CN107359594A - 压缩机断电退磁保护方法、装置、家用电器及存储介质 - Google Patents

压缩机断电退磁保护方法、装置、家用电器及存储介质 Download PDF

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王世超
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    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors

Abstract

本发明实施例提供一种压缩机断电退磁保护方法、装置、家用电器及存储介质，属于家用电器控制技术领域。所述压缩机断电退磁保护方法，包括：检测所述压缩机的相电流；根据所检测的所述压缩机的相电流，计算设定时间间隔内所述压缩机的相电流的变化量；将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况；以及当确定所述压缩机为异常状态时，控制所述压缩机的输入电源的脉宽调制PWM电路停止工作。该压缩机断电退磁保护方法避免压缩机发生退磁现象，降低设备故障率，提高设备运行的可靠性。

Description

压缩机断电退磁保护方法、装置、家用电器及存储介质
技术领域
本发明涉及家用电器控制技术领域，具体地涉及一种压缩机断电退磁保护方法、装置、家用电器及存储介质。
背景技术
目前，变频空调成为市场主流，随即，变频洗衣机、变频冰箱等保护变频压缩机的家用电器也应运而生。变频压缩机作为关键部件，其控制方案多种多样。其中的一种变频压缩机的控制方案是基于电机控制引擎的正弦波控制，实际使用和调试中发现，电机在运行过程中，若三相交流输入电源VAC突然断开，将会出现大电流过冲现象，图5即示出了输入电压断开瞬间压缩机相电流的波形，该电流过冲现象当电机在较高转速运转下或在高频工作模式下更为明显。如此大的电流容易时压缩机发生退磁。上述情况在日常生活中也经常出现，用户临时停电或者其他情况需要将冰箱、空调的电源断开时，再次接通电源将无法启动冰箱、空调。
发生上述压缩机退磁的现象，究其原因在于：输入电源VAC断开后，脉宽调制PWM电路仍然与压缩机连接并持续地工作，压缩机侧断电瞬间高速运转所积蓄的能量对一次整流侧PWM电路相当于反向充电，导致相电流冲高，引发退磁现象。当在高频工作模式下，压缩机退磁的风险将增加。
现有技术中，有通过检测压缩机相电流超过设定值时即切断输入电源的方法来避免退磁，此方法可对压缩机提供过流保护，但在切断电源的瞬间，仍存在上述的电流过冲的现象，即仍存在压缩机退磁的风险，无法有效改善因断开电源或其他存在过冲电流而引发压缩机退磁的现象。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种压缩机断电退磁保护方法、装置、家用电器及存储介质，该压缩机断电退磁保护方法避免压缩机发生退磁现象，降低设备故障率，提高设备运行的可靠性。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种压缩机断电退磁保护方法，该方法包括：检测所述压缩机的相电流；根据所检测的所述压缩机的相电流，计算设定时间间隔内所述压缩机的相电流的变化量；将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况；以及当确定所述压缩机为异常状态时，控制所述压缩机的输入电源的脉宽调制PWM电路停止工作。
可选的，将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况包括：当所述压缩机的相电流的变化量超过设定值时，确定所述压缩机为异常状态。
可选的，所述设定时间间隔为所述压缩机的电气周期。
可选的，该方法还包括：当确定所述压缩机为异常状态，且所述压缩机连接所述输入电源时，控制所述压缩机与所述输入电源断开。
本发明还提供一种压缩机断电退磁保护装置，该装置包括：检测模块，用于检测所述压缩机的相电流；
处理器，该处理器被配置成：根据所检测的所述压缩机的相电流，计算设定时间间隔内所述压缩机的相电流的变化量；将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况；以及当所述处理器确定所述压缩机为异常状态时，控制所述压缩机的输入电源的脉宽调制PWM电路停止工作。
可选的，所述处理器将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况包括：当所述压缩机的相电流的变化量超过设定值时，确定所述压缩机为异常状态。
可选的，其中，所述设定时间间隔为所述压缩机的电气周期。
可选的，所述处理器还被配置成：当确定所述压缩机为异常状态，且所述压缩机连接所述输入电源时，控制所述压缩机与所述输入电源断开。
另一方面，本发明还提供一种家用电器，该家用电器如上所述任一项所述的压缩机断电退磁保护装置。
另一方面，本发明还提供一种存储介质，该存储介质存储上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述任一项所述的压缩机断电退磁保护方法。
通过上述技术方案，检测压缩机的相电流，得到相电流在设定时间间隔内的变化量，当该变化量超过设定值，确定压缩机工作异常，控制压缩机的输入电源的脉宽调制电路停止工作，避免压缩机高速运行的电流进入脉宽调制电路导致的相电流冲高，改善压缩机退磁的现象，降低故障率和维护成本。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法流程图；
图2是本发明另一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法流程图；
