CN106640613A - 压缩机的启动方法、系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压缩机的启动方法、系统和设备，其是将相反的脉宽调制相序分别加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率，分别获取压缩机的电流幅值，判断两次电流幅值的相对大小，按照较小的电流幅值相对应的脉宽调制相序启动压缩机。在相反脉宽调制相序下启动压缩机运行至预设频率，压缩机的电流幅值必定不同，而且在压缩机正向运行时的电流幅值比在压缩机逆向运行时的电流幅值小，因此按照较小的电流幅值相对应的脉宽调制相序启动压缩机可以确保压缩机正向运行，更重要的是，获取压缩机的电流幅值是在压缩机频率相同和相同环境下进行的，消除了压缩机状态与环境因素的影响，可以避免压缩机逆向的误判。

Description

压缩机的启动方法、系统和设备

技术领域

本发明涉及压缩机控制技术领域，特别是涉及压缩机的启动方法、系统和设备。

背景技术

目前，压缩机一般只能单向运行，在压缩机启动时需要判定压缩机是否出现逆向，传统的做法是通过检测压缩机运转时的电流大小，若检测值大于设定的电流阈值，则判定压缩机出现逆向。但是压缩机运转时的电流大小还取决于压缩机的状态和压缩机所处的室内外温度等因素，由于这些因素的影响，很容易导致压缩机逆向的误判，影响压缩机的正常启动。

发明内容

基于此，有必要针对传统的判断压缩机逆向的方式容易导致误判，影响压缩机正常启动的问题，提供一种压缩机的启动方法、系统和设备。

一种压缩机的启动方法，包括以下步骤：

将预设的第一脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率，获取驱动电路的第一电流幅值；

将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率，获取驱动电路的第二电流幅值；其中，第一脉宽调制相序与第二脉宽调制相序相反；

判断第一电流幅值与第二电流幅值的相对大小，将较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

根据正向相序重新启动压缩机。

一种压缩机运行的保护系统，包括以下单元：

启动加载单元，用于将预设的第一脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率；

电流获取单元，用于获取驱动电路的第一电流幅值；

启动加载单元还用于将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率；其中，第一脉宽调制相序与第二脉宽调制相序相反；

电流获取单元还用于获取驱动电路的第二电流幅值；

相序判断单元，用于判断第一电流幅值与第二电流幅值的相对大小，将较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

启动加载单元还用于根据正向相序启动压缩机。

一种压缩机的启动设备，包括启动控制器和脉宽调制器；

启动控制器将预设的第一脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率；

启动控制器获取驱动电路的第一电流幅值；

启动控制器将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率；其中，第一脉宽调制相序与第二脉宽调制相序相反；

启动控制器获取驱动电路的第二电流幅值；

启动控制器判断第一电流幅值与第二电流幅值的相对大小，将较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

启动控制器根据正向相序重新启动压缩机。

根据上述本发明的压缩机的启动方法、系统和设备，其是将相反的脉宽调制相序分别加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率，分别获取压缩机的电流幅值，判断两次电流幅值的相对大小，按照较小的电流幅值相对应的脉宽调制相序启动压缩机。在相反脉宽调制相序下启动压缩机运行至预设频率，压缩机的电流幅值必定不同，而且在压缩机正向运行时的电流幅值比在压缩机逆向运行时的电流幅值小，因此按照较小的电流幅值相对应的脉宽调制相序启动压缩机可以确保压缩机正向运行，更重要的是，获取压缩机的电流幅值是在压缩机频率相同和相同环境下进行的，消除了压缩机状态与环境因素的影响，可以避免压缩机逆向的误判。

