一种压缩机及其油温控制方法与装置

摘要

本发明公开了一种压缩机油温控制方法，包括步骤：S1：判断压缩机是否处于停机状态，若是，进入步骤S2；S2：检测环境温度T1是否小于第一预设值A，并检测所述压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B，若均为是，进入步骤S3；S3：对所述压缩机的线圈进行加热。本发明还公开了一种压缩机油温控制装置。除此之外，本发明还公开了一种包括上述压缩机油温控制装置的压缩机。上述压缩机油温控制方法，能够解决低环境温度下不运行的压缩机油温过低的问题，防止压缩机油温过低出现润滑不良和再次启动失败等问题出现。

权利要求

1.一种压缩机油温控制方法，其特征在于，包括步骤：S1：判断压缩机是否处于停机状态，若是，进入步骤S2；

S2：检测环境温度T1是否小于第一预设值A，并检测所述压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B，若均为是，进入步骤S3；

S3：对所述压缩机的线圈进行加热；

在所述步骤S3中，对所述压缩机的线圈进行加热的方式包括：S31：根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q；

S32：根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i；

S33：根据所述电流值i向所述线圈输出实际电流；

在所述步骤S31中，根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q的方法具体包括：加热量Q＝A×h×(T2-T1)，

其中：A为压缩机表面积，h为压缩机表面与环境自然对流换热系数，T1为所述环境温度，T2为所述压缩机的壳体的温度；

在所述步骤S32中，根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i的方法具体包括：针对三相对称压缩机，供电相线圈的电流值

非供电相线圈的电流值

其中，R为所述压缩机的线圈的电阻值。

2.根据权利要求1所述的压缩机油温控制方法，其特征在于，所述第一预设值A的温度范围在-10℃～-2℃；所述第二预设值B的温度范围在-2℃～5℃。

3.一种压缩机油温控制装置，其特征在于，包括：环境温度传感器(4)；用于检测环境温度T1是否小于第一预设值A；

压缩机壳体温度传感器(5)；用于检测压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B；

智能功率模块(1)；用于对所述压缩机的线圈进行加热。

4.根据权利要求3项所述的压缩机油温控制装置，其特征在于，还包括：信号输入模块(2)；用于根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q；并根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i；

控制器(11)；用于根据所述电流值i向所述线圈输出实际电流。

5.根据权利要求4项所述的压缩机油温控制装置，其特征在于，所述智能功率模块(1)还包括：逆变器(12)；用于接收所述控制器(11)的信号控制导通或截止，以实现调节所述实际电流的大小；

电流检测模块(13)；用于检测供给到所述压缩机的电流值，并反馈至所述控制器(11)。

6.一种压缩机，其特征在于，包括压缩机本体(3)以及与所述压缩机本体(3)连接的压缩机油温控制装置，所述压缩机油温控制装置为上述权利要求3至5任意一项所述的压缩机油温控制装置。

7.根据权利要求6项所述的压缩机，其特征在于，所述压缩机为三相对称压缩机。

说明书

一种压缩机及其油温控制方法与装置

技术领域

[0001] 本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种压缩机油温控制方法。本发明还涉及一种压缩机油温控制装置。除此之外，本发明还涉及一种压缩机。

背景技术

[0002] 随着技术的进步和能源效率的提高，更加节能和调节更加方便的变频压缩机不断被广泛应用于空调、冷冻冷藏等领域。

[0003] 为了减少压缩机各运动零部件的摩擦，压缩机内需要注入一定润滑油。这种润滑油会随着温度的变化其特性会发生相应的变化，最显著的变化是随着温度的降低其粘度不断得提高，润滑效果不断变差，甚至低于某一温度出现凝固状态，完全失去了润滑用。一旦润滑油出现上述情况，当压缩机再次运启动运转各零部件将会受损甚至由于润滑不良出现烧毁压缩机现象。

