CN113154653A - 一种空调频率和外风机的控制方法、装置及空调器 - Google Patents

一种空调频率和外风机的控制方法、装置及空调器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种空调频率和外风机的控制方法、装置及空调器；所述控制方法包括以下步骤：在空调运行过程中，获取压缩机的运行频率f和外风机的转速n；判断所述运行频率f以及所述转速n是否满足共振条件；以及在判断为满足所述共振条件时，调整所述运行频率f或所述转速n以避免共振。本发明提供的控制方法通过对压缩机的运行频率和外风机的转速进行判断，并且筛选出共振情况，再通过对运行频率和转速的调节，规避共振；上述控制方法在保障了系统可靠运行的基础之上，减少了系统噪声，提高用户体验。

Description

一种空调频率和外风机的控制方法、装置及空调器
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种空调频率和外风机的控制方法、空调频率和外风机的控制装置及空调器。
背景技术
在空调外机系统中，压缩机和外风机是主要部件，二者都是通过控制电机动作来达到换热的目的。但是部分风机转速搭配特定的压缩机频率，可能会出现共振的情况，产生较大的噪音，影响用户的使用体验，如何在不影响可靠性和舒适性的情况下自主调节避免共振，还需要进一步探索。
现有针对共振问题的解决方案需要在压缩机停机时进行控制，影响空调器的工作效率，如何在保证压缩机正常运转的情况下避免共振也是一大问题。
发明内容
本发明解决的问题是：如何在保证空调器正常运转的情况下，避免压缩机和外风机共振，从而解决共振引发的噪音问题。
为解决上述问题，一方面，本发明提供一种空调频率和外风机的控制方法，包括以下步骤：在空调运行过程中，获取压缩机的运行频率f和外风机的转速n；判断所述运行频率f以及所述转速n是否满足共振条件；以及在判断为满足所述共振条件时，调整所述运行频率f或所述转速n以避免共振。
相对于现有技术，本实施例提供的述控制方法具有如下优点：在空调器运行过程中实时进行，对所述压缩机的运行频率和所述外风机的转速进行实时监控并且自主调节；在避免共振情况发生的基础上，保证了所述空调器在稳定和可靠的情况下运行，同时也提升了用户的使用体验。
在本发明的一个实施例中，所述共振条件包括：nmin＜n＜nmax；并且fmin＜f＜fmax；其中，nmin为处于共振状态下的外风机转速阈值下限；nmax为处于共振状态下的外风机转速阈值上限；n为所述外风机的转速；fmin为处于共振状态下的压缩机的频率阈值下限；fmax为处于共振状态下的压缩机的频率域值上限；f为所述压缩机的运行频率。
在本实施例中，压缩机和外风机在特定条件下会共振产生系统噪音，因此，定义一个共振条件，通过判断压缩机的运行频率和外风机的转速是否满足所述共振条件，来决定如何控制所述运行频率和所述转速。其中，所述共振条件中的fmin、fmax、nmin和nmax由测试得到，在实际操作过程中，针对不同的情况，fmin、fmax、nmin和nmax的具体数值也会有所不同。因此通过测试得到的数据更具有针对性，提高了所述控制方法的效率。
在本发明的一个实施例中，在判断为满足所述共振条件时，判断所述转速n与转速补偿值nb的和是否小于当前转速上限N；若n+nb＜nx，则调整所述转速n；若n+nb≥nx，则调整所述运行频率f。
在本实施例中，优先判断是否可以通过对于所述转速的调节，达到退出共振的目的。其有益效果在于，对于所述转速的调节更简单易操作，当所述转速不可调节时，再进行下一步判断，有利于提高系统的控制效率。
在本发明的一个实施例中，在判断所述转速n与转速补偿值nb的和为小于当前转速上限N的情况下，调整所述转速n为目标转速nx；所述目标转速nx＝n+nb。
在本发明的一个实施例中，所述调整所述运行频率f包括以下步骤：获取外盘管温度值T；判断所述外盘管温度值T是否大于外盘管温度阈值Tmax；若T＞Tmax，则调整所述运行频率f为第一目标频率f1；若T≤Tmax，则调整所述运行频率f为第二目标频率f2。
在本发明的一个实施例中，所述第一目标频率f1＝fmin-a；其中，a为预设变量。
在本发明的一个实施例中，所述第二目标频率f2＝fmax+a；其中，a为预设变量。
在本实施例中，需要根据所述外盘管温度与所述外盘管温度阈值之间的关系，判断系统负荷的大小，从而决定如何调节压缩机的运行频率。上述调节方法针对不同的情况做出了最有利于空调器运行的决策，维持了空调器原有的舒适度，并且解决了共振带来的噪音问题。
在本发明的一个实施例中，所述外盘管温度值T获取步骤包括：
通过外盘管感温包检测得到采样信号；
对所述采样信号进行深度滤波并且AD转换得到所述外盘管温度值T。
另一方面，本发明还提供一种空调频率和外风机的控制装置，包括：获取模块：用于获取压缩机的运行频率和外风机的转速；筛选模块：用于判断所述运行频率以及所述转速是否满足共振条件；以及控制模块：用于在判断为满足所述共振条件时，调整所述运行频率或所述转速以避免共振。
