專利名稱：用于空調(diào)/制冷系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于空調(diào)/制冷系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
最近形成的有關(guān)環(huán)境的國際立法，保證地球減少變暖和減少臭氧，已命令消除氟里昂，包括其用于幾十億美元的空調(diào)/制冷工業(yè)。替代的制冷劑具有更有利的環(huán)境指數(shù)，例如R134A(一種R12替代物，廣泛用于汽車工業(yè))已推薦用于傳統(tǒng)的空調(diào)/制冷系統(tǒng)，但是招來顯著的輸入功率損失和對于給定部件尺寸的能力損失的代價，以及其他問題，例如潤滑劑的不相容性。
目前大多數(shù)空調(diào)和制冷裝置，特別是那些小容量家用和汽車空調(diào)器，是利用相對低壓縮比(例如4/1)的容積式壓縮機(jī)裝置。這些一般以恒速運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置用高壓制冷劑中間貯罐或儲存裝置施加壓力負(fù)荷而高壓制冷劑在作為蒸發(fā)器的熱交換器中作后續(xù)膨脹(和冷卻)。這些系統(tǒng)循環(huán)地起動和停止均維持儲存罐的壓力。當(dāng)冷卻荷載減少時，只要求少量制冷劑，開關(guān)循環(huán)時間變得較長。這種設(shè)計(jì)事實(shí)上存在的缺陷是能效啟動時比穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時顯著地小，在所有工作狀況下頻繁地循環(huán)，對可靠性來說是有害的。由于中間貯罐的貯存和排放，可以認(rèn)為需要的冷量是可變的，事實(shí)上這種工作類型所能接受的荷載變化的能力多少受到某些限止。
可在較現(xiàn)代的系統(tǒng)中看到對這種類型所作出的后續(xù)改進(jìn)，這些系統(tǒng)調(diào)制壓縮機(jī)，也調(diào)制蒸發(fā)器和冷凝器的風(fēng)扇以獲得更接近于均勻地工作以及多少擴(kuò)大了工作范圍和提高了效率。這些系統(tǒng)具體地采用固定的或變化的活塞式、渦卷式或斜盤式壓縮機(jī)，可從文獻(xiàn)中找到許多這樣的例子。
已公開的最新技術(shù)，使用比常規(guī)R12和R22流體的比容更高的制冷劑。這些常運(yùn)用小型高速離心式壓縮機(jī)的系統(tǒng)，系統(tǒng)要求較高壓縮比但與正常遇到的情況不同的是要求很低的絕對壓力。美國專利5，065，590說明這種系統(tǒng)，在該專利中提到的典型調(diào)制系統(tǒng)，通過熱氣體旁路(效率低)或通過壓縮機(jī)旁路改變壓縮機(jī)速度(限止最大至最小荷載范圍，而比最佳效率小)來控制荷載變化和環(huán)境情況的變化。然而，這些方案及其他在此未特別說明的方案其工作效率和最佳性能都受到限止，功率消耗和工作范圍事實(shí)上都決定于所用預(yù)編輸入資料(查閱表)它們不僅與壓縮機(jī)的機(jī)械約束條件，制造偏差，機(jī)械狀況，工作特性曲線，和限定的參數(shù)有關(guān)，而且與制冷劑流體的熱動力學(xué)和氣體動力學(xué)參數(shù)有關(guān)。
因?yàn)橐延屑夹g(shù)存在的問題和缺陷，因此本發(fā)明的目的是提供一種空調(diào)/制冷系統(tǒng)能用對環(huán)境無害的制冷劑而無已有技術(shù)系統(tǒng)所有的效率損失問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在整個荷載范圍內(nèi)具有高效率的空調(diào)/制冷劑控制系統(tǒng)。
本發(fā)明還有另一個目的是提供一種空調(diào)/制冷系統(tǒng)，能配用以下壓縮機(jī)，例如單級離心壓縮機(jī)，兩級離心壓縮機(jī)，軸向/離心壓縮機(jī)或混流組合壓縮機(jī)，能在一個速度范圍內(nèi)從中等荷載至大荷載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)，且能對中等荷載至低荷載范圍內(nèi)循環(huán)啟動和關(guān)閉。本發(fā)明的還有一個目的提供一種用于空調(diào)/制冷系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，使得在穩(wěn)態(tài)和荷載變化時，能無驟變地工作。
本發(fā)明另一個目的是提供一種空調(diào)/制冷控制系統(tǒng)，使得壓縮機(jī)從停止?fàn)顟B(tài)至滿荷載的加速時間最短。
本發(fā)明還有另一個目的是提供一種空調(diào)/制冷系統(tǒng)，其有能力在同一系統(tǒng)中使用其他制冷劑。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種用于空調(diào)/制冷系統(tǒng)的控制系統(tǒng)其包括一個內(nèi)在的檢測故障和/或損壞的部件診斷能力。
本發(fā)明還有另一個目的是提供一種空調(diào)/制冷控制系統(tǒng)，其在穩(wěn)態(tài)和瞬時工作時，通過控制過熱程度使得循環(huán)效率最大。
本發(fā)明在各方面均能實(shí)現(xiàn)對該領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚的上述和其它目的，本發(fā)明采用對環(huán)境無害的制冷劑，并配有一變速離心壓縮機(jī)或其他類型的壓縮機(jī)。本發(fā)明提供一種獨(dú)特的控制方案，使得空調(diào)/制冷系統(tǒng)在滿負(fù)荷范圍內(nèi)都具有最大效率，并保持換用對環(huán)境有利的工作流體時否則將要損失的那部分效率。
