CN106705364B - 空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法和空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,包括:设定输出周期T;设定输出周期T的截止个数N,输出周期T包括工作周期t,工作周期t=1/N,在工作周期t中有电压控制信号输出至电机,电压控制信号为正弦波半波信号;电机的设定转速与工作周期t中电压控制信号的有效值成正比;电机驱动室外风机按照设定转速动作以调节换热器的换热量。还公开了一种空调器。本发明通过控制器输出的正弦波半波信号,在设定的输出周期中控制电机两端的电压,通过设定输出周期中工作周期的长度,调整电压控制信号的有效值大小,使得室外机风机根据设备的总体运行状态平稳调整至一定的转速,降低压缩机的启停次数,实现低温工况下的连续制冷。
Description
技术领域
本发明涉及空气调节技术领域,尤其涉及一种空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,以及一种采用该室外风机控制方法的空调器。
背景技术
绝大部分的空调器都是在夏天室外温度较高的条件下使用制冷功能,但是在某些特殊地区或者特殊的工作场所会需要在室外低温环境下,进行制冷。普通的定频空调在低温或者超低温环境下制冷(0℃至-20℃),室内的蒸发器温度会非常低,导致蒸发器结冰或者结霜,不能有效而平稳的制冷输出。
为了解决这一问题,现有技术中通常通过使得蒸发器进入除霜状态进行保护。在进入除霜保护状态后,压缩机停机,制冷功能停止。几分钟后冻结保护结束,压缩机重新动作,再进行制冷运行。如此频繁的进入保护,空调器存在制冷能力大大降低的问题。
因此,现有技术中的空调器,在低温工况下运行时,存在容易进入除霜保护,降低制冷能力的问题。
发明内容
本发明提供一种空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,以解决现有技术的空调器在低温工况下运行时,容易进入除霜保护,降低制冷能力的问题。
本发明提供空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,包括以下步骤:设定电机电压控制信号的输出周期T;
设定所述输出周期T的截止个数N,N为正整数,
所述输出周期T包括工作周期t,所述工作周期t = 1/N,在所述工作周期t中有电压控制信号输出至所述电机,所述电压控制信号为具有一定幅值的正弦波半波信号;
所述电机的设定转速与所述工作周期t中输出的所述电压控制信号的有效值成正比;
当空调器工作在低温制冷工况下时,所述电机驱动室外风机按照设定转速动作,调节室外机换热器的换热量。
进一步的,当所述电机的设定转速为最大转速时,所述截止个数为1。
进一步的,还包括以下步骤:
采集室外机换热器的盘管温度To,当室外机换热器的盘管温度To低于第一阈值时,设定截止个数为N1,
当室外机换热器的盘管温度To低于第二阈值时,设定截止个数为N2,
其中,第二阈值低于第一阈值,N2>N1>1。
进一步的,当所述设定截止个数为N1时,所述电机按照第一风速档位转动,当所述的设定截止个数为N2时,所述电机按照第二风速档位转动;所述第一风速档位为中风速档位,所述第二风速档位为低风速档位。
优选的,所述第一阈值为14℃,所述设定截止个数N1=8,所述第二阈值为10℃,所述设定截止个数N2=48。
进一步的,还包括以下步骤:
当所述室外机换热器的盘管温度To低于第三阈值时,所述电机停机;
当所述室外机换热器的盘管温度To上升并高于所述第一阈值后,所述电机重新启动。
优选的,所述第三阈值为0℃。
进一步的,所述电压控制信号通过室外机控制器的一个输出端口输出。
本发明通过室外机控制器的一个输出端口输出的正弦波半波电压控制信号,在一个设定的输出周期中控制室外机风机电机两端的电压,通过设定输出周期中工作周期的长度,调整电压控制信号的有效值大小,使得室外机风机根据设备的总体运行状态平稳调整至一定的转速,进一步调整室外机的换热量,从而在保证设备整体运行稳定的条件下避免设备进入除霜保护模式,降低压缩机的启停次数,实现低温工况下的连续制冷。
本发明同时公开一种空调器,采用以下方法控制低温工况运行下的室外风机运行,控制方法具体包括以下步骤:
设定电机电压控制信号的输出周期T;
设定所述输出周期T的截止个数N,N为正整数,
所述输出周期T包括工作周期t,所述工作周期t = 1/N,在所述工作周期t中有电压控制信号输出至所述电机,所述电压控制信号为具有一定幅值的正弦波半波信号;
所述电机的设定转速与所述工作周期t中输出的所述电压控制信号的有效值成正比;
当空调器工作在低温制冷工况下时,所述电机驱动室外风机按照设定转速动作,调节室外机换热器的换热量。
