[发明专利]一种变频空调机的功率因数改善方法、系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种变频空调机的功率因数改善方法，该变频空调机包含室内机组以及室外机，室内机组包含若干台室内机，每台室内机电抗器搭载情况相同或不同，所搭载电抗器的电感量相同或不同，在室内机组有电抗器的场合下，室外机通过在至少一个电压周期内的正半周和/或负半周附加PFC动作来减小整机电压过零点与整机电流过零点之间的相位差；其中，所述的附加PFC动作指：在正半周内抬高整机正向电流和/或在负半周内抬高整机负向电流。其优点是：达到改善功率因数的效果。

技术领域

本发明涉及空调器产品技术领域，具体涉及一种变频空调机的功率因数改善(PFC，Power Factor Correction，功率因素校正，是为了抑制电流波形的畸变以及提高功率因素的一种方法)方法、系统及控制方法。

背景技术

在空调器产品中，存在以下几种情况：1、室内机组使用了DC马达，为对策高次谐波而追加电抗器；2、为了达成天埋型室内机高静压化，因此使用了电感量大的电抗器；3、多联机系统中，各个安装电抗器的室内机并联组合起来的方式有很多。

基于上述原因，由于室内机有电抗器的使用，且电感量大，会造成整机电流与整机电压之间存在相位差，功率因数恶化，相位差的角度越大，功率因数越差，整机有功功率越低，从而导致电能利用效率低，因此需要提出一种有效减小整机电压与整机电流之间的相位差从而达到改善功率因数效果的技术实现方案。

关于在室内机没有电抗器的场合下PFC的相关应用，如图1所示，为室内机没有电抗器的场合的室外机组电压电流波形图，该情况下，室内机可以看作为纯阻性负载，同时室外电压和室外电流间不存在相位差，相位差(Φ)为0，此时整个机组的功率因数(cosΦ)为1，图中：

PFC ON开始时间：电压/电流过零点与固定PFC动作的上升沿之间的时间差；

固定PFC动作：在交流电一个周期的正弦波中，每检测到一次电压过零点，等待“PFC ON开始时间”后，PFC动作开启；

在上述室内机没有电抗器的场合下，室外机的“固定PFC动作”是为了提高母线电压以及减少谐波，“PFC ON开始时间”及“PFC动作”次数的设定是固定的；

如图2所示，为室外机连接的室内机中有电抗器的存在的系统图，图中展示了一台室外机与多台具有电抗器存在的室内机组的连接方式，如图3所示，为整机电流与室外机电流以及室内机电流的关系，即整机电流等于室外机电流与室内机组电流之和i_s＝i_内+i_外；

基于上述情况下，由于室外机连接的室内机中有电抗器的存在，使得整机电流滞后于整机电压，结合图4所示，以三台有电抗器的室内机为例(实际一个空调系统中可能有更多的室内机)，计算如下：

同理可得I_B、I_C、φ_B、φ_C：

I_S＝I_A+I_B+I_C+I_外

式中，L为电感(H)，X_L为感抗(Ω)，Φ为相位差(°)；

如图5的电流矢量图所示，室内机电抗器越大，室内机的负载越大，室内机电流与室内机电压之间的相位角就越大，由图可见，随着安装电抗器的室内机台数增加(随着室内机台数的增加或室内机电抗器仕样越大)或室内机φ角越大，整机电流滞后整机电压的φ角越大，功率因数恶化越严重。

发明内容