CN104329777A - 一种频率控制方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的频率控制方法和系统，实时获取机组的进水温度，并分别基于预先设定的压缩机频率、风机频率与进水温度间的函数关系，计算机组的压缩机目标频率及风机目标频率；后续依据计算的目标频率值对压缩机及风机频率进行相应调节。可见，本发明通过预先研究、设定机组频率与进水温度间的函数关系，实现了机组频率调节与进水温度变化间的合理匹配，保证了机组在不同进水温度下都能够对应一个合适的频率值，规避了现有分区间控制方式在进水温度跨区间变化时机组频率差别较大、以及未跨区间变化时频率不随进水温度的变化而变化的问题，实现了机组频率的合理调节，能够使机组实时发挥其最优能效，提高了机组运行的稳定性和可靠性。

Description

一种频率控制方法和系统
技术领域
本发明属于空调机组的频率控制、调节技术领域，尤其涉及一种频率控制方法和系统。
背景技术
空调机组中，一般依据机组进水温度对压缩机、风机频率进行分区间控制，机组进水温度在一个温度区间对应一个固定的压缩机频率及一个固定的风机频率。
目前，一般将进水温度分为3个区间，每个温度区间内，压缩机及风机均保持相应固定的频率运行，当进水温度跨区间变化时，压缩机及风机的频率调节为另一个温度区间所对应的数值。该控制方式下，机组频率的调节未能与进水温度的变化合理匹配，当进水温度未跨区间变化时，压缩机及风机的频率不随进水温度的变化而变化，从而温变跨度较大时，压缩机及风机频率可能未进行任何调节，导致机组不能实时发挥其最优能效，浪费了机组性能；当进水温度处于区间边界时，微小的温度变化就可能导致压缩机及风机频率调节为另一温度区间所对应的数值，导致相似的进水温度对应的压缩机、风机频率差别较大，降低了机组运行的稳定性和可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种频率控制方法和系统，以解决现有控制方式存在的上述问题，使机组实时发挥其最优能效，提高机组运行的稳定性和可靠性。
为此，本发明公开如下技术方案：
一种频率控制方法，包括：
实时获取机组的进水温度；
分别依据预先设定的压缩机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第一函数关系、风机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第二函数关系，利用所述实时的进水温度计算机组的压缩机目标频率及风机目标频率；
判断计算所得的所述压缩机目标频率、风机目标频率分别与机组当前所采用的压缩机频率、风机频率是否相同；
若判断结果为否，则发出频率控制指令，以控制机组的压缩机频率及风机频率分别调节为所述压缩机目标频率、风机目标频率。
上述方法，优选的，所述第一函数关系的表达式为A＝a1T2+b1T+c1，所述第二函数关系的表达式为B＝b2T+c2，其中：
所述T表示进水温度，A表示压缩机频率，a1、b1、c1为常系数；
所述B表示风机频率，b2、c2为常系数；
所述A、B分别取整数，所述a1、c1、b2、c2均大于或等于0。
上述方法，优选的，若b1＝0，则设定X1＝25，X2＝32，X3＝45；
当b1＝0时，基于所述第一函数关系及所述第二函数关系，所述压缩机频率A及风机频率B的取值分别为：
T≤X1时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝B1Hz；
X1＜T≤X2时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝b2T+c2；
X2＜T≤X3时，A＝A2Hz，B＝b2T+c2；
T＞X3时，A＝A2Hz，B＝B2Hz；
其中，a1∈[0.021，0.025]，c1∈[34.375，35.472]，b2∈[0，0.5]，c2∈[22.5,45]，A2∈[57，60]，B1＝35，B2＝45，且所述a1，b1，c1，b2，c2，A2，B1，B2均一一对应。
上述方法，优选的，若b1≠0，则设定Y1＝28，Y2＝30，Y3＝45；
当b1≠0时，基于所述第一函数关系及所述第二函数关系，所述压缩机频率A及风机频率B的取值分别为：
T≤Y1时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝b2T+c2
Y1＜T≤Y2时，A＝A2Hz，B＝b2T+c2；
Y2＜T≤Y3时，A＝A2Hz，B＝B1Hz；
T＞Y3时，A＝A2Hz，B＝B2Hz；
其中，a1∈[0.13，0.2]，b1∈[-7，-4.55]，c1∈[83，100]，b2＝1，c2＝15，
A2∈[57，60]，B1＝35，B2＝45，且所述a1，b1，c1，b2，c2，A2，B1，B2均一一对应。
上述方法，优选的，还包括：
