CN109237848B - 基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置，该方法包括：确定变频空调的压缩机相位差和电流补偿振幅值；基于压缩机相位差测试低频范围内每一个频率点的振动振幅；根据振动振幅从低频范围中确定出各个包括有至少一个频率点的待补偿控制点；确定低频范围中除待补偿控制点外任一其他频率点的控制补偿角度为压缩机相位差；针对各待补偿控制点：针对当前待补偿控制点，固定电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；确定当前待补偿控制点的控制补偿角度为压缩机相位差与相位差补偿值的加和。本发明是有针对性的确定控制补偿角度，故能够对变频空调每个频率点都达到适宜的振动抑制效果，实现变频空调低频振动的定点清除。

Description

基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别涉及基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置。
背景技术
变频空调稳定运行的最低频率决定着空调输出的最小制冷量，房间的热负荷越小，需要变频空调运行的频率就越低，如果变频空调的最小制冷量大于房间热负荷，就必须通过压缩机停止运转来维持房间温度不在下降。单转子压缩机通过偏心曲轴带动滚子压缩冷媒，在旋转过程中存在着较大的转矩波动，而且转速越低，转矩波动越明显。为减少单转子压缩机低频运行的振动，以提高空调系统性能，可对力矩进行补偿，抑制转矩波动引起的速度波动。
目前，可以进行固定幅值和角度的补偿。比如，可以根据速度波动对力矩电流在固定相位进行电流补偿。
但是，由于变频空调压缩机结构和工作工况复杂，这种固定幅值和角度的补偿方法不能对变频空调每个频率点都达到适宜的振动抑制效果。
发明内容
本发明提供了基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置，能够对变频空调每个频率点都达到适宜的振动抑制效果，实现变频空调低频振动的定点清除。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一方面，本发明提供了一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法，包括：
确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值；
基于所述压缩机相位差，测试预设低频范围内每一个频率点的振动振幅；
根据所述振动振幅，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，所述第一数量为整数，任一所述待补偿控制点包括至少一个所述频率点；
确定所述预设低频范围中、除所述第一数量的待补偿控制点之外的任一其他频率点的控制补偿角度为所述压缩机相位差；
针对每一个所述待补偿控制点均执行：针对当前待补偿控制点，固定所述电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；计算所述压缩机相位差与所述相位差补偿值的加和；确定所述当前待补偿控制点的控制补偿角度为所述加和。
进一步地，所述确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值，包括：根据变频空调的压缩机电机三相电流与速度纹波的相位关系、压缩机的电机极数，确定压缩机机械角度零位置与电气角度零位置之间的相位差，所述相位差为速度纹波最小的点的角度；根据压缩机的额定工作电流和压缩机的力矩电流，确定电流补偿振幅值。
进一步地，所述从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，包括：根据预设的振幅上限值，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，任一所述待补偿控制点中的任一频率点的振动幅值不小于所述振幅上限值。
进一步地，所述相位差补偿值的取值范围为(0，2π)。
进一步地，所述预设低频范围为[5Hz，40Hz]。
另一方面，本发明提供了一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定装置，包括：
第一确定单元，用于确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值；
测试单元，用于基于所述压缩机相位差，测试预设低频范围内每一个频率点的振动振幅；
第二确定单元，用于根据所述振动振幅，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，所述第一数量为整数，任一所述待补偿控制点包括至少一个所述频率点；
第三确定单元，用于确定所述预设低频范围中、除所述第一数量的待补偿控制点之外的任一其他频率点的控制补偿角度为所述压缩机相位差；
处理单元，用于针对每一个所述待补偿控制点均执行：针对当前待补偿控制点，固定所述电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；计算所述压缩机相位差与所述相位差补偿值的加和；确定所述当前待补偿控制点的控制补偿角度为所述加和。
进一步地，所述第一确定单元，具体用于根据变频空调的压缩机电机三相电流与速度纹波的相位关系、压缩机的电机极数，确定压缩机机械角度零位置与电气角度零位置之间的相位差，所述相位差为速度纹波最小的点的角度；根据压缩机的额定工作电流和压缩机的力矩电流，确定电流补偿振幅值。
