CN112146230B - 一种压缩机保护控制方法、控制装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种压缩机保护控制方法、控制装置及空调器，依次包括步骤：检测压缩机排气温度T_排气；获取所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T；计算压缩机的内部温度T，其中，所述压缩机的内部温度T＝T_排气+△T；将所述压缩机的内部温度T与预设阈值α进行比较：若，压缩机的内部温度T≥预设阈值α，则对压缩机进行保护，本发明所述的压缩机保护控制方法及空调器具有过程简单、易操作、易实现，计算得到的压缩机的内部温度T能够准确反映压缩机的实际内部温度，能够对压缩机进行有效保护，确保压缩机运行安全、防止压缩机损毁的优点。

Description

一种压缩机保护控制方法、控制装置及空调器

技术领域

本发明涉及空调设备技术领域，具体涉及一种压缩机保护控制方法、控制装置及空调器。

背景技术

压缩机作为空调器的核心零部件，其安全运行的可靠性直接影响到空调器整机的使用寿命，因此，为保证压缩机能够稳定地安全运行，现有空调器常对压缩机的运行状态进行监测与保护。

一般地，压缩机保护通过监测压缩机排气温度、压缩机运行电流等参数来进行，当监测到压缩机的排气温度或者运行电流达到设定阀值时，表明压缩机的内部温度过高，此时空调器可采用降低运行频率或停机的方式来实现对压缩机的保护。

常规空调器的压缩机与风系统与分离，压缩机外壳不会被风系统强制换热，压缩机热量除被冷媒循环带走外，与周围环境主要通过热辐射散热。由于热辐射散热较小，因此，压缩机的排气温度与压缩机内部温度基本相等，此时，空调器的控制系统只需按压缩机的实测排气温度来判断压缩机内部温度、进而对压缩机进行保护即可。

但对于顶出风空调器而言，其结构与常规空调器不同。通常，顶出风空调器的冷凝器呈C型布置于外机外围，压缩机置于外机中部，外风机、风叶置于外机顶部，在空调器运行期间，外风机进风首先与冷凝器热交换后，再与压缩机表面和排气传感器进行热交换，之后从外机顶部排除。在这一过程中，顶出风空调器室外机的风系统对压缩机表面和排气传感器进行了强烈地强制对流换热，导致压缩机表面和排气传感器温度大幅降低，压缩机的排气温度与压缩机内部真实温度之间存在较大偏差，压缩机的排气温度无法反应压缩机内部温度。此时，若仍按常规方式对压缩机进行保护，则容易出现保护不及时，导致压缩机过热、甚至毁坏。

为解决上述技术问题，特提出本申请。

发明内容

本发明设计出一种压缩机保护控制方法、控制装置及空调器，以解决顶出风空调的压缩机排气温度与压缩机内部真实温度之间存在较大偏差，压缩机的排气温度无法反应压缩机的内部温度，致使现有压缩机保护控制方法不适用顶出风空调、缺乏有效的顶出风空调压缩机保护控制方法的技术问题。

为解决上述问题，本发明公开了一种压缩机保护控制方法，依次包括步骤：

检测压缩机排气温度T_排气；

获取所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T；

计算压缩机的内部温度T，其中，所述压缩机的内部温度T＝T_排气+△T；

将所述压缩机的内部温度T与预设阈值α进行比较：若，压缩机的内部温度T≥预设阈值α，则对压缩机进行保护。

本申请所述的压缩机保护控制方法通过补偿值△T对压缩机排气温度T_排气进行了修订，能够有效弥补顶出风空调室外机风系统对压缩机的换热导致的压缩机排气温度T_排气与压缩机的内部温度T之间的偏差，使得计算得到的压缩机的内部温度T能够准确反映压缩机的实际内部温度，能够对压缩机进行有效保护，确保压缩机运行安全、防止压缩机损毁。

