專利名稱：用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制冷壓縮機，特別涉及一種用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的系統(tǒng)和 方法。
背景技術：
目前，制冷壓縮機中廣泛采用磁懸浮制冷壓縮機，例如，中國專利授權公告號 CN201502503U中所公開的。磁懸浮制冷壓縮機采用磁懸浮支架支撐，轉子與支架之間由于 磁力作用相互間沒有物理接觸，轉子的旋轉沒有任何機械摩擦，從而降低了能耗，提高了電 機的性能，不但提高了效率，還進一步節(jié)省了能量。
PID控制是中央空調(diào)系統(tǒng)普遍采用的能量調(diào)節(jié)控制方式，因其對機組控制調(diào)節(jié)的 穩(wěn)定性高，同時可以用較快的時間達到機組的設定溫度，實現(xiàn)機組穩(wěn)定運行，恒溫出水，而 得到廣泛的推廣。
目前的水冷螺桿和離心機，磁懸浮機組大部分都采用PID算法實現(xiàn)機組的能量調(diào) 節(jié)。以達到穩(wěn)定控制，能量優(yōu)化的目的。
然而，在磁懸浮壓縮機開機完成到穩(wěn)定運行的調(diào)節(jié)過程中，尤其是多壓機組合運 行時，此部分的控制很難達到最佳的控制效果，壓縮機當前的分配負荷與壓縮機當前的實 際負荷，往往會因為壓縮機滑閥的滯后到位而產(chǎn)生差距。PID(能量計算方法)計算出的負 荷需求通常是與壓縮機當前分配的負荷做對比，很少考慮壓縮機的實際負荷，由此會產(chǎn)生 錯誤的負荷需求，導致壓縮機超調(diào)。發(fā)明內(nèi)容
針對相關技術中存在的一個或多個問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于調(diào)節(jié)磁 懸浮壓縮機能量的系統(tǒng)及方法，以通過壓縮機分配負荷與壓縮機電流所對應的壓縮機能力 做對比，從而，根據(jù)電流范圍判斷壓縮機實際負荷是否達到分配負荷，以進一步確認負荷需 求和負荷的再分配，從而控制壓縮機穩(wěn)定調(diào)節(jié)，避免壓縮機出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，實現(xiàn)更快的恒溫 出水與機組的穩(wěn)定運行。
為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能 量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括啟動單元，用于啟動壓縮機；計算單元，用于計算包括多個壓縮機 的壓縮機機組的負荷需求R ；比較單元，將壓縮機機組的當前負荷Rl與所計算的負荷需求R 相比較；判斷分配單元，根據(jù)比較單元的比較結果，停止啟動的壓縮機或啟動新的壓縮機或 者對已啟動的壓縮機進行負荷分配。
優(yōu)選地，判斷分配單元包括第一判斷卸載模塊，若R < R1，判斷壓縮機機組中是 否存在最小負荷的壓縮機，如果存在，則該最小負荷的壓縮機停機，如果有多臺最小負荷的 壓縮機，則將運行時間最長的該最小負荷的壓縮機停機，如果不存在最小負荷的壓縮機，則 選擇壓縮機進行卸載；第二判斷分配模塊，若R > Rl，判斷壓縮機機組是否處于當前負荷Rl 下運行，如果是在當前負荷下運行，則判斷壓縮機機組中的壓縮機是否全部滿載運行，如果沒有滿負荷，則對已經(jīng)啟動的壓縮機加載，如果壓縮機全部滿負荷運行，則對已啟動的壓縮 機進行卸載，并啟動下一臺壓縮機，對剛啟動的壓縮機進行加載；如果不是在當前負荷下運 行，則繼續(xù)進行此判斷，直至壓縮機在當前負荷下運行為止。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括第一比較模塊，用于比較目標水溫和啟動溫度的和值與實 際水溫，以判斷是否啟動壓縮機，其中，啟動溫度為設定值。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括啟動判斷延時模塊，用于判斷是否達到啟動判斷延時，如果 達到，則啟動壓縮機，如果沒有達到，則繼續(xù)判斷是否達到啟動延時，直到達到為止。
