一種空調壓縮機控制電路、空調壓縮機控制方法及空調器與流程
2024-03-07 18:52:15

本發明涉及空調器控制領域,尤其涉及一種空調壓縮機控制電路、空調壓縮機控制方法及空調器。
背景技術:
空調器工作在比較惡劣的工況下,如環境環境溫度高的地區要求製冷量滿足要求,此時需要匹配的壓縮機功率相對其他正常工況下要大,壓縮機持續工作在大電流狀態下會產生諧波幹擾,對一些EMC要求嚴格的地區為了通過IEC EMC諧波電流標準,某些空調需要增加一定電感量的電抗器電路以對諧波進行濾波,通過諧波電流測試,但因增加了電抗器存在的電感量在壓縮機啟動的大電流情況下會造成分壓,特別是輸入的交流電壓較低時,導致壓縮機啟動時的供電電壓不足,影響空調器的啟動性能。
上述內容僅用於輔助理解本發明的技術方案,並不代表承認上述內容是現有技術。
技術實現要素:
本發明的主要目的在於提供一種空調壓縮機控制電路,目的在於解決由於現有技術中為解決壓縮機工作時產生諧波對電路產生幹擾在壓縮機供電迴路中接入電抗器進行濾波,但在壓縮機啟動時由於電抗器的分壓會導致壓縮機啟動不正常的問題。
為實現上述目的,本發明提供的一種空調壓縮機控制電路,
包括串聯於壓縮機供電迴路中的壓縮機驅動模塊,與壓縮機驅動模塊連接的控制模塊,所述控制模塊控制壓縮機驅動模塊導通,以為壓縮機工作提供交流電源,其特徵在於,所述空調壓縮機控制電路還包括與控制模塊連接的濾波模塊,所述濾波模塊包括電抗器及接入控制單元;
所述電抗器為帶抽頭的電抗器,且所述抽頭為多個,所述電抗器的兩端串聯於所述壓縮機供電迴路中;
所述接入控制單元包括與抽頭對應的多個子控制單元,每個所述子控制單元具有一輸入端及兩個輸出控制端,其中所述控制模塊的多個輸出埠對應與所述輸入端連接,所述一輸出控制端與所述電抗器的一抽頭連接,所述另一輸出控制端均連接到所述電抗器的一端,所述控制模塊通過接入控制單元中的多個子控制單元,控制所述電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
優選的,所述空調壓縮機控制電路還包括電流採集模塊,所述控制模塊的一輸入埠與所述電流採集模塊連接;所述電流採集模塊採集壓縮機的工作電流,所述控制模塊在壓縮機正常啟動後,根據壓縮機的工作電流大小產生相應的控制信號,以控制所述電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
優選的,所述空調壓縮機控制電路還包括電壓檢測模塊,所述控制模塊的一輸入埠與所述電壓檢測模塊連接;所述電壓檢測模塊檢測壓縮機供電迴路的交流輸入電壓值,所述控制模塊根據所述電壓值的大小產生控制信號,以在壓縮機啟動時,控制所述電抗器的部分繞組或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
優選的,在壓縮機啟動時,當所述的交流電壓值低於預設值時,所述控制模塊控制電抗器中預設的繞組接入壓縮機供電迴路中;其中所述預設的繞組為所述電抗器中電感量最小的繞組。
優選的,所述空調壓縮機控制電路還包括溫度檢測模塊,所述控制模塊的一輸入埠與所述溫度檢測模塊連接;所述溫度檢測模塊檢測空調器的蒸發器管溫度,所述控制模塊根據所述溫度檢測模塊採集壓縮機啟動過程中和啟動前的蒸發器管溫度值的差值的絕對值的大小超過預設值時,控制模塊根據所述電流值的大小產生控制信號,以在壓縮機正常啟動後,控制所述電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
優選的,所述子控制單元包括開關單元及與所述開關單元連接的驅動單元,所述驅動單元的輸入端與所述控制模塊連接,所述開關單元一端與所述電抗器的抽頭端連接,另一端連接所述電抗器的一端,所述控制模塊通過驅動單元控制開關單元的開關狀態的切換,以控制所述電抗器的部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中。
優選的,所述驅動單元包括第一三極體和第一電阻,所述開關單元包括第一繼電器,所述第一繼電器的觸點兩端並聯在電抗器的抽頭和電抗器繞組的一端,所述繼電器的驅動線圈一端連接直流電源正極,另外一端連接第一三極體的集電極,所述第一三極體的發射極接地,所述第一三極體的基極連接第一電阻一端,所述第一電阻的另一端與控制模塊連接。
為實現上述目的,本發明還提供一種空調壓縮機控制方法,基於上述空調壓縮機控制電路,所述空調壓縮機控制方法包括以下步驟:
控制模塊偵測到壓縮機啟動指令時,檢測壓縮機供電迴路中的交流輸入電壓值,根據所述電壓的大小產生控制信號,以控制電抗器的部分繞組或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波;
控制模塊控制壓縮機驅動模塊導通,壓縮機開始啟動;
優選的,所述控制模塊偵測到壓縮機啟動指令時,檢測壓縮機供電迴路中的交流輸入電壓值,根據所述電壓的大小產生控制信號,控制電抗器的部分繞組或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波的步驟還包括:
