CN113864974B - 一种空调机组及其控制方法、装置、存储介质及处理器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空调机组的控制方法、装置、空调机组、存储介质及处理器，该方法包括：在所述空调机组的压缩机运行的情况下，获取所述压缩机的运行频率，并获取所述空调机组的蒸发器与使用者端之间的冷冻出水温度、以及所述空调机组的冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度；根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况；根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，并根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程。该方案，通过使磁悬浮空调机组在不同的水温工况下切换不同的控制参数，保证冷媒压力稳定，进而保证磁悬浮压缩机转轴的悬浮精度，避免使磁悬浮压缩机转轴损坏。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调机组(如水系统空调机组、磁悬浮水冷系统等)的控制方法、装置、空调机组、存储介质及处理器，尤其涉及一种磁悬浮离心机(即磁悬浮空调机组，如磁悬浮水冷中央空调机组)的控制方法、装置、空调机组、存储介质及处理器。
背景技术
在空调机组(如磁悬浮空调机组)中，在磁悬浮压缩机运行过程中，需保证磁悬浮压缩机转轴稳定悬浮在中心位置，而磁悬浮压缩机转轴上的叶轮在推动冷媒循环的同时，冷媒也对叶轮有相同的推力；当冷媒压力发生变化时，叶轮和转轴会受到冷媒的压力冲击，至少会影响磁悬浮压缩机转轴的悬浮精度，冲击过大时甚至会产生磨轴，对转轴造成不可逆的损坏。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种空调机组的控制方法、装置、空调机组、存储介质及处理器，以解决在磁悬浮空调机组中，当冷媒压力发生变化时，磁悬浮压缩机转轴上的叶轮和磁悬浮压缩机转轴会受到冷媒的压力冲击，影响磁悬浮压缩机转轴的悬浮精度，甚至使磁悬浮压缩机转轴损坏的问题，达到通过使磁悬浮空调机组在不同的水温工况下切换不同的控制参数，保证冷媒压力稳定，进而保证磁悬浮压缩机转轴的悬浮精度，避免使磁悬浮压缩机转轴损坏的效果。
本发明提供一种空调机组的控制方法中，所述空调机组，包括：磁悬浮水冷系统；所述空调机组的控制方法，包括：在所述空调机组的压缩机运行的情况下，获取所述压缩机的运行频率，并获取所述空调机组的蒸发器与使用者端之间的冷冻出水温度、以及所述空调机组的冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度；根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况；根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，并根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程。
在一些实施方式中，根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况，包括：根据所述压缩机的运行频率，确定所述压缩机的运行状态；根据所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，确定所述空调机组的水温工况；根据所述运行状态和所述水温工况，确定所述空调机组的运行工况。
在一些实施方式中，所述运行状态，为升频状态、降频状态、停机状态和按设定方式正常运行的状态中的任一状态；所述水温工况，为常温工况、高压工况和低压工况中任一工况。
在一些实施方式中，根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，包括：根据设定工况与设定参数之间的对应关系，将该对应关系中与所述运行工况相同的设定工况所对应的设定参数，确定为与所述运行工况对应的所述空调机组的运行参数；其中，所述空调机组的运行参数，包括：所述压缩机的轴承控制参数，所述空调机组的变频器的变频加速度和导叶开度中的至少之一。
在一些实施方式中，根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程，包括：在所述运行工况为常温工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，保持所述空调机组的导叶开度为初始开度；在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率时，切换所述空调机组的导叶开度为第一开度；在所述压缩机的运行频率升频结束后，控制所述空调机组进入按设定方式正常运行的状态；在所述运行工况为高压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，调节所述轴承控制参数；在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率后，增大所述空调机组的变频器的变频加速度；在所述运行工况为低压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第二设定频率之前，降低所述空调机组的变频器的变频加速度，并调节所述空调机组的导叶开度为第二开度。