[0004] 在现有技术中，为了解决低温下停止运行的压缩机油温过低问题，现有办法是在压缩机壳体外部包扎一条或者数条电加热带，通过开启电加热带来加热压缩机内部的润滑油。然而这种加热方式由于是外置于压缩机外表面，其热量需要穿过一层很厚的压缩机壳体才能到达壳体内，还有一部分热量直接散耗到环境中，其效率低下效果差。再有这种加热方式往往都是固定的不可调的，不可以根据需求的加热量调节供给的热量。附加电加热带又增加产品的成本。

[0005] 因此如何更加有效精确解决低温下停止运行的压缩机油温过低问题成为几年来亟需解决的一个技术问题。

发明内容

[0006] 本发明的目的是提供一种压缩机油温控制方法，该压缩机油温控制方法可以解决低温下停止运行的压缩机油温过低的问题。本发明的另一目的是提供一种压缩机油温控制装置。除此之外，本发明的再一目的是提供一种压缩机。

[0007] 为实现上述目的，本发明提供一种压缩机油温控制方法，包括步骤：

[0008] S1：判断压缩机是否处于停机状态，若是，进入步骤S2；

[0009] S2：检测环境温度T1是否小于第一预设值A，并检测所述压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B，若均为是，进入步骤S3；

[0010] S3：对所述压缩机的线圈进行加热。

[0011] 相对于上述背景技术，本发明提供的压缩机油温控制方法，首先判断压缩机是否处于停机状态，倘若压缩机处于停机状态，则需判断环境温度T1是否小于第一预设值A，并检测所述压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B，若T1小于第一预设值A并且T2小于第二预设值B，则对压缩机的线圈进行加热，从而实现压缩机的线圈发出热量，以便维持压缩机的油温，使得压缩机的油温维持在一定温度，避免因润滑油的温度下降而造成压缩机各运动零部件的损坏。本发明的核心在于，对环境温度T1以及压缩机的壳体的温度T2进行检测，并且判断环境温度T1是否小于第一预设值A，以及压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B，当环境温度T1小于第一预设值A并且压缩机的壳体的温度T2小于第二预设值B，则对压缩机的线圈进行加热，从而实现上述技术效果；采用上述设置方式，能够解决低环境温度下不运行的压缩机油温过低的问题，防止压缩机油温过低出现润滑不良和再次启动失败等问题出现。

[0012] 优选地，在所述步骤S3中，对所述压缩机的线圈进行加热的方式包括：

[0013] S31：根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q；

[0014] S32：根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i；

[0015] S33：根据所述电流值i向所述线圈输出实际电流。

[0016] 优选地，在所述步骤S31中，根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q的方法具体包括：

[0017] 加热量Q＝A×h×(T2-T1)，

[0018] 其中：A为压缩机表面积，h为压缩机表面与环境自然对流换热系数，T1为所述环境温度，T2为所述压缩机的壳体的温度。

[0019] 优选地，在所述步骤S32中，根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i的方法具体包括：

[0020] 针对三相对称压缩机，供电相线圈的电流值

[0021] 非供电相线圈的电流值

[0022] 其中，R为所述压缩机的线圈的电阻值。

[0023] 优选地，所述第一预设值A的温度范围在-10℃～-2℃；所述第二预设值B的温度范围在-2℃～5℃。

[0024] 本发明还提供一种压缩机油温控制装置，包括：

[0025] 环境温度传感器；用于检测环境温度T1是否小于第一预设值A；

[0026] 压缩机壳体温度传感器；用于检测压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B；

[0027] 智能功率模块；用于对所述压缩机的线圈进行加热。

[0028] 优选地，还包括：

[0029] 信号输入模块；用于根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q；并根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i；

