CN109080652B - 一种轨道车辆司机室空调压力调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道车辆司机室空调压力调控方法，涉及轨道车辆空调技术领域，该方法包括步骤A、检测空调系统的当前运行状态，如果空调系统处于全冷工作模式时，实时检测系统压力P并与高压压力限值PA和低压压力限值PB进行比较，如果检测到P大于等于PB且小于PA时继续执行检测比较任务，否则执行步骤B等四个步骤。本发明通过实时检测压力值，通过提前强制空调卸载运行，可对系统压缩机的高低压进行调控，避免压力开关直接动作导致压缩机停机而影响舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道车辆空调技术领域，具体涉及一种轨道车辆司机室空调压力调控方法。
背景技术
目前轨道交通车辆用空调系统一般设有高压压力开关和低压压力开关作为制冷系统的高低压保护。受空调系统运行的环境温度影响，温度过高或过低都会影响冷媒活性，从而造成压缩机回气压力过高或过低。此时压力开关动作，控制系统切断压缩机运行并判断为高压故障或低压故障。如果系统压力在规定时间内复位则压缩机可重新投入运行，并且还可以通过高压、低压开关动作次数来锁死压缩机运行，后种操作方式没有前期预防工作、无调控，一旦故障将会导致压缩机停机，而压缩机停机后往往都需要根据压缩机性能设定一定时间才能再恢复工作。如果此时车内乘客较多，压缩机停机，特别是当达到规定故障次数后，锁死压缩机，即使压力恢复，也禁止压缩机再次启动，严重影响了乘客舒适性。
现有技术中一些轨道车辆空调通过调节冷凝风量的大小来预防系统低压故障发生。但是很多轨道交通司机室空调受限于空间，一般制冷系统只有1台冷凝风机和1台压缩机，无法通过调节冷凝风量大小的方式预防低压故障的发生。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轨道车辆司机室空调压力调控方法，通过检测并比较高压、低压压力值对压缩机的高低压进行调控，通过压力开关进行二级保护，增加了硬线回路切断压缩机供电的设计手段，避免软件失效，提高设计可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种轨道车辆司机室空调压力调控方法，基于具有制冷功能的司机室空调系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤A、检测空调系统的当前运行状态，如果空调系统处于全冷工作模式时，实时检测系统压力P并与高压压力限值PA和低压压力限值PB进行比较，如果检测到P大于等于PB且小于PA时继续执行检测比较任务，否则执行步骤B；
步骤B、当检测到P大于等于PA或小于PB时，控制空调系统中的卸载旁通阀打开，空调系统以全冷工作模式的30%制冷量运行，当空调系统卸载运行时间30s后检测系统压力P并执行步骤C；
步骤C、如果P大于等于PB且小于PA，空调系统保持15分钟卸载运行后关闭卸载旁通阀并恢复全冷工作模式，返回步骤A，否则压缩机停机2分钟并记录压力故障为1次，2分钟后压缩机重新启动、卸载旁通阀打开，空调系统以全冷工作模式的30%制冷量运行，返回步骤B，当压力故障达到3次时，执行步骤D；
步骤D、空调系统恢复全冷工作模式运行直至相应压力开关动作：压力开关动作使连接压力开关的热磁断路器附件分励脱扣器动作带动压缩机热磁断路器跳闸以断开压缩机主回路电源、锁死故障，通过手动复位压缩机热磁断路器并且断开控制回路重新上电或打到停机状态清除压力故障记录后重新启动压缩机。
本发明的有益效果是：实时检测压力值，通过提前强制空调系统卸载运行，可对系统压缩机的高低压进行调控，避免压力开关直接动作导致压缩机停机而影响舒适性；当降载（降低冷量）方式不能缓解压力问题，采用压力开关进行二级保护，为了确保二级保护的可靠性，增加了硬线回路切断压缩机供电的设计手段，避免软件失效，提高设计可靠性。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明轨道车辆司机室空调压力调控方法的压力调控流程图；
图2是本发明轨道车辆司机室空调压力调控方法中压力调控装置的原理图。
附图中，1是高压压力变送器，2是低压压力变送器，3是高压压力开关，4是低压压力开关，5是压缩机热磁断路器，6是分励脱扣器，7是压缩机接触器，8是控制器，9是压缩机，10是卸载旁通阀。
具体实施方式
参见附图1，一种轨道车辆司机室空调压力调控方法，基于具有制冷功能的司机室空调系统，该方法包括以下步骤：
步骤A、检测空调系统的当前运行状态，如果空调系统处于全冷工作模式时，实时检测系统压力P并与高压压力限值PA和低压压力限值PB进行比较，如果检测到P大于等于PB且小于PA时继续执行检测比较任务，否则执行步骤B。其中，高压压力限值PA为20bar，低压压力限值PB为0.8bar。
步骤B、当检测到P大于等于PA或小于PB时，控制空调系统中的卸载旁通阀打开，空调系统以全冷工作模式的30%制冷量（卸载后的制冷量与连接卸载旁通阀的铜管和毛细管的管径与管长相关，本发明的方案优选30%，可以根据具体情况选用其他制冷量）运行，当空调系统卸载运行时间30s后检测系统压力P并执行步骤C。