若判断结果为是，则不对机组中压缩机及风机的频率进行调节控制。
一种频率控制系统，包括：
获取模块，用于实时获取机组的进水温度；
计算模块，用于分别依据预先设定的压缩机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第一函数关系、风机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第二函数关系，利用所述实时的进水温度计算机组的压缩机目标频率及风机目标频率；
判断模块，用于判断计算所得的所述压缩机目标频率、风机目标频率分别与机组当前所采用的压缩机频率、风机频率是否相同；
控制模块，用于在判断结果为否时，发出频率控制指令，以控制机组的的压缩机频率及风机频率分别调节为所述压缩机目标频率、风机目标频率。
上述系统，优选的，还包括：
频率保持模块，用于在判断结果为是时，不对机组中压缩机及风机的频率进行调节控制。
本发明的频率控制方法和系统，实时获取机组的进水温度，并分别基于预先设定的压缩机频率、风机频率与进水温度间的函数关系，计算机组的压缩机目标频率及风机目标频率；后续依据计算的目标频率值对压缩机及风机频率进行相应调节。可见，本发明通过预先研究、设定机组频率与进水温度间的函数关系，实现了机组频率调节与进水温度变化间的合理匹配，保证了每个进水温度都能通过函数计算出一个对应的频率，实现了对机组频率的无级控制，机组在不同进水温度下都能够对应一个合适的频率值，规避了现有分区间控制方式在进水温度跨区间变化时机组频率差别较大、以及未跨区间变化时频率不随进水温度的变化而变化的问题，实现了机组频率的合理调节，能够使机组实时发挥其最优能效，提高了机组运行的稳定性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一公开的频率控制方法的一种流程图；
图2是本发明实施例二公开的频率控制方法的另一种流程图；
图3是本发明实施例三公开的频率控制系统的一种结构示意图；
图4是本发明实施例三公开的频率控制系统的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例一公开一种频率控制方法，该方法用于依据空调机组的进水温度对机组中压缩机、风机的频率进行实时控制。
申请人结合以往经验预先通过一系列实验对机组的进水温度与压缩机频率、风机频率之间的匹配关系进行研究，具体地，在各种设定的进水温度下研究、获取机组能够发挥其最优能效、机组性能最高时所对应的压缩机、风机频率数值，在此基础上得出压缩机频率与进水温度间的函数关系，以及风机频率与进水温度间的函数关系，从而后续可依据机组频率与进水温度间的函数关系，随机组进水温度的变化对机组频率进行实时、合理地调节。
参考图1，所述频率控制方法可以包括以下步骤：
S101：实时获取机组的进水温度。
S102：分别依据预先设定的压缩机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第一函数关系、风机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第二函数关系，利用所述实时的进水温度计算机组的压缩机目标频率及风机目标频率。
所述第一函数关系、第二函数关系，即压缩机频率与进水温度间的函数关系、风机频率与进水温度间的函数关系分别为以下的式(1)和式(2)：
A＝a1T2+b1T+c1        (1)
B＝b2T+c2          (2)
其中，T表示进水温度，A表示压缩机频率，B表示风机频率，a1、b1、c1、b2、c2为常系数，且a1、c1、b2、c2均大于或等于0，由于A、B均表示相应的频率数值，因此，实际应用本发明时，A、B具体取整数。
在制定出式(1)、式(2)这两个函数表达式的基础上，为了更加准确、合理地给出压缩机及风机频率与进水温度间的匹配关系，使机组能够发挥其最优能效，以下继续对式(1)、式(2)中各字符所表示参量的取值进行限定。
其中，本实施例依据实际的实验结果，分别在b1＝0及b1≠0的情况下对压缩机频率A及风机频率B进行确定，具体如下：
1)b1＝0时，设定X1＝25，X2＝32，X3＝45；
此时，T≤X1时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝B1Hz；
X1＜T≤X2时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝b2T+c2；
X2＜T≤X3时，A＝A2Hz，B＝b2T+c2；
T＞X3时，A＝A2Hz，B＝B2Hz；
其中，a1∈[0.021，0.025]，c1∈[34.375，35.472]，b2∈[0，0.5]，c2∈[22.5,45]，A2∈[57，60]，B1＝35，B2＝45，且所述a1，b1，c1，b2，c2，A2，B1，B2均一一对应。