图3是本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护装置结构示意图；
图4是包括本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护装置的家用电器的结构示意图；
图5是压缩机断电瞬间压缩机相电流波形图；
图6是LABVIEW采集的压缩机断电瞬间压缩机相电流波形图；
图7是使用本发明的压缩机断电退磁保护方法之前采集的相电流波形图；
图8是使用本发明的压缩机断电退磁保护方法之后采集的相电流波形图。
附图标记说明
10 检测模块 20 处理器
30 家用电器
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1是本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法。如图1所示的本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法，包括：在步骤S110中，检测所述压缩机的相电流；在步骤S110中，根据所检测的所述压缩机的相电流，计算设定时间间隔内所述压缩机的相电流的变化量；在步骤S130中，将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况；在步骤S140中，判断压缩机是否为异常状态，当确定所述压缩机为异常状态时，在步骤S150中，控制所述压缩机的输入电源的脉宽调制PWM电路停止工作。
现有的压缩机控制方案是基于电机控制引擎的正弦波控制，在电机运行过程中，当输入电源即交流电源突然断开，电机高速运转积蓄能量会在电路和电机侧出现大电流过冲现象，图5示出了断电瞬间压缩机/电机相电流的波形，图6是LABVIEW采集的压缩机断电瞬间压缩机相电流波形图，箭头部分示出了断电瞬间相电流的冲高，在电流冲高的初始阶段即箭头所示阶段，相电流没有立即达到过流保护的阈值Ismax，需要一定的时间才能达到Ismax，此时过流保护没有达到阈值，因此没有及时触发保护。当过流保护检测相电流达到Ismax时，该过冲电流已对压缩机造成退磁威胁。
如图1所示的本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法，检测压缩机的相电流的变化量，在达到过流保护阈值Ismax前，启动保护机制，且改变以往断开输入电源的控制方式，通过控制PWM电路停止工作，可有效避免在压缩机输入电源断开时，因压缩机对PWM反向充电造成的电流冲高，导致的压缩机退磁现象。
图7和图8分别是使用本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法前和使用本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法后的相电流波形图，通过对比可以确定，使用本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法可在断开输入电源时，隔离过冲电流，防止对压缩机造成退磁。保证压缩机正常运行，降低故障率和维护成本。
上述方案中，步骤S130中将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况包括：当所述压缩机的相电流的变化量超过设定值时，确定所述压缩机为异常状态。其中，异常状态例如可以为从输入电源断开、雷击或电网中其他电器干扰等。
根据本发明一种实施方式，在步骤S120中，所述设定时间间隔为所述压缩机的电机的电气周期。作为示例，例如可以按照每一个载波周期(以载波频率5K为例，每一个载波周期为1/5K秒)采集压缩机的相电流，通过加权计算得到当前的相电流，而后以设定时间间隔(例如可以电气周期作为时间间隔)计算确定相电流的变化量，即当接入工频60Hz交流电时，设定时间间隔为1/60s，即可得到交流电源相邻周期的相电流的变化量。确定相电流的变化量的步骤具体为：
首先在一个交流电周期内检测到当前的相电流Is[n]，再以设定时间间隔，例如一个电气周期(1/60s)，计算下一个电气周期的相电流Is[n+1]，计算相电流的变化量Is_err＝Is[n+1]-Is[n]；当相电流的变化量Is_err超过一定数值(即设定值)Is_err_limit时，可以确定此时压缩机发生运行异常情况，控制停止PWM调制，此时压缩机电机由于高转速运行积蓄的电能无法对电控板即PWM电路反向充电，从而避免了停机大电流进入压缩机造成压缩机退磁的现象。
本发明实施方式的压缩机断电退磁保护方法，在电流变化周期实时检测相电流的变化情况，并迅速识别压缩机的运行异常状态，根据识别的异常状态断开可能对压缩机造成电流冲高的电路，提高检测及响应速度，从根本上避免电流冲高造成的压缩机退磁现象，优化退磁保护的效果，降低压缩机故障风险和故障率以及维护成本，提高压缩机质量。
本发明实施方式的压缩机断电退磁保护方法，从控制方式优化压缩机退磁保护机制，以较低成本消耗实现控制方式改进，达到最优的产品质量改善。
图2是本发明另一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法流程图。如图2所示的本发明另一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法，还包括：当在步骤S140中，确定所述压缩机为异常状态，且在步骤S160中，判断压缩机此时连接输入电源时，在步骤S170中，控制所述压缩机与所述输入电源断开。
上述方案中，当电路异常状态非来自于电源断开，而导致相电流变化量超过设定值，在控制PWM电路停止工作的同时，将压缩机与输入电源断开，以保证压缩机与输入电源断开，切断造成压缩机异常状态的电流输入。上述方案，首先断开PWM电路，而后断开输入电源，可有效避免因断开电源后压缩机反向对PWM充电造成的电流冲高引起的压缩机退磁现象。