這里所述新的空調(diào)/制冷系統(tǒng)配用的對環(huán)境無害制冷劑與多數(shù)常規(guī)的制冷系統(tǒng)相比，具有較高的比容，較高的壓縮比和較低的絕對壓力。低的絕對壓力就允許關(guān)鍵部件用復(fù)合材料制造。該控制系統(tǒng)最好用在空調(diào)/制冷系統(tǒng)中該系統(tǒng)包括1)一臺電力驅(qū)動的封閉的變速壓縮機(jī)，可以是單級離心壓縮機(jī)，兩級離心壓縮機(jī)，軸向/離心組合壓縮機(jī)，或混流壓縮機(jī);2)一臺感應(yīng)電機(jī)，或永磁電機(jī)，或可變磁阻電機(jī)以及與其配合的脈寬調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器不但用作功率源，還用作傳感器;3)一個電動調(diào)節(jié)的止回/流量控制閥;4)帶變速風(fēng)扇的冷凝器;5)需要時用于循環(huán)的過濾器/干燥器/中間貯罐組件;6)電子驅(qū)動膨脹閥;7)帶變速風(fēng)扇的蒸發(fā)器。
本發(fā)明之一指的是控制制冷系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)具有一種工作流體以及依次為，蒸發(fā)器，變速離心壓縮機(jī)，冷凝器和膨脹閥。本發(fā)明的方法包含的步驟是加速壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn);測量壓縮機(jī)加速度;測量在壓縮機(jī)處的工作流體的溫度或壓力;在任一壓縮機(jī)加速度值時確定工作流體的溫度或壓力的變化率;如果工作流體的溫度或壓力變化率顯示壓縮機(jī)驟變就減小壓縮機(jī)加速度;重復(fù)這些步驟，直至壓縮機(jī)停止加速。壓縮機(jī)的起始加速度最好是一個預(yù)定的最大值。工作流體的溫度和壓力可在壓縮機(jī)內(nèi)或下游附近測量。由于壓縮機(jī)驟變可出現(xiàn)在壓縮機(jī)速度增加和減小兩種情況下，在兩個方向控制加速度是重要的。這樣，這里所指的增加或減小加速度是指加速度的絕對值，因此包含正或負(fù)的加速度。
本發(fā)明包括用于控制制冷系統(tǒng)的裝置，該系統(tǒng)具有工作流體以及，依次為一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥。這種裝置包括用于測量壓縮機(jī)加速度的一個傳感器和用于測量在壓縮機(jī)處的工作流體的溫度或壓力的傳感器。一臺控制微處理機(jī)用于確定壓縮機(jī)在任一加速度值時的工作流體的溫度或壓力的變化率，以及，如果工作流體的溫度或壓力變化率指出壓縮機(jī)驟變，就減小壓縮機(jī)的加速度。
在另一方面，本發(fā)明是一種控制制冷系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)具有工作流體，以及依次是一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥。該方法包括的步驟是使壓縮機(jī)以恒速運(yùn)行;當(dāng)壓縮機(jī)以恒速運(yùn)行時，保持在蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間的工作流體的過熱量為第一預(yù)定值;使壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn);當(dāng)壓縮機(jī)正在加速時增加蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間的工作流體的過熱量至大于第一預(yù)定值的第二預(yù)定值，并保持過熱量在第二預(yù)定值上;當(dāng)壓縮機(jī)回到恒定工作速度時，減小工作流體的過熱量至第一預(yù)定值。最好調(diào)整膨脹閥來改變系統(tǒng)中工作流體的流量，在壓縮機(jī)加速期間，可通過調(diào)節(jié)流過膨脹閥的工作流體的流量來增加工作流體的過熱量。蒸發(fā)器也包括一個調(diào)節(jié)風(fēng)扇，以便改變工作流體的換熱量，在壓縮機(jī)加速期間，通過調(diào)節(jié)在蒸發(fā)器處工作流體的熱交換量，使工作流體的過熱量增加。
在與此有關(guān)的方面中，本發(fā)明包括用于控制制冷系統(tǒng)的裝置，該系統(tǒng)具有一種工作流體以及依次為一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥，其包括用于確定何時壓縮機(jī)工作為恒定的傳感器以及一臺控制微處理機(jī)，當(dāng)壓縮機(jī)工作為恒速時，用于維持蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間工作流體的過熱量在第一預(yù)定值。還具有一個傳感器用于確定壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)何時加速，以及一臺控制微處理機(jī)當(dāng)壓縮機(jī)加速時用于增加蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間工作流體的過熱量至大于第一預(yù)定值的第二預(yù)定值，并維持過熱量在第二預(yù)定值上。
還有一個方面，本發(fā)明包括在有工作流體的制冷系統(tǒng)中檢測變速離心壓縮機(jī)的方法。在起始周期內(nèi)，使壓縮機(jī)加速，然后測量壓縮機(jī)的加速度;測量壓縮機(jī)的輸入功率;測量在壓縮機(jī)處的工作流體的溫度或壓力的變化率。重復(fù)這些步驟，在不同加速度值時重復(fù)這些步驟以便采集許多測量數(shù)據(jù)。于是將起始周期內(nèi)的加速度，輸入功率和工作液體的溫度或壓力變化率測量數(shù)據(jù)存儲起來。在起始周期后，使壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)，然后，測量壓縮機(jī)加速度;測量壓縮機(jī)輸入功率;測量在壓縮機(jī)處工作流體的溫度或壓力的變化率。
將后續(xù)周期時測得的加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力變化率與起始周期時測得的加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力變化率比較，來確定壓縮機(jī)故障征兆。如果在后續(xù)周期中壓縮機(jī)的輸入功率超過起始周期時輸入功率一個預(yù)定量，而兩周期之間的加速度和工作流體溫度或壓力變化率保持恒定，就發(fā)出表示壓縮機(jī)驅(qū)動部件出故障的信號。如果，在后續(xù)周期中工作流體溫度或壓力的變化率比起始時工作流體溫度的變化率低一個預(yù)定量，而兩周期之間，壓縮機(jī)加速度保持恒定，就發(fā)出壓縮機(jī)壓力部件故障信號。
