减少空调机组与轨道车辆间共振的方法技术

本发明专利技术公开了一种减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，属于轨道车辆空调技术领域，包括以下步骤：步骤A、判断空调机组是否首次上电，如果是则执行步骤B，否则执行步骤C；步骤B、根据载客量信号计算载客量，如果载客量低于一定的载客数则执行步骤B1，否则执行步骤B2；步骤C、如果检测到压缩机在运行过程中停机，再次启动后不再执行启机后强制在转速R下运行5min的限制，直接按照自动控制模式运行。本发明专利技术的有益技术效果是：本发明专利技术通过控制逻辑来规避车内部件固有频率，减少了振动发生的几率，大大改善了乘客的乘坐舒适性；由于本发明专利技术只是通过优化软件逻辑来实现的避免了大量的诸如更换减震器、更改抱箍等措施造成的成本损失。

【技术实现步骤摘要】
减少空调机组与轨道车辆间共振的方法
本专利技术涉及轨道车辆空调
，具体涉及一种减少空调机组与轨道车辆间共振的方法。
技术介绍
轨道交通车辆主要由车体（车门窗、座椅、扶手等）、设备（照明、空调、乘客信息系统、闭路电视系统等）、走行部（转向架、悬挂系统等）、列车控制系统（列车电气路、制动系统、牵引系统、类车信号通信系统）等多种零部件组成，各个部件均有一定的固有频率。若其中一个或几个部件的运转频率与车体部件的固有频率相同或接近时（如压缩机运转频率与车体（车门窗、座椅、扶手等）部件固有频率），将会产生共振。一般定频空调机组发生共振后，主要是通过调整机组减震器的硬度、压缩机减震器的硬度来调整机组整机输出的振动频率；或者，在压缩机吸排气口增加避震软管来降低压缩机本体对机组的振动传递；或者，改变压缩机抱箍的紧固程度来降低压缩机本体对机组的振动传递；或者采用二级减震的方案，来降低压缩机本体对机组的振动传递；而这几种方法都具有一定的局限性，改善的程度有限，改造的各项成本太高。目前越来越兴起的变频空调机组，具有频率范围更广（30rps-90rps），与车体发生共振的概率较定频机组更大，共振的频率有可能不只一个，若还采用以上几种解决方案，难度将更加加大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供了一种减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，通过对载客量、负荷需求的综合分析，在不同模式下通过合理控制压缩机的运转频率来规避车体的固有频率，从而消除共振点，减少或降低发生共振的几率。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤A、判断空调机组是否首次上电，如果是则执行步骤B，否则执行步骤C；步骤B、根据载客量信号计算载客量，如果载客量低于一定的载客数则执行步骤B1，否则执行步骤B2；步骤B1、压缩机在转速R下运行至少5min后按照自动控制模式执行相关运行频率，如果运行不到5min即满足执行步骤B3的条件则执行步骤B3并立即解除5min限制；步骤B2、如果压缩机按自动控制模式运行时转速小于R，则在转速R下强制运行至少5min后按照自动控制模式执行相关运行频率，如果运行不到5min即满足执行步骤B3的条件则执行步骤B3并立即解除5min限制；步骤B3、如果压缩机按照自动控制模式运行时转速大于R，则在R转速下强制运行30s后按照自动控制模式运行相关频率；步骤C、如果检测到压缩机在运行过程中停机，再次启动后不再执行启机后强制在转速R下运行至少5min的限制，直接按照自动控制模式运行；其中R是45rps-50rps中的任意一个值。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术通过控制逻辑来规避车内部件固有频率，减少了共振发生的几率，大大改善了乘客的乘坐舒适性；由于本专利技术只是通过优化软件逻辑来实现的避免了大量的诸如更换减震器、更改抱箍等措施造成的成本损失；由于软件的可快速更新性，可大大提高整改效率，节约了大量的人力和时间成本；制冷采用多级制冷方式，通过不同模式自动转化调整，可以使室内温度变换率更小，室内温度控制更精确，最大程度的满足室内舒适性要求，为乘客带来更加舒适的体验，可以适应外界更宽的温度环境，满足不同制冷负荷需求，避免长时间满负荷造成的能耗损失，更加节能环保温控更加精细化。