如图2所示的本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护方法，在压缩机输入电源断开时，防止压缩机退磁；同时，在压缩机正常接入输入电源，而由外界干扰如雷击、电网不稳定造成电流冲高时，不仅断开PWM工作电路，同时断开输入电源，为压缩机提供防止退磁保护并保护电路中其他元器件受过流冲击，提高电路整体的可靠性。
图3是本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护装置结构示意图。如图3所示的本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护装置，包括：检测模块10，用于检测所述压缩机的相电流；处理器20，该处理器20被配置成：根据检测模块10所检测的所述压缩机的相电流，计算设定时间间隔内所述压缩机的相电流的变化量；将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况；以及当所述处理器确定所述压缩机为异常状态时，控制所述压缩机的输入电源的脉宽调制PWM电路停止工作。
上述方案中，检测模块10检测压缩机的相电流，处理器20进行相电流的变化量的计算、压缩机运行异常状态的识别和控制PWM电路停止工作。此处，可设置相应的电流检测模块/装置和/或单独的处理器/控制系统执行相电流的变化量的计算、异常状态识别和PWM电路工作的控制，例如还可以利用现有的压缩机的检测、控制电路/装置执行相应的步骤，实现压缩机退磁保护。
作为示例，所述处理器20将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况包括：当所述压缩机的相电流的变化量超过设定值时，确定所述压缩机为异常状态。其中，异常状态例如可以为从输入电源断开、雷击或电网中其他电器干扰等。
上述方案中，所述设定时间间隔为所述压缩机的电机的电气周期。上述时间间隔例如还可以根据工业现场设计确定，详见压缩机断电退磁保护方法中相对应的介绍。
上述方案中，所述处理器20还被配置成：当确定所述压缩机为异常状态，且所述压缩机连接所述输入电源时，控制所述压缩机与所述输入电源断开。
本发明上述各实施方式的压缩机断电退磁保护装置的工作原理、参数设置和有益效果参考上述压缩机断电退磁保护方法的各实施方式的介绍，此处不一一赘述。
图4是包括本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护装置的家用电器的结构示意图。如图4所示的本发明一种实施方式的家用电器30，该家用电器30括如上任一项所述的压缩机断电退磁保护装置。包括本发明一种实施方式的压缩机断电退磁保护装置的家用电器可以为任何具有压缩机结构的家用电器。
作为示例，本发明的包括如上任一项所述的压缩机断电退磁保护装置的家用电器，例如可以为变频空调、变频洗衣机、变频冰箱等。通过压缩机断电退磁保护装置对家用电器压缩机提供防止退磁的保护。
本发明还提供一种存储介质，该存储介质存储上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述任一项所述的压缩机断电退磁保护方法。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种压缩机断电退磁保护方法，该方法包括：
检测所述压缩机的相电流；
根据所检测的所述压缩机的相电流，计算设定时间间隔内所述压缩机的相电流的变化量；
将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况；以及
当确定所述压缩机为异常状态时，控制所述压缩机的输入电源的脉宽调制PWM电路停止工作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况包括：
当所述压缩机的相电流的变化量超过设定值时，确定所述压缩机为异常状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述设定时间间隔为所述压缩机的电气周期。
4.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括：
当确定所述压缩机为异常状态，且所述压缩机连接所述输入电源时，控制所述压缩机与所述输入电源断开。
5.一种压缩机断电退磁保护装置，该装置包括：
检测模块，用于检测所述压缩机的相电流；
处理器，该处理器被配置成：
根据所检测的所述压缩机的相电流，计算设定时间间隔内所述压缩机的相电流的变化量；
将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况；以及
当所述处理器确定所述压缩机为异常状态时，控制所述压缩机的输入电源的脉宽调制PWM电路停止工作。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述处理器将所述压缩机的相电流的变化量与设定值比较，根据比较结果确定所述压缩机的运行情况包括：
当所述压缩机的相电流的变化量超过设定值时，确定所述压缩机为异常状态。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述设定时间间隔为所述压缩机的电气周期。
8.根据权利要求7所述的装置，所述处理器还被配置成：
当确定所述压缩机为异常状态，且所述压缩机连接所述输入电源时，控制所述压缩机与所述输入电源断开。
9.一种家用电器，该家用电器包括权利要求5-8中任一项所述的压缩机断电退磁保护装置。
10.一种存储介质，该存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1-4中任一项所述的压缩机断电退磁保护方法。
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