CN109386998A - 一种变频空调器保护控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空调压缩机保护控制方法，其步骤包括：S1，设定压缩机的保护温度T_B、保护解除温度T_C；S2，当压缩机温度第一次达到/超过设定的保护温度时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至设定值；S3，压缩机解除保护状态，进入正常升频状态，频率上升；S4，压缩机第二次达到/超过设定的保护温度时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至设定值；S5，压缩机解除保护状态，进入限制升频状态，频率最高上升至安全频率f_A。本发明通过对压缩机设置限制升频状态，防止压缩机重复进入保护状态造成的频率波动，保证设备稳定运行，提高使用安全性。

Description

一种变频空调器保护控制方法

技术领域：

本发明涉及空调压缩机频率控制技术领域，具体地说，涉及一种防止空调压缩机频率波动的控制方法。

背景技术：

现有的空调器中的室外风机由于处于室外，易受外界环境影响。室外风机中的压缩机模块本身的功耗就很大，如果还处于夏天高温环境下，就会产生很多的热量，为了保护压缩机的工作状态，需要对其进行温度保护。

目前变频空调器的保护功能大都是通过温度传感器(通常有排气、内盘、外盘等)来控制的，通过制定相关保护功能，当空调器在恶劣环境、换热器脏堵等情况下使用时，温度传感器反馈回的温度会满足相关保护功能条件，从而进行保护性频率控制，使系统运行更加可靠。一般情况下，保护功能包括：保护解除、禁升频、降频、停机。当传感器检测到温度满足保护温度点后，频率会根据保护功能设定条件作出响应，随着频率的变化温度也会跟随变化，但温度变化有一定滞后性，为确保频率与温度响应一致性，在保护解除后，有缓升频控制。即出现保护并解除后让频率缓升，避免频率升的过多，造成再次保护，反复震荡循环，导致系统运行不稳定。

此外，变频压缩机在某些频率运行时会与壳体、电机、管路等产生共振，导致噪声差、管路应力超标。故通常把这些频率屏蔽掉，让空调器快速经过这些频率，从而提升产品品质。当空调器出现保护并解除后，本应缓升频让系统稳定下来，若此时遇到频率屏蔽段，特别是长屏蔽段，压缩机会快速的经过此段频率，这样就会导致升频过多，易造成再次保护降频，反复循环。例如外盘过负荷保护，当压缩机运行频率60Hz时，外盘温度到58℃，触发降频保护，频率降至52Hz，随着频率的下降，外盘温度也会逐渐下降，当外盘温度降到52℃以下时，则解除保护，频率会以1Hz/30s的速率上升，温度也会再次上升。当2min后频率升至56Hz，外盘温度升到55℃，触发禁升频保护，此时频率不在上升，温度即使略有滞后，不会再达到58℃而再次降频，至此空调系统可以稳定在56Hz运行。但若此空调器54Hz-57Hz为屏蔽点，那么空调在触发保护并解除后，由52Hz开始缓升频至53Hz，然后快速经过54Hz-57Hz，到58Hz再次开始缓升频。因频率快速通过，外盘温度还未响应过来，2min后频率会从52Hz再次升至60Hz左右，从而周期性的保护循环，造成压缩机运行的不稳定。

发明内容：

有鉴于此，本发明提供一种变频空调压缩机保护控制方法，其步骤包括：S1，设定压缩机的保护温度T_B、保护解除温度T_C；S2，当压缩机温度第一次达到/超过设定的保护温度T_B时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；S3，压缩机解除保护状态，进入正常升频状态，频率上升；S4，压缩机第二次达到/超过设定的保护温度T_B时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；S5，压缩机解除保护状态，进入限制升频状态，频率最高上升至安全频率f_A。

所述f_A为压缩机长时间在此频率运行均不会达到保护温度T_B的频率。

优选的，S1中还需设定安全频率f_A。或者，S1中不对安全频率f_A进行设定，压缩机温度第一次达到/超过设定的保护温度T_B时，对应的频率f_C，f_A值取自小于f_C-8Hz的频率，优选取f_C-10Hz。

