電子膨脹閥的控制方法技術

本發明專利技術提出一種電子膨脹閥的控制方法，當室外環境溫度（Tho-A）≥43度時，根據壓縮機頻率變化確定電子膨脹閥的開度；當室外環境溫度（Tho-A）＜43度時，將溫度分成不同的區段，并對每個區段設定不同的目標排氣過熱度線性計算曲線，獲得目標排氣過熱度與實際排氣過熱度后進行模糊控制，進而獲得電子膨脹閥的開度變換量；本發明專利技術所提出的方法通過區段控制方法，利用模糊控制和不同的溫度范圍對應不同的排氣過熱度計算曲線來實現精確優化控制，并結合前饋控制技術，提高電子膨脹閥應答效率，對在不同溫度范圍內運行的空調系統均能實現平穩運行、杜絕震蕩，具有能效比高、低溫制熱效果好等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術設及一種應用于空調中的。
技術介紹
空調系統設計中，電子膨脹閥作為電子控制元件，通過系統過熱度控制其開度W 達到控制壓縮機排氣溫度的目的，因其精度高，動作快速、準確、節能效果明顯等優點，在制 冷空調中有廣泛的應用。國家標準中，空調系統運行的溫度范圍為-7~43度，變頻空調的 頻率變化范圍一般為15化~IlOHz。 現有的變頻空調電子膨脹閥多采用PID控制，主流PID控制的核屯、邏輯為制冷時 室外溫度的25度到36度的電子膨脹閥的算法控制，并將該算法應用于所有溫度范圍內，在 額定工況下測試得出電子膨脹閥的控制曲線。但是不同外界溫度條件下空調的運轉情況區 別很大，同時由于空調制冷系統滯后性大、高度非線性等特點使得此種控制方式難W綜合 考慮所有溫度范圍、建立準確的數學模型來控制電子膨脹閥的開度。目前雖然也有通過設 置某些倍數值，通過在不同的溫度范圍追加不同的倍數進行控制的方式，但仍然難W滿足 整個運行范圍的過熱度的標準。 并且，在一些中東地區，環境溫度達50多度，在此種超出額定工況范圍外的溫度 運行時，空調負荷變化很大，空調的制冷、制熱效果難W盡如人意。而且空調負荷變化很大 時，電子膨脹閥也無法及時響應，相對反應較慢，容易導致整個系統震蕩，甚至造成部件損 壞等嚴重后果。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對上述在額定工況下測試得出電子膨脹閥的控制曲線難W滿 足整個運行范圍的過熱度的標準、空調負荷變化很大時電子膨脹閥響應不及時等技術問題 提出的電子膨脹閥的控制方式。 為了達到上述目的，本專利技術提出一種，包括：當室外環境 溫度（Tho-A) >43度時，根據壓縮機頻率變化確定電子膨脹閥的開度；當室外環境溫度 (Tho-A) < 43度時，將溫度分成不同的區段，并對每個區段設定不同的目標排氣過熱度線 性計算曲線，獲得目標排氣過熱度與實際排氣過熱度后進行模糊控制，進而獲得電子膨脹 閥的開度變換量。目標排氣過熱度線性計算曲線為連續曲線，保證壓縮機的轉數實時動態 對應特定的排氣過熱度，使控制結果更加精確。 進一步的，所述區段包括第一環境溫度區段25°C《化O-A< 36°C及第二環境溫 度區段Tlio-A< 25°C，36°C《Tho-A< 43°C;制冷狀態下：當 25°C《Tho-A< 36°C時，目 標排氣過熱度線性計算曲線函數為iSPlKTdSH) =kl*N+14.2,SPLUdSH) =k2*N+8.0， 其中，Tho-A為室外環境溫度，SPlKTdSH)為最高目標排氣過熱度，kl為定值，S化燈dSH) 為最低目標排氣過熱度，k2為定值，N為壓縮機實際轉數；當化O-A< 25 °C，36Tho-A < 43 °C時，目標排氣過熱度線性計算曲線函數為：SPH燈dSH) =k3*N+4. 5，S化燈dSH) =k4*N+0.7,其中，k3及K4為定值；制熱狀態下：目標排氣過熱度線性計算曲線函數 fk5x,~' + 4.2 N <110 'k6x,V-3.0 N < 90 為；SPH (TdSH)二^ ,SPL(TYiSH) = J ，其 10 [15 N >90 中，k5及k6為定值。 進一步的，當環境溫度> 43度時，按一定的抽樣時間對壓縮機實際轉數進行抽 樣，當一次抽樣期內的實際頻率變化在細ZW上時，控制電子膨脹閥的開度控制偏差DX發 生變化，所述控制偏差DX=F*Y，其中，F為定值，Y為相鄰兩次抽樣時壓縮機實際轉數變化 量，且 |Y| > 6。 