进一步地，所述第二确定单元，具体用于根据预设的振幅上限值，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，任一所述待补偿控制点中的任一频率点的振动幅值不小于所述振幅上限值。
进一步地，所述相位差补偿值的取值范围为(0，2π)。
进一步地，所述预设低频范围为[5Hz，40Hz]。
本发明提供了基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法及装置，该方法包括：确定变频空调的压缩机相位差和电流补偿振幅值；基于压缩机相位差测试低频范围内每一个频率点的振动振幅；根据振动振幅从低频范围中确定出各个包括有至少一个频率点的待补偿控制点；确定低频范围中除待补偿控制点外任一其他频率点的控制补偿角度为压缩机相位差；针对各待补偿控制点：针对当前待补偿控制点，固定电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；确定当前待补偿控制点的控制补偿角度为压缩机相位差与相位差补偿值的加和。本发明是有针对性的确定控制补偿角度，故能够对变频空调每个频率点都达到适宜的振动抑制效果，实现变频空调低频振动的定点清除。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的另一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法的流程图；
图3是本发明一实施例提供的一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法，可以包括以下步骤：
步骤101：确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值。
步骤102：基于所述压缩机相位差，测试预设低频范围内每一个频率点的振动振幅。
步骤103：根据所述振动振幅，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，所述第一数量为整数，任一所述待补偿控制点包括至少一个所述频率点。
步骤104：确定所述预设低频范围中、除所述第一数量的待补偿控制点之外的任一其他频率点的控制补偿角度为所述压缩机相位差。
步骤105：针对每一个所述待补偿控制点均执行：针对当前待补偿控制点，固定所述电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；计算所述压缩机相位差与所述相位差补偿值的加和；确定所述当前待补偿控制点的控制补偿角度为所述加和。
本发明实施例提供了基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法，确定变频空调的压缩机相位差和电流补偿振幅值；基于压缩机相位差测试低频范围内每一个频率点的振动振幅；根据振动振幅从低频范围中确定出各个包括有至少一个频率点的待补偿控制点；确定低频范围中除待补偿控制点外任一其他频率点的控制补偿角度为压缩机相位差；针对各待补偿控制点：针对当前待补偿控制点，固定电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；确定当前待补偿控制点的控制补偿角度为压缩机相位差与相位差补偿值的加和。本发明实施例是有针对性的确定控制补偿角度，故能够对变频空调每个频率点都达到适宜的振动抑制效果，实现变频空调低频振动的定点清除。
在本发明的一个实施例中，所述确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值，包括：根据变频空调的压缩机电机三相电流与速度纹波的相位关系、压缩机的电机极数，确定压缩机机械角度零位置与电气角度零位置之间的相位差，所述相位差为速度纹波最小的点的角度；根据压缩机的额定工作电流和压缩机的力矩电流，确定电流补偿振幅值。
详细地，可以根据压缩机电机三相电流与速度纹波的相位关系，结合压缩机的极数，计算出压缩机机械角度零位置与电气角度零位置之间的相位差，这一相位差为速度纹波最小的点的角度。通常情况下，压缩机电机极数作为压缩机电机的基本参数，在压缩机出厂时即已确定。
详细地，可以根据压缩机额定工作电流和压缩机的力矩电流确定电流补偿振幅值。通常情况下，压缩机的额定工作电流在压缩机出厂时已经确定。
在本发明的一个实施例中，所述从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，包括：根据预设的振幅上限值，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，任一所述待补偿控制点中的任一频率点的振动幅值不小于所述振幅上限值。
详细地，振动振幅可以是用来确定哪些频率点使用计算的相位差振动大的标准。
举例来说，可以存在振幅上限值A0，若某一频率点的振动振幅A超过A0，即为振动较大的频率点。基于上述内容可知，待补偿控制点可以为一个定点，也可以为一段。
在本发明的一个实施例中，所述相位差补偿值的取值范围为(0，2π)。
详细地，2π是一个周期，所以取值范围为(0，2π)。
通常情况下，在一个周期内仅存在一个相位差补偿值对应的压缩机振动最小，那么该相位差补偿值即可用于补偿相应频率点。
在本发明的一个实施例中，所述预设低频范围为[5Hz，40Hz]。