优选的，S1中还可以设置禁升频温度T_J，当T_J≤压缩机温度＜T_B时，压缩机停止升频，频率保持不变。在压缩机频率维持不变时，其温度依然有可能继续上升。

进一步的，S1中还可以设定压缩机的频率屏蔽段。

当S3中压缩机进入正常升频状态后，如果频率上升并经过频率屏蔽段，此时，S5中的安全频率f_A为压缩机频率屏蔽段下限值减1Hz。

当S3中压缩机进入正常升频状态后，压缩机频率未达到频率屏蔽段下限，压缩机温度已达到禁升频温度或保护温度，此时，S5中的安全频率f_A为压缩机解除保护状态时的频率。

进一步的，所述方法还包括步骤S6，具体的，S1步骤中设置温度差T₁，当压缩机温度低于保护解除温度T_C，且二者差值大于等于T₁℃时，压缩机进入正常升频状态，可以再次升频，二者差值小于T₁℃时，压缩机维持限制升频状态。

进一步的，S1中设置温度差T₂，当压缩机温度超过保护温度，且二者差值大于等于T₂℃时，压缩机进入停机状态，压缩机停止运行。或S1中设置停机温度T_T。

步骤S2、S4中，降频方式为匀速降频，降频速率为5-15Hz/25s，优选的，降频速率为8Hz/25s。

由于相对频率变化，压缩机温度变化响应的较慢，步骤S2、S4中，降频方式也可以为非匀速降频，具体的，压缩机每降频一段时间后，保持频率不变一段时间，更具体的，压缩机以5-15Hz/25s的速率降频25-250s后，维持频率不变25-250s。

步骤S3、S5中，在频率屏蔽段外的升频方式为匀速升频，升频速率为0.5-2Hz/30s，优选的，升频速率为1Hz/30s。在频率屏蔽段内的升频方式为匀速升频，升频速率为2-10Hz/30s，优选的，升频速率为5Hz/30s。

步骤S6中升频方式为匀速升频，在频率屏蔽段外的升频方式为匀速升频，升频速率为0.5-2Hz/30s，优选的，升频速率为1Hz/30s。在频率屏蔽段内的升频方式为匀速升频，升频速率为2-10Hz/30s，优选的，升频速率为5Hz/30s。

优选的，T₁大于等于3，更优选的，T₁取值为4-20，最优选的，T₁为6。

优选的，T₂大于等于3，更优选的，T₂取值为4-20，最优选的，T₂为6。

本文中所述正常升频状态为压缩机提升频率，直至压缩机达到禁升频温度或保护温度；本文中所述限制升频状态为压缩机提升频率，直至达到安全频率f_A。

此外，本发明还提供一种能够实现上述控制方法的变频空调压缩机控制系统，所述系统包括，压缩机、温度传感器、控制单元，所述温度传感器安装在压缩机外盘，并与控制单元连接，将数据传输至控制单元，所述控制单元与温度传感器、压缩机相连，接收温度传感器的数据，并控制压缩机频率。

进一步的，所述控制单元内设置温度数据接收模块、频率控制模块、数据存储模块、数据处理模块；所述温度数据接收模块与温度传感器及数据处理模块相连，接收温度传感器的数据，并传输至数据处理模块中；所述频率控制模块与压缩机及数据处理模块相连，接收数据处理模块的指令，并将该指令传输至压缩机中；所述数据存储模块存储与数据处理模块相连，用于储存数据，如保护温度T_B、保护解除温度T_C、屏蔽段频率；所述数据处理模块与温度数据接收模块、频率控制模块、数据存储模块相连，接收温度数据接收模块的数据，读取数据存储模块的数据，经过数据计算后，将指令传输至频率控制模块。

优选的，数据处理模块还可以将处理过的数据传输至数据存储模块，如压缩机进入保护状态的次数等。

此外，本发明还提供一种设置有上述系统的空调。

本发明的有益效果为：1.本发明通过对压缩机设置限制升频状态，防止压缩机重复进入保护状态造成的频率波动，保证设备稳定运行；2.本发明通过对压缩机解除保护后升频频率的限制，避免压缩机升频过程中再次经过频率屏蔽段，提高了设备运行的稳定性。

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，下面描述中的附图仅仅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为本发明一种优选的压缩机保护控制方法流程图；

图2为本发明控制单元所含模块的连接关系图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

变频空调压缩机在工作时，由于发热量较大，温度很容易升高，为了保护压缩机的运行安全性，需要提供一种压缩机的保护控制方法。

具体的，本实施例提供一种变频空调压缩机控制系统，所述系统包括，压缩机、温度传感器、控制单元，所述温度传感器安装在压缩机外盘，检测压缩机温度，并与控制单元连接，将数据传输至控制单元，所述控制单元与温度传感器、压缩机相连，接收温度传感器的数据，并控制压缩机频率。