本实施例同时给出了b1＝0时，a1、c1、b2、c2、A2、B1及B2的两套较优取值(数值1和数值2)具体可参考表1。
表1
参量 数值1 数值2(优选)
a1 0.025 0.021
b1 0 0
c1 34.375 35.472
b2 0 0.5
c2 45 22.5
A2 60 57
B1 35 35
B2 45 45
2)b1≠0时，设定Y1＝28，Y2＝30，Y3＝45；
此时，T≤Y1时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝b2T+c2
Y1＜T≤Y2时，A＝A2Hz，B＝b2T+c2；
Y2＜T≤Y3时，A＝A2Hz，B＝B1Hz；
T＞Y3时，A＝A2Hz，B＝B2Hz；
其中，a1∈[0.13，0.2]，b1∈[-7，-4.55]，c1∈[83，100]，b2＝1，c2＝15，
A2∈[57，60]，B1＝35，B2＝45，且所述a1，b1，c1，b2，c2，A2，B1，B2均一一对应。
相应地，本实施例给出了b1≠0时，a1、b1、c1、b2、c2、A2、B1及B2的两套较优取值(数值1和数值2)具体可参考如下的表2。
表2
参数 数值1 数值2(优选)
a1 0.2 0.13
b1 -7 -4.55
c1 100 83
b2 1 1
c2 15 15
A2 60 57
B1 35 35
B2 45 45
本步骤S102基于上述压缩机频率、风机频率与进水温度间的函数关系，并结合函数中各参量的取值，利用所获取的实时进水温度对相应的压缩机频率及风机频率进行计算，得到与实时进水温度相匹配的、能够使机组发挥其最优能效的频率数值。其中，应用本发明时，可采用以上各套取值中的任意一套取值，也可由本领域技术人员以机组性能最优为原则对各参量的取值进行自行设定。
具体地，可采用软件程序的形式利用以上的函数关系对机组频率进行计算，其中，输入变量为进水温度，输出变量为压缩机频率、风机频率。利用所述函数关系，可使压缩机频率及风机频率始终受进水温度的控制，开机及机组运行过程中实时检测机组的进水温度，并以进水温度为自变量、频率为未知量，代入相应函数式计算与实时进水温度所匹配的频率数值，为后续对机组频率的控制奠定基础。
S103：判断计算所得的所述压缩机目标频率、风机目标频率分别与机组当前所采用的压缩机频率、风机频率是否相同。
S104：若判断结果为否，则发出频率控制指令，以控制机组的压缩机及风机频率分别调节为所述压缩机目标频率、风机目标频率。
具体地，若依据实时进水温度计算得出的压缩机频率及风机频率与机组当前运行所采用的压缩机频率及风机频率不相同，则需要对机组频率进行调节，将机组的压缩机及风机频率调节为计算所得出的频率数值。
由以上方案可知，本发明通过预先研究、设定机组频率与进水温度间的函数关系，实现了频率调节与进水温度变化间的合理匹配，保证了每个进水温度都能通过函数计算出一个对应的频率，实现了对机组频率的无级控制，机组在不同进水温度下都能够对应一个合适的频率值，规避了现有分区间控制方式在进水温度跨区间变化时机组频率差别较大、以及未跨区间变化时频率不随进水温度的变化而变化的问题，实现了机组频率的合理调节，能够使机组实时发挥其最优能效，提高了机组运行的稳定性和可靠性。
实施例二
本实施例二中，参考图2，所示方法还包括：
S105：若判断结果为是，则不对机组压缩机及风机的频率进行调节控制。
即具体地，当计算所得出的压缩机频率数值及风机频率数值分别与机组当前所采用的压缩机频率及风机频率相同时，不必对机组频率进行调节，使机组维持原频率运行即可。
实施例三
本实施例三公开一种频率控制系统，所述系统与实施例一及实施例二公开的频率控制方法相对应。
首先，参考图3，相应于实施例一，所述系统包括获取模块100、计算模块200、判断模块300和控制模块400。
获取模块100，用于实时获取机组的进水温度。
计算模块200，用于分别依据预先设定的压缩机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第一函数关系、风机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第二函数关系，利用所述实时的进水温度计算机组的压缩机目标频率及风机目标频率。
判断模块300，用于判断计算所得的所述压缩机目标频率、风机目标频率分别与机组当前所采用的压缩机频率、风机频率是否相同。
控制模块400，用于在判断结果为否时，发出频率控制指令，以控制机组的压缩机及风机频率分别调节为所述压缩机目标频率、风机目标频率。
相应于实施例二，参考图4，所述系统还包括频率保持模块500，该模块用于在判断结果为是时，不对机组压缩机及风机的频率进行调节控制。
对于本发明实施例三公开的频率控制系统而言，由于其与实施例一和实施例二公开的频率控制方法相对应，所以描述的比较简单，相关相似之处请参见实施例一和实施例二中频率控制方法部分的说明即可，此处不再详述。
