CN112682903A - 变频空调压缩机频率控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空调领域，特别涉及变频空调压缩机频率控制方法，本发明变频空调压缩机频率控制方法根据当前控制温度与设定温度的差值和上一次PID调节时的控制温度与当前控制温度的差值设计一种PID频率调节，根据计算公式计算出变频压缩机每次调节的频率变化量Δrps，再结合保护控制中计算的频率的变化值每隔一段时间对当前频率进行一次调节解决了空调在低温环境使用时因压缩机频率加卸载而导致空调系统运行不正常的问题，本发明适用于变频空调。
Description
技术领域
本发明涉及空调领域，特别涉及变频空调压缩机频率控制方法。
背景技术
近年来，随着中国北部地区煤改电工程的大幅推进，空调产业也由以前的常规空调研发不断往低温空调研发发展，由定频空调不断往变频空调演变，如低温煤改电空调、低温粮库空调等等，低温空调产品对空调的系统、电控等要求更严格，其中低温变频空调产品对压缩机频率的加卸载控制尤为重要，做好变频压缩机频率的加卸载控制才能使空调适用于更低的环境温度中与更宽温度范围的环境中。
以往的变频压缩机频率的加卸载控制技术比较粗糙，基本不适用于低温环境运行，强行在低温环境下使用可能会造成低温下无法正常启动、频率调节不连续容易突变、频率波动大不能稳定、频率超调导致保护停机和压缩机频繁启停等问题，最终导致整个空调系统运行不正常，性能下降，用户体验感差。
发明内容
本发明所解决的技术问题：提供变频空调压缩机频率控制方法解决空调在低温环境使用时因压缩机频率加卸载而导致空调系统运行不正常的问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案：变频空调压缩机频率控制方法包括以下步骤：
S01、空调开机；
S02、设置压缩机目标频率点；
S03、根据室外环境温度值调整压缩机升频速率；
S04、压缩机向目标频率点加载，达到目标频率点且运行一段时间；
S05、每隔一段时间对压缩机频率进行一次PID调节：
在PID调节时判断系统是否发生限频保护或者降频保护，若没有，则压缩机频率本次加载Δrps；
若发生限频保护，则压缩机频率本次按限频时的频率运行；
若发生降频保护，则判断Δrps是否大于0，当Δrps小于0时，压缩机频率本次卸载量是Δrps的绝对值与降频保护中的最大降频值的和，当Δrps大于或等于0时，则压缩机频率本次卸载降频保护中的最大降频值。
进一步的，步骤S04中，在压缩机向目标频率点加载过程中，若发生降频保护，则压缩机频率按降频保护中的最大降频值进行卸载，若发生限频保护，则压缩机频率按限频时的频率运行。
进一步的，当压缩机频率卸载到压缩机允许运行的最低频率时，压缩机按最低频率运行，直到累计卸载到0rps才停机。
进一步的，所述降频保护包括压力过大降频保护、温度过高降频保护和电流过大降频保护。
进一步的，所述限频保护包括压力过大限频保护、温度过高限频保护和电流过大限频保护。
进一步的，步骤S05中所述的Δrps计算公式是：
设定两个参数A和B，在制冷模式时，令A＝当前控制温度-设定温度，B＝上一次PID调节时的控制温度-当前控制温度；在制热模式时，令A＝设定温度-当前控制温度，B＝当前控制温度-上一次PID调节时的控制温度；则有：
当A>P1且B>P3时，Δrps＝P5×A+P6×B；
当A>P1且P4≤B≤P3时，Δrps＝P7×A+P8×B；
当A>P1且B<P4时，Δrps＝P9×A+P10×B；
当P2≤A≤P1且B>P3时，Δrps＝P11×A+P12×B；
当P2≤A≤P1且P4≤B≤P3时，Δrps＝P 13×A+P14×B；
当P2≤A≤P1且B<P4时，Δrps＝P15×A+P16×B；
当A<P2且B>P3时，Δrps＝P17×A+P18×B；
当A<P2且P4≤B≤P3时，Δrps＝P19×A+P20×B；
当A<P2且B<P4时，Δrps＝P21×A+P22×B；
其中，P1至P22为设置的参数。
本发明的有益效果：本发明变频空调压缩机频率控制方法根据当前控制温度与设定温度的差值和上一次PID调节时的控制温度与当前控制温度的差值设计一种PID频率调节，根据计算公式计算出变频压缩机每次调节的频率变化量Δrps，再结合保护控制中计算的频率的变化值每隔一段时间对当前频率进行一次调节解决了空调在低温环境使用时因压缩机频率加卸载而导致空调系统运行不正常的问题，提高了变频空调在低温环境下使用的系统性能和可靠性，增强了用户体验感。