下面结合附图对本专利技术进行详细说明。附图说明图1为制冷温控曲线。具体实施方式参见下表，在列车静止未配重时，在压缩机本体以及为压缩机加入减振装置后分别布置振动测点然后在全冷工况（70rps）测试，主要测点的振动加速度（m/s2）结果如下。通过分析表中压缩机全冷70rps时的压缩机振动可知，压缩机本体在70rps运转时振动加速度较大，因车体、空调安装的差异，空载的车体与空调在70rps可能会发生共振，引起部分车厢内振感强烈。为测试压缩机在不同工作频率下的振动情况，空调机组在不同频率下的自振测试结果见下表所示。通过对比表中数据可知，当压缩机从30rps上升到70rps时，压缩机本体振动加速度逐渐增加。同时，根据测试结果可知，可以通过改进车辆空载时压缩机的运转频率，能够避免车体与空调机组发生共振。对于振动感比较明显的车厢，经过对车顶空调的测试，发现压缩机工作在45/50rps时，车内振动感明显减轻；同时检测的原振动感不明显的车厢，未有不良感觉出现。通过分析车厢内振动数据，显示在45/50rps时，车厢内扶手等部位，振动加速度值明显降低。通过分析空调机组压缩机处振动数据，显示在45/50rps时，压缩机振动加速度值明显降低。通过上述的实验数据，可知在车辆空载时，压缩机工作在频率较高时（70rps），空调可能与部分车体产生共振，引起车内振动偏大；可通过降低车辆空载时，压缩机的运转频率解决车辆振动大的问题；降低在一定乘员（载客量低于车厢额定载客数的20%）以下时压缩机的频率，对车内制冷效果没有影响。通过以上分析得知，空调机组中的压缩机的转速在45rps-50rps内，车内振动明显减少或消失，在这个范围内空调机组与车体的共振明显减少。由此，本专利技术提供了一种减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，包括以下步骤。以下步骤中R可以是45rps-50rps中的任意一个值。步骤A、判断空调机组是否首次上电，如果是则执行步骤B，否则执行步骤C。步骤B、根据载客量信号计算载客量，如果载客量低于一定的载客数（载客量低于车厢额定载客数的20%）则执行步骤B1，否则执行步骤B2。在此步骤中载客量的计算公式为（网络发送车厢数据-车重*k）/旅客平均重量，其中旅客平均重量为61kg，k为1.1或1.05（根据不同车型进行选择）。步骤B1、压缩机在转速R下运行至少5min后按照自动控制模式执行相关运行频率，如果运行不到5min即满足执行步骤B3的条件则执行步骤B3并立即解除5min限制。在本实施例中压缩机的运行时间限定在5min。步骤B2、如果压缩机按自动控制模式运行时转速小于R，则在转速R下强制运行至少5min后按照自动控制模式执行相关运行频率，如果运行不到5min即满足执行步骤B3的条件则执行步骤B3并立即解除5min限制。步骤B3、如果压缩机按照自动控制模式运行时转速大于R，则在转速R下强制运行30s（因为当运转频率大于R的上限值50rps，即当压缩机需求转速为50-70rps时，压缩机的最小回油运转时间为≥30s即可以保证压缩机充分润滑）后按照自动控制模式运行相关频率。步骤C、如果检测到压缩机在运行过程中停机，再次启动后不再执行启机后强制在转速R下运行至少5min的限制，直接按照自动控制模式运行（因为在实际运营过程中，压缩机非断电引起的停机时间比较短，可以认为压缩机不需要专门执行回油程序）。在本专利技术的以上步骤中，压缩机在转速45rps-50rps的范围内是不产生共振或者共振较小时的运行频率，运转最少5min的限制是为了满足压缩机最小回油时间而设定，必须保证在高转速下短时间内将压缩机内的润滑油完全循环回来，保证压缩机内部电机及轴承充分润滑。上述步骤中自动控制模式包括通风模式以及5级制冷模式，如下表所示。上表中INVCPS1和INVCPS2分别是控制对应压缩机的变频器控制的变频频率。