專利名稱：單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及壓縮機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法及裝置。
背景技術(shù)：
單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單，廣泛應(yīng)用于各種制冷系統(tǒng)中，例如低成本的空調(diào)系統(tǒng)中。單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于在每個(gè)旋轉(zhuǎn)周期中，壓縮機(jī)氣缸內(nèi)壓力不斷發(fā)生變化從而導(dǎo)致加載在轉(zhuǎn)子上的力矩也相應(yīng)發(fā)生變化，而控制單元的速度調(diào)節(jié)器總是有一定的滯后， 以及轉(zhuǎn)子重心的偏移，使壓縮機(jī)產(chǎn)生了機(jī)械振動(dòng)，特別是在低頻時(shí)，造成了壓機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)， 從而影響壓縮機(jī)的性能。為解決該問題，一般的做法是引入前饋轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)霓k法，在轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償環(huán)節(jié)主要有3 個(gè)參數(shù)需要考慮1、補(bǔ)償角度；2、補(bǔ)償幅度；3、補(bǔ)償波形。目前廣泛采用的方法是補(bǔ)償相位角和補(bǔ)償幅度都使用固定常數(shù)，補(bǔ)償波形采用正弦波。而這與壓縮機(jī)實(shí)際工作狀況是不符合的，不符合壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而使壓縮機(jī)性能沒有達(dá)到最佳的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種能使單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)震動(dòng)小的單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法及裝置。本發(fā)明提出一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法，包括以下步驟檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的狀態(tài)參數(shù)；利用所述狀態(tài)參數(shù)得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度；利用所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度生成三角波補(bǔ)償波形；啟動(dòng)所述三角波補(bǔ)償波形對(duì)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。優(yōu)先的，所述檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的狀態(tài)參數(shù)具體包括檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度以及壓縮機(jī)進(jìn)氣口溫度。優(yōu)先的，所述利用所述蒸發(fā)溫度、冷凝溫度和進(jìn)氣口溫度得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度的具體步驟為利用所述蒸發(fā)溫度、冷凝溫度得進(jìn)氣口壓強(qiáng)、排氣口壓強(qiáng)；利用所述進(jìn)氣口溫度、進(jìn)氣口壓強(qiáng)得對(duì)應(yīng)的熵值和進(jìn)氣腔比體積；利用所述熵值和排氣口壓強(qiáng)得對(duì)應(yīng)的排氣腔比體積；根據(jù)公式Vout = Vin*vout/vin計(jì)算得排氣腔體積Vout，其中Vin為吸氣腔體積、 VOUt為排氣腔比體積、Vin為吸氣腔比體積；利用所述排氣腔體積得對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度；將所述補(bǔ)償角度轉(zhuǎn)換為第一角度；根據(jù)公式T = 1. 41* (Pout-Pin) (Ι-cosb)得補(bǔ)償幅度T，其中Pout為排氣口壓強(qiáng)、 Pin為進(jìn)氣口壓強(qiáng)、b為第一角度。
優(yōu)先的，利用查表法得進(jìn)氣口壓強(qiáng)、排氣口壓強(qiáng)、熵值、進(jìn)氣腔比體積、排氣腔比體積、補(bǔ)償角度、第一角度。優(yōu)先的，所述利用所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度繪制三角波補(bǔ)償波形的具體步驟為以轉(zhuǎn)子位置角為橫軸、轉(zhuǎn)矩值為縱軸建立坐標(biāo)系；在所述坐標(biāo)系內(nèi)以所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度為頂點(diǎn)生成三角波補(bǔ)償信號(hào)。本發(fā)明提出一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，包括檢測(cè)模塊、收集模塊、波形生成模塊和執(zhí)行模塊，其中檢測(cè)模塊用于檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的狀態(tài)參數(shù)；收集模塊用于利用所述狀態(tài)參數(shù)得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度；波形生成模塊用于利用所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度生成三角波補(bǔ)償波形；執(zhí)行模塊用于啟動(dòng)所述三角波補(bǔ)償波形對(duì)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。優(yōu)先的，所述檢測(cè)模塊具體用于檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度以及壓縮機(jī)進(jìn)氣口溫度。優(yōu)先的，所述收集模塊具體用于利用所述蒸發(fā)溫度、冷凝溫度得進(jìn)氣口壓強(qiáng)、排氣口壓強(qiáng)；利用所述進(jìn)氣口溫度、進(jìn)氣口壓強(qiáng)得對(duì)應(yīng)的熵值和進(jìn)氣腔比體積；利用所述熵值和排氣口壓強(qiáng)得對(duì)應(yīng)的排氣腔比體積；根據(jù)公式Vout = Vin*vout/vin計(jì)算得排氣腔體積Vout，其中Vin為吸氣腔體積、 VOUt為排氣腔比體積、Vin為吸氣腔比體積；利用所述排氣腔體積得對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度；將所述補(bǔ)償角度轉(zhuǎn)換為第一角度；根據(jù)公式T = 1.41* (Pout-Pin) (Ι-cosb)得補(bǔ)償幅度T，其中Pout為排氣口壓強(qiáng)、 Pin為進(jìn)氣口壓強(qiáng)、b為第一角度。