壓縮機(jī)最好用電動機(jī)驅(qū)動，在步驟中測量壓縮機(jī)輸入功率是用電動機(jī)的輸入功率值作為測量值，在確定壓縮機(jī)故障后，在一個新的起始周期中重復(fù)上述步驟，確定后續(xù)周期壓縮機(jī)故障征兆。
在另一有關(guān)方面，本發(fā)明提供用于制冷系統(tǒng)中探測帶有工作流體的變速離心壓縮機(jī)的裝置，其包括一個用于測量壓縮機(jī)加速度的傳感器;一個用于測量壓縮機(jī)輸入功率的傳感器;和一個測量在壓縮機(jī)處工作流體的溫度或壓力變化率的傳感器。一臺控制微處理機(jī)存儲起始周期時的加速度，輸入功率和工作流體的溫度或壓力變化率的測量值，以及將后續(xù)周期時的加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力變化率測量值與起始周期時的加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力變化率測量值比較后，確定壓縮機(jī)故障征兆。
還有一個方面，本發(fā)明包括一種控制制冷系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)具有一工作流體以及，依次為一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥。該方法的步驟包括在起始周期時使壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)，然后測量壓縮機(jī)加速度;測量在壓縮機(jī)處的工作流體的溫度或壓力變化率。在不同加速度值時，重復(fù)這些步驟以便采集許多測量值。于是將起始周期時的加速度和工作流體的溫度或壓力變化率測量值存儲起來。在起始周期后，壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)，然后測量壓縮機(jī)加速度。將后續(xù)周期時加速度的測量值與起始周期時的加速度和工作流體溫度或壓力變化率測量值比較。如果在起始周期時加速度是一個可比較的加速度值，在起始周期時，工作流體的溫度壓力變化率就指出壓縮機(jī)驟變就減小壓縮機(jī)加速度。
另一個有關(guān)方面，本發(fā)明提供一種用于控制制冷系統(tǒng)的裝置，該系統(tǒng)具有一個工作流體，以及依次為，一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥，該裝置包括一個用于測量壓縮機(jī)加速度的傳感器，和一個用于在壓縮機(jī)處測量工作流體溫度或壓力變化率的傳感器。一臺控制微處理機(jī)用于存儲在起始周期加速度和工作流體的溫度或壓力變化率的測量值;將后續(xù)周期內(nèi)的加速度測量值與起始周期的加速度和工作流體溫度或壓力變化率測量值比較;如果起始周期時加速度是一個可比的加速度值，那么起始周期時的工作流體的溫度或壓力變化率就指出壓縮機(jī)驟變就減小壓縮機(jī)的加速度。


圖1是用于更好理解本發(fā)明空調(diào)/制冷系統(tǒng)最佳實(shí)施例中控制參數(shù)的壓縮機(jī)典型工作特性曲線圖。
圖2是本發(fā)明空調(diào)/制冷控制系統(tǒng)最佳實(shí)施例方框圖。
圖3描述本發(fā)明控制系統(tǒng)的程序邏輯框圖。
本發(fā)明空調(diào)/制冷控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成兼有單一工作點(diǎn)高壓縮機(jī)效率的優(yōu)點(diǎn)，在高負(fù)荷和中負(fù)荷范圍內(nèi)以可變速工作的優(yōu)點(diǎn)和低負(fù)荷載循環(huán)工作且遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)工作點(diǎn)時較高總系統(tǒng)效率的系統(tǒng)循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)。這種可變循環(huán)工作是通過唯一的系統(tǒng)工作控制方法來達(dá)到。
壓縮機(jī)典型的工作特性曲線如圖1所示，其示出壓縮機(jī)壓縮比，也就是縱座標(biāo)為壓縮機(jī)出口壓力與壓縮機(jī)入口壓力之比(P2/P1)，橫座標(biāo)為制冷劑流量。圖中所示稱為“驟變線”80，即對任一具體的壓縮機(jī)來說，線的下方右邊為安全區(qū)，驟變線的上方左邊為工作不穩(wěn)定區(qū)。驟變線表示在任一給定流量時穩(wěn)定運(yùn)行的最大壓縮機(jī)之壓力比的界線。將穩(wěn)態(tài)工作線，設(shè)計(jì)在這曲線上，具有最大效率特性。因不同壓縮機(jī)具有不同的驟變特性，而用已知試驗(yàn)方法可確定特定壓縮機(jī)的驟變特性。驟變線80下面的線82，84，86表示恒定的壓縮機(jī)速度N1，其速度按箭頭所示方向增加。
穩(wěn)態(tài)加載的壓縮機(jī)12的常規(guī)工作曲線用虛線90表示。疊加在穩(wěn)態(tài)荷載曲線上的形如“島嶼”的是恒定壓縮機(jī)效率曲線92，94，其效率按箭頭所示方向增加?，F(xiàn)有技術(shù)空調(diào)/制冷系統(tǒng)的常規(guī)壓縮機(jī)荷載曲線90，經(jīng)試驗(yàn)確定離驟變線80有一安全距離。與驟變線80保持一個預(yù)定的距離的理由是因?yàn)?，在壓縮機(jī)速度(加速)改變時，虛線100表示的瞬態(tài)壓縮機(jī)荷載曲線，可使壓縮機(jī)工作移至驟變線80以上不穩(wěn)定驟變區(qū)。在本發(fā)明中，由于壓縮機(jī)驟變問題可出現(xiàn)在兩個方向當(dāng)壓縮機(jī)速度增加或減少時能測量加速度并進(jìn)行控制。盡管對壓縮機(jī)正確地設(shè)計(jì)并使其與另外的系統(tǒng)部件相匹配可達(dá)到相當(dāng)好的效果，但往往在某種條件下，從停止到滿荷載工作以及再返回至停止?fàn)顟B(tài)，帶來困難。問題之一是流量落后于壓縮比以及瞬時加速荷載曲線會與不穩(wěn)定工作的驟變區(qū)相交(常常是不可恢復(fù)的)，而帶來不能運(yùn)行并伴隨著部件損壞的危險。在過去典型的經(jīng)驗(yàn)是使控制系統(tǒng)的程序中有一人為的極限以保證壓縮機(jī)速度，在荷載，環(huán)境和部件硬件條件下任意組合不會接近驟變線。雖然，該系統(tǒng)在實(shí)踐中工作得十分好，但在工作條件和驟變線之間所編程序范圍內(nèi)限制了其達(dá)到最大循環(huán)效率。
