CN107084124B - 一种用于变频压缩机的限频控制方法及系统 - Google Patents
一种用于变频压缩机的限频控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于变频压缩机的限频控制方法及系统,该方法包括以下步骤:步骤S1:设定功率模块的N个温度保护阈值,其中N为大于等于3的自然数;根据上述N个温度保护阈值,划分出N+1个温度保护阈值区间;步骤S2:在压缩机运行过程中,获取功率模块温度;步骤S3:将获取的功率模块温度与设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,从而控制压缩机的实际运行频率。本发明实施例细化功率模块的温度保护阈值,约束压缩机的运行状态,使得功率模块对温度的响应更及时和可靠,系统更稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于压缩机频率控制领域,具体涉及一种用于变频压缩机的限频控制方法及系统。
背景技术
传统含PPFC(无源功率因数校正)校正电路的变频调速系统共由三个环节组成:整流环节、滤波环节和逆变环节,例如如图1所示,整流环节主要包括电感L和由VD1~VD4四个二极管组成的整流电路,滤波环节主要包括大容量电解电容C,逆变环节主要包括逆变器。传统变频调速系统主要工作原理为:来自交流电网的单相交流电源AC经过整流环节的不控整流、功率因数校正后变为直流电压,再经过滤波环节进行滤波,最后经过逆变环节的三相逆变器逆变为频率可变、幅值可调的三相交流电压,输入给功率模块PMSM,进而驱动压缩机以设定的频率运行。随着压缩机运行频率的升高,压缩机输入电流随之增大,从而使得功率模块发热严重,如果功率模块长期工作在高温状态下,会影响系统的可靠性和功率模块的寿命。
为了防止功率模块温度过高,可以通过改善功率模块的散热方式来降低功率模块温度,例如增大散热片、更改系统风道等,这种解决方案由于需要更改系统硬件设备和系统整理设计,实施较为繁琐,并且不方便。
还可以通过软件算法并借助功率模块的温度保护阈值来控制压缩机启动和停止工作,当功率模块温度超过设定的温度保护阈值时,压缩机停止工作;当功率模块温度低于过热恢复阈值时,重新开启压缩机,并逐渐升至目标频率,这种解决方案会导致压缩机反复重启,会影响压缩机的寿命,对压缩机和功率模块的冲击也较大,并且功率模块长时间运行在高温状态,对系统的可靠性和功率模块的寿命也会造成影响。
另外,也可以通过软件算法并借助功率模块的温度保护阈值来控制压缩机的升降频,当功率模块温度超过设定的降频温度保护阀值,压缩机进行降频处理,降频后系统输入电流减小,功率模块温度降低,当功率模块温度降低到低于设定的恢复升降频温度阀值时,压缩机进行升频处理,升频后系统输入电流增大,功率模块温度升高,当功率模块温度升高到达到设定的降频温度保护阀值时,压缩机又会进行降频处理,如果功率模块的温度保护阀值设置不当,则会使得压缩机在短时间内反复进行升降频操作,导致系统波动,具体如图2所示。
因此,有必要研究出一种有效防止功率模块温度过高的技术方案。
发明内容
为了有效防止功率模块温度过高,本发明实施例提出了一种用于变频压缩机的限频控制方法及系统。
所述用于变频压缩机的限频控制方法包括以下步骤:
步骤S1:设定功率模块的N个温度保护阈值,其中N为大于等于3的自然数;根据上述N个温度保护阈值,划分出N+1个温度保护阈值区间;
步骤S2:在压缩机运行过程中,获取功率模块温度;
步骤S3:将获取的功率模块温度与设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,从而控制压缩机的实际运行频率。
进一步的,所述N个温度保护阈值大于等于4个温度保护阈值,所述N个温度保护阈值包括:停机温度阈值、降频温度阈值、禁止升频温度阈值和恢复升降频温度阈值;所述功能包括停机保护功能、降频功能、禁止升频功能、保持功能和恢复升降频功能。
进一步的,所述压缩机包括升频状态、降频状态和稳频状态,或者,所述压缩机包括升频状态、降频状态、稳频状态和锁频状态。
进一步的,在步骤S3中,当功率模块温度大于等于停机温度阈值时,触发停机保护功能,压缩机停止运行;
当功率模块温度介于停机温度阈值和降频温度阈值之间时,触发降频功能,压缩机的实际运行频率以降频步长进行降频;
当功率模块温度介于降频温度阈值和禁止升频温度阈值之间时,触发禁止升频功能,如果压缩机当前处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率为锁定的频率;如果压缩机当前处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续以降频状态或者稳频状态运行;
当功率模块温度介于禁止升频温度阈值和恢复升降频温度阈值之间时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态;
当功率模块温度小于恢复升降频温度阈值时,触发恢复升降频功能,压缩机实际运行频率和运行状态不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频功能的约束。
进一步的,所述锁频状态中,功率模块温度对降频、禁止升频和恢复升降频功能的触发失效,功率模块温度对停机保护功能的触发有效,压缩机以降频之后的频率值运行一段时间后再恢复由功率模块温度触发的降频、禁止升频和恢复升降频功能。
进一步的,在所述步骤S1中,设定降频步长和升频步长;
如果在压缩机降频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大;和/或,如果在压缩机升频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小;和/或,如果在压缩机锁频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大。
本发明实施例还提供一种用于变频压缩机的限频控制系统,该系统包括设定模块、获取模块和处理模块;
设定模块设定功率模块的N个温度保护阈值,其中N为大于等于3的自然数;根据上述N个温度保护阈值,划分出N+1个温度保护阈值区间;
获取模块在压缩机运行过程中,获取功率模块温度;
处理模块将获取的功率模块温度与设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,从而控制压缩机的实际运行频率。
进一步的,所述N个温度保护阈值大于等于4个温度保护阈值,所述N个温度保护阈值包括:停机温度阈值、降频温度阈值、禁止升频温度阈值和恢复升降频温度阈值;
所述功能包括停机保护功能、降频功能、禁止升频功能、保持功能和恢复升降频功能;
所述压缩机包括升频状态、降频状态和稳频状态,或者,所述压缩机包括升频状态、降频状态、稳频状态和锁频状态。
进一步的,处理模块在功率模块温度大于等于停机温度阈值时,触发停机保护功能,压缩机停止运行;
