本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域,尤其是一種變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法。
背景技術(shù):
壓縮機(jī)主要包括直接啟動(dòng)、星角啟動(dòng)、軟啟動(dòng)和變頻啟動(dòng)這四種啟動(dòng)方式,其中變頻啟動(dòng)方式是目前最常用的啟動(dòng)方式。
壓縮機(jī)的變頻啟動(dòng)方式主要包括如下三個(gè)過程:轉(zhuǎn)子定位過程、開環(huán)啟動(dòng)過程和閉環(huán)運(yùn)行過程,壓縮機(jī)先在轉(zhuǎn)子定位過程中將轉(zhuǎn)子固定到一個(gè)預(yù)定位置從而對(duì)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行定位,然后以開環(huán)控制模式啟動(dòng)運(yùn)行,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)設(shè)的開環(huán)切閉環(huán)轉(zhuǎn)速時(shí),切換至閉環(huán)控制模式運(yùn)行。在目前的變頻啟動(dòng)方式中,轉(zhuǎn)子定位過程會(huì)給壓縮機(jī)造成嚴(yán)重的抖動(dòng),容易影響壓縮機(jī)的運(yùn)行,同時(shí)壓縮機(jī)在以開環(huán)控制模式運(yùn)行時(shí),啟動(dòng)電流仍然較大,容易導(dǎo)致壓縮機(jī)的啟動(dòng)失敗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明人針對(duì)上述問題及技術(shù)需求,提出了一種變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法,使用本方法可以解決壓縮機(jī)啟動(dòng)過程中的抖動(dòng)問題,同時(shí)可以有效降低啟動(dòng)電流。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法,該方法包括:
確定第一pid參數(shù)和初始啟動(dòng)參數(shù),初始啟動(dòng)參數(shù)小于壓縮機(jī)的額定啟動(dòng)參數(shù),第一pid參數(shù)小于壓縮機(jī)的匹配pid參數(shù);
按照第一pid參數(shù)和初始啟動(dòng)參數(shù)以開環(huán)控制模式啟動(dòng);
在壓縮機(jī)以開環(huán)控制模式運(yùn)行過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)子定位;
確定第二pid參數(shù),第二pid參數(shù)是壓縮機(jī)的匹配pid參數(shù);
在以開環(huán)控制模式啟動(dòng)成功時(shí),切換至按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為,初始啟動(dòng)參數(shù)包括第一轉(zhuǎn)速;切換至按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行,包括:
按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到第一轉(zhuǎn)速時(shí),按照第一轉(zhuǎn)速運(yùn)行第一預(yù)定時(shí)長(zhǎng);
按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到第二轉(zhuǎn)速時(shí),按照第二轉(zhuǎn)速運(yùn)行第二預(yù)定時(shí)長(zhǎng);
按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到上油轉(zhuǎn)速時(shí),按照上油轉(zhuǎn)速運(yùn)行第三預(yù)定時(shí)長(zhǎng),并切換至按照第二pid參數(shù)以正常頻轉(zhuǎn)模式運(yùn)行。
其中,第一轉(zhuǎn)速小于第二轉(zhuǎn)速,第二轉(zhuǎn)速小于上油轉(zhuǎn)速。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為,啟動(dòng)參數(shù)包括啟動(dòng)力矩和第一轉(zhuǎn)速,第一轉(zhuǎn)速與啟動(dòng)力矩對(duì)應(yīng),啟動(dòng)力矩為額定力矩的40%-60%,第一轉(zhuǎn)速為上油轉(zhuǎn)速的40%-60%。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為,第二轉(zhuǎn)速為上油轉(zhuǎn)速的80%-90%。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為,按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到第二轉(zhuǎn)速時(shí)之前,還包括:
確定啟動(dòng)電流閾值和壓縮機(jī)電流閾值;
在檢測(cè)到啟動(dòng)電流達(dá)到啟動(dòng)電流閾值,按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至啟動(dòng)電流小于啟動(dòng)電流閾值;和/或,在檢測(cè)到壓縮機(jī)電流達(dá)到壓縮機(jī)電流閾值時(shí),按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至壓縮機(jī)電流小于壓縮機(jī)電流閾值。
其進(jìn)一步的技術(shù)方案為,該方法還包括:
在壓縮機(jī)以開環(huán)控制模式啟動(dòng)失敗時(shí),重新執(zhí)行確定第一pid參數(shù)和初始啟動(dòng)參數(shù)的步驟。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
1、壓縮機(jī)在使用本發(fā)明公開的變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法啟動(dòng)過程中,由于開環(huán)時(shí)的啟動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速都較小,因此可以取消開環(huán)之前的park定位過程,直接在開環(huán)過程中進(jìn)行位置定位并切入閉環(huán)控制,可以解決初始定位帶來的壓縮機(jī)抖動(dòng)的問題。
