CN105605697A - 空调器及空调器的降噪控制方法和降噪控制装置 - Google Patents

空调器及空调器的降噪控制方法和降噪控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调器的降噪控制方法，其包括以下步骤：检测空调器的室外机的噪声；当所述室外机的噪声大于给定噪声且所述室外机的噪声与所述给定噪声之间的噪声差值大于预设值时，对所述噪声差值进行PI控制以获得补偿转速；根据所述补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和所述室外机中压缩机的反馈转速对所述压缩机进行控制以降低所述室外机的噪声。该空调器的降噪控制方法能够降低室外机的噪声，大大提高了舒适性。本发明还公开了一种空调器的降噪控制装置和一种具有该降噪控制装置的空调器。

Description

空调器及空调器的降噪控制方法和降噪控制装置
技术领域
本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种空调器的降噪控制方法、一种空调器的降噪控制装置以及一种空调器。
背景技术
空调器作为一种有效提升人体舒适性的家用设备，能通过改善环境温度达到适合人体最舒服的温度。然而从舒适性的角度出发，噪声问题也必须考虑在内。
因此，需要对空调器进行降噪处理以提高舒适性。
发明内容
本申请是基于发明人对以下问题的认识和研究而做出的：
目前大部分的空调厂家主要围绕室内降低噪声处理，忽略了空调室外机的噪声也会通过室内外冷媒管道传到室内，同时，如果室外机的噪声太大也有可能会影响到邻居或行人。
对于室外机的噪声，主要由三个部件所引起，即室外风机、压缩机和钣金。其中，引起振动的两个室外部件是室外风机和压缩机。通常噪声都是由振动产生，一般振动越大，噪声越大。同时，转速越高噪声也相应越大。
在相关技术中，空调器的室外机一旦出厂对于噪声就不再进行控制。而室外机放在室外的环境中，由于工况比较恶劣，并且长时间运行很多零部件磨损、螺丝松动等都将会引起室外机的噪声异样，从而会影响用户的舒适性。
本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种空调器的降噪控制方法，能够降低室外机的噪声，大大提高了舒适性。
本发明的第二个目的在于提出一种空调器的降噪控制装置。本发明的第三个目的在于提出一种空调器。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种空调器的降噪控制方法，包括以下步骤：检测空调器的室外机的噪声；当所述室外机的噪声大于给定噪声且所述室外机的噪声与所述给定噪声之间的噪声差值大于预设值时，对所述噪声差值进行PI控制以获得补偿转速；根据所述补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和所述室外机中压缩机的反馈转速对所述压缩机进行控制以降低所述室外机的噪声。
根据本发明实施例的空调器的降噪控制方法，首先检测室外机的噪声，然后在室外机的噪声大于给定噪声且室外机的噪声与给定噪声之间的噪声差值大于预设值时，对噪声差值进行PI控制以获得补偿转速，最后根据补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和压缩机的反馈转速对压缩机进行控制，实现对压缩机进行降速控制，从而能够降低室外机的噪声，避免室外机的噪声过大，大大提高了舒适性。
根据本发明的一个实施例，通过噪声传感器检测所述室外机的噪声。
其中，所述噪声传感器设置在所述室外机中室外风机的后支架上。
根据本发明的一个实施例，通过速度位置估计器获取所述压缩机的反馈转速。
