CN109612174B - 一种电子膨胀阀的控制方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子膨胀阀的控制方法包括主路电子膨胀阀控制方法和辅路电子膨胀阀控制方法，根据不同环境温度、设置模式和各个温度输入量，分别对两路电子膨胀阀的初开度和开度进行调节；同时一种电子膨胀阀的控制装置采用以上的电子膨胀阀的控制方法对电子膨胀阀进行控制；保证了设备在不同环境和不同工作状态下，自行调节节流深度，使设备高效、安全、稳定地运行。

Description

一种电子膨胀阀的控制方法及其装置
技术领域
本发明涉及机电领域，特别是一种电子膨胀阀的控制方法及其装置。
背景技术
目前，电子膨胀阀是变频低温冷热水机的冷循环回路重要的一环。而为了更好的效果，部分变频低温冷热水机会应用到主路电子膨胀阀和辅路电子膨胀阀，同时变频低温冷热水机具有多种模式。如何使变频低温冷热水机在多种模式下协调好主路电子膨胀阀和辅路电子膨胀阀进行工作成为该领域的一个重要解决问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种电子膨胀阀的控制方法及其装置，解决了使变频低温冷热水机在多种模式下协调好主路电子膨胀阀和辅路电子膨胀阀进行工作的问题。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
一种电子膨胀阀的控制方法，包括主路电子膨胀阀控制方法和辅路电子膨胀阀控制方法；
所述主路电子膨胀阀控制方法包括以下步骤：
主路电子膨胀阀初始化；
机组上电，主路电子膨胀阀根据设置模式和环境温度设置主路初开度；压缩机开启，主路电子膨胀阀实现排气保护；
当压缩机排气温度小于或等于第一主路压缩机排气温度设定值，主路电子膨胀阀根据实际平均过热度与目标过热度的差值调节主路开度；
所述辅路电子膨胀阀控制方法包括以下步骤：
机组上电，辅路电子膨胀阀根据环境温度设置辅路初开度；
周期读取压缩机排气温度；
若压缩机排气温度高于辅路排气温度设定值，辅路电子膨胀阀根据压缩机排气温度调节辅路开度；
若压缩机排气温度低于辅路排气温度设定值，辅路电子膨胀阀根据过热度调节辅路开度；
其中，所述若压缩机排气温度高于辅路排气温度设定值，辅路电子膨胀阀根据压缩机排气温度调节辅路开度具体为：
若压缩机排气温度高于95摄氏度，EXVn＝(EXVn-1)+[KP2*(TDn-95)+KD*(TDn-TDn-1)]；
EXVn为辅路电子膨胀阀实际开度，EXVn-1为上一次辅路电子膨胀阀开度，KP2为辅路膨胀阀排气比例系数，KD为辅路膨胀阀排气微分系数，TDn为压缩机实际排气温度，TDn-1为上一次压缩机排气温度。
进一步，在所述当压缩机排气温度小于或等于第一主路压缩机排气温度设定值，主路电子膨胀阀根据实际平均过热度与目标过热度的差值调节主路开度的步骤中，所述调节主路开度的方式如下：主路电子膨胀阀开度变化量▽P1＝主路电子膨胀阀排气比例系数Kp1*(实际平均过热度SH平均-目标过热度TSH)；
①SH平均<0，Kp1＝3；
②SH平均＝0，Kp1＝2；
③SH平均>0且TSH-SH平均≥0，或者SH平均>0且TSH-SH平均>1,Kp1＝1；
④SH平均＞0且0<TSH-SH平均≤1，保持原来的步数。
进一步，所述辅路电子膨胀阀控制方法还包括以下步骤：设置模式为除霜模式、制冷模式、关机模式，或压缩机排气温度低于105摄氏度且环境温度高于19摄氏度时，辅路电子膨胀阀关闭。
所述若压缩机排气温度低于辅路排气温度设定值，辅路电子膨胀阀根据过热度调节辅路开度具体为：
