本發(fā)明涉及空氣調(diào)節(jié)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種防止電子膨脹閥漂移的控制方法、電子膨脹閥和空調(diào)器。
背景技術(shù):
電子膨脹閥是空調(diào)器中常見的制冷劑調(diào)節(jié)裝置,根據(jù)蒸發(fā)器出口的蒸氣過熱度的大小,自動調(diào)節(jié)閥門的開度,以調(diào)節(jié)制冷劑的流量。市面上出售的空調(diào)中所采用的電子膨脹閥,通常為電機直接驅(qū)動閥桿軸,以改變閥的開度來調(diào)節(jié)制冷劑流量。其中電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動主要依靠電磁線圈間產(chǎn)生的磁力進行的,轉(zhuǎn)矩由導(dǎo)向螺紋變換,驅(qū)動閥針做上下直線運動,從而改變閥口的流通面積。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度,閥針的位移量與輸入的脈沖數(shù)成正比。
現(xiàn)有電子膨脹閥的控制采用開環(huán)控制。控制電路按照一定的邏輯關(guān)系發(fā)出脈沖指令,在電機定子繞組線圈上施加脈沖電壓,驅(qū)動轉(zhuǎn)子動作,指令信號序列反向時,電動機反向轉(zhuǎn)動。到達目標開度后,線圈就不再通電。理論上說,當線圈不再通電后,電子膨脹閥閥芯停留在當前位置不再動。但是在空調(diào)系統(tǒng)運行時,電子膨脹閥的閥芯上始終有一定的壓力。一定運行時間后,電子膨脹閥的開度很有可能和設(shè)定開度不一致,出現(xiàn)漂移的現(xiàn)象,即閥芯偏離目標位置。由于電子膨脹閥的控制采用開環(huán)策略,所以無法得到實際開度,即無法反饋偏差。多次調(diào)節(jié)電子膨脹閥的開度之后,開度的漂移會出現(xiàn)誤差累積,影響系統(tǒng)能力。
因此,現(xiàn)有技術(shù)的電子膨脹閥的控制方法容易出現(xiàn)開度漂移,存在累積誤差,影響系統(tǒng)能力的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的電子膨脹閥的控制方法容易出現(xiàn)開度漂移,存在累積誤差,影響系統(tǒng)能力的問題,本發(fā)明公開了一種防止電子膨脹閥漂移的控制方法。
本發(fā)明提供防止電子膨脹閥漂移的控制方法,包括以下步驟:
生成調(diào)閥動作信號,空調(diào)控制器輸出驅(qū)動脈沖信號,控制電子膨脹閥動作至設(shè)定開度,空調(diào)控制器記錄對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài);
如果對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài)為一相繞組線圈通電,則根據(jù)當前通電順序輸出第一調(diào)節(jié)脈沖信號,控制與通電一相繞組線圈相位差為180°的另一相繞組線圈通電并保持至本次調(diào)閥動作結(jié)束。
進一步的,還包括以下步驟:在調(diào)閥動作結(jié)束時,輸出第一復(fù)位脈沖信號,控制停止輸出第一調(diào)節(jié)脈沖信號并恢復(fù)第一脈沖分配狀態(tài),與通電一相繞組線圈相位差為180°的另一相繞組線圈斷電。
進一步的,還包括以下步驟:如果對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài)為兩相通電,則根據(jù)當前通電順序輸出第二調(diào)節(jié)脈沖信號,控制按照當前通電順序較前的一相繞組線圈斷電,保持較后的一相繞組線圈通電,同時輸出第三調(diào)節(jié)脈沖信號,控制與通電一相繞組線圈相位差為180°的另一相繞組線圈通電并保持至本次調(diào)閥動作結(jié)束。
進一步的,還包括以下步驟:在調(diào)閥動作結(jié)束時,輸出第二復(fù)位脈沖信號,控制停止輸出第二調(diào)節(jié)脈沖信號,與通電一相相位差為180°的另一相繞組線圈斷電。
