專利名稱：控制器和用于控制制冷系統(tǒng)膨脹閥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷系統(tǒng)控制領(lǐng)域，更確切地講，是涉及膨脹閥控制領(lǐng)域，該膨脹閥對(duì)進(jìn)入包括在制冷系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)器的制冷劑噴射操作進(jìn)行控制。制冷系統(tǒng)還包括至少一個(gè)壓縮機(jī)和至少一個(gè)冷凝器。蒸發(fā)器使介質(zhì)(通常是空氣或水)冷卻。膨脹閥通常是電控的。在控制器中，通常把一個(gè)控制單元和多個(gè)傳感器與蒸發(fā)器連接，或者在系統(tǒng)包括幾個(gè)蒸發(fā)器的情況下，與每個(gè)蒸發(fā)器相連。傳感器可以記錄被冷卻介質(zhì)的各種選定溫度和壓力以及在制冷系統(tǒng)不同位置的制冷劑。將已測(cè)量的壓力和溫度用在控制器中，對(duì)制冷劑噴入蒸發(fā)器的操作進(jìn)行控制，從而在蒸發(fā)器外部低過熱狀態(tài)時(shí)保持穩(wěn)定的操作條件，同時(shí)確保過熱溫度不會(huì)降到零度。
背景技術(shù)：
US5,782,103公開了一種控制裝置，其中將制冷劑的蒸發(fā)壓力作為一個(gè)前饋參數(shù)。更確切地講，該裝置包括一PID控制器，該控制器帶有一PI元件和一與PI元件串聯(lián)的D元件。PID控制器對(duì)膨脹閥進(jìn)行控制，該閥按順序控制制冷劑從冷凝器流到膨脹器。所提供的傳感器，用于測(cè)量蒸發(fā)器入口處制冷劑的溫度或者蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)壓力。另一個(gè)傳感器測(cè)量蒸發(fā)器出口處已蒸發(fā)制冷劑的溫度，同時(shí)減法器產(chǎn)生兩個(gè)溫度例如制冷劑過熱溫度和上述已蒸發(fā)制冷劑溫度之間的差值。過熱溫度作為輸入值送入PI元件，因而，在蒸發(fā)器入口處的制冷劑溫度，通過P元件送入D元件。
再者，用于控制膨脹閥的閥開口度的控制器中，代表過熱狀況的反饋信號(hào)例如在蒸發(fā)器入口處制冷劑的溫度和在蒸發(fā)器出口處(或者壓縮機(jī)入口處)已蒸發(fā)制冷劑的溫度之間的溫度差，可以從US5,749,238、US6,018,959、US4,689,968、US5,809,794、US4,807,445、US4,617,804、US5,157,934、US5,259,210、US5,419,146、和lUS5,632,154中得知。其中，還建議使用各種PI、PID和模糊邏輯控制器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種US5,782,103公開型式的控制器和方法，其中，優(yōu)選實(shí)施例中的控制器和方法能夠在制冷系統(tǒng)的工作條件變化時(shí)，較快地對(duì)干擾作出反應(yīng)或較快地對(duì)被冷卻介質(zhì)的溫度作出反應(yīng)或者在制冷系統(tǒng)啟動(dòng)當(dāng)中作出較快的反應(yīng)。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的另一個(gè)目的是提供一種控制器，該控制器在使制冷系統(tǒng)保持穩(wěn)定工作狀態(tài)的同時(shí)，保持正過熱量(SH)和穩(wěn)定的蒸發(fā)壓力(P0)，由此可以看出穩(wěn)定的蒸發(fā)壓力與低過熱量結(jié)合，能保證制冷系統(tǒng)的高效率。正過熱量還能保證不會(huì)有液態(tài)制冷劑從蒸發(fā)器傳送到壓縮機(jī)。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的再一個(gè)目的是能將制冷系統(tǒng)下調(diào)到低過熱狀態(tài)，該低過熱狀態(tài)處于穩(wěn)定工作條件或者能對(duì)由操作變化引起的干擾進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)，其中操作變化有例如增大負(fù)載或者制冷系統(tǒng)的元件操作變化，例如壓縮機(jī)容量或者冷凝壓力的逐漸變化、冷卻介質(zhì)的溫度變化或者冷卻介質(zhì)的流量變化。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的理想狀況是迅速和有效地將過熱量下調(diào)到與制冷系統(tǒng)啟動(dòng)有關(guān)的足夠低的值，同時(shí)在對(duì)干擾進(jìn)行修正和啟動(dòng)過程中能確保正過熱量。最后，希望本發(fā)明控制器優(yōu)選實(shí)施例中的參數(shù)調(diào)節(jié)，能夠在簡(jiǎn)單的調(diào)整原則基礎(chǔ)上進(jìn)行。
