CN104236000B

CN104236000B - 一种空调室外风机启动方法

Info

Publication number: CN104236000B
Application number: CN201310238387.XA
Authority: CN
Inventors: 郭亮; 董晓莉; 寇秋莉
Original assignee: Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd; Haier Group Corp
Current assignee: Qingdao Haier Air Conditioner Gen Corp Ltd; Haier Group Corp
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2013-06-17
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2033-06-17
Also published as: CN104236000A

Abstract

本发明公开了一种空调室外风机启动方法，包括以下步骤：初始化步骤，空调上电开机，主控芯片发出室外风机开启指令，EEPROM向室外风机提供初始的占空比值为a的PWM电压；主控步骤，室外风机将实际转速反馈给主控芯片，主控芯片将实际转速与目标转速比较，若实际转速小于目标转速，则按照时间间隔T增大PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速；噪声反馈步骤，定时采集噪声信号，并将噪声信号强度与噪声目标强度比较，如果噪声强度大于目标强度，则增加时间间隔T的值。本发明的空调室外风机启动方法，采集噪声强度信号反馈至控制系统中作为室外风机启动控制的一个参数,自适应调节风机启动电压占空比,有效降低了启动噪声，也减少了风机系统匹配调试的工作量。

Description

一种空调室外风机启动方法

技术领域

本发明属于电机启动控制技术领域，涉及一种电机启动控制方法，具体地说，是涉及一种空调室外风机启动方法。

背景技术

空调的控制中，为控制外风机运转，EEPROM给定一个初始的PWM（脉冲宽度调制）占空比值a初始的间隔时间T，随后风机启动并运转，风机运转后，会将实际的转速反馈给主控芯片，主控芯片将实际转速和目标转速比较，如果实际转速小于目标转速，增大PWM占空比值，实际转速等于目标转速，空调外风机启动模式完成，每变化一次PWM占空比值的间隔时间和变化量均为定值,系统没有将风机由于共振所产生的噪声考虑进去,目前为了降低外风机启动时的噪音，避免共振点的产生，目前空调对外风机噪声的改善主要从设计上考虑，包括电机和风扇的选型、结构的优化和负载变化等，由于匹配性的问题，风机在启动时可能会产生特定频率的高强度噪声。这些非连续的噪声，容易让人感觉烦躁和不安，严重影响了空调室外机的音质和使用舒适性，对于已有的系统而言，重新设计和改进费时费力，工作量大，而且缺乏经济性，会在实际的生产中带来很多问题。

基于此，如何发明一种空调室外风机启动方法,采集噪声强度信号作为室外风机启动控制的一个参数,自适应调节风机启动电压占空比,以降低启动噪声,是本发明主要解决的技术问题。

发明内容

本发明为了解决现有空调室外风机启动过程中噪声大，不容易控制的问题，提供了一种空调室外风机启动方法，采集噪声强度信号作为室外风机启动控制的一个参数,自适应调节风机启动电压占空比,以降低启动噪声。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种空调室外风机启动方法，包括以下步骤：

初始化步骤，空调上电开机，主控芯片发出室外风机开启指令，EEPROM向室外风机提供初始的占空比值为a的PWM电压；

主控步骤，室外风机将实际转速反馈给主控芯片，主控芯片将实际转速与目标转速比较，若实际转速小于目标转速，则按照时间间隔T增大PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速；

噪声反馈步骤，定时采集噪声信号，并将噪声信号强度与噪声目标强度比较，如果噪声强度大于目标强度，则增加时间间隔T的值。

进一步的，在所述的主控步骤中，按照增量b增大PWM占空比值。

又进一步的，所述的b为定值或者变量，也即，若实际转速小于目标转速，则按照时间间隔T以固定的增量值增大PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速，也可以按照不固定的增量值增大PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速。

为了防止室外风机启动模式中将风机转速提升的过大，以至于大于目标转速，在所述的主控步骤中，还包括以下步骤：

若实际转速大于目标转速，按照时间间隔T1减小PWM占空比值，若实际转速等于目标转速，则室外风机启动模式完成。

进一步的，在所述的主控步骤中，按照减量c减小PWM占空比值。

又进一步的，所述的c为定值或者变量。也即，若实际转速大于目标转速，则按照时间间隔T1以固定的减量值减小PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速，也可以按照不固定的减量值减小PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速。

