一种风机电机测量风量的方法技术

本发明专利技术公开了一种风机电机测量风量的方法，其特征在于：它包含如下步骤：A)在电机控制器的微处理器里面建立M个风量点CFMi对应的M个恒风量控制函数Qi＝F(n),其中Q可以是输入功率或者是直流母线电流或者是力矩，n是电机的转速；B)启动电机，进入稳态后，检测电机的实时转速n0和参数Q0,将参数Q0代入上述的若干个风量点CFMi对应的若干个恒风量控制函数Qi＝F(n)得到若干个转速ni，比较实时转速n0与对应若干个转速ni，确定实时检测风量CFM0处于那两个风量点CFMi和CFMi-1之间；C)利插值法计算出实时检测风量CFM0，它能准确判断为空气过滤网堵塞并输出信号报警，且数学模型简单，控制可靠，精度高。

【技术实现步骤摘要】

： 本专利技术涉及一种风机电机测量风量的方法。
技术介绍
： 近几年，随着电器领域竞争日趋激烈，对产品技术要求不断提高，如要求产品节能环保、可控性智能化程度高、开发周期短、噪音小等。作为核心部件——电机，无疑成为解决上述技术问题的关键部件，传统的家用空调里面的电机普遍采用单相交流电机PSC，单相交流电机，效率低，比较耗能、噪音也大，可控性智能程度低。随着电机技术的发展，直流电机逐渐取代交流电机，直流电机带有电机控制器，利用电机控制器实现电流的电子换向的目的，所以行业里也有人简称ECM电机(electronically commutated motor)或者叫直流无刷电机(BLDC MOTOR)，它具有节能环保、可靠性和可控性都比较高、噪音小、容易实现智能化等特点，可以解决单相交流电机的不足，因此，现有的空调里面的单相交流电机逐渐被直流无刷电机或者ECM电机所取替。 中国国内或者亚洲其它国家空调，其直流电机控制板跟空调主板连接，设置有5路的连接信号，分别为：GND端口、VDC端口、VCC端口、VSP端口、FG端口，这种接口基本成为标准的接口，空调主板通过输出VSP电压端口向直流电机控制板输入目标转速，电机通过FG端口反馈电机实际速度，实现直流电机的转速闭环控制。当空调的进、出风口过滤网或风道被堵塞时，空调的出风口风量会下降，影响空调制冷或制热效果。这是空调系统不期望的，为<br>此，在传统BLDC电机上实现恒风量或风量监控/报警功能是必要的。 现有的解决方案：有的在出风口或者风道内加装风压计来判断风量的大小，有的安装风量计来测算风量，但是这样都需要增加格外的硬件，安装布线麻烦，增加额外的成本。
技术实现思路
： 本专利技术的目的是提供风机电机测量风量的方法，能准确判断为空气过滤网堵塞并输出信号报警，且数学模型简单，控制可靠，精度高。 本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。 一种风机电机测量风量的方法，其特征在于：它包含如下步骤： A)在电机控制器的微处理器里面建立M个风量点CFMi对应的M个恒风量控制函数Qi＝F(n),其中Q可以是输入功率或者是直流母线电流或者是力矩，n是电机的转速；i是整数，由1开始到M； B)启动电机，进入稳态后，检测电机的实时转速n0和参数Q0,将参数Q0代入上述的若干个风量点CFMi对应的若干个恒风量控制函数Qi＝F(n)得到若干个转速ni，比较实时转速n0与若干个风量点CFMi对应若干个转速ni，确定实时检测风量CFM0处于那两个风量点CFMi和CFMi-1之间； C)利用确定的两个风量点CFMi和CFMi-1和转速ni和ni-1通过插值法计算出实时检测风量CFM0。 检测风量CFM0＝CFMi+(CFMi-1-CFMi)×(ni-no)÷(ni-ni-1)。 上述所述的函数Qi＝F(n)是这样获得的：先采集原始数据，在风道设备中，针对M个目标风量，从低静压一直调节到高静压，这个静压要能涵盖应用的实际静压范围，在调节静压的过程中，让电机处于恒转速控制，并通过调节电机转速n和参数Q保持风量为目标风量，并记录此时的电机稳态转速n和对应的参数Q，这样，针对M个目标风量，都产生了一组转速n和参数Q，然后通过曲线拟合的方法产生M个目标风量中每一个目标风量对应一个函数Qi＝F(n)。 上述所述的若干个风量点CFMi包括最大的输出风量和最小的输出风量。 上述所述的Qi＝F(n)是一个二阶函数，每个目标风量点对应的函数Q＝C1+C2×n+C3×n2。 上述所述的风机电机采用BLDC电机或ECM电机，包括电机单体和电机控制器，所述的电机单体包括转轴、永磁转子组件、定子组件和机壳组件，永磁转子组件和定子组件形成磁藕合，定子组件包括定子铁芯和卷绕在定子铁芯上线圈绕组，所述的电机控制器包括有微处理器、逆变电路和运行参数检测电路，逆变电路的输出端与线圈绕组连接，运行参数检测电路将检测的信号输入到微处理器，微处理器的输出端控制逆变电路，微处理器里面输入设定目标风量，当实时检测风量CFM0低于设定目标风量，输出信号报警。 上述所述的风机电机工作在恒风量控制模式,微处理器首先测量实际功率是否到达于额定功率，如果测量实际功率达到额定功率，且检测风量与设定风量的偏差达到一定的值时，进行报警；当检测到风量与设定风量有偏差在允许范围内,选择不报警。 上述所述的风机电机工作在恒力矩控制模式,当检测风量与设定风量的偏差达到一定的值时,判断为空气过滤网堵塞并报警。 上述所述的风机电机工作在恒转速控制模式，当检测风量与设定风量的偏差达到一定的值时,判断为空气过滤网堵塞并报警。 本专利技术与现有技术相比，具有如下效果： 1)本专利技术利用在电机控制器的微处理器里面建立M个风量点CFMi对应的M个恒风量控制函数Qi＝F(n)，检测电机的实时转速n0和参数Q0,将参数Q0代入上述的若干个风量点CFMi对应的若干个恒风量控制函数Qi＝F(n)得到若干个转速ni，比较实时转速n0与若干个风量点CFMi对应若干个转速ni，确定实时检测风量CFM0处于那两个风量点CFMi和CFMi-1之间，并利用插值法计算出实时检测风量CFM0，数学模型简单，控制可靠，精确度高。 2)利用风机电机作为检测风量的元件，当检测风量Q1与设定风量Q0的偏差达到一定的值时，判断为空气过滤网堵塞并输出信号报警，无需增加任何硬件，安装简便，成本低； 3)风机电机工作在恒风量的控制模式，微处理器首先测量实际功率是否到达额定功率，如果测量实际功率达到额定功率，再判断检测风量Q1与设定风量Q0的偏差，方案简单，微处理器运算量小，可行性高。 上述所述的函数Qi＝F(n)是这样获得的：先采集原始数据，在风道设备中，针对M个目标风量，从低静压一直调节到高静压，这个静压要能涵盖应用的实际静压范围，在调节静压的过程中，让电机处于恒转速控制，并通过调节电机转速n和参数Q保持风量为目标风量，并记录此时的电机稳态转速n和对应的参数Q，这样，针对M个目标风量，都产生了一组转速n和参数Q，然后通过曲线拟合的方法产生M个目标风量中每一个目标风量对应一个函数Qi＝F(n)，上述M个风量点指至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风机电机测量风量的方法，其特征在于：它包含如下步骤：A)在电机控制器的微处理器里面建立M个风量点CFMi对应的M个恒风量控制函数Qi＝F(n),其中Q可以是输入功率或者是直流母线电流或者是力矩，n是电机的转速；i是整数，由1开始到M；B)启动电机，进入稳态后，检测电机的实时转速n0和参数Q0,将参数Q0代入上述的若干个风量点CFMi对应的若干个恒风量控制函数Qi＝F(n)得到若干个转速ni，比较实时转速n0与若干个风量点CFMi对应若干个转速ni，确定实时检测风量CFM0处于那两个风量点CFMi和CFMi‑1之间；C)利用确定的两个风量点CFMi和CFMi‑1和转速ni和ni‑1通过插值法计算出实时检测风量CFM0。