當所述的交流電壓值低於預設值時,所述控制模塊控制電抗器中預設的繞組接入壓縮機供電迴路中;其中所述預設的繞組為所述電抗器中電感量最小的繞組。
優選的,在所述控制模塊控制壓縮機驅動模塊導通,壓縮機開始啟動步驟之後,還包括:
控制模塊在壓縮機正常啟動後,獲取壓縮機工作電流值,根據所述電流值的大小產生相應的控制信號,以控制所述電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
優選的,
所述控制模塊在壓縮機正常啟動之後,獲取壓縮機工作電流值步驟之前還包括:
控制模塊在壓縮機啟動前獲取空調器的蒸發器管溫度值,並在壓縮機啟動過程中再次獲取蒸發器管溫度值;
當所述壓縮機啟動過程中再次獲取的蒸發器溫度值與壓縮機啟動前的蒸發器溫度值的差值的絕對值超過預設值時,判斷壓縮機已正常啟動。
為實現上述目的,本發明還提供一種空調器,所述空調器包括上述空調壓縮機控制電路。
本發明提供的空調壓縮機控制電路,通過在壓縮機的供電迴路中設置帶多個抽頭的電抗器,通過接入控制單元中多個子控制單元,能在壓縮機啟動時,控制電抗器的部分或者全部繞組接入壓縮機電控迴路中,對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,避免了在輸入電壓較低情況下,壓縮機在啟動時由於電抗器全部繞組接入產生分壓導致加載壓縮機上的工作電壓降低,引起壓縮機啟動不正常的問題,同時在啟動時電抗器的繞組還起到對壓縮機工作產生的諧波進行濾波作用,提高壓縮機控制電路的可靠性。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供的空調壓縮機控制電路的結構及具體電路示意圖;
圖2為本發明實施例提供的空調壓縮機控制方法的第一實施例流程示意圖;
圖3為本發明實施例提供的空調壓縮機控制方法的第二實施例流程示意圖;
圖4為本發明實施例提供的空調壓縮機控制方法的第三實施例流程示意圖。
具體實施方式
應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,並不用於限定本發明。
下面參照附圖描述根據本發明實施例提出的空調器壓縮機控制電路。
圖1為本發明提供的空調壓縮機控制電路結構示意圖,為了便於說明,僅示出了與本實施例相關的部分,如圖1所示:
本發明第一實施例提供的一種空調壓縮機控制電路,包括串聯於壓縮機供電迴路中的壓縮機驅動模塊20,與壓縮機驅動模塊20連接的控制模塊10,控制模塊10控制壓縮機驅動模塊20導通,以為壓縮機工作提供交流電源,空調壓縮機控制電路還包括與控制模塊10連接的濾波模塊30,濾波模塊30包括電抗器L1及接入控制單元301;
電抗器L1為帶抽頭的電抗器,且抽頭為多個,具體為兩個和兩個以上,電抗器L1的兩端串聯於壓縮機供電迴路中;
接入控制單元301包括與抽頭對應的多個子控制單元,每個所述子控制單元具有一輸入端及兩個輸出控制端,其中所述控制模塊的多個輸出埠對應與輸入端連接,一輸出控制端與電抗器L1的一抽頭連接,另一輸出控制端均連接到電抗器L1的一端,控制模塊10通過接入控制單元301中的多個子控制單元,控制所述電抗器L1部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
如圖1所示電抗器L1的抽頭為3個,接入控制單元301對應有三個子控制單元分別是3011、3012、3013,每個子控制單元都有一個輸入端和兩個控制端,以子控制單元3011為例,其輸入端連接到控制模塊10的多個輸出埠的其中一個埠,其輸出端有兩個,一端連接電抗器L1的其中一個抽頭,另一端和其他子控制單元的一端均連接到電抗器L1的一端,如圖1中均連接到電抗器L1的右端即靠近壓縮機的一端,當然,也可以都連接到電抗器的左端,控制模塊10通過這三個子控制單元可控制電抗器L1的抽頭與另外一端閉合或者關斷,以控制電抗器L1的部分或者全部繞組接入壓縮機電控迴路中,對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
本發明實施例提供的空調壓縮機控制電路,通過在壓縮機的供電迴路中設置帶多個抽頭的電抗器,通過接入控制單元中多個子控制單元,能在壓縮機啟動時,控制電抗器的部分或者全部繞組接入壓縮機電控迴路中,對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,避免了在輸入電壓較低情況下,壓縮機在啟動時由於電抗器全部繞組接入產生分壓導致加載壓縮機上的工作電壓降低,引起壓縮機啟動不正常的問題,同時在啟動時電抗器的繞組還起到對壓縮機工作產生的諧波進行濾波作用,提高壓縮機控制電路的可靠性。
