CN114382678A - 变频压缩机振动规避方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变频压缩机振动规避方法，包括：获取压缩机运行时的转速，并通过压缩机运行时的电压和电流计算得到压缩机的功率；测量压缩机在各个转速出现剧烈振动的功率，并记录起振点的功率数据，测量不同转速下的多组数据，形成转速与功率相关的起振点功率曲线；根据测量的功率和转速预测压缩机起振点，制定自适应转速控制策略，在功率快要达到起振点时，提高转速避开起振点；根据起振点功率曲线设置一个起振点规避恢复功率曲线，当功率降低到一定值之后，开始逐个频率点降低转速，直到恢复到主控指令转速；本发明通过检测压缩机转速、压缩机负载来自主规避压缩机剧烈震动。

Description

变频压缩机振动规避方法

技术领域

本发明涉及家电控制技术领域，特别是一种变频压缩机振动规避方法。

背景技术

冰箱压缩机的设备在运行时会产生震动，并且当压缩机在某一转速运行时，当负载达到某个临界值时，压缩机的振动会迅速加大(以下称为起振点)，导致压缩机不能稳定运行而停机。

如专利号CN113586846A《一种减振脚垫及包括其的压缩机》是采用改进减震脚垫的方法来减小振动。再如专利号CN113565735A《一种压缩机减振脚垫控制方法及控制系统、减振脚垫》也是采用优化减震脚垫的方法来减小振动。这些方法在一定条件下是减小振动常用且有效的方法，但在遇到压缩机运行到起振点时，这些方法作用非常小，无法解决压缩机的剧烈振动问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种变频压缩机振动规避方法，本发明通过检测压缩机转速、压缩机负载来自主规避压缩机剧烈震动。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种变频压缩机振动规避方法，包括以下步骤：

步骤1、获取压缩机运行时的转速，并通过压缩机运行时的电压和电流计算得到压缩机的功率；变频压缩机在运行时都会控制转速，所以压缩机运行转速可直接通过压缩机控制程序直接获得，功率也可以通过压缩机运行时的电压和电流计算得到；

步骤2、测量压缩机在各个转速出现剧烈振动的功率，并记录起振点的功率数据，测量不同转速下的多组数据，形成转速与功率相关的起振点功率曲线；

步骤3、根据测量的功率和转速预测压缩机起振点，制定自适应转速控制策略，在功率快要达到起振点时，提高转速避开起振点；

步骤4、根据起振点功率曲线设置一个起振点规避恢复功率曲线，当功率降低到一定值之后，开始逐个频率点降低转速，直到恢复到主控指令转速。

作为一种优选的实施方式，所述步骤2具体包括以下步骤：

a、将压缩机设置在压缩机规格书或冰箱空调系统要求的最小工作频率运行，然后提高压缩机负载，直到压缩机出现剧烈振动，记录此时的频率和功率；

b、提高压缩机设置频率，再提高压缩机负载，直到压缩机出现剧烈振动，记录此时的频率和功率；

c、重复步骤b，直到设置频率达到压缩机满压力运行也不会出现剧烈振动的运行频率；

d、根据记录的频率和功率，拟合出功率与频率的关系曲线P＝f(n)，即起振点功率曲线，其中：P为功率，n为转速。

作为一种优选的实施方式，所述步骤3具体如下：

根据压缩机的不同机型，人为选定一组系数k1,k2，(k2<k1<1)，建立关系P1＝k1*f(n)，P2＝k2*f(n)；

当压缩机在某一转速n1运行时，压缩机控制程序测量并计算其功率p1，当p1<k1*f(n1)正常运行，当p1>k1*f(n1)时，压缩机不再以n1转速运行，增加一定的转速，以n1+Δn的转速运行；

