CN116857169A - 一种压缩机的散热控制方法、装置、压缩机和存储介质 - Google Patents

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CN116857169A CN202311080114.7A CN202311080114A CN116857169A CN 116857169 A CN116857169 A CN 116857169A CN 202311080114 A CN202311080114 A CN 202311080114A CN 116857169 A CN116857169 A CN 116857169A
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Abstract

本发明公开了一种压缩机的散热控制方法、装置、压缩机和存储介质,该方法包括:在压缩机启动后,获取变频器的功率模块的温度,记为变频器的温度;获取电机的绕组温度,记为电机的温度;并获取压缩机的负载电流;根据变频器的温度、以及压缩机的负载电流,控制第一电磁阀的启闭,以实现对变频器的功率模块的散热控制;以及,根据电机的温度、以及压缩机的负载电流,控制第二电磁阀的启闭,以实现对电机的绕组的散热控制。该方案,通过引取低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,冷媒进口的流量由电磁阀根据压缩机温度进行周期性控制,保护变频器的功率模块和压缩机,提升压缩机的运行可靠性和安全性。

Description

一种压缩机的散热控制方法、装置、压缩机和存储介质
技术领域
本发明属于压缩机技术领域,具体涉及一种压缩机的散热控制方法、装置、压缩机和存储介质,尤其涉及一种集成式磁悬浮压缩机的散热和冷却控制方法、装置、集成式磁悬浮压缩机和存储介质。
背景技术
集成式磁悬浮压缩机中,如磁悬浮集成式制冷压缩机中,将变频器与电机一体化设计。在压缩机运行时,压缩机中变频器的功率模块与电机绕组产生大量热量,使变频器的功率模块与电机处于高温状态;若压缩机不及时进行散热和冷却,容易引起变频器的功率模块烧毁或电机退磁损坏。
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,提供一种压缩机的散热控制方法、装置、压缩机和存储介质,以解决在压缩机运行时,压缩机中变频器的功率模块与电机绕组产生大量热量,使变频器的功率模块与电机处于高温状态,若压缩机不及时进行散热和冷却,容易引起变频器的功率模块烧毁或电机退磁损坏的问题,达到通过引取低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,冷媒进口的流量由电磁阀根据压缩机温度进行周期性控制,保护变频器的功率模块和压缩机,提升压缩机的运行可靠性和安全性的效果。
本发明提供一种压缩机的散热控制方法中,所述压缩机,包括:变频器和电机;在所述变频器的功率模块处设置有第一散热器,在所述电机的绕组处设置有第二散热器;在所述第一散热器的冷媒输入侧、以及所述第二散热器的冷媒输入侧,设置有冷媒流道;所述冷媒流道,用于自所述冷媒流道的冷媒进口,引入具有预设温度和预设压力的冷媒后,分别输送至所述第一散热器和所述第二散热器;在所述冷媒流道与所述第一散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第一电磁阀;在所述冷媒流道与所述第二散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第二电磁阀;所述压缩机的散热控制方法,包括:在所述压缩机启动后,获取所述变频器的功率模块的温度,记为所述变频器的温度;获取所述电机的绕组温度,记为所述电机的温度;并获取所述压缩机的负载电流;根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;以及,根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
在一些实施方式中,根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:确定所述变频器的温度是否大于所述变频器的第一温度阈值;若确定所述变频器的温度小于或等于所述变频器的第一温度阈值,则控制所述第一电磁阀关断;若确定所述变频器的温度大于所述变频器的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;和/或,根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制,包括:确定所述电机的温度是否大于所述电机的第一温度阈值;若确定所述电机的温度小于或等于所述电机的第一温度阈值,则控制所述第二电磁阀关断;若确定所述电机的温度大于所述电机的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制。
在一些实施方式中,根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第一设定系数的乘积值,再与所述变频器的第一温度阈值的和值,作为所述变频器的第二温度阈值;确定所述变频器的温度与所述变频器的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述变频器的温度差值;对所述变频器的温度差值进行PID运算,得到第一PID运算结果;将所述第一PID运算结果,与按第一设定周期设置的三角波进行比较,得到第一比较结果;将所述第一比较结果作为第一PWM驱动信号,以按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制;和/或,根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第二设定系数的乘积值,再与所述电机的第一温度阈值的和值,作为所述电机的第二温度阈值;确定所述电机的温度与所述电机的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述电机的温度差值;对所述电机的温度差值进行PID运算,得到第二PID运算结果;将所述第二PID运算结果,与按第二设定周期设置的三角波进行比较,得到第二比较结果;将所述第二比较结果作为第二PWM驱动信号,以按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
在一些实施方式中,所述第一电磁阀的驱动模块为第一光耦驱动模块,和/或,所述第二电磁阀的驱动模块为第二光耦驱动模块;其中,按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一光耦驱动模块,以控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制;和/或,按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二光耦驱动模块,以控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
在一些实施方式中,还包括:在控制所述第一电磁阀周期性地启闭第一设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机;若确定所述压缩机已停机,则控制所述第一电磁阀关断;若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;和/或,在控制所述第二电磁阀周期性地启闭第二设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机;若确定所述压缩机已停机,则控制所述第二电磁阀关断;若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
与上述方法相匹配,本发明另一方面提供一种压缩机的散热控制装置中,所述压缩机,包括:变频器和电机;在所述变频器的功率模块处设置有第一散热器,在所述电机的绕组处设置有第二散热器;在所述第一散热器的冷媒输入侧、以及所述第二散热器的冷媒输入侧,设置有冷媒流道;所述冷媒流道,用于自所述冷媒流道的冷媒进口,引入具有预设温度和预设压力的冷媒后,分别输送至所述第一散热器和所述第二散热器;在所述冷媒流道与所述第一散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第一电磁阀;在所述冷媒流道与所述第二散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第二电磁阀;所述压缩机的散热控制装置,包括:获取单元,被配置为在所述压缩机启动后,获取所述变频器的功率模块的温度,记为所述变频器的温度;获取所述电机的绕组温度,记为所述电机的温度;并获取所述压缩机的负载电流;控制单元,被配置为根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;以及,所述控制单元,还被配置为根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:确定所述变频器的温度是否大于所述变频器的第一温度阈值;若确定所述变频器的温度小于或等于所述变频器的第一温度阈值,则控制所述第一电磁阀关断;若确定所述变频器的温度大于所述变频器的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;和/或,所述控制单元,根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制,包括:确定所述电机的温度是否大于所述电机的第一温度阈值;若确定所述电机的温度小于或等于所述电机的第一温度阈值,则控制所述第二电磁阀关断;若确定所述电机的温度大于所述电机的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制。