步骤C、如果P大于等于PB且小于PA，空调系统保持15分钟（根据制冷量对司机室内环境舒适度的影响及系统配比设定，本发明的方案优选15分钟，实际运用中可以根据系统情况进行调整）卸载运行（即以全冷工作模式的30%制冷量运行）后关闭卸载旁通阀并恢复全冷工作模式，返回步骤A，否则压缩机停机2分钟并记录压力故障为1次，2分钟后压缩机重新启动、卸载旁通阀打开，空调系统以全冷工作模式的30%制冷量运行，返回步骤B，当压力故障达到3次时，执行步骤D。
本发明的方案通过实时监测压力变化，提前通过旁通卸载来调控压力，避免压缩机直接停机。因为压缩机一旦停机，需要留有压缩机压力串平时间。并且由于压力过高是无法正常启动压缩机的，所以需要设定停机时间（停机时间与压缩机性能及系统设计相关，不同压缩机和系统时间可能不同，本发明的方案中压缩机停机再启选用2分钟）。压缩机一旦停机，会造成司机室内温度突然升高，影响舒适度，同时频繁启动会影响压缩机寿命。
当经过3次压力调控后，压力仍然无法恢复到正常工作压力值时，可认为系统中存在故障，需要执行步骤D使压力开关动作，压力开关动作值根据系统进行设定，其是一个危险限制，需要进行试验验证，本方案的空调系统高压压力开关设定值22bar，低压压力开关设定值0.3bar。压力开关动作后，空调系统将无制冷功能，需进行故障排查后方可继续运转压缩机。
步骤D、空调系统恢复全冷工作模式运行直至相应压力开关动作：压力开关动作使连接压力开关的热磁断路器附件分励脱扣器动作带动压缩机热磁断路器跳闸以断开压缩机主回路电源、锁死故障，通过手动复位压缩机热磁断路器并且断开控制回路重新上电或打到停机状态清除压力故障记录后重新启动压缩机。
常见的停止压缩机运转是通过控制器8输出信号给压缩机接触器7的线圈，通过断开压缩机控制回路电源（铁路常用DC24V）来断开压缩机9，一旦控制器故障、软件失效或者接触器线圈黏连故障，将无法切断压缩机的运转。本发明通过压力开关的动作硬线切断压缩机主回路（铁路常用AC380V）电路，可以确保压缩机可以被停止，提高可靠性。
参见附图2，本发明中司机室空调系统中的压力调控装置包括控制器8、高压压力变送器1、低压压力变送器2、高压压力开关3、低压压力开关4、压缩机热磁断路器5、压缩机接触器7和卸载旁通阀10，其中，压缩机热磁断路器5配套设有分励脱扣器6，高压压力变送器1、低压压力变送器2分别与控制器8的信号采集输入端IN1、IN2电性连接，压缩机接触器7的线圈和卸载旁通阀10分别与控制器8的信号输出端OUT1、OUT2电性连接，高压压力开关3和低压压力开关4与分励脱扣器6连接，压缩机热磁断路器5与压缩机接触器7相连，压缩机接触器7主触点与压缩机9连接。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (3)
1.一种轨道车辆司机室空调压力调控方法，基于具有制冷功能的司机室空调系统，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤A、检测空调系统的当前运行状态，如果空调系统处于全冷工作模式时，实时检测系统压力P并与高压压力限值PA和低压压力限值PB进行比较，如果检测到P大于等于PB且小于PA时继续执行检测比较任务，否则执行步骤B；
步骤B、当检测到P大于等于PA或小于PB时，控制空调系统中的卸载旁通阀打开，空调系统以全冷工作模式的30%制冷量运行，当空调系统卸载运行时间30s后检测系统压力P并执行步骤C；
步骤C、如果P大于等于PB且小于PA，空调系统保持15分钟卸载运行后关闭卸载旁通阀并恢复全冷工作模式，返回步骤A，否则压缩机停机2分钟并记录压力故障为1次，2分钟后压缩机重新启动、卸载旁通阀打开，空调系统以全冷工作模式的30%制冷量运行，返回步骤B，当压力故障达到3次时，执行步骤D；
步骤D、空调系统恢复全冷工作模式运行直至相应压力开关动作：压力开关动作使连接压力开关的热磁断路器附件分励脱扣器动作带动压缩机热磁断路器跳闸以断开压缩机主回路电源、锁死故障，通过手动复位压缩机热磁断路器并且断开控制回路重新上电或打到停机状态清除压力故障记录后重新启动压缩机。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆司机室空调压力调控方法，其特征在于，所述高压压力限值PA为20bar，所述低压压力限值PB为0.8bar。
3.根据权利要求1或2所述的轨道车辆司机室空调压力调控方法，其特征在于，所述司机室空调系统中的压力调控装置包括控制器（8）、高压压力变送器（1）、低压压力变送器（2）、高压压力开关（3）、低压压力开关（4）、压缩机热磁断路器（5）、压缩机接触器（7）和卸载旁通阀（10），其中，压缩机热磁断路器（5）配套设有分励脱扣器（6），高压压力变送器（1）、低压压力变送器（2）与控制器（8）的信号采集输入端电性连接，压缩机接触器（7）的线圈和卸载旁通阀（10）分别与控制器（8）的信号输出端电性连接，高压压力开关（3）和低压压力开关（4）与分励脱扣器（6）连接，压缩机热磁断路器（5）与压缩机接触器（7）相连，压缩机接触器（7）主触点与压缩机（9）连接。
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