进一步的，所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T通过以下步骤获取：

检测冷凝器盘管温度T_外盘；

获取换热系数A；

计算所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T，其中，△T＝A-T_外盘。

由于所述冷凝器盘管温度T_外盘近似等于冷凝器冷凝温度(制冷模式下)和蒸发温度(制热模式下)，所述冷凝器盘管温度T_外盘越低，对室外机风系统的冷却作用就越强，进一步的，经过冷凝器换热后的空气温度也越低，对压缩机的冷却散热作用也越强，因此，所述冷凝器盘管温度T_外盘与经过冷凝器换热后的空气温度呈正相关，所述冷凝器盘管温度T_外盘值的高低间接反应了经过冷凝器换热的空气温度。即，所述冷凝器盘管温度T_外盘越低，则压缩机和排气口处传感器表面受强制换热影响越大，反转之则越小，即所述冷凝器盘管温度T_外盘与压缩机的内部温度T呈负相关，故在修订补偿值△T里面为“-T_外盘”。此外，风系统对压缩机和排气口处传感器表面换热的影响受风系统风道差异、冷凝器换热效果和制冷制热模式等因素的影响，故在修订补偿值需引入常数A，并根据具体机型设计进行测定。

进一步的，所述换热系数A的值通过压缩机内部的电机线圈绕组温度T_绕组确定。

通过电机线圈绕组温度T_绕组确定所述换热系数A的值，不但简单、易操作，而且准确度高。

进一步的，所述换热系数A的值通过以下步骤测得：

待空调器运行稳定后，采用实验设备分别测定T_绕组、T_排气和T_外盘；

令所述T_绕组＝压缩机的内部温度T；

将所述压缩机的内部温度T、T_排气和T_外盘代入公式A＝T+T_外盘-T_排气计算得到所述换热系数A的值。

通过实验室外部设备对电机线圈绕组温度T_绕组进行测定，然后反向计算得到所述换热系数A的值，可有效提高所述换热系数A的准确度，最终提高所述压缩机的内部温度T的准确度，确保对压缩机进行准确、有效的保护。

进一步的，所述换热系数A的取值与空调器的运行模式一一对应。

在不同的运行模式下，分别测定所述换热系数A的取值，可消除空调器运行模式的不同对所述换热系数A影响，使得最终得到的压缩机的内部温度T的值更加准确。

进一步的，所述换热系数A的取值与空调器的机型一一对应。

对不同的机型，分别测定所述换热系数A的取值，可消除空调器机型不同导致的风道、冷凝器换热效果等差异对所述换热系数A影响，使得最终得到的压缩机的内部温度T的值更加准确。

进一步的，所述换热系数A的取值通过使空调器在不同的运行模式下按照最高频率运行时测得。

当空调以最高频率运行时，室外机风系统对压缩机的换热作用达到最大，进而能够得到极限状态下的换热系数A和补偿值△T，使得对压缩机的保护更加安全有效。

进一步的，当所述压缩机的内部温度T≥预设阈值α时，通过降低压缩机运行频率或使压缩机停机的方式对压缩机进行保护。

当发现压缩机过热，需要进行压缩机保护时，及时降低压缩机运行频率或使压缩机停机，能够对应降低压缩机内部的实际温度，避免压缩机损毁。

进一步的，所述压缩机排气温度T_排气通过安装在压缩机排气口的温度传感器测得；所述T_外盘通过安装在冷凝器盘管上的温度传感器测得。

通过安装在压缩机排气口的温度传感器和安装在冷凝器盘管上的温度传感器能够及时准确地对所述压缩机排气温度T_排气和所述T_外盘进行检测。

本发明还公开了一种压缩机保护控制方法的控制装置，应用于空调器并实现如上述所述的压缩机保护控制方法，包括：

获取单元，所述获取单元用于检测并获取压缩机排气温度T_排气、获取所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T、获取换热系数A，通过计算获取压缩机的内部温度T；

判断单元，所述判断单元用于判断压缩机的内部温度T是否大于预设阈值α；

控制单元，所述控制单元根据获取单元和判断单元的信息，做出是否调整压缩机运行频率或使压缩机停机的指令。

本发明还公开了一种空调器，所述空调器采用上述的压缩机保护控制方法进行压缩机保护。

综上所述，本申请所述的压缩机保护控制方法及空调器具有过程简单、易操作、易实现，计算得到的压缩机的内部温度T能够准确反映压缩机的实际内部温度，能够对压缩机进行有效保护，确保压缩机运行安全、防止压缩机损毁的优点。

