一种空气源热泵变频压缩机的启动控制方法与流程
本发明涉及一种空气源热泵，特别是涉及一种空气源热泵变频压缩机的启动控制方法。
背景技术：
1、当变频压缩机启动时的频率太高或升频太快时，以下问题有可能产生：1)变频压缩机内部的涡旋盘或转子、轴承、曲轴，在润滑油还没完全建立油膜的情况下，从静止直接进入到高速运转，涡其旋盘或转子瞬间受力巨大，容易出现磨损或轴承间隙变大、电机扫膛、压缩机异响、抱轴等问题；2)变频压缩机的电机，从静止瞬间加速至额定转速时，会产生巨大的瞬时启动转矩，通常情况下，启动转矩是正常运行转矩的2-5倍，这个启动转矩通过压缩机的机械结构传递到整个热泵，极易导致热泵的底座的固定螺栓松动、热泵的管路疲劳，甚至引发管路产生共振，使振动问题恶化；3)启动瞬间的冲击电流会使电机产生明显的电磁振动和电磁噪声；剧烈的机械振动直接产生机械噪声；压缩机突然启动/停止会导致制冷剂流量和压力急剧变化，从而在热泵系统的管路和阀门处产生液击、喘振等流体噪音；4)热泵在高频启动的过程中，容易触发变频压缩机过载、排气温度过高、电流过大、模块过热等一系列问题。
技术实现思路
1、本发明的目的旨在提供一种运行稳定可靠的空气源热泵变频压缩机的启动控制方法，以克服现有技术中的不足之处。
2、按此目的设计的一种空气源热泵变频压缩机的启动控制方法，其特征是包括以下步骤：
3、步骤一，热泵上电，进入步骤二；
4、步骤二，热泵的中控器计数n=0，n为当前采样周期的数量，进入步骤三；
5、步骤三，热泵的变频压缩机开始工作运行，进入步骤四；
6、步骤四，中控器将n+1的计算结果赋值给n，进入步骤五；
7、步骤五，中控器根据用户输入的预设温度值ts，计算预设温度值ts与当前采样时刻的实测温度值tc之间的当前温差值e(n)；
8、制热模式时，有e(n)=ts-tc，制冷模式时，有e(n)=tc-ts；进入步骤六；
9、其中，e(n)的单位为℃，e(0)=0，有e(-1)=0；
10、其中，e(n)的单位为℃，e(0)=0，有e(-1)=0；
11、步骤六，中控器计算单个采样周期δt内的频率调整量δf(n)，有δf(n)=kp*[e(n)-e(n-1)]+ki*e(n)*δt+kd*[e(n)-2*e(n-1)+e(n-2)]/δt，进入步骤七；
12、其中，δf(n)的单位为hz；
13、kp为用于决定调节快速性的比例系数，kp的单位为hz/℃，kp的取值范围为1.5～15；
14、ki为用于消除稳态温度偏差的积分系数，ki的单位为hz/(℃.s)，ki的取值范围为0.01～0.5；
15、kd为用于抑制温度超调、预判温度变化趋势的微分系数，kd的单位为hz.s/℃，kd的取值范围为0.5～8；
16、步骤七，中控器判断δf(n)＞rup是否成立，当其成立时，进入步骤十，否则进入步骤八；
17、其中，rup为单个采样周期δt内的升频上限；
18、步骤八，中控器判断δf(n)＜-rdown是否成立，当其成立时，进入步骤十一，否则进入步骤九；
19、其中，rdown为单个采样周期δt内的降频上限；
20、步骤九，m(n)=δf(n)，进入步骤十二，其中，m(n)为限幅值；
21、步骤十，m(n)=rup，进入步骤十二；
22、步骤十一，m(n)=-rdown，进入步骤十二；
23、步骤十二，中控器判断n≥2是否成立，当其成立时，进入步骤二十一，否则进入步骤十三；
24、步骤十三，中控器计算首次运行实际目标频率值ft(n)；
25、有ft(n)=ft(n-1)+m(n)，且n＜2，进入步骤十四；其中，ft(0)=30hz；
26、步骤十四，中控器判断ft(n)＞fmax是否成立，当其成立时，进入步骤十八，否则进入步骤十五；
27、其中，fmax为最大频率，fmax的取值范围为88～102hz；
28、步骤十五，中控器判断ft(n)＜fmin是否成立，当其成立时，进入步骤十九，否则进入步骤十六；
29、其中，fmin为最小频率，fmin的取值范围为28～32hz；
30、步骤十六，中控器判断feco≤ft(n)≤fmax是否成立，当其成立时，进入步骤二十，否则进入步骤十七；
31、其中，feco为能效最优低频，feco的取值范围为38～42hz；
32、步骤十七，ft(n)=feco，进入步骤二十九；
33、步骤十八，ft(n)=fmax，进入步骤二十九；
34、步骤十九，ft(n)=fmin，进入步骤二十九；
35、步骤二十，ft(n)=ft(n)，进入步骤二十九；
36、步骤二十一，中控器计算运行过程中的过程运行实际目标频率值fr(n)，有fr(n)=ft(n-1)+δf(n)，且n≥2，进入步骤二十二；
37、步骤二十二，中控器判断fr(n)＞fmax是否成立，当其成立时，进入步骤二十六，否则进入步骤二十三；
38、步骤二十三，中控器判断fr(n)＜fmin是否成立，当其成立时，进入步骤二十七，否则进入步骤二十四；
39、步骤二十四，中控器判断feco≤fr(n)≤fmax是否成立，当其成立时，进入步骤二十八，否则进入步骤二十五；
40、步骤二十五，fr(n)=feco，进入步骤二十九；
41、步骤二十六，fr(n)=fmax，进入步骤二十九；
42、步骤二十七，fr(n)=fmin，进入步骤二十九；
43、步骤二十八，ft(n)=fr(n)，进入步骤二十九；
44、步骤二十九，继续运行，进入步骤四。
45、本发明采用上述的技术方案后，变频压缩机从低转速开始运行，变频压缩机的内部油膜有充足时间建立，能够避免干摩擦，变频压缩机的涡旋盘、轴承、曲轴不会受到剧烈冲击，极大的降低了变频压缩机的故障率并延长了其使用寿命，并且，空气源热泵机组的振动小、噪音低，配管阀件等也不会出现松动或震裂，从而极大的提高了空气源热泵变频压缩机运行时的可靠性，开机时不再频繁报故障，过载、过流、高压、低压或模块过热的问题出现几率大幅减少，更不会出现 “启动失败→反复重启→更易坏” 的恶性循环，极大的降低了维修率。
46、本发明首先采用增量式 pid 来计算单个采样周期δt内的频率调整量δf(n)，然后进行双层限幅，即对δf(n)进行升频上限或降频上限的限幅，以及对ft(n)或fr(n)进行边界约束的限幅，最后得到合理的实际目标频率值，包括首次运行实际目标频率值ft(n)和过程运行实际目标频率值fr(n)，兼顾稳定性与调节精度，使得本产品能够避免开机时触发高压保护、低压保护、排气高温等故障保护，工作时的排气压力、吸气压力缓慢上升，不会剧烈波动，冷媒流量逐步匹配，液击风险低、整个空气源热泵系统运行平稳且温升变化稳定。
47、综上所述，本发明具有运行稳定可靠的特点。