做為本發明的第二實施例,進一步如圖1所示,每個子控制單元還包括開關單元及與所述開關單元連接的驅動單元,如圖以子控制單元3013為例,還包括開關單元30131和驅動單元30132,開關單元30111一端連接電抗器L1的其中一個抽頭,另一端和其他子控制單元的一端均連接到電抗器L1的一端,驅動單元30132與控制模塊10連接,以驅動與之連接的開關單元30131的開關狀態切換:當控制模塊10控制開關單元30131閉合時,電抗器L1中與開關單元30131並聯的部分繞組從壓縮機供電迴路中短路即從壓縮機供電迴路中斷開,此時電抗器L1的剩餘部分繞組接入壓縮機供電迴路中;當控制模塊10控制開關單元30131斷開時,此時電抗器L1的全部繞組接入壓縮機供電迴路中。
進一步如圖1所述的空調壓縮機控制電路,其驅動單元和開關單元的具體電路結構如下:以開關單元30131和驅動單元30132為例,驅動單元30132包括第一三極體Q23和第一電阻R56,開關單元30131包括第一繼電器RY3,第一繼電器RY3的開關一端連接電抗器L1的其中一個抽頭A,另一端和其他子控制單元的一端均連接到電抗器L1的一端,第一繼電器RY3的驅動線圈一端連接直流電源12V正極,另外一端連接第一三極體Q23的集電極,第一三極體Q23的發射極接地,第一三極體Q23的基極連接第一電阻R56一端,第一電阻R56的另外一端與控制模塊10即MCU的COMP_start3引腳連接。
其他的驅動單元和開關單元的具體電路結構與開關單元30131和驅動單元30132的相同,在此不再贅述。
壓縮機驅動模塊20包括第二繼電器RY4、第二三極體Q20、第二電阻R53,第二繼電器RY4的開關兩端串聯於壓縮機供電迴路中,第二三極體Q20的集電極與第二繼電器RY4的線圈端連接,基極與第二電阻R53一端連接,第二電阻R53另一端與控制模塊10MCU的COMP引腳連接。
當MCU的COMP_start3引腳輸出高電平時,控制第一三極體Q23基極導通,進而控制第一繼電器RY3的線圈與直流電源12V正極接通,第一繼電器RY3的開關閉合,此時電抗器L1與第一繼電器RY1開關並聯一段在壓縮機供電迴路中形成短路,即電抗器L1抽頭A到其繞組的右端這段從壓縮機供電迴路中斷開,其抽頭A到繞組的左端這段接入壓縮機供電迴路。同理當MCU的COMP_start2引腳輸出高電平時,電抗器L1抽頭B到其繞組的右端這段從壓縮機供電迴路中斷開,其抽頭B到繞組的左端這段接入壓縮機供電迴路;當MCU的COMP_start1引腳輸出高電平時,電抗器L1抽頭C到其繞組的右端這段從壓縮機供電迴路中斷開,其抽頭C到繞組的左端這段接入壓縮機供電迴路。因此通過MCU的這三個引腳中一個輸出高電平,可以分別控制電抗器L1中各抽頭A、B、C與電抗器繞組左端的這一端分別接入壓縮機供電迴路中。
做為本發明的第三實施例,進一步如圖1所示,本實施例提供的空調壓縮機控制電路還包括與控制模塊連接的電壓檢測模塊70,控制模塊10的一輸入埠與所述電壓檢測模塊70連接;電壓檢測模塊70檢測壓縮機供電迴路的交流輸入電壓值,控制模塊10根據所述電壓值的大小產生控制信號,以在壓縮機啟動時,控制電抗器L1的部分繞組或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
如圖1中電壓檢測模塊70以電壓檢測變壓器CT2為主的電壓檢測電路檢測壓縮機供電迴路及壓縮機工作的電壓值,具體為交流電壓的有效值,MCU通過電壓檢測模塊70在輸入埠V_CHECK獲取壓縮機的工作電壓值,由於壓縮機啟動時的電流比較大,如果在啟動時接入電抗器L1產生分壓使得壓縮機的供電電壓降低,如果降低到壓縮機的標準工作電壓值以下時,會影響壓縮機的啟動能力,因此通過電壓檢測模塊70檢測壓縮機供電迴路的交流輸入電壓值即壓縮機的工作電壓值,控制模塊10再根據當前檢測到的工作電壓值的具體大小,通過控制濾波模塊30的子控制單元301控制電抗器中由抽頭決定的一個合適繞組接入壓縮機供電迴路中。由於電抗器中的不同繞組其電感量大小不同,在壓縮機啟動時其繞組在壓縮機供電迴路中的分壓是不同的,因此通過選擇電抗器中的一個合適繞組接入,既能起到由於其繞組的分壓不影響壓縮機的啟動能力,又能實現在壓縮機啟動時對其產生的諧波進行濾波。
具體的,在實際控制時,控制模塊10根據電壓檢測模塊70檢測到的交流輸入電壓值的大小,在低於預設閥值時,控制電抗器中預設的繞組接入壓縮機供電迴路中,此預設繞組為電抗器中電感量最小的繞組。當交流輸入電壓太低時,此時選擇一個預設繞組接入,此繞組是電抗器中所有繞組的電感量最小的,能使得其繞組的分壓降低到最小,使得加載在壓縮機的電壓仍能使得壓縮機正常工作,同時電抗器的繞組也能對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波;而當交流輸入電壓正常即高於預設值時,可以選擇電抗器全部接入,由於此時電抗器上的分壓不影響壓縮機正常工作,且電抗器全部接入時除了能對壓縮機工作產生的諧波進行濾波,也能同時啟動對壓縮機啟動時產生的峰值電流進行抑制,使壓縮機啟動更加可靠,且此種控制相對簡單。