【技术特征摘要】
1.一种风机电机测量风量的方法，其特征在于：它包含如下步骤：
A)在电机控制器的微处理器里面建立M个风量点CFMi对应的M个恒风量
控制函数Qi＝F(n),其中Q可以是输入功率或者是直流母线电流或者是力矩，n
是电机的转速；i是整数，由1开始到M；
B)启动电机，进入稳态后，检测电机的实时转速n0和参数Q0,将参数Q0
代入上述的若干个风量点CFMi对应的若干个恒风量控制函数Qi＝F(n)得到若干
个转速ni，比较实时转速n0与若干个风量点CFMi对应若干个转速ni，确定实时
检测风量CFM0处于那两个风量点CFMi和CFMi-1之间；
C)利用确定的两个风量点CFMi和CFMi-1和转速ni和ni-1通过插值法计算
出实时检测风量CFM0。
2.根据权利要求1所述的一种风机电机测量风量的方法，其特征在于：检
测风量CFM0＝CFMi+(CFMi-1-CFMi)×(ni-no)÷(ni-ni-1)。
3.根据权利要求1或2所述的一种风机电机测量风量的方法，其特征在于：
上述所述的函数Qi＝F(n)是这样获得的：先采集原始数据，在风道设备中，针
对M个目标风量，从低静压一直调节到高静压，这个静压要能涵盖应用的实际
静压范围，在调节静压的过程中，让电机处于恒转速控制，并通过调节电机转
速n和参数Q保持风量为目标风量，并记录此时的电机稳态转速n和对应的参
数Q，这样，针对M个目标风量，都产生了一组转速n和参数Q，然后通过曲
线拟合的方法产生M个目标风量中每一个目标风量对应一个函数Qi＝F(n)。
4.根据权利要求1或2所述的一种风机电机测量风量的方法，其特征在于：
若干个风量点CFMi包括最大的输出风量和最小的输出风量。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继忠，周一桥，张政，赵勇，张先胜，孙海荣，
申请(专利权)人：中山大洋电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44