CN107606837B - 一种变频压缩机控制方法、装置及变频冰箱 - Google Patents

一种变频压缩机控制方法、装置及变频冰箱 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种变频压缩机控制方法、装置及变频冰箱，所述方法包括：变频压缩机上电后，检测输入到主控单元的方波信号频率；当所述方波信号频率有效时，判断压缩机的运行时间是否大于启动时间；若压缩机的运行时间不大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的启动转速；通过预设励磁电流和转矩电流控制所述变频压缩机启动。本发明实施例公开的一种变频压缩机控制方法，实现了在超低电压的情况下控制变频压缩机启动。

Description

一种变频压缩机控制方法、装置及变频冰箱
技术领域
本发明实施例涉及变频控制技术领域，尤其涉及一种变频压缩机控制方法、装置及变频冰箱。
背景技术
随着变频技术的不断发展，变频冰箱也越来越普及。变频冰箱的最大特点是变频压缩机的转速可变，转速越低，冰箱的功耗就越低，越有利于节能。
然而，目前家用电器行业应用的变频控制技术对电压的要求普遍在170V以上，但是在一些基础设施相对不发达的地区，电压经常低于变频压缩机的最低工作电压，且电压波动较大，低压持续时间较长，因此使得部分家用电器无法工作。
发明内容
本发明实施例提供了一种变频压缩机控制方法、装置及变频冰箱，实现了在超低电压的情况下控制变频压缩机启动。
第一方面，本发明实施例提供了一种变频压缩机控制方法，包括：
变频压缩机上电后，检测输入到主控单元的方波信号频率；
当所述方波信号频率有效时，判断压缩机的运行时间是否大于启动时间；
若压缩机的运行时间不大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的启动转速；
通过预设励磁电流和转矩电流控制所述变频压缩机启动。
进一步地，所述控制方法还包括：
若压缩机的运行时间大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的运行转速；
通过优化PID(Proportion Integration Differentiation，比例-积分-微分)参数控制所述变频压缩机按照所述运行转速运行。
进一步地，所述控制方法还包括：
当所述方波信号频率无效时，判断无效的方波信号输入时间是否大于输入时间阈值；
若无效的方波信号输入时间大于输入时间阈值，则判断变频压缩机的当前转速是否大于停机允许最低转速；
若变频压缩机的当前转速不大于停机允许最低转速，则控制所述变频压缩机停机，否则判断所述变频压缩机的当前转速是否小于停机允许最高转速；
若所述变频压缩机的当前转速不小于停机允许最高转速，则控制所述变频压缩机降速，直到所述变频压缩机的当前转速小于停机允许最高转速；否则控制所述变频压缩机停机。
进一步地，所述预设励磁电流为0A，所述预设转矩电流为0.80A。
第二方面，本发明实施例还提供了一种变频压缩机控制装置，所述装置包括：
检测模块，用于在变频压缩机上电后，检测输入到主控单元的方波信号频率；
运行时间判断模块，用于当所述方波信号频率有效时，判断压缩机的运行时间是否大于启动时间；
启动转速设定模块，用于若压缩机的运行时间不大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的启动转速；
启动模块，用于通过预设励磁电流和转矩电流控制所述变频压缩机启动。
进一步地，所述控制装置还包括：
运行转速设定模块，用于若压缩机的运行时间大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的运行转速；
运行控制模块，用于通过优化比例-积分-微分PID参数控制所述变频压缩机按照所述运行转速运行。
进一步地，所述控制装置还包括：
方波输入时间判断模块，用于当所述方波信号频率无效时，判断无效的方波信号输入时间是否大于输入时间阈值；
转速判断模块，用于若无效的方波信号输入时间大于输入时间阈值，则判断变频压缩机的当前转速是否大于停机允许最低转速；
转速控制模块，用于若变频压缩机的当前转速不大于停机允许最低转速，则控制所述变频压缩机停机，否则判断所述变频压缩机的当前转速是否小于停机允许最高转速；若所述变频压缩机的当前转速不小于停机允许最高转速，则控制所述变频压缩机降速，直到所述变频压缩机的当前转速小于停机允许最高转速；否则控制所述变频压缩机停机。
进一步地，预设励磁电流为0A，所述预设转矩电流为0.80A。
第三方面，本发明实施例还提供了一种变频冰箱，包括上述第二方面所述的控制装置。
本发明实施例提供的一种变频压缩机控制方法，当输入到主控单元的方波信号频率有效且压缩机的运行时间不大于启动时间时，通过预设励磁电流和转矩电流控制所述变频压缩机基于根据所述方波信号频率设定的压缩机启动转速启动，实现了在超低电压的情况下控制变频压缩机启动。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种变频压缩机控制方法流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种变频压缩机的外围电路结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种变频压缩机控制方法流程示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种变频压缩机的控制环路示意图；
