一种磁悬浮压缩机及其控制方法、装置和存储介质与流程

本发明涉及压缩机，尤其涉及一种磁悬浮压缩机结构及其控制方法、装置和存储介质。

背景技术：

1、常用的轻型商用空调的制冷量一般在8hp-80hp之间，而轻型商用空调通常采用涡旋容积式压缩机，涡旋容积式压缩机限制于动静盘等结构，压缩机的转速一般在1万转/分以下，满足8hp-80hp冷量段商用多联机需求的涡旋容积式压缩机的体积较大，占用空调内部空间较大；同时，涡旋容积式压缩机需要设计专门的回油装置以及控制策略方法，因此，涡旋容积式压缩机的冷媒中带油，影响多联机空调性能。

2、而在中大冷量的大型中央空调冷水机组(制冷量>100hp)中采用离心式压缩机，通过采用箔带气浮轴承或磁轴承等技术，离心式压缩机的运转速度可达到10万转/分以上，离心式压缩机由于运动部件仅有叶轮，无需设置回油装置，结构简单，无油运行，压缩效率高；但离心式压缩机存在喘振等固有特性，运行范围比涡旋容积式压缩机窄，在大压比小负荷区无法运行、高压工况轴向负荷平衡以及应用成本高等问题，难以满足轻型商用空调小负荷高压比的应用需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种磁悬浮压缩机结构及其控制方法、装置和存储介质，可减小轴向轴承载荷及冲击，实现高压工况下负荷平衡需求，减小压缩机工作于喘振区的风险，满足离心压缩机宽负荷运行需求。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种磁悬浮压缩机结构，包括压缩机壳体、第一叶轮及气动组件、第二叶轮及气动组件、电机组件、第一轴承组件、第二轴承组件、第一进气口以及第二进气口；其中，

3、所述第一进气口设置在所述压缩机壳体的一端，所述第二进气口设置在所述压缩机壳体的另一端，且所述第一进气口与所述第二进气口对称分布；

4、所述第一叶轮及气动组件的一端连接所述第一进气口，所述第二叶轮及气动组件的一端连接所述第二进气口，且所述第一叶轮及气动组件与所述第二叶轮及气动组件对称分布；

5、所述电机组件设置在所述压缩机壳体内；

6、所述第一轴承组件设置在所述压缩机壳体内，所述第一轴承组件的一端连接所述电机组件的一端，所述第一轴承组件的另一端连接所述第一叶轮及气动组件的另一端；

7、所述第二轴承组件设置在所述压缩机壳体内，所述第二轴承组件的一端连接所述电机组件的另一端，所述第二轴承组件的另一端连接所述第二叶轮及气动组件的另一端。

8、可选地，所述第一叶轮及气动组件包括一级叶轮、第一蜗壳、第一可调导叶，所述第二叶轮及气动组件包括二级叶轮、第二蜗壳、第二可调导叶；其中，

9、所述第一可调导叶设置在所述第一进气口，所述第一蜗壳的一端连接所述第一可调导叶，所述第一蜗壳的另一端连接所述第一轴承组件，所述一级叶轮设置在所述第一蜗壳内；

10、所述第二可调导叶设置在所述第二进气口，所述第二蜗壳的一端连接所述第二可调导叶，所述第二蜗壳的另一端连接所述第二轴承组件，所述二级叶轮设置在所述第二蜗壳内。可选地，所述第一轴承组件包括径向磁轴承定子与转子；其中，

11、所述径向磁轴承定子与所述压缩机壳体固定连接；

12、所述转子的一端连接所述电机组件的一端，所述转子的另一端与所述第一叶轮及气动组件的另一端连接。

13、可选地，所述第二轴承组件包括径向轴向一体的磁轴承定子与后轴承转子，所述后轴承转子包括后径向转子以及轴向承载力止推盘；其中，

14、所述径向轴向一体的磁轴承定子与所述压缩机壳体固定连接；

15、所述轴向承载力止推盘设置在所述径向轴向一体的磁轴承定子以及所述第二叶轮及气动组件间，且所述轴向承载力止推盘与所述压缩机壳体固定连接；

16、所述后径向转子分别与所述电机组件以及所述第二叶轮及气动组件连接。

17、可选地，所述磁悬浮压缩机结构还包括控制模块以及冷媒散热件；其中，

18、所述控制模块设置在所述冷媒散热件表面，所述冷媒散热件通过密封件与所述压缩机壳体的冷媒入口流道通过第一连接方式进行连接；其中，所述第一连接方式包括串联和并联。

