一种变频风冷模块最低运转频率获取方法技术

本发明专利技术提供了一种变频风冷模块最低运转频率获取方法，以风冷模块EC风机最低转速为前提，通过采集不同工况下机组的运行环境温度及出水温度，获取变频压缩机运行最低运转频率函数，然后通过控制器对变频驱动器发出指令，对变频压缩机允许最低运转范围进行调节。本发明专利技术所述的一种变频风冷模块最低运转频率获取方法通过环境温度和出水温度能准确、有效的控制变频压缩机的最低运转频率，保证变频风冷模块机组的正常运行。使变频压缩机在不同极限工况运行时均处于正常合理运行范围内，避免出现变频压缩机超出运行范围而导致压机无法正常回油、磨损加剧，进而影响机组寿命的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种变频风冷模块最低运转频率获取方法
本专利技术属于变频风冷模块机组领域，尤其是涉及一种变频风冷模块最低运转频率获取方法。
技术介绍
直流变频风冷模块机组具有运行范围宽广、控制精度高、制冷/制热IPLV高等优点，能适用于多种应用场合，因而在国内外受到越来越普遍的使用。但是直流变频风冷模块机组在某些极限工况如低温制冷、高温制热场所运行时，容易出现如下问题：在上述工况下，当变频风冷模块以低运转频率运行时，达不到最低运转压比，容易超出变频压缩机的运行范围。严重时将导致变频压缩机不能正常回油、磨损加剧，进而影响整机的寿命。因而很有必要对变频风冷模块的最低运转频率进行控制。一般的通过控制系统环境温度或者变频压缩机的吸/排气压力来控制变频压缩机最低运转频率。但是在不同的运转频率下，变频压缩机允许的吸气压力和排气压力有很大不同，因此单纯的根据风冷机组的环境温度或者吸/排气压力中的某一个参数来判定变频机组的允许的最低运转频率是不够全面和准确的，容易出现偏差。对于变频压缩机，能够直接反应压缩机运行状态的参数是吸气压力与排气压力；但是，由于压力传感器成本较高，需要直接安装到系统管路中，也不方便测量。再者，对于采用变频压缩机的风冷冷水(热泵)机组而言，吸气压力和排气压力是与模块机组的运行环境温度及出水温度直接相关联的，而且二者都是使用温度传感器进行采集，测量方便、成本价格低。另外，对于变频风冷模块机组，在低温制冷、高温制热的极端工况下，风机能够到达的最小运行转速也是影响机组允许最低运转频率的关键因素之一，必须加以采集并作为判定条件。通常的设计是不允许变频模块机组的EC风机转速降低到0rpm的，一是因为可能会带来EC风机的频繁启停而导致机组的运行波动大，二是频繁启停将影响风机的使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种变频风冷模块最低运转频率获取方法，以风冷模块EC风机最低转速为前提，通过采集不同工况下机组的运行环境温度及出水温度，获取变频压缩机运行最低运转频率函数，然后通过控制器对变频驱动器发出指令，对变频压缩机允许最低运转范围进行调节。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种变频风冷模块最低运转频率获取方法，包括如下步骤：S1：检测风冷模块机组的运行模式，判定是制冷模式或制热模式；S2：检测风冷模块机组的EC风机运转转速运是否是最低运转转速；S3：采集风冷模块机组的运行环境温度及出水温度；S4：根据采集到的模块机组的运行环境温度及出水温度计算出在最低EC风机运转转速下的变频压缩机允许最低运转频率，分为制冷模式最低运转频率和制热模式的最低运转频率；S5：控制器将计算得到的最低运转频率指令发送给变频压缩机驱动器，当空调系统需要卸载降频时，保证压缩机不会在最低运转频率以下运行，进而保护压缩机的安全稳定运行。进一步的，EC风机最低运转转速为系统设定值，由不同风机厂商根据风机特性给定。进一步的，所述步骤S4在不同环境温度Ta、不同出水温度Tw下，变频压缩机的制冷模式最低运转频率计算公式为：在保证EC风机最低运转转速的条件下，最低出水温度为Tcmin，出水温度为Tcmin+Δt2，水温偏差值为Δt，环境温度为T1，环温偏差值为Δt1，比例值为K1；在保证EC风机最低运转转速的条件下，满足压缩机运行范围条件的最低压机运转频率为f1，压缩机在不同工况下的最低运转频率fmin。进一步的，制冷模式比例值K1的获取步骤：S401：设定风冷模块机组制冷最低出水温度为Tcmin，实验获取T1环温下，出水温度为Tcmin，在保证EC风机最低运转转速的条件下，满足压缩机运行范围条件的最低压机运转频率为f1，该运转频率f1为设定的任何工况压缩机最小运转频率，与压缩机在不同工况下的最低运转频率fmin的关系为fmin≥f1，这样就在X-Y坐标轴中确定了一个点(T1,f1)；S402：将单个点向单条线延伸扩展：当环温降低至变频模块允许最低运行环温T3后，允许的压机最低运转频率增大至f3，根据实测数据及理论计算，在同一水温下，环温的降低与压机最低频率的升高是反比例关系，在X-Y坐标轴中连接(T1,f1)、(T3,f3)的直线段所示，即可得到如下分段函数：S403：拓展直线段至直线段束，去推导在其他某一特定出水温度下、不同环温时，压缩机所允许的最低运转频率；根据实测数据及模拟推断，可以设定以环温T1为起点，升高/降低任一Δt1环温单位，在EC风机最低转速条件下，保证压机合理运行范围对应的允许机组制冷出水温度可升高/降低任一Δt2水温单位，则上述分段函数关联式可以改写为如下形式：初始环境温度为T1，初始环境温度为Δt1，该关联式表示的是在特定某一出水温度Tcmin+Δt2条件下，不同环温时风冷模块机组允许的压机最低运转频率；上述关联式表示的只是在不同的某一特定水温下，不同环温时，允许的变频压缩机最低运转频率；S405：将上述的直线段束向区域面拓展：即推导在不同环温Ta及不同水温Tw时变频压缩机运行的最低运转频率；设定出水温度与上述水温Tcmin+Δt2偏差值为Δt水温单位，设定以环温T1为起点，升高/降低任一Δt1环温单位，在EC风机最低转速条件下，保证压机合理运行范围对应的允许机组制冷出水温度允许升高/降低任一Δt2水温单位；在水温变化Δt后，环温变化为Δt*Δt1/Δt2，由此根据直线段斜率即可得知直线段沿Y轴方向平移的数值为：令比例值其中，变频机允许运行的最低环境温度为T3，对应T3环境温度下的最低运转频率为f3。进一步的，所述步骤S4在不同环境温度Ta、不同出水温度Tw下，变频压缩机的制热模式最低运转频率计算公式为：在保证EC风机最低运转转速的条件下，最低出水温度为Thmin，出水温度为Thmin+Δt2，水温偏差值为Δt，环境温度为T1，环温偏差值为Δt1，比例值为K2；在保证EC风机最低运转转速的条件下，满足压缩机运行范围条件的最低压机运转频率为f1，压缩机在不同工况下的最低运转频率fmin。进一步的，制热模式的比例值K2获取步骤也采用由点-线-面的拓展形式，设定风冷模块机组制热最低出水温度为Thmin，测得环境温度T2环温下，在保证EC风机最低运转转速的条件下，满足压缩机运行范围条件的最低压机运转频率为f1；保持出水温度不变，升高环温T2，在维持EC风机最低运转转速的条件下，蒸发压力将持续升高，而冷凝压力不变，所以需对变频压缩机进行升频控制，直到环温升至机组最大允许环温T4，对应的压机频率应提升至f4才能保证变频压缩机在合理的运行范围内；与制冷模式不同的是，在同一水温下，环温的升高与压机最低频率的升高是正比例关系，其中，变频机允许运行的最高环境温度为T4，对应T4环境温度下的最低运转频率为f4。相对于现有技术，本专利技术所述的一种变频风冷模块最低运转频率获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变频风冷模块最低运转频率获取方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1：检测风冷模块机组的运行模式，判定是制冷模式或制热模式；/nS2：检测风冷模块机组的EC风机运转转速运是否是最低运转转速；/nS3：采集风冷模块机组的运行环境温度及出水温度；/nS4：根据采集到的模块机组的运行环境温度及出水温度计算出在最低EC风机运转转速下的变频压缩机允许最低运转频率，分为制冷模式最低运转频率和制热模式的最低运转频率；/nS5：控制器将计算得到的最低运转频率指令发送给变频压缩机驱动器，当空调系统需要卸载降频时，保证压缩机不会在最低运转频率以下运行，进而保护压缩机的安全稳定运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种变频风冷模块最低运转频率获取方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：检测风冷模块机组的运行模式，判定是制冷模式或制热模式；
S2：检测风冷模块机组的EC风机运转转速运是否是最低运转转速；
S3：采集风冷模块机组的运行环境温度及出水温度；
S4：根据采集到的模块机组的运行环境温度及出水温度计算出在最低EC风机运转转速下的变频压缩机允许最低运转频率，分为制冷模式最低运转频率和制热模式的最低运转频率；
S5：控制器将计算得到的最低运转频率指令发送给变频压缩机驱动器，当空调系统需要卸载降频时，保证压缩机不会在最低运转频率以下运行，进而保护压缩机的安全稳定运行。