附图说明

图1是其中一个实施例中压缩机的启动方法的流程示意图；

图2是其中一个实施例中压缩机的启动系统的结构示意图；

图3是其中一个实施例中压缩机的启动系统的结构示意图；

图4是其中一个实施例中压缩机的启动设备的结构示意图；

图5是其中一个实施例中压缩机的启动设备的结构示意图；

图6是其中一个具体实施例中压缩机的启动设备的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

参见图2所示，为本发明的压缩机运行的保护方法的实施例。该实施例中的压缩机运行的保护方法，包括以下步骤：

步骤S101：将预设的第一脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率，获取驱动电路的第一电流幅值；

步骤S102：将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率，获取驱动电路的第二电流幅值；其中，第一脉宽调制相序与第二脉宽调制相序相反；

在上述两个步骤中，脉宽调制器可以控制压缩机的驱动电路，通过改变脉宽调制器的脉宽调制相序，可以控制驱动电路以不同的方式启动压缩机；一般驱动电路为三相电路，相应的脉宽调制相序是三相相位顺序，在两种不同的脉宽调制相序中，有两相的相位顺序不同，这两种脉宽调制相序就是相反的。

步骤S103：判断第一电流幅值与第二电流幅值的相对大小，确定较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

步骤S104：根据正向相序重新启动压缩机。

根据上述本发明的方案，其是根据相反的相序分别启动压缩机运行至预设频率，分别获取压缩机的电流幅值，判断两次电流幅值的相对大小，按照较小的电流幅值相对应的相序启动压缩机。在相反相序下启动压缩机运行至预设频率，压缩机的电流幅值必定不同，而且在压缩机正向运行时的电流幅值比在压缩机逆向运行时的电流幅值小，因此按照较小的电流幅值相对应的相序启动压缩机可以确保压缩机正向运行，更重要的是，获取压缩机的电流幅值是在压缩机频率相同和相同环境下进行的，消除了压缩机状态与环境因素的影响，可以避免压缩机逆向的误判。

可选的，预设频率可以是压缩机的工作频率，也可以根据需要自由设置，一般可以设置为20～30Hz。

在其中一个实施例中，根据正向相序重新启动压缩机的步骤包括以下步骤：

若脉宽调制器的当前脉宽调制相序为正向相序，则继续运转压缩机。

在本实施例中，若第二电流幅值较小，表明脉宽调制器的当前脉宽调制相序即为正向相序，此时压缩机已经启动，而且是正向运行，此时继续运行压缩机即可，不必进行再重新启动压缩机；若第一电流幅值较小，表明脉宽调制器的当前脉宽调制相序为反向相序，此时需要根据正向相序重新启动压缩机，确保压缩机正向运行。

在其中一个实施例中，获取压缩机的电流幅值包括以下步骤：

检测驱动电路的三相电流值，将三相电流值转换为两相电流值，根据两相电流值计算驱动电路的电流幅值。

在本实施例中，压缩机的驱动电路一般为三相电路，对应采集的电流为三相电流值，不同脉宽调制相序下压缩机的三线电流值不便于直接进行比较，因此可以对其进行转换，获得两相电流值，根据两相电流值较容易计算得到电流幅值，有利于不同脉宽调制相序下压缩机电流幅值的比较。