因此，本發(fā)明提供了一種可以廣泛應(yīng)用的控制器，該控制器對(duì)包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器的制冷系統(tǒng)進(jìn)行控制，該控制器根據(jù)至少一個(gè)被測(cè)參數(shù)控制膨脹閥的開口度。
更確切地講，本發(fā)明提供一種對(duì)用于冷卻介質(zhì)的制冷系統(tǒng)的膨脹閥進(jìn)行控制的控制器和方法，制冷系統(tǒng)具有一制冷循環(huán)且包括至少一個(gè)壓縮機(jī)、一冷凝器、一使制冷劑蒸發(fā)且與膨脹閥串聯(lián)的蒸發(fā)器，膨脹閥由控制信號(hào)進(jìn)行電控制，控制器設(shè)定為包括在控制信號(hào)產(chǎn)生中，對(duì)第一和第二信號(hào)相加或相減的相加點(diǎn)的輸出值。根據(jù)本發(fā)明，第一信號(hào)至少從對(duì)蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)溫度(T0)的測(cè)量和對(duì)介質(zhì)特性例如蒸發(fā)器入口或出口處介質(zhì)溫度或者介質(zhì)的多個(gè)流量測(cè)量中獲得。換句話說，第一信號(hào)不受過熱溫度測(cè)量的影響(過熱溫度還可認(rèn)為是過熱量、過熱度或者過熱狀態(tài))。在制冷劑的前后關(guān)系中，術(shù)語“蒸發(fā)器的出口處”應(yīng)該理解為在蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間制冷劑管道的任何位置。
人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在制冷系統(tǒng)啟動(dòng)和制冷系統(tǒng)工作條件受到干擾或者變化中，過熱溫度通常反應(yīng)相對(duì)較慢。因此，在過熱溫度的測(cè)量上，實(shí)現(xiàn)控制器的整體調(diào)節(jié)也較慢。然而，根據(jù)過熱溫度進(jìn)行的整體調(diào)節(jié)，在此認(rèn)為是為膨脹閥提供控制信號(hào)的共同和確定的方法。因此，值得欣賞的是，本發(fā)明包括一種控制膨脹閥的新穎和有創(chuàng)造性的原則，當(dāng)利用不受過熱溫度影響、而在蒸汽溫度和冷卻介質(zhì)特性的測(cè)量基礎(chǔ)上產(chǎn)生作用的信號(hào)完成控制操作時(shí)，能夠更快速地對(duì)膨脹閥進(jìn)行反應(yīng)調(diào)節(jié)。
應(yīng)該理解，本發(fā)明的控制器和方法可以由電腦的硬件或軟件執(zhí)行。


下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明，其中圖1表示本發(fā)明中安裝著一控制器的制冷系統(tǒng)的示意圖；圖2a和2b表示本發(fā)明中控制器的兩個(gè)實(shí)施例，以及它們?cè)诳刂葡到y(tǒng)中的執(zhí)行情況；圖3表示在包括本發(fā)明控制器的制冷系統(tǒng)中，制冷劑的被測(cè)溫度和過熱溫度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系，特別是表示出對(duì)冷卻介質(zhì)升高溫度的溫度響應(yīng)；圖4表示在現(xiàn)有的制冷系統(tǒng)中，圖5中的溫度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系；圖5表示在現(xiàn)有系統(tǒng)的兩個(gè)不同啟動(dòng)條件下，被測(cè)溫度和過熱溫度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系；圖6表示在本發(fā)明的系統(tǒng)中，圖7中的溫度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系；圖7和8表示本發(fā)明控制器的另一實(shí)施例以及它們?cè)诳刂葡到y(tǒng)中執(zhí)行情況的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示一制冷系統(tǒng)的示意圖，該制冷系統(tǒng)包括一壓縮機(jī)100、一冷凝器102、一膨脹閥104、一蒸發(fā)器106、一控制單元108、一用于冷卻介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)單元110以及第一、第二、第三和第四傳感器112、114、116和118。
