压缩机的控制方法及空调机组与流程

1.本发明涉及空调领域，特别是一种压缩机的控制方法及空调机组。


背景技术：

2.增焓、高能效、高速化、低噪声是压缩机后续发展的一个趋势，更宽的运行范围、更高的运行频率都必须建立在压缩机稳定可靠的基础之上，回油是保证系统可靠的重要因素之一也是保证压缩机内部储油量是否充足的重要措施，压缩机内部储油量过少，会引起系统缺油，润滑性能下降，导致压缩机泵体轴承磨损，更甚者损坏压缩机，压缩机内部储油量过多，会引起电机温度过高使其散热性能下降，导致电机的使用寿命降低，固压缩机内部储油量的多少，对可靠性起着至关重要的作用，固合理的回油控制是保证压缩机内部油平衡的关键。
3.又因为压缩机的排油量、油分的油分离率、毛细管的回油速度随着压缩机频率以及系统各参数的改变而不断改变，规律复杂且难以捉摸。而且不同于节流毛细管，回油毛细管长短以及管径大小都决定着单位时间内质量流量的变化，众所周知压缩机的频率越高其吐油率也就越大，毛细管的长度越短管径越大单位时间内的回油量也就越大，但大管径的毛细管，系统的旁通量也随之增加，整机的能效也进一步降低。
4.因此，如何设计一种压缩机的控制方法及空调机组，能解决压缩机油循环率高的问题，是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中，压缩机油循环率高，导致压缩机内部油量失衡的问题，本发明提出了一种压缩机的控制方法及空调机组。
6.本发明的技术方案为，提出了一种压缩机的控制方法，包括：检测压缩机所处机组的运行模式；
7.若所述机组处于制冷模式，则根据所述压缩机的吸气侧参数所在的吸气参数区间获取与之对应的压缩机的运行频率区间；
8.控制所述压缩机的运行频率处于所述运行频率区间内。
9.进一步，根据所述压缩机的吸气侧参数所在的吸气参数区间获取与之对应的压缩机的运行频率区间，包括：
10.预先建立吸气参数区间与运行频率区间的对照关系；
11.根据所述压缩机的吸气侧参数所在的吸气参数区间从所述对照关系中获取对应的运行频率区间。
12.进一步，在获取所述压缩机的运行频率区间之前，还包括：
13.检测所述压缩机的运行时间；
14.判断所述压缩机的运行时间是否达到第一预设时间；
15.若是则开始检测所述压缩机的吸气侧参数，反之则继续运行所述压缩机。
16.进一步，所述压缩机的吸气侧参数为所述压缩机的吸气压力。
17.进一步，还包括：
18.若所述机组处于制热模式，则根据所述压缩机的环境参数所在的环境参数区间获取对应的压缩机的运行频率区间；
19.控制所述压缩机的运行频率处于所述运行频率区间内。
20.进一步，根据所述压缩机的环境参数所在的环境参数区间获取对应的压缩机的运行频率区间，包括：
21.预先建立环境参数区间与运行频率区间的对照关系；
22.根据所述压缩机的环境参数所在的环境参数区间从所述对照关系中获取对应的运行频率区间。
23.进一步，在获取所述压缩机的运行频率区间之前，还包括：
24.检测所述压缩机的运行时间；
25.判断所述压缩机的运行时间是否达到第二预设时间；
26.若是则开始检测所述压缩机的环境参数，反之则继续运行所述压缩机。
27.进一步，所述环境参数为所述压缩机所处的外部环境温度。
28.本发明还提出了一种空调机组，其包括压缩机，所述压缩机具有上述控制方法。
29.进一步，所述空调机组还包括与所述压缩机连接的油分离器、用于连接所述压缩机与所述油分离器的主回油毛细管和辅助回油毛细管、用于控制主回油毛细管导通状态的主回油电池阀、以及用于控制所述辅助回油毛细管通断状态的辅助回油电池阀。
30.进一步，当所述压缩机的回油率低于预设阈值时，所述主回油电磁阀控制所述主回油毛细管导通，所述辅助回油电磁阀控制所述辅助回油毛细管关断；
31.当所述压缩机的回油率高于预设阈值时，所述主回油电磁阀控制所述主回油毛细管导通，所述辅助回油电磁阀控制所述辅助回油毛细管导通。
32.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
33.本发明利用高速化压缩机高频排油率大的特点，结合多联机系统的控制特性，分别在空调机组不同的工作模式下，对压缩机的运行频率进行调节，解决了压缩机回油率高，导致系统压缩机缺油的问题。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
35.图1为本发明空调机组压缩机的回油示意图；
36.图2为本发明整体的控制流程图。
具体实施方式
37.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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
用以解释本发明，并不用于限定本发明。