在功率模块温度介于停机温度阈值和降频温度阈值之间时,触发降频功能,压缩机的实际运行频率以降频步长进行降频;
在功率模块温度介于降频温度阈值和禁止升频温度阈值之间时,触发禁止升频功能,如果压缩机当前处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率为锁定的频率;如果压缩机当前处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续以降频状态或者稳频状态运行;
在功率模块温度介于禁止升频温度阈值和恢复升降频温度阈值之间时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态;
在功率模块温度小于恢复升降频温度阈值时,触发恢复升降频功能,压缩机实际运行频率和运行状态不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频功能的约束。
进一步的,所述锁频状态中,功率模块温度对降频、禁止升频和恢复升降频功能的触发失效,功率模块温度对停机保护功能的触发有效,压缩机以降频之后的频率值运行一段时间后再恢复由功率模块温度触发的降频、禁止升频和恢复升降频功能。
本发明的有益效果:本发明实施例提出的用于变频压缩机的限频控制方法,不需要更改系统现有的散热条件,也不会出现压缩机反复重启的问题,本发明实施例通过细化功率模块的温度保护阈值,在功率模块温度保护阈值的各个区间,分别约束压缩机的运行状态,限制压缩机升降频,使得功率模块对温度的响应更及时和可靠,系统更稳定可靠。
并且,本发明实施例提出的用于变频压缩机的限频控制方法及系统能够根据压缩机的工况条件,更改压缩机的降频步长和/或升频步长,从而灵活和快速地调整功率模块的温度。
另外,本发明实施例提出的用于变频压缩机的限频控制方法及系统中,还增加了压缩机的锁频状态,在降频完成后强制压缩机按照当前频率继续工作一段时间,从而能够有效避免压缩机降频后又触发升频操作,升频到降频温度阀值后又继续降频,避免压缩机反复升降频,防止系统不停的波动。
附图说明
图1是现有的含PPFC(无源功率因数校正)校正电路的变频调速系统的结构示意图;
图2是现有的压缩机反复升降频的示意图;
图3是本发明实施例1提出的用于变频压缩机的限频控制方法的流程图;
图4是本发明实施例提出的温度保护阈值区间示意图;
图5是本发明实施例2提出的用于变频压缩机的限频控制方法的流程图;
图6是本发明实施例提出的用于变频压缩机的限频控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓,本发明并不局限于附图和以下实施例。
实施例1:
本发明实施例1提出了一种用于变频压缩机的限频控制方法,如图3所示。本发明实施例中,压缩机的运行分为三种状态:升频状态、降频状态和稳频状态。压缩机升频状态是指压缩机实际运行频率以升频步长上升的阶段,下一时刻运行频率=当前实际运行频率+升频步长;压缩机降频状态是指压缩机实际运行频率以降频步长下降的阶段,下一时刻运行频率=当前实际运行频率-降频步长;压缩机稳频状态是指压缩机以固定的频率运行,既不升频也不降频,下一时刻运行频率=当前实际运行频率。
该方法包括以下步骤:
步骤S31:根据功率模块规格书设定功率模块温度保护阈值,所述温度保护阈值至少包括:停机温度阈值IPM_STOP_TEMP、降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP、禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP。根据上述温度阈值,划分出五个温度保护阈值区间,当功率模块温度处在不同的温度保护阈值区间时,触发不同的功能,所述功能包括停机保护功能、降频功能、禁止升频功能、保持功能和恢复升降频功能,如图4所示。在每种功能下,压缩机进行相应的操作。当然,本领域技术人员也可以根据实际的工作条件增加或减少温度保护阈值,例如可以增加稳频温度阈值,或者可以减少前述的禁止升频温度阈值。
当功率模块温度大于等于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP时,触发停机保护功能,压缩机停止运行。
当功率模块温度介于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP和降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP之间时,触发降频功能,压缩机的实际运行频率RealFreq以降频步长进行降频。
当功率模块温度介于降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP和禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP之间时,触发禁止升频功能,如果压缩机当前处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率为锁定的频率,锁定的频率可以是当前压缩机的频率,也可以是预先设定的频率;如果压缩机当前处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续以降频状态或者稳频状态运行。
当功率模块温度介于禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP之间时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态。
当功率模块温度小于恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP时,触发恢复升降频功能,压缩机实际运行频率和运行状态不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频等功能的约束,压缩机实际运行的频率和运行状态可以根据需要进行确定,例如根据压缩机运行模式、目标温度和实际温度来确定。
另外,根据压缩机的工况条件,设定降频步长和升频步长。优选地,可以在压缩机运行过程中,调整降频步长和升频步长。
优选地,如果在压缩机降频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机升频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小,从而可以减缓功率模块温度的升温速度,例如将升频步长减小一半,假设原升频步长为10s/Hz,则减小一半后,升频步长为20s/Hz;在在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行升频操作时,压缩机的升频步长以减小的升频步长进行升频。