[0030] 控制器；用于根据所述电流值i向所述线圈输出实际电流。

[0031] 优选地，所述智能功率模块还包括：

[0032] 逆变器；用于接收所述控制器的信号控制导通或截止，以实现调节所述实际电流的大小；

[0033] 电流检测模块；用于检测供给到所述压缩机的电流值，并反馈至所述控制器。

[0034] 本发明还提供一种压缩机，包括压缩机本体以及与所述压缩机本体连接的压缩机油温控制装置，所述压缩机油温控制装置为上述任意一项所述的压缩机油温控制装置。

[0035] 优选地，所述压缩机为三相对称压缩机。

附图说明

[0036] 图1为本发明实施例所提供的压缩机油温控制方法的原理图；

[0037] 图2为图1中压缩机油温控制方法的流程图；

[0038] 图3为本发明实施例所提供的压缩机油温控制装置的结构图。

[0039] 其中：

[0040] 1-智能功率模块、11-控制器、12-逆变器、13-电流检测模块、2-信号输入模块、3-压缩机本体、4-环境温度传感器、5-压缩机壳体温度传感器

具体实施方式

[0041] 本发明的核心是提供一种压缩机油温控制方法，该压缩机油温控制方法可以确保压缩机在低温停机时避免出现润滑不良的问题；本发明的另一核心是提供一种压缩机油温控制装置；除此之外，本发明还涉及一种压缩机。

[0042] 为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

[0043] 请参考图1至图3，图1为本发明实施例所提供的压缩机油温控制方法的原理图；图2为图1中压缩机油温控制方法的流程图；图3为本发明实施例所提供的压缩机油温控制装置的结构图。

[0044] 本发明提供的压缩机油温控制方法，主要包括如下三个步骤：

[0045] S1：判断压缩机是否处于停机状态，若是，进入步骤S2；

[0046] S2：检测环境温度T1是否小于第一预设值A，并检测所述压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B，若均为是，进入步骤S3；

[0047] S3：对所述压缩机的线圈进行加热。

[0048] 采用上述控制方法，能够实时知晓压缩机的运行状态，并且当压缩机是否处于停机状态时，及时检测环境温度T1是否小于第一预设值A，并检测所述压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B；一旦检测环境温度T1小于第一预设值A并且压缩机的壳体的温度T2小于第二预设值B时，便开始对压缩机的线圈进行加热，使得压缩机的线圈发出热量，以便维持压缩机的油温，即，将压缩机的油温维持在一定温度，避免因润滑油的温度下降而造成压缩机各运动零部件的损坏。

[0049] 针对上述步骤S3，还可以包括如上三个步骤：

[0050] S31：根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q；

[0051] S32：根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i；

[0052] S33：根据所述电流值i向所述线圈输出实际电流。

[0053] 显而易见地，将步骤S3中对所述压缩机的线圈进行加热这一步骤具体为三步，第一步：由环境温度T1和压缩机的壳体的温度T2计算得出压缩机所需要的加热量Q；第二步：根据加热量Q计算得出线圈所需的电流值i；第三步：根据电流值i向线圈输出实际电流。采用以上三步便能够实现对压缩机的线圈进行加热这一手段。当然，根据实际需要，对压缩机的线圈进行加热这一步骤还可以采用其他动作执行，并不限于本文所述的方式。

[0054] 针对上述根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q的方法，其具体包括：

[0055] 加热量Q＝A×h×(T2-T1)，

[0056] 其中：A为压缩机表面积，h为压缩机表面与环境自然对流换热系数，T1为所述环境温度，T2为所述压缩机的壳体的温度。

[0057] 除此之外，根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i的方法具体包括：

[0058] 针对三相对称压缩机，供电相线圈的电流值

[0059] 非供电相线圈的电流值

[0060] 其中，R为所述压缩机的线圈的电阻值。

[0061] 具体来说，当压缩机停止运行时，可以根据环境温度T1和压缩机的壳体的温度T2判定是否需要启动加热模式。当T1小于第一预设值A并且T2小于第二预设值B时启动加热模式；第一预设值A可以设定，比如-5℃；第二预设值B可以设定，比如0℃。当T1大于第一预设值A或者T2大于第二预设值B时停止加热模式。

[0062] 压缩机为三相对称压缩机，每一相可以通过晶体管与电源正极或者负极导通，其线圈电阻值R是已知参数。供电方式举例：当A相通过开启的晶体管V T1与电源正极导通时，B相和C相分别通过开启晶体管V T4和V T6与负极导通，那么电流将会通过正极流向A相，然后流向B相和C相。同理可以通过B相流向A相和C相；或者通过C相流向A相和B相。电流反向流通与上述是同样效果，这里不再一一举例。根据物理电阻串并联定律，压缩机内总阻值为1.5R。