38.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
39.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
40.压缩机内部储油量的多少，对可靠性起着至关重要的作用，固合理的回油控制是保证压缩机内部油平衡的关键。本发明的思路在于，提出一种压缩机回油频率的控制方法，在制冷模式下根据吸气侧参数控制压缩机的运行频率，在制热模式下，根据环境参数控制压缩机的运行频率，以此解决压缩机油循环率高的问题。
41.检测压缩机所处机组的运行模式；
42.若机组处于制冷模式，则根据压缩机的吸气侧参数所在的吸气参数区间获取与之对应的压缩机的运行频率区间；
43.控制压缩机的运行频率处于运行频率区间内。
44.在制冷模式下，用于控制压缩机油循环率主要的依据参数是吸气侧参数、回油率以及运行频率，其原因为：压缩机吸气压力越大，吸气密度也就越大，质量流量也越大，压缩机的吸气量也随之增加，吸气量增大排气量也随之增加，吐油率也随之升高，吐油率升高，压缩机的排油量加大，随着压缩机运行频率的升高，就会出现大量冷冻机油会随高压气体排到系统以及管路，久而久之就会导致压缩机缺油损坏，从而降低机组的使用寿命，所以机组在制冷模式下运行时，将压缩机的运行频率所对应的吸气压力控制在一个合理范围，是保证系统排油率低下的关键因素。
45.具体的，压缩机在制冷模式下，影响其排油率的主要因数为吸气压力，为保证压缩机在运行过程中不会出现缺油或者油量过多的问题，需要保证压缩机的回油率近似等于压缩机的排油率，以此保证压缩机回油和排油的平衡，避免缺油和油量过多问题的发生。根据压缩机的运行参数表可知，压缩机每一个吸气压力下均对应有一排油率，为保证油量平衡，每一个吸气压力下均需要保证回油率与其排油率匹配，由于回油率与压缩机的运行频率相关，因此，本发明可以直接通过检测压缩机的吸气压力，控制其运行频率，以维持油量平衡。
46.本发明中，根据压缩机的吸气侧参数所在的吸气参数区间获取与之对应的压缩机的运行频率区间，包括：
47.预先建立吸气参数区间与运行频率区间的对照关系；
48.根据压缩机的吸气侧参数所在的吸气参数区间从对照关系中获取对应的运行频率区间。
49.其中，对照关系可以为相关的函数关系，通过建立吸气参数区间与运行频率的函数关系，在通过压缩机的吸气侧参数确定好压缩机的吸气参数区间后，通过该函数关系能够直接确定压缩机的运行频率。本发明在控制时，通过设置不同的区间进行控制，通过确定吸气参数区间的上限值和下限值，即可根据函数关系确定得出压缩机运行频率区间的上限值和下限值，并将压缩机的吸气侧参数划分有多个区间，以此可以达到简便的控制。
50.在本发明其他实施例中，还可以通过实验建立吸气参数区间与运行频率区间所对
应的关系表格，将吸气参数区间和与之对应的运行频率区间绘制到同一表格，能够直观的确定出吸气参数区间对应的运行频率区间，相比于上述方式更加直观。
51.请参见图2，在制冷模式下，本发明将吸气压力划分为3个不同区间，即对应设置有3个不同的运行频率区间，其图2中fd为压缩机的吸气压力，f1、f2、f3分别为三个不同的运行频率区间，p为压缩机的吸气压力阈值。
52.其中，压缩就的吸气侧参数为压缩机的吸气压力，其吸气压力与压缩机的回油率成正比，能准确判断压缩机的回油率与排油率的关系。由于排气压力会受到管道堵塞以及其他环境因数的影响，故采用吸气压力进行检测判断更加准确。在压缩机运行时，压缩机的吸气压力还可以转换为压缩机吸气侧的温度，即在本发明其他实施例中，还可以将压缩机的吸气侧参数设置为压缩机吸气侧的温度，并根据温度的不同划分多个运行频率区间，也可以达到相同的控制效果。
53.进一步的，本发明在获取压缩机的运行频率区间之前，还包括：
54.检测压缩机的运行时间；
55.判断压缩机的运行时间是否达到第一预设时间；
56.若是则开始检测压缩机的吸气侧参数，反之则继续运行压缩机。
57.本发明中，第一预设时间设置为5min，压缩机在运行至第一预设时间后，其运行稳定后，才会开始检测压缩机的吸气侧参数，以避免压缩机未运行稳定导致的检测误差。
58.在制热模式下，本发明提出的压缩机回油频率的控制方法，包括：
59.若机组处于制热模式，则根据压缩机的环境参数所在的环境参数区间获取对应的压缩机的运行频率区间；
60.控制压缩机的运行频率处于运行频率区间内。
61.在制热模式下，用于控制压缩机油循环率主要的依据参数是环境参数、回油率以及运行频率，其原因为：室外环境温度越低，冷冻机油的粘度也就越大，沿程阻力也就越大，回油毛细管的回油阻力也就越大，系统的回油量就会降低，即制热模式下，保证系统油平衡的关键即是控制室外环境温度所对应的压缩机频率。