優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括計時器，在第一判斷卸載模塊判斷存在最小負荷的壓縮機， 啟動計時器，經(jīng)過設定值后，停止該最小負荷的壓縮機。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的方法，該方法 包括啟動壓縮機；計算包括多個壓縮機的壓縮機機組的負荷需求R ；將壓縮機機組的當前 負荷Rl與所計算的負荷需求R相比較；以及根據(jù)比較的結果，停止啟動的壓縮機或啟動新 的壓縮機或者對已啟動的壓縮機進行負荷分配。
優(yōu)選地，根據(jù)比較的結果，停止啟動的壓縮機或啟動新的壓縮機或者對已啟動的 壓縮機進行負荷分配的方法包括若R < R1，判斷壓縮機機組中是否存在最小負荷的壓縮 機，如果存在，則該最小負荷的壓縮機停機，如果有多臺最小負荷的壓縮機，則將運行時間 最長的該最小負荷的壓縮機停機，如果不存在最小負荷的壓縮機，則選擇壓縮機進行卸載; 若R > Rl，判斷壓縮機機組是否處于當前負荷Rl下運行，如果是在當前負荷下運行，則判斷 壓縮機機組中的壓縮機是否全部滿載運行，如果沒有滿負荷，則對已經(jīng)啟動的壓縮機加載， 如果壓縮機全部滿負荷運行，則對已啟動的壓縮機進行卸載，并啟動下一臺壓縮機，對剛啟 動的壓縮機進行加載；如果不是在當前負荷下運行，則繼續(xù)進行此判斷，直至壓縮機在當前 負荷下運行為止。
優(yōu)選地，該方法還包括在啟動壓縮機之前，比較目標水溫和啟動溫差的和值與實 際水溫的大小，其中，啟動溫度為設定值。
優(yōu)選地，該方法還包括判斷是否達到啟動延時，如果達到，則啟動壓縮機，如果沒 有達到，則繼續(xù)判斷是否達到啟動延時，直到達到為止。
優(yōu)選地，如果壓縮機全部滿負荷運行，則對已啟動的壓縮機進行卸載，并啟動下一 臺壓縮機，對剛啟動的壓縮機進行加載的方法包括啟動下一臺壓縮機后，將負荷需求均分 給所啟動的壓縮機。
根據(jù)本發(fā)明，通過當前負荷與壓縮機電流對應的壓縮機能力的對比，判定壓縮機 是否真正處在當前指定負荷階段，實現(xiàn)相應的制冷能力，從而避免了只判斷當前負荷而不 判斷制冷能力而產(chǎn)生的超調(diào)。同時，在后續(xù)壓縮機啟動前，降低已啟動壓縮機的負荷，從而 避免，后續(xù)壓縮機啟動后，機組能力大幅度上升，而產(chǎn)生的超調(diào)現(xiàn)象。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的方法的示意流程圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的開機過程中的能量調(diào)節(jié)方法的流程圖；以及5
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的后續(xù)壓縮機啟動的流程圖。
具體實施方式
考慮到相關技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的系 統(tǒng)和方法。下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。應理解，下面 通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限 制。
圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的方法的示意流程圖。 如圖1所示，通過第一比較模塊比較目標水溫與啟動溫度(為設定值)的和值(即，目標水 溫+啟動溫度)與實際水溫，以判斷是否需要開機，若經(jīng)過判斷，確認開機，從而啟動壓縮 機。然后，計算單元通過PID計算壓縮機機組的負荷需求R。比較單元通過將壓縮機機組的 當前負荷Rl與所計算的負荷需求R相比較。最后，判斷分配單元根據(jù)比較單元的比較結構， 停止啟動的壓縮機或啟動新的壓縮機或者對已啟動的壓縮機進行負荷分配。上述判斷分配 單元的操作具體為若R < R1，第一判斷卸載模塊判斷壓縮機機組中是否存在最小負荷的 壓縮機，如果存在，則該最小負荷的壓縮機停機，如果有多臺最小負荷的壓縮機，則將運行 時間最長的該最小負荷的壓縮機停機，如果不存在最小負荷的壓縮機，則選擇壓縮機進行 卸載；若R > R1，第二判斷分配模塊判斷壓縮機機組是否處于當前負荷Rl下運行，如果是 在當前負荷下運行，則判斷壓縮機機組中的壓縮機是否全部滿載運行，如果沒有滿負荷，則 對已經(jīng)啟動的壓縮機加載，如果壓縮機全部滿負荷運行，則對已啟動的壓縮機進行卸載，并 啟動下一臺壓縮機，對剛啟動的壓縮機進行加載；如果不是在當前負荷下運行，則繼續(xù)進行 此判斷，直至壓縮機在當前負荷下運行為止。