图5为本发明实施例二提供的另一种变频压缩机控制方法流程示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种变频压缩机控制装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项步骤的顺序可以被重新安排。当其步骤完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种变频压缩机控制方法流程示意图，本实施例提供的控制方法可适用于所有容量(两门、三门或者对开门等不同型号体积)的变频冰箱，尤其适用于变频冰箱工作在电压比较低的场景，该方法可以由变频压缩机控制装置来执行。参见图1所示，所述控制方法具体包括如下：
步骤110、变频压缩机上电后，检测输入到主控单元的方波信号频率。
具体参见图2所示的变频压缩机的外围电路结构示意图，变频压缩机上电后，输入电源经过处理电路进行一系列变换后给三相电桥以及主控制器供电，所述一系列变换包括整流、滤波以及逆变等处理；同时，主控制器根据输入的方波信号频率以及实时采集的三相电桥的母线电流对变频压缩机进行转速控制。其中，三相电桥的母线电流表征了变频压缩机当前的转速大小，主控制器具体通过控制三相电桥的U相、V相以及W相的开断频率来调节压缩机的转速。
所述方波信号可以通过方波发生器产生，还可以通过单片机等微处理器控制产生。
步骤120、当所述方波信号频率有效时，判断压缩机的运行时间是否大于启动时间。
示例性地，所述方波信号频率有效具体可以是：所述方波信号的频率处于40-150Hz；所述启动时间具体可以设置为12s，当然还可以根据不同型号的压缩机进行相应的设置。
步骤130、若压缩机的运行时间不大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的启动转速。
其中，若压缩机的运行时间不大于启动时间，则说明压缩机尚未启动，需要设定压缩机的启动转速，压缩机的启动转速与输入方波信号频率之间的关系为：压缩机启动转速＝方波信号频率*30。
步骤140、通过预设励磁电流和转矩电流控制所述变频压缩机启动。
示例性地，所述预设励磁电流为0A，所述预设转矩电流为0.80A，对应的变频压缩机为加西贝拉VTH1111Y，当电源电压为150V时即可实现变频压缩机的启动。
通过优化励磁电流和转矩电流结合无传感器矢量控制算法实现在低电压情况下使变频压缩机启动。本实施例提供的变频压缩机控制方法可以实现电压低至150V时，变频压缩机仍可正常启动。
本实施例提供的一种变频压缩机控制方法，当输入到主控单元的方波信号频率有效且压缩机的运行时间不大于启动时间时，通过预设励磁电流和转矩电流控制所述变频压缩机基于根据所述方波信号频率设定的压缩机启动转速启动，实现了在超低电压的情况下控制变频压缩机启动。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的一种变频压缩机控制方法流程示意图，在实施例一技术方案的基础上，本实施例进行了进一步优化，具体参见图3所示，所述方法包括：
步骤310、变频压缩机上电后，检测输入到主控单元的方波信号频率。
步骤320、当所述方波信号频率有效时，判断压缩机的运行时间是否大于启动时间。
步骤330、若压缩机的运行时间大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的运行转速。
具体地，若压缩机的运行时间大于启动时间，且方波信号频率有效，则认为变频压缩机启动完成，处于稳定运行状态。
压缩机的运行转速与输入方波信号频率之间的关系为：压缩机运行转速＝方波信号频率*30。
步骤340、通过优化比例-积分-微分PID参数控制所述变频压缩机按照所述运行转速运行。
示例性地，当比例系数KP＝1294336，积分系数Ki＝8192，(具体的转换关系与底层驱动库相关联)，对应的变频压缩机为加西贝拉VTH1111Y，当电源电压为150V时，即可实现变频压缩机按照所述运行转速平稳运行。对应的控制环路可以参见图4所示。
本实施例提供的一种变频压缩机控制方法，在上述实施例的基础上，通过优化参数配置，实现了在低电压时保证变频压缩机稳定运行。
进一步地，在上述实施例技术方案的基础上，所述控制方法还包括：当所述方波信号频率无效时，判断无效的方波信号输入时间是否大于输入时间阈值；
若无效的方波信号输入时间大于输入时间阈值，则判断变频压缩机的当前转速是否大于停机允许最低转速；
若变频压缩机的当前转速不大于停机允许最低转速，则控制所述变频压缩机停机，否则判断所述变频压缩机的当前转速是否小于停机允许最高转速；
若所述变频压缩机的当前转速不小于停机允许最高转速，则控制所述变频压缩机降速，直到所述变频压缩机的当前转速小于停机允许最高转速；否则控制所述变频压缩机停机。
具体可以参见图5所示的另一种变频压缩机控制方法流程示意图，通过控制输入方波信号的频率以及输入时间可以实现控制变频压缩机降速或者停机。在图5中停机允许最低转速设置为1050r/min，停机允许最高转速设置为1200r/min。
实施例三
图6是本发明实施例三提供的一种变频压缩机控制装置的结构示意图，参见图6所示，所述装置包括：检测模块510，运行时间判断模块520，启动转速设定模块530和启动模块540；
其中，检测模块510，用于在变频压缩机上电后，检测输入到主控单元的方波信号频率；
运行时间判断模块520，用于当所述方波信号频率有效时，判断压缩机的运行时间是否大于启动时间；
启动转速设定模块530，用于若压缩机的运行时间不大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的启动转速；
启动模块540，用于通过预设励磁电流和转矩电流控制所述变频压缩机启动。
进一步地，所述控制装置还可以包括：运行转速设定模块，用于若压缩机的运行时间大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的运行转速；