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，下面对本发明的具体实施例做详细的说明。

实施例1

一种压缩机保护控制方法，依次包括步骤：

检测压缩机排气温度T_排气；

获取所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T；

计算压缩机的内部温度T，其中，所述压缩机的内部温度T＝T_排气+△T；

将所述压缩机的内部温度T与预设阈值α进行比较：若，压缩机的内部温度T≥预设阈值α，则对压缩机进行保护。

进一步的，若所述压缩机的内部温度T＜预设阈值α，则每隔一段时间再次执行上述压缩机保护控制方法，即：再次检测压缩机排气温度T_排气，获取所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T；之后计算压缩机的内部温度T，并将其与预设阈值α进行比较，对是否进行压缩机保护进行判断。

作为本申请的一些实施例，可以通过降低压缩机运行频率或使压缩机停机的方式对压缩机进行保护。

进一步的，所述压缩机排气温度T_排气通过安装在压缩机排气口的温度传感器进行测量。

进一步的，所述压缩机保护控制方法预设在空调器的控制系统中，所述控制系统能够获取空调器内各温度传感器的检测值，并根据其获得的检测值按照上述压缩机保护控制方法对压缩机进行保护。

进一步的，所述预设阈值α预设在所述空调器的控制系统中，当压缩机的内部温度T≥预设阈值α时，表明压缩机的内部温度T过高，为防止压缩机出现烧毁等情况，需要采取措施对压缩机进行保护；当压缩机的内部温度T＜预设阈值α时，表明压缩机的内部温度T尚在设备能够承受的范围内，压缩机可以继续平稳运行。

优选的，所述预设阈值α的大小通过实验获得。

更加优选的，所述预设阈值α的大小由厂家通过实验获得后，预设在空调器的控制系统中。

进一步的，本申请所述压缩机保护控制方法中，通过以下步骤获取所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T：

检测冷凝器盘管温度T_外盘；

获取换热系数A，其中，所述换热系数A预先测定并储存在空调器内；

计算所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T，其中，△T＝A-T_外盘，则T＝T_排气+(A-T_外盘)。

其中，所述冷凝器盘管温度T_外盘通过安装在冷凝器盘管上的温度传感器测得。

进一步的，所述换热系数A的值通过压缩机内部的电机线圈绕组温度T_绕组确定。

具体的，所述换热系数A的值通过以下步骤测得：

待空调器运行稳定后，采用实验设备分别测定T_绕组、T_排气和T_外盘；

令所述T_绕组＝压缩机的内部温度T；

将所述压缩机的内部温度T、T_排气和T_外盘代入公式△T＝A-T_外盘、T＝T_排气+△T，即A＝T+T_外盘-T_排气、计算得到所述换热系数A的值。

进一步的，所述换热系数A的取值与空调器的运行模式相关，具体的，所述换热系数A的取值与空调器的运行模式一一对应。

更进一步的，所述换热系数A的取值还与空调器的机型相关，具体的，所述换热系数A的取值与空调器的运行模式和机型一一对应。

优选的，所述换热系数A的取值通过使空调器在不同的运行模式下按照最高频率运行时测得。

作为本申请的实施例，当空调器以制热模式运行时，令空调器以最高频率运行一定时间，待空调器运行稳定后，采用实验设备分别测定T_绕组、T_排气和T_外盘；然后令所述T_绕组＝压缩机的内部温度T；最后将所述压缩机的内部温度T、T_排气和T_外盘代入公式T＝T_排气+(A-T_外盘)，即A＝T+T_外盘-T_排气计算得到所述换热系数A的值。

作为本申请的另一实施例，当空调器以制冷模式运行时，令空调器以最高频率运行一定时间，待空调器运行稳定后，采用实验设备分别测定T_绕组、T_排气和T_外盘；然后令所述T_绕组＝压缩机的内部温度T；最后将所述压缩机的内部温度T、T_排气和T_外盘代入公式T＝T_排气+(A-T_外盘)，即A＝T+T_外盘-T_排气计算得到所述换热系数A的值。