与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种空调机组的控制装置中，所述空调机组，包括：磁悬浮水冷系统；所述空调机组的控制装置，包括：获取单元，被配置为在所述空调机组的压缩机运行的情况下，获取所述压缩机的运行频率，并获取所述空调机组的蒸发器与使用者端之间的冷冻出水温度、以及所述空调机组的冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度；控制单元，被配置为根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况；所述控制单元，还被配置为根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，并根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况，包括：根据所述压缩机的运行频率，确定所述压缩机的运行状态；根据所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，确定所述空调机组的水温工况；根据所述运行状态和所述水温工况，确定所述空调机组的运行工况。
在一些实施方式中，所述运行状态，为升频状态、降频状态、停机状态和按设定方式正常运行的状态中的任一状态；所述水温工况，为常温工况、高压工况和低压工况中任一工况。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，包括：根据设定工况与设定参数之间的对应关系，将该对应关系中与所述运行工况相同的设定工况所对应的设定参数，确定为与所述运行工况对应的所述空调机组的运行参数；其中，所述空调机组的运行参数，包括：所述压缩机的轴承控制参数，所述空调机组的变频器的变频加速度和导叶开度中的至少之一。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程，包括：在所述运行工况为常温工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，保持所述空调机组的导叶开度为初始开度；在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率时，切换所述空调机组的导叶开度为第一开度；在所述压缩机的运行频率升频结束后，控制所述空调机组进入按设定方式正常运行的状态；在所述运行工况为高压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，调节所述轴承控制参数；在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率后，增大所述空调机组的变频器的变频加速度；在所述运行工况为低压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第二设定频率之前，降低所述空调机组的变频器的变频加速度，并调节所述空调机组的导叶开度为第二开度。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种空调机组，包括：以上所述的空调机组的控制装置。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的空调机组的控制方法。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行以上所述的空调机组的控制方法。
由此，本发明的方案，通过根据磁悬浮空调机组的冷冻出水温度和冷却进水温度，确定磁悬浮空调机组的当前工况，根据磁悬浮空调机组的当前工况确定磁悬浮压缩机的载荷，调节磁悬浮轴承的控制参数；从而，通过使磁悬浮空调机组在不同的水温工况下切换不同的控制参数，保证冷媒压力稳定，进而保证磁悬浮压缩机转轴的悬浮精度，避免使磁悬浮压缩机转轴损坏。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的空调机组的控制方法的一实施例的流程示意图；
图2为本发明的方法中根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况的一实施例的流程示意图；
图3为本发明的空调机组的控制装置的一实施例的结构示意图；
图4为磁悬浮水冷系统的一实施例的结构示意图；
图5为相关方案的磁悬浮轴承控制策略的一实施例的流程示意图；
图6为本发明的磁悬浮轴承控制策略的一实施例的流程示意图；
图7为正常工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图；
图8为大温差启动工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图；
图9为水温倒置工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
102-获取单元；104-控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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做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。