第一傳感器112確定蒸發(fā)器內(nèi)的壓力P0，從該傳感器得到蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)溫度T0，即蒸發(fā)器內(nèi)的飽和溫度。另一種方式是，傳感器112可以是一個(gè)直接提供T0測(cè)量值的溫度傳感器，該溫度傳感器可以安裝在和蒸發(fā)器106成整體或者與蒸發(fā)器106連接的管路內(nèi)，且該管路容納著制冷劑氣體和制冷劑液體的混合物。
第二傳感器114確定在蒸發(fā)器的制冷劑出口處的制冷劑溫度S2。該傳感器例如可以是一個(gè)溫度傳感器，該溫度傳感器與蒸發(fā)器106外流動(dòng)的制冷劑熱接觸。
第三傳感器116確定在蒸發(fā)器106入口處被冷卻介質(zhì)的溫度S3。
第四傳感器118確定在蒸發(fā)器106出口處被冷卻介質(zhì)的溫度S4。
最后，需要設(shè)置用于確定被冷卻介質(zhì)的流量 的裝置。例如，如果利用一循環(huán)泵傳送介質(zhì)，可以用泵的旋轉(zhuǎn)速度測(cè)量流量。
如圖2a和2b所示，將代表確定的壓力、溫度和/或流量的信號(hào)，傳送到控制單元108，在該控制單元中對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生一個(gè)到膨脹閥104的控制信號(hào)。如圖2a和2b所示，可以理解從蒸發(fā)器106得到傳感器信號(hào)，因而，傳感器信號(hào)與蒸發(fā)器有關(guān)。例如，蒸發(fā)溫度可以從安裝在與蒸發(fā)器制冷劑出口相距某一距離的管段內(nèi)的壓力傳感器確定。與蒸發(fā)器T0和S2有關(guān)的信號(hào)，通過適用的信號(hào)傳導(dǎo)體傳送到第一相加點(diǎn)120，在此計(jì)算出S2-T0的差值。該差值是對(duì)蒸發(fā)器出口處的制冷劑的過熱量和過熱溫度的測(cè)量。將代表過熱溫度的信號(hào)傳送到第二相加點(diǎn)122，在此對(duì)已確定的過熱溫度和標(biāo)準(zhǔn)過熱溫度之間的差值進(jìn)行確定。該差值作為第一PI元件的輸入信號(hào)，該P(yáng)I元件的輸出被傳送到第三相加點(diǎn)126，在該相加點(diǎn)處，上述輸出作為蒸發(fā)溫度信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)值。將被測(cè)蒸發(fā)溫度也傳送到第三相加點(diǎn)126，在此確定被測(cè)蒸發(fā)溫度和其標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值，該差值作為第二PI元件128的輸入值。第PI元件128的輸出信號(hào)作為膨脹閥的控制信號(hào)，該膨脹閥控制進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量。
從上述說明和圖2a可以明顯地看出，控制器包括一內(nèi)和外控制環(huán)。外環(huán)根據(jù)過熱量S2-T0控制內(nèi)環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)值且控制過熱溫度的標(biāo)準(zhǔn)值。內(nèi)環(huán)根據(jù)蒸發(fā)溫度和由外環(huán)提供的標(biāo)準(zhǔn)值控制進(jìn)入膨脹閥的控制信號(hào)。內(nèi)環(huán)利用從膨脹閥開口度到蒸發(fā)溫度T0作為過熱量函數(shù)的靜態(tài)放大量是線性和充分定義的情況，以及利用蒸發(fā)溫度控制中的原動(dòng)力比過熱量控制中對(duì)應(yīng)的原動(dòng)力快的情況。
本發(fā)明的控制器還包括或和代表壓縮機(jī)容量的信號(hào)一起操作，例如啟動(dòng)步驟的數(shù)量、冷凝器容量、冷凝壓力或者在膨脹閥入口處的制冷劑溫度。
而且，本發(fā)明利用蒸發(fā)壓力(P0)控制中的原動(dòng)力(該控制是對(duì)蒸發(fā)溫度T0進(jìn)行測(cè)量)比過熱控制中(特別是用于整體反饋信號(hào)的控制元件中)的原動(dòng)力快得多的結(jié)論。