以某厂商3PH变频压缩机为例,功率模块温度的温度保护阈值根据功率模块规格书可以设置如下:
压缩机的升频步长为60s/Hz,压缩机的降频步长为30s/Hz。
步骤S32:在压缩机运行过程中,获取功率模块温度IPMTemp和压缩机的实际运行频率RealFreq,其中,功率模块温度可以通过功率模块内置的NTC(负温度系数热敏电阻器)采样获取,压缩机的实际运行频率RealFreq通过无位置传感估算算法得到。
步骤S33:步骤S32中获取的功率模块温度IPMTemp与步骤S31中设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度IPMTemp所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度IPMTemp所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,从而控制压缩机的实际运行频率RealFreq。
如果功率模块温度IPMTemp大于等于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP,即IPMTemp>=IPM_STOP_TEMP,则触发停机保护功能,压缩机停止运行。
如果功率模块温度IPMTemp介于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP和降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP之间,即IPM_STOP_TEMP>IPMTemp>=IPM_DOWN_TEMP,触发降频功能,压缩机的实际运行频率RealFreq以降频步长进行降频。
如果功率模块温度IPMTemp介于降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP和禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP之间,即IPM_DOWN_TEMP>IPMTemp>=IPM_KEEP_TEMP,触发禁止升频功能;如果压缩机此时处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率RealFreq为锁定的频率,锁定的频率可以是当前压缩机的频率,也可以是预先设定的频率;如果压缩机此时处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续保持降频状态或者稳频状态运行。
如果功率模块温度IPMTemp介于禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP之间,即IPM_KEEP_TEMP>IPMTemp>=IPM_RECOVER_TEMP时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态。
如果功率模块温度IPMTemp小于恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP,即IPMTemp<IPM_RECOVER_TEMP,压缩机的运行状态和实际运行频率RealFreq不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频等功能的约束,压缩机的运行状态和实际运行频率RealFreq可以根据需要进行确定,例如根据压缩机运行模式、目标温度和实际温度来确定。
重复运行步骤S32和步骤S33,直到压缩机停止运行。
优选地,如果在压缩机降频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机升频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小,从而可以减缓功率模块温度的升温速度,例如将升频步长减小一半,假设原升频步长为10s/Hz,则减小一半后,升频步长为20s/Hz;在在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行升频操作时,压缩机的升频步长以减小的升频步长进行升频。
本发明实施例提出的限频控制方法中,根据获取的功率模块实时温度和预设的温度保护阀值进行比较,采用滞环控制的方式对压缩机频率进行调节:当功率模块实时温度大于预设的降频温度阀值,逐步降低压缩机频率,减小系统输入电流,从而使得功率模块温度下降;当功率模块实时温度小于预设的禁止升频温度阀值时,逐步升高压缩机频率至目标运行频率。本发明实施例将功率模块温度的温度保护阀值分为五个区间,在每个区间约束压缩机的运行状态,限制了压缩机升降频的速率,使得功率模块对温度的响应更及时可靠。
实施例2:
本发明实施例2提出了一种用于变频压缩机的限频控制方法,如图5所示。本发明实施例中,压缩机的运行分为四种状态:升频状态、降频状态、稳频状态和锁频状态。相比实施例1,实施例2中压缩机的运行状态增加了锁频状态,以防止压缩机在短时间内反复进行升降频操作,导致系统波动。
压缩机升频状态是指压缩机实际运行频率以升频步长上升的阶段,下一时刻运行频率=当前实际运行频率+升频步长。
压缩机降频状态是指压缩机实际运行频率以降频步长下降的阶段,下一时刻运行频率=当前实际运行频率-降频步长。
压缩机稳频状态是指压缩机以固定的频率运行,既不升频也不降频,下一时刻运行频率=当前实际运行频率。
压缩机锁频状态是指压缩机在降频过程中达到停止降频的条件时,压缩机停止降频,并被强制进入锁频状态,在被锁频的时间段内,压缩机被强制以降频之后的频率值运行,除非压缩机被停机。停止降频的条件例如可以是功率模块温度达到目标温度,或者是压缩机的实际运行频率达到目标频率。
该方法包括以下步骤:
步骤S51:根据功率模块规格书设定功率模块温度保护阈值,所述温度保护阈值至少包括:停机温度阈值IPM_STOP_TEMP、降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP、禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP。根据上述温度阈值,划分出五个温度保护阈值区间,当功率模块温度处在不同的温度保护阈值区间时,触发不同的功能,所述功能包括停机保护功能、降频功能、禁止升频功能、保持功能和恢复升降频功能,如图4所示。在每种功能下,压缩机进行相应的操作。
当功率模块温度大于等于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP时,触发停机保护功能,压缩机停止运行。
当功率模块温度介于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP和降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP之间时,触发降频功能,压缩机的实际运行频率RealFreq以降频步长进行降频。
