CN104912805A - 螺杆压缩机控制方法 - Google Patents

Abstract

螺杆压缩机控制方法用于增加螺杆压缩机的工作容量，该螺杆压缩机配置有变频器以及滑阀，所述变频器用于控制电机，以驱动螺杆，所述滑阀用于调节螺杆的有效工作长度，其特征在于，该控制方法包括：监控该电机的工作电流值；当该电机的工作电流的增加要受到电流限值的限制时，提高电机工作频率且同时卸载滑阀位置，从而在不增加该工作电流的情况下增大螺杆压缩机的工作容量。

Description

螺杆压缩机控制方法

技术领域

本发明涉及压缩机控制方法，尤其涉及螺杆压缩机的控制方法。

背景技术

螺杆压缩机配置有变频器来控制电机，还通过滑阀来调节螺杆的有效工作长度，使工作容量在一个范围之间连续无级调节。在一定的工作容量范围内，较低的电机工作频率和较高的滑阀位置可以提供更好的效率。为了获得效率良好的卸载过程，通常，先卸载电机工作频率，然后再卸载滑阀位置。

在一些条件下，螺杆压缩机的工作容量要受限于电机的电流极限，即滑阀位置已经全部到位，此时电机工作频率不是最大，但电机工作电流已达到电流限值，工作容量不能再增加。例如对于冷水机组，在较高的冷凝水温度条件下，电机电流可能达到100％，螺杆压缩机处于部分负载，冷冻器却不能增加工作容量，在这种情况下，滑阀通常在100％位置，电机转速较低。

发明内容

本发明的一实施例提供一种螺杆压缩机控制方法，该螺杆压缩机配置有变频器、电机、螺杆以及滑阀，所述变频器用于控制所述电机来驱动所述螺杆，所述滑阀用于调节所述螺杆的有效工作长度，该控制方法包括：监控该电机的工作电流值；当该电机的工作电流的增加要受到电流限值的限制时，提高电机工作频率且同时卸载滑阀位置，从而在不增加该工作电流的情况下增大螺杆压缩机的工作容量。

在优选的实施中的所述的控制方法，该方法进一步包括当所述工作频率不是最高频率且所述工作电流的增加要受到电流限值的限制时，则只允许卸载所述滑阀位置，不允许加载所述滑阀位置

在优选的实施中的所述的控制方法，如果工作电流高于电流限值设定点，则停止增加所述工作频率。

在优选的实施中的所述的控制方法，该控制方法通过控制器关联于该变频器以及该滑阀，将所述控制器配置成接收负载信号，根据负载信号来协调电机频率和滑阀位置的控制输出，然后提供滑阀控制输出信号，同时提供电机频率控制输出信号，如果电机电流高于设定点，将电机频率控制信号设置成不增加电机频率，然后再施加电机频率控制信号至变频器，同时所述控制器还配置成根据电机电流信号生成电流限制输出信号，如果电机频率未达到最大频率，并且电机电流接近电流限值，则将0和电流限制输出信号中最小值作为新的电流限制输出信号，再将新的电流限制输出信号与滑阀控制信号输出取最小值作为滑阀控制信号施加到滑阀；其中电流限制输出信号、滑阀控制输出信号为正时表示加载量，为负时表示卸载量。

在优选的实施中的所述的控制方法，所述协调根据增加压缩机工作容量优先的原则进行。

在本发明的实施例中，在该电机的工作电流达到或接近电流限值时，提高电机工作频率的同时卸载滑阀位置，同样工作容量变化下提高电机工作频率导致的电机电流变化要小于卸载滑阀导致的电机电流变化，从而在能够不增加该工作电流的情况下增大螺杆压缩机的工作容量。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为未受到电流限值时滑阀位置与电机频率的协调关系的示意图；

图2为根据本发明一实施例的控制方法的螺杆压缩机的容量变化、电流变化的示意图；

图3为根据本发明一实施例的控制方法的螺杆压缩机的电机频率变化、滑阀位置变化的示意图；

图4为根据本发明一实施例的控制方法的逻辑方框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图1中的线L1表达的是未受到电流限值时载荷加载量与滑阀位置量的关系，线L2表达的是载荷加载量与电机频率的关系。如图1所示，为了获得效率较好的卸载过程，电机频率先卸载，然后再卸载滑阀位置。

对于一定程度的容量变化，加载电机频率和加载滑阀位置，都会导致更高的电机电流，但频率变化会具有更小的电机电流变化，因为电机能力的一部分源于电机输出电压的增加，这意味着，若电机电流受限于恒定的水平，加载电机频率和卸载滑阀位置将得到更多的容量。