优选的，为了将调整值做记录，在所述的主控步骤和噪声反馈步骤中，每调整一次PWM占空比值和时间间隔T，EEPROM均做记录。

在所述的主控步骤中，室外风机启动模式完成后，确定并记忆最后一次调整的时间间隔T值，并将其作为下一次启动过程中初始时间间隔T。本发明从控制上考虑，采用优化的直流电机启动控制方式，自动优化程序的运行，在程序运行结束后，可被芯片确认和记忆。下次启动时即可以按照调节好的方式运行，减少了风机系统匹配调试的工作量。

由于风机不同的转速所产生的噪声也不同，因此，在风机启动过程中不同的阶段应分别设置噪声目标强度值，在所述的噪声反馈步骤中，还包括以下步骤：

确定当前噪声目标强度值的方法为：根据当前室外风机已经启动的时间，查找出预存的与其相对应的当前噪声目标强度值。

优选的，室外风机启动的时间分为三个阶段，每个阶段分别对应有噪声目标强度值：

0～t1: 噪声目标强度值为P1;

t1～t2: 噪声目标强度值为P2;

t2以上: 噪声目标强度值为P3;

其中，t1、t2以及P1、P2、 P3均为正数。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的空调室外风机启动方法，采集噪声强度信号反馈至控制系统中作为室外风机启动控制的一个参数,自适应调节风机启动电压占空比,有效降低了启动噪声；从控制上考虑，采用优化的直流电机启动控制方式，自动优化程序的运行，在程序运行结束后，可被芯片确认和记忆，下次启动时即可以按照调节好的方式运行，降低风机启动时的噪音，弥补了设计上的不足，也减少了风机系统匹配调试的工作量。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明所提出的空调室外风机启动方法的一种实施例流程图；

图2是实施例一中的PWM波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

实施例一，参见图1所示，本实施例的空调室外风机启动方法，包括以下步骤：

其中，空调上电开机后，空调主控芯片发出室外风机开启指令，进入室外风机启动模式，室外风机继电器打开，直流电机的转速计算公式如下：n=(U-IR)/Kφ，其中U为电枢端电压，I为电枢电流，R为电枢电路总电阻，φ为每极磁通量，K为电动机结构参数。可以看出，转速和U、I有关，并且可控量只有这两个，我们可以通过调节这两个量来改变转速。我们知道，I可以通过改变电压进行改变，而我们常提到的PWM控制也就是用来调节电压波形的常用方法，这里我们也就是用PWM控制来进行电机转速调节的。通过单片机输出一定频率的方波，方波的占空比大小绝对平均电压的大小，也决定了电机的转速大小，因此，在EEPROM中预存储有初始的占空比值为a的PWM电压，随后风机启动并运转，风机运转后，会将实际转速反馈给主控芯片，主控芯片通过判断实际转速和目标转速的大小关系，通过调整PWM占空比进而调整风机转速，直至实际转速等于目标转速，空调外风机启动模式完成。

参加图2所示，占空比D=Ton/( Ton+ Toff)= Ton/ Ts。

作为一个具体的实施方式，在主控步骤中，可以按照增量b增大PWM占空比值。其中，b可以为定值也可以为变量，也即，若实际转速小于目标转速，则按照时间间隔T以固定的增量值b增大PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速，也可以按照不固定的增量值b增大PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速。即假设Ton+Toff=500us，初始Ton=50us，每隔20s增加一次Ton值，增量为25us，即D= Ton/Ton+Toff，就会增加。如需减少占空比，增量就可以设为负值如-25us。

在噪声反馈步骤中，空调外风机启动运转时，噪音传感器会隔一定时间采集一次噪声信号，然后将噪声信号处理并记录下每次噪声的强度，由芯片将每次噪声强度和噪声目标强度比较，如果噪声强度小于等于目标强度，则不改变间隔时间T值，按室外风机风速控制正常运转，如果噪声强度大于目标强度，则增加间隔时间T的值，然后按室外风机风速控制变化风速。本实施例中的空调室外风机启动方法，根据噪声信号的强度调整时间间隔T的值，由EEPROM记录并确认T值，但每变化一次PWM占空比值a的间隔时间T由噪音信号处理模块控制。当外风机实际转速大于目标转速，则减少 PWM占空比值，此情况下的间隔时间T1为芯片初始设定不发生变化。