当功率模块温度介于降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP和禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP之间时,触发禁止升频功能,如果压缩机当前处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率为锁定的频率,锁定的频率可以是当前压缩机的频率,也可以是预先设定的频率;如果压缩机当前处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续以降频状态或者稳频状态运行。
当功率模块温度介于禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP之间时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态。
当功率模块温度小于恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP时,触发恢复升降频功能,压缩机实际运行频率和运行状态不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频等功能的约束,压缩机实际运行的频率和运行状态可以根据需要进行确定,例如根据压缩机运行模式、目标温度和实际温度来确定。
其中,压缩机在上述降频过程中达到停止降频的条件时,压缩机停止降频,锁频状态位置1,压缩机进入锁频状态,功率模块温度对降频、禁止升频和恢复升降频功能的触发失效,只有功率模块温度对停机保护功能的触发有效,压缩机以降频之后的频率值稳定运行一段时间后再恢复由功率模块温度触发的降频、禁止升频和恢复升降频功能,该时间段的长短根据压缩机的工况条件设置,一般设为30~60min。
另外,根据压缩机的工况条件,设定降频步长和升频步长。优选地,可以在压缩机运行过程中,调整降频步长和升频步长。
优选地,如果在压缩机锁频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机降频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机升频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小,从而可以减缓功率模块温度的升温速度,例如将升频步长减小一半,假设原升频步长为10s/Hz,则减小一半后,升频步长为20s/Hz;在在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行升频操作时,压缩机的升频步长以减小的升频步长进行升频。
以某厂商3PH变频压缩机为例,功率模块温度的温度保护阈值根据功率模块规格书可以设置如下:
压缩机的升频步长为60s/Hz,压缩机的降频步长为30s/Hz。
步骤S52:在压缩机运行过程中,获取功率模块温度IPMTemp和压缩机的实际运行频率RealFreq,其中,功率模块温度可以通过功率模块内置的NTC采样获取,压缩机的实际运行频率RealFreq通过无位置传感估算算法得到。
步骤S53:步骤S52中获取的功率模块温度IPMTemp与步骤S51中设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度IPMTemp所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度IPMTemp所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,从而控制压缩机的实际运行频率RealFreq。
如果功率模块温度IPMTemp大于等于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP,即IPMTemp>=IPM_STOP_TEMP,则触发停机保护功能,压缩机停止运行。
如果功率模块温度IPMTemp介于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP和降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP之间,即IPM_STOP_TEMP>IPMTemp>=IPM_DOWN_TEMP,触发降频功能,压缩机的实际运行频率RealFreq以降频步长进行降频。
如果功率模块温度IPMTemp介于降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP和禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP之间,即IPM_DOWN_TEMP>IPMTemp>=IPM_KEEP_TEMP,触发禁止升频功能;如果压缩机此时处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率RealFreq为锁定的频率,锁定的频率可以是当前压缩机的频率,也可以是预先设定的频率;如果压缩机此时处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续保持降频状态或者稳频状态运行。
如果功率模块温度IPMTemp介于禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP之间,即IPM_KEEP_TEMP>IPMTemp>=IPM_RECOVER_TEMP时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态。
如果功率模块温度IPMTemp小于恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP,即IPMTemp<IPM_RECOVER_TEMP,压缩机的运行状态和实际运行频率RealFreq不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频等功能的约束,压缩机的运行状态和实际运行频率RealFreq可以根据需要进行确定,例如根据压缩机运行模式、目标温度和实际温度来确定。
其中,压缩机在上述降频过程中达到停止降频的条件时,压缩机停止降频,锁频状态位置1,压缩机进入锁频状态,功率模块温度IPMTemp对降频、禁止升频和恢复升降频功能的触发失效,只有功率模块温度对停机保护功能的触发有效,压缩机以降频之后的频率值稳定运行一段时间后再恢复由功率模块温度触发的降频、禁止升频和恢复升降频功能,该时间段的长短根据压缩机的工况条件设置,一般设为30~60min。
重复运行步骤S52和步骤S53,直到压缩机停止运行。