若压缩机排气温度低于95摄氏度，EXVn＝(EXVn-1)+[KP2*(DTCn-DTS)+KD*(DTCn-DTCn-1)]；
其中DTCn为实际目标过热值，DTS为设定目标过热值，DTCn-1为上一次目标过热值。
进一步，所述压缩机开启，主路电子膨胀阀实现排气保护包括以下步骤：当压缩机排气温度在108摄氏度至115摄氏度之间时，主路电子膨胀阀每30秒调大15-25步；当压缩机排气温度大于115摄氏度时，主路电子膨胀阀调至450-500步。
一种电子膨胀阀的控制装置，包括主路控制单元、辅路控制单元和控制器；
所述主路控制单元包括：
初始化模块，用于初始化主路电子膨胀阀；
主路初开度设置模块，用于控制主路电子膨胀阀在机组上电后根据设置模式和环境温度设置主路初开度；
排气保护模块，用于控制实现主路电子膨胀阀的排气保护；
主路开度调节模块，用于根据实际平均过热度与目标过热度的差值调节主路电子膨胀阀的主路开度；
所述初始化模块、主路初开度设置模块、排气保护模块和主路开度调节模块分别与控制器连接；
所述辅路控制单元包括：
辅路初开度设置模块，用于控制辅路电子膨胀阀在机组上电后根据环境温度设置辅路初开度；
排气温度读取模块，用于周期读取压缩机排气温度；
辅路开度调节模块，用于调节辅路电子膨胀阀的辅路开度；若压缩机排气温度高于95摄氏度，所述辅路开度调节模块按以下式子调节辅路电子膨胀阀：EXVn＝(EXVn-1)+[KP2*(TDn-95)+KD*(TDn-TDn-1)]；其中EXVn为辅路电子膨胀阀实际开度，EXVn-1为上一次辅路电子膨胀阀开度，KP2为辅路膨胀阀排气比例系数，KD为辅路膨胀阀排气微分系数，TDn为压缩机实际排气温度，TDn-1为上一次压缩机排气温度；
所述辅路初开度设置模块、排气温度读取模块和辅路开度调节模块分别与控制器连接。
进一步，一种电子膨胀阀的控制装置还包括温度传感器接口，所述温度传感器接口与控制器连接；所述温度传感器接口包括排气温度接口、换热器进口温度接口、换热器出口温度接口和环境温度接口。
进一步，一种电子膨胀阀的控制装置还包括存储单元，所述存储单元与控制器连接。
本发明的有益效果是：本发明实施例采用的一种电子膨胀阀的控制方法及其装置，根据设置模式和各种温度传感器传输来的各个温度量，分别对主路电子膨胀阀和辅路电子膨胀阀进行调节其初开度和开度；保证了设备在不同环境和不同工作状态下，自行调节节流深度，使设备高效、安全、稳定地运行。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例的主路电子膨胀阀控制方法的步骤图；
图2是本发明实施例的辅路电子膨胀阀控制方法的步骤图；
图3是本发明一种电子膨胀阀的控制装置的一个实例的结构图；
图4是本发明一种电子膨胀阀的控制装置的另一个实例的结构图。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明实施例提供了一种电子膨胀阀的控制方法，包括主路电子膨胀阀控制方法和辅路电子膨胀阀控制方法；
所述主路电子膨胀阀控制方法包括以下步骤：
S100，主路电子膨胀阀初始化；
S200，机组上电，主路电子膨胀阀根据设置模式和环境温度设置主路初开度；
S300，压缩机开启，主路电子膨胀阀实现排气保护；
S400，当压缩机排气温度小于或等于第一主路压缩机排气温度设定值，主路电子膨胀阀根据实际平均过热度与目标过热度的差值调节主路开度；
所述辅路电子膨胀阀控制方法包括以下步骤：
S500，机组上电，辅路电子膨胀阀根据环境温度设置辅路初开度；
S600，周期读取压缩机排气温度；