[0063] 压缩机所需要的加热量Q的确定方式：需要的加热量Q通过函数关系确定。压缩机温度T2和环境T1要达到一个动态平衡，压缩机会向环境中散发热量Q，故对于一固定压缩机可以根据其表面积和传热系数得到散发的热量Q，或者通过实验测试散发的热量Q。根据以上所述，例如：加热量Q＝A×h×(T2-T1)，其中：A为压缩机表面积，h为压缩机表面与环境自然对流换热系数，T1为所述环境温度，T2为所述压缩机的壳体的温度；此函数关系提前写好存于输入信号输入模块2中或者机器系统其它地方，需要计算时调用即可。

[0064] 根据以上所述，热量Q＝1.5×ia2×R，系统便可计算出供电相线圈的电流值而此时非供电相线圈的电流值

[0065] 由于压缩机三相对称，同理从B相或者C相供电到其他两相也可以得到或者

[0066] 控制器11根据信号模块传输过来的电流值控制逆变器12内的晶体管的开关和组合状态，使电流值达到目标值便可实现压缩机油温的精确又经济控制。控制器11根据电流检测模块13反馈回来的电流值调整供给电流，使电流值达到目标值，这样便可控制任何温度下停止运行的压缩机油温都不会偏离目标温度，保证压缩机可靠运行。

[0067] 如上述所述，所述第一预设值A的温度范围在-10℃～-2℃；所述第二预设值B的温度范围在-2℃～5℃。通过实际经验，如上文所示，优选将第一预设值A设定为-5℃，将第二预设值B设定为0℃；这样能够有效控制压缩机的油温，确保压缩机的各运动零部件正常可靠的运行。

[0068] 综合上述所述，在说明书附图2中，步骤S101开始，然后判断压缩机是否运行S102，若是，则停止加热S107；若否，则进行步骤S103，判断检测环境温度T1是否小于第一预设值A，并且压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B；若检测环境温度T1小于第一预设值A，并且压缩机的壳体的温度T2小于第二预设值B，则进行步骤S104；倘若检测环境温度T1大于第一预设值A，或者压缩机的壳体的温度T2大于第二预设值B，则停止加热S107。

[0069] 在步骤S104中，启动加热模式，即计算压缩机所需要的加热量Q，并且通过加热量Q计算得到线圈所需的电流值i，然后对线圈进行加热；并且实时判断检测环境温度T1是否大于第一预设值A，或者压缩机的壳体的温度T2是否大于第二预设值B；一旦检测环境温度T1大于第一预设值A，或者压缩机的壳体的温度T2大于第二预设值B时，则停止加热S106；若检测环境温度T1没有大于第一预设值A，或者压缩机的壳体的温度T2没有大于第二预设值B时，则重复步骤S104，实时更新加热量Q和线圈所需的电流值i，直至实现检测环境温度T1大于第一预设值A，或者压缩机的壳体的温度T2大于第二预设值B时为止，如步骤S105所示。

[0070] 本发明还提供一种压缩机油温控制装置，包括环境温度传感器4、压缩机壳体温度传感器5以及智能功率模块1；环境温度传感器4用于检测环境温度T1是否小于第一预设值A；压缩机壳体温度传感器5用于检测压缩机的壳体的温度T2是否小于第二预设值B；智能功率模块1用于对所述压缩机的线圈进行加热。除此之外，与上述压缩机油温控制方法相对应地，压缩机油温控制装置还包括：

[0071] 信号输入模块2；用于根据所述环境温度T1和所述压缩机的壳体的温度T2计算得出所述压缩机所需要的加热量Q；并根据所述加热量Q计算得出所述线圈所需的电流值i；