空调机组根据当前目标温度，每次开机时先强制通风1分钟，而后根据制冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤A、判断空调机组是否首次上电，如果是则执行步骤B，否则执行步骤C；步骤B、根据载客量信号计算载客量，如果载客量低于一定的载客数则执行步骤B1，否则执行步骤B2；步骤B1、压缩机在转速R下运行至少5min后按照自动控制模式执行相关运行频率，如果运行不到5min即满足执行步骤B3的条件则执行步骤B3并立即解除5min限制；步骤B2、如果压缩机按自动控制模式运行时转速小于R，则在转速R下强制运行至少5min后按照自动控制模式执行相关运行频率，如果运行不到5min即满足执行步骤B3的条件则执行步骤B3并立即解除5min限制；步骤B3、如果压缩机按照自动控制模式运行时转速大于R，则在转速R下强制运行30s后按照自动控制模式运行相关频率；步骤C、如果检测到压缩机在运行过程中停机，再次启动后不再执行启机后强制在转速R下运行至少5min的限制，直接按照自动控制模式运行；其中R是45rps‑50rps中的任意一个值。

【技术特征摘要】
1.一种减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤A、判断空调机组是否首次上电，如果是则执行步骤B，否则执行步骤C；步骤B、根据载客量信号计算载客量，如果载客量低于一定的载客数则执行步骤B1，否则执行步骤B2；步骤B1、压缩机在转速R下运行至少5min后按照自动控制模式执行相关运行频率，如果运行不到5min即满足执行步骤B3的条件则执行步骤B3并立即解除5min限制；步骤B2、如果压缩机按自动控制模式运行时转速小于R，则在转速R下强制运行至少5min后按照自动控制模式执行相关运行频率，如果运行不到5min即满足执行步骤B3的条件则执行步骤B3并立即解除5min限制；步骤B3、如果压缩机按照自动控制模式运行时转速大于R，则在转速R下强制运行30s后按照自动控制模式运行相关频率；步骤C、如果检测到压缩机在运行过程中停机，再次启动后不再执行启机后强制在转速R下运行至少5min的限制，直接按照自动控制模式运行；其中R是45rps-50rps中的任意一个值。2.根据权利要求1所述的减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，其特征在于步骤B中载客量的计算公式为（网络发送车厢数据-车重*k）/旅客平均重量，其中旅客平均重量为61kg，k为1.1或1.05。3.根据权利要求1所述的减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，其特征在于步骤B中如果载客量低于车厢额定载客数的20%则执行步骤B1，否则执行步骤B2。4.根据权利要求1所述的减少空调机组与轨道车辆间共振的方法，其特征在于所述自动控制模式包括通风模式以及5级制冷模式；在自动控制模式下，根据检测到的回风温度Ti以及设定的目标温度Tic实现通风模式与制冷模式以及多级制冷模式间的切换，其包括（1）、通风模式与一级制冷模式间的切换：当空调系统在通风模式下运行1分钟后，如果满足Tic+2℃≥Ti＞Tic+0.8℃则由通风模式切换为一级制冷模式；当在一级制冷模式下运行30s后，如果满足Ti＜Tic-0.8℃则由一级制冷模式切换为通风模式；（2）、各级制冷模式间的切换：当空调系统在某一级制冷模式下运行，如果检测到Tic-0.8℃≤Ti≤Tic+0.8℃则保持当前模式；当空调系统在某一级制冷模式下运行1分钟后，如果检测到Tic+2℃≥Ti＞Tic+0.8℃且持续5s，则制冷模式自动上升一级；当空...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永进，冯旭伟，魏来，张瑞刚，
申请(专利权)人：石家庄国祥运输设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13