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一種空調(diào)壓縮機(jī)超低壓啟動運(yùn)行的升壓控制系統(tǒng)及方法

文檔序號:9861380閱讀:827來源:國知局
一種空調(diào)壓縮機(jī)超低壓啟動運(yùn)行的升壓控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于空調(diào)壓縮機(jī)啟動控制技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,是涉及一種空調(diào)變頻壓縮 機(jī)超低壓情況下啟動運(yùn)行的升壓控制系統(tǒng)以及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前,隨著人們生活水平的提高,空調(diào)作為日常消費(fèi)品已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶。但是, 空調(diào)啟動需要一定的電壓,由于電網(wǎng)電壓并不是很穩(wěn)定,存在電壓較低的情況,導(dǎo)致空調(diào)無 法啟動,特別是在農(nóng)村地區(qū)或者是在邊遠(yuǎn)山區(qū),影響用戶使用空調(diào)。
[0003] 針對電壓較低的情況,現(xiàn)有空調(diào)一般配置有升壓電路,升壓電路的升壓控制器的 開關(guān)周期是固定的,因而,其升壓范圍局限性較大,在電源電壓較低的情況下,升壓電路提 升的電壓仍然不能夠滿足空調(diào)啟動電壓的需求,空調(diào)不能啟動,或者啟動后不能長期運(yùn)行, 或者壓縮機(jī)頻率升不上去,制冷制熱效果差的問題?,F(xiàn)有能夠滿足空調(diào)啟動的最低電源電 壓為150V。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種空調(diào)壓縮機(jī)超低壓啟動運(yùn)行的升壓控制方法,解決了 現(xiàn)有空調(diào)的供電電源電壓低,導(dǎo)致其不能夠正常啟動的技術(shù)問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0006] -種空調(diào)壓縮機(jī)超低壓啟動運(yùn)行的升壓控制方法,包括如下步驟:
[0007] (1)檢測交流電源電壓Vn,若交流電源電壓Vn小于設(shè)定值,進(jìn)入步驟(2),若交流 電源電壓V n大于設(shè)定值,正常啟動空調(diào)壓縮機(jī);
[0008] (2)升壓啟動階段,檢測交流電源電壓經(jīng)過整流電路后生成的直流電源電壓值 Edn、檢測交流電源電流瞬時值in,
[0009] 升壓倍數(shù) an= Ed n/Vn;
[0010] 升壓控制增益"
>其中,Is_s)S根據(jù)空調(diào)匹數(shù)確定的常數(shù);
[0011] 流通率 dn= I-K n · in p i。= 0 ;
[0012] (3)以流通率dn作為控制升壓控制器開關(guān)的參數(shù),控制升壓控制器的開關(guān)狀態(tài),直 至壓縮機(jī)啟動;
[0013] 升壓控制器的斷開時間Uf= (l-dn) *TC;
[0014] 升壓控制器的閉合時間U=IVtciff;其中,T。是升壓控制器開關(guān)周期時間;η為第 η 個周期,η = 1、2......η......。
[0015] 壓縮機(jī)啟動起來以后,為了保證壓縮機(jī)能夠正常運(yùn)行,正常升頻,升壓倍數(shù)an根據(jù) 力矩電流指令I(lǐng)q*的增加而增加。
[0016] 優(yōu)選的,將力矩電流指令I(lǐng)q*與進(jìn)行比較,將差值進(jìn)行比例調(diào)節(jié),增加升 壓倍數(shù)an,Iq_l imit = Iq_maxXb_set,其中,Iq_max根據(jù)變頻器容量來設(shè)定,b_set是根 據(jù)實驗數(shù)據(jù)設(shè)定。
[0017] 為了保護(hù)壓縮機(jī)的變頻功率器件,當(dāng)直流電壓升壓極限值Ed_upper_limit與檢 測的直流電壓值Ed n的差值小于設(shè)定值時,減小升壓倍數(shù)a n。
[0018] 優(yōu)選的,將檢測的直流電壓值Edrr^設(shè)定的直流電壓升壓極限值Ed_upper_limit 進(jìn)行比較,把差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié),減小升壓倍數(shù)an。
[0019] 基于上述空調(diào)壓縮機(jī)超低壓啟動運(yùn)行的升壓控制方法的設(shè)計,本發(fā)明還提出了 一種控制系統(tǒng),包括:交流電源電壓檢測電路,用于檢測交流電源電壓V n,并傳輸至控制單 元;
[0020] 交流電源電流檢測電路,用于檢測交流電源電流瞬時值瞬時值in,并傳輸至控制 單元;
[0021] 直流電源電壓檢測電路,用于檢測電源電壓經(jīng)過整流電路后生成的直流電源電壓 值Edn,并傳輸至控制單元;
[0022] 控制單元,用于計算并控制升壓控制器每個周期的通斷時間;
[0023] 升壓控制器,用于控制升壓電路的工作狀態(tài)。
[0024] 壓縮機(jī)啟動起來以后,為了保證壓縮機(jī)能夠正常運(yùn)行,正常升頻,控制單元接收力 矩電流指令I(lǐng)q*,控制升壓倍數(shù)a n根據(jù)力矩電流指令I(lǐng)q*的增加而增加。