如果这时的功率p11<k1*f(n1+Δn)，则以n1+Δn的转速运行下去；如果这时的功率p11>k1*f(n1+Δn)，则以n1+2Δn的转速运行；

然后再判断p12和k1*f(n1+2Δn)的关系，直到能保持某一转速，或n1+i*Δn大于给定的最大判断转速N，i为正整数。

作为一种优选的实施方式，所述步骤4具体如下：

当出现了转速增加的状态后，如果检测到运行的功率p1i<k2*f(n1+i*Δn)，则将转速降低Δn，到n1+j*Δn，(j＝i-1)；

再判断降低转速后运行功率p1j是否小于k2*f(n1+j*Δn)，如果p1j>k2*f(n1+j*Δn)，则以n1+j*Δn转速运行，如果p1j<k2*f(n1+j*Δn)，则再降低Δn的转速，再重复判断，直到能以某速度运行或降到n1。

本发明的有益效果是：

本发明中，在功率变化时，通过主动提高压缩机转速来规避压缩机的剧烈振动，当功率变化时，可判断恢复到上位机设置转速是否会引起振动，并能在适合的时候恢复到上位机设置转速，检测到压缩机转速、压缩机负载后，就可以通过控制方法自主规避压缩机剧烈震动。

附图说明

图1为本发明实施例中起振点功率与转速关系曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

压缩机负载主要跟压缩机吸排气压力有关，要测量压缩机的吸排气压力需要安装压力传感器，这会额外增加成本，并且将吸气和排气压力转换为负载需要复杂的数学模型。如果用功率来代替负载，在测量上会更容易且计算更简单。

一种变频压缩机振动规避方法，包括以下步骤：

1、选定某一型号压缩机，在压缩机运行时，可直接通过内部控制程序输出压缩机运行频率。并且根据压缩机控制程序运行时采集的压缩机运行时的电压与电流，用电压与电流计算出压缩机运行的功率，并输出显示。

2、将压缩机设置在压缩机规格书或冰箱空调系统要求的最小工作频率运行，然后提高压缩机负载，直到压缩机出现剧烈振动，记录此时的频率和功率。

3、将压缩机设置频率提高一些，再提高压缩机负载，直到压缩机出现剧烈振动，记录此时的频率和功率。

4、重复步骤3，直到设置频率达到压缩机满压力运行也不会出现剧烈振动的运行频率。

5、根据记录的频率和功率，可以拟合出功率与频率的关系曲线P＝f(n)，其中P为功率，n为转速，如图1所示。

6、根据不同机型，人为选定一组系数k1,k2，(k2<k1<1)，建立关系P1＝k1*f(n)，P2＝k2*f(n)。

7、当压缩机在某一转速n1运行时，压缩机控制程序测量并计算其功率p1，当p1<k1*f(n1)正常运行，当p1>k1*f(n1)时，压缩机不再以n1转速运行，增加一定的转速，以n1+Δn的转速运行。如果这时的功率p11<k1*f(n1+Δn)，则以n1+Δn的转速运行下去。如果这时的功率p11>k1*f(n1+Δn)，则以n1+2Δn的转速运行。然后再用以上方法判断p12和k1*f(n1+2Δn)的关系，直到能保持某一转速，或n1+i*Δn大于给定的最大判断转速N。

8、当出现了转速增加的状态后，如果检测到运行的功率p1i<k2*f(n1+i*Δn)，则将转速降低Δn，到n1+j*Δn，(j＝i-1)，再判断降低转速后运行功率p1j是否小于k2*f(n1+j*Δn)，如果p1j>k2*f(n1+j*Δn)，则以n1+j*Δn转速运行，如果p1j<k2*f(n1+j*Δn)，则再降低Δn的转速，再重复以上判断，直到能以某速度运行或降到n1。

实施例2

1、测量某一型号压缩机，首先设定其在压缩机规格书规定的最低转速1200RPM运行，调节压缩机负载，使压缩机出现剧烈振动并且无法稳定运行下去，故障停机，测量到功率是50W；再将压缩机转速提高到1230RPM，调节压力到剧烈振动，测量到功率是55W；1260RPM是61W，1290RPM是68W，1320RPM是75W，1350RPM是83W，1380RPM是90W，1410RPM是98W，1440RPM是108W，1470RPM是122W，1500RPM是150W。

