CN111271835B - 一种基于功率的电机升速、转速自动控制方法及空调器 - Google Patents

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CN111271835B CN201910578739.3A CN201910578739A CN111271835B CN 111271835 B CN111271835 B CN 111271835B CN 201910578739 A CN201910578739 A CN 201910578739A CN 111271835 B CN111271835 B CN 111271835B
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Abstract

本发明提供了一种基于功率的电机降速控制方法，包括：开机；空调外机以最高速运转；空调控制器判断即时功率值P1是否保持不变，若是，则判定为空调运行稳定，之后执行降速动作，空调控制器判断当前获取的电机转速功率值P2是否小于前次获取的电机转速变化前功率值P2，若是，则外电机转速继续降低直至下一次获取的电机转速变化前功率值P2不再减小，或者外电机转速降至最低转速，则外电机转速停止降低，保持当前转速不变。本发明具有以下有益效果：使得电机转速与空调实时功率相关，根据空调实时功率提供外电机的转速，达到降低功率，提升能效的目的。

Description

一种基于功率的电机升速、转速自动控制方法及空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种基于功率的电机降速、升速及转速自动控制方法及空调器。
背景技术
目前空调外机电机转速控制存在两种模式，即测试模式和自由频运行模式，在所述测试模式下，外机的转速是固定的；在自由频运行模式下，空调基于外侧环境温度，分区间对应高中低三档或高中两档转速运行。例如，公开号CN105757902B的发明公开了一种空调室外风机转速控制的方法，通过在制冷运行模式下，获取室外环境温度值和室内设定的目标温度值，计算所述室外环境温度值与所述目标温度值间的温度差值；根据所述温度差值所处的温差区间，从预先建立的温差区间与风机运行模式的对应关系中查找对应的风机运行模式；以所查找到的风机运行模式控制空调室外风机运行。该发明宣称其所提供的空调室外风机转速控制的方法和装置，提高了空调的运行效率，降低了空调运行过程中所消耗的能源。
但是，虽然测试模式下能够较好的调节外电机转速，达到降低功率提升能效的目的，但是可能存在标准更改，要求取消测试模式的情况。自由频运行模式下，外电机转速粗放，未与空调系统建立联系，仅根据外侧环境温度进行转速调整，实际运行中耗费功率。
发明内容
本发明解决的问题是与空调时时功率相联系，更加精准提供需求的外电机转速，达到降低功率，提升能效的目的。
为解决上述问题，本发明提供了一种基于功率的电机降速控制方法，所述方法包括：
S1：开机；
S2：空调外机以最高速运转；
S3：空调控制器判断即时功率值P1是否维持在一个预设范围内，若是，则判定为空调运行稳定，之后执行S4，若否，则继续执行S3；
S4：执行降低转速的动作；空调控制器判断当前获取的电机转速功率值P2是否小于前次获取的电机转速变化前功率值P2，若是，则外电机转速继续降低直至下一次获取的电机转速变化前功率值P2不再减小，或者外电机转速降至最低转速，则外电机转速停止降低，保持当前转速不变。
当判断电机功率值P2减小，说明此时的空调频率相对于理论能够实现的最小频率较大，即空调在用较大的功率做较少的功，这样会造成能效浪费，采取及时降低转速这样的方法，能够提高能效。
较佳的，所述S3包括：空调控制器判断在连续N个单位时间T1内，即时功率值P1是否保持不变或变化值小于预设值△P，若是，则判定为空调运行稳定，之后执行S4，若否，则继续执行S3。
采用连续时间判别即时功率值P1的方法，能够有效有效防止对即时功率值P1单一取值造成的误判的。
较佳的，所述S4包括：
S41：空调控制器获取电机转速变化前功率值P2；
S42：空调控制器控制电机降速至下一档转速；
S43：空调保持该转速运转t时间，空调控制器判断当前获取的电机转速功率值P2并判断是否小于前次获取的电机转速变化前功率值P2，若是，则执行S42，若否，则执行S44；
S44：空调控制器判断当前电机是否以最低档转速运行，若是，则执行S45，若否，则返回S41；
S45：空调控制器控制电机保持当前档位运行。
采用这样的方式，能够使运行程序依据逻辑，每隔预设的时间进行功率值P2的判断，当判断当前电机为最低档转或P2没有变小时，都按照当前转速持续运行。
较佳的，在空调控制器中设置第一存储空间，在执行S43之前，先将所述第一存储空间内数据清空，在执行S43时，空调控制器将读取到的第一存储空间内的数据作为前次获取的电机转速变化前功率值P2，之后，将本次获取的电机转速变化前功率值P2存储在预设的第一存储空间中。