如图2所示，所述控制单元内设置温度数据接收模块、频率控制模块、数据存储模块、数据处理模块；所述温度数据接收模块与温度传感器剂数据处理模块相连，接收温度传感器的数据，并传输至数据处理模块中；所述频率控制模块与压缩机及数据处理模块相连，接收数据处理模块的指令，并将该指令传输至压缩机中；所述数据存储模块存储与数据处理模块相连，用于储存数据，如保护温度T_B、保护解除温度T_C、屏蔽段频率；所述数据处理模块与温度数据接收模块、频率控制模块、数据存储模块相连，接收温度数据接收模块的数据，读取数据存储模块的数据，将处理过的数据(如压缩机进入保护状态的次数等)传输至数据存储模块，经过数据计算后，将指令传输至频率控制模块。

具体的，在上述变频空调压缩机控制系统的控制下，本实施例提供一种关于压缩机的保护控制方法，包括如下步骤：

S1，在控制单元内设定压缩机的保护温度T_B、保护解除温度T_C、安全频率f_A、禁升频温度T_J、停机温度T_T；

S2，当压缩机温度第一次达到/超过设定的保护温度T_B时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；

S3，压缩机解除保护状态，进入正常升频状态，频率上升；

S4，压缩机第二次达到/超过设定的保护温度T_B时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；

S5，压缩机解除保护状态，进入限制升频状态，频率最高上升至安全频率f_A。

下面描述如本实施例所述的一个空调实际运行的实施例，应当知道，下述实施例仅为一个具体的实施过程，并不对本发明的技术方案产生限定作用。

空调运行前，设定压缩机的保护温度为58℃、保护解除温度为52℃、安全频率f_A为50Hz、禁升频温度T_J为55℃、停机温度T_T为64℃。保护后的降频速率为8Hz/25s，解除保护后的缓升频速率为1Hz/30s。

空调运行时，当压缩机温度第一次达到58℃时，此时压缩机运行频率为60Hz，压缩机进入保护状态，以8Hz/25s的速率降频运行，50s后，压缩机频率降至44Hz，此时压缩机温度降低到52℃时，保护状态解除，压缩机以1Hz/30s的速率升频运行；当压缩机温度达到55℃时，压缩机维持当前频率运行；当压缩机温度再一次达到58℃时，压缩机再次进入保护状态，以8Hz/25s的速率降频运行，当压缩机温度降低到52℃时，保护状态解除，压缩机以1Hz/30s的速率升频运行，频率最高升至安全频率50Hz，此为限制升频状态。如果保护状态解除时，压缩机频率高于50Hz，则按保护状态解除时的频率运行。

实施例2

本实施例提供一种变频空调压缩机控制系统，所述系统包括，压缩机、温度传感器、控制单元，所述温度传感器安装在压缩机外盘，检测压缩机温度，并与控制单元连接，将数据传输至控制单元，所述控制单元与温度传感器、压缩机相连，接收温度传感器的数据，并控制压缩机频率。

如图2所示，所述控制单元内设置温度数据接收模块、频率控制模块、数据存储模块、数据处理模块；所述温度数据接收模块与温度传感器剂数据处理模块相连，接收温度传感器的数据，并传输至数据处理模块中；所述频率控制模块与压缩机及数据处理模块相连，接收数据处理模块的指令，并将该指令传输至压缩机中；所述数据存储模块存储与数据处理模块相连，用于储存数据，如保护温度T_B、保护解除温度T_C、屏蔽段频率；所述数据处理模块与温度数据接收模块、频率控制模块、数据存储模块相连，接收温度数据接收模块的数据，读取数据存储模块的数据，将处理过的数据(如压缩机进入保护状态的次数等)传输至数据存储模块，经过数据计算后，将指令传输至频率控制模块。

具体的，在上述变频空调压缩机控制系统的控制下，本实施例提供一种关于压缩机的保护控制方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1，在控制单元内设定压缩机的保护温度T_B、保护解除温度T_C、频率屏蔽段、禁升频温度T_J、停机温度T_T、温度差T₁；

