一种电机及空调风机系统的恒风量控制方法技术方案

技术编号:12478782 阅读:97 留言:0更新日期:2015-12-10 15:20
本发明专利技术涉及一种电机的恒风量控制方法,步骤1)先建立任意力矩和转速下计算风量的函数关系Q=F(T,n,V);步骤2)输入的目标风量Qref;步骤3)启动电机,使电机进入稳态;步骤4)记录这时候的稳态力矩T,并计算出该稳态下的风量Qc;步骤5)比较目标风量Qref与计算风量Qc,若两者相等或相当,则电机维持当前转速进入稳态;若两者不相等或不相当,则电机提升或减少转速n;步骤6)电机经调整转速进入稳态后,重新记录该调整转速下的稳态力矩T,并计算风量Qc;步骤7)重复步骤5和6,直到计算风量Qc与目标风量Qref相等或相当,电机进入稳态。它控制精度高、风量计算数学模型简单便捷,实施成本低,可以自动适应在广泛的静压范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
在家用空调的室内通风管道里,静压往往随着时间的流逝而变化,比如因为管道 积灰或者过滤器堵塞。静压也因为管道的安装不同而往往高于厂商实验室的标称系统时的 标准静压。恒风量控制可以在这些情况下给用户带来恒定的风量,从而在广泛的静压条件 下维持舒适的通风,制冷或制热的效果。 为了实现恒风量控制,一些技术方案采用直接安装风量计,不仅提高成本,还带来 潜在的因为风量计失效导致控制失败的风险。当前空调厂商大多采用无风量计的恒风量控 制方法。 另外,一些技术方案要监视静压的变化来调速,如:美国专利US4806833,通过检 测静压来调整转速,达到恒风量的目的。美国专利US201000298993A1,通过直接测量外部静 压来决定风量,这需要事先把静压与风量的关系测量出来,电机力矩然后通过在指定风量 下对应的静压来计算。监视静压的变化来调速,有的计算公式设计到对数计算或者高阶多 项式,这需要电机控制器的微处理器MCU具有较强大的计算能力,进一步提高了成本。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种电机的恒风量控制方法,该方法效率高、速度快、控 制精度高、风量计算数学模型简单便捷,实施成本低,可以自动适应在广泛的静压范围。 本专利技术的电机的恒风量控制方法的技术方案如下: -种电机的恒风量控制方法,它包括如下步骤过程: 步骤1)电机控制器的微处理器接受外部输入的目标风量Qraf; 步骤2)电机控制器控制电机启动,使电机达到一定转速并进入稳态; 步骤3)记录这时候的稳态转矩T和转速n,并通过查表法获得该转速η下的调整 系数V,然后根据计算风量的函数关系Q = F(T,η,V)里的方程计算出该稳态下的风量Q。, 其中Q是风量,T是力矩,η是转速,V是调整系数,多个转速段都有一个对应的调整系数V ; 步骤4)电机控制器的微处理器比较目标风量Qraf与计算风量Q。,若目标风量Q raf与计算风量Q。相等或相当,则电机维持当前转速进入稳态工作并记录该稳态下的力矩T ; 若目标风量Qraf大于计算风量Q。,电机控制器提升转速η,若目标风量Qraf少于计算风量Q。, 电机控制器的微处理器减少转速η ; 步骤5)电机经调整转速进入稳态后,重新记录提升或者减少转速后的稳态力矩 Τ,并再次查表获取新转速下的V值,然后重新计算风量Q。; 步骤6)重复步骤4和步骤5,直到计算风量Q。与目标风量Q 相等或相当,停止 调整转速,电机进入稳态,同时记录该稳态下的力矩T。 上述所述的步骤6)后面还有步骤7),如果外部系统发生改变,导致力矩和输出风 量变化,这时电机控制器通过比较新的稳态力矩和步骤4或步骤6里的力矩可以知道输出 风量已经发生了变化,重复步骤3、步骤4、步骤5和步骤6。 上述的计算风量的函数是: 上述所述的基准转速nbase的范围在30% η _到80% η _之间,其中η _是电机最 大转速。 上述所述函数关系Q = F(T,η,V)中调整系数V值在0. 1到2之间变化。 上述所述步骤4和步骤6)所述的计算风量Q。与目标风量Q 相等或相当,指计 算风量Q。在目标风量Q ±误差窗口之内,目标风量Qraf的误差窗口 一般在1 %到2 %范围 内。 上述所述步骤4)所述的电机控制器提升或减少转速n,主要指在步骤4)所述当前 转速下按每次至少1% nmax的步长顺序提升或减少,或者可以让新转速=当前转速X(目标 风量Qraf/当前计算风量Q。)。 上述所述的函数关系Q = F(T,n,V)是利用基准转速nb_和其他转速下的不同 外部静压情况下力矩和风量参数的原始数据来获得的,将电机安装在风轮上放在一个空调 设备里面,设置好电机在恒转速工作状态,在不大于最大转速的范围内,选择包括基准转速 在内的多个转速的值,使电机在每个转速工作,并依次改变系统的外部静压,来采集包括力 矩,风量参数的原始数据。 