在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第一设定系数的乘积值,再与所述变频器的第一温度阈值的和值,作为所述变频器的第二温度阈值;确定所述变频器的温度与所述变频器的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述变频器的温度差值;对所述变频器的温度差值进行PID运算,得到第一PID运算结果;将所述第一PID运算结果,与按第一设定周期设置的三角波进行比较,得到第一比较结果;将所述第一比较结果作为第一PWM驱动信号,以按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制;和/或,所述控制单元,根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第二设定系数的乘积值,再与所述电机的第一温度阈值的和值,作为所述电机的第二温度阈值;确定所述电机的温度与所述电机的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述电机的温度差值;对所述电机的温度差值进行PID运算,得到第二PID运算结果;将所述第二PID运算结果,与按第二设定周期设置的三角波进行比较,得到第二比较结果;将所述第二比较结果作为第二PWM驱动信号,以按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
在一些实施方式中,所述第一电磁阀的驱动模块为第一光耦驱动模块,和/或,所述第二电磁阀的驱动模块为第二光耦驱动模块;其中,所述控制单元,按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一光耦驱动模块,以控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制;和/或,所述控制单元,按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二光耦驱动模块,以控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
在一些实施方式中,还包括:所述控制单元,还被配置为在控制所述第一电磁阀周期性地启闭第一设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机;所述控制单元,还被配置为若确定所述压缩机已停机,则控制所述第一电磁阀关断;所述控制单元,还被配置为若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;和/或,所述控制单元,还被配置为在控制所述第二电磁阀周期性地启闭第二设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机;所述控制单元,还被配置为若确定所述压缩机已停机,则控制所述第二电磁阀关断;所述控制单元,还被配置为若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种压缩机,包括:以上所述的压缩机的散热控制装置。
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压缩机的散热控制方法。
由此,本发明的方案,通过针对压缩机内的变频器和电机,在变频器的功率模块和电机绕组处分别设置冷媒流道,引取低温低压的冷媒进入冷媒流道,以使低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,并根据压缩机内的变频器的功率模块温度和电机温度利用电磁阀周期性控制冷媒流道的冷媒进口的流量,以根据压缩机整机的运行工况调整冷媒对变频器的功率模块和电机的冷却程度,从而,通过引取低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,冷媒进口的流量由电磁阀根据压缩机温度进行周期性控制,保护变频器的功率模块和压缩机,提升压缩机的运行可靠性和安全性。
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为本发明的压缩机的散热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变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流控制所述第一电磁阀周期性地启闭的一实施例的流程示意图;
图3为本发明的方法中利用第一PID闭环控制模块控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断的一实施例的流程示意图;
图4为本发明的方法中根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭的一实施例的流程示意图;
图5为本发明的方法中利用第二PID闭环控制模块控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断的一实施例的流程示意图;
图6为本发明的方法中循环控制第一电磁阀周期性地导通和关断的一实施例的流程示意图;
图7为本发明的方法中循环控制第二电磁阀周期性地导通和关断的一实施例的流程示意图;
图8为本发明的压缩机的散热控制装置的一实施例的结构示意图;
图9为集成式压缩机散热和冷却装置的一实施例的结构示意图;
图10为光耦驱动电路的一实施例的结构示意图;
图11为温度PID闭环控制过程的一实施例的流程示意图;
图12为PWM驱动信号示意图;
图13为电磁阀控制过程的一实施例的流程示意图。
结合附图,本发明实施例中附图标记如下:
10-冷媒流道;20-冷电机电磁阀;30-冷变频器电磁阀;40-控制板;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。
考虑到,在压缩机运行时,压缩机中变频器的功率模块与电机绕组产生大量热量,使变频器的功率模块与电机处于高温状态,若压缩机不及时进行散热和冷却,容易引起变频器的功率模块烧毁或电机退磁损坏。
相关方案中,磁悬浮集成式制冷压缩机的散热方式,一般为从冷凝器引取高温高压的冷媒,该冷媒经过电子膨胀阀进行节流膨胀后形成低压低温冷媒,低温低压的冷媒进入压缩机中与变频器的功率模块、以及电机进行换热;该散热方式,需要根据压缩机的温度阈值控制电子膨胀阀的开度,由此控制冷媒流量,起到不同程度的冷却效果。
但是,该散热方法受制于压缩机整机的运行工况,如在压缩机排气压力较高的工况下,冷凝器冷媒处于较高温状态,而在冷凝器冷媒处于较高温状态下难以保证压缩机的冷却效果,所以在压缩机整机的不同运行工况下对压缩机的冷却效果是不同的;另外,压缩机冷媒散热惯性大,压缩机的冷媒流量难以准确控制,会导致压缩机温度波动大的问题。
其中,压缩机冷媒对物体的冷却是一个热传递的过程,该过程并不是瞬时就完成全部的热量传递。如电机温度低于某个阈值时刻停止冷媒流量供应,但此时已经存在电机内的低温冷媒会继续对电机冷却,电机温度就会往该阈值以下继续下降,直至冷媒温度与电机温度相平衡,所以使得压缩机的冷媒流量难以准确控制,会导致压缩机温度波动大的问题。
因此,本发明的方案提供一种压缩机的散热控制方法,适用于压缩机(尤其是集成式磁悬浮压缩机)或变频器柜体,如具体是提供一种集成式磁悬浮压缩机的散热和冷却控制方法,采用引取低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,如采用从制冷机组的蒸发器或闪发器处吸取低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,在变频器的功率模块与电机处于高温状态时,能够及时进行散热和冷却,避免引起变频器的功率模块烧毁或电机退磁损坏,保护变频器的功率模块和压缩机,提升压缩机的运行可靠性和安全性;其中,冷媒进口的流量由电磁阀根据压缩机温度进行周期性控制,通过控制电磁阀在周期内的导通时间,从而起到不同程度的冷却效果,在压缩机整机的不同运行工况下均能够保证冷却效果,从而更好地提升压缩机的运行可靠性和安全性。
根据本发明的实施例,提供了一种压缩机的散热控制方法,如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述压缩机,包括:变频器和电机;在所述变频器的功率模块处设置有第一散热器,在所述电机的绕组处设置有第二散热器;在所述第一散热器的冷媒输入侧、以及所述第二散热器的冷媒输入侧,设置有冷媒流道;所述冷媒流道,用于自所述冷媒流道的冷媒进口,引入具有预设温度和预设压力的冷媒后,分别输送至所述第一散热器和所述第二散热器;在所述冷媒流道与所述第一散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第一电磁阀;在所述冷媒流道与所述第二散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第二电磁阀。其中,第一散热器如冷变频器散热器,第一电磁阀如冷变频器电磁阀30;第二散热器如冷电机散热器,第二电磁阀如冷电机电磁阀20。