S700，若压缩机排气温度高于辅路排气温度设定值，辅路电子膨胀阀根据压缩机排气温度调节辅路开度；
S800，若压缩机排气温度低于辅路排气温度设定值，辅路电子膨胀阀根据过热度调节开度。
一个实施例中，所述步骤S200具体为：
设置模式为制热模式，根据环境温度设置主路初开度，方式如下：
当环境温度≥10℃时，主路初开度为360步；
当3℃≤环境温度＜10℃，主路初开度为350步；
当-3℃≤环境温度＜3℃，主路初开度为320步；
当-10℃≤环境温度＜-3℃，主路初开度为260步；
当-15℃≤环境温度＜-10℃，主路初开度为240步；
当-22℃≤环境温度＜-15℃，主路初开度为220步；
当环境温度＜-22℃，主路初开度为200步。
设置模式为制冷模式，根据环境温度设置主路初开度，方式如下：
当环境温度≥35℃时，主路初开度为480步；
当35℃＞环境温度≥30℃，主路初开度为480步；
当30℃＞环境温度≥25℃，主路初开度为480步；
当25℃＞环境温度≥20℃，主路初开度为480步；
当20℃＞环境温度≥15℃，主路初开度为480步；
当环境温度<15℃，主路初开度为480步。
进一步，在所述步骤S400中，所述调节主路开度的方式如下：主路电子膨胀阀开度变化量▽P1＝主路电子膨胀阀排气比例系数Kp1*(实际平均过热度SH平均-目标过热度TSH)；
①SH平均<0，Kp1＝3；
②SH平均＝0，Kp1＝2；
③SH平均>0且TSH-SH平均≥0，或者SH平均>0且TSH-SH平均>1,Kp1＝1；
④SH平均＞0且0<TSH-SH平均≤1，保持原来的步数。
其中，SH平均为30秒内实际过热度SH的平均值；制热模式下，实际过热度SH＝压缩机回气温度Ts-换热器出口温度Tp；制冷模式下，实际过热度SH＝压缩机回气温度Ts-换热器进口温度Tc。
另外，主路膨胀阀的动作周期为30秒，每个动作周期最大步数限制为±20步。
当设置模式为除霜模式时，主路电子膨胀阀开至400步；除霜模式结束后，主路电子膨胀阀开至制热模式下的主路初开度。
在一个实施例中，在所述步骤S500中，设置辅路初开度方式具体如下：
当环境温度≥10℃时，辅路初开度为280步；
当3℃≤环境温度＜10℃，辅路初开度为200步；
当-3℃≤环境温度＜3℃，辅路初开度为180步；
当-10℃≤环境温度＜-3℃，辅路初开度为170步；
当-15℃≤环境温度＜-10℃，辅路初开度为160步；
当-22℃≤环境温度＜-15℃，辅路初开度为150步；
当环境温度＜-22℃，辅路初开度为120步。
进一步，所述辅路电子膨胀阀控制方法还包括以下步骤：设置模式为除霜模式、制冷模式、关机模式，或压缩机排气温度低于105摄氏度且环境温度高于19摄氏度时，辅路电子膨胀阀关闭。
进一步，所述步骤S700中，调节辅路开度方式具体为：
若压缩机排气温度高于95摄氏度，EXVn＝(EXVn-1)+[KP2*(TDn-95)+KD*(TDn-TDn-1)]；
其中EXVn为辅路电子膨胀阀实际开度，EXVn-1为上一次辅路电子膨胀阀开度，KP2为辅路膨胀阀排气比例系数，KD为辅路膨胀阀排气微分系数，TDn为压缩机实际排气温度，TDn-1为上一次压缩机排气温度。
所述步骤S800具体为：
若压缩机排气温度低于95摄氏度，EXVn＝(EXVn-1)+[KP2*(DTCn-DTS)+KD*(DTCn-DTCn-1)]；
其中DTCn为实际目标过热值，DTS为设定目标过热值，DTCn-1为上一次目标过热值。
辅路电子膨胀阀的辅路开度为10-480步。若经过上述计算得到计算结果EXVn<＝10，取辅路开度为10步，此时基本没有流量经过辅路电子膨胀阀，即不喷液。若经过上述计算得到计算结果EXVn>＝480，取辅路开度为480步。