再一方面，本发明还提供一种空调器，可以实现以上任意一项实施例采用的控制方法。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的控制方法的流程示意图。
图2为图1所示控制方法的多个具体实施例的流程示意图。
图3为本发明第二实施例提供的空调器控制装置的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【第一实施例】
针对空调外机中压缩机和外风机的共振问题，本发明第一实施例提供了一种空调频率和外风机的控制方法，可以在空调器的运行过程中对可能出现共振的情况进行筛选；并且根据外风机的转速和外盘管温度进行判断；然后通过对所述运行频率和所述转速的控制，实现对于共振情况的规避作用。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对所述空调频率和外风机的控制方法做详细的说明。
参见图1，其为所述空调频率和外风机的控制方法的流程示意图，该方法例如包括：
S10：在空调运行过程中，获取压缩机的运行频率f和外风机的转速n。
其中，所述运行频率f和所述转速n为实时采集，并且一一对应的数据，可以通过在空调器设置采集终端采集得到。
S20：判断所述运行频率f以及所述转速n是否满足共振条件。
当特定的所述外风机的转速搭配特定的所述压缩机运行频率时，可能产生共振现象。基于上述原因，所述共振条件可以包括判断所述运行频率f是否位于可能产生共振的频率阈值范围之内，以及，所述转速n是否位于可能产生共振的转速阈值范围之内；当且仅当所述运行频率f位于所述频率阈值范围之内，同时，所述转速n也位于所述转速阈值范围之内时，则为满足所述共振条件。
具体地，所述频率阈值范围的两个端点值分别是频率阈值下限fmin和频率阈值上限fmax，同样地，所述转速阈值范围的两个端点值分别是转速阈值下限nmin和转速阈值上限nmax。因此，所述共振条件可以包括判断所述运行频率f是否大于所述频率阈值下限fmin并且小于所述频率阈值上限fmax；以及，判断所述转速是否大于所述转速阈值下限nmin并且小于所述转速阈值上限nmax。简单来说，所述共振关系可以表示为“nmin＜n＜nmax；并且fmin＜f＜fmax”。值得注意的是，对于所述运行频率f和所述转速n的判断过程并无先后的顺序要求，可视具体情况而定。
所述频率阈值范围和所述转速阈值范围可以通过测试得到，在一个具体实施例中，所述转速阈值下限nmin为720rpm(转/分钟)，所述转速阈值上限nmax为760rpm，所述频率阈值下限fmin为64Hz，所述频率阈值上限fmax为67Hz。但是，本领域技术人员应当知道，上述取值基于一个具体实施例的检测结果，针对不同型号的压缩机和外风机，或者其他不同的情况，所述频率阈值范围和所述转速阈值范围的取值会有所不同。
S30：在判断为满足所述共振条件时，根据外盘管温度值T和所述转速n的大小，调整所述运行频率f或所述转速n以避免共振。
在一个具体实施例中，所述S30还包括：在判断为满足所述共振条件时，判断所述外风机的转速n是否可调整；具体来说，判断所述转速n与转速补偿值nb的和是否小于当前转速上限N，即“n+nb＜N”。其中，所述当前转速上限N为当前时刻所述外风机所能达到的最大转速；因空调器运行状况的不同、所述外风机型号差异等各种因素，所述当前转速上限N也会有所不同，因而在此不做进一步限制。
在本实施例中，若n+nb＜N，则调整所述转速n为目标转速nx，从而退出共振状态；所述目标转速nx＝n+nb。作为本实施例的一个优选方案，nb为50rpm。因空调器运行状况的不同、所述外风机型号差异等各种因素，nb也会有所不同，因而在此不做进一步限制，其具体值可以通过实验获得。
在一个具体实施例中，所述S30还包括：在判断为满足所述共振条件，且判断为所述转速n与转速补偿值nb的和大于当前转速上限N时；获取外盘管温度值T；判断所述外盘管温度值T是否大于外盘管温度阈值Tmax。
在本实施例中，此时，n+nb＞N，说明所述转速n比较大，或者比较接近于所述当前转速上限N，则判断外风机的转速为不可调整或可调整空间较小，此时可以对压缩机频率进行适当调节以避免共振；而压缩机频率与系统的负荷存在对应关系，因此，需要根据所述外盘管温度值T的大小来判断系统的负荷。当所述外盘管温度值T大于所述外盘管温度阈值Tmax时，判断为所述系统负荷较大，将所述运行频率f控制在所述频率阈值下限fmin之下。
具体来说，调整所述运行频率f为第一目标频率f1；所述第一目标频率f1＝fmin-a。当所述外盘管温度值T不大于所述外盘管温度阈值Tmax时，判断为所述系统负荷较小，将所述运行频率f控制在所述频率阈值上限fmax之上。具体来说，调整所述运行频率f为第二目标频率f2；所述第二目标频率f2＝fmax+a。其中，a为预设变量，优选a＝1或a＝2；所述外盘管温度阈值Tmax优选60℃。当然，根据不同的实际情况，上述取值可以有所不同。
在本实施例中，所述获取外盘管温度值T包括以下步骤：通过外盘管感温包检测得到采样信号；对所述采样信号进行深度滤波并且AD转换得到所述外盘管温度值T。作为优选，所述采样信号需要采样多次并且求其均值，不同情况下的滤波深度可根据实际需要的控制速率来决定。通过本实施例提供的技术方案得到的外盘管温度值T更为准确，同时，所述外盘管感温包采用实时采样的方式，提高了对于空调频率和外风机的控制效率。