[0072] 控制器11；用于根据所述电流值i向所述线圈输出实际电流。

[0073] 逆变器12；用于接收所述控制器11的信号控制导通或截止，以实现调节所述实际电流的大小；

[0074] 电流检测模块13；用于检测供给到所述压缩机的电流值，并反馈至所述控制器11。

[0075] 具体来说，本发明的智能功率模块1包括控制器11、逆变器12和电流检测模块13；当检测到压缩机停止工作时，系统根据环境温度T1以及压缩机的壳体的温度T2判断是否需要启动油温控制模式。该油温控制方法：智能功率模块1可以根据压缩机所需要的加热量Q计算供给到压缩机电机线圈的电流值i，控制器11根据电流反馈控制逆变器12的晶体管可以精确控制供给到压缩机线圈的电流值，通过压缩线圈发热维持压缩机壳体内润滑油的温度。当油温达到目标值可以减小供给电流或者中断加热。本文中的控制器11仅仅控制6个晶体管VT1-VT6的导通和截止；在实际运行中控制器11并不输出电流值到压缩机中，压缩机电流由电源经过导通的晶体管到压缩机。当控制器11给某一个晶体管输出是高电平信号时，则该晶体管处于导通状态；当控制器11输出是低电平信号时，则该晶体管处于截止状态，该过程类似于三极管的控制。控制器11只要控制每一个周期内给晶体管的通电时间和断电时间就可以控制电源流经晶体管的电流值。比如需要增加电流值则延长晶体管的通电时间，缩短断电时间；需要减小电流值则缩短通电时间。除此之外，逆变器12中的6个晶体管受控制器11的控制，当接收到控制器11的高电平信号时导通；当接收到是低电平信号时截止。6个晶体管的导通和截止的时间长短决定电源经过此晶体管到压缩机的电流值大小。

[0076] 上述压缩机油温控制装置，通过压缩机线圈发出的热量维持压缩机油温，取代传统效率低下的外部电加热带加热方式，从而实现了压缩机油温精确而高效的控制。而智能功率模块1包括控制器11、逆变器12和电流检测模块13。控制器11根据信号和反馈的电流值控制逆变器12内晶体管的开闭，从而控制供给到压缩机的电流值。逆变器12内有受控制器11控制的晶体管，可现实控制供给到压缩机的电流大小。电流检测模块13可以检测到供给到压缩机的电流值，然后把电流值反馈到控制器11，防止电流过大或者不足。

[0077] 信号输入模块2可以输入环境温度T1和压缩机的壳体的温度T2、加热量Q、压缩机线圈每一相的电阻R，然后根据环境温度T1和压缩机的壳体的温度T2计算需要的加热量Q，进而计算出需要的电流值i。把需要输出的电流值i传送到智能功率模块1的控制器11。

[0078] 针对加热量Q，可以根据环境温度T1和压缩机的壳体的温度T2建立起对应映射关系，压缩机线圈阻值R根据压缩出厂特性提前设定好，需要计算时直接调用即可。

[0079] 智能功率模块1用于控制供给到压缩机的电流值。控制器11用于控制晶体管的开闭状态，可以控制晶体管的通电时间和截止时间，从而控制供给到压缩机的电流值。逆变器12(如说明书附图3虚线框内)在压缩机运行时用于控制压缩运转频率，本发明中可以控制停止运行压缩机电机每一相的通电状态，任何一相线圈通过逆变器12的晶体管可以做到和电源的正极或者负极接通。电流检测模块13用于检测供给到压缩机的电流值，并反馈到控制器中，控制器11可以根据此反馈回来的电流值和目标值比较决定增大、较小或者维持当前供给到压缩机的电流值。信号输入模块2用于采集环境温度T1、压缩机的壳体的温度T2和计算所需的电流值。压缩机需要的加热量Q可以提前通过函数关系确定，如上文所述。压缩机三相分别和智能功率模块三相对应连接，当压缩机不运行时，压缩机电机线圈可以等效一个纯电阻，并且阻值R已经确定。可以将此值写入信号输入模块，随时调用计算。环境温度传感器4和压缩机壳体温度传感器5分别检测环境温度T1和压缩机的壳体的温度T2。

[0080] 本发明还提供一种压缩机，包括压缩机本体3以及与压缩机本体3连接的压缩机油温控制装置，所述压缩机油温控制装置为上文所述的压缩机油温控制装置，压缩机的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。当然，如上文所述，本文的压缩机为优选为三相对称压缩机。

[0081] 以上对本发明所提供的压缩机及其油温控制方法与装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。