為了避免瞬時工作于不穩(wěn)定驟變區(qū)和損壞壓縮機(jī)，本發(fā)明的控制系統(tǒng)一方面設(shè)置用于探測壓縮機(jī)的加速度和制冷劑的參數(shù)并且假如探測到的制冷劑狀態(tài)變化率指出壓縮機(jī)出現(xiàn)驟變，就控制壓縮機(jī)加速度的裝置。如圖1所示的這類型信息可作為查找表存儲在一個普通的控制微處理機(jī)中用以確定初始驟變。然而，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)和方法，能夠避免依賴這樣的表來控制空調(diào)/制冷系統(tǒng)以及不需要在壓縮機(jī)工作條件與驟變極限之間預(yù)編設(shè)范圍。
正如這里所述，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)瞬時荷載曲線接近驟變線時的優(yōu)良的系統(tǒng)控制方法是探測壓縮機(jī)速度變化率，或探測壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子加速度，以及制冷溫度和/或壓縮機(jī)壓力上升變化率。通過測量壓縮機(jī)速度變化率(dn/dt)和控制輸入功率，使得有一安全穩(wěn)定的值，有可能達(dá)到最快速，無驟變和有效率的瞬態(tài)。此外，通過設(shè)置合適的初始驟變檢測裝置，例如快速響應(yīng)溫度和壓力傳感器和合適的控制邏輯，這個能自動地改變的加速度程序調(diào)節(jié)不能預(yù)料的荷載，環(huán)境，熱動力學(xué)或機(jī)械工況?，F(xiàn)有技術(shù)例如美國專利5，065，590所述，要求復(fù)雜的分支流程圖和驟變控制閥，而在本發(fā)明系統(tǒng)中就可避免。
結(jié)合圖2所示空調(diào)/制冷系統(tǒng)10，說明最佳控制系統(tǒng)實(shí)施例。一個變速壓縮機(jī)12包括一個感應(yīng)電機(jī)14，感應(yīng)電機(jī)兩末端的一端與一低壓離心壓縮機(jī)18耦合，相反的另一端與高壓離心壓縮機(jī)22耦合。氣態(tài)工作流體或制冷劑由管路32供給到低壓壓縮機(jī)。用容易獲得的快速反應(yīng)溫度和壓力傳感器測量絕對的入口溫度T1和入口壓力P1并作為時間函數(shù)(分別為DT1/DT和DP1/DP)。然后，管道20將制冷劑從低壓壓縮機(jī)18輸送至高壓壓縮機(jī)22。兩級離心壓縮機(jī)可用美國專利5065590公開的類型，指出壓縮機(jī)的類型在此處僅作參考。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，一個普通技術(shù)人員顯而易見地可用任何其他類型的壓縮機(jī)來替代這種兩級壓縮機(jī)，例如一級離心壓縮機(jī)或軸向/離心壓縮機(jī)組合成多級的，用于25000至50000Btu/小時范圍(Btu英熱量單位＝252卡)內(nèi)較小的應(yīng)用，一個兩級離心壓縮機(jī)典型的壓縮比DP2/DP1范圍可為8-15以及工作速度可超過100000轉(zhuǎn)/分。
多個常規(guī)的速度傳感器是用于測量壓縮機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)速度N1和加速度DN1/DT。一個常規(guī)的變換器16是用于將脈沖輸出供給變速電機(jī)14。變換器輸出的頻率是由它的邏輯電路提供的定時信號來調(diào)節(jié)的。輸入變換的電壓V和電流A用常規(guī)的電壓和電流傳感器測量。壓縮機(jī)旋速變化率控制的特殊方法是本發(fā)明一個重要的方面，將進(jìn)一步作詳細(xì)的說明。
高壓壓縮機(jī)22經(jīng)制冷劑管道24與可變的止回/流量控制閥26相連接。還有，快速反應(yīng)溫度和壓力傳感器是用于分別測量冷凝器輸出絕對溫度T2和輸出絕對壓力P2，并作為時間函數(shù)(分別為DT2/DT)。假如使用相對低的壓力，有益于環(huán)境的制冷劑可變止回/流量控制閥將有一個相對低的壓力降。根據(jù)閥26的設(shè)定，制冷劑或者管道28并經(jīng)一低壓輔助閥30流過管道32回到低壓壓縮機(jī)18。達(dá)到合適的流量平衡，或者經(jīng)管道34，經(jīng)高壓輔助閥36和管道38到冷凝器40，或者調(diào)節(jié)得使得能到上述兩處。當(dāng)制冷劑經(jīng)過冷凝器40時，變速冷凝器風(fēng)扇42(包括常規(guī)的測量風(fēng)扇速度N3的裝置)吸入溫度為TA的環(huán)境空氣44經(jīng)過冷凝器，冷卻和液化制冷劑，再將加熱后的環(huán)境空氣46排出返回周圍環(huán)境中去。
這時的液態(tài)制冷劑經(jīng)過管道48到達(dá)常規(guī)的中間罐50，經(jīng)過管道52到常規(guī)的制冷過濾器干燥器54，再經(jīng)管道56到一常規(guī)的玻璃觀察管58，最后經(jīng)管道60至可變膨脹閥62。膨脹閥62的作用是控制制冷劑流量，當(dāng)制冷劑呈氣態(tài)離開蒸發(fā)器時，保持制冷劑所要求的過熱量。本發(fā)明控制過熱量用特殊的方法，將在下面說明。當(dāng)制冷劑經(jīng)過管道64至蒸發(fā)器66，一個變速蒸發(fā)器風(fēng)扇68(包括測量風(fēng)扇速度N2的常規(guī)裝置)。吸入外部環(huán)境或需要冷卻區(qū)的內(nèi)部空氣70。經(jīng)過蒸發(fā)器66后，冷空氣72排出至需要冷卻區(qū)。這時的氣態(tài)制冷劑經(jīng)管道74及低壓輔助閥30和管道32返回至壓縮機(jī)12。一臺個人計(jì)算機(jī)型的微處理機(jī)控制器76接收來自于測量系統(tǒng)參數(shù)的各個傳感器輸給計(jì)算機(jī)的信號(虛線)和輸出停車(實(shí)線)按照如下討論的預(yù)編程序算法至各種裝置。
