[发明专利]一种电子膨胀阀的驱动控制方法及系统

说明书

本发明提出了一种电子膨胀阀的驱动控制方法及系统，本发明根据电子膨胀阀的开度变化以及电子膨胀阀所处系统的工况参数，通过读取其相应的配置文件，将电子膨胀阀由关闭到开启以及由开启到关闭的两个状态变化分阶段进行控制，通过对每个阶段均施加给步进电机不同的驱动电流和步进频率，克服了不同工况变化时因力矩不足而导致阀门无法开启的问题，避免了阀门卡死现象的产生；且该驱动控制方法能够适用于不同厂家生产的电子膨胀阀的驱动，具有较强的通用性。

技术领域

本发明涉及工业控制领域，尤其是一种电子膨胀阀的驱动控制方法及系统。

背景技术

随着科技的日益发展，环境保护及节能问题正逐步受到关注，工业及商用制冷系统的控制稳定性及能效也越来越受到重视，电子膨胀阀技术是广泛应用于工业及商用制冷系统的提高稳定性及能效的首选方案。从控制实现的角度来讲，电子膨胀阀需要控制器，传感器和执行器三部分来组成，电子膨胀阀的核心是控制器，通过控制器来实现电子膨胀阀的执行。

目前在空调机组内的应用中，不同的工况对电子膨胀阀的力矩要求差距较大，在工况较差时，往往需要较大的力矩；如在冷热交替的季节变换时，需要将电子膨胀阀的入口和出口互换，会导致电子膨胀阀前后压差发生很大的变化，同时温度的变化导致润滑油的特性粘度不同，而恒定的力矩会由于长时间停机或者其他异常情况造成开启过程的卡死现象。

常规电子膨胀阀步进电机调节时有三个关键参数：驱动电流、步进频率和励磁方式；其中，驱动电流决定了电子膨胀阀阀门动作时的所需力矩，而步进频率决定了阀门开启或关闭时的速度。常规算法控制时，这两个参数在阀门调节过程中不能随着系统的变化而变化，适应能力不足，即阀门以相同力矩和步进频率实现开启和关闭的全过程中，会因为系统的应用中，实际的所需的力矩不能满足。

此外，不同的生产厂家的电子膨胀阀所需的驱动电流和步进频率不同，当更换不同品牌的电子膨胀阀后现有的控制方式无法实现高效驱动；且不同生产厂家的电子膨胀阀的生产工艺的高低存在差异，如一些中下游的生产厂家，在焊接过程中缺乏氮气的保护，使得整个制冷系统内存在杂质，杂质进入阀芯的微小间隙后，导致阀门开启或关闭所需的力矩变大，固定的驱动电流无法适应这种工艺问题而造成阀门卡死情况的出现；而工业制冷设备往往安装在较偏远地区，进一步增大了维修和更换的成本。

发明内容

为解决以上问题，本发明提出了一种电子膨胀阀的驱动控制方法及系统。

本发明的主要内容包括：

一种电子膨胀阀的驱动控制方法，包括如下步骤：

获取电子膨胀阀的状态变化；

根据电子膨胀阀的状态变化获取相应的配置文件；

获取电子膨胀阀的开度变化以及电子膨胀阀所处系统的工况参数，根据相应的配置文件，将相应的驱动电流和步进频率分阶段施加给电子膨胀阀的步进电机，控制所述步进电机的力矩；

其中，所述电子膨胀阀的状态变化包括阀门开启状态以及阀门关闭状态，所述阀门开启状态为阀门由关闭变为开启状态，所述阀门关闭状态为阀门由开启变为关闭状态；所述配置文件包括开启配置文件以及关闭配置文件；当所述电子膨胀阀的状态变化为阀门开启状态，运行所述开启配置文件；当所述电子膨胀阀的状态变化为阀门关闭状态时，运行所述关闭配置文件；

所述开启配置文件和所述关闭配置文件均包括基本属性、当前配置参数以及上次配置参数。

优选的，当所述电子膨胀阀的状态变化为阀门开启状态，运行所述开启配置文件，包括如下步骤：

当电子膨胀阀的开度在第一开启阶段时，根据所述电子膨胀阀所处的系统的工况参数，将第一驱动电流以及第一步进频率施加给其步进电机；

当电子膨胀阀的开度在第二开启阶段时，根据所述电子膨胀阀所处的系统的工况参数，将额定驱动电流和额定步进频率施加给其步进电机；