运行控制模块，用于通过优化比例-积分-微分PID参数控制所述变频压缩机按照所述运行转速运行。
进一步地，所述控制装置还可以包括：
方波输入时间判断模块，用于当所述方波信号频率无效时，判断无效的方波信号输入时间是否大于输入时间阈值；
转速判断模块，用于若无效的方波信号输入时间大于输入时间阈值，则判断变频压缩机的当前转速是否大于停机允许最低转速；
转速控制模块，用于若变频压缩机的当前转速不大于停机允许最低转速，则控制所述变频压缩机停机，否则判断所述变频压缩机的当前转速是否小于停机允许最高转速；若所述变频压缩机的当前转速不小于停机允许最高转速，则控制所述变频压缩机降速，直到所述变频压缩机的当前转速小于停机允许最高转速；否则控制所述变频压缩机停机。
进一步地，所述预设励磁电流为0A，所述预设转矩电流为0.80A。
本实施例提供的一种变频压缩机控制装置，当输入到主控单元的方波信号频率有效且压缩机的运行时间不大于启动时间时，通过预设励磁电流和转矩电流控制所述变频压缩机基于根据所述方波信号频率设定的压缩机启动转速启动，实现了在超低电压的情况下控制变频压缩机启动。
本发明实施例所提供的变频冰箱的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的变频压缩机控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
在上述技术方案的基础上，本发明实施例还公开了一种变频冰箱，所述变频冰箱包括上述实施例三中所述的变频压缩机控制装置。
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设备(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。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种变频压缩机控制方法，其特征在于，包括：
变频压缩机上电后，检测输入到主控单元的方波信号频率；
当所述方波信号频率有效时，判断压缩机的运行时间是否大于启动时间；
若压缩机的运行时间不大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的启动转速；
通过预设励磁电流和预设转矩电流控制所述变频压缩机启动。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
若压缩机的运行时间大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的运行转速；
通过优化比例-积分-微分PID参数控制所述变频压缩机按照所述运行转速运行。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
当所述方波信号频率无效时，判断无效的方波信号输入时间是否大于输入时间阈值；
若无效的方波信号输入时间大于输入时间阈值，则判断变频压缩机的当前转速是否大于停机允许最低转速；
若变频压缩机的当前转速不大于停机允许最低转速，则控制所述变频压缩机停机，否则判断所述变频压缩机的当前转速是否小于停机允许最高转速；
若所述变频压缩机的当前转速不小于停机允许最高转速，则控制所述变频压缩机降速，直到所述变频压缩机的当前转速小于停机允许最高转速；若所述变频压缩机的当前转速小于停机允许最高转速，则控制所述变频压缩机停机。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述预设励磁电流为0A，所述预设转矩电流为0.80A。
5.一种变频压缩机控制装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于在变频压缩机上电后，检测输入到主控单元的方波信号频率；
运行时间判断模块，用于当所述方波信号频率有效时，判断压缩机的运行时间是否大于启动时间；
启动转速设定模块，用于若压缩机的运行时间不大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的启动转速；
启动模块，用于通过预设励磁电流和预设转矩电流控制所述变频压缩机启动。
6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，还包括：
运行转速设定模块，用于若压缩机的运行时间大于启动时间，则根据所述方波信号频率设定压缩机的运行转速；
运行控制模块，用于通过优化比例-积分-微分PID参数控制所述变频压缩机按照所述运行转速运行。
7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，还包括：
方波输入时间判断模块，用于当所述方波信号频率无效时，判断无效的方波信号输入时间是否大于输入时间阈值；
转速判断模块，用于若无效的方波信号输入时间大于输入时间阈值，则判断变频压缩机的当前转速是否大于停机允许最低转速；
转速控制模块，用于若变频压缩机的当前转速不大于停机允许最低转速，则控制所述变频压缩机停机，否则判断所述变频压缩机的当前转速是否小于停机允许最高转速；若所述变频压缩机的当前转速不小于停机允许最高转速，则控制所述变频压缩机降速，直到所述变频压缩机的当前转速小于停机允许最高转速；若所述变频压缩机的当前转速小于停机允许最高转速，则控制所述变频压缩机停机。
8.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述预设励磁电流为0A，所述预设转矩电流为0.80A。
9.一种变频冰箱，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的控制装置。
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