按照上述特點(diǎn)和結(jié)論，本發(fā)明控制器的優(yōu)選實(shí)施例具有下列優(yōu)點(diǎn)?；趫D3-6形成的試驗(yàn)，在帶有兩個(gè)獨(dú)立制冷循環(huán)(即兩個(gè)系統(tǒng))的水冷卻器上完成，兩個(gè)系統(tǒng)中每一個(gè)都帶有一往復(fù)壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)具有兩個(gè)容量階梯(steps)，一空氣冷卻冷凝器和一蒸發(fā)器以及與每個(gè)冷凝器相連的頻率轉(zhuǎn)換器。在冷卻器中，將兩個(gè)蒸發(fā)器安裝在同一容器中。蒸發(fā)器是具有四個(gè)制冷劑通徑和單個(gè)共同水側(cè)面的殼狀和管狀蒸發(fā)器。制冷劑是R407c，冷卻器的容量是192.5kW(55TR)。
能夠選定內(nèi)環(huán)的尺寸，這樣就可以在整個(gè)控制頻譜內(nèi)使蒸發(fā)壓力得到穩(wěn)定地控制，同時(shí)，能夠選定外環(huán)內(nèi)控制的尺寸，該外環(huán)控制過熱量下降到某一低值。如圖3所示，其結(jié)果是產(chǎn)生具有高效率的穩(wěn)定壓力和低過熱量。
當(dāng)改變冷卻介質(zhì)的溫度、逐步改變壓縮機(jī)容量、逐步改變壓縮機(jī)容量、逐步改變冷凝器的容量以及改變將被冷卻介質(zhì)的流量時(shí)，頻繁發(fā)生的干擾要求對(duì)內(nèi)環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行微小的調(diào)整。這種干擾最好通過對(duì)內(nèi)環(huán)的控制進(jìn)行補(bǔ)償。由于內(nèi)環(huán)內(nèi)的快速原動(dòng)力，使干擾得到快速補(bǔ)償。
根據(jù)對(duì)靜態(tài)放大的簡(jiǎn)單確定和借助參數(shù)估算例如自動(dòng)調(diào)節(jié)，能使內(nèi)環(huán)的控制參數(shù)優(yōu)化。
外環(huán)的控制參數(shù)不取決于膨脹閥確定的尺寸，而是通過對(duì)靜態(tài)放大特性的測(cè)量來確定。外環(huán)中的控制參數(shù)，在一定程度上取決于安裝有控制器的特殊制冷系統(tǒng)。
對(duì)內(nèi)和外環(huán)的分析表明對(duì)內(nèi)環(huán)的控制明顯地比外環(huán)快。
根據(jù)將被冷卻介質(zhì)的溫度信息，能夠把在啟動(dòng)狀態(tài)下、內(nèi)環(huán)標(biāo)準(zhǔn)值的初始值調(diào)節(jié)為接近最佳值。其結(jié)果是對(duì)壓力(P0)和過熱量(SH)產(chǎn)生快速的反應(yīng)/傳輸，因而在啟動(dòng)后的短時(shí)間內(nèi)可以獲得最佳效率。
在本發(fā)明中，MOP功能(最大工作壓力(Maximum Operating Pressure)、蒸發(fā)壓力上限的設(shè)定)的執(zhí)行，可作為內(nèi)環(huán)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的限制，因而可看作上限T0、T0max。T0的極限值可以作為第一PI元件123的輸出信號(hào)，這樣，如果輸出值超過T0max，送到相加點(diǎn)126的T0標(biāo)準(zhǔn)值被設(shè)定為T0max。
特別需要指出的是，本發(fā)明中控制器的優(yōu)選實(shí)施例解決了依然存在于US5,782,103公開的控制器中的下述問題。
對(duì)內(nèi)環(huán)的放大參數(shù)難于進(jìn)行準(zhǔn)確地調(diào)整，這是因?yàn)樵搮?shù)取決于壓縮機(jī)裝置的階梯尺寸。
過熱控制中放大參數(shù)的調(diào)整，從一個(gè)制冷系統(tǒng)到另一個(gè)各不相同，并且取決于膨脹閥的尺寸。
通過被冷卻介質(zhì)溫度的變化，會(huì)錯(cuò)誤地對(duì)膨脹閥的開度給予補(bǔ)償，該錯(cuò)誤補(bǔ)償會(huì)導(dǎo)致過熱量過高。例如，在升高的介質(zhì)溫度下開口度應(yīng)該增大，以保持過熱量恒定。但是，如圖4所示，前饋信號(hào)內(nèi)放大要素標(biāo)記產(chǎn)生的結(jié)果是在升高的介質(zhì)溫度下減小開口度，因而使過熱量過高。這種情況在圖2a所示的控制器中也經(jīng)常出現(xiàn)，但是，參照附圖2b以及下面的描述可知，上述問題通過考慮被冷卻介質(zhì)(或者將被冷卻的介質(zhì))的溫度而得以解決。
當(dāng)被冷卻介質(zhì)的流量變化時(shí)，開口度也被錯(cuò)誤地給予補(bǔ)償，這一點(diǎn)暗含著流體會(huì)流入壓縮機(jī)的危險(xiǎn)。如圖2b所示，這一問題可以通過考慮蒸發(fā)器出口處的被冷卻介質(zhì)的溫度(S4)而得以解決。