采用这样的方式，使得空调控制器只需时刻将当前功率值P2与存储在第一存储空间内的值做比较即可，大大提高了数值比较的速率。
本发明还提供了一种基于功率的电机升速控制方法，所述方法包括：
S1’：空调控制器依次在连续N个单位时间T1内逐一检测每个单位时间T1内的即时功率值P1，判断即时功率值P1的检测结果是否逐一增大，若是，则执行S2’，若否，则继续执行S1’；
S2’：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速之后，获取当前电机转速变化前功率值P2，之后转速降低一档，然后再次获取当前电机转速变化前功率值P2，重复以上操作，直至当前功率值P2小于前次功率值P2，则外电机转速当前转速保持不变。
采用这样的方式，使得当当前功率值P2大于前次功率值P2时，能够将电机转速进一步提高，避免电机低转速运行，使得空调系统压力增大，造成压缩机耗功大。
较佳的，所述S2’包括：
S21’：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速；
S22’：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，则执行S23’，若否，则继续执行S22’；
S23’：空调控制器判断当前是否是第一次进行升两档操作，若是，则执行S24’，若否，则执行S25’；
S24’：获取当前电机转速变化前功率值P2，并将所述当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为P2’值；
S25’：空调控制器在当前转速档位的基础上降低一档转速；
S26’：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，执行S27’，若否，继续执行S26’；
S27’：获取当前电机转速变化前功率值P2；
S28’：判断当前电机转速变化前功率值P2是否大于存储在预设存储器中的P2’值，若是，则将步骤S27’中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S21’，若否，则保持原档运行。
采用这样的方式，能够使运行程序依据逻辑，每隔预设的时间进行功率值P2的判断，且只需将当前获取的P2时刻与存储在预设存储器中的P2’值进行比较即可，能够提高比较计算的效率。
较佳的，在所述空调控制器内部存储单元中设置有第一判断位，在执行S21’之前，还执行将第一判断位置空的操作，在执行S23’时，空调控制器具体检测所述第一判断位是否为被置空状态，若是，则判定当前是第一次进行升两档操作，并且将所述第一判断位修改为非置空状态，若否，则执行S25’。
采用这样的方式，只需对第一判断位为置空状态还是非置空状态进行判断即可，大大提高了判断效率。
本发明还提供了一种基于功率的电机转速控制方法，所述方法包括步骤：
S1”：开机；
S2”：空调外机以最高速运转；
S3”：空调控制器判断即时功率值P1是否保持不变，若是，则判定为空调运行稳定，并记录此时的功率值为P2，之后执行S4”，若否，则继续执行S3”；
S4”：空调控制器控制电机降速至下一档转速；空调保持该转速运转t时间，并记录功率值P2’；
S5”：空调控制器判断当前获取的电机转速变化前功率值P2是否小于前次获取的电机转速变化前功率值P2，若是，则执行S6”，若否，则执行S7”；
S6”：空调控制器判断当前电机是否以最低档转速运行，若是，则执行S7”，若否，则返回S4”；
S7”：空调控制器控制电机保持当前档位运行；
S8”：空调控制器依次在连续N个单位时间T1内逐一检测每个单位时间T1内的即时功率值P1，判断即时功率值P1的检测结果是否逐一增大，若是，则执行S9”，若否，则继续执行S8”；
S9”：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速；
S10”：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，则执行S11”，若否，则继续执行S10”；
S11”：空调控制器判断当前是否是第一次进行升两档操作，若是，则执行S12”，若否，则执行S13”；
S12”：获取当前电机转速变化前功率值P2，并将所述当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为P2’值；
S13”：空调控制器在当前转速档位的基础上降低一档转速；
S14”：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，执行S15”，若否，继续执行S14”；
S15”：获取当前电机转速变化前功率值P2；
