号，该频率控制信号对应目标值为0的频率控制指令。驱动模块103例如变频压缩机驱动电控板根据所述频率控制信号以预设降频速度控制变频压缩机200的运行频率降低至第一频率，并在变频压缩机200以所述第一频率运行预设时间后，获取变频压缩机200的负载转矩最小时的转子机械角度，以及当变频压缩机200的转子转动到变频压缩机200的负载转矩最小时的转子机械角度，驱动模块103停止输出到变频压缩机的驱动信号以使变频压缩机200停机。

根据本发明的一个实施例，所述预设降频速度与所述变频压缩机的当前运行频率和所述第一频率之差正相关。例如，当驱动模块103接收到目标值为0的频率控制指令时，如果变频压缩机的运行频率比第一频率大很多(例如相差30Hz或以上)，则可以以10Hz/秒或以上的降频速度控制变频压缩机的运行频率迅速降低至第一频率，否则可以以5Hz/秒或以下的降频速度控制变频压缩机的运行频率迅速降低至第一频率。

在本发明的一些实施例中，所述预设降频速度可以为2Hz/秒-12Hz/秒。

根据本发明的一个实施例，驱动模块103在获取变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度时，分别获取n个转子机械周期内的n个负载转矩最小值，并根据所述n个负载转矩最小值获取每个所述负载转矩最小值对应的转子机械角度，以及将所述n个负载转矩最小值对应的n个转子机械角度累加后进行平均滤波处理以获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，其中，n为大于1的整数。

根据本发明实施例的变频压缩机的控制装置，在接收模块接收到停机指令后，主控模块根据停机指令生成频率控制信号，驱动模块根据频率控制信号控制变频压缩机的运行频率迅速降低至第一频率，然后在变频压缩机以第一频率运行预设时间后，驱动模块获取变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，并当变频压缩机的转子转动到变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，驱动模块停止输出到变频压缩机的驱动信号以使变频压缩机停机，由于是在变频压缩机的运行频率降低至第一频率之后和在变频压缩机负载转矩最小时使得变频压缩机停机，因此可大大降低变频压缩机停机瞬间的抖动，所以本发明实施例的变频压缩机的控制装置能够合理、迅速、可靠地控制变频压缩机停机，充分满足用户的使用。

并且，本发明的实施例提出了一种变频除湿机，其包括上述的变频压缩机的控制装置。

本发明实施例的变频除湿机在停机时，由于是控制其变频压缩机在运行频率降低至第一频率之后以及在负载转矩最小时停机，因此可大大降低变频压缩机停机瞬间的抖动，从而可降低其自身停机时的振动，能够合理、迅速、可靠地停机，充分满足用户的使用。

此外，本发明的实时还提出了一种变频窗机，其包括上述的变频压缩机的控制装置。

本发明实施例的变频窗机在停机时，由于是控制其变频压缩机在运行频率降低至第一频率之后以及在负载转矩最小时停机，因此可大大降低变频压缩机停机瞬间的抖动，从而可降低其自身停机时的振动，能够合理、迅速、可靠地停机，充分满足用户的使用。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种变频压缩机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在接收到停机指令后，以预设降频速度控制所述变频压缩机的运行频率降低至第一频率；

在所述变频压缩机以所述第一频率运行预设时间后，获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度；

当所述变频压缩机的转子转动到所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，停止输出到所述变频压缩机的驱动信号以使所述变频压缩机停机。

2.如权利要求1所述的变频压缩机的控制方法，其特征在于，所述预设降频速度与所述变频压缩机的当前运行频率和所述第一频率之差正相关。

3.如权利要求1所述的变频压缩机的控制方法，其特征在于，获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度具体包括：

分别获取n个转子机械周期内的n个负载转矩最小值，其中，n为大于1的整数；

根据所述n个负载转矩最小值获取每个所述负载转矩最小值对应的转子机械角度；

将所述n个负载转矩最小值对应的n个转子机械角度累加后进行平均滤波处理以获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度。

4.如权利要求1所述的变频压缩机的控制方法，其特征在于，所述预设降频速度为2Hz/秒-12Hz/秒。

5.一种变频压缩机的控制装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收停机指令；

主控模块，用于根据所述停机指令生成频率控制信号；

驱动模块，所述驱动模块根据所述频率控制信号以预设降频速度控制所述变频压缩机的运行频率降低至第一频率，并在所述变频压缩机以所述第一频率运行预设时间后，获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，以及当所述变频压缩机的转子转动到所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，所述驱动模块停止输出到所述变频压缩机的驱动信号以使所述变频压缩机停机。

6.如权利要求5所述的变频压缩机的控制装置，其特征在于，所述预设降频速度与所述变频压缩机的当前运行频率和所述第一频率之差正相关。

7.如权利要求5所述的变频压缩机的控制装置，其特征在于，所述驱动模块还用于分别获取n个转子机械周期内的n个负载转矩最小值，并根据所述n个负载转矩最小值获取每个所述负载转矩最小值对应的转子机械角度，以及将所述n个负载转矩最小值对应的n个转子机械角度累加后进行平均滤波处理以获取所述变频压缩机的负载转矩最小时的转子机械角度，其中，n为大于1的整数。

8.如权利要求5所述的变频压缩机的控制装置，其特征在于，所述预设降频速度为2Hz/秒-12Hz/秒。

9.一种变频除湿机，其特征在于，包括如权利要求5-8中任一项所述的变频压缩机的控制装置。

10.一种变频窗机，其特征在于，包括如权利要求5-8中任一项所述的变频压缩机的控制装置。