一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于制冷设备控制领域，提供了一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统。在本发明专利技术中，通过在直流变频空调上电后，在预设启动时间内向空调压缩机的电机输出相应的工作电流以使空调压缩机的电机快速启动工作，如果在预设启动时间到来时，空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速，则根据预设电流频率增量值调整工作电流以使空调压缩机的电机的转速达到目标平衡转速，进而实现在短时间内将空调压缩机的电机转速提升至目标平衡转速以完成空调压缩机的快速启动，达到提升开机制冷/制热速度的目的。

A starting control method and system for a DC frequency conversion air conditioner compressor

The invention is suitable for the control field of refrigeration equipment, and provides a starting control method and system for a DC frequency conversion air conditioner compressor. In the invention, the DC inverter air conditioner after power on, in the default start motor to the air conditioning compressor output current to the motor compressor start working quickly, if the preset start time, motor speed air-conditioning compressor speed is less than the target balance, according to the preset current frequency increment value adjustment the working current to the motor compressor speed achieved balance speed, and in a short period of time will improve the motor speed to balance speed air conditioning compressor to complete the quick start air conditioning compressor, improve starting cooling / heating speed.

【技术实现步骤摘要】
一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统
本专利技术属于制冷设备控制领域，尤其涉及一种直流变频空调压缩机的启动控制方法及系统。
技术介绍
目前，在空调制冷设备中，直流变频空调因其具备能耗低和温度控制性能强的优点而受到广大消费者的认可和采用。而在炎热的夏天或寒冷的冬天，空调上电开机后实现室内温度下降或上升的速度快慢会直接影响制冷或制热舒适度，所以开机制冷/制热的速度是衡量空调产品温度控制性能的重要指标之一。在现有的直流变频空调中，普遍采用一种直流变频空调压缩机的启动控制方法，其在上电启动后，先在一特定时间内对压缩机的电机转子进行定位，定位完成后便开始以恒定转速或从速度为零开始拖动电机转子，但电机转子在拖动过程中的转速保持在300r/min以下，速度闭环控制以后，逐步增大电机工作电流使电机转子的转速以1Hz/s或更小的加速度上升至3000r/min以上；前述的转速的单位为r/min(转/分钟)，1Hz等于60r/min，Hz/s为电机转子的旋转加速度或减速度单位。虽然现有技术能够实现对压缩机的启动控制并使压缩机达到预设的转速，使开机制冷/制热速度得到一定的提升，但电机转子以1Hz/s的加速度从60r/min上升至3000r/min以上的时间需要50秒左右，所耗费的时间较长，从而使空调开机制冷/制热的速度慢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种直流变频空调压缩机的启动控制方法，旨在解决现有的直流变频空调所存在的开机制冷/制热的速度慢的问题。本专利技术是这样实现的，一种直流变频空调压缩机的启动控制方法，所述启动控制方法包括以下步骤：在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据所述空调压缩机的电机转速与所述目标平衡转速的差值获取电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速；所述预设启动时间的取值范围为[1s,15s]，所述目标平衡转速的取值范围为[2400r/min,6000r/min]。本专利技术的另一目的还在于提供一种直流变频空调压缩机的启动控制系统，所述启动控制系统包括：电流供给模块与调整模块，用于在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据所述空调压缩机的电机转速与所述目标平衡转速的差值获取电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速。在本专利技术中，通过在直流变频空调上电后，在预设启动时间内向空调压缩机的电机输出相应的工作电流以使空调压缩机的电机快速启动工作，如果在所述预设启动时间到来时，所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速，则根据预设电流频率增量值调整所述工作电流以使空调压缩机的电机的转速达到目标平衡转速，进而实现在短时间内将空调压缩机的电机转速提升至目标平衡转速以完成空调压缩机的快速启动，达到提升开机制冷/制热速度的目的，从而解决了现有的直流变频空调所存在的开机制冷/制热的速度慢的问题。通过本专利技术所提供的技术方案，直流变频空调压缩机的转速在启动时可在5秒至15秒，甚至更短的时间内达到3000r/min，而现有技术需要50秒至60秒的时间才能使压缩机的电机转速达到3000r/min，相比之下，本专利技术中直流变频空调压缩机在启动阶段可节约30秒至50秒的时间，从而实现快速的开机制冷/制热，提高用户的舒适性。附图说明图1是本专利技术实施例所提供的直流变频空调压缩机的启动控制方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例所涉及的永磁同步电机的电流控制环路与速度控制环路的示意图；图3是现有技术的空调启动控制方法所涉及的空调压缩机启动过程与工作电流波形示意图；图4是本专利技术实施例所提供的启动控制方法所涉及的空调压缩机启动过程与工作电流波形示意图；图5是与图3和图4对应的空调压缩机的电机转速的变化曲线图。图6是本专利技术实施例所提供的直流变频空调的启动控制系统的结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在本专利技术实施例中，通过在直流变频空调上电后，在预设启动时间内向空调压缩机的电机输出相应的工作电流以使空调压缩机的电机快速启动工作，如果在预设启动时间到来时，空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速，则根据预设电流频率增量值调整工作电流以使空调压缩机的电机的转速达到目标平衡转速，进而实现在短时间内将空调压缩机的电机转速提升至目标平衡转速以完成空调压缩机的快速启动，达到提升开机制冷/制热速度的目的。图1示出了本专利技术实施例所提供的直流变频空调压缩机的启动控制方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本专利技术相关的部分，详述如下：在步骤S1中，在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到目标平衡转速。其中，预设启动时间的取值范围为[1s,15s]，s为时间单位“秒”；目标平衡转速是空调压缩机启动后，系统平衡所需的电机转速，其取值范围为[2400r/min,6000r/min]；当空调压缩机的电机的转速达到该目标平衡转速时，则表明空调压缩机已经正常启动并进入常规工作状态。在本专利技术实施例中，步骤S1具体包括以下步骤：根据预设电流频率值和预设电流幅值在预设启动时间内向空调压缩机的电机持续输出相应的工作电流；当空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到目标平衡转速。对于上述根据预设电流频率增量值调整所述工作电流的步骤，其还可具体为：根据空调压缩机的电机转速与目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值，按照该平衡电流频率增量值增大当前输出至空调压缩机的电机的工作电流，并将增大后的工作电流输出至空调压缩机的电机使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速。其中，预设电流频率值和预设电流幅值用于对空调压缩机的电机在空调启动初始时刻的工作电流进行限定，确定工作电流的目的就是使空调压缩机的电机按照恒定转速转动。在本专利技术实施例中，预设电流频率值的取值范围为[1Hz,25Hz]；预设启动时间的取值范围为[1s,8s]，预设电流幅值的取值范围为I1为空调压缩机的电机的额定工作电流值，I2为空调压缩机的电机的最小退磁电流，I1和I2在空调压缩机出厂时就已确定，所以两者均为定值，对电流幅值进行限定主要是为了确保空调压缩机的电机转子在启动工作时能够被电机定子的电流同步拖动，并保证电机转子不因电机定子流过大电流而退磁。在本专利技术其他实施例中，为了使空调压缩机的电机在快速启动阶段能够达到一个良好的平衡转速，以保证电机不因转速过快而损坏，目标平衡转速的取值范围优选为[3000r/min,4200r/min]。此外，预设电流频率值的取值范围可优选为[10Hz,20Hz]，且预设启动时间的取值范围也可相应地优选为[2s,3s]，这样可以使空调压缩机在2s-3s的时间内快速启动并达到上述的目标平衡转速，从而进一步地提升开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流变频空调压缩机的启动控制方法，其特征在于，所述启动控制方法包括以下步骤：在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据所述空调压缩机的电机转速与所述目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速；所述目标平衡转速是空调压缩机启动后，系统平衡所需的电机转速；所述预设启动时间的取值范围为[1s,15s]，所述目标平衡转速的取值范围为[2400r/min,6000r/min]；所述在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据平衡电流频率增量值调整所述工作电流的步骤具体包括以下步骤：根据预设电流频率值和预设电流幅值在预设启动时间内向空调压缩机的电机持续输出相应的工作电流；当所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据所述空调压缩机的电机转速与所述目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速；所述启动控制方法还包括以下步骤：当所述空调压缩机的电机转速大于或等于所述目标平衡转速时，计时并在到达预设平衡运转时间时将所述电机转速与目标转速进行比较；当所述电机转速小于所述目标转速时，根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标转速；所述电流频率增量值的取值范围由与所述目标转速对应的空调压缩机的电机工作电流和空调压缩机的电机转速从所述目标平衡转速达到所述目标转速的时间确定。...