進一步的,在實際控制時,控制模塊10根據電壓檢測模塊70檢測到的交流輸入電壓值的大小的不同,控制電抗器中不同的預設繞組接入壓縮機供電迴路中。具體的通過實驗可以確定,如果當前壓縮機供電電壓值較高時,可以通過控制模塊10控制控制電抗器中電感量較大的繞組接入壓縮機供電迴路中,雖然其繞組產生的分壓較高,但由於供電電壓較高,使得最後加載在壓縮機上的供電電壓能滿足壓縮機的工作要求,保證壓縮機可以正常啟動,如果此時選擇的是電感量較小的繞組接入壓縮機供電迴路,此時繞組產生的分壓會相對低,在供電電壓較高的情況下,加載在壓縮機上的供電電壓還是比較高,引起在壓縮機啟動時峰值電流高,不利於壓縮機的工作,而通過接入電感量較大繞組,除了分壓相對高,使得加載在壓縮機上的供電電壓降低,而且還能起到在抑制壓縮機啟動相對高的峰值電流的作用,能更好的改善壓縮機的啟動性能;而在當前壓縮機供電電壓值較低時,可以通過控制模塊10控制控制電抗器中電感量較小的繞組接入壓縮機供電迴路中,其繞組產生的分壓較低,雖然供電電壓較低,加載在壓縮機上的供電電壓仍能滿足壓縮機的工作要求,保證壓縮機可以正常啟動。如當MCU獲取到當前壓縮機供電迴路中的交流輸入電壓有有效值為240V以上時,可以通過COMP_start1腳輸出高電平控制繼電器RY1的開關閉合,電抗器L1中的抽頭C和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中;當電壓有效值為210-240V時,可以通過COMP_start2腳輸出高電平控制繼電器RY2的開關閉合,電抗器L1中的抽頭B和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中;當電壓有效值為210以下時,可以通過COMP_start3腳輸出高電平控制繼電器RY3的開關閉合,電抗器L1中的抽頭A和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中,由於抽頭C和電抗器L1左端的繞組的電感量最大,因此其分壓最大,對應輸入電壓的可以比較高範圍,而抽頭B和電抗器L1左端的繞組的電感量次之,可以對應相對低的輸入電壓範圍,抽頭A和電抗器L1左端的繞組的電感量最小,對應更低的輸入電壓範圍,以此都能滿足壓縮機啟動又能起到在壓縮機工作時產生的諧波進行濾波作用。
控制模塊收到壓縮機啟動命令時,根據獲取到的壓縮機供電迴路中的交流輸入電壓值,根據其電壓的大小產生控制信號,控制電抗器L1的一個合適繞組接入到電抗器供電迴路中,再控制壓縮機驅動模塊導通,壓縮機才開始啟動。如圖1中所示,在MCU根據其獲取到的交流輸入電壓值的大小控制繼電器RY1-RY3的其中一個開關閉合,控制電抗器L1的一個合適繞組接入到電抗器供電迴路中後,再通過COMP腳輸出高電平,控制第二三極體Q20導通,使得第二繼電器RY4的開關閉合,控制交流輸入電壓對壓縮機供電,壓縮機才開始啟動,為了避免在繼電器RY1-RY3的閉合與RY4同時閉合或者二者閉合相隔時間太短引起繼電器開關閉合時產生過大的打火損害繼電器觸點開關,在前者閉合後可以延時一個短的時間如2秒在控制後再閉合。
通過本發明實施例提供的空調壓縮機控制電路,通過增加電壓檢測模塊檢測壓縮機工作時的電壓值,在壓縮機啟動時,通過判斷其電壓值的大小,控制模塊控制電抗器L1的合適繞組接入到壓縮機供電迴路中,保證了在不同壓縮機的工作電壓時壓縮機都能正常啟動,還能對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,相對實施例一,能進一步提高了壓縮機控制電路的可靠性。
做為本發明的四實施例,進一步如圖1所示,本實施例提供的空調壓縮機控制電路還包括與控制器模塊10連接的電流採集模塊60,電流採集模塊60檢測壓縮機工作時的電流值,在壓縮機啟動後,控制模塊10根據壓縮機的工作電流大小產生相應的控制信號,以控制電抗器L1部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
由於在壓縮機啟動後的過程中,由於空調器所處的工作環境包括室內和室外溫度的不同,其工作時的工作電流是不同的,如在室外和室內環境溫度較高時,其壓縮機的工作電流高,在室外環境溫度低時,其壓縮機的工作電流相對低,而在通過電抗器對壓縮機工作過程中產生的諧波進行濾波時,針對不同的電流值需要匹配不同的電感量值才能達到相對好的濾波效果,並不是電感量越大濾波效果就越好。因此本實施例控制模塊10通過電流採集模塊60檢測壓縮機工作電流值的大小,控制電抗器L1中的一個合適的繞組接入壓縮機供電迴路中進行濾波,能起到相對好的濾波效果。
如圖1中電流檢測模塊60以電流互感器CT1為主的電流檢測電路檢測壓縮機的工作電流,MCU通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,壓縮機啟動時的控制同實施例三所述,壓縮機啟動後,壓縮機同時通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,MCU在延時計時一個短的時間如1分鐘期間,壓縮機同時通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,如果空調器工作正常時,壓縮機的工作電流會穩定在某一個定值以上,可以判斷為壓縮機已經啟動正常,此電流穩定值大小可以根據空調器所選定的不同類型的壓縮機通過實驗確定,如以2匹的空調器所匹配的壓縮機,其工作電流在工作穩定時大於4A以上,在MCU延時計時1分鐘後在檢測到壓縮機的工作電流在4A以上時判斷壓縮機已經正常啟動。