S2，当压缩机温度第一次达到/超过设定的保护温度时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；

S3，压缩机解除保护状态，进入正常升频状态，(1)频率上升并经过频率屏蔽段，或(2)频率未达到频率屏蔽段下限，压缩机温度已达到禁升频温度；

S4，压缩机第二次达到/超过设定的保护温度时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；

S5，压缩机解除保护状态，进入限制升频状态，(1)当S3中频率上升并经过频率屏蔽段时，频率最高上升至压缩机频率屏蔽段下限值减1Hz，(2)当S3中频率未达到频率屏蔽段下限时，压缩机解除保护状态后频率不再上升；

S6，具体的，当压缩机温度低于保护解除温度T_C，且二者差值大于等于T₁℃时，压缩机进入正常升频状态，可以再次升频，二者差值小于T₁℃时，压缩机维持限制升频状态。

下面描述如本实施例所述的一个空调实际运行的实施例，应当知道，下述实施例仅为一个具体的实施过程，并不对本发明的技术方案产生限定作用。

空调运行前，设定压缩机的保护温度T_B为58℃、保护解除温度T_C为52℃、频率屏蔽段为54-57Hz、停机温度T_T为64℃、温度差T₁为6℃。保护后的降频速率为8Hz/25s，解除保护后的缓升频速率为1Hz/30s，频率屏蔽段升频速率为5Hz/30s。

空调运行时，当压缩机温度第一次达到58℃时，此时压缩机运行频率为60Hz，压缩机进入保护状态，以8Hz/25s的速率降频运行，50s后，压缩机频率降至44Hz，此时压缩机温度降低到52℃时，保护状态解除，压缩机以1Hz/30s的速率升频运行；当压缩机温度再一次达到58℃时，此时压缩机运行频率为60Hz，期间压缩机频率经过频率屏蔽段，压缩机再次进入保护状态，以8Hz/25s的速率降频运行，当压缩机温度降低到52℃时，保护状态解除，压缩机以1Hz/30s的速率升频运行，频率最高升至安全频率53Hz，此为限制升频状态。

而当限制升频状态下，压缩机温度低于46℃时，可以解除限制升频状态，使压缩机再次以1Hz/30s的速率升频运行。

实施例3

本实施例提供一种变频空调压缩机控制系统，所述系统包括，压缩机、温度传感器、控制单元，所述温度传感器安装在压缩机外盘，检测压缩机温度，并与控制单元连接，将数据传输至控制单元，所述控制单元与温度传感器、压缩机相连，接收温度传感器的数据，并控制压缩机频率。

所述控制单元内设置温度数据接收模块、频率控制模块、数据存储模块、数据处理模块；所述温度数据接收模块与温度传感器剂数据处理模块相连，接收温度传感器的数据，并传输至数据处理模块中；所述频率控制模块与压缩机及数据处理模块相连，接收数据处理模块的指令，并将该指令传输至压缩机中；所述数据存储模块存储与数据处理模块相连，用于储存数据，如保护温度T_B、保护解除温度T_C、屏蔽段频率；所述数据处理模块与温度数据接收模块、频率控制模块、数据存储模块相连，接收温度数据接收模块的数据，读取数据存储模块的数据，将处理过的数据(如压缩机进入保护状态的次数等)传输至数据存储模块，经过数据计算后，将指令传输至频率控制模块。

具体的，在上述变频空调压缩机控制系统的控制下，本实施例提供一种关于压缩机的保护控制方法，包括如下步骤：

S1，在控制单元内设定压缩机的保护温度T_B、保护解除温度T_C、频率屏蔽段、禁升频温度T_J、停机温度T_T；

S2，当压缩机温度第一次达到/超过设定的保护温度时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；

S3，压缩机解除保护状态，进入正常升频状态；

S4，压缩机第二次达到/超过设定的保护温度时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；

S5，压缩机解除保护状态，进入限制升频状态。

在S2、S4步骤中，降频的方式为每降频持续一个单位时间后，压缩机维持频率不变一个单位时间，以等待温度下降。

每次进入保护状态后，下一次升频时，禁升频温度T_J减1℃，且禁升频温度T_J≥保护解除温度T_C。

如果压缩机升频过程中未经过频率屏蔽段，则S5中频率不再上升，即为解除保护状态时的频率，且此频率为安全频率。如果压缩机升频过程中经过频率屏蔽段，则S5中频率上升至频率屏蔽段下限减1Hz，此频率为安全频率。