可选的，压缩机驱动电路的三相电流值可以是Iu、Iv和Iw，两相电流值可以是Iα、Iβ，三相电流值可以通过Clark变换转换成两相电流，Clark变换的公式为：

通过Clark变换公式可以将三相电流值转换成两相电流，转换过程简单方便，可通过软件计算快速实现。

压缩机驱动电路的电流幅值可以是I，压缩机驱动电路的电流幅值可以根据以下公式计算：

I＝Iα*Iα+Iβ*Iβ

通过上述公式可以计算压缩机驱动电路的电流幅值，计算过程简单方便，可通过软件计算快速实现。

在其中一个实施例中，检测驱动电路的三相电流值的步骤包括以下步骤：

通过模数转换器检测驱动电路的三相电流值。

在本实施例中，通过模数转换器检测驱动电路的三相电流值，可以将驱动电路的三相电流模拟信号转换为数字信号，便于后续的三相电流值的转换。

在其中一个实施例中，在根据正向相序启动压缩机的步骤之后还包括以下步骤：

保存正向相序，在压缩机再次启动时直接根据正向相序启动压缩机。

在本实施例中，已经确定以较小的电流幅值相对应的脉宽调制相序运转压缩机，可以确保压缩机正向运行，因此，可以将较小的电流幅值相对应的脉宽调制相序保存为正向相序，在压缩机再次启动时直接根据正向相序启动压缩机，不必再通过比较电流幅值的方式来确定，在确保压缩机正向运行的同时使压缩机能快速启动运转。

在其中一个实施例中，在根据正向相序启动压缩机的步骤之后还包括以下步骤：

保存正向相序标志，在压缩机再次启动时根据正向相序标志确定正向相序，根据正向相序启动压缩机，其中，正向相序标志是正向相序的预设标志。

在本实施例中，每一种脉宽调制相序均有一个与之关联的预设标志，当确定较小的电流幅值相对应的脉宽调制相序后，该脉宽调制相序即为正向相序，该正向相序对应的预设标志即为正向相序标志，在压缩机再次启动时根据正向相序标识确定正向相序，根据正向相序启动压缩机，在保存判断结果时只需保存正向相序标志，比保存正向相序更为简单，节省保存空间。

本发明的方案可以应用在各种使用压缩机的电器设备中，如空调、冰箱等。

根据上述压缩机的启动方法，本发明还提供一种压缩机的启动系统，以下就本发明的压缩机的启动系统的实施例进行详细说明。

参见图2所示，为本发明的压缩机的启动系统的实施例。该实施例中的压缩机的启动系统包括启动加载单元210、电流获取单元220和相序判断单元230；

启动加载单元210，用于将预设的第一脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率；

电流获取单元220，用于获取驱动电路的第一电流幅值；

启动加载单元210还用于将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率；其中，第一脉宽调制相序与第二脉宽调制相序相反；

电流获取单元220还用于获取驱动电路的第二电流幅值；

相序判断单元230，用于判断第一电流幅值与第二电流幅值的相对大小，将较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

启动加载单元210还用于根据正向相序启动压缩机。

在其中一个实施例中，启动加载单元210用于在脉宽调制器的当前脉宽调制相序为正向相序时继续运转压缩机。

在其中一个实施例中，电流获取单元220检测驱动电路的三相电流值，将三相电流值转换为两相电流值，根据两相电流值计算驱动电路的电流幅值。

在其中一个实施例中，如图3所示，压缩机的启动系统还包括保存单元240，用于保存正向相序，在压缩机再次启动时启动加载单元210直接根据保存单元240中保存的正向相序启动压缩机。

在其中一个实施例中，保存单元240用于保存正向相序标志，在压缩机再次启动时启动加载单元210根据保存单元240中保存的正向相序标志确定正向相序，根据正向相序启动压缩机，其中，正向相序标志是正向相序的预设标志。

在其中一个实施例中，电流获取单元220根据将三相电流值转换为两相电流值；

式中，Iu、Iv和Iw表示三相电流值，Iα和Iβ表示两相电流值。

在其中一个实施例中，电流获取单元220根据I＝Iα*Iα+Iβ*Iβ计算压缩机的电流幅值；

式中，I表示压缩机的电流幅值，Iα和Iβ表示两相电流值。

在其中一个实施例中，通过模数转换器检测驱动电路的三相电流值。

本发明的压缩机的启动系统与本发明的压缩机的启动方法一一对应，在上述压缩机的启动方法的实施例中阐述的技术特征及其有益效果均适用于压缩机的启动系统的实施例中。

根据上述压缩机的启动方法，本发明还提供一种压缩机的启动设备，以下就本发明的压缩机的启动设备的实施例进行详细说明。

参见图4所示，为本发明的压缩机的启动设备的实施例。该实施例中的压缩机的启动设备包括启动控制器310和脉宽调制器320；

启动控制器310将预设的第一脉宽调制相序加载到脉宽调制器320，通过脉宽调制器320控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率；

