專利名稱：一種變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法。
背景技術(shù)：
變頻空調(diào)是在普通空調(diào)的基礎(chǔ)上選用了變頻專用壓縮機，增加了變頻控制系統(tǒng)。它的基本結(jié)構(gòu)和制冷原理和普通空調(diào)完全相同。變頻空調(diào)的主機是自動進行無級變速的，它可以根據(jù)房間情況自動提供所需的冷(熱)量；當(dāng)室內(nèi)溫度達到期望值后，空調(diào)主機則以能夠準(zhǔn)確保持這一溫度的恒定速度運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)“不停機運轉(zhuǎn)”，從而保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定?！白冾l”采用了比較先進的技術(shù)，啟動時電壓較小，可在低電壓和低溫度條件下啟動，這對于某些地區(qū)由于電壓不穩(wěn)定或冬天室內(nèi)溫度較低而空調(diào)難以啟動的情況，有一定的改善作用。由于實現(xiàn)了壓縮機的無級變速，它也可以適應(yīng)更大面積的制冷制熱需求。所謂的“變頻空調(diào)”是與傳統(tǒng)的“定頻空調(diào)”相比較而產(chǎn)生的概念。眾所周知，我國的電網(wǎng)電壓為220伏、50赫茲，在這種條件下工作的空調(diào)稱之為“定頻空調(diào)”。由于供電頻率不能改變，傳統(tǒng)的定頻空調(diào)的壓縮機轉(zhuǎn)速基本不變，依靠其不斷地“開、停”壓縮機來調(diào)整室內(nèi)溫度，其一開一停之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多電能。而與之相比，“變頻空調(diào)”變頻器改變壓縮機供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機轉(zhuǎn)速。依靠壓縮機轉(zhuǎn)速的快慢達到控制室溫的目的，室溫波動小、電能消耗少，其舒適度大大提高。供電頻率高，壓縮機轉(zhuǎn)速快，空調(diào)器制冷(熱)量就大；而當(dāng)供電頻率較低時，空調(diào)器制冷(熱)量就小，這就是所謂“變頻”的原理。而運用變頻控制技術(shù)的變頻空調(diào)，可根據(jù)環(huán)境溫度自動選擇制熱、制冷和除濕運轉(zhuǎn)方式，使居室在短時間內(nèi)迅速達到所需要的溫度并在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)下以較小的溫差波動，實現(xiàn)了快速、節(jié)能和舒適控溫效果。因此，變頻空調(diào)更加符合綠色環(huán)保的要求，近年來備受推 ο從上述內(nèi)容可以看出，對于變頻空調(diào)來說,最核心的心臟部件就是變頻壓縮機,在各種使用工況下都能讓壓縮機保持可靠的運行是控制的關(guān)鍵。對轉(zhuǎn)子式壓縮機來說，最擔(dān)心的就是吸氣口吸入的是液態(tài)冷媒，且會發(fā)生冷媒不斷在壓縮機內(nèi)部冷凝的現(xiàn)象。此時雖然壓縮機內(nèi)部冷凍機油看上去很充分、但實際上冷凍機油已經(jīng)被冷媒稀釋或者置換，這種稀釋的冷凍機油通過壓縮機供油泵送到各機械摩擦部位，造成實際運轉(zhuǎn)油膜強度不充分的狀況，導(dǎo)致壓縮機機械摩擦部異常磨耗，甚至卡缸?，F(xiàn)有的做法是通過在空調(diào)性能設(shè)計時，采用被動的控制手段，對壓縮機的儲液罐和壓縮腔部位增加視液鏡來觀測，模擬用戶使用的各種惡劣工況和使用情形來判斷，但是往往由于性能設(shè)計時并不能想到或者模擬到所有的使用情形和工況，所以依然存在對壓縮機的異常損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠保證壓縮機的可靠運轉(zhuǎn)、延長壓縮機使用壽命的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，在家用變頻空調(diào)室外機上增設(shè)兩個溫度傳感器，一個設(shè)于冷凝器中部，另一個設(shè)于壓縮機缸體底部，包括如下步驟:
51.開機并初始化室外變頻壓縮機的電子膨脹閥，將電子膨脹閥的開度設(shè)定為初始值，并以該初始值固定開度運行預(yù)定的時間；
52.制冷運行的BSH設(shè)定:在壓縮機運行了上述預(yù)定時間后，采集室外換熱器中部的溫度T11和壓縮機底部的溫度T12溫度，并作差值計算，其差值定義為BSH= T12- T11 ；
