一种频率制限控制方法、装置和变频空调器及其控制器

摘要

本申请公开了一种频率制限控制方法、装置和变频空调器及其控制器，该方法和装置应用于变频空调器，具体为计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；从预置的温度‑电磁转矩制限表中选定与变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；根据当前转矩限值对变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使当前电磁转矩超过当前转矩限值的时长小于预设时长，从而避免当前电磁转矩长时间超过当前转矩限值。从方案中可以看出，制限控制的目的是在当前电磁转矩大于转矩限制时控制压缩机的工作频率下降，通过控制压缩机的工作频率达到降低变频空调负荷的作用，从而避免了压缩机的稳定性变差。

权利要求

1.一种频率制限控制方法，应用于变频空调器，其特征在于，所述频率制限控制方法包括步骤：计算所述变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；

从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与所述变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；

根据所述当前转矩限值对所述变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使所述当前电磁转矩超过所述当前转矩限值的时长小于预设时长。

2.如权利要求1所述的频率制限控制方法，其特征在于，所述温度-电磁转矩制限表中包括多个外温区间，还包括多个分别与每个所述外温区间对应的转矩限值。

3.如权利要求1所述的频率制限控制方法，其特征在于，所述根据所述当前转矩限值对所述变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，包括步骤：当所述当前电磁转矩大于所述当前转矩限值时，控制所述工作频率下降，以使所述当前转矩限值降低到所述当前转矩限值以下。

4.如权利要求3所述的频率制限控制方法，其特征在于，所述根据所述当前转矩限值对所述变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，还包括步骤：当降低后的当前转矩限值下降到低于所述当前转矩限值以下预设幅度后，禁止所述压缩机升频运行并持续预设禁止时长，经过所述预设禁止时长后放开禁止。

5.一种频率制限控制装置，应用于变频空调器，其特征在于，所述频率制限控制装置包括：转矩计算模块，用于计算所述变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；

限值查找模块，用于从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与所述变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；

降频控制模块，用于根据所述当前转矩限值对所述变频空调器的压缩机的工作频率进行制限控制。

6.如权利要求5所述的频率制限控制装置，其特征在于，所述温度-电磁转矩制限表中包括多个外温区间，还包括多个分别与每个所述外温区间对应的转矩限值。

7.如权利要求5所述的频率制限控制装置，其特征在于，所述降频控制模块包括：第一控制单元，用于当所述当前电磁转矩大于所述当前转矩限值时，控制所述工作频率下降，以使所述当前转矩限值降低到所述当前转矩限值以下。

8.如权利要求7所述的频率制限控制装置，其特征在于，所述降频控制模块还包括：第二控制单元，用于当降低后的当前转矩限值下降到低于所述当前转矩限值以下预设幅度后，禁止所述压缩机升频运行并持续预设禁止时长，经过所述预设禁止时长后放开禁止。

9.一种控制器，应用于变频空调器，其特征在于，设置有如权利要求5～8任一项所述的频率制限控制装置。

10.一种控制器，应用于变频空调器，其特征在于，包括至少一个处理器和与其相连接的存储器，所述存储器用于存储计算机程序或指令，所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述控制器对所述变频空调器实现如下操作：计算所述变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；

从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与所述变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；

根据所述当前转矩限值对所述变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使所述当前电磁转矩避免长时间超过所述当前转矩限值。

11.一种变频空调器，其特征在于，设置有如权利要求9～10任一项所述的控制器。

说明书

一种频率制限控制方法、装置和变频空调器及其控制器

技术领域

[0001] 本申请涉及空调技术领域，更具体地说，涉及一种频率制限控制方法、装置和变频空调器及其控制器。

背景技术

[0002] 近年来，人们节能意识逐渐加强，在空调领域，变频空调也越来越受到人们的青睐。由于变频空调中的压缩机频率是可变的，为使温度尽快达到设定温度，往往希望压缩机高频运行。然而，当工作频率过高时，过高的工作频率会使空调负荷过高，从而导致压缩机的稳定性变差。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本申请提供一种频率制限控制方法、装置和变频空调器及其控制器，用于对变频空调器的压缩机工作频率进行限制，以避免压缩机的稳定性变差。

[0004] 为了实现上述目的，现提出的方案如下：

[0005] 一种频率制限控制方法，应用于变频空调器，所述频率制限控制方法包括步骤：

[0006] 计算所述变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；

[0007] 从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与所述变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；