启动控制器310获取驱动电路的第一电流幅值；

启动控制器310将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器320，通过脉宽调制器320控制压缩机的驱动电路，启动压缩机运行至预设频率；其中，第一脉宽调制相序与第二脉宽调制相序相反；

启动控制器310获取驱动电路的第二电流幅值；

启动控制器310判断第一电流幅值与第二电流幅值的相对大小，将较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

启动控制器310根据正向相序重新启动压缩机。

在其中一个实施例中，启动控制器310在脉宽调制器的当前脉宽调制相序为正向相序时继续运转压缩机。

在其中一个实施例中，启动控制器310检测驱动电路的三相电流值，将三相电流值转换为两相电流值，根据两相电流值计算驱动电路的电流幅值。

在其中一个实施例中，启动控制器310保存正向相序，在压缩机再次启动时启动控制器310直接根据保存的正向相序启动压缩机。

在其中一个实施例中，启动控制器310保存正向相序标志，在压缩机再次启动时根据保存的正向相序标志确定正向相序，根据正向相序启动压缩机，其中，正向相序标志是正向相序的预设标志。

在其中一个实施例中，启动控制器310根据将三相电流值转换为两相电流值；

式中，Iu、Iv和Iw表示三相电流值，Iα和Iβ表示两相电流值。

在其中一个实施例中，启动控制器310根据I＝Iα*Iα+Iβ*Iβ计算压缩机的电流幅值；

式中，I表示压缩机的电流幅值，Iα和Iβ表示两相电流值。

在其中一个实施例中，如图5所示，压缩机的启动设备还包括模数转换器330，启动控制器310通过模数转换器330检测驱动电路的三相电流值。

本发明的压缩机的启动设备与本发明的压缩机的启动方法一一对应，在上述压缩机的启动方法的实施例中阐述的技术特征及其有益效果均适用于压缩机的启动设备的实施例中。

在一个具体的实施例中，如图6所示，本发明的压缩机的启动方法可以通过ADC(Analog-to-Digital Converter，模数变换)模块、PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)模块和启动控制模块来实现。

设置三相PWM的相序为Ta、Tb和Tc，并分别装载到PWM模块的A、B、C路上，并标记为相序标志1；

启动压缩机运行到20Hz，ADC模块检测此时压缩机驱动电路的三相电流Iu1、Iv1和Iw1。在启动控制模块中进行三相到两相的变换，得到Iα1和Iβ1，计算电流的幅度I1＝Iα1*Iα1+Iβ1*Iβ1；

设置三相PWM的相序为Tb、Ta和Tc，分别装载到PWM模块的A、B、C路上，并标记为相序标志2；

启动压缩机运行到20Hz，ADC模块检测此时压缩机驱动电路的三相电流Iu2、Iv2和Iw2。在启动控制模块中进行三相到两相的变换，得到Iα2和Iβ2，计算电流的幅度I2＝Iα2*Iα2+Iβ2*Iβ2；

比较I1和I2，若I1<I2，则判定相序1为正向，目标相序标志f＝1，否则判定相序2为正向，目标相序标志f＝2，并保存；

启动压缩机时按照目标相序标志位f来选择对应的相序，驱动压缩机运转。

与相序Ta、Tb和Tc相反的相序可以是Tb、Ta和Tc，或Ta、Tc和Tb，或Tc、Tb和Ta。

本发明在不额外增加硬件电路的情形下，通过检测压缩机驱动电路的相电流的幅度就能判定压缩机在启动时是否出现逆向。当压缩机出现逆向，可以在软件上自动地调整三相PWM的脉宽调制相序，重新启动压缩机，整个启动过程可以自动完成，不需要人工干预。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种压缩机的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：