综上所述，本发明通过机组频率与进水温度间的函数关系，实现了频率调节与进水温度变化间的合理匹配，保证了每个进水温度都能通过函数计算出一个对应的频率，实现了对机组频率的无级控制，机组在不同进水温度下都能够对应一个合适的频率值，规避了现有分区间控制方式在进水温度跨区间变化时机组频率差别较大、以及未跨区间变化时频率不随进水温度的变化而变化的问题，实现了机组频率的合理调节，能够使机组实时发挥其最优能效，提高了机组运行的稳定性和可靠性。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种频率控制方法，其特征在于，包括：
实时获取机组的进水温度；
分别依据预先设定的压缩机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第一函数关系、风机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第二函数关系，利用所述实时的进水温度计算机组的压缩机目标频率及风机目标频率；
判断计算所得的所述压缩机目标频率、风机目标频率分别与机组当前所采用的压缩机频率、风机频率是否相同；
若判断结果为否，则发出频率控制指令，以控制机组的压缩机频率及风机频率分别调节为所述压缩机目标频率、风机目标频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一函数关系的表达式为A＝a1T2+b1T+c1，所述第二函数关系的表达式为B＝b2T+c2，其中：
所述T表示进水温度，A表示压缩机频率，a1、b1、c1为常系数；
所述B表示风机频率，b2、c2为常系数；
所述A、B分别取整数，所述a1、c1、b2、c2均大于或等于0。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若b1＝0，则设定X1＝25，X2＝32，X3＝45；
当b1＝0时，基于所述第一函数关系及所述第二函数关系，所述压缩机频率A及风机频率B的取值分别为：
T≤X1时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝B1Hz；
X1＜T≤X2时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝b2T+c2；
X2＜T≤X3时，A＝A2Hz，B＝b2T+c2；
T＞X3时，A＝A2Hz，B＝B2Hz；
其中，a1∈[0.021，0.025]，c1∈[34.375，35.472]，b2∈[0，0.5]，c2∈[22.5,45]，A2∈[57，60]，B1＝35，B2＝45，且所述a1，b1，c1，b2，c2，A2，B1，B2均一一对应。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若b1≠0，则设定Y1＝28，Y2＝30，Y3＝45；
当b1≠0时，基于所述第一函数关系及所述第二函数关系，所述压缩机频率A及风机频率B的取值分别为：
T≤Y1时，A＝a1T2+b1T+c1，B＝b2T+c2
Y1＜T≤Y2时，A＝A2Hz，B＝b2T+c2；
Y2＜T≤Y3时，A＝A2Hz，B＝B1Hz；
T＞Y3时，A＝A2Hz，B＝B2Hz；
其中，a1∈[0.13，0.2]，b1∈[-7，-4.55]，c1∈[83，100]，b2＝1，c2＝15，A2∈[57，60]，B1＝35，B2＝45，且所述a1，b1，c1，b2，c2，A2，B1，B2均一一对应。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，还包括：
若判断结果为是，则不对机组中压缩机及风机的频率进行调节控制。
6.一种频率控制系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于实时获取机组的进水温度；
计算模块，用于分别依据预先设定的压缩机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第一函数关系、风机频率随预定范围内进水温度的变化而变化的第二函数关系，利用所述实时的进水温度计算机组的压缩机目标频率及风机目标频率；
判断模块，用于判断计算所得的所述压缩机目标频率、风机目标频率分别与机组当前所采用的压缩机频率、风机频率是否相同；
控制模块，用于在判断结果为否时，发出频率控制指令，以控制机组的的压缩机频率及风机频率分别调节为所述压缩机目标频率、风机目标频率。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：
频率保持模块，用于在判断结果为是时，不对机组中压缩机及风机的频率进行调节控制。
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