本发明的方案,应用于集成式压缩机内变频器的功率模块和电机绕组的散热和冷却控制。图9为集成式压缩机散热和冷却装置的一实施例的结构示意图,展示了电磁阀对冷媒流量控制、控制板对电磁阀控制的控制关系。如图9所示,集成式压缩机的散热和冷却采用冷媒换热方式,低温低压的冷媒从冷媒流道10的冷媒进口经过冷电机电磁阀20后流向冷电机散热器,冷媒流经冷电机散热器过程中蒸发吸热,之后,冷媒吸收的热量通过压缩机叶轮排气排出(如低温低压的冷媒吸取了变频器散热器的热量与电机散热器的热量的冷媒气体通过压缩机叶轮排气排出);并且,低温低压的冷媒从冷媒流道10的冷媒进口经过冷变频器电磁阀30后流向冷变频器散热器,冷媒流经冷变频器过程中蒸发吸热,之后,冷媒吸收的热量通过压缩机叶轮排气排出。在本发明的方案中,引取低温低压冷媒为变频器的功率模块与电机绕组提供散热冷媒,避免变频器的功率模块与电机因过热烧毁,解决了集成式压缩机内变频器的功率模块的散热问题,也解决了集成式压缩机内电机绕组的散热问题。相关方案中,电机绕组散热常用风冷方式或水冷方式,对于大功率电机的电机绕组散热效果不佳;而冷媒换热效率更高,因此本发明的方案中使用冷媒流量控制的散热效果更好。
在本发明的方案中,如图1所示,所述压缩机的散热控制方法,包括:步骤S110至步骤S130。
在步骤S110处,在所述压缩机启动后,获取所述变频器的功率模块的温度,记为所述变频器的温度;获取所述电机的绕组温度,记为所述电机的温度;并获取所述压缩机的负载电流。
在步骤S120处,根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制。
在一些实施方式中,步骤S120中根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图2所示本发明的方法中根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流控制所述第一电磁阀周期性地启闭的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S120中根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流控制所述第一电磁阀周期性地启闭的具体过程,包括:步骤S210至步骤S230。
步骤S210,确定所述变频器的温度是否大于所述变频器的第一温度阈值。其中,所述变频器的第一温度阈值,如变频器第一温度阈值。
步骤S220,若确定所述变频器的温度小于或等于所述变频器的第一温度阈值,则控制所述第一电磁阀关断。其中,在所述第一电磁阀已关断的情况下,维持所述第一电磁阀关断;在所述第一电磁阀已导通的情况下,控制所述第一电磁阀关断。
步骤S230,若确定所述变频器的温度大于所述变频器的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制。
在本发明的方案中,其中,冷变频器电磁阀30通入24V直流电则导通,否则处于关断状态,冷变频器电磁阀30的驱动控制采用光耦驱动电路。具体地,设置控制板40,在控制板40上设置DSP芯片和光耦驱动电路,DSP芯片具有温度PID闭环控制模块。温度PID闭环控制模块,能够根据变频器的功率模块的温度进行PID闭环控制,输出冷变频器电磁阀控制信号F1_O;冷变频器电磁阀控制信号F1_O,经光耦驱动电路后,输出冷变频器电磁阀驱动信号F1,利用冷变频器电磁阀驱动信号F1控制冷变频器电磁阀30的开通和关断。
在一些实施方式中,步骤S230中根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图3所示本发明的方法中利用第一PID闭环控制模块控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S230中利用第一PID闭环控制模块控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断的具体过程,包括:步骤S310至步骤S340。
步骤S310,将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第一设定系数的乘积值,再与所述变频器的第一温度阈值的和值,作为所述变频器的第二温度阈值。所述变频器的第二温度阈值,如变频器设定温度值。
步骤S320,确定所述变频器的温度与所述变频器的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述变频器的温度差值。
步骤S330,对所述变频器的温度差值进行PID运算,得到第一PID运算结果。
步骤S340,将所述第一PID运算结果,与按第一设定周期设置的三角波进行比较,得到第一比较结果;将所述第一比较结果作为第一PWM驱动信号,以按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制。
在一些实施方式中,所述第一电磁阀的驱动模块为第一光耦驱动模块。所述第一光耦驱动模块,可以采用光耦驱动电路。
其中,步骤S340中按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一光耦驱动模块,以控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制。
图11为温度PID闭环控制过程的一实施例的流程示意图,展示电磁阀控制信号由变频器与电机温度根据反馈值闭环计算形成出PWM驱动信号。如图11所示,在变频器的功率模块处设置温度检测装置(如温度传感器、热敏电阻等),检测得到变频器温度反馈值。将变频器温度设定值与变频器温度反馈值的差值,经PID运算后,得到PID运算结果;将该PID运算结果与三角波进行比较,得到比较结果,该比较结果为PWM驱动信号,将该PWM驱动信号作为冷变频器电磁阀驱动信号F1。其中,变频器温度设定值,是变频器设定温度;变频器设定温度=变频器第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。
在步骤S130处,根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
参见图9所示的例子,在自冷媒流道10的冷媒进口引取低温低压的冷媒,对压缩机内部的变频器的功率模块和电机进行散热和冷却的过程中,冷媒流量受设置在冷媒流道10的冷媒进口之后的电磁阀(如冷电机电磁阀20和冷变频器电磁阀30)的控制,电磁阀导通则冷媒流道10的冷媒可流通,电磁阀关断则冷媒流道10的冷媒截止,由此电磁阀控制了集成式压缩机的散热和冷却程度。
本发明的方案提供的一种集成式磁悬浮压缩机的散热和冷却控制方案,采用引取低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,在变频器的功率模块与电机处于高温状态时,能够及时进行散热和冷却,避免引起变频器的功率模块烧毁或电机退磁损坏,保护变频器的功率模块和压缩机,提升压缩机的运行可靠性和安全性,解决了集成式压缩机内变频器的功率模块的散热问题,也解决了集成式压缩机内电机绕组的散热问题;其中,冷媒进口的流量由电磁阀根据压缩机温度进行周期性控制,通过控制电磁阀在周期内的导通时间,从而起到不同程度的冷却效果,在压缩机整机的不同运行工况下均能够保证冷却效果,从而更好地提升压缩机的运行可靠性和安全性。
在一些实施方式中,步骤S130中根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图4所示本发明的方法中根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S130中根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭的具体过程,包括:步骤S410至步骤S430。
步骤S410,确定所述电机的温度是否大于所述电机的第一温度阈值。其中,所述电机的第一温度阈值,如电机第一温度阈值。
步骤S420,若确定所述电机的温度小于或等于所述电机的第一温度阈值,则控制所述第二电磁阀关断。其中,在所述第二电磁阀已关断的情况下,维持所述第二电磁阀关断;在所述第二电磁阀已导通的情况下,控制所述第二电磁阀关断。
步骤S430,若确定所述电机的温度大于所述电机的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制。
在本发明的方案中,冷电机电磁阀20通入24V直流电则导通,否则处于关断状态,冷电机电磁阀20的驱动控制采用光耦驱动电路。具体地,设置控制板40,在控制板40上设置DSP芯片和光耦驱动电路,DSP芯片具有温度PID闭环控制模块。温度PID闭环控制模块,能够根据电机绕组温度进行PID闭环控制,输出冷电机电磁阀控制信号F2_O;冷电机电磁阀控制信号F2_O,经光耦驱动电路后,输出冷电机电磁阀驱动信号F2,利用冷电机电磁阀驱动信号F2控制冷电机电磁阀20的开通和关断。
在一些实施方式中,步骤S430中根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制的具体过程,参见以下示例性说明。
下面结合图5所示本发明的方法中利用第二PID闭环控制模块控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断的一实施例流程示意图,进一步说明步骤S430中利用第二PID闭环控制模块控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断的具体过程,包括:步骤S510至步骤S540。
步骤S510,将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第二设定系数的乘积值,再与所述电机的第一温度阈值的和值,作为所述电机的第二温度阈值。所述电机的第二温度阈值,如电机设定温度值。
步骤S520,确定所述电机的温度与所述电机的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述电机的温度差值。
步骤S530,对所述电机的温度差值进行PID运算,得到第二PID运算结果。
步骤S540,将所述第二PID运算结果,与按第二设定周期设置的三角波进行比较,得到第二比较结果;将所述第二比较结果作为第二PWM驱动信号,以按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