本发明所公开的空调器,在低温工况运行时通过正弦半波信号控制室外风机电机的转速,设备不会进入除霜保护程序,具有运行稳定的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所公开的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法实施例一的流程图;
图2为本发明所公开的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法实施例二的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1所示为本发明所公开的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法的流程图。具体来说,包括以下步骤,首先在空调器室外机的控制器中设定室外风机的驱动电机的电压控制信号的输出周期T。举例来说,以频率50Hz的交流电为例,设定电机电压控制信号的输出周期T可以设定为1/50秒。输出周期T的长度可以根据电源输出供电信号的不同而进行调整,在此不作限定。与现有技术完全不同,为了对空调器室外机风机电机的转速进行控制,在本实施例中,通过设定所述输出周期T的截止个数调整对应一个输出周期T的工作周期t长度。工作周期t=1/N, N为正整数。
为了控制室外风机电机转速,在一个设定的输出周期T中,仅在工作周期t中有电压控制信号输出至所述电机。在本实施例中,所述电压控制信号为具有一定幅值的正弦波半波信号。所述电机的设定转速与所述工作周期t中电压控制信号的有效值呈正比。因此,当设定了电机的输出周期T和截止个数N后,在一个输出周期T中,有一部分时间,即在工作周期t中,会有正弦波半波电压信号输出至电机两端,电机的转速根据工作周期t中正弦波半波电压信号的有效值的变化而变化,当工作周期t占据输出周期T的比例较大时,正弦波半波电压信号的有效值较大,电机驱动室外风机按照较快的设定转速动作;当工作周期t占据输出周期T的比例较小时,正弦波半波电压信号的有效值较小,电机驱动室外风机降速动作。正弦波半波信号的波形平滑,而且半波信号是通过控制器直接生成的并通过控制器的一个输出端口输出的,半波信号的调制和滤波都在控制器中完成,所以,在重复设定输出周期T和截止个数N的过程中不会出现波形尖刺,空调器室外机风机可以平滑的过渡到设定的转速运行,进而对室外机换热器的换热量进行调整,提高蒸发器的温度,避免启动室内机蒸发器防冻结保护程序,降低压缩机发生停机保护的频率,进一步提高空调器的工作稳定性。对正弦波半波信号的调制方式可以采用现有技术中控制器生成可调正弦波以及滤波的方法和电路,不是本发明的主要改进点,在此不再赘述。
参见图2所示为本发明所公开的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法另一种实施例的流程图。结合室外机换热器的工作状态对控制方法进行详细介绍。具体来说,为了对室外机换热器的工作状态进行实时检测,并根据控制器实时检测的结果生成电压控制信号,在室外机换热器上设置有盘管温度传感器。当空调器工作在低温制冷工况时,通过室外机换热器上的盘管温度传感器检测室外机换热器的盘管温度To,当室外机换热器的盘管温度To低于第一阈值时,设定截止个数为N1,当室外机换热器的盘管温度To低于第二阈值时,设定截止个数为N2。
其中,第二阈值低于第一阈值,N2>N1>1。调整设定截止个数N的数值主要是为了在室外机换热器的温度出现明显变化时,降低室外机风机的风速。受到室外低温环境因素的影响,室外机换热器的换热降温比较快,室外机风机的风速降低,室外机换热器的换热损失减小,从而可以提高室内一侧蒸发器的温度,进而避免室内一侧的蒸发器结霜,达到持续制冷的效果。
由于室外温度的变化有可能是呈波动变化的,如果设定风机转速实时响应室外盘管温度的变化,则可能造成风机转速频繁往复调整,影响室外风机的工作稳定性。为了避免出现这种情况,进一步设定当所述设定截止个数为N1时,所述电机按照第一风速档位转动,当所述的设定截止个数为N2时,所述电机按照第二风速档位转动。使得设定截止个数和电机风速档位形成一一对应的关系。由于设定截止个数N的变化是基于温度区间的变化而不是温度值而进行设定,所以,不会由于室外温度的波动而频繁地变动,保持风机对应一定的室外盘管温度区间有固定的设定风速档位。优选设置,当电机的设定转速为最大转速时,截止个数为1。
作为一个优选的数值范围,设定第一阈值为14℃,设定截止个数N1=8,当室外盘管温度低于14摄氏度时,设定输出周期T的截止个数N为N1,且N1=8,这样工作周期t即为输出周期T的1/8。输出周期T中只有1/8的时间有具有一定幅值的正弦波半波信号输出,在一个输出周期T中电压控制信号的有效值显著降低,此时电机带动室外风机按照中速档位运行。中速档位为360转/min。正弦波半波信号的幅值可以根据室外风机、也就是电机负载的大小进行调整。