通过上述换热系数A的测量方法，可以获得一系列的换热系数A的值，将所述换热系数A的值预存在空调器的控制系统中后，可用于压缩机保护控制。如，按照空调器的运行模式和型号可以获得下表所述一系列的换热系数A的具体取值：

表1换热系数A的具体取值示例

本申请所述的压缩机保护控制方法所依据的原理为：

首先，对于顶出风空调而言，由于顶出风空调特殊的结构设置，即冷凝器呈C型布置于外机外围，压缩机置于外机中部，外风机、风叶置于外机顶部，使得所述顶出风空调在运行期间，风系统的流动途径为：外风机进风首先与冷凝器热交换后，再与压缩机表面和排气传感器进行热交换，之后从外机顶部排除。在这一过程中，顶出风空调器室外机的风系统对压缩机表面和排气传感器进行了强烈地强制对流换热，导致压缩机表面和排气传感器温度大幅降低，此时，上述压缩机的排气温度T_排气与压缩机内部温度T之间存在较大偏差，压缩机的排气温度T_排气无法反应压缩机内部温度T。此时，若仍按常规方式对压缩机进行保护，则容易出现保护不及时，导致压缩机过热、甚至毁坏，因此，在现有技术的基础上，为对压缩机的内部温度T进行精确测量，提高压缩机的保护精度，需要对测得的压缩机的排气温度T_排气进行修正，以使其能够更加准确地反应出压缩机的内部温度T。

其次，对于压缩机而言，压缩机内部电机线圈绕组T_绕组为压缩机本体直接发热源，而线圈绕组外表绝缘漆有安全温度范围，超过温度范围，则绝缘失效，导致压缩机烧毁。故，在理想的情况下，压缩机排气温度T_排气＝电机线圈绕组温度T_绕组。但由于空调器本身并无检测电机线圈绕组温度T_绕组的传感器，只能通过压缩机排气温度T_排气来间接反映电机线圈绕组温度T_绕组。虽然空调器本身并无检测电机线圈绕组温度T_绕组的传感器，但可通过实验室外部设备对电机线圈绕组温度T_绕组进行测定。

然后，因为所述冷凝器盘管温度T_外盘近似等于冷凝器冷凝温度(制冷模式下)和蒸发温度(制热模式下)，所述冷凝器盘管温度T_外盘越低，对室外机风系统的冷却作用就越强，进一步的，经过冷凝器换热后的空气温度也越低，对压缩机的冷却散热作用也越强，因此，所述冷凝器盘管温度T_外盘与经过冷凝器换热后的空气温度呈正相关，所述冷凝器盘管温度T_外盘值的高低间接反应了经过冷凝器换热的空气温度。即，所述冷凝器盘管温度T_外盘越低，则压缩机和排气口处传感器表面受强制换热影响越大，反转之则越小，即所述冷凝器盘管温度T_外盘与压缩机的内部温度T呈负相关，故在修订补偿值△T里面为“-T_外盘”。而风系统对压缩机和排气口处传感器表面换热的影响受风系统风道差异、冷凝器换热效果和制冷制热模式等因素的影响，故在修订补偿值需引入常数A，并根据具体机型设计进行测定。

综上所述，本申请所述压缩机保护控制方法可以通过T＝T_排气+(A-T_外盘)对压缩机的排气温度T_排气进行修正，得到压缩机的内部温度T，并进一步通过压缩机的内部温度T对压缩机进行保护。

以下通过具体的实施例对本申请所述的压缩机保护控制方法进行进一步的举例说明：

首先令空调器在制冷模式下、以最大频率运行至少10min后，通过实验设备分别测定此时的T_绕组、T_排气和T_外盘，并进一步通过A＝T+T_外盘-T_排气计算得到所述换热系数A＝53℃，并将测得的换热系数A的值存储在空调器中；