若实际转速大于目标转速，按照时间间隔T1减小PWM占空比值，若实际转速等于目标转速，则室外风机启动模式完成。同样的，主控步骤中，按照减量c减小PWM占空比值，其中 c可以为定值或者变量。也即，若实际转速大于目标转速，则按照时间间隔T1以固定的减量值c减小PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速，也可以按照不固定的减量值c减小PWM占空比值，直至实际转速等于目标转速。如图2所示，如需减少占空比，增量就可以设为负值如-25us。

为了将调整值做记录，在所述的主控步骤和噪声反馈步骤中，每调整一次PWM占空比值和时间间隔T，EEPROM均做记录。而且，在所述的主控步骤中，室外风机启动模式完成后，确定并记忆最后一次调整的时间间隔T值，并将其作为下一次启动过程中初始时间间隔T。本发明从控制上考虑，采用优化的直流电机启动控制方式，自动优化程序的运行，在程序运行结束后，可被芯片确认和记忆。下次启动时即可以按照调节好的方式运行，减少了风机系统匹配调试的工作量。

由于风机不同的转速所产生的噪声也不同，因此，在风机启动过程中不同的阶段应分别设置噪声目标强度值，在噪声反馈步骤中，还包括以下步骤：

风机启动初期噪声较小，随后逐渐增大，根据目前的经验值，室外风机启动的时间分为三个阶段，每个阶段分别对应有噪声目标强度值：

0～t1: 噪声目标强度值为P1;

t1～t2: 噪声目标强度值为P2;

t2以上: 噪声目标强度值为P3;

其中，t1、t2以及P1、P2、 P3均为正数。

具体在本实施例中，比如，分为以下三个阶段：

0-1.5s，噪声目标强度值为20分贝;

1.5-3s，噪声目标强度值为40分贝;

3s以上，噪声目标强度值为50分贝;

每个阶段范围是上下偏0.5秒，所设置的噪声目标强度值可以上下偏差5分贝。

本实施例的空调室外风机启动方法，通过采集噪声强度信号反馈至控制系统中作为室外风机启动控制的一个参数,自适应调节风机启动电压占空比,有效降低了启动噪声；从控制上考虑，采用优化的直流电机启动控制方式，自动优化程序的运行，在程序运行结束后，可被芯片确认和记忆，下次启动时即可以按照调节好的方式运行，降低风机启动时的噪音，弥补了设计上的不足，也减少了风机系统匹配调试的工作量。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种空调室外风机启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

初始化步骤，空调上电开机，主控芯片发出室外风机开启指令，EEPROM 向室外风机提供初始的占空比值为a 的PWM 电压；

主控步骤，室外风机将实际转速反馈给主控芯片，主控芯片将实际转速与目标转速比较，若实际转速小于目标转速，则按照时间间隔T 增大PWM 占空比值，直至实际转速等于目标转速；

噪声反馈步骤，定时采集噪声信号，并将噪声信号强度与噪声目标强度比较，如果噪声强度大于目标强度，则增加时间间隔T 的值。

2.根据权利要求1 所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，在所述的主控步骤中，按照增量b 增大PWM 占空比值。

3.根据权利要求2 所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，所述的b 为定值或者变量。

4.根据权利要求1-3 任一项权利要求所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，在所述的主控步骤中，还包括以下步骤：

若实际转速大于目标转速，按照时间间隔T1 减小PWM 占空比值，若实际转速等于目标转速，则室外风机启动模式完成。

5.根据权利要求4 所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，在所述的主控步骤中，按照减量c 减小PWM 占空比值。

6.根据权利要求5 所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，所述的c 为定值或者变量。

7.根据权利要求6 所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，在所述的主控步骤和噪声反馈步骤中，每调整一次PWM 占空比值和时间间隔T，EEPROM 均做记录。

8.根据权利要求7 所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，在所述的主控步骤中，室外风机启动模式完成后，确定并记忆最后一次调整的时间间隔T 值，并将其作为下一次启动过程中初始时间间隔T。

9.根据权利要求1 所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，在所述的噪声反馈步骤中，还包括以下步骤：

10.根据权利要求9 所述的空调室外风机启动方法，其特征在于，室外风机启动的时间分为三个阶段，每个阶段分别对应有噪声目标强度值：

0 ～ t1: 噪声目标强度值为P1;

t1 ～ t2: 噪声目标强度值为P2;

t2 以上: 噪声目标强度值为P3;

其中，t1、t2以及P1、P2、 P3 均为正数。