在图2和图3中，横轴表达相同的测试时间点。在图2中线L3表达的是电机电流的变化，L4表达的是压缩机容量的变化。在图3中，线L5表达的是滑阀位置的变化，线L6表达的是电机频率的变化。如图2和图3所示，根据本发明的方法，在电机电流到达或者接近电流限值时，即电机电流的增加受到电流限值的限制时，在对电机频率加载(即增加电机频率)的同时对滑阀位置卸载(即减小螺杆的有效工作长度)，这样可以在电机电流基本不变的情况下提升螺杆压缩机的容量。

在本发明的较佳实施例中，考虑到滑阀的机械特征，例如制造精度或者配合精度，滑阀可能不会被平稳控制，为了避免滑阀控制波动，如图4所示，将电流限值控制输出应用于滑阀。

图4示出的逻辑框图通过控制器关联于变频器与滑阀来实现，控制器接受负载信号(用于容量控制)，在螺杆压缩机应用于冷水机组的场合，负载信号可以是水温检测信号，负载信号可以设置成与压缩机的容量相对应。根据负载信号来协调电机频率与滑阀位置的关系，这种协调控制可以参照图1的相对关系来控制，例如先加载滑阀位置，再加载电机频率，或者通过相反的操作来卸载，图1显示的效率优先的协调控制。在本发明的其他实施例中，也可以是其他协调控制。通过协调滑阀位置量与电机频率的关系，可以达成对应于负载信号的压缩机容量。然后，提供滑阀控制输出信号，根据本发明的方法，该滑阀控制输出信号不立即施加到滑阀。继续参照图4，根据本发明的实施例，控制器根据电机电流信号生成电流限制输出信号，即将电机电流与限值进行比较和计算，若超出或接近限值，则电流限值输出信号通常为负，若没有超出，则电流限值输出信号通常为正。继续参照图4，控制器进一步将电流限值输出信号与0之间的最小值取出并将结果作为最新的电流限制输出信号，这样就可以避免电机电流超出限值并防止滑阀反复频繁动作。继续参照图4，将新的电流限值输出信号与前述滑阀控制输出信号中的最小值施加于滑阀，用于控制滑阀位置，这样可以避免在电机电流达到或接近限值的情况即电机电流增加要受限于电流限值时还要加载滑阀位置。即便滑阀位置存在波动，根据这样的控制方法，滑阀位置的加载始终不会导致电机电流超过电流限值。

继续参照图4，如果电机电流高于电流限值设定点，则将电机频率控制信号设置成不增加电机频率。

本发明的方法尤其适合于冷水机组的螺杆压缩机的控制，但不限于此，也适合于那些适合于压缩机能力优先(而非效率优先)的工作场合。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种螺杆压缩机控制方法，该螺杆压缩机配置有变频器、电机、螺杆以及滑阀，所述变频器用于控制所述电机来驱动所述螺杆，所述滑阀用于调节所述螺杆的有效工作长度，其特征在于，该控制方法包括：监控该电机的工作电流值；当该电机的工作电流的增加要受到电流限值的限制时，提高电机工作频率且同时卸载滑阀位置，从而在不增加该工作电流的情况下增大螺杆压缩机的工作容量。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该方法进一步包括当所述工作频率不是最高频率且所述工作电流的增加要受到电流限值的限制时，则只允许卸载所述滑阀位置，不允许加载所述滑阀位置。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当工作电流高于电流限值设定点，则停止增加所述工作频率。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，该控制方法通过控制器关联于该变频器以及该滑阀，将所述控制器配置成接收负载信号，根据负载信号来协调电机频率和滑阀位置的控制输出，然后提供滑阀控制输出信号，同时提供电机频率控制输出信号，如果电机电流高于设定点，将电机频率控制信号设置成不增加电机频率，然后再施加电机频率控制信号至变频器，同时所述控制器还配置成根据电机电流信号生成电流限制输出信号，如果电机频率未达到最大频率，并且电机电流接近电流限值，则将0和电流限制输出信号中最小值作为新的电流限制输出信号，再将新的电流限制输出信号与滑阀控制信号输出取最小值作为滑阀控制信号施加到滑阀；其中电流限制输出信号、滑阀控制输出信号为正时表示加载量，为负时表示卸载量。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述协调根据增加压缩机工作容量优先的原则进行。

6.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于冷水机组的螺杆压缩机的控制。