S16”：判断当前电机转速变化前功率值P2是否大于存储在预设存储器中的P2’值，若是，则将步骤S15”中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S9”，若否，则将步骤S15”中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S7”。
采用这样的方式，能够使空调自动进行电机升速或降速操作，自动调节空调功率。
较佳的，在S16”判断结果为是之后、返回S9”之前，所述方法还包括步骤：
S17”：判断是否升至最高档，若是，返回S2”，若否，返回S9”。
采用这样的方式，能够使空调电机从最高档转速开始，自动执行降速的逻辑判断，从而自动进行功率调整。
一种空调器，所述空调器使用前述的电机降速控制方法、电机升速控制方法或电机转速控制方法。
相对于现有技术而言，本发明所述的一种基于功率的电机转速控制方法具有以下有益效果：使得电机转速与空调实时功率相关，根据空调实时功率提供外电机的转速，达到降低功率，提升能效的目的。
本发明提供的一种空调器，具有本发明所述的一种基于功率的电机转速控制方法具的所有有益效果。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于功率的电机降速控制方法逻辑示意图；
图2为图1中S4的具体方法逻辑示意图；
图3为发明提供的一种基于功率的电机升速控制方法逻辑示意图；
图4为图3中S2’的具体方法逻辑示意图；
图5为本发明提供的一种基于功率的电机转速控制方法逻辑示意图；
图6为本发明提供的另一种基于功率的电机转速控制方法逻辑示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
一种基于功率的电机降速控制方法，如图1所示，所述方法包括：
S1：开机。
S2：空调外机以最高速运转。
S3：空调控制器判断即时功率值P1是否维持在一个预设范围内，若是，则判定为空调运行稳定，之后执行S4，若否，则继续执行S3；
具体的，空调控制器判断在连续N个单位时间T1内，即时功率值P1是否保持不变，若是，则判定为空调运行稳定，之后执行S4，若否，则继续执行S3。
具体的，所述空调控制器检测空调电压、电流，存储和读取模块进行存储和读取，计算模块计算两者的乘积，计作即时功率值P1。
S4：执行降低转速的动作；空调控制器判断当前获取的电机转速功率值P2是否小于前次获取的电机转速变化前功率值P2，若是，则外电机转速继续降低直至下一次获取的电机转速变化前功率值P2不再减小，或者外电机转速降至最低转速，则外电机转速停止降低，保持当前转速不变。
若判断结果为是，则说明电机运行功率的检测值降低了，说明此时的空调频率相对于理论能够实现的最小频率较大，即用较大的功率做较少的功。
具体的，电机转速变化可取50转/分为一档。
具体的，如图2所示，所述S4包括：
S41：空调控制器获取电机转速变化前功率值P2；
S42：空调控制器控制电机降速至下一档转速；
S43：空调保持该转速运转t时间，空调控制器判断当前获取的电机转速功率值P2是否小于前次获取的电机转速变化前功率值P2，若是，则执行S42，若否，则执行S44；
具体的，在空调控制器中设置第一存储空间，在执行S43之前，先将所述第一存储空间内数据清空，在执行S43时，空调控制器将读取到的第一存储空间内的数据作为前次获取的电机转速变化前功率值P2，之后，将本次获取的电机转速变化前功率值P2存储在预设的第一存储空间中，这样，若当前是第一次进行电机转速变化前功率值P2的获取，则获取到的前次获取的电机转速变化前功率值P2值就为0，若当前是非第一次获取电机转速变化前功率值P2，则空调控制器将读取到的第一存储空间内的数据就是前次获取的电机转速变化前功率值P2。
S44：空调控制器判断当前电机是否以最低档转速运行，若是，则执行S45，若否，则返回S41；
S45：空调控制器控制电机保持当前档位运行。
具体的，所述t时间长度取值为5～15分钟，本实施例具体取值为10分钟。
一种基于功率的电机升速控制方法，如图3所示，所述方法包括：
S1’：空调控制器依次在连续N个单位时间T1内逐一检测每个单位时间T1内的即时功率值P1，判断即时功率值P1的检测结果是否逐一增大，若是，则执行S2’，若否，则继续执行S1’。
S2’：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速之后，获取当前电机转速变化前功率值P2，之后转速降低一档，然后再次获取当前电机转速变化前功率值P2，重复以上操作，直至当前功率值P2小于前次功率值P2，则外电机转速当前转速保持不变。
具体的，如图4所示，所述S2’包括：
S21’：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速。
S22’：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，则执行S23’，若否，则继续执行S22’。