根据本发明的实施例，提供了一种空调机组的控制方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述空调机组，包括：磁悬浮水冷系统。所述磁悬浮水冷系统，具有压缩机、蒸发器、冷却塔、冷凝器、用户端等。图4为磁悬浮水冷系统的一实施例的结构示意图。如图4所示，磁悬浮水冷机组(即磁悬浮水冷系统)，主要由蒸发器、磁悬浮压缩机(如磁悬浮离心压缩机)、冷凝器、水系统、冷却塔和用户端组成。用户端，通过冷冻水将热量传导到磁悬浮水冷系统的蒸发器中，液态冷媒在蒸发器中吸收冷冻水的热量，汽化为气体进入磁悬浮压缩机，经过压缩后在冷凝器中释放热量，液化为液态冷媒回到蒸发器，释放的热量由冷却水传导到冷却塔进行散热。所述空调机组的控制方法，包括：步骤S110至步骤S130。
在步骤S110处，在所述空调机组的压缩机运行的情况下，获取所述压缩机的运行频率，如压缩机运行频率F，并获取所述空调机组的蒸发器与使用者端之间的冷冻出水温度、以及所述空调机组的冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度，如冷冻出水温度T冷冻、以及冷却进水温度T冷却。使用者端，即用户端。
在图4所示的磁悬浮水冷系统中，安装转速传感器，获取压缩机运行频率F。在图4所示的磁悬浮水冷系统中，安装温度传感器，获取蒸发器与用户端之间的冷冻出水温度，并获取冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度。
在步骤S120处，根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况。
在一些实施方式中，结合图2所示本发明的方法中根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况的具体过程，包括：步骤S210至步骤S230。
步骤S210，根据所述压缩机的运行频率，确定所述压缩机的运行状态。
步骤S220，根据所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，确定所述空调机组的水温工况。
步骤S230，根据所述运行状态和所述水温工况，确定所述空调机组的运行工况。
图5为相关方案的磁悬浮轴承控制策略的一实施例的流程示意图。如图5所示，为相关方案的磁悬浮轴承控制策略，包括：
步骤11、在磁悬浮压缩机运行时，通过采集磁悬浮压缩机转轴的运行频率F，判断磁悬浮压缩机的当前运行状态。
步骤12、轴承控制算法根据磁悬浮压缩机的状态信息(即磁悬浮压缩机的当前运行状态)，输出相应的磁悬浮轴承控制参数，保持磁悬浮压缩机转轴悬浮稳定。具体地，可以根据压缩机运行频率判断压缩机是升频、稳定运行或是降频，当压缩机处于升频状态，磁悬浮转轴会在升至特定频率时产生较大震动，此时相应地增大或减小磁悬浮轴承的刚度、阻尼等控制参数。
图6为本发明的磁悬浮轴承控制策略的一实施例的流程示意图。如图6所示，本发明的磁悬浮轴承控制策略，包括：
步骤21、在磁悬浮压缩机运行时，除了采集磁悬浮压缩机转轴的运行频率F，还采集冷冻出水温度T冷冻、以及冷却进水温度T冷却。
步骤22、根据冷冻出水温度T冷冻、以及冷却进水温度T冷却，判断磁悬浮水冷系统在当前运行状态下的水温工况，之后执行步骤24。例如：中央空调系统中通常以冷冻出水7℃/冷却进水30℃称为名义工况(标准工况)，冷冻出水7℃/冷却进水35℃称为高压差工况；还有其他工况在此不一一列举，空调机组主要通过这些温度信息观察机组的制冷效果及运行状态。
步骤23、根据磁悬浮压缩机转轴的运行频率F，判断磁悬浮压缩机的当前运行状态，之后执行步骤24。例如：运行频率F由0增大，当前运行状态为升频；F增大一段时间后保持不变，当前运行状态为稳定；F减小，当前状态为降频，减小至0，当前状态为停机。
在一些实施方式中，所述运行状态，为升频状态、降频状态、停机状态和按设定方式正常运行的状态中的任一状态。所述水温工况，为常温工况、高压工况和低压工况中任一工况。所述运行状态，为所述运行状态与所述水温工况的组合状态。
在步骤S130处，根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，并根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程。
考虑到，在磁悬浮空调机组运行过程中，冷媒压力的变化与环境温度、冷却塔散热效率相关。而磁悬浮空调机组可能会安装在各种气候的地区，运行中会因为季节变化经历各种温度。不同的冷却水温和冷冻水温，对磁悬浮空调机组启动加载或稳定运行都会产生不同的影响，例如：冷却塔功率不足或用户负荷偏大时，磁悬浮空调机组冷凝压力高，磁悬浮压缩机转轴承受压力大。环境温度较低或用户负荷较小时，磁悬浮空调机组蒸发压力偏低，磁悬浮压缩机转轴悬浮精度变差，且容易触发低压保护或进入待机状态，导致机组频繁启动。
本发明的方案，提出一种磁悬浮水冷中央空调机组的综合参数控制策略，通过获取冷冻出水温度和冷却进水温度，识别当前工况，判断磁悬浮压缩机载荷，并自动调节磁悬浮轴承的控制参数，以减小环境温度改变对磁悬浮压缩机转轴运行精度以及磁悬浮空调机组的影响，提高磁悬浮空调机组的适应性。