進一步的,還包括以下步驟:在輸出第二復(fù)位脈沖信號后,再次生成調(diào)閥動作信號之前,控制器輸出中斷控制脈沖信號,控制恢復(fù)至對應(yīng)所述第一脈沖分配狀態(tài)的通電相序。
進一步的,所述驅(qū)動脈沖信號、第一調(diào)節(jié)脈沖信號、第一復(fù)位脈沖信號、第二調(diào)節(jié)脈沖信號、第三調(diào)節(jié)脈沖信號均為空調(diào)控制器多個接口輸出的組合信號。
進一步的,還包括以下步驟:如果對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài)為兩相通電,則維持所述第一脈沖分配狀態(tài)至第一周期,在所述第一周期的截止時刻輸出第四調(diào)節(jié)脈沖信號,控制所有繞組線圈斷電至本次調(diào)閥動作結(jié)束。
優(yōu)選的,所述第一周期為500ms。
進一步的,所述驅(qū)動脈沖信號和第四調(diào)節(jié)脈沖信號為空調(diào)控制器多個接口輸出的組合信號。
本發(fā)明所公開的防止電子膨脹閥漂移的控制方法,可以有效地減少制冷系統(tǒng)運行過程中制冷劑壓力在閥芯上形成的閥芯漂移,同時根據(jù)負載的外部環(huán)境形成準確的調(diào)節(jié)電子膨脹閥開度的控制策略。
本發(fā)明同時還公開一種空調(diào)器,應(yīng)用防止電子膨脹閥漂移的控制方法。防止電子膨脹閥漂移的控制方法包括以下步驟:
生成調(diào)閥動作信號,空調(diào)控制器輸出驅(qū)動脈沖信號,控制電子膨脹閥動作至設(shè)定開度,空調(diào)控制器記錄對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài);
如果對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài)為一相繞組線圈通電,則根據(jù)當前通電順序輸出第一調(diào)節(jié)脈沖信號,控制與通電一相繞組線圈相位差為180°的另一相繞組線圈通電并保持至本次調(diào)閥動作結(jié)束。
本發(fā)明公開的空調(diào)器具有控制精度高的優(yōu)點。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明所公開的防止電子膨脹閥漂移的控制方法第一種實施例的流程圖;
圖2為本發(fā)明所公開的防止電子膨脹閥漂移的控制方法第二種實施例的流程圖;
圖3為本發(fā)明所公開的防止電子膨脹閥漂移的控制方法第三種實施例的流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
參見圖1為本發(fā)明所公開的防止電子膨脹閥漂移的控制方法第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。電子膨脹閥用于控制制冷劑的流量,使得變頻空調(diào)器壓縮機的優(yōu)越性得到充分發(fā)揮。電子膨脹閥的開度由空調(diào)控制器根據(jù)設(shè)置在電子膨脹閥進/出口,壓縮機吸氣管等處的溫度傳感器收集的信息調(diào)節(jié),以隨時改變制冷劑的流量。在空調(diào)器的運行過程中,壓縮機的轉(zhuǎn)速與膨脹閥的開度是相對應(yīng)的,使得壓縮機的輸送量與通過電子膨脹閥的供應(yīng)量相適應(yīng),使得制冷系統(tǒng)的過熱度不至于太大,蒸發(fā)器的能力得到最大限度的發(fā)揮,從而實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的最佳控制。根據(jù)上述方式,空調(diào)控制器,優(yōu)選為空調(diào)器室外機的控制器,把隨時收集到的室內(nèi)環(huán)境溫度的有關(guān)參數(shù)和設(shè)定值進行比較,經(jīng)運算處理后生成調(diào)閥動作信號。電子膨脹閥的動作主要分為開閥和關(guān)閥兩種,對應(yīng)兩種相反的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向,電子膨脹閥的電機轉(zhuǎn)動不同的步長,帶動閥芯動作達到對應(yīng)設(shè)定開度。