在壓縮機已經正常啟動之後,此時MCU再繼續通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,根據其壓縮機工作過程中的電流大小,控制電抗器L1的不同繞組接入到壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。例如當檢測到壓縮機工作電流在4-5A時,MCU控制COMP_start3腳輸出高電平控制繼電器RY3的開關閉合,電抗器L1中的抽頭A和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中;當檢測到壓縮機的工作電流在5-7A時,MCU控制COMP_start2腳輸出高電平控制繼電器RY2的開關閉合,電抗器L1中的抽頭B和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中,同時在MCU在控制繼電器RY2開關閉合一個短預設時間如1秒後,控制RY3的開關斷開,斷開原來接入的抽頭A,保證只有抽頭B和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中;當檢測到壓縮機的工作電流在7A以上時,MCU控制COMP_start1腳輸出高電平控制繼電器RY1的開關閉合,電抗器L1中的抽頭C和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中,同時在MCU在控制繼電器RY1開關閉合一個短預設時間如1秒後,控制RY2的開關斷開,斷開原來接入的抽頭B,保證只有抽頭C和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中。由於電抗器L1中的抽頭A和電抗器L1左端的繞組電感量最小,此時壓縮機工作電流也較低;而抽頭B對應的繞組電感量相對大,此時壓縮機工作電流相對高;抽頭C對應的繞組電感量最大,此時壓縮機工作電流相對更高,這樣通過不同的工作電流值選擇不同的繞組,能達到相對較好的濾波效果。
通過本發明實施例提供的空調壓縮機控制電路,通過電流檢測模塊檢測壓縮機工作時的電流值,在壓縮機正常啟動後,控制模塊根據壓縮機的工作電流大小產生相應的控制信號,以控制電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,這樣能針對壓縮機工作電流的大小選擇一個最合適的繞組接入壓縮機供電迴路,能起到相對較好的濾波效果。
需要說明的是,上述本發明的第四實施例是保護空調壓縮機控制電路還包括電流採集模塊,壓縮機啟動後,控制模塊根據壓縮機的工作電流大小產生相應的控制信號,以控制電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波;而上述本發明的第三實施例是保護空調壓縮機控制電路還包括電壓檢測模塊,控制模塊根據所述電壓值的大小產生控制信號,以在壓縮機啟動時,控制電抗器的部分繞組或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,上述兩個實施例保護的方案可以單獨存在,如在壓縮機啟動時可以採用第三實施例提到的電壓檢測模塊,用於根據其檢測的電壓值的大小控制電抗器,而在壓縮機啟動後可以不採用第四實施例提到的電流採集模塊,採用現有技術的控制方式如只是控制電抗器整段接入壓縮機供電迴路;或者在壓縮機啟動時才有現有技術的控制方式如只是控制電抗器中電感量最小的繞組段接入壓縮機供電迴路,而在壓縮機啟動後採用第四實施例提到的電流採集模塊,根據電流採集模塊檢測的壓縮機工作電流大小控制電抗器繞組,以上的方案都在本發明的保護範圍之內。
做為本發明的五實施例,基於本發明的第四實施例,進一步如圖1所示,本實施例提供的空調壓縮機控制電路還包括溫度檢測模塊50,控制模塊10的一輸入埠與所述溫度檢測模塊50連接;溫度檢測模塊50檢測空調器的蒸發器管溫度,控制模塊10根據溫度檢測模塊50採集壓縮機啟動過程中和啟動前的蒸發器管溫度值的差值的絕對值的大小超過預設值時,控制模塊10根據電流採集模塊60採集的壓縮機工作電流值的大小產生控制信號,以在壓縮機正常啟動後,控制所述電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