S23’：空调控制器判断当前是否是第一次进行升两档操作，若是，则执行S24’，若否，则执行S25’。
具体的，在所述空调控制器内部存储单元中设置有第一判断位，在执行S21’之前，还执行将第一判断位置空的操作，在执行S23’时，空调控制器具体检测所述第一判断位是否为被置空状态，若是，则判定当前是第一次进行升两档操作，并且将所述第一判断位修改为非置空状态，若否，则执行S25’。
S24’：获取当前电机转速变化前功率值P2，并将所述当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为P2’值。
S25’：空调控制器在当前转速档位的基础上降低一档转速。
S26’：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，执行S27’，若否，继续执行S26’。
S27’：获取当前电机转速变化前功率值P2。
S28’：判断当前电机转速变化前功率值P2是否大于存储在预设存储器中的P2’值，若是，则将步骤S27’中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S21’，若否，则保持原档运行。
或者，在执行S2’之前，判断是否要将电机转速升至最高，若是，则将电机转速升至最高，之后再执行转速降档的逻辑判断。
按照传统方式来分析，这里P2是当前测量的值，P2’是上次测量的值，在获得P2’和获得P2之间，执行了一个“减低一档”的操作，既然转速降低了，相应的P2应该必然小于P2’，而这里判断的是是否出现了P2大于P2’这一“异常”现象，若检测到P2大于P2’，则说明此风挡的风速运行，会导致系统压力升高，导致功率升高，故需要提高转速。
进一步的，如图5所示，本发明还提供了一种基于功率的电机转速控制方法，所述方法包括步骤：
S1”：开机；
S2”：空调外机以最高速运转；
S3”：空调控制器判断即时功率值P1是否保持不变，若是，则判定为空调运行稳定，并记录此时的功率值为P2，之后执行S4”，若否，则继续执行S3”；
S4”：空调控制器控制电机降速至下一档转速；空调保持该转速运转t时间，并记录功率值P2’；
S5”：空调控制器判断当前获取的电机转速变化前功率值P2是否小于前次获取的电机转速变化前功率值P2，若是，则执行S6”，若否，则执行S7”；
S6”：空调控制器判断当前电机是否以最低档转速运行，若是，则执行S7”，若否，则返回S4”；
S7”：空调控制器控制电机保持当前档位运行；
S8”：空调控制器依次在连续N个单位时间T1内逐一检测每个单位时间T1内的即时功率值P1，判断即时功率值P1的检测结果是否逐一增大，若是，则执行S9”，若否，则继续执行S8”；
S9”：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速；
S10”：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，则执行S11”，若否，则继续执行S10”；
S11”：空调控制器判断当前是否是第一次进行升两档操作，若是，则执行S12”，若否，则执行S13”；
S12”：获取当前电机转速变化前功率值P2，并将所述当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为P2’值；
S13”：空调控制器在当前转速档位的基础上降低一档转速；
S14”：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，执行S15”，若否，继续执行S14”；
S15”：获取当前电机转速变化前功率值P2；
S16”：判断当前电机转速变化前功率值P2是否大于存储在预设存储器中的P2’值，若是，则将步骤S15”中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S9”，若否，则将步骤S15”中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S7”。
进一步的，如图6所示，在S16”判断结果为是之后、返回S9”之前，所述方法还包括步骤：
S17”：判断是否升至最高档，若是，返回S2”，若否，返回S9”。
采用这样的基于功率的电机转速控制方法，用户只需启动空调，空调电机就能够按照所述基于功率的电机转速控制方法，在功率值P2变化时，灵活调整转速档位，以使得电机的总消耗功率降低。
本发明还提供了一种空调器，所述空调器使用前述的电机降速控制方法、电机升速控制方法或电机转速控制方法。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种基于功率的电机升速控制方法，其特征在于，所述方法包括：