具体地,如图11所示,在电机绕处设置温度检测装置(如温度传感器、热敏电阻等),检测得到电机温度反馈值。将电机温度设定值与电机温度反馈值的差值,经PID运算后,得到PID运算结果;将该PID运算结果与三角波进行比较,得到比较结果,该比较结果为PWM驱动信号,将该PWM驱动信号作为电机电磁阀驱动信号F2。其中,电机温度设定值,是电机设定温度;电机设定温度=电机第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。
在图11所示的温度PID闭环控制过程中,冷变频器电磁阀控制信号F1_O与冷电机电磁阀控制信号F2_O由温度闭环PID计算形成。其中,变频器设定温度与电机设定温度,根据变频器第一温度阈值与电机第一温度阈值,以及负载的当前电流和负载的额定电流计算。设定温度=第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。具体地,变频器设定温度=变频器第一温度阈值+当前电流/额定电流*25,电机设定温度=电机第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。变频器的温度反馈值与电机的温度反馈值与各自的设定温度做差运算后进行PID运算,PID运算结果与三角波比较获得相应的PWM驱动信号。其中,三角波,具体是由程序内部累加计数形成三角波,比如周期为1000ms的三角波,程序变量从时间0到500ms内累加到1,从500ms到1000ms再减到0;PWM驱动信号,作为冷变频器电磁阀驱动信号F1和冷电机电磁阀驱动信号F2,作用在冷变频器电磁阀30与冷电机电磁阀20中。
图12为PWM驱动信号示意图,展示电磁阀周期性的导通控制。如图12所示,采用设定温度值能够根据负载电流变换,根据设定温度与反馈温度利用PID闭环如图12所示的周期1、周期2等周期性地控制电磁阀。每个周期具有导通时段和关断时段,如周期1中具有导通时段1,且周期1中的其余时段为关断时段;周期2中具有导通时段2,且周期2中的其余时段为关断时段。
在本发明的方案中,采用设定温度值能够根据负载电流变换,根据设定温度与反馈温度利用PID闭环周期性地控制电磁阀。通过采用PID计算占空比的周期性控制电磁阀,更准确控制冷媒流量,减小压缩机内变频器与电机的温度波动,解决了集成式压缩机因冷媒散热惯性大,变频器的功率模块与电机温度波动大的问题。
在一些实施方式中,所述第二电磁阀的驱动模块为第二光耦驱动模块。所述第二光耦驱动模块,可以采用光耦驱动电路。
步骤S540中按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二光耦驱动模块,以控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
在本发明的方案中,采用光耦驱动电路控制电磁阀的导通与关断。通过对电磁阀的控制,采用光耦驱动电路控制电磁阀,能够提升电磁阀的驱动电路的稳定性与寿命。此处的电磁阀的驱动电路,是能够控制电磁阀导通和关断的驱动电路,相关方案中该驱动电路可以采用继电器器件,但继电器器件的寿命低于光耦驱动器件。具体地,图10为光耦驱动电路的一实施例的结构示意图,展示光耦驱动电路的器件连接关系。如图10所示的光耦驱动电路,包括:电阻R1、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8,电容C1、电容C2、电容C3和电容C4,三极管Q1、三极管Q2,二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4,光耦芯片U1和光耦芯片U2。
其中,冷变频器电磁阀控制信号F1_O的输入端,经电阻R1后连接至三极管Q1的基极;三极管Q1的基极,经并联的电容C1和电阻R2后接数字地DGND。三极管Q1的发射极,接数字地DGND。直流电源+5VD,连接至二极管D1的阴极;二极管D1的阳极,连接至三极管Q1的集电极。直流电源+5VD,还经电阻R3后连接至二极管D2的阳极;二极管D2的阴极,连接至三极管Q1的集电极,二极管D2为发光二极管;连接至三极管Q1的集电极,连接至输出端子OUT1。输出端子OUT1,经电阻R4后连接至光耦芯片U1的二极管侧的阴极;直流电源+5VD,经电容C2后连接至光耦芯片U1的二极管侧的阴极;直流电源+5VD,还连接至光耦芯片U1的二极管侧的阳极。直流电源+24V-J,连接至光耦芯片U1的晶体管侧的集电极;光耦芯片U1的晶体管侧的发射极,连接至冷变频器电磁阀驱动信号F1的输出端子。
冷电机电磁阀控制信号F2_O的输入端,经电阻R5后连接至三极管Q2的基极;三极管Q2的基极,经并联的电容C3和电阻R6后接数字地DGND。三极管Q2的发射极,接数字地DGND。直流电源+5VD,连接至二极管D3的阴极;二极管D3的阳极,连接至三极管Q2的集电极。直流电源+5VD,还经电阻R7后连接至二极管D4的阳极;二极管D4的阴极,连接至三极管Q2的集电极,二极管D4为发光二极管;连接至三极管Q2的集电极,连接至输出端子OUT2。输出端子OUT2,经电阻R8后连接至光耦芯片U2的二极管侧的阴极;直流电源+5VD,经电容C4后连接至光耦芯片U2的二极管侧的阴极;直流电源+5VD,还连接至光耦芯片U2的二极管侧的阳极。直流电源+24V-J,连接至光耦芯片U2的晶体管侧的集电极;光耦芯片U2的晶体管侧的发射极,连接至冷电机电磁阀驱动信号F2的输出端子。
在如图10所示的光耦驱动电路中,冷变频器电磁阀控制信号F1_O控制三极管Q1的通断状态。冷变频器电磁阀控制信号F1_O为3.3V高电平则三极管Q1导通;冷变频器电磁阀控制信号F1_O为0V低电平则三极管Q1关断。输出端子OUT1连接发光二极管D2的阴极1端,因此输出端子OUT1的输出状态为发光二极管D2阴极1端的电压状态。三极管Q1导通则发光二极管阴极1端接入地DGND,此时输出端子OUT1输出状态为0V;三极管Q1关断则发光二极管阴极1端为5V电压,此时输出端子OUT1输出状态为5V。输出端子OUT1通过限流电阻R4连接光耦芯片U1内发光二极管的阴极。输出端子OUT1为5V时,光耦芯片U1内发光二极管熄灭,使光耦芯片U1内的开关为截止状态,冷变频器电磁阀驱动信号F1输出0V;输出端子OUT1为0V时,光耦芯片U1内发光二极管发亮,使光耦芯片U1内的开关为导通状态,冷变频器电磁阀驱动信号F1输出24V。
冷电机电磁阀驱动信号F2采用与上述相同的驱动逻辑。冷电机电磁阀控制信号F2_O控制三极管Q2的通断状态。冷电机电磁阀控制信号F2_O为3.3V高电平则三极管Q2导通;冷电机电磁阀控制信号F2_O为0V低电平则三极管Q2关断。输出端子OUT2连接发光二极管D4的阴极1端,因此输出端子OUT2的输出状态为发光二极管D4阴极1端的电压状态。三极管Q2导通则发光二极管阴极1端接入地DGND,此时输出端子OUT2输出状态为0V;三极管Q2关断则发光二极管阴极1端为5V电压,此时输出端子OUT2输出状态为5V。输出端子OUT2通过限流电阻R8连接光耦芯片U2内发光二极管的阴极。输出端子OUT2为5V时,光耦芯片U2内发光二极管熄灭,使光耦芯片U2内的开关为截止状态,冷电机电磁阀驱动信号F2输出0V;输出端子OUT2为0V时,光耦芯片U2内发光二极管发亮,使光耦芯片U2内的开关为导通状态,冷电机电磁阀驱动信号F2输出24V。
在一些实施方式中,本发明的方案所述的压缩机的散热控制方法,还包括:循环控制第一电磁阀周期性地导通和关断的过程,和/或循环控制第二电磁阀周期性地导通和关断的过程。
其中,循环控制第一电磁阀周期性地导通和关断的具体过程,可以参见以下示例性说明。
下面结合图6所示本发明的方法中循环控制第一电磁阀周期性地导通和关断的一实施例流程示意图,进一步说明循环控制第一电磁阀周期性地导通和关断的具体过程,包括:步骤S610至步骤S630。
步骤S610,在控制所述第一电磁阀周期性地启闭第一设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机。
步骤S620,若确定所述压缩机已停机,则控制所述第一电磁阀关断。
步骤S630,若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制。
循环控制第二电磁阀周期性地导通和关断的具体过程,可以参见以下示例性说明。
下面结合图7所示本发明的方法中循环控制第二电磁阀周期性地导通和关断的一实施例流程示意图,进一步说明循环控制第二电磁阀周期性地导通和关断的具体过程,包括:步骤S710至步骤S730。
步骤S710,在控制所述第二电磁阀周期性地启闭第二设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机。
步骤S720,若确定所述压缩机已停机,则控制所述第二电磁阀关断。
步骤S730,若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
具体地,图13为电磁阀控制过程的一实施例的流程示意图,展示电磁阀在压缩机运行与停机状态的控制逻辑关系。在本发明的方案中,集成式压缩机的散热和冷却控制流程如图13所示。如图13所示,集成式压缩机的散热和冷却控制流程,包括:
步骤1、压缩机启动后,分别判断变频器温度(如变频器的功率模块的温度)与电机温度(如电机绕组温度)是否达到各自的第一温度阈值:若是则执行步骤2,否则控制电磁阀关断。例如:判断变频器温度是否大于变频器第一温度阈值,并判断电机温度是否大于电机第一温度阈值:若是则执行步骤2,否则控制电磁阀关断。其中,该第一温度阈值一般是根据设备的环境温度设定的,因为一旦变频器温度高于设备的环境温度则说明设备已开始运行,需要控制变频器散热器和电机散热器的冷却散热。