根据本发明的一个实施例，根据所述补偿转速对给定转速进行调节，具体为：将所述给定转速减去所述补偿转速。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种空调器的降噪控制装置，包括：噪声检测器，用于检测空调器的室外机的噪声；第一PI控制器，用于在所述室外机的噪声大于给定噪声且所述室外机的噪声与所述给定噪声之间的噪声差值大于预设值时对所述噪声差值进行PI控制以获得补偿转速；控制模块，用于根据所述补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和检测到的室外机中压缩机的反馈转速对所述压缩机进行控制以降低所述室外机的噪声。
根据本发明实施例的空调器的降噪控制装置，通过噪声检测器来检测室外机的噪声，然后在室外机的噪声大于给定噪声且室外机的噪声与给定噪声之间的噪声差值大于预设值时通过第一PI控制器对噪声差值进行PI控制以获得补偿转速，最后控制模块根据补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和压缩机的反馈转速对压缩机进行控制，实现对压缩机进行降速控制，从而能够降低室外机的噪声，避免室外机的噪声过大，大大提高了舒适性。
根据本发明的一个实施例，所述噪声检测器包括噪声传感器，所述噪声传感器设置在所述室外机中室外风机的后支架上。
根据本发明的一个实施例，所述的空调器的降噪控制装置还包括速度位置估计器，所述速度位置估计器用于获取所述压缩机的反馈转速。
根据本发明的一个实施例，所述控制模块将所述给定转速减去所述补偿转速以对所述给定转速进行调节。
此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的空调器的降噪控制装置。
本发明实施例的空调器，通过上述的降噪控制装置，能够有效降低室外机的噪声，避免室外机的噪声过大，大大提高了舒适性。
附图说明
图1为根据本发明实施例的空调器的降噪控制方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的室外机中压缩机的控制原理框图；
图3A为未采用本发明的降噪控制方法的室外机的噪声曲线示意图；
图3B为采用本发明的降噪控制方法的室外机的噪声曲线示意图；以及
图4为根据本发明实施例的空调器的降噪控制装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的空调器的降噪控制方法、空调器的降噪控制装置以及具有该降噪控制装置的空调器。
图1为根据本发明实施例的空调器的降噪控制方法的流程图。如图1所示，该空调器的降噪控制方法包括以下步骤：
S1，检测空调器的室外机的噪声。
其中，可通过噪声传感器检测室外机的噪声。根据本发明的一个实施例，噪声传感器可设置在室外机中室外风机的后支架上。
在本发明的实施例中，可通过试验来确定噪声传感器的安装位置，而安装的噪声传感器必须能够真实的反映出测量的室外机的噪声的大小。其中，经过大量实验证明，将噪声传感器安装在室外风机的后支架上，最能有效地测量室外机的噪声。
S2，当室外机的噪声大于给定噪声且室外机的噪声与给定噪声之间的噪声差值大于预设值时，对噪声差值进行PI控制以获得补偿转速。
S3，根据补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和室外机中压缩机的反馈转速对压缩机进行控制以降低室外机的噪声。
也就是说，噪声传感器将测量到室外机的噪声分贝值反馈给室外机主芯片，室外机主芯片将噪声传感器测量到的分贝值与对应压缩机转速下的给定噪声即给定分贝值进行比较，并在噪声传感器测量到的分贝值大于给定分贝值时计算两者之间的分贝误差值，然后对分贝误差值进行判断，如果分贝误差值小于等于预设值即分贝误差值在允许的范围之内，则不进行降噪控制。如果分贝误差值大于预设值即分贝误差值超过允许的范围，则需要进行调节。
具体而言，通过噪声传感器检测室外机的实时噪声值为V，如果该值V小于给定噪声V*，则无需通过补偿给定转速来进行降噪控制；如果该值V大于给定噪声V*，则计算得到噪声误差值ΔV＝V-V*，并对噪声误差值进行判断。如果噪声误差值小于等于预设值即在允许的范围内，则无需通过补偿给定转速来进行降噪控制；如果噪声误差值大于预设值即超出允许的范围，则对该噪声误差值进行PI调节,同时将PI调节的结果作为给定转速的调节量，来对给定转速进行调节，最后根据调节后的给定转速来对压缩机进行控制，这样通过转速的调节就能很快的避开噪声过大点，有效地降低室外机的噪声。
