CN109556331A - 一种水冷机组及其水温控制方法 - Google Patents

一种水冷机组及其水温控制方法 Download PDF

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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
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    • F25B49/022—Compressor control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • F25B2600/021—Inverters therefor

Abstract

本发明公开了一种冷水机组及其水温控制方法，其中冷水机组的水温控制方法，包括步骤：设置控制精度；检测所述冷水机组的水温；根据所述水温计算负荷偏差；判断负荷偏差与控制精度的关系，并调节或保持所述冷水机组压缩机的频率。本发明使得冷水机组按照水温进行稳定调频，实现稳定供水温度。

Description

一种水冷机组及其水温控制方法
技术领域
本发明涉及冷水机组及其自动调频保持水温稳定的方法。
背景技术
高端数控机床是一个重点突破发展领域之一，目前国内数控机床行业产量非常大，使得配套的冷却机迅速发展。冷却机通过风冷冷水型机组，给机床持续不断地提供冷水或者冷油，以降温主轴等关键部件的温度，来带走由于机床工作产生的巨大热量，保护机床。而机床是一个很精密的设备，每一个关键部件所能承受的温度也是需要控制的，因此就需要机组提供的冷量随机组出水（进水）温度进行变化，而不是持续的进行稳定冷量的供应。
现有的冷却机分为两种，一种是定频的，压缩机频率不可调，没有根据客户需求温度进行调节，冷量充足之后就停掉冷水机组，当冷量不足时开启冷水机组。频繁的开停机，不能稳定的供冷；另一种是变频的，可是变频冷却机调节十分不稳定，做不到稳定供冷。
发明内容
为了解决现有技术中变频冷水机组无法稳定控制其水温的技术问题，本发明提出了一种冷水机组的水温控制方法，包括步骤：
设置控制精度；
检测所述冷水机组的水温；
根据所述水温计算负荷偏差；
判断负荷偏差与控制精度的关系，并调节或保持所述冷水机组压缩机的频率。
在一个具体实施例中，所述冷水机组的水温为实际进水温度，或者冷水机组的水温为实际进水温度和实际出水温度。
具体的，所述负荷偏差根据实际进水温度和设定进水温度之间的温差或者实际出水温度和设定出水温度之间的温差，与在一段时长内的实际进水变化值之和计算得到。
优选的，所述负荷偏差ΔQ =ΔT*wx_COM＋ΔToc*bhl_COM，ΔT为实际进水温度减去设定进水温度的差值或者为实际出水温度减去设定出水温度的差值，wx_COM为温差修正系数，ΔToc为一段时长内的实际进水变化值，bhl_COM为水温变化修正系数。在一个实施例中，所述一段时长为60秒，该时长本领域可以根据需要设置，例如30秒、120秒等等。
具体的，当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足ΔQ＞Ay时，所述压缩机加频。当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足ΔQ＜=-Ay时，所述压缩机降频。当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足-Ay＜ΔQ＜=Ay时，所述压缩机保持频率不变。
本发明还提出了一种采用上述技术方案中的水温控制方法的冷水机组。
本发明通过设置一个精度范围，使得冷水机组在调频时的不稳定问题，而且本发明是通过水温进行调频，全面考虑了冷却机运行时机床主轴等部件所需要水温等特性，通过设置比较合理的水温降频程序，使得机组出水（进水）温度在降温至精度范围内之后，通过水温降频使机组低频低负荷运行，做到长时间保持水温稳定在该值且动荡较小。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明一实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的原理及最优实施例。
图1给出了本发明冷水机组的水温控制方法，压缩机开机以后，设置需要控制的控制精度，然后检测冷水机组的水温。在一个实施例中，可以通过感温包检测冷水机组的实际进水温度，然后根据所检测的实际进水温度计算负荷偏差。在另一实施例中，可以通过感温包检测冷水机组的实际出水温度和实际进水温度，然后再根据实际出水温度和实际进水温度来计算负荷偏差。
负荷偏差根据实际进水温度和设定进水温度之间的温差或者实际出水温度和设定出水温度之间的温差，与在一段时长内的实际进水变化值之和计算得到。在一个具体实施例中，负荷偏差ΔQ =ΔT*wx_COM＋ΔToc*bhl_COM，ΔT为实际进水温度减去设定进水温度的差值，或者为实际出水温度减去设定出水温度的差值，wx_COM为温差修正系数，ΔToc为一段时长内的实际进水变化值，例如实际进水变化值ΔToc= 实际进水温度（t）-实际进水温度（t-60），即实际进水温度减去60秒之前的实际进水温度，bhl_COM为水温变化修正系数，温差修正系数和水温变化修正系数可以由本领域内技术人员根据实际情况调整。
接着判断负荷偏差与控制精度的关系，从而调节或保持冷水机组压缩机的频率。当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足ΔQ＞Ay时，压缩机加频。当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足ΔQ＜=-Ay时，压缩机降频。当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足-Ay＜ΔQ＜=Ay时，压缩机保持频率不变。
本发明还保护采用上述水温控制方法的冷水机组。当冷水机组开机以后，压缩机先高频运行快速降低冷水机组的水温，当冷水机组的水温持续降低，使得负荷偏差与控制精度之间的关系满足ΔQ≤-Ay，则压缩机满足水温降频条件，持续降频，直至到达压缩机最低频率，将水温稳定在设定温度值上下，并持续稳定运行。当水温出现波动，供水（进水/出水）温度升高之后，检测到负荷偏差与控制精度之间的关系满足ΔQ＞Ay时，压缩机进行升频，快速将水温降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冷水机组的水温控制方法，其特征在于，包括步骤：
设置控制精度；
检测所述冷水机组的水温；
根据所述水温计算负荷偏差；
判断负荷偏差与控制精度的关系，并调节或保持所述冷水机组压缩机的频率。
2.如权利要求1所述的冷水机组的水温控制方法，其特征在于，所述冷水机组的水温为实际进水温度，或者实际进水温度和实际出水温度。
3.如权利要求2所述的冷水机组的水温控制方法，其特征在于，所述负荷偏差根据实际进水温度和设定进水温度之间的温差或者实际出水温度和设定出水温度之间的温差，与在一段时长内的实际进水变化值之和计算得到。
4.如权利要求3所述的冷水机组的水温控制方法，其特征在于，所述负荷偏差ΔQ =ΔT*wx_COM＋ΔToc*bhl_COM，ΔT为实际进水温度减去设定进水温度的差值或者为实际出水温度减去设定出水温度的差值，wx_COM为温差修正系数，ΔToc为一段时长内的实际进水变化值，bhl_COM为水温变化修正系数。
5.如权利要求3所述的冷水机组的水温控制方法，其特征在于，所述一段时长为60秒。
6.如权利要求1至5任意一项所述的冷水机组的水温控制方法，其特征在于，当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足ΔQ＞Ay时，所述压缩机加频。
7.如权利要求1至5任意一项所述的冷水机组的水温控制方法，其特征在于，当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足ΔQ＜=-Ay时，所述压缩机降频。
8.如权利要求1至5任意一项所述的冷水机组的水温控制方法，其特征在于，当负荷偏差ΔQ与控制精度Ay的关系满足-Ay＜ΔQ＜=Ay时，所述压缩机保持频率不变。
9.采用如权利要求1至8任意一项所述的水温控制方法的冷水机组。
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