任寧凱

摘要：文章主要針對空調(diào)壓縮機(jī)的變速控制問題展開分析，分別從以下幾個方面詳細(xì)探索，目的在于進(jìn)一步解決空調(diào)壓縮機(jī)的變速控制問題，保證空調(diào)壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：空調(diào)壓縮機(jī);變速控制;轉(zhuǎn)矩;運(yùn)行周期

空調(diào)是我們生活中必不可少的設(shè)備，空調(diào)的溫度變化為我們的生活提供了很多便利?？照{(diào)壓縮機(jī)的變速控制，主要基于熱負(fù)荷變化為條件。溫度低的情況下空調(diào)熱泵運(yùn)行，通室外熱交換器及時交換熱量?？照{(diào)壓縮機(jī)在此過程中，則需要提高轉(zhuǎn)速，增加設(shè)備運(yùn)行循環(huán)量，這樣不僅能夠確?？照{(diào)運(yùn)行的熱量，同時還可以有效控制空調(diào)的變速情況。

1.空調(diào)壓縮機(jī)工作特征分析

對于市場上多數(shù)空調(diào)設(shè)備來講，均選擇滾動轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，這種壓縮機(jī)類型屬于回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)種類。滾動轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)包括在定子、滾動轉(zhuǎn)子、滑片、曲軸、電動機(jī)轉(zhuǎn)子等，當(dāng)壓縮機(jī)的滾動轉(zhuǎn)子順著在主軸旋轉(zhuǎn)，則其中的滑面逐漸形成運(yùn)行容積，大小轉(zhuǎn)換下完成吸氣、排氣與壓縮全過程，正因為如此，將其歸類為全封閉壓縮機(jī)。壓縮機(jī)運(yùn)行要求功率必須達(dá)到700-200W。圖1為全封閉壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線示意圖。

根據(jù)圖1中的指示可以發(fā)現(xiàn)，T_L跟隨主軸角度轉(zhuǎn)化而變化，并且在排氣階段出現(xiàn)最大值。這個過程中，將空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行在驅(qū)動力進(jìn)行計算，根據(jù)咋阻力炬以及反力矩等作為計算條件，觀察壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩曲線的角度變化，在這個過程中設(shè)電機(jī)力矩作為常數(shù)，當(dāng)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不斷加速，則壓縮機(jī)振動加劇，這期間自然變化頻率出現(xiàn)低速轉(zhuǎn)變，同時還要及時對電機(jī)轉(zhuǎn)矩加以控制，確保轉(zhuǎn)矩速度時刻與常數(shù)相符，這樣就可以迅速消除振動現(xiàn)象，保持空調(diào)壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.空調(diào)壓縮機(jī)調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行分析

文章所研究的空調(diào)壓縮機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要為無刷直流電機(jī)，其運(yùn)行原理依靠無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子，根據(jù)在運(yùn)行中所產(chǎn)生的永磁體為基礎(chǔ)，形成運(yùn)行旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)然這種無刷直流電機(jī)類型，可以通過定子三相繞組的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)電子開關(guān)的適當(dāng)控制，實(shí)現(xiàn)了真正的無刷運(yùn)行，并且機(jī)體比較小，相對其他類型的電機(jī)來講，運(yùn)行效率更高，更加安全可靠。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合電流優(yōu)化控制相關(guān)方法，遵循瞬時功率法，及時控制無刷直流電機(jī)定子三相電流運(yùn)行，幫助其緊密聯(lián)系電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，有效控制三相電流運(yùn)行期間所輸出的轉(zhuǎn)矩，在一定程度上節(jié)省了電流輸出消耗，對空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行壽命延長具有重要幫助。尤其是200V單相交流的電源情況下，通過空調(diào)壓縮機(jī)中變速控制系統(tǒng)的調(diào)整，利用單相橋式整流器，實(shí)現(xiàn)開關(guān)直流運(yùn)行的恒壓源。無刷直流電機(jī)的空調(diào)壓縮機(jī)，不僅實(shí)現(xiàn)了空調(diào)電壓運(yùn)行能耗的控制，同時在開關(guān)與控制系統(tǒng)方面也融入智能化技術(shù)，通過IGBT模塊的加入，構(gòu)成功率器更先進(jìn)的開關(guān)，能夠及時對負(fù)半波電流進(jìn)行控制。加上智能模塊其自身所具備的驅(qū)動電路與保護(hù)電路系統(tǒng)，及時調(diào)整空調(diào)壓縮機(jī)中硬件電路，為空調(diào)運(yùn)行控制節(jié)省更多成本，并且從多角度提升了控制系統(tǒng)的控制安全性與可靠性。