其中，根据所述补偿转速对给定转速进行调节，具体为：将所述给定转速减去所述补偿转速，来实现对给定转速的调节。
具体地，根据本发明的一个实施例，如图2所示，为室外机中压缩机的控制框图。如图2中的虚线框部分所示，将安装好的噪声传感器用来测量室外机的实时噪声V,然后将该实时噪声V与给定噪声V*进行比较，其中，给定噪声V*可根据预设的转速-噪声分贝曲线V*＝f(ω*)得到。如果测量到的实时噪声V大于给定噪声V*且两者之间的噪声误差值ΔV＝V-V*大于预设值，则通过第一PI控制器对噪声误差值ΔV进行PI控制以计算得到补偿转速
如图2所示，将给定转速减去补偿转速得到调节后的给定转速，然后对调节后的给定转速与压缩机的反馈转速ωr之间的转速误差进行PI控制以得到电机转矩Te*，根据电机转矩Te*计算得到q轴给定电流最后根据q轴给定电流d轴给定电流通过坐标转换得到的q轴电流iq和d轴电流id实现对压缩机进行转速控制，这样就能快速有效的降低给定频率，实现有效的转速给定调节以避开大的噪声点，使得室外机的噪声能够有效的控制在允许的范围之内。其中，根据q轴给定电流d轴给定电流通过坐标转换得到的q轴电流iq和d轴电流id实现对压缩机进行转速控制的整个控制过程如图2所示，这里就不再详细赘述，图2中的为d轴电压，为q轴电压，θ为压缩机的转子角度，R为压缩机的电子电阻，Lq为q轴电感，Ld为d轴电感，Ke为电动势常数，Vdc为直流母线电压，SVPWM的全称为(SpaceVectorPulseWidthModulation，空间矢量脉宽调制)。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，可通过速度位置估计器获取压缩机的反馈转速ωr。
在本发明的一个具体示例中，将一台运行较久的空调器进行模拟测试，测试工况为室内25℃，室外50℃。未采用本发明实施例的降噪控制方法对空调器进行降噪控制时，原先频率在35Hz及70Hz时测得的室外机的噪声分别为90分贝和92分贝，具体如图3A所示；而通过加入噪声传感器以采用本发明实施例的降噪控制方法对空调器进行降噪控制时，能够将35Hz及70Hz运行给定频率自动调节到32Hz及68Hz,此时室外机的噪声降低为63分贝和分贝，具体如图3B所示。通过实测结果可知，本发明实施例的空调器的降噪控制方法能够有效的避开噪声较大点，降低室外机的噪声，使得室外机的噪声控制在允许的范围之内，大大提高了舒适性。
根据本发明实施例的空调器的降噪控制方法，首先检测室外机的噪声，然后在室外机的噪声大于给定噪声且室外机的噪声与给定噪声之间的噪声差值大于预设值时，对噪声差值进行PI控制以获得补偿转速，最后根据补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和压缩机的反馈转速对压缩机进行控制，实现对压缩机进行降速控制，从而能够降低室外机的噪声，避免室外机的噪声过大，大大提高了舒适性。
图4为根据本发明实施例的空调器的降噪控制装置的方框示意图。如图4所示，该空调器的降噪控制装置包括噪声检测器10、第一PI控制器20和控制模块30。其中，噪声检测器10用于检测空调器的室外机的噪声，第一PI控制器20用于在室外机的噪声大于给定噪声且室外机的噪声与给定噪声之间的噪声差值大于预设值时对噪声差值进行PI控制以获得补偿转速，控制模块30用于根据补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和检测到的室外机中压缩机的反馈转速对压缩机进行控制以降低室外机的噪声。
根据本发明的一个实施例，噪声检测器10包括噪声传感器，噪声传感器可设置在室外机中室外风机的后支架上。
在本发明的实施例中，可通过试验来确定噪声传感器的安装位置，而安装的噪声传感器必须能够真实的反映出测量的室外机的噪声的大小。其中，经过大量实验证明，将噪声传感器安装在室外风机的后支架上，最能有效地测量室外机的噪声。