在一些实施方式中，步骤S130中根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，包括：根据设定工况与设定参数之间的对应关系，将该对应关系中与所述运行工况相同的设定工况所对应的设定参数，确定为与所述运行工况对应的所述空调机组的运行参数。
其中，所述空调机组的运行参数，包括：所述压缩机的轴承控制参数，所述空调机组的变频器的变频加速度和导叶开度中的至少之一。
如图6所示，本发明的磁悬浮轴承控制策略，还包括：
步骤24、在轴承控制算法中，综合水温工况及压缩机运行状态，进行调整。具体地，按自适应控制方式，调节磁悬浮轴承的控制参数。向磁悬浮水冷系统的主控器、变频器发送信号，调节变频加速度，调节导叶开度。
具体地，根据当前的运行频率，轴承位移精度等建立数学仿真模型计算的，例如轴承负荷过大导致位移过大时会相应增大轴承刚度，负荷过小导致轴承位移过大时会增大轴承阻尼。
本发明的方案，通过采集轴承位移信号，冷冻出水温度，冷却进水温度，压缩机运行频率。分析工况调节轴承控制参数、频率加速度和导叶开度。本发明的方案，要实现的是磁悬浮轴承在各种工况下平稳运行，轴承悬浮在空中运行时晃动的幅度就是轴承位移，采集轴承位移信号就是为了看磁悬浮轴承浮得稳不稳。
具体地，在本发明的方案中，可以在磁悬浮水冷系统上加装温度传感器，转速传感器。进而，根据转速传感器检测到的压缩机频率F判断压缩机运行状态，根据温度传感器检测到的冷冻水温度T冷冻、冷却水温度T冷却判断机组工况。之后，综合压缩机的运行状态和机组工况调节轴承控制器参数、频率加速度、导叶开度。调节过后抵消特定工况对磁悬浮转轴运行精度产生的影响，转轴稳定运行。
在一些实施方式中，步骤S130中，在所述压缩机的运行状态为升频状态的情况下，根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程，包括以下任一种控制情形：
第一种控制情形：在所述运行工况为常温工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，保持所述空调机组的导叶开度为初始开度(如A0)。在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率时，切换所述空调机组的导叶开度为第一开度(如A1)。在所述压缩机的运行频率升频结束后，控制所述空调机组进入按设定方式正常运行的状态。
图7为正常工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图。如图7所示，为正常工况(如常温工况)下压缩机升频的示意图，磁悬浮水冷系统在t0时刻启动时，冷冻出水温度和冷却进水温度均为26℃，在压缩机频率F到达第一设定频率F1前，保持导叶开度为A0。在t1时刻压缩机频率F大于第一设定频率F1时，切换导叶开度为A1，冷冻水温度逐渐降低，冷却水温度逐渐升高。t2时刻升频结束，机组进入稳定运行状态。
其中，导叶开度，表征水轮机在流量调节过程中导叶安放位置的一个参数。其大小等于导叶出水边与相邻导叶体之间的最短距离。
第二种控制情形：在所述运行工况为高压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，调节所述轴承控制参数以适应所述冷却进水温度与所述冷冻出水温度之间的温差所对应的当前压差。在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率后，增大所述空调机组的变频器的变频加速度。
图8为大温差启动工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图。如图8所示，为大温差启动工况下压缩机升频的示意图，磁悬浮水冷系统在t0时刻启动时，冷却水温为30℃，冷冻水温为7℃，轴承控制器调节轴承参数以适应当前压差，并在t1时刻压缩机频率F达到第一设定频率F1后向变频器发送信号增大升频加速度，缩短t1时刻～t2时刻之间的升频时间。
第三种控制情形：在所述运行工况为低压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第二设定频率之前，降低所述空调机组的变频器的变频加速度，并调节所述空调机组的导叶开度为第二开度(如A2)。
图9为水温倒置工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图。如图9所示，为低压工况下压缩机升频的示意图，该工况多出现于冬季，磁悬浮水冷系统在t0时刻启动时，冷却水温和冷冻水温的温度都很低，甚至会出现启动时冷冻水温高于冷却水温的情况，此时蒸发器中压力偏低，在压缩机频率F升至第二设定频率F2前，根据压差，降低升频加速度，同时动态调节导叶开度为A2。
在本发明的方案中，压差p的简化计算公式为：p＝(T冷却-T冷冻)∝A，∝为正相关符号，T冷却为冷却进水温度，T冷冻为冷冻出水温度，A为导叶开度，在导叶开度A0、A1、A2中，0<A2<A1。该压差p，是磁悬浮压缩机压缩气态冷媒时，气态冷媒压缩后的压强/压缩前的压强。
在本发明的方案中，对相应参数控制策略仅展开说明了升频状态下的控制步骤，该参数控制策略对图6中机组稳定运行、降频及停机等情况也适用。其他状态下控制策略是相同的。其他状态下只会有参数的变化。控制算法的作用就是对各种不同状态下控制策略的总结。