反電勢位置檢測器的應(yīng)用，將空調(diào)壓縮機(jī)中機(jī)械位置檢測裝置加以省略，馬上將檢測到的控制信號傳輸至速度變換器中，隨即獲得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度信號，由此準(zhǔn)確計算出空調(diào)壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的控制速度信號。利用速度調(diào)節(jié)器為載體，將轉(zhuǎn)矩給定信號加以輸出，進(jìn)入到電流控制其中，將給定信號轉(zhuǎn)換為電流指令值，并且對比空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行的實(shí)際電流，將運(yùn)行脈沖輸出到空調(diào)壓縮機(jī)的控制開關(guān)中在，隨即實(shí)現(xiàn)開關(guān)的靈活控制。正因為此運(yùn)行原理，幫助空調(diào)壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)了單片微機(jī)控制，任何控制環(huán)節(jié)都能夠?qū)崿F(xiàn)單相操作，并且不需要復(fù)雜的硬件電路。作為空調(diào)壓縮機(jī)控制系統(tǒng)最關(guān)鍵的兩個環(huán)節(jié)，速度調(diào)節(jié)器、電流控制器，根據(jù)無刷直流電機(jī)運(yùn)行輸出的轉(zhuǎn)矩與電流，及時獲取運(yùn)行轉(zhuǎn)矩并且將其轉(zhuǎn)型輸出，及時發(fā)現(xiàn)隱藏早其中的變速控制問題。

3.基于空調(diào)壓縮機(jī)的變速控制問題的研究

空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行原理下，變速控制問題主要體現(xiàn)在異步電機(jī)變頻調(diào)速、系統(tǒng)運(yùn)行異常等情況，如果阿恒轉(zhuǎn)矩輸出周期較短，則會對滾動轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)運(yùn)行造成影響，在很大程度上負(fù)載增加，出現(xiàn)明顯的周期性變化，運(yùn)行問題逐漸凸顯出來。一旦空調(diào)壓縮機(jī)中的恒轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)載，那么控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速脈動加快，空調(diào)運(yùn)行時會發(fā)出巨大的噪音與異常振動。為了確保空調(diào)壓縮機(jī)中滾動轉(zhuǎn)子獲得適當(dāng)在的轉(zhuǎn)矩，必須將空調(diào)壓縮機(jī)中運(yùn)行轉(zhuǎn)矩負(fù)載準(zhǔn)確測出。但是在實(shí)際測試中，轉(zhuǎn)矩并不能瞬間測量，需要通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，計算轉(zhuǎn)速指令值、瞬時速度反饋值之間的差，從而間接得出空調(diào)壓縮機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩。若空調(diào)壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)運(yùn)行中，瞬時速度反饋值低于轉(zhuǎn)速指令值，表示當(dāng)前空調(diào)壓縮機(jī)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩低于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，就需要結(jié)合實(shí)際情況及時加大電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，確保電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩滿足空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行要求。壓縮機(jī)負(fù)載在實(shí)際運(yùn)行中變化十分迅速，計算轉(zhuǎn)矩差值必須通過微機(jī)計算的方式得出，計算中避免不了會出現(xiàn)計算滯后的現(xiàn)象，對于這種情況需及時處理，否則將直接影響到空調(diào)壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。根據(jù)空調(diào)壓縮機(jī)變速控制系統(tǒng)運(yùn)行可以發(fā)現(xiàn)，控制運(yùn)行系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩變化存在明顯的規(guī)律性，由此展開研究分析，結(jié)合負(fù)載轉(zhuǎn)矩周期性變化規(guī)律，及時將周期傳遞的轉(zhuǎn)載信息接受，并且嚴(yán)格控制輸出轉(zhuǎn)矩，這樣一來就能夠合理規(guī)避空調(diào)壓縮機(jī)在控制運(yùn)行期間所出現(xiàn)的問題，同時也能夠提高控制系統(tǒng)運(yùn)行效率。利用電機(jī)轉(zhuǎn)子瞬時速度為依據(jù)，對速度調(diào)節(jié)器加以控制，準(zhǔn)確檢測出反電勢位置檢測信號，并且根據(jù)轉(zhuǎn)子信號理清控制系統(tǒng)運(yùn)行情況，直接通過控制系統(tǒng)開關(guān)進(jìn)行運(yùn)行速度調(diào)節(jié)。但是在此期間必須以阻容濾波器，將控制系統(tǒng)中的高頻調(diào)制波進(jìn)行過濾，防止其影響電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行以及低頻交流信號。通過不同角度的調(diào)整與實(shí)驗，選擇最佳運(yùn)行角度，增強(qiáng)運(yùn)行信號，由此獲得轉(zhuǎn)矩輸出準(zhǔn)確信號位置，通過微機(jī)計算的方式全面統(tǒng)計電機(jī)轉(zhuǎn)速信號，解決空調(diào)壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)問題。

結(jié)束語：

綜上所述，空調(diào)壓縮機(jī)是空調(diào)運(yùn)行的核心，對空調(diào)功能的正常發(fā)揮非常關(guān)鍵。正因為如此，必須準(zhǔn)確掌握空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行期間，控制系統(tǒng)存在的問題在。結(jié)合壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速與環(huán)境變化，及時調(diào)整壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩，以確保控制系統(tǒng)的控制功能。

參考文獻(xiàn)

[1]戴琳，張偉，馬小津，etal.基于PLC的汽車空調(diào)壓縮機(jī)耐久性試驗裝置控制系統(tǒng)設(shè)計[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2017（3）.

[2]冀軍鶴，賈繼承，易豐收.渦旋式汽車空調(diào)壓縮機(jī)怠速異響分析與控制[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2018，271（05）：48-50+55.

（作者單位：寧波奧克斯電氣股份有限公司）