本發(fā)明控制系統(tǒng)的一個最佳實(shí)施例的邏輯框圖如圖3所示。該邏輯系統(tǒng)是用于變速壓縮機(jī)工作保持在低于驟變線下安全區(qū)(見圖2)。該控制系統(tǒng)還提供一種方法，這種方法通過改變流出蒸發(fā)器出口制冷劑過熱量來增加工作效率。系統(tǒng)控制變量如表1所示，在圖1所示位置進(jìn)行測量。
表1系統(tǒng)控制變量T1壓縮機(jī)入口溫度T2壓縮機(jī)出口溫度TA冷凝器空氣側(cè)入口溫度P1壓縮機(jī)入口壓力P2壓縮機(jī)出口壓力
N1壓縮機(jī)電機(jī)速度N2蒸發(fā)器風(fēng)扇速度N3冷凝器風(fēng)扇速度CFCV止回/流量控制閥位置EXP膨脹閥位置V調(diào)制電壓的脈沖寬度A電機(jī)電流如圖3所示邏輯系統(tǒng)可編程序作為常規(guī)微處理機(jī)的軟件算法，其可利用工業(yè)中許多輸入/輸出通訊方案中任何一種，例如用于IBM兼容系統(tǒng)的RS232標(biāo)準(zhǔn)串連通訊方案。一個標(biāo)準(zhǔn)值由恒溫器或類似裝置發(fā)出某種要求的初始停車以便增加或減少系統(tǒng)的制冷輸出。這時，微處理機(jī)校正壓縮機(jī)電機(jī)速度N1確定是不是以所要求的速度工作。所要求的速度是事先用空調(diào)/制冷系統(tǒng)的特殊的工作特性曲線確定的，并作為查找表存儲在存儲器中。
假如壓縮機(jī)速度N1太低，將壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)加速度增量DN1/DT增加至用壓縮機(jī)工作特性曲線預(yù)先確定的第一速度值。同時，將膨脹閥位置調(diào)至關(guān)閉處，而蒸發(fā)器風(fēng)扇速度N2增加使蒸發(fā)器出口制冷劑過熱量上升，工作情況將在下面進(jìn)一步詳細(xì)說明。測量壓縮機(jī)出口的制冷劑壓力變化率DP2/DT，檢查確定其是不是在所要求的范圍內(nèi)，即壓縮機(jī)是否仍然工作在驟變線以下的穩(wěn)定區(qū)。DP2/DT特定的安全范圍是根據(jù)所使用壓縮機(jī)的獨(dú)有的特性曲線來確定的，并存儲在微處理機(jī)的存儲器中。舉例，壓力上升值為400psi/秒(1psi＝0.068大氣壓力)可確定在驟變線以下的穩(wěn)定工作區(qū)中，而壓力升速為2000psi/秒，可確定為逼近驟變。在這種情況下，DP2/DT的安全范圍約可設(shè)置在800psi/秒，任何值不希望使其超過。
可用出口溫度T2的變化率替代出口壓力P2的變化率來確定驟變。已發(fā)現(xiàn)中等程度的驟變預(yù)測，用溫度變化率DT2/DT是滿意的標(biāo)志?？墒牵A(yù)測較大的驟變，發(fā)現(xiàn)用壓力不穩(wěn)定性較好，因此壓力變化率DP2/DT用作標(biāo)志更好。
假如DP2/DT(或DT2/DN1)的值是在安全范圍內(nèi)，系統(tǒng)檢查N1是否穩(wěn)定，即工作在恒速還是加速狀態(tài)下。如果，為另一種情況，DP2/DN1(或DT2/DN1)不在可容許的范圍內(nèi)，例如，其值過分高到指出壓縮機(jī)工作在驟變線上的不穩(wěn)定區(qū)，那末加速度要下降，即DN1/DT降低，并且重新檢查DP2/DT(或DT2/DN1)是否在非驟變區(qū)，是否在容許范圍內(nèi)。如果DP2/DT或DT2/DN1還是太高，加速度再降低，直至其在容許范圍內(nèi)。只要出現(xiàn)這種情況，系統(tǒng)就再次檢查N1比輸入的標(biāo)準(zhǔn)值太高還是太低。
如果壓縮機(jī)速度N1太高，于是一個負(fù)的加速度增量替代最初建立的加速度增量，預(yù)置值為-DN1/DT使壓縮機(jī)降低。還發(fā)現(xiàn)，甚至于在過快使壓縮機(jī)減速時可出現(xiàn)驟變問題。在同一時間膨脹閥EXP調(diào)節(jié)至關(guān)閉位置，并且蒸發(fā)器風(fēng)扇速度N2增加，使得蒸發(fā)器出口制冷劑過熱量上升。檢查DP2/DT或DT2/DT是否在安全范圍內(nèi)，即非驟變區(qū)。如果為“是”，系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行檢查壓縮機(jī)速度N1是否穩(wěn)定。如果DP2/DT或DT2/DT太高，則DN1/DT增加(由于DN1/DT為負(fù)值，使得加速度絕對值較低)直到DP2/DT或DT2/DT在安全區(qū)域內(nèi)。于是系統(tǒng)再檢查N1是否比輸入的標(biāo)準(zhǔn)值過高或過低。
只需要壓縮機(jī)速度N1穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)值所要求的值，即DN1/DT＝0，膨脹閥調(diào)節(jié)位置和蒸發(fā)器風(fēng)扇N2和冷凝器風(fēng)扇N3的速度作為環(huán)境溫度TA和按照整個系統(tǒng)的工作特性曲線的壓縮機(jī)速度N1的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)(或重新調(diào)節(jié)膨脹閥位置EXP和N2)同時檢查壓縮機(jī)入口溫度T1和壓縮機(jī)入口壓力P1，確定流過止回/流量控制閥的流量是否要調(diào)節(jié)。止回/流量控制閥CECV的位置或者是打開，允許通過較大流量，或者關(guān)閉阻止流體流動直至調(diào)到合適位置。如果輸入到系統(tǒng)的需求量如此低，以致于壓縮機(jī)工作在效率低的速度，則止回/流量控制閥CFCV完全關(guān)閉，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，但中間罐繼續(xù)供給制冷劑至蒸發(fā)器，在低指令值時間，系統(tǒng)的循環(huán)停止。這樣，在這里所述的空調(diào)/制冷劑控制系統(tǒng)，能用改變壓縮機(jī)速度，通過正常的要求狀態(tài)有效地工作，更重要的是當(dāng)要增加和減小速度時，控制壓縮機(jī)加速度即可。