工業冷卻機定頻加變頻壓縮機的控制方法
2023-04-26 23:49:11 2
工業冷卻機定頻加變頻壓縮機的控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種配置有定頻壓縮機和變頻壓縮機的空調機組所採用的控制方法，當水泵啟動後，若出水溫度大於設定溫度，則啟動變頻壓縮機，變頻壓縮機啟動後，檢測出水溫度，當出水溫度大於設定溫度+t時，變頻壓縮機的運行頻率為Fn+1，Fn+1=Fn±Kt，變頻器頻率在已執行的上一個頻率Fn的基礎上增加頻率Kt，依此循環，直至變頻壓縮機運行至最大頻率；當出水溫度小於設定溫度，變頻器頻率在已執行的上一個頻率Fn的基礎上減去頻率Kt，依此循環，直至變頻壓縮機運行至最小頻率；當-t值達到-T值，T為控制精度值，關閉變頻壓縮機；當變頻壓縮機關閉後，若出水溫度回升至大於設定溫度則重新執行上述啟動變頻壓縮機控制程序。其積極效果在於：定頻壓縮機和變頻壓縮機不會出現頻繁啟停，延長壓縮機的使用壽命，且控制精度高，節能。
【專利說明】工業冷卻機定頻加變頻壓縮機的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種配置有定頻壓縮機和變頻壓縮機的空調機組所採用的控制方法。【背景技術】
[0002]傳統定頻壓縮機很難達到用戶需要的溫度控制精度，且增加壓縮機的耗功。對於某些特定領域，要求空調機組的溫度控制精度在±0.1?0.5°C，靠定頻壓縮機的開關控制或分段式控制無法達到較高的控制精度，即使在工業空調領域，壓縮機功率比較大，也需要採用壓縮機變頻技術，才能達到比較高的溫度控制精度。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對常規工業冷卻機運行存在的弊端，提供一種工業冷卻機定頻加變頻壓縮機的控制方法。其控制方法可以是投入定頻壓縮機加變頻壓縮機，也可以是只投入變頻壓縮機。變頻壓縮機最高頻率可達到125Hz，最低運行頻率可達到30Hz，變頻壓縮機頻率的改變受出水溫度的變化趨勢，出水溫度與設定溫度的差值的大小，出水溫度與設定溫度的差值的持續時間等條件所決定。
[0004]本發明，首先，設定變頻壓縮機啟動溫度點、定頻壓縮機啟動溫度點、變頻壓縮機停止溫度點、定頻壓縮機停止溫度點、變頻壓縮機最小頻率、變頻壓縮機最大頻率、變頻壓縮機將要執行的頻率為Fn+1和變頻壓縮機已執行的上一個頻率Fn，其控制方法是:當水泵啟動後，若出水溫度大於設定溫度，則啟動變頻壓縮機，初始啟動頻率為Ftl, Ftl通常設為80Hz，變頻壓縮機啟動後，延時一定時間S秒後，檢測出水溫度，當出水溫度大於設定溫度+t時，延時一定時間S秒，變頻壓縮機的運行頻率為Fn+1，Fn+1=Fn±Kt，式中:n為整數鄺為出水溫度與設定溫度的差值的絕對值；K為常數，單位:Hz/s，變頻器頻率在已執行的上一個頻率Fn的基礎上增加頻率Kt，依此循環，直至變頻壓縮機運行至最大頻率；當出水溫度小於設定溫度，延時一定時間S秒，變頻器頻率在已執行的上一個頻率Fn的基礎上減去頻率Kt，依此循環，直至變頻壓縮機運行至最小頻率；當_t值達到-T值，T為控制精度值，延時一定時間S秒，關閉變頻壓縮機；當變頻壓縮機關閉後，若出水溫度回升至大於設定溫度則重新執行上述啟動變頻壓縮機控制程序；當出水溫度大於設定值+T時，延時一定時間S秒，啟動定頻壓縮機；當出水溫度小於設定值_t，延時一定時間S秒，關閉定頻壓縮機。延時一定時間S秒在工業冷卻機通常取10秒鐘。