電子膨脹閥的電機接收數(shù)字控制信號,對于常見的四相步進電機來說,空調(diào)控制器的四個獨立的輸出接口分別連接一相繞組線圈。當空調(diào)室外機的控制器生成調(diào)閥動作信號后,空調(diào)控制器將調(diào)閥動作信號,通常為并行的二進制碼轉(zhuǎn)換呈具有方向標識的多路串行脈沖序列,空調(diào)控制器輸出驅(qū)動脈沖信號,使得電子膨脹閥的電機根據(jù)驅(qū)動脈沖信號動作直至電子膨脹閥的閥芯動作至設(shè)定開度,經(jīng)過電子膨脹閥的冷媒流量滿足空調(diào)器的需要。
當閥芯動作至設(shè)定開度后,空調(diào)控制器記錄對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài)。脈沖分配狀態(tài)具體是指電機各個相位的繞組線圈的通電換向狀態(tài)。在調(diào)閥的過程中,電機按照步數(shù)動作,處于設(shè)定開度時,對應(yīng)該脈沖分配狀態(tài)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過步數(shù)角的整數(shù)倍。達到設(shè)定開度時,四個獨立的輸出接口保持驅(qū)動脈沖信號對應(yīng)的脈沖分配狀態(tài),空調(diào)控制器記錄每一路輸出接口輸出的電平值。如果動作至設(shè)定開度時,對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài)為一相通電,以a相通電為例,則空調(diào)控制器根據(jù)當前通電順序輸出第一調(diào)節(jié)脈沖信號。利用第一調(diào)節(jié)脈沖信號控制與通電的一相相位差為180°的另一相繞組線圈通電并保持至本次調(diào)閥動作結(jié)束。以a相通電為例,且處于開閥調(diào)節(jié)周期,則第一調(diào)節(jié)脈沖信號控制與a相相位差為180°的c相通電并保持a相和c相同時通電至本次調(diào)閥動作結(jié)束。a相和c相線圈繞組同時被激勵,轉(zhuǎn)子上受到的外力達到平衡,抵消作用在轉(zhuǎn)子上的制冷劑的壓力,從而保持在設(shè)定開度時閥芯不會由于制冷劑的壓力發(fā)生漂移,提高制冷劑流量的控制精度,在本發(fā)明中,本次調(diào)閥動作結(jié)束是指下一次調(diào)閥動作開始前的時刻。對應(yīng)b相、c相、d相通電的示例以及處于關(guān)閥調(diào)節(jié)周期與以上示例相同,在此不再贅述。
本次調(diào)閥動作結(jié)束時,即下一次調(diào)閥動作開啟之前,空調(diào)控制器輸出第一復(fù)位脈沖信號,控制停止輸出第一調(diào)節(jié)脈沖信號并恢復(fù)第一脈沖分配狀態(tài),與通電一相相位差為180°的另一相繞組線圈斷電。延續(xù)上述的示例,在本次調(diào)閥動作結(jié)束時,空調(diào)控制器輸出第一復(fù)位脈沖信號,保持a相帶電,c相斷電,作為執(zhí)行下一次調(diào)閥動作的準備狀態(tài)。下一次調(diào)閥的初始位置,即為a相帶電的初始位置。從而保持在累積運行過程中,電子膨脹閥的閥芯一直保持在根據(jù)調(diào)閥動作信號形成的設(shè)定位置,而不因為制冷劑流動造成的外力形成漂移或者累積漂移。