[0025] 優(yōu)選的,控制單元將力矩電流指令I(lǐng)q*與Iq_l imi t進(jìn)行比較,將差值進(jìn)行比例 調(diào)節(jié),控制升壓倍數(shù)811增加,Iq_l imi t = Iq_maxXb_set,其中,Iq_max根據(jù)變頻器容量 來設(shè)定,b_set是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)設(shè)定。
[0026] 為了保護(hù)壓縮機(jī)的變頻功率器件,控制單元設(shè)定的直流電壓升壓極限值Ed_ upper_l imi t與接收的直流電壓值Edn差值小于設(shè)定值時,控制升壓倍數(shù)a n減小。
[0027] 優(yōu)選的,控制單元將直流電壓值Edn與設(shè)定的直流電壓升壓極限值Ed_upp er_l imi t進(jìn)行比較,把差值進(jìn)行PI調(diào)節(jié),控制升壓倍數(shù)an減小。
[0028] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明升壓控制方法特別適用于 電源電壓較低的情況下,可以低至120V啟動。通過升壓啟動階段的調(diào)節(jié),可以滿足空調(diào)壓 縮機(jī)啟動的要求,在升壓啟動階段時,根據(jù)系統(tǒng)實時檢測的交流電源電壓和直流電源電壓 計算升壓倍數(shù),升壓控制增益以及流通率,根據(jù)流通率控制升壓控制器開關(guān)周期內(nèi)斷開和 閉合的時間,從而使得升壓電路提升電壓的能力提高,能夠滿足壓縮機(jī)啟動的要求??照{(diào)壓 縮機(jī)啟動后,隨著壓縮機(jī)頻率的上升,負(fù)載也越來越大,需要的力矩電流也越來越大,本發(fā) 明根據(jù)負(fù)載的變化自動調(diào)節(jié)升壓倍數(shù),可以滿足空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行升頻的要求,讓壓縮機(jī)長 期運(yùn)行起來。同時,本發(fā)明設(shè)定了升壓的保護(hù)限制,能夠保護(hù)壓縮機(jī)的變頻功率器件不被損 壞 。
[0029] 結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細(xì)描述后,本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更 加清楚。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明具體實施例的流程圖。
[0031] 圖2為本發(fā)明具體實施例的壓縮機(jī)啟動后的升壓控制原理圖。
[0032] 圖3為本發(fā)明具體實施例的升壓啟動階段時的直流電源電壓、交流電源電流波形 圖。
[0033] 圖4為本發(fā)明具體實施例的壓縮機(jī)啟動后的直流電源電壓、交流電源電流波形 圖。
[0034] 圖5為本發(fā)明具體實施例控制系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實施方式】
[0035] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0036] 如圖1所示:本實施例提出了一種壓縮機(jī)超低壓啟動運(yùn)行的升壓控制方法,包括 如下步驟:
[0037] S1、檢測交流電源電壓V1,若交流電源電壓V1小于設(shè)定值,進(jìn)入步驟S2,若交流電 源電壓V 1大于設(shè)定值,正常啟動空調(diào)壓縮機(jī);
[0038] S2、升壓啟動階段。
[0039] S211、第一開關(guān)周期時,檢測交流電源電壓經(jīng)過整流電路后生成的直流電源電壓 值Ed1、檢測交流電源電流瞬時值L
[0040] 升壓倍數(shù) S1 = Ed /V1;
[0041] 升壓控制增益
,其中,Is_s)S根據(jù)空調(diào)匹數(shù)確定的常數(shù);
[0042] 流通率(I1= I-K ! · i。,i。= 0 ;
[0043] S212、以流通率Cl1作為控制升壓控制器開關(guān)的參數(shù),控制升壓控制器在此開關(guān)周 期內(nèi)的開關(guān)狀態(tài):
[0044] 升壓控制器的斷開時間Lff= (l_d 0 ;
[0045] 升壓控制器的閉合時間t?= T ^trff= T其中,T。是升壓控制器開關(guān)周期時間;
[0046] S221、第二開關(guān)周期時,檢測交流電源電壓經(jīng)過整流電路后生成的直流電源電壓 值Ed2、檢測交流電源電流瞬時值i 2,
[0047] 升壓倍數(shù) a2= Ed 2/V2;
[0048] 升壓控制增益
,其中,Is_s)S根據(jù)空調(diào)匹數(shù)確定的常數(shù);
[0049] 流通率 d2= I-K 2 · i!,
[0050] S222、以流通率d2作為控制升壓控制器開關(guān)的參數(shù),控制升壓控制器在此開關(guān)周 期內(nèi)的開關(guān)狀態(tài):
[0051] 升壓控制器的斷開時間Uf= (l_d2)*Tc;
[0052] 升壓控制器的閉合時間U= T 其中,T。是升壓控制器開關(guān)周期時間;
[0053] ......
[0054] S2kl、第k開關(guān)周期時,檢測交流電源電壓經(jīng)過整流電路后生成的直流電源電壓 值Edk、檢測交流電源電流瞬時值i k,
[0055] 升壓倍數(shù) ak= Ed k/Vk;
[0056] 升壓控制增益u
>其中,Unis^根據(jù)空調(diào)匹數(shù)確定的常數(shù);
[0057] 流通率 dk= I-K k
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