制熱運行的BSH設(shè)定:在壓縮機運行了預(yù)定時間后，采集室內(nèi)換熱器中部的溫度T21和壓縮機底部的溫度T22溫度，并作差值計算，其差值定義為BSH= T22- T21 ；
根據(jù)BSH值的不同劃分為第一區(qū)間，第二區(qū)間，第三區(qū)間，第四區(qū)間共4個區(qū)間；· 53.根據(jù)BSH所處的區(qū)間，調(diào)整電子膨脹閥的開度，具體為:
531.如果BSH處在第一區(qū)間時，將電子膨脹閥的開度SF在現(xiàn)有基礎(chǔ)上減小第一設(shè)定步數(shù)值的開度，并保持該開度運行設(shè)定時間一；再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小第一設(shè)定步數(shù)值的開度，并保持該開度再運行設(shè)定時間一；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍；
532.如果BSH值處在第二區(qū)間時，電子膨脹閥的開度SF在現(xiàn)有基礎(chǔ)上減小第二設(shè)定步數(shù)值的開度，并保持該開度運行設(shè)定時間二 ；再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小第二設(shè)定步數(shù)值的開度，并保持該開度再運行設(shè)定時間二 ；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍；所述第二設(shè)定步數(shù)值為第一設(shè)定步數(shù)值的一半；
533.如果BSH值處在第三區(qū)間時，電子膨脹閥的開度減小的步數(shù)等于BSH值，并保持該開度運行設(shè)定時間三，再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小開度，減小的開度值等于當(dāng)時的BSH值，并保持該開度再運行設(shè)定時間三；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍；
534.如果BSH值在第四區(qū)間時，電子膨脹閥的開度值不做調(diào)整。其中，所述BSH在第一區(qū)間、第二區(qū)間、第三區(qū)間和第四區(qū)間的溫度范圍設(shè)定如下:
第一區(qū)間:BSH≤-5°C ；
第二區(qū)間:_5°C≤ BSH < (TC ；
第三區(qū)間:0°C≤BSH < 50C ；
第四區(qū)間:BSH>5°C。其中，對步驟S3中所述的各個區(qū)間的電子膨脹閥的開度做如下設(shè)定，設(shè)置電子膨脹閥的最小開度SFmin和最大開度SFmax,電子膨脹閥的開度范圍限制在SFmin和SFmax之間。S4.當(dāng)電子膨脹閥開度值已達到最小開度SFmin，但是BSH值依然滿足步驟S3中所述的第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間中的任一種時，對壓縮機的頻率控制做如下設(shè)定:
S41.壓縮機的頻率在現(xiàn)有的壓縮機的目標(biāo)頻率基礎(chǔ)上增加一設(shè)定頻率值作為壓縮機的下一個目標(biāo)頻率，并保持此頻率運行設(shè)定時間四；如果BSH值還是滿足步驟S3中的第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間之中的任何一種時，在現(xiàn)有目標(biāo)頻率的基礎(chǔ)上再增加上述設(shè)定頻率值作為壓縮機的下一個目標(biāo)頻率，并保持此頻率運行設(shè)定時間四；以此類推，直到BSH值能夠滿足步驟S3中的第四區(qū)間要求；
S42.設(shè)置壓縮機的最大運行頻率值為Fmax，壓縮機的目標(biāo)頻率值必須在Fmax以下，當(dāng)目標(biāo)頻率值已達到Fmax，但是BSH值依然不能滿足步驟S3中的第四區(qū)間的要求，且在此目標(biāo)頻率下運行的時間持續(xù)設(shè)定時間五時，為保護壓縮機，停壓縮機。進一步的,所述步驟SI中壓縮機運行的預(yù)定時間為5min。進一步的，所述步驟S3中的設(shè)定時間一、設(shè)定時間二和設(shè)定時間三相同，均為tl。進一步的，所述步驟S32中的第二設(shè)定步數(shù)值的范圍是5-100步，最佳的，所述步驟S31中的第一設(shè)定步數(shù)值為20步，所述步驟S32中的第二設(shè)定步數(shù)值為10步。進一步的，所述步驟S4中設(shè)定時間四也為tl，所述設(shè)定時間五為t2，t2為tl的兩倍。其中，所述tl的范圍是l(T300s。進一步的，所述步驟S4中設(shè)定頻率值為5Hz。