进一步设定第二阈值为10℃,设定截止个数N2=48。当室外盘管温度继续降低低于10摄氏度时,设定输出周期T的截止个数N为N2且N2=48,这样工作周期t即为输出周期T的1/48, 输出周期T中只有1/48的时间有具有一定幅值的正弦波半波信号输出,在一个输出周期T中电压控制信号的有效值进一步降低,此时电机带动室外风机按照低速档位运行,室外机换热器,也就是低温制冷工况中的冷凝器的换热量再次降低,室内蒸发器得到一定程度的升温。低速档位为120转/min。
进一步在本实施例中还设置有一套保护控制程序,当所述室外机换热器的盘管温度To低于第三阈值时,电机停机,使得室外风机停止运行,此时室外机换热器的换热量降至最低。室外机换热器的温度会逐渐上升,直至温度上升至14℃以上,室外风机恢复运行。优选的,设定第三阈值为0℃。以此循环来进行低温制冷,在保证不进入冻结保护程序的前提下,设备运行安全稳定,实现低温制冷工况的连续输出。
采用本发明上述两个实施例所公开的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,通过室外机控制器的一个输出端口输出的正弦波半波电压控制信号,在一个设定的输出周期中控制室外机风机电机两端的电压,通过设定输出周期中工作周期的长度,调整电压控制信号的有效值大小,使得室外机风机根据设备的总体运行状态平稳调整至一定的转速,进一步调整室外机的换热量,从而在保证设备整体运行稳定的条件下避免设备进入除霜保护模式,降低压缩机的启停次数,实现低温工况下的连续制冷。
本发明同时公开了一种空调器,采用如上述两个实施例中所公开的控制方法控制低温工况下运行的室外风机。控制方法具体参见上述两个实施例的详细描述,在此不再赘述。采用上述控制方法的空调器可以达到同样的技术效果。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
设定电机电压控制信号的输出周期T;
设定所述输出周期T的截止个数N,N为正整数,
所述输出周期T包括工作周期t,所述工作周期t = 1/N,在所述工作周期t中有电压控制信号输出至所述电机,所述电压控制信号为具有一定幅值的正弦波半波信号;
所述电机的设定转速与所述工作周期t中输出的所述电压控制信号的有效值成正比;
当空调器工作在低温制冷工况下时,所述电机驱动室外风机按照设定转速动作,调节室外机换热器的换热量。
2.根据权利要求1所述的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,其特征在于,
当所述电机的设定转速为最大转速时,所述截止个数为1。
3.根据权利要求2所述的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,
还包括以下步骤:
采集室外机换热器的盘管温度To,当室外机换热器的盘管温度To低于第一阈值时,设定截止个数为N1,
当室外机换热器的盘管温度To低于第二阈值时,设定截止个数为N2,
其中,第二阈值低于第一阈值,N2>N1>1。
4.根据权利要求3所述的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,其特征在于,当所述设定截止个数为N1时,所述电机按照第一风速档位转动,当所述的设定截止个数为N2时,所述电机按照第二风速档位转动;所述第一风速档位为中风速档位,所述第二风速档位为低风速档位。
5.根据权利要求4所述的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,其特征在于,所述第一阈值为14℃,所述设定截止个数N1=8,所述第二阈值为10℃,所述设定截止个数N2=48。
6.根据权利要求3至5任一项所述的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,还包括以下步骤:
当所述室外机换热器的盘管温度To低于第三阈值时,所述电机停机;
当所述室外机换热器的盘管温度To上升并高于所述第一阈值后,所述电机重新启动。
7.根据权利要求6所述的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,其特征在于,所述第三阈值为0℃。
8.根据权利要求7所述的空调器低温制冷工况下室外风机的控制方法,其特征在于,所述电压控制信号通过室外机控制器的一个输出端口输出。
9.一种空调器,其特征在于,采用如权利要求1至8任一项所述的控制方法控制低温制冷工况下的室外风机。
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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