如圖1中溫度檢測模塊50通過溫度傳感器R19為主的傳感器檢測電路檢測蒸發器管溫度,MCU通過溫度檢測模塊50獲取蒸發器管的溫度值,在壓縮機得電開始啟動前,此時MCU同時通過溫度檢測模塊50獲取空調器蒸發器管初始溫度值,在壓縮機得電開始啟動時,MCU在延時計時一個短時間如1分鐘期間,MCU同時通過溫度檢測模塊50獲取空調器蒸發器管溫度值,以空調器運行製冷模式為例,隨著壓縮機啟動後空調器的製冷運行,蒸發器管溫度值會逐漸下降,可以通過實驗監測和壓縮機啟動時的初始溫度值相比下降的溫度值超過預設值時,判斷空調器製冷已經正常運行,壓縮機正常啟動,如可以設定此預設值為10℃,在MCU延時計時1分鐘後,且在檢查到蒸發器管溫度值相對初始溫度值相差超過10℃時,判斷空調器壓縮機已經啟動正常,然後參照實施例4所述的方案,MCU通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,根據壓縮機工作電流值的大小,控制電抗器L1中的不同繞組接入到壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
通過本發明實施例提供的空調壓縮機控制電路,通過溫度檢測模塊檢測空調器的蒸發器管溫度,控制模塊根據溫度檢測模塊採集壓縮機啟動前和啟動後的蒸發器管溫度值的差值的絕對值的大小超過預設值時,控制模塊根據電流採集模塊採集的壓縮機工作電流值的大小產生控制信號,以在壓縮機啟動後,控制所述電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。相對實施例四,能保證在壓縮機啟動穩定後,檢測到的壓縮機工作電流值是穩定和準確的,然後根據壓縮機電流的大小控制電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,提高了空調壓縮機控制電路工作的可靠性。
本發明還提供一種空調器壓縮機控制方法。
基於上述實施例保護的空調壓縮機控制電路,參照如圖2,圖2為本實施例提供的一種空調壓縮機控制方法的流程圖,包括以下步驟:
步驟S10,控制模塊偵測到壓縮機啟動指令時,檢測壓縮機供電迴路中的交流輸入電壓值,根據電壓的大小產生控制信號,以控制電抗器的部分繞組或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波;
如圖1中電壓檢測模塊70以電壓檢測變壓器CT2為主的電壓檢測電路檢測壓縮機供電迴路及壓縮機工作的電壓值,具體為交流電壓的有效值,MCU通過電壓檢測模塊70在輸入埠V_CHECK獲取壓縮機的工作電壓值,由於壓縮機啟動時的電流比較大,如果在啟動時接入電抗器L1產生分壓使得壓縮機的供電電壓降低,如果降低到壓縮機的標準工作電壓值以下時,會影響壓縮機的啟動能力,因此通過電壓檢測模塊70檢測壓縮機供電迴路的交流輸入電壓值即壓縮機的工作電壓值,控制模塊10再根據當前檢測到的工作電壓值的具體大小,通過控制濾波模塊30的子控制單元301控制電抗器中由抽頭決定的一個合適繞組接入壓縮機供電迴路中。由於電抗器中的不同繞組其電感量大小不同,在壓縮機啟動時其繞組在壓縮機供電迴路中的分壓是不同的,因此通過選擇電抗器中的一個合適繞組接入,既能起到由於其繞組的分壓不影響壓縮機的啟動能力,又能實現在壓縮機啟動時對其產生的諧波進行的濾波。
具體的,在實際控制時,控制模塊10根據電壓檢測模塊70檢測到的交流輸入電壓值的大小,在低於預設閥值時,控制電抗器中預設的繞組接入壓縮機供電迴路中,此預設繞組為電抗器中電感量最小的繞組。當交流輸入電壓太低時,此時選擇一個預設繞組接入,此繞組是電抗器中所有繞組的電感量最小的,能使得其繞組的分壓降低到最小,使得加載在壓縮機的電壓仍能使得壓縮機正常工作,同時電抗器的繞組也能對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波;而當交流輸入電壓正常即高於預設值時,可以選擇電抗器全部接入,由於此時電抗器上的分壓不影響壓縮機正常工作,且電抗器全部接入時除了能對壓縮機工作產生的諧波進行濾波,也能同時啟動對壓縮機啟動時產生的峰值電流進行抑制,使壓縮機啟動更加可靠,且此種控制相對簡單。進一步的,在實際控制時,控制模塊10根據電壓檢測模塊70檢測到的交流輸入電壓值的大小的不同,控制電抗器中不同的預設繞組接入壓縮機供電迴路中。具體的通過實驗可以確定,如果當前壓縮機供電電壓值較高時,可以通過控制模塊10控制控制電抗器中電感量較大的繞組接入壓縮機供電迴路中,雖然其繞組產生的分壓較高,但由於供電電壓較高,加載在壓縮機上的供電電壓仍能滿足壓縮機的工作要求,保證壓縮機可以正常啟動,如果此時選擇的是電感量較小的繞組接入壓縮機供電迴路,此時繞組產生的分壓會相對低,在供電電壓較高的情況下,加載在壓縮機上的供電電壓還是比較高,引起在壓縮機啟動時峰值電流高,不利於壓縮機的工作,而通過接入電感量較大繞組,除了分壓相對高,使得加載在壓縮機上的供電電壓降低,而且還能起到在抑制壓縮機啟動相對高的峰值電流的作用,能更好的改善壓縮機的啟動性能;而在當前壓縮機供電電壓值較低時,可以通過控制模塊10控制控制電抗器中電感量較小的繞組接入壓縮機供電迴路中,其繞組產生的分壓較低,雖然供電電壓較低,加載在壓縮機上的供電電壓仍能滿足壓縮機的工作要求,保證壓縮機可以正常啟動。