進一步的，所述另一個溫度傳感器設(shè)于壓縮機缸體底部中間位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:本發(fā)明的變頻空調(diào)壓縮機主動式控制方法，只需增加兩個低成本的溫度傳感器，通過對壓縮機控制模式的改進，實現(xiàn)了空調(diào)器的室外壓縮機能夠根據(jù)冷凝溫度和壓縮機底部缸體溫度差值自適應(yīng)調(diào)節(jié)運行，保證了壓縮機的可靠運轉(zhuǎn)，大大減小了壓縮機損害的可能，進而延長了壓縮機的使用壽命。本發(fā)明的變頻空調(diào)壓縮機主動式控制方法，是一種智能保護控制模式，為主動閉環(huán)式保護控制模式，相比較于現(xiàn)有的被動開環(huán)設(shè)計，具有控制準(zhǔn)確，溫度范圍使用廣和對用戶使用環(huán)境自適應(yīng)強的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明的變頻空調(diào)壓縮機主動式控制方法的控制流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明。實施例1
如圖1所示為本發(fā)明的變頻空調(diào)壓縮機主動式控制方法的控制流程圖，在家用變頻空調(diào)室外機上增設(shè)兩個溫度傳感器，一個設(shè)于冷凝器中部，另一個設(shè)于壓縮機缸體底部中間位置，包括如下步驟:
S1.開機并初始化室外變頻壓縮機的電子膨脹閥，將電子膨脹閥的開度設(shè)定為初始值，并以該初始值固定開度運行預(yù)定的時間。S2.制冷運行的BSH設(shè)定:在壓縮機運行了上述預(yù)定時間后，采集室外換熱器中部的溫度T11和壓縮機底部的溫度T12溫度，并作差值計算，其差值定義為BSH= T12- T11 ；
制熱運行的BSH設(shè)定:在壓縮機運行了預(yù)定時間后，采集室內(nèi)換熱器中部的溫度T21和壓縮機底部的溫度T22溫度，并作差值計算，其差值定義為BSH= T22- T21 ；
根據(jù)BSH值的不同劃分為第一區(qū)間，第二區(qū)間，第三區(qū)間，第四區(qū)間共4個區(qū)間，具體劃分方式設(shè)定如下:
第一區(qū)間:BSH彡-5°C ；第二區(qū)間:_5°C≤ BSH < O0C ；
第三區(qū)間:0°C≤BSH < 5°C ；
第四區(qū)間:BSH>5°C。S3.根據(jù)BSH所處的區(qū)間，調(diào)整電子膨脹閥的開度，具體為:
531.如果BSH處在第一區(qū)間時，將電子膨脹閥的開度SF在現(xiàn)有基礎(chǔ)上減小20步的開度，并保持該開度運行tl (tl代表運行的時長值)時間；再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小開度20步，并保持該開度再運行tl時間；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍；
532.如果BSH值處在第二區(qū)間時，電子膨脹閥的開度SF在現(xiàn)有基礎(chǔ)上減小10步的開度，并保持該開度運行tl時間；再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小開度10步，并保持該開度再運行tl時間；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍；
533.如果BSH值處在第三區(qū)間時，電子膨脹閥的開度減小的步數(shù)等于BSH值，并保持該開度運行tl時間，再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小開度，減小的開度值等于當(dāng)時的BSH值，并保持該開度再運行tl時間；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍；
534.如果BSH值在第四區(qū)間時，電子膨脹閥的開度值不做調(diào)整。其中，步驟S31中的步數(shù)值為S32中的步數(shù)值的兩倍，步驟S32中的步數(shù)值還可以取5步、10步、36步或100步或者其他任何在5 100步之間的數(shù)值。本發(fā)明的重點是電子膨脹閥的開度SF的變化趨勢，而不是每次變化時具體變化的步數(shù)值。對步驟S3中所述的各個區(qū)間的電子膨脹閥的開度做如下設(shè)定，設(shè)置電子膨脹閥的最小開度SFmin和最大開度SFmax,電子膨脹閥的開度范圍限制在SFmin和SFmax之間。S4.當(dāng)電子膨脹閥開度值已達到最小開度SFmin，但是BSH值依然滿足步驟S3中所述的第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間中的任一種時，對壓縮機的頻率控制做如下設(shè)定:
541.壓縮機的頻率在現(xiàn)有的壓縮機的目標(biāo)頻率基礎(chǔ)上增加5Hz作為壓縮機的下一個目標(biāo)頻率，并保持此頻率運行tl時間；如果BSH值還是滿足步驟S3中的第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間之中的任何一種時，在現(xiàn)有目標(biāo)頻率的基礎(chǔ)上再增加5Hz作為壓縮機的下一個目標(biāo)頻率，并保持此頻率運行tl時間；以此類推，直到BSH值能夠滿足步驟S3中的第四區(qū)間要求；
542.設(shè)置壓縮機的最大運行頻率值為Fmax，壓縮機的目標(biāo)頻率值必須在Fmax以下，當(dāng)目標(biāo)頻率值已達到Fmax，但是BSH值依然不能滿足步驟S3中的第四區(qū)間的要求，且在此目標(biāo)頻率下運行的時間持續(xù)t2 (t2也代表運行的時長值)時間時，為保護壓縮機，停壓縮機。其中，在本實施例中，tl為90s, t2為180s,當(dāng)然，tl也可以是10s、25s、155s或300s，或者其他在l(T300s之間的任意數(shù)值，本實施例只是以一個較為優(yōu)選的時間作為示例，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。上述實施例是本發(fā)明的較佳實施方案，應(yīng)該理解的是，上述實施例并不用于限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理的宗旨的情況下，對上述實施例所做的變化、修改、替換和變形，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，在家用變頻空調(diào)室外機上增設(shè)兩個溫度傳感器，一個設(shè)于冷凝器中部，另一個設(shè)于壓縮機缸體底部，包括如下步驟: 51.開機并初始化室外變頻壓縮機的電子膨脹閥，將電子膨脹閥的開度設(shè)定為初始值，并以該初始值固定開度運行預(yù)定的時間； 52.制冷運行的BSH設(shè)定:在壓縮機運行了上述預(yù)定時間后，采集室外換熱器中部的溫度T11和壓縮機底部的溫度T12溫度，并作差值計算，其差值定義為BSH= T12- T11 ； 制熱運行的BSH設(shè)定:在壓縮機運行了預(yù)定時間后，采集室內(nèi)換熱器中部的溫度T21和壓縮機底部的溫度T22溫度，并作差值計算，其差值定義為BSH= T22- T21 ； 根據(jù)BSH值的不同劃分為第一區(qū)間，第二區(qū)間，第三區(qū)間，第四區(qū)間共4個區(qū)間； 53.根據(jù)BSH所處的區(qū)間，調(diào)整電子膨脹閥的開度，具體為: 531.如果BSH處在第一區(qū)間時，將電子膨脹閥的開度SF在現(xiàn)有基礎(chǔ)上減小第一設(shè)定步數(shù)值的開度，并保持該開度運行設(shè)定時間一；再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小第一設(shè)定步數(shù)值的開度，并保持該開度再運行設(shè)定時間一；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍； 532.如果BSH值處在第二區(qū)間時，電子膨脹閥的開度SF在現(xiàn)有基礎(chǔ)上減小第二設(shè)定步數(shù)值的開度，并保持該開度運行設(shè)定時 間二 ；再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小第二設(shè)定步數(shù)值的開度，并保持該開度再運行設(shè)定時間二 ；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍；所述第二設(shè)定步數(shù)值為第一設(shè)定步數(shù)值的一半； 533.如果BSH值處在第三區(qū)間時，電子膨脹閥的開度減小的步數(shù)等于BSH值，并保持該開度運行設(shè)定時間三，再計算BSH值，如果還是滿足以上的條件，繼續(xù)減小開度，減小的開度值等于當(dāng)時的BSH值，并保持該開度再運行設(shè)定時間三；以此類推；直到BSH值退出此區(qū)間的適用范圍； 534.如果BSH值在第四區(qū)間時，電子膨脹閥的開度值不做調(diào)整； 其中，上述各個區(qū)間的電子膨脹閥的開度做如下設(shè)定，設(shè)置電子膨脹閥的最小開度SFmin和最大開度SFmax,電子膨脹閥的開度范圍限制在SFmin和SFmax之間； 54.