具体而言，如图2所示，通过噪声传感器检测室外机的实时噪声值为V，如果该值V小于给定噪声V*，则无需通过补偿给定转速来进行降噪控制；如果该值V大于给定噪声V*，则计算得到噪声误差值ΔV＝V-V*，并对噪声误差值进行判断。如果噪声误差值小于等于预设值即在允许的范围内，则无需通过补偿给定转速来进行降噪控制；如果噪声误差值大于预设值即超出允许的范围，则通过第一PI控制器对该噪声误差值进行PI调节,同时将PI调节的结果作为给定转速的调节量，来对给定转速进行调节，最后控制模块30根据调节后的给定转速来对压缩机进行控制，这样通过转速的调节就能很快的避开噪声过大点，有效地降低室外机的噪声。
其中，控制模块30可将给定转速减去补偿转速以对给定转速进行调节。
根据本发明的一个实施例，如图4所示，上述的空调器的降噪控制装置还包括速度位置估计器40，速度位置估计器40用于获取压缩机的反馈转速。
根据本发明实施例的空调器的降噪控制装置，通过噪声检测器来检测室外机的噪声，然后在室外机的噪声大于给定噪声且室外机的噪声与给定噪声之间的噪声差值大于预设值时通过第一PI控制器对噪声差值进行PI控制以获得补偿转速，最后控制模块根据补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和压缩机的反馈转速对压缩机进行控制，实现对压缩机进行降速控制，从而能够降低室外机的噪声，避免室外机的噪声过大，大大提高了舒适性。
此外，本发明的实施例还提出了一种空调器，其包括上述的空调器的降噪控制装置。
本发明实施例的空调器，通过上述的降噪控制装置，能够有效降低室外机的噪声，避免室外机的噪声过大，大大提高了舒适性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种空调器的降噪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测空调器的室外机的噪声；
当所述室外机的噪声大于给定噪声且所述室外机的噪声与所述给定噪声之间的噪声差值大于预设值时，对所述噪声差值进行PI控制以获得补偿转速；
根据所述补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和所述室外机中压缩机的反馈转速对所述压缩机进行控制以降低所述室外机的噪声。
2.如权利要求1所述的空调器的降噪控制方法，其特征在于，通过噪声传感器检测所述室外机的噪声。
3.如权利要求2所述的空调器的降噪控制方法，其特征在于，所述噪声传感器设置在所述室外机中室外风机的后支架上。
4.如权利要求1所述的空调器的降噪控制方法，其特征在于，通过速度位置估计器获取所述压缩机的反馈转速。
5.如权利要求1所述的空调器的降噪控制方法，其特征在于，根据所述补偿转速对给定转速进行调节，具体为：
将所述给定转速减去所述补偿转速。
6.一种空调器的降噪控制装置，其特征在于，包括：
噪声检测器，用于检测空调器的室外机的噪声；
第一PI控制器，用于在所述室外机的噪声大于给定噪声且所述室外机的噪声与所述给定噪声之间的噪声差值大于预设值时对所述噪声差值进行PI控制以获得补偿转速；
控制模块，用于根据所述补偿转速对给定转速进行调节，并根据调节后的给定转速和检测到的室外机中压缩机的反馈转速对所述压缩机进行控制以降低所述室外机的噪声。
7.如权利要求6所述的空调器的降噪控制装置，其特征在于，所述噪声检测器包括噪声传感器，所述噪声传感器设置在所述室外机中室外风机的后支架上。
8.如权利要求6所述的空调器的降噪控制装置，其特征在于，还包括速度位置估计器，所述速度位置估计器用于获取所述压缩机的反馈转速。
9.如权利要求6所述的空调器的降噪控制装置，其特征在于，所述控制模块将所述给定转速减去所述补偿转速以对所述给定转速进行调节。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求6-9中任一项所述的空调器的降噪控制装置。
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