進一步的，所述模糊控制中控制器的輸入為排氣過熱度偏差E(n)(為實際排氣過 熱度與目標排氣過熱度的差值），W及所述偏差的時間變化微分DE，根據輸入及模糊計算 表精確輸出電子膨脹閥開度變化量。 進一步的，所述F值的取值在制冷、制熱狀態下，根據室外環境溫度上升或下降， 在不同溫度區間分別設定不同的參數值。進一步的，所述kl一k6 的取值如下：klG，k2G，k3G，k4G，k5G，k6G。 進一步的，通過大量實驗實踐得出，所述對壓縮機實際轉數進行抽樣的抽樣時間 為 30s。與現有技術相比，本專利技術的優點和積極效果在于： 1、采用區段控制，在傳統控制曲線的基礎上，將運行范圍進行分段，每個溫度、頻 率運行范圍內分別設定動態的算法曲線進行控制，結合模糊控制思想，運用不確定不精確 的模糊信息來實現精確有效的控制，當室外環境溫度燈ho-A) < 43度時，具有全工況范圍 內的運行平穩、能力優化、超低溫制熱效果強等優點。 2、當室外環境溫度燈ho-A) > 43度時采用前饋控制技術，每30秒對壓縮機實際 轉數進行一次抽樣，隨時確認壓縮機的頻率變化并作出對應控制。負荷變化時，及時對電子 膨脹閥的開度進行倍數級的控制，能夠使系統冷媒量按照實際變化情況進行及時調節，保 證了整個系統的平穩性和可靠性。 結合附圖閱讀本專利技術的【具體實施方式】后，本專利技術的其他特點和優點將變得更加清 楚。【附圖說明】為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發 明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可W 根據運些附圖獲得其他的附圖。[001引圖1為實施例中電子膨脹閥控制方法流程示意圖； 圖2為表1中（A)區工況狀態對應的排氣過熱度線性計算曲線圖； 圖3為表1中度）區工況狀態對應的排氣過熱度線性計算曲線圖； 圖4為表1中（C)區工況狀態對應的排氣過熱度線性計算曲線圖； 圖5為表4中F值取值參考曲線圖。【具體實施方式】 本專利技術提供一種，下面結合實施例對本專利技術做進一步地說 明。 參考圖1，為流程示意圖，首先判斷室外環境溫度，當室外 環境溫度（Tho-A) >43度時，根據壓縮機頻率變化確定電子膨脹閥的開度；當室外環境溫 度（Tho-A) <43度時，將溫度分成不同的區段，并對每個區段設定不同的目標排氣過熱度 線性計算曲線，獲得目標排氣過熱度與實際排氣過熱度后進行模糊控制，進而獲得電子膨 脹閥的開度變換量。 本實施例中，所述區段控制通過模糊控制，采用模糊邏輯控制思想和不同溫度范 圍對應不同的排氣過熱度計算曲線來實現，運用模糊信息W及全工況范圍內動態的算法曲 線進行精確有效的控制，具有系統運行平穩、能力優化、超低溫制熱效果強等優點。 所述區段包括第一環境溫度區段25 °C《化O-A< 36 °C及第二環境溫度區段化O-A < 25°C，36°C《Tho-A< 43°C。將環境溫度分區段控制，分別計算對應的排氣過熱度計算 曲線。 表1區段控制工作范圍區分表 如表1所示為區段控制工作范圍分區表，通過大量實驗反復驗證得出，在表1中 (A)、做、似區工況對應的排氣過熱度線性計算曲線分別如圖2-4所示，在制冷狀態下：當 25°(：《了11〇-4<36°(：時，目標排氣過熱度線性計算曲線函數為邸11燈(15巧=1^1*壯14.2， S化燈dSH) =k2*N+8.0,其中，Tho-A為室外環境溫度，SPIKTdSH)為最高目標排氣過熱度， 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子膨脹閥的控制方法，其特征在于：當室外環境溫度(Tho?A)≥43度時，根據壓縮機頻率變化確定電子膨脹閥的開度；當室外環境溫度(Tho?A)＜43度時，將溫度分成不同的區段，并對每個區段設定不同的目標排氣過熱度線性計算曲線，獲得目標排氣過熱度與實際排氣過熱度后進行模糊控制，進而獲得電子膨脹閥的開度變換量。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫愷，
申請(專利權)人：三菱重工海爾青島空調機有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37