S1’：空调控制器依次在连续N个单位时间T1内逐一检测每个单位时间T1内的即时功率值P1，判断即时功率值P1的检测结果是否逐一增大，若是，则执行S2’，若否，则继续执行S1’；
S2’：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速之后，获取当前电机转速变化前功率值P2，之后转速降低一档，然后再次获取当前电机转速变化前功率值P2，重复以上操作，直至当前功率值P2小于前次功率值P2，则外电机转速当前转速保持不变。
2.根据权利要求1所述的基于功率的电机升速控制方法，其特征在于，所述S2’包括：
S21’：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速；
S22’：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，则执行S23’，若否，则继续执行S22’；
S23’：空调控制器判断当前是否是第一次进行升两档操作，若是，则执行S24’，若否，则执行S25’；
S24’：获取当前电机转速变化前功率值P2，并将所述当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为P2’值；
S25’：空调控制器在当前转速档位的基础上降低一档转速；
S26’：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，执行S27’，若否，继续执行S26’；
S27’：获取当前电机转速变化前功率值P2；
S28’：判断当前电机转速变化前功率值P2是否大于存储在预设存储器中的P2’值，若是，则将步骤S27’中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S21’，若否，则保持原档运行。
3.根据权利要求2所述的基于功率的电机升速控制方法，其特征在于，在所述空调控制器内部存储单元中设置有第一判断位，在执行S21’之前，还执行将第一判断位置空的操作，在执行S23’时，空调控制器具体检测所述第一判断位是否为被置空状态，若是，则判定当前是第一次进行升两档操作，并且将所述第一判断位修改为非置空状态，若否，则执行S25’。
4.一种基于功率的电机转速控制方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
S1”：开机；
S2”：空调外机以最高速运转；
S3”：空调控制器判断即时功率值P1是否保持不变，若是，则判定为空调运行稳定，并记录此时的功率值为P2，之后执行S4”，若否，则继续执行S3”；
S4”：空调控制器控制电机降速至下一档转速；空调保持该转速运转t时间，并记录功率值P2’；
S5”：空调控制器判断当前获取的电机转速变化前功率值P2是否小于前次获取的电机转速变化前功率值P2，若是，则执行S6”，若否，则执行S7”；
S6”：空调控制器判断当前电机是否以最低档转速运行，若是，则执行S7”，若否，则返回S4”；
S7”：空调控制器控制电机保持当前档位运行；
S8”：空调控制器依次在连续N个单位时间T1内逐一检测每个单位时间T1内的即时功率值P1，判断即时功率值P1的检测结果是否逐一增大，若是，则执行S9”，若否，则继续执行S8”；
S9”：空调控制器在当前转速档位的基础上提高两档转速；
S10”：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，则执行S11”，若否，则继续执行S10”；
S11”：空调控制器判断当前是否是第一次进行升两档操作，若是，则执行S12”，若否，则执行S13”；
S12”：获取当前电机转速变化前功率值P2，并将所述当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为P2’值；
S13”：空调控制器在当前转速档位的基础上降低一档转速；
S14”：空调控制器判断电机是否稳定运行t时间，若是，执行S15”，若否，继续执行S14”；
S15”：获取当前电机转速变化前功率值P2；
S16”：判断当前电机转速变化前功率值P2是否大于存储在预设存储器中的P2’值，若是，则将步骤S15”中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S9”，若否，则将步骤S15”中获取的当前电机转速变化前功率值P2存储在预设存储器中，作为新的P2’值，然后返回S7”。
5.根据权利要求4所述的基于功率的电机转速控制方法，其特征在于，在S16”判断结果为是之后、返回S9”之前，所述方法还包括步骤：
S17”：判断是否升至最高档，若是，返回S2”，若否，返回S9”。
6.一种空调器，其特征在于，所述空调器使用权利要求1～5任一所述的电机升速控制方法或电机转速控制方法。
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