如當MCU獲取到當前壓縮機供電迴路中的交流輸入電壓有有效值為240V以上時,可以通過COMP_start1腳輸出高電平控制繼電器RY1的開關閉合,電抗器L1中的抽頭C和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中;當電壓有效值為210-240V時,可以通過COMP_start2腳輸出高電平控制繼電器RY2的開關閉合,電抗器L1中的抽頭B和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中;當電壓有效值為210以下時,可以通過COMP_start3腳輸出高電平控制繼電器RY3的開關閉合,電抗器L1中的抽頭A和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中,由於抽頭C和電抗器L1左端的繞組的電感量最大,因此其分壓最大,對應輸入電壓的可以比較高範圍,而抽頭B和電抗器L1左端的繞組的電感量次之,可以對應相對低的輸入電壓範圍,抽頭A和電抗器L1左端的繞組的電感量最小,對應更低的輸入電壓範圍,以此都能滿足壓縮機啟動又能起到在壓縮機工作時產生的諧波進行濾波作用。
步驟S20,控制模塊控制壓縮機驅動模塊導通,壓縮機開始啟動。
控制模塊收到壓縮機啟動命令時,根據獲取到的壓縮機供電迴路中的交流輸入電壓值,根據其電壓的大小產生控制信號,控制電抗器L1的一個合適繞組接入到電抗器供電迴路中,再控制壓縮機驅動模塊導通,壓縮機才開始啟動。如圖1中所示,在MCU根據其獲取到的交流輸入電壓值的大小控制RY1-RY3的其中一個開關閉合,控制電抗器L1的一個合適繞組接入到電抗器供電迴路中後,再通過COMP腳輸出高電平,控制第二三極體Q20導通,使得第二繼電器RY4的開關閉合,控制交流輸入電壓對壓縮機供電,壓縮機才開始啟動,為了避免在繼電器RY1-RY3的閉合與RY4同時閉合或者二者閉合相隔時間太短引起繼電器開關閉合時產生過大的打火損害繼電器觸點開關,在前者閉合後可以延時一個短的時間如2秒在控制後再閉合。
通過本發明實施例提供的空調壓縮機控制方法,通過增加電壓檢測模塊檢測壓縮機工作時的電壓值,在壓縮機啟動時,通過判斷其電壓值的大小,控制模塊控制電抗器的合適繞組接入到壓縮機供電迴路中,保證了在不同壓縮機的工作電壓時壓縮機都能正常啟動,還能對壓縮機工作時產生的諧波進行較優的濾波,相對實施例一,能進一步提高了壓縮機控制電路的可靠性。
進一步的,參照如圖3,圖3為本發明的空調壓縮機控制方法的第二實施例的流程圖,基於上述本發明空調器壓縮機控制方法的第一實施例,在控制模塊控制壓縮機驅動模塊導通,壓縮機開始啟動步驟之後,還包括:
步驟S30,控制模塊在壓縮機正常啟動後,獲取壓縮機工作電流值,根據電流值的大小產生相應的控制信號,以控制電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
由於在壓縮機啟動後的過程中,由於空調器所處的工作環境包括室內和室外溫度的不同,其工作時的工作電流是不同的,如在室外和室內環境溫度較高時,其壓縮機的工作電流高,在室外環境溫度低時,其壓縮機的工作電流相對低,而在通過電抗器對壓縮機工作過程中產生的諧波進行濾波時,針對不同的電流值需要匹配不同的電感量值才能達到相對好的濾波效果,並不是電感量越大濾波效果就越好。因此本實施例控制模塊10通過電流採集模塊60檢測壓縮機工作電流值的大小,控制電抗器L1中的一個合適的繞組接入壓縮機供電迴路中進行濾波,能起到相對好的濾波效果。
如圖1中電流檢測模塊60以電流互感器CT1為主的電流檢測電路檢測壓縮機的工作電流,MCU通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,壓縮機啟動時的控制同實施例三所述,壓縮機啟動後,壓縮機同時通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,MCU在延時計時一個短的時間如1分鐘期間,壓縮機同時通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,如果空調器工作正常時,壓縮機的工作電流會穩定在某一個定值以上,可以判斷為壓縮機已經啟動正常,此電流穩定值大小可以根據空調器所選定的不同類型的壓縮機通過實驗確定,如以2匹的空調器所匹配的壓縮機,其工作電流在工作穩定時大於4A以上,在MCU延時計時1分鐘後在檢測到壓縮機的工作電流在4A以上時判斷壓縮機已經正常啟動。在壓縮機已經正常啟動之後,此時MCU再繼續通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,根據其壓縮機工作過程中的電流大小,控制電抗器L1的不同繞組接入到壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。