优选地,如果在压缩机锁频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机降频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机升频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小,从而可以减缓功率模块温度的升温速度,例如将升频步长减小一半,假设原升频步长为10s/Hz,则减小一半后,升频步长为20s/Hz;在在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行升频操作时,压缩机的升频步长以减小的升频步长进行升频。
本发明实施例提出的限频控制方法中,根据获取的功率模块实时温度和预设的温度保护阀值进行比较,采用滞环控制的方式对压缩机频率进行调节,当功率模块实时温度大于预设的降频温度阀值,逐步降低压缩机频率,减小系统输入电流,从而使得功率模块温度下降;当功率模块实时温度小于预设的禁止升频温度阀值时,逐步升高压缩机频率至目标运行频率。本发明实施例将功率模块温度的温度保护阀值分为五个区间,在每个区间约束压缩机的运行状态,限制了压缩机升降频的速率,使得功率模块对温度的响应更及时可靠。同时增加了锁频功能,避免压缩机降频后又触发升频温度阀值,升频到降频温度阀值后又继续降频,从而避免压缩机反复升降频导致整个系统在不停的波动。
实施例3:
本发明实施例3提出了一种用于变频压缩机的限频控制系统,如图6所示。在本发明实施例中,压缩机的运行分为三种状态:升频状态、降频状态和稳频状态。压缩机升频状态是指压缩机实际运行频率以升频步长上升的阶段,下一时刻运行频率=当前实际运行频率+升频步长;压缩机降频状态是指压缩机实际运行频率以降频步长下降的阶段,下一时刻运行频率=当前实际运行频率-降频步长;压缩机稳频状态是指压缩机以固定的频率运行,既不升频也不降频,下一时刻运行频率=当前实际运行频率。
该系统包括:设定模块、获取模块和处理模块。
设定模块根据功率模块规格书设定功率模块温度保护阈值,所述温度保护阈值至少包括:停机温度阈值IPM_STOP_TEMP、降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP、禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP。根据上述温度阈值,划分出五个温度保护阈值区间,当功率模块温度处在不同的温度保护阈值区间时,触发不同的功能,所述功能包括停机保护功能、降频功能、禁止升频功能、保持功能和恢复升降频功能,如图4所示。在每种功能下,压缩机进行相应的操作。当然,本领域技术人员也可以根据实际的工作条件增加或减少温度保护阈值,例如可以增加稳频温度阈值,或者可以减少前述的禁止升频温度阈值。
当功率模块温度大于等于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP时,触发停机保护功能,压缩机停止运行。
当功率模块温度介于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP和降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP之间时,触发降频功能,压缩机的实际运行频率RealFreq以降频步长进行降频。
当功率模块温度介于降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP和禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP之间时,触发禁止升频功能,如果压缩机当前处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率为锁定的频率,锁定的频率可以是当前压缩机的频率,也可以是预先设定的频率;如果压缩机当前处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续以降频状态或者稳频状态运行。
当功率模块温度介于禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP之间时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态。
当功率模块温度小于恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP时,触发恢复升降频功能,压缩机实际运行频率和运行状态不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频等功能的约束,压缩机实际运行的频率和运行状态可以根据需要进行确定,例如根据压缩机运行模式、目标温度和实际温度来确定。
另外,根据压缩机的工况条件,设定降频步长和升频步长。优选地,可以在压缩机运行过程中,调整降频步长和升频步长。
优选地,如果在压缩机降频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机升频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小,从而可以减缓功率模块温度的升温速度,例如将升频步长减小一半,假设原升频步长为10s/Hz,则减小一半后,升频步长为20s/Hz;在在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行升频操作时,压缩机的升频步长以减小的升频步长进行升频。
以某厂商3PH变频压缩机为例,功率模块温度的温度保护阈值根据功率模块规格书可以设置如下:
压缩机的升频步长为60s/Hz,压缩机的降频步长为30s/Hz。
获取模块在压缩机运行过程中,获取功率模块温度IPMTemp和压缩机的实际运行频率RealFreq,其中,功率模块温度可以通过功率模块内置的NTC(负温度系数热敏电阻器)采样获取,压缩机的实际运行频率RealFreq通过无位置传感估算算法得到。
处理模块将获取模块获取的功率模块温度IPMTemp与设定模块中设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度IPMTemp所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度IPMTemp所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,从而控制压缩机的实际运行频率RealFreq。
如果功率模块温度IPMTemp大于等于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP,即IPMTemp>=IPM_STOP_TEMP,则触发停机保护功能,压缩机停止运行。