前面描述了根據(jù)本發(fā)明的實施例的調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的方法。在N臺壓縮機 開機運行后，通過PID計算輸出負荷需求R。對第N+1臺壓縮機的啟動判定條件，和啟動前 后，所有壓縮機的能調(diào)控制，采用先降后升的能調(diào)方式，控制機組出水穩(wěn)定下降，避免超調(diào)。 以N+1臺壓縮機為例，說明開機過程中的能量調(diào)節(jié)方法，如圖2所示，其示出了第一臺壓縮 機的啟動流程圖。如圖2所示，根據(jù)實際水溫與目標水溫和啟動溫差的和值對比，判斷是否 需要開機，經(jīng)過程序中的啟動判斷延時，啟動第一臺壓縮機，通過檢測壓縮機電腦板的反饋 信號，判斷壓縮機接受開機指令，在壓縮機的狀態(tài)達到默認啟動完成的狀態(tài)后，通過PID計 算，得出機組的負荷需求R。比較壓縮機的當前負荷Rl與需求負荷R的大小，若R < R1，判 斷壓縮機是否處在最小負荷，如果是，經(jīng)過定時器中設定值(例如4分鐘)后，壓縮機停機， 如果不是，則直接寫入負荷R給壓縮機(即，對壓縮機進行卸載)；若R > Rl，比較負荷與壓 縮機的當前電流所對應的壓縮機能力，判斷壓縮機是否達到當前的負荷Rl運行，如果是在 當前負荷下運行，則判斷壓縮機是否滿載運行，如果是滿載運行，則啟動下一臺壓縮機，如 果壓縮機沒有滿載，則寫入負荷R給壓縮機(即對該壓縮機進行加載)；如果不是在當前負 荷下運行，則繼續(xù)進行此判斷，直至壓縮機在當前負荷下運行為止。
假設N臺壓縮機已經(jīng)開機運行，通過圖3所示的流程圖來描述第N+1臺壓縮機的 運行狀態(tài)。如圖3所示，首先判斷當前機組能量是否滿足負荷需求，也就是比較當前壓縮機 機組的當前負荷Rl與負荷需求R，如果當前機組能量滿足負荷需求時，則持續(xù)進行該判斷； 當不能滿足負荷需求時，則判斷已開啟的N臺壓縮機是否全部滿負荷運行，如果沒有滿負荷，則對已啟動的壓縮機進行加載，如果全部滿負荷運行，則將負荷需求均分給N+1臺壓縮 機，另對原已啟動的N臺壓縮機卸載，同時下發(fā)開機指令給第N+1臺壓縮機，通過檢測壓縮 機電腦板的反饋信號，判斷壓縮機接受開機指令，在達到默認啟動完成的狀態(tài)后，對N+1臺 壓縮機進行負荷分配。從而實現(xiàn)機組的能量調(diào)節(jié)控制。
根據(jù)本發(fā)明，通過當前負荷與壓縮機電流對應的壓縮機能力的對比，判定壓縮機 是否真正處在當前指定負荷階段，實現(xiàn)相應的制冷能力，從而避免了只判斷當前負荷而不 判斷制冷能力而產(chǎn)生的超調(diào)。同時，在后續(xù)壓縮機啟動前，降低已啟動壓縮機的負荷，從而 避免，后續(xù)壓縮機啟動后，機組能力大幅度上升，而產(chǎn)生的超調(diào)現(xiàn)象。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 啟動單元，用于啟動壓縮機；計算單元，用于計算包括多個壓縮機的壓縮機機組的負荷需求R ； 比較單元，將壓縮機機組的當前負荷Rl與所計算的負荷需求R相比較； 判斷分配單元，根據(jù)比較單元的比較結果，停止啟動的壓縮機或啟動新的壓縮機或者 對已啟動的壓縮機進行負荷分配。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷分配單元包括第一判斷卸載模塊，若R < R1，判斷壓縮機機組中是否存在最小負荷的壓縮機，如果存 在，則該最小負荷的壓縮機停機，如果有多臺最小負荷的壓縮機，則將運行時間最長的該最 小負荷的壓縮機停機，如果不存在最小負荷的壓縮機，則選擇壓縮機進行卸載；第二判斷分配模塊，若R > Rl，判斷壓縮機機組是否處于當前負荷Rl下運行，如果是在 當前負荷下運行，則判斷壓縮機機組中的壓縮機是否全部滿載運行，如果沒有滿負荷，則對 已經(jīng)啟動的壓縮機加載，如果壓縮機全部滿負荷運行，則對已啟動的壓縮機進行卸載，并啟 動下一臺壓縮機，對剛啟動的壓縮機進行加載；如果不是在當前負荷下運行，則繼續(xù)進行此 判斷，直至壓縮機在當前負荷下運行為止。
