一种快速获取空调压缩机低频转矩补偿角度的方法与流程

本发明涉及压缩机低频转矩补偿控制技术，具体涉及一种快速获取空调压缩机低频转矩补偿角度的方法。

背景技术：

为降低压缩机振动及噪音，低频转矩补偿控制技术是空调行业内的常用的基本技术之一，压缩机的低频范围为0—40hz。低频转矩补偿控制是根据压缩机负载转矩特性，给压缩机电机一前馈补偿电流，使得驱动转矩与负载转矩波形基本一致，即幅值和相位角基本一致，进而可使压缩机转子平稳转动，达到降低其振动噪音的目的。压缩机低频转矩补偿控制技术中的补偿电流幅值可由控制模块计算得出，补偿角度(即相位角)需通过对压缩机扫频测试得出。补偿角度的合理选择对降低空调器压缩机配管系统振动至关重要。

目前，在配管与压缩机匹配设计过程中往往需要对配管进行多次设计才能与压缩机匹配成功，而在匹配过程中，只要配管设计方案发生变更，则相对应的低频转矩控制补偿角度也要变更，即补偿角度需重新测试，延长了设计周期。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提出一种快速获取空调压缩机低频转矩补偿角度的方法，解决传统技术在配管与压缩机匹配设计过程中，由于配管设计方案变更引起的低频转矩补偿角度需重新测试问题，从而缩短设计周期。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

一种快速获取空调压缩机低频转矩补偿角度的方法，包括以下步骤：

a.在进行某配管设计方案i与压缩机匹配时，测得在该配管设计方案的低频转矩控制补偿角度θi以及与该补偿角度相对应的压缩机运行频率fi；

b.在进行其它配管设计方案j与压缩机匹配时，通过振动测试扫频得到配管振动最大时的压缩机运行频率fj；

c.计算压缩机运行频率为fi和fj时的排气开始角度βi和βj；

d.计算获取在配管设计方案j的低频转矩控制补偿角度θj：

若fj＞fi，则配管设计方案j的低频转矩补偿角度θj＝θi-|βj-βi|；

若fj＞fi，则配管设计方案j的低频转矩补偿角度θj＝θi+|βi-βj|。

作为进一步优化，步骤a中，选择配管设计方案i中的配管振动最大情况下压缩机运行频率点处所对应的最优补偿角度作为该配管设计方案的低频转矩控制补偿角度θi。

由于压缩机每个运行频率点都对应着一个最优补偿角度，选择配管振动最大情况下压缩机运行频率点处对应的最优补偿角度作为低频转矩控制补偿角度，可以最大化降低振动噪音。

作为进一步优化，步骤b中，所述振动测试扫频的扫频范围为0—40hz，振动测试部位为配管受力最大部位或者振幅最大部位。

通过0—40hz扫频范围的扫频，以及在配管受力最大部位或者振幅最大部位进行振动测试可以快速获取配管振动最大时的压缩机运行频率，从而便于后续的快速计算。

作为进一步优化，步骤c中，所述排气开始角度由压缩机转子偏心率、制冷剂等熵指数、压缩机吸气压力和压缩机排气压力决定，通过相应计算软件计算得出。

本发明的有益效果是：

在配管设计方案多次变更与压缩机匹配情况下，只需知道其中一种配管设计方案的低频转矩补偿角度以及相对应的压缩机运行频率，即可快速计算得到其余配管方案与该压缩机匹配时的低频转矩补偿角度，无需再通过测试去寻找该角度值大小，从而降低了测试成本，缩短了设计周期。

