变频压缩机的控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变频压缩机的控制方法，预先设定目标温度和分段温度点，传感器监测实际温度值，所述方法包括：控制器判断实际温度与目标温度的温度差是否为零，如果否，压缩机以最低频率运行一定时间；控制器判断是否达到目标温度，如果是，则终止压缩机运行；如果否，则控制器给ＰＩＤ参数赋初值，变频器使压缩机开始快速升频；控制器判断是否到达设定的分段温度点，如果是，则调整ＰＩＤ参数；如果否，保持原来的ＰＩＤ参数；控制器判断是否达到目标温度，如果是，则以固定频率运行，变频结束；如果否，则保持原来的ＰＩＤ参数升频；相应还提供了一种变频压缩机的控制装置，本发明专利技术所述的方法和装置能够同时实现快速、节能和稳定的变频过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及暖通
，特别涉及一种变频压缩机的控制方法和装置。
技术介绍
目前，变频技术在空调、制冷、暖通等系统中得到越来越多的应用，变 频压缩机能够根据实际的冷/热负荷调整压缩机转子的工作频率，从而控制压 缩机的冷媒循环量和进入换热器的冷媒流量。工作频率越高，冷媒的流量越 大，制冷/热量越大，制冷/热能力也就越强，而传统的定频压缩机始终在一 定的频率运转，当实际不需要相应的制冷/热量时，就造成了能源的浪费，因 此高效节能变频技术在全球能源日益紧张的背景之下优势也越来越明显。对于变频技术而言，控制压缩机的变频运行方法直接影响制冷/热和节能效果，最常用的方法就是PID (比例积分微分算法)控制。以目前受到空调 行业内普遍关注的变频磁悬浮离心式中央空调机组为例，当实际温度高于目 标温度时，控制器输出一组PID参数给变频器，通过变频器调节压缩机按照 基本不变的速度升频，其中，不同的PID参数对应不同的频率变化率。图1是现有技术中PID控制压缩机频率变化的示意图，图中M表示达到 实际所需制冷量时所对应的压缩机频率。如图l所示，若输出一组PID参数 A,压缩机的频率即如曲线A所示的方式改变，开始阶段变频速度很大，快 速升至波峰，到达目标温度，但是超过了实际所需的制冷量，随之压缩机又 以很大的速度降频，制冷量不足时再高速升频，如此反复，使压缩机频繁的 升频降频，直到稳定在目标温度，长期运行容易导致故障而且也造成能量的 浪费；若输出一组PID参数D,压缩机的频率即如曲线D所示的方式改变， 虽然速度始终较慢，但变频平緩，不会出现频率的超调而反复升降频，而是 逐渐平稳的达到所需的目标温度，假如实际温度离目标温度相差很多，则升 频过程中温度下降速度较慢，短时间内不仅达不到制冷效果，而且在这个过 程中会浪费较多能源。图1中曲线C所示是目前普遍采用的调节方式，相对于曲线A其变化幅度较稳定，波动不大，相对于曲线B其到达目标温度的时间缩短，效率有所提高，但综合效果仍不甚理想。在现有技术中，无论以何种变频方法，'由于升频频过程中都采用固定的PID参数，从而仅限定于一种基本不变的变频速度，在达到目标温度的过程 中不能根据实际情况调节变频速度，因此无法同时实现快速、节能和稳定的 变频过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速、节能和平稳的变频压缩机的控制方法和 装置。为解决上述问题，本专利技术提供了一种变频压缩机的控制方法，其特征在 于，预先设定目标温度和分段温度点，传感器监测实际温度值，所述方法包 括步骤A:控制器判断实际温度与目标温度的温度差是否为零，如果否， 压缩片几以最低频率运行一定时间；步骤B:控制器判断是否达到目标温度，如果是，则终止压缩机运行； 如果否，则控制器给PID参数赋初值，变频器使压缩机开始快速升频；步骤C:控制器判断是否到达设定的分段温度点，如果是，则调整PID 参数，然后进入步骤D;如果否，保持原来的PID参数；步骤D:控制器判断是否达到目标温度，如果是，则压缩机以固定频率 运行，变频结束；如果否，则保持原来的PID参数使压缩机升频，返回步骤 C。所述步骤c中用于判断的分段温度点至少设定三个。设定温度变化率限定值，所述步骤C与步骤D之间还包括步骤M:控 制器判断温度变化率是否超过限定值，如果是，则调整PID参数使温度变化 率降^氐；如果否，则进入步骤D。所述步骤D之后还包括步骤E:判断实际温度相对于目标温度是否超调，如果是，则进行降频调节。设定超调温差限定值，所述步骤E中进行降频调节包括给PID参数赋 值启动降频，判断超调的温度差是否超过所述超调温差限定值，如果否，则 固定的PID参数不变；如果是，则调整PID参数快速降频。相应地，本专利技术还提供了一种变频压缩机的控制装置，其特征在于，包 括传感器、控制器和变频器；其中，所述传感器用于监测载冷/热剂的实际 温度并将测得的温度发送给控制器，所述控制器用于根据传感器测得的实际 温度与目标温度的温度差设定和改变PID参数进行频率变化控制，所述变频 器用于在控制器的控制下改变压缩机运行频率。所述控制器还用于判断实际的温度变化率是否超过限定值，如果是，则 调整PID参数使温度变化率降低。所述控制器还用于判断实际温度相对于目标温度是否超调，如果是，则 进行降频调节。