进一步，所述步骤S300包括以下步骤：当压缩机排气温度在108摄氏度至115摄氏度之间时，主路电子膨胀阀每30秒调大15-25步；当压缩机排气温度大于115摄氏度时，主路电子膨胀阀调至450-500步。
参照图3，一种电子膨胀阀的控制装置，包括主路控制单元120、辅路控制单元130和控制器110；
所述主路控制单元120包括：
初始化模块121，用于初始化主路电子膨胀阀；
主路初开度设置模块122，用于控制主路电子膨胀阀在机组上电后根据设置模式和环境温度设置主路初开度；
排气保护模块123，用于控制实现主路电子膨胀阀的排气保护；
主路开度调节模块124，用于根据实际平均过热度与目标过热度的差值调节主路电子膨胀阀的主路开度；
所述初始化模块121、主路初开度设置模块122、排气保护模块123和主路开度调节模块124分别与控制器110连接；
所述辅路控制单元130包括：
辅路初开度设置模块131，用于控制辅路电子膨胀阀在机组上电后根据环境温度设置辅路初开度；
排气温度读取模块132，用于周期读取压缩机排气温度；
辅路开度调节模块133，用于调节辅路电子膨胀阀的辅路开度；
所述辅路初开度设置模块131、排气温度读取模块132和辅路开度调节模块133分别与控制器110连接。
参照图4，所述控制单元100还包括温度传感器接口140，所述温度传感器接口140与控制器110连接；所述温度传感器接口140包括排气温度接口141、换热器进口温度接口142、换热器出口温度接口143和环境温度接口144。
进一步，一种电子膨胀阀的控制装置还包括存储单元150，所述存储单元150与控制器110连接。
所述控制器110与温度传感器接口140连接，所述温度传感器接口140与相对应的温度传感器连接；所述电子膨胀阀的控制装置与步进电机连接；所述步进电机与电子膨胀阀连接；压缩机、换热器和电子膨胀阀依次连接组成冷循环回路。
所述温度传感器包括排气温度传感器、换热器进口温度传感器、换热器出口温度传感器和环境温度传感器；所述排气温度传感器安装在压缩机排气管出口处，用于检测压缩机排气温度和压缩机回气温度；所述换热器进口温度传感器安装在换热器进口处；所述换热器出口温度传感器安装在换热器出口处；所述环境温度传感器安装在电子膨胀阀的工作环境空间中。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，包括主路电子膨胀阀控制方法和辅路电子膨胀阀控制方法；
所述主路电子膨胀阀控制方法包括以下步骤：
主路电子膨胀阀初始化；
机组上电，主路电子膨胀阀根据设置模式和环境温度设置主路初开度；
压缩机开启，主路电子膨胀阀实现排气保护；
当压缩机排气温度小于或等于第一主路压缩机排气温度设定值，主路电子膨胀阀根据实际平均过热度与目标过热度的差值调节主路开度；
其中，主路电子膨胀阀开度变化量▽P1＝主路电子膨胀阀排气比例系数Kp1*(实际平均过热度SH平均-目标过热度TSH)；
①SH平均<0，Kp1＝3；
②SH平均＝0，Kp1＝2；
③SH平均>0且TSH-SH平均≤0，或者SH平均>0且TSH-SH平均>1,Kp1＝1；
④SH平均＞0且0<TSH-SH平均≤1，保持原来的步数；
所述辅路电子膨胀阀控制方法包括以下步骤：
机组上电，辅路电子膨胀阀根据环境温度设置辅路初开度；
周期读取压缩机排气温度；