當(dāng)電子膨脹閥開度值已達到最小開度SFmin，但是BSH值依然滿足步驟S3中所述的第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間中的任一種時，對壓縮機的頻率控制做如下設(shè)定: 541.壓縮機的頻率在現(xiàn)有的壓縮機的目標(biāo)頻率基礎(chǔ)上增加一設(shè)定頻率值作為壓縮機的下一個目標(biāo)頻率，并保持此頻率運行設(shè)定時間四；如果BSH值還是滿足步驟S3中的第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間之中的任何一種時，在現(xiàn)有目標(biāo)頻率的基礎(chǔ)上再增加上述設(shè)定頻率值作為壓縮機的下一個目標(biāo)頻率，并保持此頻率運行設(shè)定時間四；以此類推，直到BSH值能夠滿足步驟S3中的第四區(qū)間要求； 542.設(shè)置壓縮機的最大運行頻率值為Fmax，壓縮機的目標(biāo)頻率值必須在Fmax以下，當(dāng)目標(biāo)頻率值按照S41的方法調(diào)整到已達到Fmax，但是BSH值依然不能滿足步驟S3中的第四區(qū)間的要求，且在此目標(biāo)頻率下運行的時間持續(xù)設(shè)定時間五時，停壓縮機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述BSH在第一區(qū)間、第二區(qū)間、第三區(qū)間和第四區(qū)間的溫度范圍設(shè)定如下: 第一區(qū)間:BSH彡-5°C ； 第二區(qū)間:_5°C彡 BSH < (TC ；第三區(qū)間:0°C彡BSH < 5°C ； 第四區(qū)間:BSH>5°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述步驟SI中壓縮機運行的預(yù)定時間為5min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述步驟S3中的設(shè)定時間一、設(shè)定時間二和設(shè)定時間三相同，均為tl。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述步驟S32中的第二設(shè)定步數(shù)值的范圍是5-100步。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述步驟S31中的第一設(shè)定步數(shù)值為20步，所述步驟S32中的第二設(shè)定步數(shù)值為10步。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述步驟S4中設(shè)定時間四為tl，所述設(shè)定時間五為t2，t2為tl的兩倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述tl的范圍是10 300s。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述步驟S4中設(shè)定頻率值為5Hz。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，其特征在于，所述另一個溫度傳感器設(shè)于壓縮機缸體底 部中間位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變頻空調(diào)壓縮機主動式保護控制方法，在家用變頻空調(diào)室外機上增設(shè)兩個溫度傳感器，包括如下步驟S1.開機，讓電子膨脹閥的開度以設(shè)定的初始值運行預(yù)定的時間；S2.根據(jù)不同運行模式，進行BSH值的設(shè)定，并根據(jù)BSH值的不同劃分為四個區(qū)間；S3.根據(jù)BSH所處的區(qū)間，調(diào)整電子膨脹閥的開度，各個區(qū)間的電子膨脹閥的開度須限制在SFmin和SFmax之間；S4.當(dāng)電子膨脹閥開度值已達到最小開度SFmin，但是BSH值依然滿足步驟S3中所述的第一區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間中的任一種時，對壓縮機的頻率控制做相應(yīng)設(shè)定。本發(fā)明能夠保證壓縮機的可靠運轉(zhuǎn)、延長壓縮機使用壽命。
文檔編號F24F11/02GK103162392SQ201310067639
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月4日
發(fā)明者呂根貴, 譚裕鋒, 鄒海如, 任艷芳 申請人:海信科龍電器股份有限公司, 廣東科龍空調(diào)器有限公司