[0005]本發明，當出水溫度與設定溫度的差值小於T時，變頻壓縮機優先啟動，當出水溫度與設定溫度的差值大於T時，定頻壓縮機優先啟動。
[0006]本發明，當出水溫度與設定溫度的差值小於0°C以下某個值時，優先停掉定頻壓縮機，儘量維持變頻壓縮機在某個頻率運行，緩解了變頻壓縮機的頻繁啟動對電網的衝擊，且在溫度控制精度方面也有很大的提高，使機組出水溫度控制精度達到±0.1?0.5°C。
[0007]本發明，具有如下積極效果:1、定頻壓縮機和變頻壓縮機不會出現頻繁啟停，延長壓縮機的使用壽命；2、控制精度高，一般來說，對於溫度的控制精度可以達到土 0.1°C?0.5°C;3、節能，經濟性好，由於使用變頻壓縮機的寬頻(30?125Hz)控制技術，通過先進的控制程序節能明顯，通過與常規工業冷卻機對比節能達到30%以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是定頻加變頻壓縮機控制原理方框圖。
【具體實施方式】
[0009]參照附圖1，一種工業冷卻機定頻加變頻壓縮機的控制方法，主要控制對象是變頻壓縮機，設定變頻壓縮機啟動溫度點、定頻壓縮機啟動溫度點、變頻壓縮機停止溫度點、定頻壓縮機停止溫度點、變頻壓縮機最小頻率、變頻壓縮機最大頻率、變頻壓縮機將要執行的頻率為Fn+1和變頻壓縮機已執行的上一個頻率Fn，其控制方法是:當水泵啟動後，若出水溫度大於設定溫度，則啟動變頻壓縮機，初始啟動頻率為Ftl, Ftl通常設為80Hz，變頻壓縮機啟動後，延時一定時間S秒後，檢測出水溫度，當出水溫度大於設定溫度+t時，延時一定時間S秒，變頻壓縮機的運行頻率為Fn+1，Fn+1=Fn±Kt，式中:n為整數；t為出水溫度與設定溫度的差值的絕對值；K為常數，單位:Hz/s，變頻器頻率在已執行的上一個頻率Fn的基礎上增加頻率Kt，依此循環，直至變頻壓縮機運行至最大頻率；當出水溫度小於設定溫度，延時一定時間S秒，變頻器頻率在已執行的上一個頻率Fn的基礎上減去頻率Kt，依此循環，直至變頻壓縮機運行至最小頻率；當_t值達到-T值，T為控制精度值，延時一定時間S秒，關閉變頻壓縮機；當變頻壓縮機關閉後，若出水溫度回升至大於設定溫度則重新執行上述啟動變頻壓縮機控制程序；當出水溫度大於設定值+T時，延時一定時間S秒，啟動定頻壓縮機；當出水溫度小於設定值_t，延時一定時間S秒，關閉定頻壓縮機。延時一定時間S秒在工業冷卻機通常取10秒鐘。
[0010]本實施例，當出水溫度與設定溫度的差值小於T時，變頻壓縮機優先啟動，當出水溫度與設定溫度的差值大於T時，定頻壓縮機優先啟動。
[0011]本實施例，當出水溫度與設定溫度的差值小於0°C以下某個值時，優先停掉定頻壓縮機，儘量維持變頻壓縮機在某個頻率運行，緩解了變頻壓縮機的頻繁啟動對電網的衝擊，且在溫度控制精度方面也有很大的提高，使機組出水溫度控制精度快速達到±0.1?