探測壓縮機(jī)制冷劑壓力或溫度的變化率，能使微處理機(jī)控制壓縮機(jī)工作狀態(tài)接近驟變線，實(shí)際上不會進(jìn)入驟變區(qū)任意長的時間，而一旦進(jìn)入就會導(dǎo)致產(chǎn)生故障。在特別低的冷卻荷載時，通過使用低壓降止回/流量控制閥使壓縮機(jī)循環(huán)停止。僅僅在系統(tǒng)要求量低于表示不可接受的壓縮機(jī)熱動力學(xué)性能水平時，關(guān)閉該閥?？刂葡到y(tǒng)的自動編程加速度能力具有可觀的效果。例如，同一壓縮機(jī)能用十分不同的制冷劑和控制硬件可達(dá)到非常不同的荷載特性，而不需要修改或重新編制系統(tǒng)的程序。例如，設(shè)計(jì)適用CFC制冷劑，如R113的最基本的系統(tǒng)，能換用替代物HFC，例如，HFC43-10，其多少有某些不同的熱動力學(xué)特性，但對工作無影響，或能換用FC123，例如可達(dá)到該壓縮機(jī)能力的兩部以上，不影響控制或壓縮機(jī)。至此各種應(yīng)用所考慮到的矛盾能用同一基本的硬件和軟件來編址。這是有顯著的好處，因?yàn)閷τ谒脡嚎s機(jī)具有不同蒸發(fā)器溫度通常要求改變控制系統(tǒng)和硬件。
本發(fā)明空調(diào)/制冷控制系統(tǒng)另一特征是涉及控制制冷劑過熱量方法。本發(fā)明控制系統(tǒng)提供一種控制和改變蒸發(fā)器出口的制冷劑過熱量以便增加工作效率。過去的經(jīng)驗(yàn)是依靠預(yù)置固定的蒸發(fā)器出口過熱量值，用多個控制措施來保持它，保證在荷載，硬件或環(huán)境狀態(tài)任何變化時，無液體進(jìn)入壓縮機(jī)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，保持固定的過熱量值在大都數(shù)工作狀態(tài)下是困難的，這是因?yàn)樘峁┑倪^熱量比安全工作所要求的要多，因此對循環(huán)效率的影響是負(fù)效應(yīng)。
與現(xiàn)有系統(tǒng)不同的本發(fā)明控制系統(tǒng)，僅在壓縮機(jī)恒速運(yùn)行時期即DN1/DT＝0可通過控制膨脹閥的調(diào)節(jié)而將過熱量保持在相對低的水準(zhǔn)上，即DN1/DT＝0，過熱量例如維持在2-5℃。然而，當(dāng)壓縮機(jī)加速時(速度或者增加或者減少)，制冷劑的過熱量增加至較高的預(yù)定值，在正常的穩(wěn)態(tài)水準(zhǔn)以上。換句話說，當(dāng)系統(tǒng)檢測出DN1/DT大于或小于零，膨脹閥關(guān)閉，使過熱量增加至正常穩(wěn)態(tài)水準(zhǔn)以上，例如10至15℃。一旦壓縮機(jī)回到恒定的工作速度，即DN1/DT＝0，那末，膨脹閥EXP打開，使過熱量降低至其較低的預(yù)先規(guī)定的穩(wěn)態(tài)水準(zhǔn)。一個單獨(dú)系統(tǒng)所要求的過熱量值能容易地確定，而不需要做試驗(yàn)。除了利用膨脹閥位置EXP來確定過熱量程度以外或可用另一種選擇，在壓縮機(jī)加速時期，可增加蒸發(fā)器風(fēng)扇N2速度，當(dāng)壓縮機(jī)回到恒定工作時DN1/DT＝0，于是再降低速度。
執(zhí)行的這種依靠工作狀態(tài)控制加速度與前面提到的基于驟變檢測的控制結(jié)合起來，使得有可能達(dá)到更有效的工作方式。在穩(wěn)態(tài)工作時，系統(tǒng)僅用最小過熱量工作，大大地提高了效率。隨著瞬態(tài)工作開始，就進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，包括修正壓縮機(jī)壓縮比，調(diào)節(jié)膨脹閥，和改變蒸發(fā)器風(fēng)扇速度來增加過熱余量。
本發(fā)明還可用檢測器檢測作為時間函數(shù)的壓縮機(jī)工況，在壓縮機(jī)出現(xiàn)如機(jī)械方面的或氣體動力學(xué)方面的特定故障或損壞時發(fā)出信號，直到檢修工作完成后，才允許系統(tǒng)穩(wěn)定工作。在這方面，設(shè)定一個起始周期，在該周期內(nèi)，壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)，并測量加速度。同時，在轉(zhuǎn)換器處測量壓縮機(jī)輸入功率(VxA)以及在壓縮機(jī)輸出端制冷劑溫度和/或壓力變化率(分別為DT2/DT和/或DP2/DT)。最好，在各加速度值采集許多這種測量數(shù)據(jù)。這些加速度，功率輸入和制冷溫度或壓力的變化率的測量數(shù)據(jù)存儲在例如控制系統(tǒng)微處理機(jī)的內(nèi)在的存儲器中。起始同期后的任何時間，當(dāng)壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)時，測量壓縮機(jī)的輸入功率，在壓縮機(jī)輸出端制冷劑的溫度或壓力變化率。在所希望的后續(xù)周期內(nèi)的加速度，輸入功率和溫度或壓力變化率的測量數(shù)據(jù)與起始周期內(nèi)的類似測量數(shù)據(jù)比較。如果壓縮機(jī)的輸入功率在后續(xù)周期內(nèi)顯著增加，超過起始周期內(nèi)輸入功率的預(yù)定量例如5-10%，并且在這兩周期間，加速度和工作流體的溫度變化率保持常數(shù)，這就指出壓縮機(jī)的機(jī)械驅(qū)動部件有損壞，例如軸瓦已磨損。在這點(diǎn)上，系統(tǒng)可產(chǎn)生機(jī)械損壞的合適的信號提醒操作者。
相反，如果后續(xù)周期內(nèi)制冷劑的溫度或壓力變化率顯著減少，超過周期內(nèi)工作流體的溫度變化率例如5-10%，并且在這兩周期壓縮機(jī)加速度保持恒定，這就指出壓縮機(jī)的空氣動力學(xué)的，增壓部件損壞，例如壓縮機(jī)葉片。這種情況，控制系統(tǒng)發(fā)出信號提醒操作者。如果起始和后續(xù)周期間測量參數(shù)比較得出無顯著變化，也可顯示出來。如果給出壓縮機(jī)損壞的任何顯示，系統(tǒng)可重新回至起始狀態(tài)，以便在有其他故障時還可發(fā)出信號提醒操作者。