當(dāng)如圖5所示對(duì)過熱信號(hào)只提供整體控制作用時(shí)，向穩(wěn)定工作狀態(tài)進(jìn)行的初始控制操作通常比較慢。
盡管圖2a表述出一控制器，其中，內(nèi)環(huán)控制僅根據(jù)蒸發(fā)溫度實(shí)現(xiàn)，內(nèi)環(huán)的控制還可以通過T0與下列參數(shù)中的一個(gè)或者多個(gè)的結(jié)合而實(shí)現(xiàn)，這些參數(shù)包括圖2b中在蒸發(fā)器入口處將被冷卻的介質(zhì)的溫度(S3)、在蒸發(fā)器出口處將被冷卻的介質(zhì)的溫度(S4)、通過蒸發(fā)器的將被冷卻介質(zhì)的流量 的測(cè)量值。這些變化在圖7中也表示出來。
圖6表示出在圖2b所示的充滿的蒸發(fā)器啟動(dòng)時(shí)以及在壓縮機(jī)階梯向上轉(zhuǎn)換時(shí)控制器的特性。過熱量SH和蒸發(fā)溫度T0的曲線和圖5對(duì)應(yīng)曲線的比較表明圖2b中的控制器能比US5,782,103中的控制器能明顯較快地對(duì)干擾進(jìn)行補(bǔ)償。
根據(jù)蒸發(fā)器外部制冷劑溫度的標(biāo)準(zhǔn)偏差，可以控制外環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)值，其與US6,018,959公開的方法相似。見圖8，標(biāo)準(zhǔn)值S2可以根據(jù)蒸發(fā)溫度進(jìn)行限定，以確保正過熱量。
膨脹閥可以包括任何適用的已知閥，例如步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)閥或者DE19647718和US4,364,238中公開的閥的類型。
PI元件124和128(見圖2a和2b)可由其它適當(dāng)?shù)目刂圃鏟ID元件或者模糊邏輯控制器替代。在PID元件中，內(nèi)和外環(huán)各個(gè)差值的影響，可以至少部分的從反饋信號(hào)中獲得。
在本發(fā)明中，可以提供一第一和/或第二D元件。第一D元件的結(jié)構(gòu)是可以產(chǎn)生第一信號(hào)或者對(duì)第一信號(hào)的產(chǎn)生起作用。第二D元件的結(jié)構(gòu)是可以確定過熱信號(hào)(SH)的導(dǎo)數(shù)。因而，在控制器中可以獲得差值的作用。最好提供第一D元件，使其對(duì)提供給相加點(diǎn)126的第一信號(hào)產(chǎn)生影響，而不是對(duì)提供給相加點(diǎn)122的信號(hào)產(chǎn)生影響，而且可以提供第二D元件，以對(duì)提供給相加點(diǎn)122的信號(hào)產(chǎn)生影響，而不對(duì)提供給相加點(diǎn)126的信號(hào)產(chǎn)生影響。
權(quán)利要求
1.一種控制冷卻介質(zhì)的制冷系統(tǒng)的膨脹閥(104)的控制器，該制冷系統(tǒng)具有一制冷循環(huán)且包括至少一個(gè)壓縮機(jī)(100)、一冷凝器(102)、一用于蒸發(fā)制冷劑且被設(shè)置成與膨脹閥(104)串聯(lián)的蒸發(fā)器(106)；其中膨脹閥利用控制信號(hào)進(jìn)行電控，控制器具體包括在控制信號(hào)產(chǎn)生中，對(duì)第一和第二信號(hào)進(jìn)行加和減的相加點(diǎn)(126)的輸出值；其特征在于所說第一信號(hào)至少從蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度(T0)的測(cè)量和介質(zhì)特性的測(cè)量中獲得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，包括第一和第二控制元件(124、128)，其中第一控制元件(124)具體為對(duì)所說相加點(diǎn)(126)的輸入產(chǎn)生作用，同時(shí)第二控制元件(128)具體為接收所說相加點(diǎn)(126)的輸入和輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，包括另一個(gè)相加點(diǎn)(122)，用于從標(biāo)準(zhǔn)的過熱溫度減去制冷劑的過熱溫度(SH)，過熱溫度(SH)從蒸發(fā)器(106)的制冷劑出口的制冷劑溫度(S2)和所說蒸發(fā)溫度(T0)的差(S2-T0)推導(dǎo)出來；第一控制元件(124)設(shè)置為接收標(biāo)準(zhǔn)過熱溫度和過熱溫度的差值或者從所說差值導(dǎo)出的信號(hào)作為輸入值，并產(