步骤2、若变频器温度(如变频器的功率模块的温度)与电机温度(如电机绕组温度)达到各自的第一温度阈值,则根据负载电流计算各自的设定温度,将设定温度与反馈温度进行PID计算形成PWM信号,PWM信号作用于电磁阀中;通过控制电磁阀在周期内导通与关断控制各自散热器的冷媒进气量,从而起到不同的冷却效果,之后执行步骤3。
具体地,判断变频器温度是否大于变频器第一温度阈值:若否,则关闭冷变频器电磁阀30;若是,则将变频器温度设定值与变频器温度反馈值的差值,经PID运算后,得到PID运算结果;将该PID运算结果与三角波进行比较,得到比较结果,该比较结果为PWM驱动信号,将该PWM驱动信号作为冷变频器电磁阀驱动信号F1。其中,变频器温度设定值,是变频器设定温度;变频器设定温度=变频器第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。
判断电机温度是否大于电机第一温度阈值:若否,则关闭冷电机电磁阀20;若是,则将电机温度设定值与电机温度反馈值的差值,经PID运算后,得到PID运算结果;将该PID运算结果与三角波进行比较,得到比较结果,该比较结果为PWM驱动信号,将该PWM驱动信号作为电机电磁阀驱动信号F2。其中,电机温度设定值,是电机设定温度;电机设定温度=电机第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。
步骤3、判断压缩机是否在运行状态:若压缩机在运行状态则返回步骤1,继续判断变频器温度(如变频器的功率模块的温度)与电机温度(如电机绕组温度)是否达到各自的第一温度阈值;若压缩机不在运行状态即压缩机停机,则关闭电磁阀。之后,根据上述集成式压缩机的散热和冷却控制流程,往复循环。
在本发明的方案中,电磁阀数量包含但不限定2个,主控芯片包括但不限定DSP芯片。其中,需要根据散热器的冷媒流道的结构设计设定电磁阀的数量及分布情况,若散热器有两条冷媒流道则使用2个电磁阀,每个电磁阀控制一条冷媒流道的启闭。采用电磁阀控制集成式压缩机散热和冷却的冷媒进口,采用光耦驱动电路驱动电磁阀的导通与关断,集成式压缩机散热和冷却的目标温度(即设定温度)根据运行负载的电流适应性变换,电磁阀的控制根据反馈温度与设定温度进行闭环PID调节控制,满足了集成式磁悬浮压缩机对于散热和冷却的需求、且令变频器温度与电机温度相对温度的波动较小。在本发明的方案中,采用电磁阀控制压缩机内变频器与电机的冷却冷媒进口。通过采用电磁阀控制进口冷媒流量,避免压缩机内变频器温度与电机温度过低导致凝露,进而形成短路故障。其中,控制电磁阀相当于控制一个开关的导通与关断,控制电子膨胀阀则需控制其中的步进电机,所以电磁阀相对电子膨胀阀的驱动电路以及控制方式更加简易方便,而且使用电磁阀具有低成本优势。
采用本实施例的技术方案,通过针对压缩机内的变频器和电机,在变频器的功率模块和电机绕组处分别设置冷媒流道,引取低温低压的冷媒进入冷媒流道,以使低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,并根据压缩机内的变频器的功率模块温度和电机温度利用电磁阀周期性控制冷媒流道的冷媒进口的流量,以根据压缩机整机的运行工况调整冷媒对变频器的功率模块和电机的冷却程度,从而,通过引取低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,冷媒进口的流量由电磁阀根据压缩机温度进行周期性控制,保护变频器的功率模块和压缩机,提升压缩机的运行可靠性和安全性。
根据本发明的实施例,还提供了对应于压缩机的散热控制方法的一种压缩机的散热控制装置。参见图8所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述压缩机,包括:变频器和电机;在所述变频器的功率模块处设置有第一散热器,在所述电机的绕组处设置有第二散热器;在所述第一散热器的冷媒输入侧、以及所述第二散热器的冷媒输入侧,设置有冷媒流道;所述冷媒流道,用于自所述冷媒流道的冷媒进口,引入具有预设温度和预设压力的冷媒后,分别输送至所述第一散热器和所述第二散热器;在所述冷媒流道与所述第一散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第一电磁阀;在所述冷媒流道与所述第二散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第二电磁阀。其中,第一散热器如冷变频器散热器,第一电磁阀如冷变频器电磁阀30;第二散热器如冷电机散热器,第二电磁阀如冷电机电磁阀20。
本发明的方案,应用于集成式压缩机内变频器的功率模块和电机绕组的散热和冷却控制。图9为集成式压缩机散热和冷却装置的一实施例的结构示意图,展示了电磁阀对冷媒流量控制、控制板对电磁阀控制的控制关系。如图9所示,集成式压缩机的散热和冷却采用冷媒换热方式,低温低压的冷媒从冷媒流道10的冷媒进口经过冷电机电磁阀20后流向冷电机散热器,冷媒流经冷电机散热器过程中蒸发吸热,之后,冷媒吸收的热量通过压缩机叶轮排气排出;并且,低温低压的冷媒从冷媒流道10的冷媒进口经过冷变频器电磁阀30后流向冷变频器散热器,冷媒流经冷变频器过程中蒸发吸热,之后,冷媒吸收的热量通过压缩机叶轮排气排出。在本发明的方案中,引取低温低压冷媒为变频器的功率模块与电机绕组提供散热冷媒,避免变频器的功率模块与电机因过热烧毁,解决了集成式压缩机内变频器的功率模块的散热问题,也解决了集成式压缩机内电机绕组的散热问题。相关方案中,电机绕组散热常用风冷方式或水冷方式,对于大功率电机的电机绕组散热效果不佳;而冷媒换热效率更高,因此本发明的方案中使用冷媒流量控制的散热效果更好。
如图8所示,本发明的方案所述压缩机的散热控制装置,包括:获取单元102和控制单元104。
其中,所述获取单元102,被配置为在所述压缩机启动后,获取所述变频器的功率模块的温度,记为所述变频器的温度;获取所述电机的绕组温度,记为所述电机的温度;并获取所述压缩机的负载电流。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
所述控制单元104,被配置为根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S120。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述变频器的温度是否大于所述变频器的第一温度阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S210。其中,所述变频器的第一温度阈值,如变频器第一温度阈值。
所述控制单元104,具体还被配置为若确定所述变频器的温度小于或等于所述变频器的第一温度阈值,则控制所述第一电磁阀关断。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S220。其中,在所述第一电磁阀已关断的情况下,维持所述第一电磁阀关断;在所述第一电磁阀已导通的情况下,控制所述第一电磁阀关断。
所述控制单元104,具体还被配置为若确定所述变频器的温度大于所述变频器的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S230。
在本发明的方案中,其中,冷变频器电磁阀30通入24V直流电则导通,否则处于关断状态,冷变频器电磁阀30的驱动控制采用光耦驱动电路。具体地,设置控制板40,在控制板40上设置DSP芯片和光耦驱动电路,DSP芯片具有温度PID闭环控制模块。温度PID闭环控制模块,能够根据变频器的功率模块的温度进行PID闭环控制,输出冷变频器电磁阀控制信号F1_O;冷变频器电磁阀控制信号F1_O,经光耦驱动电路后,输出冷变频器电磁阀驱动信号F1,利用冷变频器电磁阀驱动信号F1控制冷变频器电磁阀30的开通和关断。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第一设定系数的乘积值,再与所述变频器的第一温度阈值的和值,作为所述变频器的第二温度阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S310。所述变频器的第二温度阈值,如变频器设定温度值。
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述变频器的温度与所述变频器的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述变频器的温度差值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S320。
所述控制单元104,具体还被配置为对所述变频器的温度差值进行PID运算,得到第一PID运算结果。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S330。
所述控制单元104,具体还被配置为将所述第一PID运算结果,与按第一设定周期设置的三角波进行比较,得到第一比较结果;将所述第一比较结果作为第一PWM驱动信号,以按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S340。
在一些实施方式中,所述第一电磁阀的驱动模块为第一光耦驱动模块;所述第一光耦驱动模块,可以采用光耦驱动电路。
其中,所述控制单元104,按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:所述控制单元104,具体还被配置为按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一光耦驱动模块,以控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制。