該控制系統(tǒng)的自補(bǔ)償能力使系統(tǒng)具有可靠性和工作效果，不僅有自診斷能力顯示起始問題，而且通過加速度值自動重新回到起始狀態(tài)，系統(tǒng)將允許在性能下降狀態(tài)下穩(wěn)定工作，直至進(jìn)行校正工作。通過將前面所述的傳感器的結(jié)合，輸入功率與起始的和“原樣”的定值加速度比較，用于診斷例如壓縮機(jī)磨損，性能下降后效率損失，迷宮式密封制動器等的故障。
前面提到的在初始周期時測量和存儲系統(tǒng)參數(shù)的系統(tǒng)也可用于控制空調(diào)/制冷系統(tǒng)。在起始位置后的時期內(nèi)在正常運(yùn)行時，可使壓縮機(jī)加速，并將實(shí)際加速度與起始時期內(nèi)測到的并存儲在存儲器中的加速度和工作流體的溫度或壓力的變化率比較，如果起始周期內(nèi)的加速度為一個可比的加速度值，即兩者相差不大，那么起始周期的制冷劑溫度或壓力變化率就指示壓縮機(jī)的驟變，在預(yù)測到驟變狀態(tài)時就降低壓縮機(jī)的速度。
用具體實(shí)施例對本發(fā)明作了說明，凡是普通技術(shù)人員能夠做到的變型都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍，不能用本發(fā)明公開的所有實(shí)施例限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制制冷系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)具有一種工作流體以及，依次為一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥，包括a)使所述壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)；b)測量所述壓縮機(jī)加速度；c)在所述壓縮機(jī)處，測量工作流體的溫度或壓力；d)在所述壓縮機(jī)任一加速度確定所述工作流體的溫度或壓力的變化率；e)如果所述工作流體的溫度或壓力的所述變化率指出，壓縮機(jī)驟變，減小所述壓縮機(jī)加速度；f)重復(fù)步驟(b)至(e)直至所述壓縮機(jī)停止加速。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在步驟(a)中所述壓縮機(jī)的所述加速度為一預(yù)定最大值。
3.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟(c)中測量工作流體溫度是在所述壓縮機(jī)中或在壓縮機(jī)附近的下游進(jìn)行的。
4.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，步驟(c)中測量工作流體壓力是在所述壓縮機(jī)中或在壓縮機(jī)附近的下游。
5.用于控制制冷系統(tǒng)的裝置，該系統(tǒng)具有工作液體以及，依次為一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥，包括一個用于測量所述壓縮機(jī)加速的傳感器;一個在所述壓縮機(jī)處測量工作流體溫度或壓力的傳感器;一臺用于控制的微處理機(jī)，用于確定在所述壓縮機(jī)任一加速度時的所述工作流體溫度或壓力變化率，以及如果所述工作流體溫度或壓力所述變化率指出所述壓縮機(jī)將驟變，就減小所述壓縮機(jī)的加速度。
6.一種控制制冷系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)具有一種工作流體以及，依次有一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥，包括a)使所述壓縮機(jī)恒速工作;b)當(dāng)所述壓縮機(jī)恒速工作時，使在所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間的所述工作流體的過熱量維持在第一預(yù)定值上;c)使所述壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn);d)當(dāng)壓縮機(jī)加速運(yùn)轉(zhuǎn)時，使所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間的所述工作流體過熱量增加至大于第一預(yù)定值的第二預(yù)定值以及，并將過熱量維持在所述第二預(yù)定值;e)當(dāng)所述壓縮機(jī)回到恒定工作速度時，減小所述工作流體的過熱量至第一預(yù)定值。
7.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于，調(diào)整膨脹閥來改變系統(tǒng)中所述工作流體的流量，在步驟(d)中通過調(diào)節(jié)流過膨脹閥的工作流體使所述工作流體的過熱量增加。
8.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述蒸發(fā)器包括一個變速風(fēng)扇，以便改變所述工作流體的熱交換率，以及在步驟(d)中通過調(diào)整蒸發(fā)器處的工作流體的熱交換，使所述工作流體的過熱量增加。
9.用于控制制冷系統(tǒng)的裝置，該系統(tǒng)具有一種工作流體以及，依次為一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥，包括一個用于確定何時所述壓縮機(jī)工作為恒速的傳感器;一臺用于控制的微處理機(jī)，當(dāng)所述壓縮機(jī)工作為恒速時，維持所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間的工作流體的過熱量在第一預(yù)定值;一個用于確定何時所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)為加速的傳感器;一臺用于控制的微處理機(jī)，當(dāng)所述壓縮機(jī)加速時增加所述蒸發(fā)器和所述壓縮機(jī)之間所述工作流體的過熱量至大于所述第一預(yù)定值的第二預(yù)定值;并維持過熱量在所述第二預(yù)定值。