将预设的第一脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过所述脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动所述压缩机运行至预设频率，获取所述驱动电路的第一电流幅值；

将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过所述脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动所述压缩机运行至所述预设频率，获取所述驱动电路的第二电流幅值；其中，所述第一脉宽调制相序与所述第二脉宽调制相序相反；

判断所述第一电流幅值与所述第二电流幅值的相对大小，将较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

根据所述正向相序重新启动所述压缩机。

2.根据权利要求1所述的压缩机的启动方法，其特征在于，所述根据所述正向相序重新启动所述压缩机的步骤包括以下步骤：

若所述脉宽调制器的当前脉宽调制相序为所述正向相序，则继续运转所述压缩机。

3.根据权利要求1所述的压缩机的启动方法，其特征在于，获取所述驱动电路的电流幅值包括以下步骤：

检测所述驱动电路的三相电流值，将所述三相电流值转换为两相电流值，根据所述两相电流值计算所述驱动电路的电流幅值。

4.根据权利要求1所述的压缩机的启动方法，其特征在于，在所述根据所述正向相序重新启动所述压缩机的步骤之后还包括以下步骤：

保存所述正向相序，在压缩机再次启动时直接根据所述正向相序启动所述压缩机。

5.根据权利要求1所述的压缩机运行的保护方法，其特征在于，在所述根据所述正向相序启动所述压缩机的步骤之后还包括以下步骤：

保存正向相序标志，在压缩机再次启动时根据所述正向相序标志确定正向相序，根据所述正向相序启动所述压缩机，其中，所述正向相序标志是所述正向相序的预设标志。

6.根据权利要求2所述的压缩机的启动方法，其特征在于，所述将所述三相电流值转换为两相电流值的步骤包括以下步骤：

根据将所述三相电流值转换为两相电流值；

式中，Iu、Iv和Iw表示三相电流值，Iα和Iβ表示两相电流值。

7.根据权利要求2所述的压缩机的启动方法，其特征在于，所述根据所述两相电流值计算所述压缩机的电流幅值的步骤包括以下步骤：

根据I＝Iα*Iα+Iβ*Iβ计算所述压缩机的电流幅值；

式中，I表示所述压缩机的电流幅值，Iα和Iβ表示两相电流值。

8.根据权利要求3所述的压缩机的启动方法，其特征在于，检测所述驱动电路的三相电流值的步骤包括以下步骤：

通过模数转换器检测所述驱动电路的三相电流值。

9.一种压缩机的启动系统，其特征在于，包括以下单元：

启动加载单元，用于将预设的第一脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过所述脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动所述压缩机运行至预设频率；

电流获取单元，用于获取所述驱动电路的第一电流幅值；

所述启动加载单元还用于将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过所述脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动所述压缩机运行至所述预设频率；其中，所述第一脉宽调制相序与所述第二脉宽调制相序相反；

所述电流获取单元还用于获取所述驱动电路的第二电流幅值；

相序判断单元，用于判断所述第一电流幅值与所述第二电流幅值的相对大小，将较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

所述启动加载单元还用于根据所述正向相序启动所述压缩机。

10.一种压缩机的启动设备，其特征在于，包括启动控制器和脉宽调制器；

所述启动控制器将预设的第一脉宽调制相序加载到所述脉宽调制器，通过所述脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动所述压缩机运行至预设频率；

所述启动控制器获取所述驱动电路的第一电流幅值；

所述启动控制器将预设的第二脉宽调制相序加载到脉宽调制器，通过所述脉宽调制器控制压缩机的驱动电路，启动所述压缩机运行至所述预设频率；其中，所述第一脉宽调制相序与所述第二脉宽调制相序相反；

所述启动控制器获取所述驱动电路的第二电流幅值；

所述启动控制器判断所述第一电流幅值与所述第二电流幅值的相对大小，将较小的电流幅值对应的脉宽调制相序设为正向相序；

所述启动控制器根据所述正向相序重新启动所述压缩机。