附图说明
图1是本发明变频空调压缩机频率控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明变频空调压缩机频率控制方法根据当前控制温度与设定温度的差值和上一次PID调节时的控制温度与当前控制温度的差值设计一种PID频率调节，根据计算公式计算出变频压缩机每次调节的频率变化量Δrps，再与保护控制中计算的频率的变化值叠加，计算出最终的频率变化量，根据最终的频率变化量每隔一段时间对当前频率进行一次调节解决了空调在低温环境使用时因压缩机频率加卸载而导致空调系统运行不正常的问题，包括以下步骤：
S01、空调开机；
S02、设置压缩机目标频率点；
S03、根据室外环境温度值调整压缩机升频速率；
S04、压缩机向目标频率点加载，达到目标频率点且运行一段时间；
S05、每隔一段时间对压缩机频率进行一次PID调节：
在PID调节时判断系统是否发生限频保护或者降频保护，若没有，则压缩机频率本次加载Δrps；
若发生限频保护，则压缩机频率本次按限频时的频率运行；
若发生降频保护，则判断Δrps是否大于0，当Δrps小于0时，压缩机频率本次卸载量是Δrps的绝对值与降频保护中的最大降频值的和，当Δrps大于或等于0时，则压缩机频率本次卸载降频保护中的最大降频值。
进一步的，步骤S04中，在压缩机向目标频率点加载过程中，若发生降频保护，则压缩机频率按降频保护中的最大降频值进行卸载，若发生限频保护，则压缩机频率按限频时的频率运行。
进一步的，当压缩机频率卸载到压缩机允许运行的最低频率时，压缩机按最低频率运行，直到累计卸载到0rps才停机。
进一步的，所述降频保护包括压力过大降频保护、温度过高降频保护和电流过大降频保护。
进一步的，所述限频保护包括压力过大限频保护、温度过高限频保护和电流过大限频保护。
进一步的，步骤S05中所述的Δrps计算公式是：
设定两个参数A和B，在制冷模式时，令A＝当前控制温度-设定温度，B＝上一次PID调节时的控制温度-当前控制温度；在制热模式时，令A＝设定温度-当前控制温度，B＝当前控制温度-上一次PID调节时的控制温度；则有：
当A>P1且B>P3时，Δrps＝P5×A+P6×B；
当A>P1且P4≤B≤P3时，Δrps＝P7×A+P8×B；
当A>P1且B<P4时，Δrps＝P9×A+P10×B；
当P2≤A≤P1且B>P3时，Δrps＝P11×A+P12×B；
当P2≤A≤P1且P4≤B≤P3时，Δrps＝P 13×A+P14×B；
当P2≤A≤P1且B<P4时，Δrps＝P15×A+P16×B；
当A<P2且B>P3时，Δrps＝P17×A+P18×B；
当A<P2且P4≤B≤P3时，Δrps＝P19×A+P20×B；
当A<P2且B<P4时，Δrps＝P21×A+P22×B；
其中，P1至P22为设置的参数。
结合附图对本发明作进一步说明：
如附图1所述：
第一步：空调开机。
第二歩：设置压缩机目标频率点40Hz。
第三歩：根据环境温度调整压缩机升频速度，环境温度低，升频速度慢。
第四歩：压缩机向目标频率40Hz加载，达到目标频率点40Hz且运行30秒，压缩机向目标频率点40Hz加载过程中，若发生降频保护，压缩机频率按降频保护中的最大降频值进行卸载，若发生限频保护，则压缩机频率按限频时的频率运行。
第五步：每隔20秒对压缩机频率进行一次PID调节：
在PID调节时判断系统是否发生限频保护或者降频保护，若没有，则压缩机频率本次加载Δrps；
若发生限频保护，则压缩机频率本次按限频时的频率运行；
若发生降频保护，则判断Δrps是否大于0，当Δrps小于0时，压缩机频率本次卸载量是Δrps的绝对值与降频保护中的最大降频值的和，当Δrps大于或等于0时，则压缩机频率本次卸载降频保护中的最大降频值。
第五步中的Δrps计算公式是：
设定两个参数A和B，在制冷模式时，令A＝当前控制温度-设定温度，B＝上一次PID调节时的控制温度-当前控制温度；在制热模式时，令A＝设定温度-当前控制温度，B＝当前控制温度-上一次PID调节时的控制温度；则有：
当A>P1且B>P3时，Δrps＝P5×A+P6×B；
当A>P1且P4≤B≤P3时，Δrps＝P7×A+P8×B；
当A>P1且B<P4时，Δrps＝P9×A+P10×B；
当P2≤A≤P1且B>P3时，Δrps＝P11×A+P12×B；
当P2≤A≤P1且P4≤B≤P3时，Δrps＝P 13×A+P14×B；