附图说明

图1为本发明快速获取空调压缩机低频转矩补偿角度的方法流程图；

图2为实施例中配管设计方案2低频转矩补偿角度为θ1和θ2时的配管振动响应数据对比图。

具体实施方式

本发明旨在提出一种快速获取空调压缩机低频转矩补偿角度的方法，解决传统技术在配管与压缩机匹配设计过程中，由于配管设计方案变更引起的低频转矩补偿角度需重新测试问题，从而缩短设计周期。其核心思想是：在配管设计方案多次变更与压缩机匹配情况下，仅测试其中一种配管设计方案的低频转矩控制补偿角度，利用其余配管设计方案与此配管设计方案的在配管振动最大时，压缩机运行在对应运行频率时的排气开始角度的差值来计算其余配管设计方案的低频转矩补偿角度。因此，本发明方案仅需要测试一种配管设计方案的低频转矩控制补偿角度，即可快速获取其它任意配管方案的低频转矩补偿控制角度，从而降低测试成本，缩短设计周期。

在具体实现上，如图1所示，本发明中快速获取空调压缩机低频转矩补偿角度的方法包括以下实现步骤：

步骤1：配管设计方案i与压缩机匹配时，测得低频转矩控制补偿角度θi以及与该角度相对应的压缩机运行频率fi。

需要说明的是：压缩机每个运行频率点都对应着一个最优补偿角度，补偿角度选取的方法是首先选择配管振动最大情况下压缩机运行频率点处所对应的最优补偿角度。

步骤2：配管设计方案j与压缩机匹配时，通过振动测试快速扫频得到配管振动最大时的压缩机运行频率fj。

其中，扫频范围为0—40hz，振动测试部位为配管受力最大部位或者振幅最大部位。

步骤3：计算压缩机运行频率为fi和fj时的排气开始角度βi和βj。

其中，排气开始角由压缩机转子偏心率，制冷剂等熵指数，压缩机吸气压力和压缩机排气压力决定，由专用计算软件计算得出。

步骤:4：计算获取在配管设计方案j的低频转矩控制补偿角度θj：

低频转矩补偿是通过给定一补偿角度，使驱动力矩与阻力矩在时域中相近，进而减小压缩机转子转速波动，达到降低振动的目的。压缩机转子转动一周，排气开始角度所对应的气体阻力矩为该频率点下转子旋转一周时阻力矩的唯一极值点，若压缩机运行频率为fi时的排气开始角度为βi，转矩补偿角度为θi，即通过给定θi角度，使压缩机驱动力矩在时域中与阻力矩相近；当压缩机运行频率为fj时的排气开始角度为βj，转矩补偿角度为θj，此时，两个转矩补偿角度之间的相位差应该与两个排气角度之间的相位差相等，进而在已知βi、βj、θi时，可求解得出θj，则有：

若fj＞fi，则配管设计方案j的低频转矩补偿角度θj＝θi-|βj-βi|；

若fj＜fi，则配管设计方案j的低频转矩补偿角度θj＝θi+|βi-βj|。

实施例：

以某压缩机匹配过程中的两套配管设计方案为例，为便于描述，两套配管设计方案分别命名为方案1和方案2，其实现过程如下：

1、配管设计方案1与压缩机匹配，测试得到其补偿角度θ1以及其对应的压缩机运行频率点f1。本例中，θ1＝77.4°，f1＝30hz。

2、配管设计方案2与该压缩机匹配，通过振动测试快速扫频得到配管的振动最大的频率点f2。本例中，振动测试为应力测试，扫频范围为9.6—40hz，测试部位为配管受力最大弯位处，f2＝22hz。

3、计算压缩机运行频率为f1＝30hz和f2＝22hz处的排气开始角度β1和β2。

本例中，β1＝188.7°，β2＝179.9°。

4、本例中，f2＜f1，因此配管设计方案2与压缩机匹配的补偿角度θ2＝θ1+(β1-β2)＝86.2°。

图2为配管设计方案2低频转矩补偿角度为θ1和θ2时的配管振动响应数据对比，从图2中可以看出，转矩补偿角度为θ2时的配管振动响应要比转矩补偿角度为θ1时的振动响应数据要小很多，即，转矩补偿角度θ2比转矩补偿角度θ1更适合于配管设计方案2，由此也证明了当配管设计方案变更时，低频转矩补偿控制角度也需要改变，以获得更适合的补偿角度，来减小配管振动。