一种空气悬浮离心风机恒定流量控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种空气悬浮离心风机恒定流量控制方法及系统，属于离心风机技术领域，包括：数据采集设备、控制面板、变频器、离心风机和电动机，所述数据采集设备、控制面板、变频器和离心风机之间均为电性连接，所述变频器的输出端与离心风机的电机连接，所述数据采集设备安装于离心风机的表面，所述控制面板包括显示模块、控制模块、数据传输模块、数据备份模块、网络通信模块和电源模块，所述显示模块用于对该系统内的数据进行操作指令显示，所述控制模块用于控制面板对该系统内多个构件进行控制。本发明专利技术可以降低离心风机经过长时间工作出现喘振或负载超限现象的概率，同时实现自动对离心分机流量进行恒定控制。对离心分机流量进行恒定控制。对离心分机流量进行恒定控制。

【技术实现步骤摘要】
一种空气悬浮离心风机恒定流量控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及离心风机
，更具体地说，涉及一种空气悬浮离心风机恒定流量控制方法及系统。

技术介绍

[0002]离心风机是一种从动的流体机械，它依靠输入的机械能，提高气体压力并将气体排出。离心风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送等。离心风机是根据动能转换为势能的原理，利用高速旋转的叶轮将气体加速，然后减速、改变流向，使动能转换成势能。
[0003]离心风机在工作时，采用到电动机的定子线电压，而电动机输出功率的大小，反映了离心风机管网内消耗在各种阻力上的损耗变化多少，这些损耗和离心风机管网内的静压变化是一致的，因此风机本身在工作时需要对转速、压力、温度和流量进行控制已达到恒定工作的效果，现实生活生产中，工作人员主要采用手动控制方式对离心风机的工作状态进行调节，该方式控制精度差，工作量大，为此我们提出一种空气悬浮离心风机恒定流量控制方法及系统。