当P2≤A≤P1且B<P4时，Δrps＝P15×A+P16×B；
当A<P2且B>P3时，Δrps＝P17×A+P18×B；
当A<P2且P4≤B≤P3时，Δrps＝P19×A+P20×B；
当A<P2且B<P4时，Δrps＝P21×A+P22×B；
其中，P1至P22为设置的参数，在第一次进行PID调节时，计算Δrps时B取零。在本发明的一个实施例中，P1至P22为设置的参数如下表：
| P1 | 0 |
| P2 | 0 |
| P3 | 0 |
| P4 | 0 |
| P5 | 0.5 |
| P6 | -8 |
| P7 | 0.2 |
| P8 | 0 |
| P9 | 0.5 |
| P10 | -5 |
| P11 | 0 |
| P12 | -15 |
| P13 | 0 |
| P14 | 0 |
| P15 | 0 |
| P16 | -5 |
| P17 | 2 |
| P18 | -15 |
| P19 | 2 |
| P20 | 0 |
| P21 | 2 |
| P22 | -5 |
即Δrps的计算公式如下表：
| B>0 | B＝0 | B<0 | |
| A>0 | Δrps＝0.5A-8B | Δrps＝0.2A | Δrps＝0.5A-5B |
| A＝0 | Δrps＝-15B | Δrps＝0 | Δrps＝-5B |
| A<0 | Δrps＝2A-15B | Δrps＝2A | Δrps＝2A-5B |
Claims (6)
1.变频空调压缩机频率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S01、空调开机；
S02、设置压缩机目标频率点；
S03、根据室外环境温度值调整压缩机升频速率；
S04、压缩机向目标频率点加载，达到目标频率点且运行一段时间；
S05、每隔一段时间对压缩机频率进行一次PID调节：
在PID调节时判断系统是否发生限频保护或者降频保护，若没有，则压缩机频率本次加载Δrps；
若发生限频保护，则压缩机频率本次按限频时的频率运行；
若发生降频保护，则判断Δrps是否大于0，当Δrps小于0时，压缩机频率本次卸载量是Δrps的绝对值与降频保护中的最大降频值的和，当Δrps大于或等于0时，则压缩机频率本次卸载降频保护中的最大降频值。
2.根据权利要求1所述的变频空调压缩机频率加卸载控制方法，其特征在于，步骤S04中，在压缩机向目标频率点加载过程中，若发生降频保护，则压缩机频率按降频保护中的最大降频值进行卸载，若发生限频保护，则压缩机频率按限频时的频率运行。
3.根据权利要求2所述的变频空调压缩机频率加卸载控制方法，其特征在于，步骤S04和步骤S05中，所述降频保护包括压力过大降频保护、温度过高降频保护和电流过大降频保护。
4.根据权利要求2所述的变频空调压缩机频率加卸载控制方法，其特征在于，步骤S04和步骤S05中，所述限频保护包括压力过大限频保护、温度过高限频保护和电流过大限频保护。
5.根据权利要求1-4的任意一项所述的变频空调压缩机频率控制方法，其特征在于，步骤S05中，当压缩机频率卸载到压缩机允许运行的最低频率时，压缩机按最低频率运行，直到累计卸载到0rps才停机。
6.根据权利要求1-4的任意一项所述的变频空调压缩机频率控制方法，其特征在于，步骤S04中所述的Δrps计算公式是：
设定两个参数A和B，在制冷模式时，令A＝当前控制温度-设定温度，B＝上一次PID调节时的控制温度-当前控制温度；在制热模式时，令A＝设定温度-当前控制温度，B＝当前控制温度-上一次PID调节时的控制温度；则有：
当A>P1且B>P3时，Δrps＝P5×A+P6×B；
当A>P1且P4≤B≤P3时，Δrps＝P7×A+P8×B；
当A>P1且B<P4时，Δrps＝P9×A+P10×B；
当P2≤A≤P1且B>P3时，Δrps＝P11×A+P12×B；
当P2≤A≤P1且P4≤B≤P3时，Δrps＝P13×A+P14×B；
当P2≤A≤P1且B<P4时，Δrps＝P15×A+P16×B；
当A<P2且B>P3时，Δrps＝P17×A+P18×B；
当A<P2且P4≤B≤P3时，Δrps＝P19×A+P20×B；
当A<P2且B<P4时，Δrps＝P21×A+P22×B；
其中，P1至P22为设置的参数。
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