图11为温度PID闭环控制过程的一实施例的流程示意图,展示电磁阀控制信号由变频器与电机温度根据反馈值闭环计算形成出PWM驱动信号。如图11所示,在变频器的功率模块处设置温度检测装置(如温度传感器、热敏电阻等),检测得到变频器温度反馈值。将变频器温度设定值与变频器温度反馈值的差值,经PID运算后,得到PID运算结果;将该PID运算结果与三角波进行比较,得到比较结果,该比较结果为PWM驱动信号,将该PWM驱动信号作为冷变频器电磁阀驱动信号F1。其中,变频器温度设定值,是变频器设定温度;变频器设定温度=变频器第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。
所述控制单元104,还被配置为根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S130。
参见图9所示的例子,在自冷媒流道10的冷媒进口引取低温低压的冷媒,对压缩机内部的变频器的功率模块和电机进行散热和冷却的过程中,冷媒流量受设置在冷媒流道10的冷媒进口之后的电磁阀(如冷电机电磁阀20和冷变频器电磁阀30)的控制,电磁阀导通则冷媒流道10的冷媒可流通,电磁阀关断则冷媒流道10的冷媒截止,由此电磁阀控制了集成式压缩机的散热和冷却程度。
本发明的方案提供的一种集成式磁悬浮压缩机的散热和冷却控制方案,采用引取低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,在变频器的功率模块与电机处于高温状态时,能够及时进行散热和冷却,避免引起变频器的功率模块烧毁或电机退磁损坏,保护变频器的功率模块和压缩机,提升压缩机的运行可靠性和安全性,解决了集成式压缩机内变频器的功率模块的散热问题,也解决了集成式压缩机内电机绕组的散热问题;其中,冷媒进口的流量由电磁阀根据压缩机温度进行周期性控制,通过控制电磁阀在周期内的导通时间,从而起到不同程度的冷却效果,在压缩机整机的不同运行工况下均能够保证冷却效果,从而更好地提升压缩机的运行可靠性和安全性。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述电机的温度是否大于所述电机的第一温度阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S410。其中,所述电机的第一温度阈值,如电机第一温度阈值。
所述控制单元104,具体还被配置为若确定所述电机的温度小于或等于所述电机的第一温度阈值,则控制所述第二电磁阀关断。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S420。其中,在所述第二电磁阀已关断的情况下,维持所述第二电磁阀关断;在所述第二电磁阀已导通的情况下,控制所述第二电磁阀关断。
所述控制单元104,具体还被配置为若确定所述电机的温度大于所述电机的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S430。
在本发明的方案中,冷电机电磁阀20通入24V直流电则导通,否则处于关断状态,冷电机电磁阀20的驱动控制采用光耦驱动电路。具体地,设置控制板40,在控制板40上设置DSP芯片和光耦驱动电路,DSP芯片具有温度PID闭环控制模块。温度PID闭环控制模块,能够根据电机绕组温度进行PID闭环控制,输出冷电机电磁阀控制信号F2_O;冷电机电磁阀控制信号F2_O,经光耦驱动电路后,输出冷电机电磁阀驱动信号F2,利用冷电机电磁阀驱动信号F2控制冷电机电磁阀20的开通和关断。
在一些实施方式中,所述控制单元104,根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:
所述控制单元104,具体还被配置为将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第二设定系数的乘积值,再与所述电机的第一温度阈值的和值,作为所述电机的第二温度阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S510。所述电机的第二温度阈值,如电机设定温度值。
所述控制单元104,具体还被配置为确定所述电机的温度与所述电机的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述电机的温度差值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S520。
所述控制单元104,具体还被配置为对所述电机的温度差值进行PID运算,得到第二PID运算结果。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S530。
所述控制单元104,具体还被配置为将所述第二PID运算结果,与按第二设定周期设置的三角波进行比较,得到第二比较结果;将所述第二比较结果作为第二PWM驱动信号,以按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S540。
具体地,如图11所示,在电机绕处设置温度检测装置(如温度传感器、热敏电阻等),检测得到电机温度反馈值。将电机温度设定值与电机温度反馈值的差值,经PID运算后,得到PID运算结果;将该PID运算结果与三角波进行比较,得到比较结果,该比较结果为PWM驱动信号,将该PWM驱动信号作为电机电磁阀驱动信号F2。其中,电机温度设定值,是电机设定温度;电机设定温度=电机第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。
在图11所示的温度PID闭环控制过程中,冷变频器电磁阀控制信号F1_O与冷电机电磁阀控制信号F2_O由温度闭环PID计算形成。其中,变频器设定温度与电机设定温度,根据变频器第一温度阈值与电机第一温度阈值,以及负载的当前电流和负载的额定电流计算。设定温度=第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。具体地,变频器设定温度=变频器第一温度阈值+当前电流/额定电流*25,电机设定温度=电机第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。变频器的温度反馈值与电机的温度反馈值与各自的设定温度做差运算后进行PID运算,PID运算结果与三角波比较获得相应的PWM驱动信号。PWM驱动信号,作为冷变频器电磁阀驱动信号F1和冷电机电磁阀驱动信号F2,作用在冷变频器电磁阀30与冷电机电磁阀20中。
图12为PWM驱动信号示意图,展示电磁阀周期性的导通控制。如图12所示,采用设定温度值能够根据负载电流变换,根据设定温度与反馈温度利用PID闭环如图12所示的周期1、周期2等周期性地控制电磁阀。每个周期具有导通时段和关断时段,如周期1中具有导通时段1,且周期1中的其余时段为关断时段;周期2中具有导通时段2,且周期2中的其余时段为关断时段。
在本发明的方案中,采用设定温度值能够根据负载电流变换,根据设定温度与反馈温度利用PID闭环周期性地控制电磁阀。通过采用PID计算占空比的周期性控制电磁阀,更准确控制冷媒流量,减小压缩机内变频器与电机的温度波动,解决了集成式压缩机因冷媒散热惯性大,变频器的功率模块与电机温度波动大的问题。
在一些实施方式中,所述第二电磁阀的驱动模块为第二光耦驱动模块;所述第二光耦驱动模块,可以采用光耦驱动电路。
所述控制单元104,按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:所述控制单元104,具体还被配置为按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二光耦驱动模块,以控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
具体地,图10为光耦驱动电路的一实施例的结构示意图,展示光耦驱动电路的器件连接关系。如图10所示的光耦驱动电路,包括:电阻R1、电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8,电容C1、电容C2、电容C3和电容C4,三极管Q1、三极管Q2,二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4,光耦芯片U1和光耦芯片U2。
其中,冷变频器电磁阀控制信号F1_O的输入端,经电阻R1后连接至三极管Q1的基极;三极管Q1的基极,经并联的电容C1和电阻R2后接数字地DGND。三极管Q1的发射极,接数字地DGND。直流电源+5VD,连接至二极管D1的阴极;二极管D1的阳极,连接至三极管Q1的集电极。直流电源+5VD,还经电阻R3后连接至二极管D2的阳极;二极管D2的阴极,连接至三极管Q1的集电极,二极管D2为发光二极管;连接至三极管Q1的集电极,连接至输出端子OUT1。输出端子OUT1,经电阻R4后连接至光耦芯片U1的二极管侧的阴极;直流电源+5VD,经电容C2后连接至光耦芯片U1的二极管侧的阴极;直流电源+5VD,还连接至光耦芯片U1的二极管侧的阳极。直流电源+24V-J,连接至光耦芯片U1的晶体管侧的集电极;光耦芯片U1的晶体管侧的发射极,连接至冷变频器电磁阀驱动信号F1的输出端子。
冷电机电磁阀控制信号F2_O的输入端,经电阻R5后连接至三极管Q2的基极;三极管Q2的基极,经并联的电容C3和电阻R6后接数字地DGND。三极管Q2的发射极,接数字地DGND。直流电源+5VD,连接至二极管D3的阴极;二极管D3的阳极,连接至三极管Q2的集电极。直流电源+5VD,还经电阻R7后连接至二极管D4的阳极;二极管D4的阴极,连接至三极管Q2的集电极,二极管D4为发光二极管;连接至三极管Q2的集电极,连接至输出端子OUT2。输出端子OUT2,经电阻R8后连接至光耦芯片U2的二极管侧的阴极;直流电源+5VD,经电容C4后连接至光耦芯片U2的二极管侧的阴极;直流电源+5VD,还连接至光耦芯片U2的二极管侧的阳极。直流电源+24V-J,连接至光耦芯片U2的晶体管侧的集电极;光耦芯片U2的晶体管侧的发射极,连接至冷电机电磁阀驱动信号F2的输出端子。