在本发明的方案中，将水系统空调机组(即磁悬浮水冷中央空调机组)的冷却进水温度和冷冻出水温度纳入磁悬浮轴承的控制参数中，在原有数学模型上加入水温影响因子，使得悬浮空调机组在不同的水温工况下切换不同的控制参数，从而达到适应各种温度条件的目的。使磁悬浮空调机组在冷媒压力偏低的情况下稳定升频到运行状态，使磁悬浮压缩机转轴在冷媒压力偏高、偏低的情况下增加抗扰能力，升频时保持稳定悬浮。从而，解决磁悬浮空调机组启动和运行时，冷却水温差和冷冻水温差过大，冷媒压力过高对转轴造成冲击，使转轴悬浮精度变差的问题。解决磁悬浮空调机组启动时，蒸发压力偏低，叶轮负载较小导致转轴悬浮精度变差的问题。并解决磁悬浮空调机组启动时，冷冻水温度过低，磁悬浮空调机组频繁启动，无法正常升频加载的问题。
采用本实施例的技术方案，通过根据磁悬浮空调机组的冷冻出水温度和冷却进水温度，确定磁悬浮空调机组的当前工况，根据磁悬浮空调机组的当前工况确定磁悬浮压缩机的载荷，调节磁悬浮轴承的控制参数。从而，通过使磁悬浮空调机组在不同的水温工况下切换不同的控制参数，保证冷媒压力稳定，进而保证磁悬浮压缩机转轴的悬浮精度，避免使磁悬浮压缩机转轴损坏。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调机组的控制方法的一种空调机组的控制装置。参见图3所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述空调机组，包括：磁悬浮水冷系统。所述磁悬浮水冷系统，具有压缩机、蒸发器、冷却塔、冷凝器、用户端等。图4为磁悬浮水冷系统的一实施例的结构示意图。如图4所示，磁悬浮水冷机组(即磁悬浮水冷系统)，主要由蒸发器、磁悬浮压缩机(如磁悬浮离心压缩机)、冷凝器、水系统、冷却塔和用户端组成。用户端，通过冷冻水将热量传导到磁悬浮水冷系统的蒸发器中，液态冷媒在蒸发器中吸收冷冻水的热量，汽化为气体进入磁悬浮压缩机，经过压缩后在冷凝器中释放热量，液化为液态冷媒回到蒸发器，释放的热量由冷却水传导到冷却塔进行散热。所述空调机组的控制装置，包括：获取单元102和控制单元104。
其中，获取单元102，被配置为在所述空调机组的压缩机运行的情况下，获取所述压缩机的运行频率，如压缩机运行频率F，并获取所述空调机组的蒸发器与使用者端之间的冷冻出水温度、以及所述空调机组的冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度，如冷冻出水温度T冷冻、以及冷却进水温度T冷却。使用者端，即用户端。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
在图4所示的磁悬浮水冷系统中，安装转速传感器，获取压缩机运行频率F。在图4所示的磁悬浮水冷系统中，安装温度传感器，获取蒸发器与用户端之间的冷冻出水温度，并获取冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度。
控制单元104，被配置为根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S120。
在一些实施方式中，所述控制单元104，根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况，包括：
所述控制单元104，具体还被配置为根据所述压缩机的运行频率，确定所述压缩机的运行状态。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S210。
所述控制单元104，具体还被配置为根据所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，确定所述空调机组的水温工况。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S220。
所述控制单元104，具体还被配置为根据所述运行状态和所述水温工况，确定所述空调机组的运行工况。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S230。
图5为相关方案的磁悬浮轴承控制策略的一实施例的流程示意图。如图5所示，为相关方案的磁悬浮轴承控制策略，包括：
步骤11、在磁悬浮压缩机运行时，通过采集磁悬浮压缩机转轴的运行频率F，判断磁悬浮压缩机的当前运行状态。
步骤12、轴承控制算法根据磁悬浮压缩机的状态信息(即磁悬浮压缩机的当前运行状态)，输出相应的磁悬浮轴承控制参数，保持磁悬浮压缩机转轴悬浮稳定。
图6为本发明的磁悬浮轴承控制策略的一实施例的流程示意图。如图6所示，本发明的磁悬浮轴承控制策略，包括：
步骤21、在磁悬浮压缩机运行时，除了采集磁悬浮压缩机转轴的运行频率F，还采集冷冻出水温度T冷冻、以及冷却进水温度T冷却。
步骤22、根据冷冻出水温度T冷冻、以及冷却进水温度T冷却，判断磁悬浮水冷系统在当前运行状态下的水温工况，之后执行步骤24。
步骤23、根据磁悬浮压缩机转轴的运行频率F，判断磁悬浮压缩机的当前运行状态，之后执行步骤24。
在一些实施方式中，所述运行状态，为升频状态、降频状态、停机状态和按设定方式正常运行的状态中的任一状态。所述水温工况，为常温工况、高压工况和低压工况中任一工况。所述运行状态，为所述运行状态与所述水温工况的组合状态。
所述控制单元104，还被配置为根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，并根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S130。