[0008] 根据所述当前转矩限值对所述变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使所述当前电磁转矩超过所述当前转矩限值的时长小于预设时长。

[0009] 可选的，所述温度-电磁转矩制限表中包括多个外温区间，还包括多个分别与每个所述外温区间对应的转矩限值。

[0010] 可选的，所述根据所述当前转矩限值对所述变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，包括步骤：

[0011] 当所述当前电磁转矩大于所述当前转矩限值时，控制所述工作频率下降，以使所述当前转矩限值降低到所述当前转矩限值以下。

[0012] 可选的，所述根据所述当前转矩限值对所述变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，还包括步骤：

[0013] 当降低后的当前转矩限值下降到低于所述当前转矩限值以下预设幅度后，禁止所述压缩机升频运行并持续预设禁止时长，经过所述预设禁止时长后放开禁止。

[0014] 一种频率制限控制装置，应用于变频空调器，所述频率制限控制装置包括：

[0015] 转矩计算模块，用于计算所述变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；

[0016] 限值查找模块，用于从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与所述变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；

[0017] 降频控制模块，用于根据所述当前转矩限值对所述变频空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使所述当前电磁转矩避免长时间超过所述当前转矩限值。

[0018] 可选的，所述温度-电磁转矩制限表中包括多个外温区间，还包括多个分别与每个所述外温区间对应的转矩限值。

[0019] 可选的，所述降频控制模块包括：

[0020] 第一控制单元，用于当所述当前电磁转矩大于所述当前转矩限值时，控制所述工作频率下降，以使所述当前转矩限值降低到所述当前转矩限值以下。

[0021] 可选的，所述降频控制模块还包括：

[0022] 第二控制单元，用于当降低后的当前转矩限值下降到低于所述当前转矩限值以下预设幅度后，禁止所述压缩机升频运行并持续预设禁止时长，经过所述预设禁止时长后放开禁止。

[0023] 一种控制器，应用于变频空调器，设置有如上所述的频率制限控制装置。

[0024] 一种控制器，应用于变频空调器，包括至少一个处理器和与其相连接的存储器，所述存储器用于存储计算机程序或指令，所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述控制器对所述变频空调器实现如下操作：

[0025] 计算所述变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；

[0026] 从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与所述变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；

[0027] 根据所述当前转矩限值对所述变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制。

[0028] 一种变频空调器，设置有如上所述的控制器。

[0029] 从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种频率制限控制方法、装置和变频空调器及其控制器，该方法和装置应用于变频空调器，具体为计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；根据当前转矩限值对变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使当前电磁转矩避免长时间超过当前转矩限值。从方案中可以看出，制限控制的目的是在当前电磁转矩较大时控制压缩机的工作频率下降，通过控制压缩机的工作频率达到降低变频空调负荷的作用，从而避免了压缩机的稳定性变差。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0031] 图1为本申请实施例提供的一种频率制限控制方法的步骤流程图；

[0032] 图2为本申请实施例提供的一种频率制限控制装置的结构框图；

[0033] 图3为本申请实施例提供的另一种频率制限控制装置的结构框图；

[0034] 图4为本申请实施例提供的又一种频率制限控制装置的结构框图；

[0035] 图5为本申请实施例提供的一种控制器的结构框图。

具体实施方式

[0036] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0037] 实施例一

[0038] 图1为本申请实施例提供的一种频率制限控制方法的步骤流程图。

[0039] 如图1所示，本实施例提供的频率制限控制方法应用于变频空调器，具体来说时应用于变频空调器的控制器中，用于对变频空调器的工作频率进行制限控制，该频率制限控制方法具体包括如下步骤：

[0040] S1、计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩。

[0041] 在变频空调器运行期间，无论是制热运行还是制冷运行期间，通过检测其压缩机的相关参数，并根据相关参数计算压缩机的当前电磁转矩T_E，该当前电磁转矩的计算公式为：

[0042] T_E＝3/2*P*(Ke+(Ld-Lq)*Id)*Iq*β

[0043] 其中，Ke为压缩机的压缩机感应电应常数，Ld为d轴电感，Lq轴为q轴电感，Id和Iq分别为实测d轴和q轴电流，β为效率因子，P为压缩机的极对数。

[0044] S2、根据外气温选定当前转矩限值。

[0045] 在确定当前电磁转矩后，从预置的当前温度与电磁转矩限值的对应关系中，寻找与该当前电磁转矩对应的电磁转矩限值。

[0046] 在具体实施时，为了方便起见，可以预置一个温度-电磁转矩限值表，其中包括多个外温区间，并设定多个与每个外温区间一一对应的电磁转矩限值，当当前温度处于某个外温区间时，则选定与该外温区间相对应的电磁转矩限值为当前转矩限值。