在如图10所示的光耦驱动电路中,冷变频器电磁阀控制信号F1_O控制三极管Q1的通断状态。冷变频器电磁阀控制信号F1_O为3.3V高电平则三极管Q1导通;冷变频器电磁阀控制信号F1_O为0V低电平则三极管Q1关断。输出端子OUT1连接发光二极管D2的阴极1端,因此输出端子OUT1的输出状态为发光二极管D2阴极1端的电压状态。三极管Q1导通则发光二极管阴极1端接入地DGND,此时输出端子OUT1输出状态为0V;三极管Q1关断则发光二极管阴极1端为5V电压,此时输出端子OUT1输出状态为5V。输出端子OUT1通过限流电阻R4连接光耦芯片U1内发光二极管的阴极。输出端子OUT1为5V时,光耦芯片U1内发光二极管熄灭,使光耦芯片U1内的开关为截止状态,冷变频器电磁阀驱动信号F1输出0V;输出端子OUT1为0V时,光耦芯片U1内发光二极管发亮,使光耦芯片U1内的开关为导通状态,冷变频器电磁阀驱动信号F1输出24V。
冷电机电磁阀驱动信号F2采用与上述相同的驱动逻辑。冷电机电磁阀控制信号F2_O控制三极管Q2的通断状态。冷电机电磁阀控制信号F2_O为3.3V高电平则三极管Q2导通;冷电机电磁阀控制信号F2_O为0V低电平则三极管Q2关断。输出端子OUT2连接发光二极管D4的阴极1端,因此输出端子OUT2的输出状态为发光二极管D4阴极1端的电压状态。三极管Q2导通则发光二极管阴极1端接入地DGND,此时输出端子OUT2输出状态为0V;三极管Q2关断则发光二极管阴极1端为5V电压,此时输出端子OUT2输出状态为5V。输出端子OUT2通过限流电阻R8连接光耦芯片U2内发光二极管的阴极。输出端子OUT2为5V时,光耦芯片U2内发光二极管熄灭,使光耦芯片U2内的开关为截止状态,冷电机电磁阀驱动信号F2输出0V;输出端子OUT2为0V时,光耦芯片U2内发光二极管发亮,使光耦芯片U2内的开关为导通状态,冷电机电磁阀驱动信号F2输出24V。
在一些实施方式中,本发明的方案所述的压缩机的散热控制方法,还包括:循环控制第一电磁阀周期性地导通和关断的过程,和/或循环控制第二电磁阀周期性地导通和关断的过程。
其中,循环控制第一电磁阀周期性地导通和关断的具体过程,可以如下:
所述控制单元104,还被配置为在控制所述第一电磁阀周期性地启闭第一设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S610。
所述控制单元104,还被配置为若确定所述压缩机已停机,则控制所述第一电磁阀关断。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S620。
所述控制单元104,还被配置为若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S630。
循环控制第二电磁阀周期性地导通和关断的具体过程,可以如下:
所述控制单元104,还被配置为在控制所述第二电磁阀周期性地启闭第二设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S710。
所述控制单元104,还被配置为若确定所述压缩机已停机,则控制所述第二电磁阀关断。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S720。
所述控制单元104,还被配置为若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S730。
具体地,图13为电磁阀控制过程的一实施例的流程示意图,展示电磁阀在压缩机运行与停机状态的控制逻辑关系。在本发明的方案中,集成式压缩机的散热和冷却控制流程如图13所示。如图13所示,集成式压缩机的散热和冷却控制流程,包括:
步骤1、压缩机启动后,分别判断变频器温度(如变频器的功率模块的温度)与电机温度(如电机绕组温度)是否达到各自的第一温度阈值:若是则执行步骤2,否则控制电磁阀关断。例如:判断变频器温度是否大于变频器第一温度阈值,并判断电机温度是否大于电机第一温度阈值:若是则执行步骤2,否则控制电磁阀关断。
步骤2、若变频器温度(如变频器的功率模块的温度)与电机温度(如电机绕组温度)达到各自的第一温度阈值,则根据负载电流计算各自的设定温度,将设定温度与反馈温度进行PID计算形成PWM信号,PWM信号作用于电磁阀中;通过控制电磁阀在周期内导通与关断控制各自散热器的冷媒进气量,从而起到不同的冷却效果,之后执行步骤3。
具体地,判断变频器温度是否大于变频器第一温度阈值:若否,则关闭冷变频器电磁阀30;若是,则将变频器温度设定值与变频器温度反馈值的差值,经PID运算后,得到PID运算结果;将该PID运算结果与三角波进行比较,得到比较结果,该比较结果为PWM驱动信号,将该PWM驱动信号作为冷变频器电磁阀驱动信号F1。其中,变频器温度设定值,是变频器设定温度;变频器设定温度=变频器第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。
判断电机温度是否大于电机第一温度阈值:若否,则关闭冷电机电磁阀20;若是,则将电机温度设定值与电机温度反馈值的差值,经PID运算后,得到PID运算结果;将该PID运算结果与三角波进行比较,得到比较结果,该比较结果为PWM驱动信号,将该PWM驱动信号作为电机电磁阀驱动信号F2。其中,电机温度设定值,是电机设定温度;电机设定温度=电机第一温度阈值+当前电流/额定电流*25。
步骤3、判断压缩机是否在运行状态:若压缩机在运行状态则返回步骤1,继续判断变频器温度(如变频器的功率模块的温度)与电机温度(如电机绕组温度)是否达到各自的第一温度阈值;若压缩机不在运行状态即压缩机停机,则关闭电磁阀。之后,根据上述集成式压缩机的散热和冷却控制流程,往复循环。
在本发明的方案中,电磁阀数量包含但不限定2个,主控芯片包括但不限定DSP芯片。采用电磁阀控制集成式压缩机散热和冷却的冷媒进口,采用光耦驱动电路驱动电磁阀的导通与关断,集成式压缩机散热和冷却的目标温度(即设定温度)根据运行负载的电流适应性变换,电磁阀的控制根据反馈温度与设定温度进行闭环PID调节控制,满足了集成式磁悬浮压缩机对于散热和冷却的需求、且令变频器温度与电机温度相对温度的波动较小。在本发明的方案中,采用电磁阀控制压缩机内变频器与电机的冷却冷媒进口。通过采用电磁阀控制进口冷媒流量,避免压缩机内变频器温度与电机温度过低导致凝露,进而形成短路故障。其中,控制电磁阀相当于控制一个开关的导通与关断,控制电子膨胀阀则需控制其中的步进电机,所以电磁阀相对电子膨胀阀的驱动电路以及控制方式更加简易方便,而且使用电磁阀具有低成本优势。
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,通过针对压缩机内的变频器和电机,在变频器的功率模块和电机绕组处分别设置冷媒流道,引取低温低压的冷媒进入冷媒流道,以使低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,并根据压缩机内的变频器的功率模块温度和电机温度利用电磁阀周期性控制冷媒流道的冷媒进口的流量,以根据压缩机整机的运行工况调整冷媒对变频器的功率模块和电机的冷却程度,周期性控制电磁阀,更准确控制冷媒流量,减小压缩机内变频器与电机的温度波动。
根据本发明的实施例,还提供了对应于压缩机的散热控制装置的一种压缩机。该压缩机可以包括:以上所述的压缩机的散热控制装置。
由于本实施例的压缩机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,通过针对压缩机内的变频器和电机,在变频器的功率模块和电机绕组处分别设置冷媒流道,引取低温低压的冷媒进入冷媒流道,以使低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,并根据压缩机内的变频器的功率模块温度和电机温度利用电磁阀周期性控制冷媒流道的冷媒进口的流量,以根据压缩机整机的运行工况调整冷媒对变频器的功率模块和电机的冷却程度,电磁阀相对电子膨胀阀的驱动电路以及控制方式更加简易方便,而且使用电磁阀具有低成本优势。
根据本发明的实施例,还提供了对应于压缩机的散热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压缩机的散热控制方法。
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,通过针对压缩机内的变频器和电机,在变频器的功率模块和电机绕组处分别设置冷媒流道,引取低温低压的冷媒进入冷媒流道,以使低温低压的冷媒进入压缩机进行换热冷却,并根据压缩机内的变频器的功率模块温度和电机温度利用电磁阀周期性控制冷媒流道的冷媒进口的流量,以根据压缩机整机的运行工况调整冷媒对变频器的功率模块和电机的冷却程度,在变频器的功率模块与电机处于高温状态时,能够及时进行散热和冷却,避免引起变频器的功率模块烧毁或电机退磁损坏,保护变频器的功率模块和压缩机,提升压缩机的运行可靠性和安全性。
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 (10)

1.一种压缩机的散热控制方法,其特征在于,所述压缩机,包括:变频器和电机;在所述变频器的功率模块处设置有第一散热器,在所述电机的绕组处设置有第二散热器;在所述第一散热器的冷媒输入侧、以及所述第二散热器的冷媒输入侧,设置有冷媒流道;所述冷媒流道,用于自所述冷媒流道的冷媒进口,引入具有预设温度和预设压力的冷媒后,分别输送至所述第一散热器和所述第二散热器;在所述冷媒流道与所述第一散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第一电磁阀;在所述冷媒流道与所述第二散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第二电磁阀;所述压缩机的散热控制方法,包括:
在所述压缩机启动后,获取所述变频器的功率模块的温度,记为所述变频器的温度;获取所述电机的绕组温度,记为所述电机的温度;并获取所述压缩机的负载电流;
根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;以及,
根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
2.根据权利要求1所述的压缩机的散热控制方法,其特征在于,其中,
根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:
确定所述变频器的温度是否大于所述变频器的第一温度阈值;
若确定所述变频器的温度小于或等于所述变频器的第一温度阈值,则控制所述第一电磁阀关断;
若确定所述变频器的温度大于所述变频器的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;
和/或,
根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制,包括:
确定所述电机的温度是否大于所述电机的第一温度阈值;
若确定所述电机的温度小于或等于所述电机的第一温度阈值,则控制所述第二电磁阀关断;
若确定所述电机的温度大于所述电机的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制。
3.根据权利要求2所述的压缩机的散热控制方法,其特征在于,其中,
根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:
将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第一设定系数的乘积值,再与所述变频器的第一温度阈值的和值,作为所述变频器的第二温度阈值;
确定所述变频器的温度与所述变频器的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述变频器的温度差值;
对所述变频器的温度差值进行PID运算,得到第一PID运算结果;
将所述第一PID运算结果,与按第一设定周期设置的三角波进行比较,得到第一比较结果;将所述第一比较结果作为第一PWM驱动信号,以按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制;
和/或,
根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:
将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第二设定系数的乘积值,再与所述电机的第一温度阈值的和值,作为所述电机的第二温度阈值;
确定所述电机的温度与所述电机的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述电机的温度差值;
对所述电机的温度差值进行PID运算,得到第二PID运算结果;
将所述第二PID运算结果,与按第二设定周期设置的三角波进行比较,得到第二比较结果;将所述第二比较结果作为第二PWM驱动信号,以按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
4.根据权利要求3所述的压缩机的散热控制方法,其特征在于,所述第一电磁阀的驱动模块为第一光耦驱动模块,和/或,所述第二电磁阀的驱动模块为第二光耦驱动模块;
其中,按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:
按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一光耦驱动模块,以控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制;
和/或,
按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:
按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二光耦驱动模块,以控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩机的散热控制方法,其特征在于,还包括:
在控制所述第一电磁阀周期性地启闭第一设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机;
若确定所述压缩机已停机,则控制所述第一电磁阀关断;
若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;
和/或,
在控制所述第二电磁阀周期性地启闭第二设定时长之后,确定所述压缩机是否已停机;
若确定所述压缩机已停机,则控制所述第二电磁阀关断;
若确定所述压缩机未停机,则返回,以重新根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
6.一种压缩机的散热控制装置,其特征在于,所述压缩机,包括:变频器和电机;在所述变频器的功率模块处设置有第一散热器,在所述电机的绕组处设置有第二散热器;在所述第一散热器的冷媒输入侧、以及所述第二散热器的冷媒输入侧,设置有冷媒流道;所述冷媒流道,用于自所述冷媒流道的冷媒进口,引入具有预设温度和预设压力的冷媒后,分别输送至所述第一散热器和所述第二散热器;在所述冷媒流道与所述第一散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第一电磁阀;在所述冷媒流道与所述第二散热器的冷媒输入侧之间的冷媒管路上,设置有第二电磁阀;所述压缩机的散热控制装置,包括:
获取单元,被配置为在所述压缩机启动后,获取所述变频器的功率模块的温度,记为所述变频器的温度;获取所述电机的绕组温度,记为所述电机的温度;并获取所述压缩机的负载电流;
控制单元,被配置为根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;以及,
所述控制单元,还被配置为根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制。
7.根据权利要求6所述的压缩机的散热控制装置,其特征在于,其中,
所述控制单元,根据所述变频器的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第一电磁阀周期性地启闭,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:
确定所述变频器的温度是否大于所述变频器的第一温度阈值;
若确定所述变频器的温度小于或等于所述变频器的第一温度阈值,则控制所述第一电磁阀关断;
若确定所述变频器的温度大于所述变频器的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制;
和/或,
所述控制单元,根据所述电机的温度、以及所述压缩机的负载电流,控制所述第二电磁阀周期性地启闭,以实现对所述电机的绕组的散热控制,包括:
确定所述电机的温度是否大于所述电机的第一温度阈值;
若确定所述电机的温度小于或等于所述电机的第一温度阈值,则控制所述第二电磁阀关断;
若确定所述电机的温度大于所述电机的第一温度阈值,则根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制。
8.根据权利要求7所述的压缩机的散热控制装置,其特征在于,其中,
所述控制单元,根据所述压缩机的负载电流,利用第一PID闭环控制模块,控制所述第一电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述变频器的功率模块的散热控制,包括:
将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第一设定系数的乘积值,再与所述变频器的第一温度阈值的和值,作为所述变频器的第二温度阈值;
确定所述变频器的温度与所述变频器的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述变频器的温度差值;
对所述变频器的温度差值进行PID运算,得到第一PID运算结果;
将所述第一PID运算结果,与按第一设定周期设置的三角波进行比较,得到第一比较结果;将所述第一比较结果作为第一PWM驱动信号,以按所述第一PWM驱动信号,控制所述第一电磁阀按所述第一设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述变频器的功率模块的散热控制;
和/或,
所述控制单元,根据所述压缩机的负载电流,利用第二PID闭环控制模块,控制所述第二电磁阀周期性地导通和关断,以实现对所述电机的功率模块的散热控制,包括:
将所述压缩机的负载电流与所述压缩机的额定电流的比值,再与第二设定系数的乘积值,再与所述电机的第一温度阈值的和值,作为所述电机的第二温度阈值;
确定所述电机的温度与所述电机的第二温度阈值之间的温度差值,记为所述电机的温度差值;
对所述电机的温度差值进行PID运算,得到第二PID运算结果;
将所述第二PID运算结果,与按第二设定周期设置的三角波进行比较,得到第二比较结果;将所述第二比较结果作为第二PWM驱动信号,以按所述第二PWM驱动信号,控制所述第二电磁阀按所述第二设定周期进行周期性地导通和关断,实现对所述电机的功率模块的散热控制。
9.一种压缩机,其特征在于,包括:如权利要求6至8中任一项所述的压缩机的散热控制装置。
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5中任一项所述的压缩机的散热控制方法。
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