3.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第一比較模塊，用于比 較目標水溫與啟動溫度的和值與實際水溫，以判斷是否啟動壓縮機，其中，啟動溫度為設定 值。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括啟動判斷延時模塊，用于 判斷是否達到啟動判斷延時，如果達到，則啟動壓縮機，如果沒有達到，則繼續(xù)判斷是否達 到啟動延時，直到達到為止。
5.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括計時器，在第一判斷卸載 模塊判斷存在最小負荷的壓縮機，啟動計時器，經(jīng)過設定值后，停止該最小負荷的壓縮機。
6.一種用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的方法，其特征在于，所述方法包括 啟動壓縮機；計算包括多個壓縮機的壓縮機機組的負荷需求R ； 將壓縮機機組的當前負荷Rl與所計算的負荷需求R相比較；以及 根據(jù)比較的結果，停止啟動的壓縮機或啟動新的壓縮機或者對已啟動的壓縮機進行負 荷分配。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)比較的結果，停止啟動的壓縮機或啟 動新的壓縮機或者對已啟動的壓縮機進行負荷分配包括若R < R1，判斷壓縮機機組中是 否存在最小負荷的壓縮機，如果存在，則該最小負荷的壓縮機停機，如果有多臺最小負荷的 壓縮機，則將運行時間最長的該最小負荷的壓縮機停機，如果不存在最小負荷的壓縮機，則 選擇壓縮機進行卸載；若R > R1，判斷壓縮機機組是否處于當前負荷Rl下運行，如果是在 當前負荷下運行，則判斷壓縮機機組中的壓縮機是否全部滿載運行，如果沒有滿負荷，則對 已經(jīng)啟動的壓縮機加載，如果壓縮機全部滿負荷運行，則對已啟動的壓縮機進行卸載，并啟 動下一臺壓縮機，對剛啟動的壓縮機進行加載；如果不是在當前負荷下運行，則繼續(xù)進行此 判斷，直至壓縮機在當前負荷下運行為止。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在啟動壓縮機之前，比較目標水溫和啟動溫差的和值與實際水溫的大小，其中，啟動溫度為設定值。
9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括判斷是否達到啟動延 時，如果達到，則啟動壓縮機，如果沒有達到，則繼續(xù)判斷是否達到啟動延時，直到達到為止。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，如果壓縮機全部滿負荷運行，則對已啟 動的壓縮機進行卸載，并啟動下一臺壓縮機，對剛啟動的壓縮機進行加載包括啟動下一臺 壓縮機后，將負荷需求均分給所啟動的壓縮機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于調(diào)節(jié)磁懸浮壓縮機能量的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括啟動單元，用于啟動壓縮機；計算單元，用于計算包括多個壓縮機的壓縮機機組的負荷需求R；比較單元，將壓縮機機組的當前負荷R1與所計算的負荷需求R相比較；判斷分配單元，根據(jù)比較單元的比較結果，停止啟動的壓縮機或啟動新的壓縮機或者對已啟動的壓縮機進行負荷分配。該方法包括啟動壓縮機；計算包括多個壓縮機的壓縮機機組的負荷需求R；將壓縮機機組的當前負荷R1與所計算的負荷需求R相比較；以及根據(jù)比較的結果，停止啟動的壓縮機或啟動新的壓縮機或者對已啟動的壓縮機進行負荷分配。根據(jù)本發(fā)明，避免了只判斷當前負荷而不判斷制冷能力而產(chǎn)生的超調(diào)。
文檔編號F04B35/04GK102032139SQ201010578640
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者尹葉俐, 張莉, 毛守博, 肖成進 申請人:海爾集團公司, 青島海爾空調(diào)電子有限公司