CN103776234A - 一种冰箱变频控制方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冰箱变频控制方法及其应用，其特征是：冰箱首次上电，压缩机以最高频率运行，连续运行(N+1)个开停周期后计算前N个开停周期压缩机开机率，根据预设的目标开机率，确定下次开机压缩机运行频率。本发明能充分发挥变频压缩机转速可变的优势，使冰箱达到降噪、节能之目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种冰箱变频控制方法及其应用，属于冰箱控制领域。
技术背景
冰箱压缩机分为定频压缩机和变频压缩机。定频压缩机产品类型丰富、技术成熟，应用广泛，但其频率不可变，在一定的工况下制冷量为定值；变频压缩机可实现改变其转速进而改变压缩机制冷量，在高负荷状态下压缩机可高速运行，冰箱能够快速制冷降温，在低负荷或稳定的状态下压缩机可维持低转速运行，制冷***效率高，有效减少压缩机开停频率，使箱内温度波动小，噪音低。
目前，变频压缩机在转速控制方面主要采用“划档”的方式，即根据环境温度和箱内温度，压缩机转数划分不同档位，压缩机运行频率由当前所处的环境温度和箱内温度决定，当冰箱某间室温度高于该间室开机点温度某个值时，压缩机转数会相应的上升至某个档位。事实上合适的压缩机制冷量需求不仅与环境温度相关，还包括冰箱本身负荷变化，比如冰箱开门或放入负载等，因此该控制方法很难做到由箱体状态发生变化时及时有效的调整。由上可知，现有的变频压缩机频率控制技术未能充分发挥变频压缩机的特点。
发明内容
为克服现有的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种冰箱变频控制方法及其应用，能充分发挥变频压缩机转速可变的优势，使冰箱达到降噪、节能之目的。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明一种冰箱变频控制方法的特点是按如下步骤进行：
步骤一：设定目标开机率η0，冰箱首次上电，压缩机以最高转速运行；
步骤二：当压缩机运行至第(N+1)次停机时，通过式(1)获得冰箱前连续N个开停周期的平均开机率ηi：
ηi=压缩机累计运行时间/总时间 (1)
步骤三：通过式(2)获得调整系数Ki：
Ki=ηi/η0 (2)
步骤四：通过式(3)获得下次开机时压缩机的运行转速Si：
Si=Ki×S(i-1) (3)
若冰箱内任一间室温度高于所述间室的开机点温度T1℃时，所述间室温度与所述开机点温度之间的温差为ΔT1，则通过式(4)更新所述运行转速Si，并运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；
Si=S(i-1)+K1×ΔT1 (4)
式(4)中，K1为常数，取值范围为0-1500；
若冰箱内任一间室所设定的温度下调的温度差为ΔT2，则通过式(5)更新所述运行转速Si,并运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；
Si=S(i-1)+K2×ΔT2 (5)
式(5)中，K2为常数，取值范围为0-1500；
若压缩机连续运行时间大于等于t1分钟，则通过式(6)更新所述运行转速Si,并运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；
Si=S(i-1)+K3 (6)
式(6)中，K3为常数，取值范围为0-2100。
本发明冰箱变频控制方法的特点也在于：
所述压缩机的运行转速Si在每N个开停周期后进行更新，N的取值范围为2-10次。
所述运行转速Si若大于等于规定的压缩机最高转速，则压缩机以最高转速运行，若运行转速Si小于等于规定的压缩机最低转速，则压缩机以最低转速运行。
所述目标开机率η0为冰箱的理想开机率，取值范围为40%-100%。
所述调整系数Ki若满足|Ki-1|≤a，则Ki=1，a的取值范围为0-0.2。
所述间室的开机点温度T1的取值范围为1-15℃。
所述t1分钟的取值范围为20-360分钟。
本发明一种电冰箱的特点是：所述电冰箱采用以上任一特点所述的冰箱变频控制方法。
与已有的技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明通过周期性地更新压缩机的运行转速，从而可根据冰箱实际负荷变化及时有效的调整压缩机的制冷量，负荷增加压缩机频率增加，负荷降低压缩机频率降低，使冰箱始终处于较为理想的状态运行，且可有效减少压缩机开停机损失，减小箱内温度波动，达到噪音低、能耗小之目的。
附图说明
图1为本发明控制流程图；
图2为本发明变频压缩机功率变化趋势图。
具体实施方式
本实施例中，如图1所示，一种冰箱变频控制方法，按如下步骤进行：
步骤一：设定冰箱目标开机率η0，目标开机率η0为冰箱的理想开机率，取值范围为40%-100%；冰箱首次上电，压缩机以最高转速运行；
步骤二：当压缩机运行至第(N+1)次停机时，通过式(1)获得冰箱前连续N个开停周期的平均开机率ηi：