如圖2所示,在調(diào)閥的過程中,如四相八拍的控制方式,在達到設(shè)定開度時,有可能是兩相繞組同時通電的狀態(tài)。所以,如果空調(diào)控制器記錄對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài)為兩相通電,如a相b相同時通電,則根據(jù)當前通電順序輸出第二調(diào)節(jié)脈沖信號,控制按照當前通電順序較前的一相繞組線圈斷電,保持較后的一相繞組線圈通電。同樣舉例來說,即調(diào)節(jié)時,空調(diào)控制器使得a相斷電,保持b相通電,同時輸出第三調(diào)節(jié)脈沖信號,控制與通電一相繞組線圈相位差為180°的另一相繞組線圈通電并保持至本次調(diào)閥動作結(jié)束。即輸出第三調(diào)節(jié)脈沖信號后,b相和d相保持同時通電的狀態(tài)。
本次調(diào)閥動作結(jié)束時,空調(diào)控制器輸出第二復(fù)位脈沖信號,控制停止輸出第二調(diào)節(jié)脈沖信號,與通電一相相位差為180°的另一相繞組線圈斷電,同時,為了校正調(diào)節(jié)時產(chǎn)生的誤差,空調(diào)控制器在再次生成調(diào)閥動作信號之前會生成中斷控制脈沖信號,中斷控制脈沖信號控制各相繞組線圈恢復(fù)至第一脈沖分配狀態(tài)的兩相通電相序,即延續(xù)上述示例a相b相同時通電。由于第二調(diào)節(jié)脈沖信號和第三調(diào)節(jié)脈沖信號都是沿著當前的通電相序生成的,所以,中斷控制脈沖信號具有與通電相序相反的方向指針,當生成中斷控制脈沖信號時,各相繞組線圈按照電機反向運轉(zhuǎn)的模型通斷電?;謴?fù)至第一脈沖分配狀態(tài)后,自動停止生成中斷脈沖信號。電子膨脹閥按照根據(jù)調(diào)閥動作信號對應(yīng)形成的驅(qū)動脈沖信號繼續(xù)動作。
需要說明的是,由于各相繞組線圈的通電狀態(tài)是通過多個獨立的輸出接口分別獨立控制的。所以,在上述的兩個實施例中,驅(qū)動脈沖信號、第一調(diào)節(jié)脈沖信號、第一復(fù)位脈沖信號、第二調(diào)節(jié)脈沖信號和第三調(diào)節(jié)脈沖信號均為空調(diào)控制器多個接口輸出的組合信號。根據(jù)電機的驅(qū)動電流,必要時,輸出接口和電機之間還設(shè)置有對應(yīng)的接口電路、驅(qū)動電路和隔離電路。接口電路、驅(qū)動電路和隔離電路均為現(xiàn)有技術(shù)中所公開的在售芯片,不是本發(fā)明的保護重點,在此不再贅述。
如圖3所示,如果對應(yīng)當前設(shè)定開度的第一脈沖分配狀態(tài)為兩相通電,另一種可選的方式為,維持當前的第一脈沖分配狀態(tài)至第一周期。即在第一周期中使得制冷劑流量突變作用在閥芯上的外力降低并逐漸達到穩(wěn)定。在第一周期的截止時刻輸出第四調(diào)節(jié)脈沖信號,控制所有繞組線圈斷電至本次調(diào)閥結(jié)束,避免突變的外力造成閥芯的移動。下次調(diào)閥動作則繼續(xù)回復(fù)至第一脈沖分配狀態(tài)的通電相序,根據(jù)當前通電順序繼續(xù)進行調(diào)節(jié)。通常來說,第一周期的設(shè)定長度為500ms。這種方式的控制精度略低于第二實施例所公開的控制方法,但是由于數(shù)據(jù)處理量較小,所以更為適用于數(shù)據(jù)處理速率降低且內(nèi)存較小的空調(diào)控制器。
與上述實施例類似,由于各相繞組線圈的通電狀態(tài)是通過多個獨立的輸出接口分別獨立控制的,所以,上述的驅(qū)動脈沖信號和第四調(diào)節(jié)脈沖信號也是空調(diào)控制器多個接口輸出的組合信號。
采用上述三個實施例任一種所公開的防止電子膨脹閥漂移的控制方法,可以有效地減少制冷系統(tǒng)運行過程中制冷劑作用在閥芯上壓力的造成的閥芯位移的誤差,同時根據(jù)負載的外部環(huán)境形成準確的調(diào)節(jié)電子膨脹閥開度的控制策略。
本發(fā)明同時還公開了一種空調(diào)器,應(yīng)用上述三個實施例任一種所公開的防止電子膨脹閥漂移的控制方法。電子膨脹閥的控制方法的具體步驟參見上述任一實施例和說明書附圖的詳細描述,在此不再贅述。本發(fā)明所公開的空調(diào)器具有控制精度高的優(yōu)點。
最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。