19、实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例提供了一种磁悬浮压缩机，包括压缩机壳体、第一叶轮及气动组件、第二叶轮及气动组件、电机组件、第一轴承组件以及第二轴承组件，压缩机壳体上对称开设有第一进气口和第二进气口，第一叶轮及气动组件设置在压缩机壳体内，第一叶轮及气动组件一端设置在第一进气口，第一叶轮及气动组件的另一端连接第一轴承组件，第二叶轮及气动组件设置在压缩机壳体内，第二叶轮及气动组件的一端第二进气口，第二叶轮及气动组件的另一端连接第二轴承组件，第一叶轮及气动组件与第二叶轮及气动组件在压缩机壳体内对称分布，电机组件设置在压缩机壳体内，分别连接第一轴承组件和第二轴承组件；磁悬浮压缩机上还设置有控制模块和冷媒散热件，冷媒散热件设置在压缩机壳体的冷媒流道上，控制模块设置在冷媒散热件表面；通过设置对称布局的第一叶轮及气动组件和第二叶轮及气动组件，在压缩机运行时对称布局的气动组件抵消离心压缩机的轴向力，减小轴向轴承的载荷及冲击，实现高压工况下的负荷平衡需求；将冷媒散热件设置在压缩机的冷媒流道，并将控制模块设置在冷媒散热件的表面，通过压缩机的冷却冷媒对控制模块进行散热冷却，散热冷却效果好，占用空间小，实现成本低。

20、第二方面，本发明实施例提供了一种磁悬浮压缩机的控制方法，包括以下步骤：

21、获取压缩机需求容量与压缩机实际容量；

22、将所述压缩机需求容量与所述压缩机实际容量进行比较；

23、若所述压缩机实际容量小于所述压缩机需求容量，对叶轮及气动组件和电机组件执行第一操作；若所述压缩机实际容量大于所述压缩机需求容量，对叶轮及气动组件和电机组件执行第二操作。

24、可选地，所述对叶轮及气动组件和电机组件执行第一操作，具体包括：

25、获取轴承轴向电流与叶轮及气动组件的当前导叶开度，并将所述轴承轴向电流与预设轴向电流保护值进行比较；

26、若所述轴承轴向电流大于所述预设轴向电流保护值，进入压缩机容量保护模式；

27、若所述轴承轴向电流小于或等于所述预设轴向电流保护值，将所述叶轮及气动组件的当前导叶开度与开度最大值进行比较，若所述叶轮及气动组件的当前导叶开度等于所述开度最大值，则提升电机组件的转速；若所述叶轮及气动组件的当前导叶开度小于所述开度最大值，增大所述叶轮及气动组件的当前导叶开度。

28、可选地，所述对所述叶轮及气动组件和电机组件执行第二操作，具体包括：

29、获取轴承轴向电流与电机组件的当前转速，并将所述轴承轴向电流与预设轴向电流保护值进行比较；

30、若所述轴承轴向电流大于所述预设轴向电流保护值，进入压缩机容量保护模式；

31、若所述轴承轴向电流小于或等于所述预设轴向电流保护值，将所述电机组件的当前转速与预设喘振转速进行比较，若所述电机组件的当前转速大于所述预设喘振转速，降低所述电机组件的当前转速；若所述电机组件的当前转速小于或等于所述预设喘振转速，关闭所述叶轮及气动组件的导叶，对所述电机组件执行第三操作。

32、可选地，所述对所述电机组件执行第三操作，具体包括：

33、获取当前轴向悬浮精度，将当前轴向悬浮精度与预设轴向运行精度最大值进行比较；

34、若所述当前轴向悬浮精度大于所述预设轴向运行精度最大值，根据所述当前轴向悬浮精度与所述预设轴向运行精度最大值确定轴向悬浮精度超差值；

35、根据所述轴向悬浮精度超差值进行比例积分运算，得到喘振裕度速度量，根据所述喘振裕度速度量提升所述电机组件的转速。

36、第三方面，本方面实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，其特征在于，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行上述方法实施例所述的方法。

37、实施本发明实施例包括以下有益效果：本实施例提供了一种压缩机的控制方法，通过获取压缩机的需求容量和实际容量，将需求容量和实际容量进行比较，若实际容量小于需求容量，执行第一操作进行压缩机导叶开度的增加和压缩机转速的提升，以使实际容量趋向于需求容量；若实际容量大于需求容量，执行第二操作进行压缩机转速的降低，并执行第三操作计算得到悬浮精度和喘振裕度速度量，以对压缩机转速进行补偿调节；通过对压缩机的气动组件的导叶开度和压缩机转速的控制，以及通过压缩机的悬浮精度和喘振裕度速度量对压缩机转速进行补偿，实现压缩机的宽负荷运行范围，减小压缩机工作在喘振区的风险。