本专利技术的空调风机系统的恒风量控制方法的技术方案如下: -种空调风机系统的恒风量控制方法,所述的空调风机系统包括电机和风轮,所 述的电机包括电机控制器、定子组件和转子组件,它包括如下步骤过程: 步骤1)电机控制器的微处理器接受外部输入的目标风量Qraf; 步骤2)电机控制器控制电机启动,使电机达到一定转速并进入稳态; 步骤3)记录这时候的稳态转矩T和转速n,并通过查表法获得该转速η下的调整 系数V,然后根据计算风量的函数关系Q = F(T,η,V)里的方程计算出该稳态下的风量Q。, 其中Q是风量,T是力矩,η是转速,V是调整系数,多个转速段都有一个对应的调整系数V ; 步骤4)电机控制器的微处理器比较目标风量Qraf与计算风量Q。,若目标风量Q raf与计算风量Q。相等或相当,则电机维持当前转速进入稳态工作并记录该稳态下的力矩T ; 若目标风量Qraf大于计算风量Q。,电机控制器提升转速η,若目标风量Qraf少于计算风量Q。, 电机控制器的微处理器减少转速η ; 步骤5)电机经调整转速进入稳态后,重新记录提升或者减少转速后的稳态力矩 Τ,并再次查表获取新转速下的V值,然后重新计算风量Q。; 步骤6)重复步骤4和步骤5,直到计算风量Q。与目标风量Q 相等或相当,停止 调整转速,电机进入稳态,同时记录该稳态下的力矩T。 上述所述的步骤6)后面还有步骤7),如果外部系统发生改变,导致力矩和输出风 量变化,这时电机控制器通过比较新的稳态力矩和步骤4或步骤6里的力矩可以知道输出 风量已经发生了变化,重复步骤3、步骤4、步骤5和步骤6。 上述的计算风量的函数是: 上述所述的基准转速nbase的范围在30% η _到80% η _之间,其中η _是电机最 大转速。 上述所述函数关系Q = F(T,η,V)中调整系数V值在0. 1到2之间变化。 上述所述步骤4和步骤6)所述的计算风量Q。与目标风量Q 相等或相当,指计 算风量Q。在目标风量Q ±误差窗口之内,目标风量Qraf的误差窗口 一般在1 %到2 %范围 内。 上述所述步骤4)所述的电机控制器提升或减少转速n,主要指在步骤4)所述当前 转速下按每次至少1% nmax的步长顺序提升或减少,或者可以让新转速=当前转速X(目标 风量Qraf/当前计算风量Q。)。 函数的建立过程如下:设置好电机在恒转速工作模式,在不大于最大转速的范围 内,选择包括基准转速在内的多个转速的值,使电机在每个转速工作,并依次改变系统的外 部静压,来采集包括力矩,风量参数的原始数据,在电机控制器的微处理器里面建立计算风 量的函数关系Q = F(T,n,V),其中Q是风量,T是力矩,η是转速,V是调整系数,多个转速 段都有一个对应的调整系数V,并输入到电机控制器的微处理器里面; 本专利技术与现有技术相比具有如下优点:1)通过设置好电机在恒转速工作模式,在 不大于最大转速的范围内,选择包括基准转速在内的多个转速值,使电机在每个转速工作, 并依次改变系统的外部静压,来采集包括力矩,风量参数的原始数据,获得不同转速下对应 的调整系数V的对照表,利用在不同转速在不同外部静压情况下力矩和风量参数的原始数 据,得到计算风量的函数关系Q = F(T,n,V),计算风量的数学模型只有一阶或二阶的函数, 非常简单,简化计算,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机的恒风量控制方法,其特征在于:它包括如下步骤过程:步骤1)电机控制器的微处理器接受外部输入的目标风量Qref;步骤2)电机控制器控制电机启动,使电机达到一定转速并进入稳态;步骤3)记录这时候的稳态转矩T和转速n,并通过查表法获得该转速n下的调整系数V,然后根据计算风量的函数关系Q=F(T,n,V)里的方程计算出该稳态下的风量Qc,其中Q是风量,T是力矩,n是转速,V是调整系数,多个转速段都有一个对应的调整系数V;步骤4)电机控制器的微处理器比较目标风量Qref与计算风量Qc,若目标风量Qref与计算风量Qc相等或相当,则电机维持当前转速进入稳态工作并记录该稳态下的力矩T;若目标风量Qref大于计算风量Qc,电机控制器提升转速n,若目标风量Qref少于计算风量Qc,电机控制器的微处理器减少转速n;步骤5)电机经调整转速进入稳态后,重新记录提升或者减少转速后的稳态力矩T,并再次查表获取新转速下的V值,然后重新计算风量Qc;步骤6)重复步骤4和步骤5,直到计算风量Qc与目标风量Qref相等或相当,停止调整转速,电机进入稳态,同时记录该稳态下的力矩T。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡戈张先胜
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

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