10.一種在帶有工作流體的制冷系統(tǒng)中檢測變速離心機(jī)的方法，包括a)在起始周期內(nèi)，所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)是加速時Ⅰ)測量所述壓縮機(jī)的加速度;Ⅱ)測量所述壓縮機(jī)的輸入功率;Ⅲ)測量在所述壓縮機(jī)處的工作流體的溫度或壓力變化率;b)重復(fù)步驟(a)采集許多所述測量值;c)將起始周期內(nèi)的所述加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力變化率數(shù)據(jù)存儲起來;d)在起始周期后，所述壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)時Ⅰ)測量所述壓縮機(jī)加速度;Ⅱ)測量所述壓縮機(jī)輸入功率;Ⅲ)測量在所述壓縮機(jī)處的工作流體溫度或壓力的變化率;e)將后續(xù)周期內(nèi)的所述加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力的變化率測量值與起始周期時的所述加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力的變化率測量值比較，確定所述壓縮機(jī)故障征兆。
11.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于，在步驟(e)中，如果在所述后續(xù)周期中，所述壓縮機(jī)的輸入功率超過所述起始周期時輸入功率一個預(yù)定量，而兩所述周期之間的加速度和工作流體溫度或壓力變化率保持恒定，就發(fā)出表示壓縮機(jī)驅(qū)動部件出故障的信號。
12.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于，在步驟(e)中，如果在所述后續(xù)周期中，所述工作流體的溫度或壓力變化率比所述起始周期時所述工作流體溫度變化率低一個預(yù)定量，而兩所述周期之間，壓縮機(jī)加速度保持恒定，就發(fā)出表示壓縮機(jī)加壓部件出故障的信號。
13.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所述壓縮機(jī)用電動機(jī)驅(qū)動，在步驟(a)(Ⅱ)和(d)(Ⅱ)中輸入給所述壓縮機(jī)的所述功率用輸給電動機(jī)的功率值作為測量值。
14.如權(quán)利要求10的方法，其特征在于，在確定了所述壓縮機(jī)故障之后，在一個新的起始周期內(nèi)重復(fù)步驟(a)至(c)以及重復(fù)步驟(d)和(e)來確定從所述新的起始周期開始的所述壓縮機(jī)故障征兆。
15.用于制冷系統(tǒng)中探測帶有工作流體的變速離心壓縮機(jī)的裝置，其特征在于包括一個用于測量所述壓縮機(jī)加速度的傳感器;一個用于測量所述壓縮機(jī)輸入功率的傳感器;一個測量所述壓縮機(jī)處工作流體的溫度或壓力變化率的傳感器。一臺控制微處理機(jī)用于存儲起始周期時的加速度，輸入功率和工作流體的溫度或壓力變化率的測量值，以及將后續(xù)周期內(nèi)的加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力變化率測量值與起始周期時的加速度，輸入功率和工作流體溫度或壓力變化率測量值比較后，確定所述壓縮機(jī)故障征兆。
16.一種控制制冷系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)具有一工作流體以及，依次為一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器，和一個膨脹閥，其特征在于包括a)在起始周期內(nèi)所述壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)時，而Ⅰ)測量所述壓縮機(jī)的加速度;Ⅱ)測量在所述壓縮機(jī)處的工作流體的溫度或壓力變化率;b)重復(fù)步驟(a)采集許多測量值;c)將所述起始周期內(nèi)的加速度和工作流體的溫度或壓力變化率測量值存儲起來;d)在所述起始周期后，所述壓縮機(jī)加速旋轉(zhuǎn)時，而Ⅰ)測量所述壓縮機(jī)加速度;Ⅱ)將后續(xù)周期內(nèi)的所述加速度測量值與起始周期時的所述加速度和工作流體溫度或壓力變化率測量值比較;e)如果在所述起始周期內(nèi)的加速度為一個可比較的加速度，在所述起始周期時，所述工作流體的溫度或壓力所述變化率就指出壓縮機(jī)處于驟變就減小壓縮機(jī)加速度。
17.用于控制制冷系統(tǒng)的裝置，該系統(tǒng)具有一個工作流體以及，依次為一個蒸發(fā)器，一臺變速離心壓縮機(jī)，一個冷凝器和一個膨脹閥，其特征在于，包括一個用于測量所述壓縮機(jī)加速度的傳感器;一個用于在所述壓縮機(jī)處的工作流體溫度或壓力變化率的傳感器;一臺控制微處理機(jī)，用于存儲在起始周期時加速度和工作流體的溫度或壓力變化率的測量值;將所述后續(xù)周期時加速度測量值與所述起始周期時的所述加速度和工作流體溫度或壓力變化率測量值比較;如果所述起始周期加速度是一個可比較的加速度，那么所述起始周期時所述工作流體的溫度或壓力所述變化率就指出所述壓縮機(jī)處于驟變，就減小所述壓縮機(jī)加速度。
全文摘要
一種適用于變速壓縮機(jī)，以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的空調(diào)/制冷系統(tǒng)，測量壓縮機(jī)加速度以及從其輸出的制冷劑的溫度或壓力，確定制冷劑溫度或壓力變化率指出壓縮機(jī)處于驟變，就減小壓縮機(jī)加速度。當(dāng)壓縮機(jī)恒速工作時，制冷劑過熱量維持在第一預(yù)定值，當(dāng)壓縮機(jī)加速時，增加至較高的第二預(yù)定值。該系統(tǒng)通過測量和比較起始和后續(xù)周期之間的壓縮機(jī)輸出功率和在壓縮機(jī)處的制冷劑溫度或壓力變化率，能判斷壓縮機(jī)故障，且能辨別壓縮機(jī)驅(qū)動部件或壓力部件的故障。
文檔編號F24F1/00GK1085646SQ9310358
公開日1994年4月20日 申請日期1993年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月4日
發(fā)明者J·W·包威爾 申請人:?？瓢瑺柟?