S5中，当压缩机温度低于保护解除温度T_C-4℃，压缩机再次进入正常升频状态。

下面描述如本实施例所述的一个空调实际运行的实施例，应当知道，下述实施例仅为一个具体的实施过程，并不对本发明的技术方案产生限定作用。

空调运行前，设定压缩机的保护温度T_B为58℃、保护解除温度T_C为50℃、频率屏蔽段为54-57Hz、禁升频温度T_J为55℃、停机温度T_T为64℃、温度差T₁为4℃。

空调运行时，当压缩机温度第一次达到58℃时，此时压缩机运行频率为50Hz，压缩机进入保护状态，以8Hz/25s的速率降频运行，每降频25s后，保持该频率25s，待温度下降，40s后，压缩机频率降至42Hz，此时压缩机温度降低到50℃时，保护状态解除，压缩机以1Hz/30s的速率升频运行，此时禁升频温度T_J变为54℃；当压缩机温度再一次达到58℃时，此时压缩机运行频率为52Hz，期间压缩机频率未经过频率屏蔽段，压缩机再次进入保护状态，以8Hz/25s的速率降频运行，每降频25s后，保持该频率25s，待温度下降，50s后，压缩机频率降至44Hz，温度降低到50℃时，保护状态解除，压缩机以44Hz的频率运行，此为限制升频状态。

在限制升频状态下，压缩机温度低于46℃时，可以解除限制升频状态，使压缩机再次以1Hz/30s的速率升频运行，此时禁升频温度T_J变为53℃。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种变频空调压缩机保护控制方法，其步骤包括：S1，设定压缩机的保护温度T_B、保护解除温度T_C；S2，当压缩机温度第一次达到/超过设定的保护温度T_B时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；S3，压缩机解除保护状态，进入正常升频状态，频率上升；S4，压缩机第二次达到/超过设定的保护温度T_B时，压缩机进入保护状态，频率降低，直至压缩机温度降低至保护解除温度T_C；S5，压缩机解除保护状态，进入限制升频状态，频率最高上升至安全频率f_A。

2.根据权利要求1所述的保护控制方法，其特征在于：S1中设定安全频率f_A；或压缩机温度第一次达到/超过设定的保护温度时，对应的频率f_C，f_A值取自小于f_C-8Hz的频率，优选的，f_A取值为f_C-10Hz。

3.根据权利要求1所述的保护控制方法，其特征在于：S1中设置禁升频温度T_J，当T_J≤压缩机温度＜T_B时，压缩机停止升频，频率保持不变。

4.根据权利要求1所述的保护控制方法，其特征在于：S1中设定压缩机的频率屏蔽段，当S3中压缩机进入正常升频状态后，如果频率上升并经过频率屏蔽段，则S5中的安全频率f_A为压缩机频率屏蔽段下限值减1Hz。

5.根据权利要求1所述的保护控制方法，其特征在于：所述方法还包括步骤S6，具体的，S1步骤中设置温度差T₁，当压缩机温度低于保护解除温度，且二者差值大于等于T₁℃时，压缩机进入正常升频状态，再次升频；二者差值小于T₁℃时，压缩机维持限制升频状态。

6.根据权利要求1所述的保护控制方法，其特征在于：S1中设置温度差T₂，当压缩机温度超过保护温度，且二者差值大于等于T₂℃时，压缩机进入停机状态，压缩机停止运行；或S1中设置停机温度T_T。

7.根据权利要求1所述的保护控制方法，其特征在于：步骤S2、S4中，降频方式为匀速降频，降频速率为5-15Hz/25s。

8.根据权利要求1所述的保护控制方法，其特征在于：步骤S3、S5中，在频率屏蔽段外的升频方式为匀速升频，升频速率为0.5-2Hz/30s；在频率屏蔽段内的升频方式为匀速升频，升频速率为2-10Hz/30s。

9.根据权利要求5所述的保护控制方法，其特征在于：步骤S6中，在频率屏蔽段外的升频方式为匀速升频，升频速率为0.5-2Hz/30s；在频率屏蔽段内的升频方式为匀速升频，升频速率为2-10Hz/30s。

10.一种能够实现如权利要求1-9任一种所述控制方法的空调压缩机控制系统，所述系统包括，压缩机、温度传感器、控制单元，所述温度传感器安装在压缩机外盘，并与控制单元连接，将数据传输至控制单元，所述控制单元与温度传感器、压缩机相连，接收温度传感器的数据，并控制压缩机频率。