考虑到，在磁悬浮空调机组运行过程中，冷媒压力的变化与环境温度、冷却塔散热效率相关。而磁悬浮空调机组可能会安装在各种气候的地区，运行中会因为季节变化经历各种温度。不同的冷却水温和冷冻水温，对磁悬浮空调机组启动加载或稳定运行都会产生不同的影响，例如：冷却塔功率不足或用户负荷偏大时，磁悬浮空调机组冷凝压力高，磁悬浮压缩机转轴承受压力大。环境温度较低或用户负荷较小时，磁悬浮空调机组蒸发压力偏低，磁悬浮压缩机转轴悬浮精度变差，且容易触发低压保护或进入待机状态，导致机组频繁启动。
本发明的方案，提出一种磁悬浮水冷中央空调机组的综合参数控制策略，通过获取冷冻出水温度和冷却进水温度，识别当前工况，判断磁悬浮压缩机载荷，并自动调节磁悬浮轴承的控制参数，以减小环境温度改变对磁悬浮压缩机转轴运行精度以及磁悬浮空调机组的影响，提高磁悬浮空调机组的适应性。
在一些实施方式中，所述控制单元104，根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，包括：
所述控制单元104，具体还被配置为根据设定工况与设定参数之间的对应关系，将该对应关系中与所述运行工况相同的设定工况所对应的设定参数，确定为与所述运行工况对应的所述空调机组的运行参数。
其中，所述空调机组的运行参数，包括：所述压缩机的轴承控制参数，所述空调机组的变频器的变频加速度和导叶开度中的至少之一。
如图6所示，本发明的磁悬浮轴承控制策略，还包括：
步骤24、在轴承控制算法中，综合水温工况及压缩机运行状态，进行调整。具体地，按自适应控制方式，调节磁悬浮轴承的控制参数。向磁悬浮水冷系统的主控器、变频器发送信号，调节变频加速度，调节导叶开度。
本发明的方案，通过采集轴承位移信号，冷冻出水温度，冷却进水温度，压缩机运行频率。分析工况调节轴承控制参数、频率加速度和导叶开度。
具体地，在本发明的方案中，可以在磁悬浮水冷系统上加装温度传感器，转速传感器。进而，根据转速传感器检测到的压缩机频率F判断压缩机运行状态，根据温度传感器检测到的冷冻水温度T冷冻、冷却水温度T冷却判断机组工况。之后，综合压缩机的运行状态和机组工况调节轴承控制器参数、频率加速度、导叶开度。调节过后抵消特定工况对磁悬浮转轴运行精度产生的影响，转轴稳定运行。
在一些实施方式中，所述控制单元104，在所述压缩机的运行状态为升频状态的情况下，根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程，包括以下任一种控制情形：
第一种控制情形：所述控制单元104，具体还被配置为在所述运行工况为常温工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，保持所述空调机组的导叶开度为初始开度(如A0)。在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率时，切换所述空调机组的导叶开度为第一开度(如A1)。在所述压缩机的运行频率升频结束后，控制所述空调机组进入按设定方式正常运行的状态。
图7为正常工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图。如图7所示，为正常工况(如常温工况)下压缩机升频的示意图，磁悬浮水冷系统在t0时刻启动时，冷冻出水温度和冷却进水温度均为26℃，在压缩机频率F到达第一设定频率F1前，保持导叶开度为A0。在t1时刻压缩机频率F大于第一设定频率F1时，切换导叶开度为A1，冷冻水温度逐渐降低，冷却水温度逐渐升高。t2时刻升频结束，机组进入稳定运行状态。
其中，导叶开度，表征水轮机在流量调节过程中导叶安放位置的一个参数。其大小等于导叶出水边与相邻导叶体之间的最短距离。
第二种控制情形：所述控制单元104，具体还被配置为在所述运行工况为高压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，调节所述轴承控制参数以适应所述冷却进水温度与所述冷冻出水温度之间的温差所对应的当前压差。在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率后，增大所述空调机组的变频器的变频加速度。
图8为大温差启动工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图。如图8所示，为大温差启动工况下压缩机升频的示意图，磁悬浮水冷系统在t0时刻启动时，冷却水温为30℃，冷冻水温为7℃，轴承控制器调节轴承参数以适应当前压差，并在t1时刻压缩机频率F达到第一设定频率F1后向变频器发送信号增大升频加速度，缩短t1时刻～t2时刻之间的升频时间。
第三种控制情形：所述控制单元104，具体还被配置为在所述运行工况为低压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第二设定频率之前，降低所述空调机组的变频器的变频加速度，并调节所述空调机组的导叶开度为第二开度(如A2)。
图9为水温倒置工况下图6所示的磁悬浮轴承控制策略的升频曲线示意图。如图9所示，为低压工况下压缩机升频的示意图，该工况多出现于冬季，磁悬浮水冷系统在t0时刻启动时，冷却水温和冷冻水温的温度都很低，甚至会出现启动时冷冻水温高于冷却水温的情况，此时蒸发器中压力偏低，在压缩机频率F升至第二设定频率F2前，根据压差，降低升频加速度，同时动态调节导叶开度为A2。
