压缩机系统及其控制方法技术方案

本申请公开了一种控制系统及控制方法，所述控制系统用于控制一个空调系统，在一个工况下，所述空调系统具有一个系统容积比，其中所述控制系统包括：压缩机和控制装置，所述压缩机包括具有多个滑动位置的滑阀，所述滑阀的所述多个滑动位置中的一个滑动位置对应所述压缩机的一个内容积比，所述控制装置在所述工况下被配置为：获取所述工况下的容积比修正值；根据所述容积比修正值与所述系统容积比获取所述压缩机的最优内容积比；以及根据所述压缩机的所述最优内容积比来调节所述滑阀的滑动位置。本申请考虑了压缩机在增加补气口的情况下，通过获取优化的内容积比修正值而得到最优内容积比，从而调节滑阀位置，使得压缩机运行在最佳效率。在最佳效率。在最佳效率。

【技术实现步骤摘要】
压缩机系统及其控制方法


[0001]本申请涉及空调系统领域，特别涉及一种空调系统中的压缩机系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]螺杆压缩机是空调系统中的常用部件。螺杆压缩机是利用一对螺杆转子的齿槽容积相互啮合，造成由齿形空间组成的基元容积的变化来完成气体的吸入、压缩和排出过程。内容积比V
ic
(V
ic
＝V
s
/V
d
)是螺杆压缩机的重要的工作参数，其中，V
s
为转子吸气腔容积，V
d
为转子排气腔容积。通过调节滑阀的位置可以调节转子排气腔容积V
d
的大小，从而调节内容积比V
ic
。