chǎn)生一輸出值，即所說的第二信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的控制器，包括一個(gè)內(nèi)控制環(huán)和一個(gè)外控制環(huán)，其中第一控制元件(124)具體為對(duì)內(nèi)環(huán)產(chǎn)生一標(biāo)準(zhǔn)值，內(nèi)環(huán)根據(jù)所說第一信號(hào)和由外環(huán)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)膨脹閥(104)產(chǎn)生控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的控制器，其特征是至少第一和第二控制元件(124、128)中的一個(gè)由下列元件之一構(gòu)成一個(gè)P元件；一個(gè)I元件；一個(gè)D元件；一個(gè)PI元件；一個(gè)PID元件；一個(gè)PD元件；一模糊邏輯元件。
6.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制器，在所說第一信號(hào)的推導(dǎo)中至少包括一個(gè)i.在蒸發(fā)器(106)介質(zhì)入口處的介質(zhì)溫度(S3)；ii.介質(zhì)的流量率 的測(cè)量；以及iii.在蒸發(fā)器(106)介質(zhì)出口處介質(zhì)的溫度(S4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，利用下列公式中至少一個(gè)參數(shù)推導(dǎo)第一信號(hào)I)m.·(S3-S4)/In{(S3-T0)/(S4-T0)};]]>II)(S3-S4)/In{(S3-T0)/(S4-T0)}；III)S3-T0；IV)S4-T0。
8.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的控制器，包括產(chǎn)生所說第一信號(hào)的第一D元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8中任一項(xiàng)所述的控制器，包括確定過熱信號(hào)(SH)的變量的第二D元件。
10.一包括權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的控制器的制冷系統(tǒng)。
11.一種控制冷卻介質(zhì)的制冷系統(tǒng)的膨脹閥(104)的方法，該制冷系統(tǒng)具有一制冷循環(huán)且包括至少一個(gè)壓縮機(jī)(100)、一冷凝器(102)、一用于蒸發(fā)制冷劑且被設(shè)置成與膨脹閥(104)串聯(lián)的蒸發(fā)器(106)；其中膨脹閥利用控制信號(hào)進(jìn)行電控，該方法包括在控制信號(hào)產(chǎn)生中，對(duì)第一和第二信號(hào)進(jìn)行加和減的相加點(diǎn)(126)的輸出值；其特征在于所說第一信號(hào)至少從蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度(T0)的測(cè)量和介質(zhì)特性的測(cè)量中獲得。
全文摘要
一種用于冷卻介質(zhì)的制冷系統(tǒng)的膨脹閥(104)的控制器的結(jié)構(gòu)包括在控制信號(hào)產(chǎn)生中，對(duì)蒸發(fā)器(106)內(nèi)制冷劑蒸發(fā)溫度(T0)的測(cè)量和被冷卻介質(zhì)的特性的測(cè)量，最好不受制冷劑的過熱溫度(SH)測(cè)量的影響?？刂破靼ㄒ籔I元件(128)，該元件成整體且對(duì)膨脹閥產(chǎn)生控制信號(hào)，該膨脹閥對(duì)流入蒸發(fā)器(106)的制冷劑流量進(jìn)行控制；將PI元件(128)設(shè)置在內(nèi)控制環(huán)中，該元件的標(biāo)準(zhǔn)值由外控制環(huán)產(chǎn)生?？刂破髟谥评湎到y(tǒng)的工作條件改變時(shí)對(duì)干擾作出快速反應(yīng)和/或?qū)橘|(zhì)溫度作出快速反應(yīng)，和/或?qū)χ评湎到y(tǒng)啟動(dòng)和保持較低的穩(wěn)定工作狀態(tài)、但是為正過熱量和穩(wěn)定蒸發(fā)壓力的情況作出快速反應(yīng)。
文檔編號(hào)G05D27/02GK1512284SQ20031011810
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月8日
發(fā)明者L·M·詹森, L M 詹森 申請(qǐng)人:丹福斯有限公司