【技术特征摘要】
1.一种直流变频空调压缩机的启动控制方法，其特征在于，所述启动控制方法包括以下步骤：在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据所述空调压缩机的电机转速与所述目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速；所述目标平衡转速是空调压缩机启动后，系统平衡所需的电机转速；所述预设启动时间的取值范围为[1s,15s]，所述目标平衡转速的取值范围为[2400r/min,6000r/min]；所述在预设启动时间内向空调压缩机输出工作电流，并当所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据平衡电流频率增量值调整所述工作电流的步骤具体包括以下步骤：根据预设电流频率值和预设电流幅值在预设启动时间内向空调压缩机的电机持续输出相应的工作电流；当所述空调压缩机的电机转速小于目标平衡转速时，根据所述空调压缩机的电机转速与所述目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值以持续调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速；所述启动控制方法还包括以下步骤：当所述空调压缩机的电机转速大于或等于所述目标平衡转速时，计时并在到达预设平衡运转时间时将所述电机转速与目标转速进行比较；当所述电机转速小于所述目标转速时，根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整所述工作电流使空调压缩机的电机转速达到所述目标转速；所述电流频率增量值的取值范围由与所述目标转速对应的空调压缩机的电机工作电流和空调压缩机的电机转速从所述目标平衡转速达到所述目标转速的时间确定。2.如权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述预设电流频率值的取值范围为[1Hz,25Hz]；所述预设启动时间的取值范围为[1s,8s]；所述预设电流幅值的取值范围为I1为空调压缩机的电机的额定工作电流值，I2为空调压缩机的电机的最小退磁电流；所述目标平衡转速的取值范围为[3000r/min,4200r/min]。3.如权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述预设平衡运转时间的取值范围为[30s,50s]。4.如权利要求2所述的启动控制方法，其特征在于，所述预设电流频率值的取值范围为[10Hz,20Hz]；所述预设启动时间的取值范围为[2s,3s]。5.如权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述根据平衡电流频率增量值调整所述工作电流的步骤具体为：根据所述空调压缩机的电机转速与所述目标平衡转速的差值获取平衡电流频率增量值，按照所述平衡电流频率增量值增大当前输出至空调压缩机的电机的工作电流，并将增大后的工作电流输出至空调压缩机的电机使空调压缩机的电机转速达到所述目标平衡转速。6.如权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述根据用户的温度设置以对应的电流频率增量值调整所述工作电流的步骤具体包括以下步骤：根据用户的温度设置计算相应的电流频率增量值；按照所述电流频率增量值增大当前输出至空调压缩机的电机的工作电流，并输出增大后的工作电流至空调压缩机的电机。7.如权利要求1所述的启动控制方法，其特征在于，所述预设启动时间包括转子定位阶段、电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱良红，梁国强，曾祥兵，陈建昌，付新，罗宇华，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44