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点将变频过程分段调节，开始快 速升频，提高制冷效率，随后逐步降低升频速度，緩慢接近目标温度，防止 超调，避免了频繁的升降频，整体上缩短了制冷时间，同时也节约了能源； 更进一步的，实时监控温度变化率，有效的防止了温度变化率超出限定值， 确保可系统运行的稳定性。附图说明通过附图中所示的本专利技术的优选实施例的更具体说明，本专利技术的上述及 其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同 的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图l是是现有技术中PID控制压缩机频率变化的示意图； 图2是本专利技术实施例一中变频压缩机的控制装置示意图； 图3是本专利技术实施例一中变频压缩机的控制方法的流程图；图4是本专利技术实施例一中压缩机变频过程的示意图； 图5是本专利技术实施例二中变频压缩机的控制装置示意图； 图6是本专利技术实施例二中变频压缩机的控制方法的流程图； 图7是本专利技术实施例二中压缩机变频过程的示意图 图8是本专利技术实施例三中变频压缩机的控制装置示意图； 图9是本专利技术实施例三中变频压缩机的控制方法的流程图。 具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本发 明能够以4艮多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施 的限制。所述示意图只是实例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。目前，磁悬浮离心式压缩机日益受到空调、制冷行业的关注，该压缩机 离心涡轮的轴承采用磁悬浮轴承，由于磁轴承不存在金属与金属之间的摩擦， 因此无须润滑油系统，从而解决了噪音和润滑等长期困扰业内的技术问题， 采用变频控制的磁悬浮离心式压缩机其负荷效率会有很大的提高。以下的几 个实施例中，将以磁悬浮离心式中央空调机组为背景阐述本专利技术所述变频压 缩机的控制方法。实施例一本实施例结合图2、图3和图4揭示本专利技术所述变频压缩机的控制方法 的一种具体实施方式。图2是本实施例中变频压缩机的控制装置示意图，图3是本实施例中变 频压缩机的控制方法的流程图，图4是本实施例中压缩机变频过程的示意图。变频磁悬浮离心式中央空调机组所用制冷剂为制冷行业常用冷媒，载冷7剂为水或其它流体，机组通过压缩冷媒先把载冷剂变冷，然后让载冷剂在室 内循环来降低室温，例如以水为载冷剂，参照图2所示，所述变频压缩机控制装置包括传感器IO、控制器20和变频器30;机组中传感器10实时监测 出水温度,控制器20根据测得的实际温度与设定的目标温度比较后设定或者 调整PID参数控制频率变化，变频器30用于在控制器20的控制下改变压缩 机运行频率。如图3所示，设定目标温度为(TC;按照步骤201，设置在出水口的传感器IO监测实际温度值，获取实际温度与目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频压缩机的控制方法，其特征在于，预先设定目标温度和分段温度点，传感器监测实际温度值，所述方法包括：　步骤Ａ：控制器判断实际温度与目标温度的温度差是否为零，如果否，压缩机以最低频率运行一定时间；　步骤Ｂ：控制器判断是否达到目 标温度，如果是，则终止压缩机运行；如果否，则控制器给ＰＩＤ参数赋初值，变频器使压缩机开始快速升频；　步骤Ｃ：控制器判断是否到达设定的分段温度点，如果是，则调整ＰＩＤ参数，然后进入步骤Ｄ；如果否，保持原来的ＰＩＤ参数；　步骤Ｄ：控 制器判断是否达到目标温度，如果是，则压缩机以固定频率运行，变频结束；如果否，则保持原来的ＰＩＤ参数使压缩机升频，返回步骤Ｃ。

【技术特征摘要】
1、一种变频压缩机的控制方法，其特征在于，预先设定目标温度和分段温度点，传感器监测实际温度值，所述方法包括步骤A控制器判断实际温度与目标温度的温度差是否为零，如果否，压缩机以最低频率运行一定时间；步骤B控制器判断是否达到目标温度，如果是，则终止压缩机运行；如果否，则控制器给PID参数赋初值，变频器使压缩机开始快速升频；步骤C控制器判断是否到达设定的分段温度点，如果是，则调整PID参数，然后进入步骤D；如果否，保持原来的PID参数；步骤D控制器判断是否达到目标温度，如果是，则压缩机以固定频率运行，变频结束；如果否，则保持原来的PID参数使压缩机升频，返回步骤C。2、 根据权利要求1所述的变频压缩机的控制方法，其特征在于，所述步 骤C中用于判断的分段温度点至少设定三个。3、 根据权利要求1或2所述的变频压缩机的控制方法，其特征在于，设 定温度变化率限定值，所述步骤C与步骤D之间还包括步骤M:控制器判 断温度变化率是否超过限定值，如果是，则调整PID参数使温度变化率降低； 如果否，则进入步骤D。4、 根据权利要求1或2所述的变频压缩机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：国德防，肖成进，王锡元，王靖宇，
申请(专利权)人：海尔集团公司，青岛海尔空调电子有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]