ηi=压缩机累计运行时间/总时间 (1)
步骤三：前连续N个开停周期的平均开机率ηi与目标开机率η0进行比较，通过式(2)获得调整系数Ki：
Ki=ηi/η0 (2)
步骤四：通过式(3)获得下次开机时压缩机的运行转速Si：
Si=Ki×S(i-1) (3)
若冰箱内任一间室温度高于该间室的开机点温度T1℃时，间室温度与开机点温度之间的温差为ΔT1，则通过式(4)更新运行转速Si，并按此转速运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；否则不更新压缩机转速；
Si=S(i-1)+K1×ΔT1 (4)
式(4)中，K1为常数，取值范围为0-1500；间室的开机点温度T1的取值范围为1-15℃。
若冰箱内任一间室所设定的温度下调的温度差为ΔT2，即某间室所设定的温度在下调之前为Ta，下调之后为Tb，则ΔT2=Ta-Tb，通过式(5)更新运行转速Si,并按此转速运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；否则不更新压缩机转速；
Si=S(i-1)+K2×ΔT2 (5)
式(5)中，K2为常数，取值范围为0-1500；
若压缩机连续运行时间大于等于t1分钟，则通过式(6)更新运行转速Si,并按此转速运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；否则不更新压缩机转速；
Si=S(i-1)+K3 (6)
式(6)中，K3为常数，取值范围为0-2100；t1分钟的取值范围为20-360分钟。
压缩机的运行转速Si在每N个开停周期后进行更新，N的取值范围为2-10次。调整系数Ki若满足|Ki-1|≤a，则压缩机转速可以不更新，即Ki=1，a的取值范围为0-0.2。
运行转速Si若大于等于规定的压缩机最高转速，则压缩机以最高转速运行，若运行转速Si小于等于规定的压缩机最低转速，则压缩机以最低转速运行。
一种采用以上冰箱变频控制方法的电冰箱，如图2所示，在运行过程中可以达到节能省电的目的：冰箱首次上电，压缩机以最高转速运行，每N个开停周期，压缩机更新转速。随着时间的推移，箱体负荷减小，此时压缩机转速降低，冰箱功率减小，当间室温度趋向稳定时，压缩机以低转速高运行率稳定运行。
Claims (8)
1.一种冰箱变频控制方法，其特征是按如下步骤进行：
步骤一：设定目标开机率η0，冰箱首次上电，压缩机以最高转速运行；
步骤二：当压缩机运行至第(N+1)次停机时，通过式(1)获得冰箱前连续N个开停周期的平均开机率ηi：
ηi=压缩机累计运行时间/总时间 (1)
步骤三：通过式(2)获得调整系数Ki：
Ki=ηi/η0 (2)
步骤四：通过式(3)获得下次开机时压缩机的运行转速Si：
Si=Ki×S(i-1) (3)
若冰箱内任一间室温度高于所述间室的开机点温度T1℃时，所述间室温度与所述开机点温度之间的温差为ΔT1，则通过式(4)更新所述运行转速Si，并运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；
Si=S(i-1)+K1×ΔT1 (4)
式(4)中，K1为常数，取值范围为0-1500；
若冰箱内任一间室所设定的温度下调的温度差为ΔT2，则通过式(5)更新所述运行转速Si,并运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；
Si=S(i-1)+K2×ΔT2 (5)
式(5)中，K2为常数，取值范围为0-1500；
若压缩机连续运行时间大于等于t1分钟，则通过式(6)更新所述运行转速Si,并运行(N+1)个周期后，按式(1)和式(2)重新计算平均开机率ηi和调整系数Ki，以获得下次开机时压缩机的运行转速Si；
Si=S(i-1)+K3 (6)
式(6)中，K3为常数，取值范围为0-2100。
2.根据权利要求1所述的冰箱变频控制方法，其特征在于：所述压缩机的运行转速Si在每N个开停周期后进行更新，N的取值范围为2-10次。
3.根据权利要求1所述的冰箱变频控制方法，其特征在于：所述运行转速Si若大于等于规定的压缩机最高转速，则压缩机以最高转速运行，若运行转速Si小于等于规定的压缩机最低转速，则压缩机以最低转速运行。
4.根据权利要求1所述的冰箱变频控制方法，其特征在于：所述目标开机率η0为冰箱的理想开机率，取值范围为40%-100%。
5.根据权利要求1所述的冰箱变频控制方法，其特征在于：所述调整系数Ki若满足|Ki-1|≤a，则Ki=1，a的取值范围为0-0.2。
6.根据权利要求1所述的冰箱变频控制方法，其特征在于：所述间室的开机点温度T1的取值范围为1-15℃。
7.根据权利要求1所述的冰箱变频控制方法，其特征在于：所述t1分钟的取值范围为20-360分钟。
8.一种电冰箱，其特征在于：所述电冰箱采用权利要求1-7中任一权利要求所述的冰箱变频控制方法。
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