之后，当空调器以制冷模式运行时，每隔一段时间对空调器的T_排气和T_外盘进行测量，如，在一次测量中得到T_排气＝70℃，T_外盘＝45℃，并通过公式T＝T_排气+(A-T_外盘)计算得到压缩机的内部温度T＝70+(53-45)＝78℃，之后将计算得到的压缩机的内部温度T与预设阈值α进行比较：若，压缩机的内部温度T≥预设阈值α，则对压缩机进行保护；若压缩机的内部温度T＜预设阈值α，则维持压缩机的运行状态不变。

本发明还公开了一种压缩机保护控制方法的控制装置，应用于空调器并实现如上述所述的压缩机保护控制方法，包括：

获取单元，所述获取单元用于检测并获取压缩机排气温度T排气、获取所述压缩机排气温度T排气的补偿值△T、获取换热系数A，通过计算获取压缩机的内部温度T；

判断单元，所述判断单元用于判断压缩机的内部温度T是否大于预设阈值α；

控制单元，所述控制单元根据获取单元和判断单元的信息，做出是否调整压缩机运行频率或使压缩机停机的指令。

实施例2

一种空调器，所述空调器采用上述的压缩机保护控制方法对压缩机进行保护。

所述空调器包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如实施例1中所述的压缩机保护控制方法。

优选的，所述空调器为顶出风空调。

当然，本申请所述的压缩机保护控制方法也可用于顶出风空调之外的其它空调。

综上所述，不难得出，本申请所述的压缩机保护控制方法及空调器具有过程简单、易操作、易实现，计算得到的压缩机的内部温度T能够准确反映压缩机的实际内部温度，能够对压缩机进行有效保护，确保压缩机运行安全、防止压缩机损毁的优点。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。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 (7)

1.一种压缩机保护控制方法，其特征在于，用于顶出风空调，依次包括步骤：

检测压缩机排气温度T_排气；

获取所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T；

计算压缩机的内部温度T，其中，所述压缩机的内部温度T=T_排气+△T；

其中，所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T通过以下步骤获取：

检测冷凝器盘管温度T_外盘；

获取换热系数A；

计算所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T，其中，△T=A-T_外盘；

将所述压缩机的内部温度T与预设阈值α进行比较：若，压缩机的内部温度T≥预设阈值α，则对压缩机进行保护；

其中，所述换热系数A的值通过压缩机内部的电机线圈绕组温度T_绕组确定；

所述换热系数A的值通过以下步骤测得：

待空调器运行稳定后，采用实验设备分别测定T_绕组、T_排气和T_外盘；

令所述T_绕组=压缩机的内部温度T；

将所述压缩机的内部温度T、T_排气和T_外盘代入公式A=T+T_外盘-T_排气计算得到所述换热系数A的值。

2.根据权利要求1所述的压缩机保护控制方法，其特征在于，所述换热系数A的取值与空调器的运行模式一一对应。

3.根据权利要求1所述的压缩机保护控制方法，其特征在于，所述换热系数A的取值与空调器的机型一一对应。

4.根据权利要求1所述的压缩机保护控制方法，其特征在于，所述换热系数A的取值通过使空调器在不同的运行模式下按照最高频率运行时测得。

5.根据权利要求1所述的压缩机保护控制方法，其特征在于，当所述压缩机的内部温度T≥预设阈值α时，通过降低压缩机运行频率或使压缩机停机的方式对压缩机进行保护。

6.一种压缩机保护控制方法的控制装置，其特征在于，应用于空调器并实现如权利要求1~5任意一项所述的压缩机保护控制方法，包括：

获取单元，所述获取单元用于检测并获取压缩机排气温度T_排气、获取所述压缩机排气温度T_排气的补偿值△T、获取换热系数A，通过计算获取压缩机的内部温度T；

判断单元，所述判断单元用于判断压缩机的内部温度T是否大于预设阈值α；

控制单元，所述控制单元根据获取单元和判断单元的信息，做出是否调整压缩机运行频率或使压缩机停机的指令。

7.一种空调器，其特征在于，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如权利要求1~5任意一项所述的压缩机保护控制方法。