如果功率模块温度IPMTemp介于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP和降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP之间,即IPM_STOP_TEMP>IPMTemp>=IPM_DOWN_TEMP,触发降频功能,压缩机的实际运行频率RealFreq以降频步长进行降频。
如果功率模块温度IPMTemp介于降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP和禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP之间,即IPM_DOWN_TEMP>IPMTemp>=IPM_KEEP_TEMP,触发禁止升频功能;如果压缩机此时处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率RealFreq为锁定的频率,锁定的频率可以是当前压缩机的频率,也可以是预先设定的频率;如果压缩机此时处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续保持降频状态或者稳频状态运行。
如果功率模块温度IPMTemp介于禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP之间,即IPM_KEEP_TEMP>IPMTemp>=IPM_RECOVER_TEMP时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态。
如果功率模块温度IPMTemp小于恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP,即IPMTemp<IPM_RECOVER_TEMP,压缩机的运行状态和实际运行频率RealFreq不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频等功能的约束,压缩机的运行状态和实际运行频率RealFreq可以根据需要进行确定,例如根据压缩机运行模式、目标温度和实际温度来确定。
优选地,如果在压缩机降频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机升频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小,从而可以减缓功率模块温度的升温速度,例如将升频步长减小一半,假设原升频步长为10s/Hz,则减小一半后,升频步长为20s/Hz;在在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行升频操作时,压缩机的升频步长以减小的升频步长进行升频。
本发明实施例提出的限频控制系统中,根据获取的功率模块实时温度和预设的温度保护阀值进行比较,采用滞环控制的方式对压缩机频率进行调节:当功率模块实时温度大于预设的降频温度阀值,逐步降低压缩机频率,减小系统输入电流,从而使得功率模块温度下降;当功率模块实时温度小于预设的禁止升频温度阀值时,逐步升高压缩机频率至目标运行频率。本发明实施例将功率模块温度的温度保护阀值分为五个区间,在每个区间约束压缩机的运行状态,限制了压缩机升降频的速率,使得功率模块对温度的响应更及时可靠。
实施例4:
本发明实施例4提出了一种用于变频压缩机的限频控制系统,如图6所示。本发明实施例中,压缩机的运行分为四种状态:升频状态、降频状态、稳频状态和锁频状态。相比实施例3,实施例4中压缩机的运行状态增加了锁频状态,以防止压缩机在短时间内反复进行升降频操作,导致系统波动。
压缩机升频状态是指压缩机实际运行频率以升频步长上升的阶段,下一时刻运行频率=当前实际运行频率+升频步长。
压缩机降频状态是指压缩机实际运行频率以降频步长下降的阶段,下一时刻运行频率=当前实际运行频率-降频步长。
压缩机稳频状态是指压缩机以固定的频率运行,既不升频也不降频,下一时刻运行频率=当前实际运行频率。
压缩机锁频状态是指压缩机在降频过程中达到停止降频的条件时,压缩机停止降频,并被强制进入锁频状态,在被锁频的时间段内,压缩机被强制以降频之后的频率值运行,除非压缩机被停机。停止降频的条件例如可以是功率模块温度达到目标温度,或者是压缩机的实际运行频率达到目标频率。
该系统包括:设定模块、获取模块和处理模块。
设定模块根据功率模块规格书设定功率模块温度保护阈值,所述温度保护阈值至少包括:停机温度阈值IPM_STOP_TEMP、降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP、禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP。根据上述温度阈值,划分出五个温度保护阈值区间,当功率模块温度处在不同的温度保护阈值区间时,触发不同的功能,所述功能包括停机保护功能、降频功能、禁止升频功能、保持功能和恢复升降频功能,如图4所示。在每种功能下,压缩机进行相应的操作。
当功率模块温度大于等于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP时,触发停机保护功能,压缩机停止运行。
当功率模块温度介于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP和降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP之间时,触发降频功能,压缩机的实际运行频率RealFreq以降频步长进行降频。
当功率模块温度介于降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP和禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP之间时,触发禁止升频功能,如果压缩机当前处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率为锁定的频率,锁定的频率可以是当前压缩机的频率,也可以是预先设定的频率;如果压缩机当前处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续以降频状态或者稳频状态运行。
当功率模块温度介于禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP之间时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态。