例如當檢測到壓縮機工作電流在4-5A時,MCU控制COMP_start3腳輸出高電平控制繼電器RY3的開關閉合,電抗器L1中的抽頭A和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中;當檢測到壓縮機的工作電流在5-7A時,MCU控制COMP_start2腳輸出高電平控制繼電器RY2的開關閉合,電抗器L1中的抽頭B和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中,同時在MCU在控制繼電器RY2開關閉合一個短預設時間如1秒後,控制RY3的開關斷開,斷開原來接入的抽頭A,保證只有抽頭B和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中;當檢測到壓縮機的工作電流在7A以上時,MCU控制COMP_start1腳輸出高電平控制繼電器RY1的開關閉合,電抗器L1中的抽頭C和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中,同時在MCU在控制繼電器RY1開關閉合一個短預設時間如1秒後,控制RY2的開關斷開,斷開原來接入的抽頭B,保證只有抽頭C和電抗器L1左端的繞組部分接入壓縮機供電迴路中。由於電抗器L1中的抽頭A和電抗器L1左端的繞組電感量最小,此時壓縮機工作電流也較低;而抽頭B對應的繞組電感量相對大,此時壓縮機工作電流相對高;抽頭C對應的繞組電感量最大,此時壓縮機工作電流相對更高,這樣通過不同的工作電流值選擇不同的繞組,能達到相對較好的濾波效果。
通過本發明實施例提供的空調壓縮機控制方法,通過電流檢測模塊檢測壓縮機工作時的電流值,在壓縮機啟動後,控制模塊根據壓縮機的工作電流大小產生相應的控制信號,以控制電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,這樣能針對壓縮機工作電流的大小選擇一個最合適的繞組接入壓縮機供電迴路,能起到相對較好的濾波效果。
進一步的,參照如圖4,圖4為本發明的空調壓縮機控制方法的第三實施例的流程圖,基於上述本發明空調器壓縮機控制方法的第二實施例,在控制模塊在壓縮機正常啟動之後,獲取壓縮機工作電流值步驟S30之前還包括:
步驟S201,控制模塊在壓縮機啟動前獲取空調器的蒸發器管溫度值,並在壓縮機啟動過程中再次獲取蒸發器管溫度值;當壓縮機啟動過程中再次獲取的蒸發器溫度值與壓縮機啟動前的蒸發器溫度值的差值的絕對值超過預設值時,判斷壓縮機已正常啟動。
如圖1中溫度檢測模塊50通過溫度傳感器R19為主的傳感器檢測電路檢測蒸發器管溫度,MCU通過溫度檢測模塊50獲取蒸發器管的溫度值,在壓縮機得電開始啟動前,此時MCU同時通過溫度檢測模塊50獲取空調器蒸發器管初始溫度值,在壓縮機得電開始啟動時,MCU在延時計時一個短時間如1分鐘期間,MCU同時通過溫度檢測模塊50獲取空調器蒸發器管溫度值,以空調器運行製冷模式為例,隨著壓縮機啟動後空調器的製冷運行,蒸發器管溫度值會逐漸下降,可以通過實驗監測和壓縮機啟動時的初始溫度值相比下降的溫度值超過預設值時,判斷空調器製冷已經正常運行,壓縮機正常啟動,如可以設定此預設值為10℃,在MCU延時計時1分鐘後,且在檢查到蒸發器管溫度值相對初始溫度值相差超過10℃時,判斷空調器壓縮機已經啟動正常,然後參照實施例4所述的方案,MCU通過電流檢測模塊60獲取壓縮機的工作電流值,根據壓縮機工作電流值的大小,控制電抗器L1中的不同繞組接入到壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。
通過本發明實施例提供的空調壓縮機控制方法,通過溫度檢測模塊檢測空調器的蒸發器管溫度,控制模塊根據溫度檢測模塊採集壓縮機啟動過程中和啟動前的蒸發器管溫度值的差值的絕對值的大小超過預設值時,判斷壓縮機已經正常啟動,控制模塊根據電流採集模塊採集的壓縮機工作電流值的大小產生控制信號,以控制所述電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波。相對實施例四,能保證在壓縮機啟動正常後,檢測到的壓縮機工作電流值是穩定和準確的,然後根據壓縮機電流的大小控制電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,提高了空調壓縮機控制電路工作的可靠性。
本發明還提供一種空調器。
在本實施例中,所述的空調器除了包含現有技術中提到的各個部件及控制電路外,還包括上述空調壓縮機控制電路,用於控制空調器壓縮機工作。本實施例的空調器的壓縮機控制電路,通過在壓縮機的供電迴路中設置帶多個抽頭的電抗器,控制電抗器的部分或者全部繞組接入壓縮機電控迴路中,對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,避免了在輸入電壓較低情況下,壓縮機在啟動時由於電抗器全部繞組接入產生分壓導致加載壓縮機上的工作電壓降低,引起壓縮機啟動不正常的問題;且在壓縮機啟動後,控制模塊根據壓縮機的工作電流大小產生相應的控制信號,以控制電抗器部分或者全部繞組接入壓縮機供電迴路中對壓縮機工作時產生的諧波進行濾波,這樣能針對壓縮機工作電流的大小選擇一個最合適的繞組接入壓縮機供電迴路,能起到相對較好的濾波效果。
以上僅為本發明的優選實施例,並非因此限制本發明的專利範圍,凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發明的專利保護範圍內。