2、本發(fā)明公開的變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法是一種基于智能pid調(diào)節(jié)的柔性啟動(dòng)方法,不僅可以在需要的平衡壓和差壓下啟動(dòng),還能有效地降低啟動(dòng)電流,避免過大的沖擊電流對(duì)元器件的損傷,同時(shí)減小啟動(dòng)失敗率,提高啟動(dòng)性能。
3、通用性強(qiáng),一套參數(shù)可以適合所有冰箱壓縮機(jī),包括bldc(brushlessdirectcurrentmotor,無刷直流電機(jī))和pmsm(permanentmagnetsynchronousmotor,永磁同步電機(jī))均可。
附圖說明
圖1是本發(fā)明公開的變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法的流程圖。
圖2是壓縮機(jī)采用現(xiàn)有的啟動(dòng)方法啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)波形圖。
圖3是壓縮機(jī)采用本發(fā)明公開的啟動(dòng)方法啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)波形圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明。
請(qǐng)參考圖1,其示出了本發(fā)明公開的變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法的流程圖,該方法包括如下幾個(gè)步驟,如圖1所示:
步驟101,確定第一pid參數(shù)和初始啟動(dòng)參數(shù),該第一pid參數(shù)和初始啟動(dòng)參數(shù)通常是由用戶手動(dòng)設(shè)置的,第一pid參數(shù)小于壓縮機(jī)的匹配pid參數(shù),通常是用戶在經(jīng)過調(diào)試后得到的經(jīng)驗(yàn)值,壓縮機(jī)的匹配pid參數(shù)指的是達(dá)到額定值的pid參數(shù),該pid參數(shù)包括直軸(d軸)和交軸(q軸)電流調(diào)節(jié)器的比例(p)參數(shù)、積分(i)參數(shù)和微分(d)參數(shù)中的至少一種,在本發(fā)明中的pid參數(shù)通常包括d軸和q軸電流調(diào)節(jié)器的比例(p)參數(shù)和積分(i)參數(shù),微分(d)參數(shù)可以設(shè)為0。初始啟動(dòng)參數(shù)小于壓縮機(jī)的額定啟動(dòng)參數(shù),壓縮機(jī)的額定啟動(dòng)參數(shù)為壓縮機(jī)的固有屬性,可以直接從壓縮機(jī)的銘牌讀取,可選的,啟動(dòng)參數(shù)包括啟動(dòng)力矩和第一轉(zhuǎn)速,該第一轉(zhuǎn)速是與該啟動(dòng)力矩所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速,啟動(dòng)力矩為額定力矩的40%-60%,第一轉(zhuǎn)速為上油轉(zhuǎn)速的40%-60%。
步驟102,壓縮機(jī)確定啟動(dòng)方向,并按照第一pid參數(shù)和初始啟動(dòng)參數(shù)向該啟動(dòng)方向以開環(huán)控制模式啟動(dòng),啟動(dòng)方向可以由系統(tǒng)預(yù)設(shè)或用戶設(shè)置,當(dāng)啟動(dòng)方向由用戶設(shè)置時(shí),壓縮機(jī)讀取用戶設(shè)定的啟動(dòng)方向。需要說明的是,在本發(fā)明中,壓縮機(jī)直接進(jìn)入開環(huán)啟動(dòng)過程,而不存在定子定位過程,但在某些情況下,若壓縮機(jī)的啟動(dòng)性能要求較高,則用戶還可以設(shè)置定位時(shí)間,則壓縮機(jī)確定定位時(shí)間,并在該定位時(shí)間內(nèi)進(jìn)行初步的轉(zhuǎn)子定位以提高啟動(dòng)性能,若啟動(dòng)性能測(cè)試沒問題,則用戶可以將該定位時(shí)間設(shè)為0,此時(shí)壓縮機(jī)直接進(jìn)入開環(huán)啟動(dòng)過程。
步驟103,在本發(fā)明提供的方法中,壓縮機(jī)在以初始啟動(dòng)參數(shù)開環(huán)啟動(dòng)時(shí),由于初始啟動(dòng)參數(shù)包括啟動(dòng)力矩及其對(duì)應(yīng)的第一轉(zhuǎn)速都較小,因此壓縮機(jī)在以開環(huán)控制模式運(yùn)行過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)子定位。
步驟104,確定第二pid參數(shù),第二pid參數(shù)是壓縮機(jī)的匹配pid參數(shù),該第二pid參數(shù)通常是由用戶手動(dòng)設(shè)置的,用戶通過調(diào)節(jié)d軸和q軸電流調(diào)節(jié)器的比例(p)參數(shù)和積分(i)參數(shù)至額定值來設(shè)置第二pid參數(shù)。
步驟105,在以開環(huán)控制模式啟動(dòng)成功時(shí),當(dāng)壓縮機(jī)運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到開環(huán)切閉環(huán)轉(zhuǎn)速時(shí),壓縮機(jī)切換至按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行,該開環(huán)切閉環(huán)轉(zhuǎn)速為預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速。壓縮機(jī)按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行的過程包括如下幾個(gè)步驟:
1、按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到第一轉(zhuǎn)速時(shí),按照第一轉(zhuǎn)速運(yùn)行第一預(yù)定時(shí)長(zhǎng),第一預(yù)定時(shí)長(zhǎng)為系統(tǒng)預(yù)設(shè)或用戶設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)度,比如1s,第一轉(zhuǎn)速為上油轉(zhuǎn)速的40%-60%,以壓縮機(jī)的上油轉(zhuǎn)速為2700r/min,則第一轉(zhuǎn)速可以為1500r/min。需要說明的是,在一些情況下,當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)速設(shè)置的較小時(shí),壓縮機(jī)在以開環(huán)控制模式運(yùn)行時(shí)即達(dá)到第一轉(zhuǎn)速,則該步驟可以替代實(shí)現(xiàn)為:按照第一pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到第一轉(zhuǎn)速。
2、確定啟動(dòng)電流閾值和壓縮機(jī)電流閾值;在檢測(cè)到啟動(dòng)電流達(dá)到啟動(dòng)電流閾值,按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至啟動(dòng)電流小于啟動(dòng)電流閾值;和/或,在檢測(cè)到壓縮機(jī)電流達(dá)到壓縮機(jī)電流閾值時(shí),按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至壓縮機(jī)電流小于壓縮機(jī)電流閾值,該啟動(dòng)電流閾值和壓縮機(jī)電流閾值通常為壓縮機(jī)的固有屬性值。
3、適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速,按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到第二轉(zhuǎn)速時(shí),按照第二轉(zhuǎn)速運(yùn)行第二預(yù)定時(shí)長(zhǎng),第二預(yù)定時(shí)長(zhǎng)為系統(tǒng)預(yù)設(shè)或用戶設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)度,比如1s,第二轉(zhuǎn)速為上油轉(zhuǎn)速的80%-90%,以壓縮機(jī)的上油轉(zhuǎn)速為2700r/min,則第一轉(zhuǎn)速可以為2200r/min。
3、再次提高轉(zhuǎn)速,按照第二pid參數(shù)以閉環(huán)控制模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到上油轉(zhuǎn)速時(shí),按照上油轉(zhuǎn)速運(yùn)行第三預(yù)定時(shí)長(zhǎng),并切換至按照第二pid參數(shù)以正常頻轉(zhuǎn)模式運(yùn)行,第二預(yù)定時(shí)長(zhǎng)為系統(tǒng)預(yù)設(shè)或用戶設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)度,比如15s。
步驟106,在壓縮機(jī)以開環(huán)控制模式啟動(dòng)失敗時(shí),重新執(zhí)行確定第一pid參數(shù)和初始啟動(dòng)參數(shù)的步驟。
在一個(gè)例子中,假設(shè)用戶設(shè)定的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速為5000r/min,在現(xiàn)有的壓縮機(jī)變頻啟動(dòng)方式中,壓縮機(jī)先進(jìn)行轉(zhuǎn)子定位,然后啟動(dòng)至轉(zhuǎn)速達(dá)到上油轉(zhuǎn)速2700r/min,并按照2700r/min運(yùn)行15s,然后按照正常頻轉(zhuǎn)模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到用戶設(shè)定的5000r/min,申請(qǐng)人對(duì)壓縮機(jī)的啟動(dòng)電流進(jìn)行了實(shí)測(cè),壓縮機(jī)的啟動(dòng)波形如圖2所示,可以看出使用該方法啟動(dòng)時(shí),壓縮機(jī)的啟動(dòng)電流峰值大于2a。
而在使用本發(fā)明公開的變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法時(shí),壓縮機(jī)直接進(jìn)行開環(huán)啟動(dòng)至轉(zhuǎn)速達(dá)到第一轉(zhuǎn)速1500r/min,按照第一轉(zhuǎn)速1500r/min運(yùn)行第一預(yù)定時(shí)長(zhǎng)1s后,適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速至第二轉(zhuǎn)速2200r/min,按照第二轉(zhuǎn)速2200r/min運(yùn)行第二預(yù)定時(shí)長(zhǎng)1s后,提高至上油轉(zhuǎn)速2700r/min,按照上油轉(zhuǎn)速2700r/min運(yùn)行15s,然后按照正常頻轉(zhuǎn)模式運(yùn)行至轉(zhuǎn)速達(dá)到用戶設(shè)定的5000r/min,申請(qǐng)人同樣對(duì)壓縮機(jī)的啟動(dòng)電流進(jìn)行了實(shí)測(cè),壓縮機(jī)的啟動(dòng)波形如圖3所示,可以看出使用該方法啟動(dòng)時(shí),壓縮機(jī)的啟動(dòng)電流峰值為1a,啟動(dòng)電流僅有使用現(xiàn)有方法啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流的50%,從實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出,本發(fā)明公開的變頻壓縮機(jī)啟動(dòng)方法大大減小了壓縮機(jī)的啟動(dòng)電流。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,本發(fā)明不限于以上實(shí)施例。可以理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化,均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。