[发明专利]具有两种工作模式的变频变容空调系统及其控制方法

权利要求书

1.一种具有两种工作模式的变频变容空调系统，包括有由冷凝器（10）、蒸发器（11）、节流阀（12）、压缩机（15）组成的空调制冷系统及驱动压缩机（15）的电动机（16），其特征在于压缩机（15）采用可变容量的压缩机，电动机（16）为具有自起动能力的单相或三相永磁同步电动机；电动机（16）在系统以额定能力输出或最大能力输出时通过工作模式切换电路（14）直接与供电电网相连；电动机（16）在系统低于额定能力输出时通过工作模式切换电路（14）与驱动其运行的变频器（13）连接，变频器（13）与供电电网相连。

2.根据权利要求1所述的具有两种工作模式的变频变容空调系统，其特征在于上述压缩机（15）采用可变容量的压缩机。

3.根据权利要求1所述的具有两种工作模式的变频变容空调系统，其特征在于上述电动机（16）的极对数为1，同步转速为3000转/分。

4.一种根据权利要求1所述的具有两种工作模式的变频变容空调系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

1）系统接到控制信号开始工作；

2）驱动压缩机（15）工作的电动机（16）直接由电网供电，由于电动机（16）具有自起动功能，直接牵入到同步转速而进入到同步运行模式；这时的压缩机（15）的以最大气缸容量工作，冷媒循环以最快的速度建立起蒸发过程与冷凝过程的平衡；

3）当室内环境温度没有达到用户设定的值时，压缩机（15）维持在同步工作模式下运行，这时压缩机根据系统输出能力的需求决定压缩机的气缸容量；当室内环境温度达到用户设定的值时，压缩机（15）由变频器（13）驱动，进入变频运行模式，以便维持室内的环境温度；

4）如果压缩机（15）由变频器（13）驱动能维持室内的环境温度，则系统维持在变频工作模式；如果驱动压缩机（15）的变频器（13）能力输出不足，系统不能维持室内的环境温度，则由电网供电，系统又回到同步工作模式。

5.根据权利要求4所述的具有两种工作模式的变频变容空调系统的控制方法，其特征在于上述步骤1）中，系统接收到控制信号开始工作，驱动压缩机（15）工作的电动机（16）利用自身的起动功能牵入到同步转速，进入同步运行模式。

6.根据权利要求4所述的具有两种工作模式的变频变容空调系统的控制方法，其特征在于上述步骤2）中，系统刚开始进入在同步运行模式的运行阶段，虽然压缩机（15）恒定在同步转速运行，但根据永磁同步电机的特性，电动机（16）的输出功率随着压缩机（15）吸气排气口压差的增大而逐渐增大。

7.根据权利要求4所述的具有两种工作模式的变频变容空调系统的控制方法，其特征在于上述步骤3）中，系统运行进入在同步运行模式阶段，冷媒循环过程快速建立起动态平衡，室内环境温度逼近用户设定的温度；系统判断是否有停机信号，如果有则系统停机；如果没有停机信号，则判断室内环境温度是否达到设定值；当室内环境温度没有达到用户设定的值时，压缩机（15）维持在同步工作模式下运行，这时压缩机的容量根据系统输出能力的需求决定压缩机的气缸容量，如果需要的能力输出大则采用大的工作气缸容量，如果需要的能力输出小则采用小的工作气缸容量；当室内环境温度达到用户设定的值时，压缩机（15）由变频器（13）驱动，进入变频运行模式，以便维持室内的环境温度。

8.根据权利要求4所述的具有两种工作模式的变频变容空调系统的控制方法，其特征在于上述步骤4）中，空调系统工作在变频工作模式，压缩机（15）工作在变频运行模式，通过调节电动机(16)的速度，在较宽范围内调节系统的输出功率，系统保持高效率和高功率因素；系统判断是否有停机信号，如果有停机信号，则系统停机；如果没有停机信号，系统判断通过变频器（13）驱动的压缩机（15）的输出能力是否能维持室内设定的环境温度，当室内环境温度能维持在设定值时，压缩机（15）将维持在变频工作模式下运行，系统提供较小的制冷或制热能力输出；当室内环境温度达不到设定值，表明变频工作模式下压缩机（15）的输出能力不足，系统又工作在同步运行模式，以获得更大的能力输出。