在本发明的方案中，压差p的简化计算公式为：p＝(T冷却-T冷冻)∝A，∝为正相关符号，T冷却为冷却进水温度，T冷冻为冷冻出水温度，A为导叶开度，在导叶开度A0、A1、A2中，0<A2<A1。
在本发明的方案中，对相应参数控制策略仅展开说明了升频状态下的控制步骤，该参数控制策略对图6中机组稳定运行、降频及停机等情况也适用。
在本发明的方案中，将水系统空调机组(即磁悬浮水冷中央空调机组)的冷却进水温度和冷冻出水温度纳入磁悬浮轴承的控制参数中，在原有数学模型上加入水温影响因子，使得悬浮空调机组在不同的水温工况下切换不同的控制参数，从而达到适应各种温度条件的目的。使磁悬浮空调机组在冷媒压力偏低的情况下稳定升频到运行状态，使磁悬浮压缩机转轴在冷媒压力偏高、偏低的情况下增加抗扰能力，升频时保持稳定悬浮。从而，解决磁悬浮空调机组启动和运行时，冷却水温差和冷冻水温差过大，冷媒压力过高对转轴造成冲击，使转轴悬浮精度变差的问题。解决磁悬浮空调机组启动时，蒸发压力偏低，叶轮负载较小导致转轴悬浮精度变差的问题。并解决磁悬浮空调机组启动时，冷冻水温度过低，磁悬浮空调机组频繁启动，无法正常升频加载的问题。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过根据磁悬浮空调机组的冷冻出水温度和冷却进水温度，确定磁悬浮空调机组的当前工况，根据磁悬浮空调机组的当前工况确定磁悬浮压缩机的载荷，调节磁悬浮轴承的控制参数，提高磁悬浮空调机组的适应性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调机组的控制装置的一种空调机组。该空调机组可以包括：以上所述的空调机组的控制装置。
由于本实施例的空调机组所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过根据磁悬浮空调机组的冷冻出水温度和冷却进水温度，确定磁悬浮空调机组的当前工况，根据磁悬浮空调机组的当前工况确定磁悬浮压缩机的载荷，调节磁悬浮轴承的控制参数，使磁悬浮压缩机转轴在冷媒压力偏高、偏低的情况下增加抗扰能力，升频时保持稳定悬浮。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调机组的控制方法的一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的空调机组的控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过根据磁悬浮空调机组的冷冻出水温度和冷却进水温度，确定磁悬浮空调机组的当前工况，根据磁悬浮空调机组的当前工况确定磁悬浮压缩机的载荷，调节磁悬浮轴承的控制参数，使磁悬浮空调机组在冷媒压力偏低的情况下稳定升频到运行状态。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调机组的控制方法的一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行以上所述的空调机组的控制方法。
由于本实施例的处理器所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过根据磁悬浮空调机组的冷冻出水温度和冷却进水温度，确定磁悬浮空调机组的当前工况，根据磁悬浮空调机组的当前工况确定磁悬浮压缩机的载荷，调节磁悬浮轴承的控制参数，达到适应各种温度条件的目的。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (11)
1.一种空调机组的控制方法，其特征在于，所述空调机组，包括：磁悬浮水冷系统；所述空调机组的控制方法，包括：
在所述空调机组的压缩机运行的情况下，获取所述压缩机的运行频率，并获取所述空调机组的蒸发器与使用者端之间的冷冻出水温度、以及所述空调机组的冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度；
根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况；
根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，并根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程；其中，根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程，包括：在所述运行工况为常温工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，保持所述空调机组的导叶开度为初始开度；在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率时，切换所述空调机组的导叶开度为第一开度；在所述压缩机的运行频率升频结束后，控制所述空调机组进入按设定方式正常运行的状态；在所述运行工况为高压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，调节所述压缩机的轴承控制参数；所述轴承控制参数，包括：刚度和阻尼；在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率后，增大所述空调机组的变频器的变频加速度；在所述运行工况为低压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第二设定频率之前，降低所述空调机组的变频器的变频加速度，并调节所述空调机组的导叶开度为第二开度。