技术实现思路

[0004]1.要解决的技术问题
[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种空气悬浮离心风机恒定流量控制方法及系统。本专利技术可以降低离心风机经过长时间工作出现喘振或负载超限现象的概率，同时实现自动对离心分机流量进行恒定控制。
[0006]2.技术方案
[0007]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案：<br/>[0008]一种空气悬浮离心风机恒定流量控制方法及系统，包括：数据采集设备、控制面板、变频器、离心风机和电动机，所述数据采集设备、控制面板、变频器和离心风机之间均为电性连接，所述变频器的输出端与离心风机的电机连接，所述数据采集设备安装于离心风机的表面，所述控制面板包括显示模块、控制模块、数据传输模块、数据备份模块、网络通信模块和电源模块，所述显示模块用于对该系统内的数据进行操作指令显示，所述控制模块用于控制面板对该系统内多个构件进行控制，同时对模拟信号进行处理，所述数据传输模块用于将该系统内的数据与其他智能终端进行数据交互，所述数据备份模块用于对系统内的数据进行备份和存储，所述网络通信模块用于将该系统与网络进行连接，所述网络通信模块可以与5G、4G、局域网和WIFI进行连接，所述电源模块用于对该系统内的构件进行供电，所述控制模块内包括AD转换单元、PWM脉冲处理单元和控制单元，所述控制单元包括转速控制单元和电压控制单元，所述转速控制单元用于控制离心风机和电动机的输出轴的转速，所述电压控制单元用于调节电源模块提供电流的电压，所述变频器内设置有整流模块
和逆变模块，所述电动机选用额定转速为1050r/min，输出功率为350W的无刷直流电机。
[0009]作为本专利技术的一种优选方案，所述数据采集设备包括：空气流量传感器、电流传感器、电压传感器、功率传感器、转速传感器、温度传感器和压力传感器，所述空气流量传感器用于实时采集离心风机工作时出风口空气流量的数值，所述电流传感器用于实时采集离心风机工作时的电流值，所述电压传感器用于实时采集离心风机工作时的电压值，所述功率传感器用于实时采集离心风机工作时的功率值，所述转速传感器用于实时采集离心风机工作时的转速值，所述温度传感器用于实时采集离心风机工作时的温度值，所述压力传感器用于实时采集离心风机工作时出风口的压力值。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案，所述AD转换单元用于将模拟信号转换成数字信号，所述模拟信号包括积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ
‑
Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型模拟信号，所述AD转换单元用来将一定的电路将模拟量转变为数字量，所述模拟量为电压、电流、压力、温度、空气流量、功率、转速数值和声音非电信号，且所述AD转换单元转换前，需将输入到所述AD转换单元的输入信号必须经过数据采集设备把各种物理量转换成数字信号。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案，所述PWM脉冲处理单元利用控制面板的数字输出来对模拟电路进行控制，所述PWM脉冲处理单元根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变，且PWM脉冲处理单元使电源模块的输出电压在工作条件变化时保持恒定。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案，所述整流模块用于交流电变直流电，调整电流的形态，或对电流的形态进行调整，所述整流模块将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这种变换的功率流向是由电源传向负载，所述逆变模块是把直流电能转变成交流电(220v50HZ正弦或方波)，所述逆变模块由逆变桥、控制逻辑、滤波电路、整流二极管和晶闸管组成，且逆变桥、控制逻辑、滤波电路、整流二极管和晶闸管之间为电性连接。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案，所述控制方法包括：定转速控制方式、定流量控制方式和定压力控制方式，尽管控制面板的型号会有不同，但实际上它们的基本操作都相似；
[0014]使用恒定的空气流量时选择控制离心风机的转速，所述定转速控制方式基于吸入空气的温度而调整转速，假定离心风机在定转速控制模式下运行，工况点在A点，当出口压力变化时，工况点将沿定转速曲线移动到曲线的另一点；
[0015]使用恒定的空气流量时选择定流量控制方式，所述定流量控制方式基于吸入空气的温度而调整空气流量，假定离心风机在定流量控制方式下运行，工况点在A点，当离心风机的背压发生变化时，控制面板将会自动改变电动机转速以使得出口流量恒定，同时工况点将沿垂直方向移动到另一点；
[0016]使用恒定的空气压力时选择定压力控制方式，所述定压力控制方式基于吸入空气的温度而调整空气流量，假定离心风机在定气压控制模式下运行，工况点在A点，当离心风机的风量发生变化时，控制面板将会自动改变电机转速以使得出口压力恒定，工况点将沿水平方向移动到另一点。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，所述离心风机恒定流量数值检测方法为：在控制面板中输入气流量的设定值Q，选择任一速度V运行离心风机，稳定运行后，通过数据采集设备采样此时的离心风机线电压，根据电压反馈值和流量设定值Q，得出现在流量和速度的比例
常数K，计算应该达到的速度V＝Q/K，调节转速达到V，再根据电压反馈值得出下一个比例常数K，计算应达到的速度V，这样循环便可以测出离心风机恒定流量数值检测。
[0018]一种空气悬浮离心风机恒定流量控制方法，包括：
[0019]S1、通过控制面板选择手动控制模式、本地自动控制模式和远程自动控制模式其中的一种，手动控制模式通过控制面板的开启/停止按钮来控制离心风机和电动机的启停，离心风机和电动机的工作速率由控制面板的选择开关控制，本地自动控制模式通过控制面板的开启/停止按钮来控制离心风机和电动机的启停，用户通过控制面板输入所需的流量值，该系统会自动控制离心风机和电动机以适应流量调节，远程自动控制模式通过控制面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气悬浮离心风机恒定流量控制系统，其特征在于，包括：数据采集设备、控制面板、变频器、离心风机和电动机，所述数据采集设备、控制面板、变频器和离心风机之间均为电性连接，所述变频器的输出端与离心风机的电机连接，所述数据采集设备安装于离心风机的表面，所述控制面板包括显示模块、控制模块、数据传输模块、数据备份模块、网络通信模块和电源模块，所述显示模块用于对该系统内的数据进行操作指令显示，所述控制模块用于控制面板对该系统内多个构件进行控制，同时对模拟信号进行处理，所述数据传输模块用于将该系统内的数据与其他智能终端进行数据交互，所述数据备份模块用于对系统内的数据进行备份和存储，所述网络通信模块用于将该系统与网络进行连接，所述网络通信模块可以与5G、4G、局域网和WIFI进行连接，所述电源模块用于对该系统内的构件进行供电，所述控制模块内包括AD转换单元、PWM脉冲处理单元和控制单元，所述控制单元包括转速控制单元和电压控制单元，所述转速控制单元用于控制离心风机和电动机的输出轴的转速，所述电压控制单元用于调节电源模块提供电流的电压，所述变频器内设置有整流模块和逆变模块，所述电动机选用额定转速为1050r/min，输出功率为350W的无刷直流电机。2.根据权利要求1所述的一种空气悬浮离心风机恒定流量控制系统，其特征在于，所述数据采集设备包括：空气流量传感器、电流传感器、电压传感器、功率传感器、转速传感器、温度传感器和压力传感器，所述空气流量传感器用于实时采集离心风机工作时出风口空气流量的数值，所述电流传感器用于实时采集离心风机工作时的电流值，所述电压传感器用于实时采集离心风机工作时的电压值，所述功率传感器用于实时采集离心风机工作时的功率值，所述转速传感器用于实时采集离心风机工作时的转速值，所述温度传感器用于实时采集离心风机工作时的温度值，所述压力传感器用于实时采集离心风机工作时出风口的压力值。3.根据权利要求1所述的一种空气悬浮离心风机恒定流量控制系统，其特征在于，所述AD转换单元用于将模拟信号转换成数字信号，所述模拟信号包括积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ
‑
Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型模拟信号，所述AD转换单元用来将一定的电路将模拟量转变为数字量，所述模拟量为电压、电流、压力、温度、空气流量、功率、转速数值和声音非电信号，且所述AD转换单元转换前，需将输入到所述AD转换单元的输入信号必须经过数据采集设备把各种物理量转换成数字信号。4.根据权利要求1所述的一种空气悬浮离心风机恒定流量控制系统，其特征在于，所述PWM脉冲处理单元利用控制面板的数字输出来对模拟电路进行控制，所述PWM脉冲处理单元根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变，且PWM脉冲处理单元使电源模块的输出电压在工作条件变化时保持恒定。5.根据权利要求1所述的一种空气悬浮离心风机恒定流量控制系统，其特征在于，所述整流模块用于交流电变直流电，调整电流的形态，或对电流的形态进行调整，所述整流模块将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这种变换的功率流向是由电源传向负载，所述逆变模块是把直流电能转变成交流电(220v50HZ正弦或方波)，所述逆变模块由逆变桥、控制逻辑...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈皓，陈玉华，陈益文，陈晓生，
申请(专利权)人：江苏中浮动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：