2、选定k1＝0.9，k2＝0.7；

3、在测试完成后，根据以上的规律编写规避起振点的程序。

4、在压缩机有了规避起振点的程序后，例如上位机设定压缩机在1260RPM运行，一开始功率为30W，随着各种环境参数的变化，功率达到了56W，56>61*k1＝61*0.9。如果压缩机继续在这个转速运行，随时可能导致剧烈振动，根据专利描述的方法，这时压缩机会不在按照上位机给定的转速运行，自主提高一定转速，压缩机以1320RPM运行，这时压缩机功率为60W，60<75*k1＝75*0.9，压缩机离1320RPM的起振点功率差距还较大，所以不容易导致剧烈振动。

5、如果运行一段时间压缩机功率达到68W，68>75*0.9，那么压缩机再将转速提高到1380RPM运行。到1380RPM之后，如果功率大于90*0.9，则继续提高转速，直到转速达到1500RPM以上，就不再提高转速。如果小于90*0.9，则维持这个转速。

6、如果在达到1380RPM后功率为72W，72<90*0.9且72>90*0.7。所以位置在1380RPM运行。如果过一段时间，环境变化，功率变为62W，62<90*0.7，那么就将转速降低到1320RPM运行。降到1320RPM之后，功率为59W，59>75*0.7，那么维持在1320RPM运行。如果过一段时间功率又下降则再判断是否继续降低转速。直到转速降到上位机给定的1260RPM。

7、上述举例中，1-3步为测量一个具体型号的压缩机的参数，测量完成后存入压缩机控制程序，不用再测量。4-6步为根据实际运行中的转速和功率来决定压缩机是否自主提高或降低转速来规避起振点。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种变频压缩机振动规避方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取压缩机运行时的转速，并通过压缩机运行时的电压和电流计算得到压缩机的功率；

步骤2、测量压缩机在各个转速出现剧烈振动的功率，并记录起振点的功率数据，测量不同转速下的多组数据，形成转速与功率相关的起振点功率曲线；

步骤3、根据测量的功率和转速预测压缩机起振点，制定自适应转速控制策略，在功率快要达到起振点时，提高转速避开起振点；

步骤4、根据起振点功率曲线设置一个起振点规避恢复功率曲线，当功率降低到一定值之后，开始逐个频率点降低转速，直到恢复到主控指令转速。

2.根据权利要求1所述的变频压缩机振动规避方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：

a、将压缩机设置在压缩机规格书或冰箱空调系统要求的最小工作频率运行，然后提高压缩机负载，直到压缩机出现剧烈振动，记录此时的频率和功率；

b、提高压缩机设置频率，再提高压缩机负载，直到压缩机出现剧烈振动，记录此时的频率和功率；

c、重复步骤b，直到设置频率达到压缩机满压力运行也不会出现剧烈振动的运行频率；

d、根据记录的频率和功率，拟合出功率与频率的关系曲线P＝f(n)，即起振点功率曲线，其中：P为功率，n为转速。

3.根据权利要求2所述的变频压缩机振动规避方法，其特征在于，所述步骤3具体如下：

根据压缩机的不同机型，人为选定一组系数k1,k2，(k2<k1<1)，建立关系P1＝k1*f(n)，P2＝k2*f(n)；

当压缩机在某一转速n1运行时，压缩机控制程序测量并计算其功率p1，当p1<k1*f(n1)正常运行，当p1>k1*f(n1)时，压缩机不再以n1转速运行，增加一定的转速，以n1+Δn的转速运行；

如果这时的功率p11<k1*f(n1+Δn)，则以n1+Δn的转速运行下去；如果这时的功率p11>k1*f(n1+Δn)，则以n1+2Δn的转速运行；

然后再判断p12和k1*f(n1+2Δn)的关系，直到能保持某一转速，或n1+i*Δn大于给定的最大判断转速N，i为正整数。

4.根据权利要求3所述的变频压缩机振动规避方法，其特征在于，所述步骤4具体如下：

当出现了转速增加的状态后，如果检测到运行的功率p1i<k2*f(n1+i*Δn)，则将转速降低Δn，到n1+j*Δn，(j＝i-1)；

再判断降低转速后运行功率p1j是否小于k2*f(n1+j*Δn)，如果p1j>k2*f(n1+j*Δn)，则以n1+j*Δn转速运行，如果p1j<k2*f(n1+j*Δn)，则再降低Δn的转速，再重复判断，直到能以某速度运行或降到n1。

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