62.与制冷模式下相同，制热模式下，为保证压缩机在运行过程中不会出现缺油或者油量过多的问题，需要保证压缩机的回油率近似等于压缩机的排油率，以此保证压缩机回油和排油的平衡，避免缺油和油量过多问题的发生。根据压缩机的运行参数表可知，压缩机每一个外部环境温度下均对应有一排油率，为保证油量平衡，每一个外部环境温度下也需要保证回油率与其排油率匹配，又由于回油率与压缩机的运行频率相关，因此，本发明可以直接通过检测压缩机的外部环境温度，控制其运行频率，以维持油量平衡。
63.具体的，根据压缩机的环境参数所在的环境参数区间获取对应的压缩机的运行频率区间，包括：
64.预先建立环境参数区间与运行频率区间的对照关系；
65.根据压缩机的环境参数所在的环境参数区间从对照关系中获取对应的运行频率区间。
66.其中，压缩机的环境参数即为压缩机的外部环境温度，通过上述控制方法，能够很好地保证压缩机在制热模式下，回油率和排油率的平衡，进而保证压缩机油量的平衡。
67.请参见图2，在制热模式下，本发明将环境温度划分为2个不同区间，也即对应有2
个不同的运行频率区间。其中，“t环”即为外部环境温度，f为运行频率，经反复的实验研究发现，环境温度在0℃至-10℃的区间内时下的排油率，和压缩机运行频率在0hz至100hz下的回油率近似相等，此时压缩机的回油量能满足排油量，保证压缩机的油量平衡，此外，环境温度在-30℃至-10℃的区间内时下的排油率，和压缩机运行频率在100hz至160hz下的回油率近似相等，该情况下也能保证压缩机的油量平衡，因此，本发明划分的两个环境温度区间分别为(-10℃，0℃)、(-30℃，-10℃)，与之对应的频率区间为(0hz，100hz)、(100hz，300hz)。需要指出的是，本发明在制冷模式和制热模式下，均建立了压缩机回油率区间与运行频率区间的对照关系，两个对照关系可以为同一对照关系，仅用于体现回油率区间和运行频率区间的对照关系即可。
68.在本发明其他实施例中，还可以进一步简化本发明的控制流程图，通过提前建立吸气侧参数和运行频率的关系、环境温度和运行频率的关系，在制冷模式下，本发明可以直接通过检测吸气侧压力确定压缩机的运行频率，在制热模式下，本发明可以直接通过检测环境温度确定压缩机的运行频率，从而提高控制效率。
69.与制冷模式下相同，制热模式下，本发明在获取压缩机的运行频率区间之前，还包括：
70.检测压缩机的运行时间；
71.判断压缩机的运行时间是否达到第二预设时间；
72.若是则开始检测压缩机的环境参数，反之则继续运行所述压缩机。
73.本发明中，第二预设时间设置为5min，压缩机在运行至第二预设时间后，其运行稳定后，才会开始检测压缩机的环境参数，以避免压缩机未运行稳定导致的检测误差。
74.本发明中，每回油率区间均唯一对应一个运行频率区间，由于运行频率越高其回油率越高，故在回油率区间内的平均回油率越高，与之对应的运行频率区间内的平均运行频率越高。
75.此外，请参见图2，若机组当前的运行状态既不在制冷模式的三个吸气压力区间，也不再制热模式的两个温度区间内，表面此时压缩机的运行状态正常，采用通常控制，即传统的压缩机控制方法。
76.本发明通过上述控制方法，对压缩机的运行频率进行调节，解决了压缩机回油率高，导致系统压缩机缺油的问题。
77.本发明还提出了一种空调机组，其包括压缩机，该压缩机采用上述控制方法。
78.请参见图1，该空调机组还包括与压缩机连接的油分离器、用于连接压缩机与油分离器的主回油毛细管和辅助回油毛细管、用于控制主回油毛细管导通状态的主回油电池阀、以及用于控制辅助回油毛细管通断状态的辅助回油电池阀。
79.其中，当压缩机的回油率低于预设与阈值时，主回油电磁阀控制主回油毛细管导通，辅助回油电池阀控制辅助回油毛细管关断；
80.当压缩机的回油率高于预设阈值时，主回油电池阀控制主回油毛细管导通，辅助回油电池阀控制辅助回油毛细管导通。
81.如环境温度在0℃至-10℃的区间内时，压缩机的回油率低于预设阈值，此时主回油毛细管的回油量即可满足系统的回油量，为减少系统旁通量，提高整机能效，此时主回油电磁阀控制主回油毛细管导通，辅助回油电池阀控制辅助回油毛细管关断。此外，本发明在
通常控制下，由于回油率需求不高，也采用该控制方式；
82.环境温度在-30℃至-10℃的区间内时，因外部环境温度低，冷冻机油粘度大，回油毛细管的局部阻力增大，系统回油量减少，压缩机的回油率低于预设阈值，此时主回油电池阀控制主回油毛细管导通，辅助回油电池阀控制辅助回油毛细管导通。通过该设置，可以使得压缩机能够更好地适应回油率的需要。
83.与现有技术相比，本发明利用高速化压缩机高频排油率大的特点，结合多联机系统的控制特性，分别在空调机组不同的工作模式下，对压缩机的运行频率进行调节，解决了压缩机回油率高，导致系统压缩机缺油的问题。
84.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。