当功率模块温度小于恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP时,触发恢复升降频功能,压缩机实际运行频率和运行状态不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频等功能的约束,压缩机实际运行的频率和运行状态可以根据需要进行确定,例如根据压缩机运行模式、目标温度和实际温度来确定。
其中,压缩机在上述降频过程中达到停止降频的条件时,压缩机停止降频,锁频状态位置1,压缩机进入锁频状态,功率模块温度对降频、禁止升频和恢复升降频功能的触发失效,只有功率模块温度对停机保护功能的触发有效,压缩机以降频之后的频率值稳定运行一段时间后再恢复由功率模块温度触发的降频、禁止升频和恢复升降频功能,该时间段的长短根据压缩机的工况条件设置,一般设为30~60min。
另外,根据压缩机的工况条件,设定降频步长和升频步长。优选地,可以在压缩机运行过程中,调整降频步长和升频步长。
优选地,如果在压缩机锁频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机降频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机升频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小,从而可以减缓功率模块温度的升温速度,例如将升频步长减小一半,假设原升频步长为10s/Hz,则减小一半后,升频步长为20s/Hz;在在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行升频操作时,压缩机的升频步长以减小的升频步长进行升频。
以某厂商3PH变频压缩机为例,功率模块温度的温度保护阈值根据功率模块规格书可以设置如下:
压缩机的升频步长为60s/Hz,压缩机的降频步长为30s/Hz。
获取模块在压缩机运行过程中,获取功率模块温度IPMTemp和压缩机的实际运行频率RealFreq,其中,功率模块温度可以通过功率模块内置的NTC采样获取,压缩机的实际运行频率RealFreq通过无位置传感估算算法得到。
处理模块将获取模块获取的功率模块温度IPMTemp与设定模块设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度IPMTemp所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度IPMTemp所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,从而控制压缩机的实际运行频率RealFreq。
如果功率模块温度IPMTemp大于等于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP,即IPMTemp>=IPM_STOP_TEMP,则触发停机保护功能,压缩机停止运行。
如果功率模块温度IPMTemp介于停机温度阈值IPM_STOP_TEMP和降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP之间,即IPM_STOP_TEMP>IPMTemp>=IPM_DOWN_TEMP,触发降频功能,压缩机的实际运行频率RealFreq以降频步长进行降频。
如果功率模块温度IPMTemp介于降频温度阈值IPM_DOWN_TEMP和禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP之间,即IPM_DOWN_TEMP>IPMTemp>=IPM_KEEP_TEMP,触发禁止升频功能;如果压缩机此时处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率RealFreq为锁定的频率,锁定的频率可以是当前压缩机的频率,也可以是预先设定的频率;如果压缩机此时处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续保持降频状态或者稳频状态运行。
如果功率模块温度IPMTemp介于禁止升频温度阈值IPM_KEEP_TEMP和恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP之间,即IPM_KEEP_TEMP>IPMTemp>=IPM_RECOVER_TEMP时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态。
如果功率模块温度IPMTemp小于恢复升降频温度阈值IPM_RECOVER_TEMP,即IPMTemp<IPM_RECOVER_TEMP,压缩机的运行状态和实际运行频率RealFreq不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频等功能的约束,压缩机的运行状态和实际运行频率RealFreq可以根据需要进行确定,例如根据压缩机运行模式、目标温度和实际温度来确定。
其中,压缩机在上述降频过程中达到停止降频的条件时,压缩机停止降频,锁频状态位置1,压缩机进入锁频状态,功率模块温度IPMTemp对降频、禁止升频和恢复升降频功能的触发失效,只有功率模块温度对停机保护功能的触发有效,压缩机以降频之后的频率值稳定运行一段时间后再恢复由功率模块温度触发的降频、禁止升频和恢复升降频功能,该时间段的长短根据压缩机的工况条件设置,一般设为30~60min。
优选地,如果在压缩机锁频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机降频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大,从而可以加快功率模块温度的降温速度,例如将降频步长加大一倍,假设原降频步长为10s/Hz,则加大一倍后,降频步长为5s/Hz;在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行降频操作时,压缩机的降频步长以加大的降频步长进行降频。
优选地,如果在压缩机升频期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小,从而可以减缓功率模块温度的升温速度,例如将升频步长减小一半,假设原升频步长为10s/Hz,则减小一半后,升频步长为20s/Hz;在在故障排除,压缩机重新开机后,压缩机进行升频操作时,压缩机的升频步长以减小的升频步长进行升频。
本发明实施例提出的限频控制系统中,根据获取的功率模块实时温度和预设的温度保护阀值进行比较,采用滞环控制的方式对压缩机频率进行调节,当功率模块实时温度大于预设的降频温度阀值,逐步降低压缩机频率,减小系统输入电流,从而使得功率模块温度下降;当功率模块实时温度小于预设的禁止升频温度阀值时,逐步升高压缩机频率至目标运行频率。本发明实施例将功率模块温度的温度保护阀值分为五个区间,在每个区间约束压缩机的运行状态,限制了压缩机升降频的速率,使得功率模块对温度的响应更及时可靠。同时增加了锁频功能,避免压缩机降频后又触发升频温度阀值,升频到降频温度阀值后又继续降频,从而避免压缩机反复升降频导致整个系统在不停的波动。