2.根据权利要求1所述的空调机组的控制方法，其特征在于，根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况，包括：
根据所述压缩机的运行频率，确定所述压缩机的运行状态；
根据所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，确定所述空调机组的水温工况；
根据所述运行状态和所述水温工况，确定所述空调机组的运行工况。
3.根据权利要求2所述的空调机组的控制方法，其特征在于，所述运行状态，为升频状态、降频状态、停机状态和按设定方式正常运行的状态中的任一状态；所述水温工况，为常温工况、高压工况和低压工况中任一工况。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的空调机组的控制方法，其特征在于，根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，包括：
根据设定工况与设定参数之间的对应关系，将该对应关系中与所述运行工况相同的设定工况所对应的设定参数，确定为与所述运行工况对应的所述空调机组的运行参数；
其中，所述空调机组的运行参数，包括：所述压缩机的轴承控制参数，所述空调机组的变频器的变频加速度和导叶开度中的至少之一。
5.一种空调机组的控制装置，其特征在于，所述空调机组，包括：磁悬浮水冷系统；所述空调机组的控制装置，包括：
获取单元，被配置为在所述空调机组的压缩机运行的情况下，获取所述压缩机的运行频率，并获取所述空调机组的蒸发器与使用者端之间的冷冻出水温度、以及所述空调机组的冷却塔与冷凝器之间的冷却进水温度；
控制单元，被配置为根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况；
所述控制单元，还被配置为根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，并根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程；其中，所述控制单元，根据所述运行参数控制所述空调机组的运行过程，包括：在所述运行工况为常温工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，保持所述空调机组的导叶开度为初始开度；在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率时，切换所述空调机组的导叶开度为第一开度；在所述压缩机的运行频率升频结束后，控制所述空调机组进入按设定方式正常运行的状态；在所述运行工况为高压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第一设定频率之前，调节所述压缩机的轴承控制参数；所述轴承控制参数，包括：刚度和阻尼；在所述压缩机的运行频率升频至第一设定频率后，增大所述空调机组的变频器的变频加速度；在所述运行工况为低压工况下的升频状态的情况下，在所述压缩机的运行频率升频到第二设定频率之前，降低所述空调机组的变频器的变频加速度，并调节所述空调机组的导叶开度为第二开度。
6.根据权利要求5所述的空调机组的控制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述运行频率、所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，识别所述空调机组的运行工况，包括：
根据所述压缩机的运行频率，确定所述压缩机的运行状态；
根据所述冷冻出水温度和所述冷却进水温度，确定所述空调机组的水温工况；
根据所述运行状态和所述水温工况，确定所述空调机组的运行工况。
7.根据权利要求6所述的空调机组的控制装置，其特征在于，所述运行状态，为升频状态、降频状态、停机状态和按设定方式正常运行的状态中的任一状态；所述水温工况，为常温工况、高压工况和低压工况中任一工况。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的空调机组的控制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述运行工况，确定所述空调机组的运行参数，包括：
根据设定工况与设定参数之间的对应关系，将该对应关系中与所述运行工况相同的设定工况所对应的设定参数，确定为与所述运行工况对应的所述空调机组的运行参数；
其中，所述空调机组的运行参数，包括：所述压缩机的轴承控制参数，所述空调机组的变频器的变频加速度和导叶开度中的至少之一。
9.一种空调机组，其特征在于，包括：如权利要求5至8中任一项所述的空调机组的控制装置。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4中任一项所述的空调机组的控制方法。
11.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4中任一项所述的空调机组的控制方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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