[0047] S3、根据当前转矩限值对压缩机的工作频率进行制限控制。

[0048] 在取得当前转矩限值后，即可根据当前电磁转矩与电磁转矩限值的关系对压缩机进行控制，具体来说时对压缩机的频率进行控制，以使当前电磁转矩超过当前转矩限值的时长小于预设时长，即，将当前电磁转矩降低到电磁转矩限值以下，从而避免当前电磁转矩长时间过大。

[0049] 从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种频率制限控制方法，该方法应用于变频空调器，具体为计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；根据当前转矩限值对变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使当前电磁转矩避免长时间超过当前转矩限值。从方案中可以看出，制限控制的目的是在当前电磁转矩较大时控制压缩机的工作频率下降，通过控制压缩机的工作频率达到降低变频空调负荷的作用，从而避免了压缩机的稳定性变差。

[0050] 具体来说，本实施例中对压缩机的工作频率进行制限控制的具体工作过程如下所描述：

[0051] 当当前电磁转矩超出当前转矩限值后，控制压缩机降频工作并持续一定时间，即降低压缩机的工作频率。

[0052] 上述所持续的时间可以根据实际试验进行确定，以使该当前电磁转矩能够下降到当前转矩限值以下预设幅度，该预设幅度也可以根据实际试验进行确定。

[0053] 上述具体的操作即可满足降频的需要，另外，还可以包括如下操作步骤：

[0054] 当降低压缩机的工作频率，并使当前电磁转矩降低到当前转矩限值以下预设幅度后，任意情况下禁止对压缩机进行升频操作，并将该禁止操作持续预设禁止时长，从而避免压缩机的状态出现较大的波动，其实是对压缩机的一个保护控制。

[0055] 从上述方案可以看出，外气温分区的制限值不再采用频率制限，而是采用电磁转矩限值进行制限。由于空调运行过程中，室内环境、室内风速、室外风速等影响负载的因素，最终都会引起电磁转矩的变化，当在负载较轻的时候，可允许压缩机升降，当负载较重的时候，则进行压缩机频率制限控制，这样，在同一个外气温分区里，是可以允许压缩机在不超过电磁转矩条件下，以不同的的频率值运行。这样一来就不需要单纯设置频率制限值，也就避免了不能发挥空调性能的问题。

[0056] 实施例二

[0057] 图2为本申请实施例提供的一种频率制限控制装置的结构框图。

[0058] 如图2所示，本实施例提供的频率制限控制装置应用于变频空调器，具体来说时应用于变频空调器的控制器中，用于对变频空调器的工作频率进行制限控制，该频率制限控制装置具体包括转矩计算模块10、限值查找模块20和降频控制模块30。

[0059] 转矩计算模块用于计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩。

[0060] 在变频空调器在运行期间，无论时制热运行还是制冷运行期间，通过检测其压缩机的相关参数，并根据相关参数计算压缩机的当前电磁转矩T_E，该当前电磁转矩的技术公式为：

[0061] T_E＝3/2*P*(Ke+(Ld-Lq)*Id)*Iq*β

[0062] 其中，Ke为压缩机的压缩机感应电应常数，Ld为d轴电感，Lq轴为q轴电感，Id和Iq分别为实测d轴和q轴电流，β为效率因子，P为压缩机的极对数。

[0063] 限值查找模块用于根据外气温选定当前转矩限值。

[0064] 在确定当前电磁转矩后，从预置的当前温度与电磁转矩限值的对应关系中，寻找与该当前电磁转矩对应的电磁转矩限值。

[0065] 在具体实施时，为了方便起见，可以预置一个温度-电磁转矩限值表，其中包括多个外温区间，并设定多个与每个外温区间一一对应的电磁转矩限值，当当前温度处于某个外温区间时，则选定与该外温区间相对应的电磁转矩限值为当前转矩限值。

[0066] 降频控制模块用于根据当前转矩限值对压缩机的工作频率进行制限控制。

[0067] 在取得当前转矩限值后，即可根据当前电磁转矩与电磁转矩限值的关系对压缩机频率进行控制，以使当前电磁转矩超过当前转矩限值的时长小于预设时长，即，将当前电磁转矩降低到电磁转矩限值以下，从而避免当前电磁转矩长时间过大。