2.根据权利要求1所述的一种变频风冷模块最低运转频率获取方法，其特征在于：EC风机最低运转转速为系统设定值，由不同风机厂商根据风机特性给定。


3.根据权利要求1所述的一种变频风冷模块最低运转频率获取方法，其特征在于：所述步骤S4在不同环境温度Ta、不同出水温度Tw下，变频压缩机的制冷模式最低运转频率计算公式为：



在保证EC风机最低运转转速的条件下，最低出水温度为Tcmin，出水温度为Tcmin+Δt2，水温偏差值为Δt，环境温度为T1，环温偏差值为Δt1，比例值为K1；
在保证EC风机最低运转转速的条件下，满足压缩机运行范围条件的最低压机运转频率为f1，压缩机在不同工况下的最低运转频率fmin。


4.根据权利要求3所述的一种变频风冷模块最低运转频率获取方法，其特征在于：制冷模式比例值K1的获取步骤：
S401：设定风冷模块机组制冷最低出水温度为Tcmin，实验获取T1环温下，出水温度为Tcmin，在保证EC风机最低运转转速的条件下，满足压缩机运行范围条件的最低压机运转频率为f1，该运转频率f1为设定的任何工况压缩机最小运转频率，与压缩机在不同工况下的最低运转频率fmin的关系为fmin≥f1，这样就在X-Y坐标轴中确定了一个点(T1,f1)；
S402：将单个点向单条线延伸扩展：当环温降低至变频模块允许最低运行环温T3后，允许的压机最低运转频率增大至f3，根据实测数据及理论计算，在同一水温下，环温的降低与压机最低频率的升高是反比例关系，在X-Y坐标轴中连接(T1,f1)、(T3,f3)的直线段所示，即可得到如下分段函数：



S403：拓展直线段至直线段束，去推导在其他某一特定出水温度下、不同环温时，压缩机所允许的最低运转频率；根据实测数据及模拟推断，可以设定以环温T1为起点，升高/降低任一Δt1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢震，
申请(专利权)人：维克天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12