優(yōu)先的，所述收集模塊利用查表法得進(jìn)氣口壓強(qiáng)、排氣口壓強(qiáng)、熵值、進(jìn)氣腔比體積、排氣腔比體積、補(bǔ)償角度、第一角度。優(yōu)先的，所述波形生成模塊具體用于以轉(zhuǎn)子位置角為橫軸、轉(zhuǎn)矩值為縱軸建立坐標(biāo)系；在所述坐標(biāo)系內(nèi)以所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度為頂點(diǎn)生成三角波補(bǔ)償信號(hào)。本發(fā)明所述的一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法及裝置，在轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償環(huán)節(jié)主要考慮了補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度，采用三角波而不是正弦波的矢量控制方式，其更符合壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因此降低了單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)，提高了壓縮機(jī)的使用性能。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例中單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)橫截面示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中利用狀態(tài)參數(shù)得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度方法流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中利用所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度生成三角波補(bǔ)償波形的方法流程示意5
圖5是本發(fā)明實(shí)施例中一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置示意圖。為了使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明了，下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是通過檢測(cè)單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度以及壓縮機(jī)進(jìn)氣口溫度來得到轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度，然后生成三角波補(bǔ)償波形對(duì)單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，其更符合壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，降低了單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)。圖1是本發(fā)明實(shí)施例中單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)橫截面示意圖，如圖所示，圖中大圓0為單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的汽缸體，小圓B為轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子以0點(diǎn)為軸沿圖中所示方向在汽缸體內(nèi)壁上滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)，圖中CD所在位置連接有一曲軸，其末端連接在擺動(dòng)轉(zhuǎn)子上，曲軸通過一彈簧使單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)在壓縮氣體時(shí)排氣腔保持密封。如圖所示，當(dāng)壓縮機(jī)排氣腔壓力大于等于排氣壓力時(shí)，排氣口打開，此時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩最大，此時(shí)力矩大小決定了補(bǔ)償幅度，此時(shí)轉(zhuǎn)子所在位置決定了對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度A0C，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過程中的力矩曲線就是應(yīng)該補(bǔ)償?shù)牧匦螤?。在單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)工作時(shí)，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)的壓縮過程和釋放過程中，吸氣腔體積Vin為壓縮機(jī)氣缸的實(shí)際容積，即圖中大圓0和小圓B之間的月牙狀區(qū)域，因此吸氣腔體積Vin可根據(jù)壓縮腔的具體結(jié)構(gòu)得到，在壓縮過程中時(shí)，圖中月牙狀區(qū)域容積變小，排氣腔內(nèi)壓力升高，當(dāng)壓力大于等于排氣口壓力Pout時(shí)，排氣口打開，開始釋放過程，此時(shí)排氣腔體積Vout如圖中ACD區(qū)域所示定義壓縮機(jī)中冷媒進(jìn)氣口狀態(tài)參數(shù)為進(jìn)氣口壓強(qiáng)Pin，進(jìn)氣口溫度Tin，壓縮機(jī)的壓縮過程為等熵過程，即
權(quán)利要求