0.5。。。
[0012]本實施例，包括控制系統，和由依次連接的壓縮機、蒸發器、膨脹閥和冷凝器構成的製冷循環迴路。變頻壓縮機配置有變頻器，蒸發器配置有進出水溫度傳感器，控制系配置有PLC和觸控螢幕顯示器。
[0013]本實施例，其控制裝置主要包括控制系統的核心PLC控制器，PLC控制器的複數輸入控制端分別連接進出水溫度敏感元件、環境溫度敏感元件、壓縮機吸排氣溫度敏感元件、壓縮機吸排氣壓力敏感元件、蒸發器進出水壓力敏感元件；PLC控制器的複數輸出控制端分別與定頻壓縮機電機、變頻壓縮機電機、冷凝風機、冷凍水泵、變頻壓縮機頻率連接。
[0014]本實施例，進出水溫度敏感元件安裝在蒸發器進出口處，用於檢測冷凍水進出水的溫度；環境溫度敏感元件安裝在室外處，用於檢測室外環境的溫度；壓縮機吸排氣溫度敏感元件安裝在壓縮機吸排氣口處，用於檢測壓縮機吸排氣溫度；在壓縮機的吸排氣口處共設置了兩個壓力敏感元件，用於檢測壓縮機吸排氣的動態值；在蒸發器進出口處設置兩個壓力敏感元件，用於檢測蒸發器冷凍水進出水壓力。所述溫度和壓力敏感元件均與PLC控制器的輸入控制端連接。整個系統各種控制的實現，都是通過一個PLC控制器統一完成。系統在運行時，由進出水溫度敏感元件、環境溫度敏感元件、壓縮機吸排氣溫度敏感元件、壓縮機吸排氣壓力敏感元件、蒸發器進出口壓力敏感元件發出信號給控制器，然後控制器發出信號給定頻壓縮機電機、變頻壓縮機電機、冷凍水泵、冷凝風機電機和變頻器。將變頻器運轉頻率改變，從而改變變頻壓縮機的輸出功率，將定頻壓縮機啟動或關閉，將冷凝風機關閉或啟動，將水泵啟動或關閉。最終結果是使空調機組的冷凍水出水溫度可在4?12°C之間任意選取，例如7°C，控制精度±0.1?0.5°C。
【權利要求】
1.一種工業冷卻機定頻加變頻壓縮機的控制方法，包括變頻壓縮機和定頻壓縮機，其特徵在於:設定變頻壓縮機啟動溫度點、定頻壓縮機啟動溫度點、變頻壓縮機停止溫度點、定頻壓縮機停止溫度點、變頻壓縮機最小頻率、變頻壓縮機最大頻率、變頻壓縮機將要執行的頻率為Fn+1和變頻壓縮機已執行的上一個頻率Fn，其控制方法是:當水泵啟動後，若出水溫度大於設定溫度，則啟動變頻壓縮機，初始啟動頻率為Ftl, Ftl通常設為80Hz，變頻壓縮機啟動後，延時一定時間S秒後，檢測出水溫度，當出水溫度大於設定溫度+t時，延時一定時間S秒，變頻壓縮機的運行頻率為Fn+1，Fn+1=Fn±Kt，式中:n為整數；t為出水溫度與設定溫度的差值的絕對值；K為常數，單位:Hz/s，變頻器頻率在已執行的上一個頻率Fn的基礎上增加頻率Kt，依此循環，直至變頻壓縮機運行至最大頻率；當出水溫度小於設定溫度，延時一定時間S秒，變頻器頻率在已執行的上一個頻率Fn的基礎上減去頻率Kt，依此循環，直至變頻壓縮機運行至最小頻率；當_t值達到-T值，T為控制精度值，延時一定時間S秒，關閉變頻壓縮機；當變頻壓縮機關閉後，若出水溫度回升至大於設定溫度則重新執行上述啟動變頻壓縮機控制程序；當出水溫度大於設定值+T時，延時一定時間S秒，啟動定頻壓縮機；當出水溫度小於設定值_t，延時一定時間S秒，關閉定頻壓縮機。
2.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於:當出水溫度與設定溫度的差值小於T時，變頻壓縮機優先啟動，當出水溫度與設定溫度的差值大於T時，定頻壓縮機優先啟動。
3.根據權利要求1所述的控制方法，其特徵在於:當出水溫度與設定溫度的差值小於(TC以下某個值時，優先停掉定頻壓縮機，儘量維持變頻壓縮機在某個頻率運行，緩解了變頻壓縮機的頻繁啟動對電網的衝擊，且在溫度控制精度方面也有很大的提高，使機組出水溫度控制精度快速達到±0.1?0.5°C。
4.根據權利要求1、2或3所述的控制方法，其特徵在於:變頻壓縮機最高頻率可達到125Hz，最低運行頻率可達到30Hz，變頻壓縮機頻率的改變受出水溫度的變化趨勢、出水溫度與設定溫度的差值的大小、出水溫度與設定溫度的差值的持續時間條件所決定。
【文檔編號】F25B49/02GK103615846SQ201310633495
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月30日 優先權日:2013年11月30日
【發明者】陳銳群, 鄭澤順, 劉慶瑜, 黃培炫, 鄭潔波, 李煉鵬 申請人:廣東吉榮空調有限公司