技术实现思路

[0003]根据空调系统的不同工况，系统具有不同的外容积比。期望地是压缩机的内容积比能够与空调系统的外容积比相匹配，并以空调系统的外容积比为参数调节滑阀的位置，使得压缩机的转子排气腔压力与空调系统的排气压力相等，从而避免过压缩或欠压缩导致的额外耗功，确保压缩机运行在最佳效率，即系统换热量与压缩机电流的比值达到最大。
[0004]在空调的制冷循环系统中，通常会设有经济器，其通过设置在压缩机上的补气口与压缩机流体连通，使得来自经济器的气体出口管道中的冷媒能够通过补气口流入压缩机中进行压缩，从而导致的压缩机的排气腔密度和压力相比于没有补气的压缩机更大。与不设置经济器或经济器不工作的空调系统相比，如果系统工况与压缩机的滑阀位置保持不变，由于吸气量增大，压缩机的实际内容积比也会由补气口进入压缩机的额外冷媒而变大。此时，如果直接用系统容积比为参数来调节压缩机滑阀的位置，压缩机将存在过压缩的情况，从而导致压缩机运行效率不高，以及出现振动和噪音增大。
[0005]因此，在一个特定的机组运行工况下，为了确保压缩机运行在最佳效率，需要获得优化的压缩机滑阀的调节位置，即获得优化的滑阀位置调节参数来调节滑阀，使压缩机的实际内容积比等于在该工况下的最优内容积比，从而使机组的整体性能达到最高。具体地，本申请通过参数逼近法测试出压缩机的最佳运行效率，反推压缩机运行在最佳效率的容积比修正值，从而得到压缩机在该工况下的最优内容积比，并根据压缩机的最优内容积比来调节滑阀位置，最后将得到的该工况下的容积比修正值存储在控制装置中，以便未来在相同工况条件下直接调取使用。
[0006]具体地，根据本申请的第一方面，提供了一种控制系统，所述控制系统用于控制一个空调系统，在一个工况下，所述空调系统具有一个系统容积比，其中所述控制系统包括压缩机和控制装置，所述压缩机包括具有多个滑动位置的滑阀，所述滑阀的所述多个滑动位置中的一个滑动位置对应所述压缩机的一个内容积比；所述控制装置在所述工况下被配置为：获取所述工况下的容积比修正值；根据所述容积比修正值与所述系统容积比获取所述压缩机的最优内容积比；以及根据所述压缩机的所述最优内容积比来调节所述滑阀的滑动
位置。
[0007]根据本申请的第一方面，其特征在于所述控制系统还包括：数个传感器，所述数个传感器确定所述工况以及所述系统容积比。
[0008]根据本申请的第一方面，其特征在于所述控制系统还包括：蒸发器，所述蒸发器与所述压缩机流体连接；其中所述数个传感器包括：进水温度传感器，出水温度传感器和环境温度传感器，所述进水温度传感器用于检测所述蒸发器的进水温度，所述出水温度传感器用于检测所述蒸发器的出水温度，以及所述环境温度传感器用于检测所述控制系统的环境温度。
[0009]根据本申请的第一方面，其特征在于：所述压缩机还包括螺杆，所述控制装置被配置为可以获取所述螺杆的转速；以及所述控制装置通过测得的所述环境温度、所述进水温度、所述出水温度以及所述螺杆的转速来确定所述工况。
[0010]根据本申请的第一方面，其特征在于所述数个传感器还包括：系统吸气压力传感器，所述系统吸气压力传感器用于检测所述控制系统的吸气压力；以及系统排气压力传感器，所述系统排气压力传感器用于检测所述控制系统的排气压力，其中所述控制装置通过测得的所述吸气压力和所述排气压力来确定所述系统容积比。
[0011]根据本申请的第一方面，其特征在于：所述控制装置还被配置为可以获取所述压缩机的电流参数，并且根据所述电流参数、所述进水温度和所述出水温度可获取所述空调系统的性能系数，其中当所述压缩机处于所述最优内容积比时，所述空调系统的性能系数最大。
[0012]根据本申请的第一方面，其特征在于所述控制系统还包括：经济器，所述经济器与所述压缩机流体连接；其中当所述经济器处于关闭状态时，所述最优容积比与所述系统容积比相等。
[0013]根据本申请的第一方面，其特征在于：当所述经济器处于打开状态时，判断所述控制装置中是否存储与所述工况对应的所述容积比修正值。
[0014]根据本申请的第一方面，其特征在于：如果所述控制装置中已存储与所述工况对应的所述容积比修正值，根据所述容积比修正值以及所述系统容积比获取所述最优内容积比，并根据所述最优内容积比来调节所述滑阀的滑动位置。
[0015]根据本申请的第一方面，其特征在于：如果所述控制装置中未存储与所述工况对应的所述容积比修正值，所述容积比修正值通过以下步骤获取：第一步，设置第一临时容积比修正值，根据所述第一临时容积比修正值调整所述滑阀的滑动位置，待所述空调系统运行一段时间后获取所述空调系统的性能系数；第二步，减小所述第一临时容积比修正值从而得到第二临时容积比修正值，根据所述第二临时容积比修正值调整所述滑阀的滑动位置，待所述空调系统运行所述一段时间后获取所述空调系统的性能系数，将所述容积比修正值赋值为所述第一临时容积比修正值；第四步，如果第二步中获取的机组性能系，减小所述第二临时容积比修正值从而得到第三临时容积比修正值，根据所述第三临时容积比修正值调整所述滑阀的滑动位置，待所述空调系统运行所述一段时间后获取所述空调系统的性能系数，将所述容积比修正值赋值为所述第二临时容积比修正值；第六步，如果第四步中获取的机组性能系，重复第四步，直到后一次获取的机组性能系数小于前一次获取的机组性能系数，并将所述容积比修正值赋值为前一次得到的临时容积比修正值。
[0016]根据本申请的第一方面，其特征在于所述压缩机还包括：吸气口、补气口、排气口以及滑阀位移传感器，其中所述控制装置通过所述滑阀位移传感器调节所述滑阀的滑动位置，并且其中所述经济器通过所述补气口连接至所述压缩机。
[0017]根据本申请的第一方面，其特征在于所述控制系统还包括：吸气管道、排气管道、冷凝器、经济器膨胀阀和主膨胀阀，所述吸气管道连接至所述压缩机的所述吸气口，其中所述系统吸气压力传感器设置于所述吸气管道，所述蒸发器通过所述吸气管道连接至所述压缩机；所述排气管道连接至所述压缩机的所述排气口，其中所述系统排气压力传感器设置于所述排气管道；所述冷凝器通过所述排气管道连接至所述压缩机，并且所述冷凝器与所述经济器流体连通；所述经济器膨胀阀与所述冷凝器和所述经济器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制系统(100)，所述控制系统(100)用于控制一个空调系统，在一个工况下，所述空调系统具有一个系统容积比(V
is
)，其中所述控制系统(100)包括：压缩机(102)，所述压缩机(102)包括具有多个滑动位置的滑阀(232)，所述滑阀(232)的所述多个滑动位置中的一个滑动位置对应所述压缩机(102)的一个内容积比；控制装置(114)，所述控制装置(114)在所述工况下被配置为：获取所述工况下的容积比修正值；根据所述容积比修正值与所述系统容积比(V
is
)获取所述压缩机(102)的最优内容积比；以及根据所述压缩机(102)的所述最优内容积比来调节所述滑阀(232)的滑动位置。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于所述控制系统(100)还包括：数个传感器(122,124,126,128,130)，所述数个传感器(122,124,126,128,130)确定所述工况以及所述系统容积比(V