参见图2，其为所述控制方法的其他多个具体实施例的流程示意图。该多个具体实施例对应S30中所述外风机的转速n和所述外盘管温度T在满足不同条件时，控制并且调整所述运行频率f或所述转速n。该多个具体实施例分别为：
在一个具体实施例中，所述S30还包括：在判断所述转速n与转速补偿值nb的和小于当前转速上限N时，调整所述转速n为目标转速nx；所述目标转速nx＝n+50。
在一个具体实施例中，所述S30还包括：在判断所述转速n与转速补偿值nb的和大于当前转速上限N；且判断所述外盘管温度值T大于外盘管温度阈值Tmax时，调整所述运行频率f为第一目标频率f1；所述第一目标频率f1＝fmin-1。
在一个具体实施例中，所述S30还包括：在判断所述转速n与转速补偿值nb的和大于当前转速上限N；且判断所述外盘管温度值T小于外盘管温度阈值Tmax时，调整所述运行频率f为第二目标频率f2；所述第二目标频率f2＝fmax+1。
【第二实施例】
参见图3，其为本发明第二实施例提供的一种空调频率和外风机的控制装置200的模块示意图。所述控制装置200例如包括：获取模块210，用于获取压缩机的运行频率和外风机的转速；判断模块220，用于判断所述运行频率以及所述转速是否满足共振条件；以及控制模块230，用于在判断为满足所述共振条件时，根据外盘管温度值和所述转速的大小，调整所述运行频率或所述转速以避免共振。
在一个具体实施例中，该控制装置200的获取模块210、判断模块220以及控制模块230配合实现上述第一实施例中任意一项具体实施例所述的控制方法，此处不再赘述。
【第三实施例】
本实施例提供一种空调器，包括上述第一实施例中任意一项具体实施例所述的控制方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种空调频率和外风机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在空调运行过程中，获取压缩机的运行频率f和外风机的转速n；
判断所述运行频率f以及所述转速n是否满足共振条件；以及
在判断为满足所述共振条件时，调整所述运行频率f或所述转速n以避免共振。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述共振条件包括：nmin＜n＜nmax；并且fmin＜f＜fmax；
其中，nmin为处于共振状态下的外风机转速阈值下限；
nmax为处于共振状态下的外风机转速阈值上限；
n为所述外风机的转速；
fmin为处于共振状态下的压缩机的频率阈值下限；
fmax为处于共振状态下的压缩机的频率域值上限；
f为所述压缩机的运行频率。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在判断为满足所述共振条件时，判断所述转速n与转速补偿值nb的和是否小于当前转速上限N；
若n+nb＜nx，则调整所述转速n；
若n+nb≥nx，则调整所述运行频率f。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在判断所述转速n与转速补偿值nb的和为小于当前转速上限N的情况下，调整所述转速n为目标转速nx；所述目标转速nx＝n+nb。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述调整所述运行频率f包括以下步骤：
获取外盘管温度值T；
判断所述外盘管温度值T是否大于外盘管温度阈值Tmax；
若T＞Tmax，则调整所述运行频率f为第一目标频率f1；
若T≤Tmax，则调整所述运行频率f为第二目标频率f2。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述第一目标频率f1＝fmin-a；其中，a为预设变量。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述第二目标频率f2＝fmax+a；其中，a为预设变量。
8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述外盘管温度值T获取步骤包括：
通过外盘管感温包检测得到采样信号；
对所述采样信号进行深度滤波并且AD转换得到所述外盘管温度值T。
9.一种空调频率和外风机的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块：用于获取压缩机的运行频率和外风机的转速；
筛选模块：用于判断所述运行频率以及所述转速是否满足共振条件；以及
控制模块：用于在判断为满足所述共振条件时，调整所述运行频率或所述转速以避免共振。
10.一种空调器，其特征在于，可以实现如权利要求1-8任一项所述的控制方法。
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