通常情况下，低频范围可以为[5Hz，40Hz]，当然，基于不同的实际应用需求，同样可以设定其他低频范围进行低频振动定点清除，比如这一低频范围可以为[10Hz，40Hz]。
在本发明的一个实施例中，可根据各频率点的振动振幅，选出各个振动较大的频率点，对频率大的点，软件进入振动测试状态，固定电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值，从而找到各个频率大的点所对应的振动最小的相位差补偿值。
综上所述，本发明实施例可以针对性的确定变频空调低频范围内各频率点的适宜控制补偿角度，从而可以对振动大的频率点进行降低振动处理，从而解决变频空调低频部分频率点振动大的问题，以及解决现有单转子式压缩机低频振动补偿方法不能对每个低频点都达到最优的振动抑制效果，通过低频补偿后仍然有部分频率点振动大的问题。
如图2所示，本发明一个实施例提供了另一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法，具体包括以下步骤：
步骤201：根据变频空调的压缩机电机三相电流与速度纹波的相位关系、压缩机的电机极数，确定压缩机机械角度零位置与电气角度零位置之间的相位差，相位差为速度纹波最小的点的角度。
假设确定出的相位差Φ＝1.35。
步骤202：根据压缩机的额定工作电流和压缩机的力矩电流，确定电流补偿振幅值。
假设确定出的电流补偿振幅值H＝8A。
步骤203：基于压缩机相位差，测试低频范围[10Hz，40Hz]内每一个频率点的振动振幅。
步骤204：根据振动振幅和预设的振幅上限值，从低频范围[10Hz，40Hz]中确定出第一数量的待补偿控制点，第一数量为整数，任一待补偿控制点中的任一频率点的振动幅值不小于振幅上限值，任一待补偿控制点包括至少一个频率点。
假设采用振动补偿算法后，在10Hz～40Hz的频率段中，出现19Hz这一频率点、27Hz～29Hz这一频率段的振动大。
步骤205：确定低频范围[10Hz，40Hz]中、除第一数量的待补偿控制点之外的任一其他频率点的控制补偿角度为压缩机相位差。
[10Hz，40Hz]中，除了19Hz这一频率点、27Hz～29Hz这一频率段以外，其他频率点的补偿相位差均为Φ＝1.35。
步骤206：针对每一个待补偿控制点均执行：针对当前待补偿控制点，固定电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值，相位差补偿值的取值范围为(0，2π)；计算压缩机相位差与相位差补偿值的加和；确定当前待补偿控制点的控制补偿角度为加和。
详细地，压缩机振动最小的相位差补偿值，或称相位差偏移角度，通过实验获得。
假设通过软件调试在19Hz的相位差偏移角度为Φ1＝0.2，该频率点的补偿相位差为Φ+Φ1＝1.35+0.2＝1.55。
假设通过软件调试27Hz～29Hz的相位差偏移角度Φ2＝为0.1，该频率段的补偿相位差为Φ+Φ2＝1.35+0.1＝1.45。
因此，针对10Hz～40Hz，低频振动补偿控制的相位差有3个：19Hz：1.55，27Hz～29Hz：1.45，其他频率点:1.35。
对于现有固定幅值和角度的实现方式，振动抑制控制中，力矩控制低频段采用固定相位差补偿后仍会出现部分频率点或频率段振动较大的现象。如果不解决出现的振动大的频率点或者频率段，变频空调在该频率点或者频率段不能工作，导致压缩机运转频率不连续。
对应地，本发明实施例是有针对性的进行相位差补偿，故可以解决低频段振动大的频率点或者频率段，使变频空调低频运转的频率更连续，降低变频空调的最低运转频率，从而对变频空调节能、精确控温、用户舒适度等方面做出贡献。
如图3所示，本发明一个实施例提供了一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定装置，包括：
第一确定单元301，用于确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值；
测试单元302，用于基于所述压缩机相位差，测试预设低频范围内每一个频率点的振动振幅；
第二确定单元303，用于根据所述振动振幅，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，所述第一数量为整数，任一所述待补偿控制点包括至少一个所述频率点；
第三确定单元304，用于确定所述预设低频范围中、除所述第一数量的待补偿控制点之外的任一其他频率点的控制补偿角度为所述压缩机相位差；
处理单元305，用于针对每一个所述待补偿控制点均执行：针对当前待补偿控制点，固定所述电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；计算所述压缩机相位差与所述相位差补偿值的加和；确定所述当前待补偿控制点的控制补偿角度为所述加和。
在本发明一个实施例中，所述第一确定单元301，具体用于根据变频空调的压缩机电机三相电流与速度纹波的相位关系、压缩机的电机极数，确定压缩机机械角度零位置与电气角度零位置之间的相位差，所述相位差为速度纹波最小的点的角度；根据压缩机的额定工作电流和压缩机的力矩电流，确定电流补偿振幅值。
在本发明一个实施例中，所述第二确定单元303，具体用于根据预设的振幅上限值，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，任一所述待补偿控制点中的任一频率点的振动幅值不小于所述振幅上限值。
在本发明一个实施例中，所述相位差补偿值的取值范围为(0，2π)。