若压缩机排气温度高于辅路排气温度设定值，辅路电子膨胀阀根据压缩机排气温度调节辅路开度，具体为：若压缩机排气温度高于95摄氏度，EXVn＝(EXVn-1)+[KP2*(TDn-95)+KD*(TDn-TDn-1)]；其中EXVn为辅路电子膨胀阀实际开度，EXVn-1为上一次辅路电子膨胀阀开度，KP2为辅路膨胀阀排气比例系数，KD为辅路膨胀阀排气微分系数，TDn为压缩机实际排气温度，TDn-1为上一次压缩机排气温度；
若压缩机排气温度低于辅路排气温度设定值，辅路电子膨胀阀根据过热度调节辅路开度，具体为：若压缩机排气温度低于95摄氏度，EXVn＝(EXVn-1)+[KP2*(DTCn-DTS)+KD*(DTCn-DTCn-1)]；其中DTCn为实际目标过热值，DTS为设定目标过热值，DTCn-1为上一次目标过热值。
2.根据权利要求1所述的一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述辅路电子膨胀阀控制方法还包括以下步骤：设置模式为除霜模式、制冷模式、关机模式，或压缩机排气温度低于105摄氏度且环境温度高于19摄氏度时，辅路电子膨胀阀关闭。
3.根据权利要求1所述的一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，所述压缩机开启，主路电子膨胀阀实现排气保护包括以下步骤：
当压缩机排气温度在108摄氏度至115摄氏度之间时，主路电子膨胀阀每30秒调大15-25步；
当压缩机排气温度大于115摄氏度时，主路电子膨胀阀调至450-500步。
4.一种电子膨胀阀的控制装置，其特征在于，包括主路控制单元、辅路控制单元和控制器；
所述主路控制单元包括：
初始化模块，用于初始化主路电子膨胀阀；
主路初开度设置模块，用于控制主路电子膨胀阀在机组上电后根据设置模式和环境温度设置主路初开度；
排气保护模块，用于控制实现主路电子膨胀阀的排气保护；
主路开度调节模块，用于根据实际平均过热度与目标过热度的差值调节主路电子膨胀阀的主路开度；主路电子膨胀阀开度变化量▽P1＝主路电子膨胀阀排气比例系数Kp1*(实际平均过热度SH平均-目标过热度TSH)；
①SH平均<0，Kp1＝3；
②SH平均＝0，Kp1＝2；
③SH平均>0且TSH-SH平均≤0，或者SH平均>0且TSH-SH平均>1,Kp1＝1；
④SH平均＞0且0<TSH-SH平均≤1，保持原来的步数；
所述初始化模块、主路初开度设置模块、排气保护模块和主路开度调节模块分别与控制器连接；
所述辅路控制单元包括：
辅路初开度设置模块，用于控制辅路电子膨胀阀在机组上电后根据环境温度设置辅路初开度；
排气温度读取模块，用于周期读取压缩机排气温度；
辅路开度调节模块，用于调节辅路电子膨胀阀的辅路开度；若压缩机排气温度高于95摄氏度，所述辅路开度调节模块按以下式子调节辅路电子膨胀阀：EXVn＝(EXVn-1)+[KP2*(TDn-95)+KD*(TDn-TDn-1)]；其中EXVn为辅路电子膨胀阀实际开度，EXVn-1为上一次辅路电子膨胀阀开度，KP2为辅路膨胀阀排气比例系数，KD为辅路膨胀阀排气微分系数，TDn为压缩机实际排气温度，TDn-1为上一次压缩机排气温度；
所述辅路初开度设置模块、排气温度读取模块和辅路开度调节模块分别与控制器连接。
5.根据权利要求4所述的一种电子膨胀阀的控制装置，其特征在于，还包括温度传感器接口，所述温度传感器接口与控制器连接；所述温度传感器接口包括排气温度接口、换热器进口温度接口、换热器出口温度接口和环境温度接口。
6.根据权利要求5所述的一种电子膨胀阀的控制装置，其特征在于，还包括存储单元，所述存储单元与控制器连接。
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