1.一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法，其特征在于，包括以下步驟 檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的狀態(tài)參數(shù)；利用所述狀態(tài)參數(shù)得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度； 利用所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度生成三角波補(bǔ)償波形； 啟動(dòng)所述三角波補(bǔ)償波形對(duì)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的狀態(tài)參數(shù)具體包括檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度以及壓縮機(jī)進(jìn)氣口溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述蒸發(fā)溫度、冷凝溫度和進(jìn)氣口溫度得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度的具體步驟為利用所述蒸發(fā)溫度、冷凝溫度得進(jìn)氣口壓強(qiáng)、排氣口壓強(qiáng)； 利用所述進(jìn)氣口溫度、進(jìn)氣口壓強(qiáng)得對(duì)應(yīng)的熵值和進(jìn)氣腔比體積； 利用所述熵值和排氣口壓強(qiáng)得對(duì)應(yīng)的排氣腔比體積；根據(jù)公式Vout = Vin*vout/vin計(jì)算得排氣腔體積Vout，其中Vin為吸氣腔體積、vout 為排氣腔比體積、vin為吸氣腔比體積；利用所述排氣腔體積得對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度； 將所述補(bǔ)償角度轉(zhuǎn)換為第一角度；根據(jù)公式T=L 41* (Pout-Pin) (Ι-cosb)得補(bǔ)償幅度T，其中Pout為排氣口壓強(qiáng)、Pin 為進(jìn)氣口壓強(qiáng)、b為第一角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，利用查表法得進(jìn)氣口壓強(qiáng)、排氣口壓強(qiáng)、 熵值、進(jìn)氣腔比體積、排氣腔比體積、補(bǔ)償角度、第一角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述利用所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度繪制三角波補(bǔ)償波形的具體步驟為以轉(zhuǎn)子位置角為橫軸、轉(zhuǎn)矩值為縱軸建立坐標(biāo)系；在所述坐標(biāo)系內(nèi)以所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度為頂點(diǎn)生成三角波補(bǔ)償信號(hào)。
6.一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括檢測(cè)模塊、收集模塊、波形生成模塊和執(zhí)行模塊，其中檢測(cè)模塊用于檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的狀態(tài)參數(shù)； 收集模塊用于利用所述狀態(tài)參數(shù)得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度； 波形生成模塊用于利用所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度生成三角波補(bǔ)償波形； 執(zhí)行模塊用于啟動(dòng)所述三角波補(bǔ)償波形對(duì)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)模塊具體用于檢測(cè)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的蒸發(fā)溫度和冷凝溫度以及壓縮機(jī)進(jìn)氣口溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述收集模塊具體用于 利用所述蒸發(fā)溫度、冷凝溫度得進(jìn)氣口壓強(qiáng)、排氣口壓強(qiáng)；利用所述進(jìn)氣口溫度、進(jìn)氣口壓強(qiáng)得對(duì)應(yīng)的熵值和進(jìn)氣腔比體積； 利用所述熵值和排氣口壓強(qiáng)得對(duì)應(yīng)的排氣腔比體積；根據(jù)公式Vout = Vin*vout/vin計(jì)算得排氣腔體積Vout，其中Vin為吸氣腔體積、vout 為排氣腔比體積、vin為吸氣腔比體積；利用所述排氣腔體積得對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度； 將所述補(bǔ)償角度轉(zhuǎn)換為第一角度；根據(jù)公式T=L 41* (Pout-Pin) (Ι-cosb)得補(bǔ)償幅度T，其中Pout為排氣口壓強(qiáng)、Pin 為進(jìn)氣口壓強(qiáng)、b為第一角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述收集模塊利用查表法得進(jìn)氣口壓強(qiáng)、 排氣口壓強(qiáng)、熵值、進(jìn)氣腔比體積、排氣腔比體積、補(bǔ)償角度、第一角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述波形生成模塊具體用于 以轉(zhuǎn)子位置角為橫軸、轉(zhuǎn)矩值為縱軸建立坐標(biāo)系；在所述坐標(biāo)系內(nèi)以所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度為頂點(diǎn)生成三角波補(bǔ)償信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法及裝置，通過檢測(cè)模塊檢測(cè)單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)中冷媒的狀態(tài)參數(shù)；收集模塊利用所述狀態(tài)參數(shù)得到對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度；波形生成模塊利用所述補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度生成三角波補(bǔ)償波形；執(zhí)行模塊啟動(dòng)所述三角波補(bǔ)償波形對(duì)所述單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。本發(fā)明提出的一種單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償方法及裝置，在轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償環(huán)節(jié)考慮了補(bǔ)償角度和補(bǔ)償幅度，采用三角波而不是正弦波的補(bǔ)償波形，降低了單轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)，提高了壓縮機(jī)的使用性能。
文檔編號(hào)F04C28/00GK102220982SQ20111016109
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者孫冬晨, 羅承舟, 羅昭偉 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)和而泰電子科技有限公司