在本发明一个实施例中，所述预设低频范围为[5Hz，40Hz]。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
综上所述，本发明的各个实施例至少具有如下有益效果：
1、本发明实施例中，提供了基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法，确定变频空调的压缩机相位差和电流补偿振幅值；基于压缩机相位差测试低频范围内每一个频率点的振动振幅；根据振动振幅从低频范围中确定出各个包括有至少一个频率点的待补偿控制点；确定低频范围中除待补偿控制点外任一其他频率点的控制补偿角度为压缩机相位差；针对各待补偿控制点：针对当前待补偿控制点，固定电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；确定当前待补偿控制点的控制补偿角度为压缩机相位差与相位差补偿值的加和。本发明实施例是有针对性的确定控制补偿角度，故能够对变频空调每个频率点都达到适宜的振动抑制效果，实现变频空调低频振动的定点清除。
2、本发明实施例中，可针对性的进行相位差补偿，故可以解决低频段振动大的频率点或者频率段，使变频空调低频运转的频率更连续，降低变频空调的最低运转频率，从而对变频空调节能、精确控温、用户舒适度等方面做出贡献。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定方法，其特征在于，包括：
确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值，其中，所述确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值，包括：根据变频空调的压缩机电机三相电流与速度纹波的相位关系、压缩机的电机极数，确定压缩机机械角度零位置与电气角度零位置之间的相位差，所述相位差为速度纹波最小的点的角度；根据压缩机的额定工作电流和压缩机的力矩电流，确定电流补偿振幅值；
基于所述压缩机相位差，测试预设低频范围内每一个频率点的振动振幅；
根据所述振动振幅，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，所述第一数量为整数，任一所述待补偿控制点包括至少一个所述频率点；
确定所述预设低频范围中、除所述第一数量的待补偿控制点之外的任一其他频率点的控制补偿角度为所述压缩机相位差；
针对每一个所述待补偿控制点均执行：针对当前待补偿控制点，固定所述电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；计算所述压缩机相位差与所述相位差补偿值的加和；确定所述当前待补偿控制点的控制补偿角度为所述加和。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，包括：根据预设的振幅上限值，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，任一所述待补偿控制点中的任一频率点的振动幅值不小于所述振幅上限值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述相位差补偿值的取值范围为(0，2π)。
4.根据权利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于，
所述预设低频范围为[5Hz，40Hz]。
5.一种基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于确定变频空调的压缩机相位差、电流补偿振幅值，其中，所述第一确定单元，具体用于根据变频空调的压缩机电机三相电流与速度纹波的相位关系、压缩机的电机极数，确定压缩机机械角度零位置与电气角度零位置之间的相位差，所述相位差为速度纹波最小的点的角度；根据压缩机的额定工作电流和压缩机的力矩电流，确定电流补偿振幅值；
测试单元，用于基于所述压缩机相位差，测试预设低频范围内每一个频率点的振动振幅；
第二确定单元，用于根据所述振动振幅，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，所述第一数量为整数，任一所述待补偿控制点包括至少一个所述频率点；
第三确定单元，用于确定所述预设低频范围中、除所述第一数量的待补偿控制点之外的任一其他频率点的控制补偿角度为所述压缩机相位差；
处理单元，用于针对每一个所述待补偿控制点均执行：针对当前待补偿控制点，固定所述电流补偿振幅值，测试压缩机振动最小的相位差补偿值；计算所述压缩机相位差与所述相位差补偿值的加和；确定所述当前待补偿控制点的控制补偿角度为所述加和。
6.根据权利要求5所述的基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定装置，其特征在于，
所述第二确定单元，具体用于根据预设的振幅上限值，从所述预设低频范围中确定出第一数量的待补偿控制点，任一所述待补偿控制点中的任一频率点的振动幅值不小于所述振幅上限值。
7.根据权利要求5所述的基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定装置，其特征在于，
所述相位差补偿值的取值范围为(0，2π)。
8.根据权利要求5至7中任一所述的基于变频空调低频振动的控制补偿角度确定装置，其特征在于，
所述预设低频范围为[5Hz，40Hz]。
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