is
)。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于所述控制系统(100)还包括：蒸发器(112)，所述蒸发器(112)与所述压缩机(102)流体连接；其中所述数个传感器(122,124,126,128,130)包括：进水温度传感器(126)，所述进水温度传感器(126)用于检测所述蒸发器(112)的进水温度(T
ew
)；出水温度传感器(128)，所述出水温度传感器(128)用于检测所述蒸发器(112)的出水温度(T
lw
)；以及环境温度传感器(130)，所述环境温度传感器(130)用于检测所述控制系统(100)的环境温度(T
e
)。4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于：所述压缩机(102)还包括螺杆，所述控制装置(114)被配置为可以获取所述螺杆的转速；以及所述控制装置(114)通过测得的所述环境温度(T
e
)、所述进水温度(T
ew
)、所述出水温度(T
lw
)以及所述螺杆的转速来确定所述工况。5.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于所述数个传感器(122,124,126,128,130)还包括：系统吸气压力传感器(122)，所述系统吸气压力传感器(122)用于检测所述控制系统(100)的吸气压力(P
s
)；以及系统排气压力传感器(124)，所述系统排气压力传感器(124)用于检测所述控制系统(100)的排气压力(P
d
)，其中所述控制装置(114)通过测得的所述吸气压力(P
s
)和所述排气压力(P
d
)来确定所述系统容积比(V
is
)。6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于：所述控制装置(114)还被配置为可以获取所述压缩机(102)的电流参数(I
c
)，并且根据所述电流参数(I
c
)、所述进水温度(T
ew
)和所述出水温度(T
lw
)可获取所述空调系统的性能系数(COP)，其中当所述压缩机(102)处于所述最优内容积比时，所述空调系统的性能系数(COP)最
大。7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于所述控制系统(100)还包括：经济器(106)，所述经济器(106)与所述压缩机(102)流体连接；其中当所述经济器(106)处于关闭状态时，所述最优容积比与所述系统容积比(V
is
)相等。8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于：当所述经济器(106)处于打开状态时，判断所述控制装置(114)中是否存储与所述工况对应的所述容积比修正值。9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于：如果所述控制装置(114)中已存储与所述工况对应的所述容积比修正值，根据所述容积比修正值以及所述系统容积比获取所述最优内容积比，并根据所述最优内容积比来调节所述滑阀(232)的滑动位置。10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于：如果所述控制装置(114)中未存储与所述工况对应的所述容积比修正值，所述容积比修正值通过以下步骤获取：S01，设置第一临时容积比修正值(δ
m(j)
)，根据所述第一临时容积比修正值(δ
m(j)
)调整所述滑阀(232)的滑动位置，待所述空调系统运行一段时间后获取所述空调系统的性能系数(COP
m(j)
)；S02，减小所述第一临时容积比修正值(δ
m(j)
)从而得到第二临时容积比修正值(δ
m(j+1)
)，根据所述第二临时容积比修正值(δ
m(j+1)
)调整所述滑阀(232)的滑动位置，待所述空调系统运行所述一段时间后获取所述空调系统的性能系数(COP
m(j+1)
)；S03，如果步骤S02中获取的机组性能系(COP
m(j+1)
)小于步骤S01中获取的机组性能系数(COP
m(j)
)，将所述容积比修正值赋值为所述第一临时容积比修正值(δ
m(j)
)；S04，如果步骤S02中获取的机组性能系(COP
m(j+1)
)大于步骤S01中获取的机组性能系数(COP
m(j)
)，减小所述第二临时容积比修正值(δ
m(j)
)从而得到第三临时容积比修正值(δ
m(j+2)
)，根据所述第三临时容积比修正值(δ
m(j+2)
)调整所述滑阀(232)的滑动位置，待所述空调系统运行所述一段时间后获取所述空调系统的性能系数(COP
m(j+2)
)；S05，如果步骤S04中获取的机组性能系(COP
m(j+2)
)小于步骤S02中获取的机组性能系数(COP
m(j+1)
)，将所述容积比修正值赋值为所述第二临时容积比修正值(δ
m(j+1)
)，S06，如果步骤S04中获取的机组性能系(COP
m(j+2)
)大于步骤S02中获取的机组性能系数(COP
m(j+1)
)，重复步骤S04，直到后一次获取的机组性能系数(COP
m(n+1)
)小于前一次获取的机组性能系数(COP
m(n)
)，并将所述容积比修正值赋值为前一次得到的临时容积比修正值(δ
m(n)
)。11.根据权利要求10所述的控制系统，其特征在于所述压缩机(102)还包括：吸气口(152)、补气口(154)、排气口(156)以及滑阀位移传感器(234)，其中所述控制装置(114)通过所述滑阀位移传感器(234)调节所述滑阀(232)的滑动位置，并且其中所述经济器(106)通过所述补气口(154)连接至所述压缩机(102)。12.根据权利要求11所述的控制系统，其特征在于所述控制系统(100)还包括：
吸气管道(142)，所述吸气管道(142)连接至所述压缩机(102)的所述吸气口(152)，其中所述系统吸气压力传感器(122)设置于所述吸气管道(142)，所述蒸发器(112)通过所述吸气管道(142)连接至所述压缩机(102)；排气管道(144)，所述排气管道(144)连接至所述压缩机(102)的所述排气口(156)，其中所述系统排气压力传感器(124)设置于所述排气管道(144)；冷凝器(104)，所述冷凝器(104)通过所述排气管道(144)连接至所述压缩机(102)，并且所述冷凝器(104)与所述经济器(106)流体连通；经济器膨胀阀(108)，所述经济器膨胀阀(108)与所述冷凝器(104)和所述经济器(106)流体连通；以及主膨胀阀(110)，所述主膨胀阀(110)与所述蒸发器(112)和所述经济器(106)流体连通。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵为峥，曾凡飞，季士才，喻正祥，
申请(专利权)人：江森自控泰科知识产权控股有限责任合伙公司，
类型：发明
国别省市：