本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明实施例还提出了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本领域技术人员可以理解,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它们的组合来实现: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。
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。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于变频压缩机的限频控制方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤S1:设定功率模块的N个温度保护阈值,其中N为大于等于3的自然数;根据上述N个温度保护阈值,划分出N+1个温度保护阈值区间,每个温度保护阈值区间对应不同的功能;
步骤S2:在压缩机运行过程中,获取功率模块温度;
步骤S3:将获取的功率模块温度与设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,通过控制压缩机的实际运行频率,实现对功率模块温度的控制;
所述N个温度保护阈值大于等于4个温度保护阈值,所述N个温度保护阈值包括:停机温度阈值、降频温度阈值、禁止升频温度阈值和恢复升降频温度阈值;所述功能包括停机保护功能、降频功能、禁止升频功能、保持功能和恢复升降频功能;
所述压缩机包括升频状态、降频状态和稳频状态,或者,所述压缩机包括升频状态、降频状态、稳频状态和锁频状态;
当功率模块温度大于等于停机温度阈值时,触发停机保护功能,压缩机停止运行;
当功率模块温度介于停机温度阈值和降频温度阈值之间时,触发降频功能,压缩机的实际运行频率以降频步长进行降频;
当功率模块温度介于降频温度阈值和禁止升频温度阈值之间时,触发禁止升频功能,如果压缩机当前处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率为锁定的频率;如果压缩机当前处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续以降频状态或者稳频状态运行;
当功率模块温度介于禁止升频温度阈值和恢复升降频温度阈值之间时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态;
当功率模块温度小于恢复升降频温度阈值时,触发恢复升降频功能,压缩机实际运行频率和运行状态不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频功能的约束。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述锁频状态中,功率模块温度对降频、禁止升频和恢复升降频功能的触发失效,功率模块温度对停机保护功能的触发有效,压缩机以降频之后的频率值运行一段时间后再恢复由功率模块温度触发的降频、禁止升频和恢复升降频功能。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤S1中,设定降频步长和升频步长;
如果在压缩机降频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大;和/或,如果在压缩机升频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小;和/或,如果在压缩机锁频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大。
4.一种用于变频压缩机的限频控制系统,其特征在于,该系统包括:设定模块、获取模块和处理模块;
设定模块设定功率模块的N个温度保护阈值,其中N为大于等于3的自然数;根据上述N个温度保护阈值,划分出N+1个温度保护阈值区间,每个温度保护阈值区间对应不同的功能;
获取模块在压缩机运行过程中,获取功率模块温度;
处理模块将获取的功率模块温度与设定的温度保护阈值进行比较,判断功率模块温度所在的温度保护阈值区间;根据功率模块温度所在的温度保护阈值区间,触发不同的功能,压缩机进行相应的操作,通过控制压缩机的实际运行频率,实现对功率模块温度的控制;
所述N个温度保护阈值大于等于4个温度保护阈值,所述N个温度保护阈值包括:停机温度阈值、降频温度阈值、禁止升频温度阈值和恢复升降频温度阈值;
所述功能包括停机保护功能、降频功能、禁止升频功能、保持功能和恢复升降频功能;
所述压缩机包括升频状态、降频状态和稳频状态,或者,所述压缩机包括升频状态、降频状态、稳频状态和锁频状态;
处理模块在功率模块温度大于等于停机温度阈值时,触发停机保护功能,压缩机停止运行;
在功率模块温度介于停机温度阈值和降频温度阈值之间时,触发降频功能,压缩机的实际运行频率以降频步长进行降频;
在功率模块温度介于降频温度阈值和禁止升频温度阈值之间时,触发禁止升频功能,如果压缩机当前处于升频状态,则禁止压缩机继续升频,压缩机的频率保持锁定状态,压缩机的实际运行频率为锁定的频率;如果压缩机当前处于降频状态或者稳频状态,则压缩机继续以降频状态或者稳频状态运行;
在功率模块温度介于禁止升频温度阈值和恢复升降频温度阈值之间时,触发保持功能,压缩机保持当前运行状态;
在功率模块温度小于恢复升降频温度阈值时,触发恢复升降频功能,压缩机实际运行频率和运行状态不再受降频、禁止升频、保持、恢复升降频功能的约束。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述锁频状态中,功率模块温度对降频、禁止升频和恢复升降频功能的触发失效,功率模块温度对停机保护功能的触发有效,压缩机以降频之后的频率值运行一段时间后再恢复由功率模块温度触发的降频、禁止升频和恢复升降频功能。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,设定模块还设定降频步长和升频步长;
如果在压缩机降频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大;和/或,如果在压缩机升频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的升频步长减小;和/或,如果在压缩机锁频状态期间,功率模块温度触发了停机保护功能,则将压缩机的降频步长加大。
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