[0068] 从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种频率制限控制装置，该装置应用于变频空调器，具体为计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；根据当前转矩限值对变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使当前电磁转矩避免长时间超过当前转矩限值。从方案中可以看出，制限控制的目的是在当前电磁转矩较大时控制压缩机的工作频率下降，通过控制压缩机的工作频率达到降低变频空调负荷的作用，从而避免了压缩机的稳定性变差。

[0069] 具体来说，本实施例中对压缩机的工作频率进行制限控制的降频控制模块具体包括第一控制单元31，如图3所示。

[0070] 第一控制单元用于当当前电磁转矩超出当前转矩限值后，控制压缩机降频工作并持续一定时间，即降低压缩机的工作频率。

[0071] 上述所持续的时间可以根据实际试验进行确定，以使该当前电磁转矩能够下降到当前转矩限值以下预设幅度，该预设幅度也可以根据实际试验进行确定。

[0072] 另外，该降频控制模块还可以包括第二控制单元32，如图4所示。

[0073] 第二控制单元用于当降低压缩机的工作频率，并使当前电磁转矩降低到当前转矩限值以下预设幅度后，任意情况下禁止对压缩机进行升频操作，并将该禁止操作持续预设禁止时长，从而避免压缩机的状态出现较大的波动，其实是对压缩机的一个保护控制。

[0074] 实施例三

[0075] 本实施例提供了一种控制器，该控制器应用于变频空调器，其设置有如上一实施例所提供的频率制限控制装置。

[0076] 该频率制限控制装置具体用于计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；根据当前转矩限值对变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使当前电磁转矩超过当前转矩限值的时长小于预设时长，即，以使当前电磁转矩避免长时间超过当前转矩限值。从方案中可以看出，制限控制的目的是在当前电磁转矩较大时控制压缩机的工作频率下降，通过控制压缩机的工作频率达到降低变频空调负荷的作用，从而避免了压缩机的稳定性变差。

[0077] 实施例四

[0078] 图5为本申请实施例提供的一种控制器的结构框图。

[0079] 如图5所示，本实施例提供的控制器100应用于变频空调器，具体包括至少一个处理器101和存储器102，两者通过数据总线相连接103。存储器用于存储相应的计算机程序或指令，处理器则用于通过该数据总线取得相应的计算机程序或指令并执行，通过执行该计算机程序或指令能够使控制器对变频空调器执行如下操作：

[0080] 计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；

[0081] 从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；

[0082] 根据当前转矩限值对变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使当前电磁转矩超过当前转矩限值的时长小于预设时长，即，以使当前电磁转矩避免长时间超过当前转矩限值。

[0083] 这里制限控制的目的是在当前电磁转矩较大时控制压缩机的工作频率下降，通过控制压缩机的工作频率达到降低变频空调负荷的作用，从而避免了压缩机的稳定性变差。

[0084] 实施例五

[0085] 本实施例提供了一种变频空调器，该变频空调器设置有如上任一实施例所提供的控制器。

[0086] 该控制器设置有频率制限控制装置，具体用于计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；根据当前转矩限值对变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使当前电磁转矩超过当前转矩限值的时长小于预设时长，即以使当前电磁转矩避免长时间超过当前转矩限值。从方案中可以看出，制限控制的目的是在当前电磁转矩较大时控制压缩机的工作频率下降，通过控制压缩机的工作频率达到降低变频空调负荷的作用，从而避免了压缩机的稳定性变差。

[0087] 或者，该控制器具体包括至少一个处理器和存储器，两者通过数据总线相连接。存储器用于存储相应的计算机程序或指令，处理器则用于通过该数据总线取得相应的计算机程序或指令并执行，通过执行该计算机程序或指令能够使控制器对变频空调器执行如下操作：

[0088] 计算变频空调器的压缩机的当前电磁转矩；

[0089] 从预置的温度-电磁转矩制限表中选定与变频空调器的室外机所处的当前温度相匹配的当前转矩限值；

[0090] 根据当前转矩限值对变频器空调器的压缩机的工作频率进行制限控制，以使当前电磁转矩避免长时间超过当前转矩限值。

[0091] 这里制限控制的目的是在当前电磁转矩较大时控制压缩机的工作频率下降，通过控制压缩机的工作频率达到降低变频空调负荷的作用，从而避免了压缩机的稳定性变差。

[0092] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

[0093] 本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0094] 本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0095] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0096] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0097] 尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

[0098] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

[0099] 以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。