CN107762954B - 通风机的体积流量控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由变速驱动马达驱动的通风机的体积流量控制方法，包括以下步骤：a.测定通风机所输送的体积流量，体积流量与通风机叶轮转速相关，其中在通风机的出口段中设有由通风机的体积流量驱动的叶轮，检测叶轮的转速并将转速作为通风机的体积流量的参考值，b.检测至少一个通风机参数，所述至少一个通风机参数是驱动马达参数或通风机叶轮转速，c.根据叶轮的转速以及驱动马达参数和/或通风机叶轮转速，确定体积流量的修正函数，为了测定体积流量，在使用修正函数的情况下计算体积流量，d.通过驱动马达调整通风机叶轮转速，以便使计算体积流量与规定的体积流量标称值匹配，借助这种方法能够测定通风机所输送的体积流量并加以调整。

Description

通风机的体积流量控制方法
技术领域
本发明涉及一种由变速驱动马达驱动的通风机的体积流量控制方法。
背景技术
在通风空调技术的众多应用中，需要测定或不间断地控制风扇或通风机的输送体积流量。此外，这类应用对通风机保持最低噪声有着高要求。通风空调技术一般采用鼓形转子通风机，因为鼓形转子通风机即使在受干扰的入流条件下也具有良好的噪声特性。通过恒定转速下功率消耗与体积流量之间的明确关系，可以测定鼓形转子通风机的体积流量。但不足之处在于，与径流式通风机相比，尤其是与风扇叶轮具有后弯叶片的径流式通风机相比，鼓形转子通风机效率较低。
由于效率要求变高，鼓形转子通风机越来越多地被视情况具有后弯叶片的径流式通风机所排挤。然而，在径流式通风机中，恒定转速下功率消耗与体积流量之间不存在明确关系。因此若要测定输送体积流量，就需要采用其他方法。一种已知的解决方案是借助环形管道对通风机的入口喷嘴中的静压进行取样。这种方法能够根据测得静压直接测定体积流量。一般通过管道连接三或四个取压接头并借助软管管道连接压力传感器。但这样一种软管管道会造成较大的安装难度，从而产生较高成本。另一缺点是，输送体积流量与差压之间存在平方关系，当体积流量较小时，这会导致测量精度较差，因为此时的压力信号几乎不再是可测的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种通风机的体积流量控制方法，借助这种方法能够测定通风机所输送的体积流量并加以调整。
本发明用以达成这一目的的解决方案为一种由变速驱动马达驱动的通风机的体积流量控制方法，包括以下步骤：
a.测定通风机所输送的体积流量qV，所述体积流量与通风机叶轮转速nV相关，其中在所述通风机的出口段中设有由所述通风机的体积流量驱动的叶轮，检测所述叶轮的转速nF并将所述转速作为所述通风机的体积流量qV的参考值，
b.检测至少一个通风机参数，其中所述至少一个通风机参数是驱动马达参数或所述通风机叶轮转速nV，
c.根据所述叶轮的转速nF以及所述驱动马达参数和/或所述通风机叶轮转速nV，确定所述体积流量qV的修正函数f，其中为了测定所述体积流量qV，在使用所述修正函数f的情况下计算所述体积流量qV，
d.通过所述驱动马达调整所述通风机叶轮转速nV，以便使所述计算体积流量qV与规定的体积流量标称值qV-标称匹配。
附图说明
图1示出所述叶轮的实际转速nF在不同体积流量qV下的变化与理论上的线性变化nF,理论之间的偏差。
具体实施方式
本发明提出一种由变速驱动马达驱动的通风机的体积流量控制方法，所述方法包括以下方法步骤。首先，测定通风机所输送的体积流量qV，所述体积流量与通风机叶轮转速nV相关，其中在所述通风机的出口段中设有由所述通风机的体积流量驱动的叶轮，检测所述叶轮的转速nF并将所述转速作为所述通风机的体积流量qV的参考值。叶轮的转速理论上与输送体积流量成线性关系，然而，流体中的旋流以及不同的工作状态会导致叶轮理论上的线性转速值与实际转速值之间产生偏差。叶轮仅由通风机叶轮所产生的体积流量驱动。
为了补偿上述偏差，本发明进一步检测至少一个通风机参数，所述通风机参数为驱动马达参数或所述通风机叶轮转速nV。通过这另外一个通风机参数并结合检测到的作为体积流量参考值的叶轮转速nF，可以推断出通风机的实际工作状态。
其中，通过以下方式可以改善体积流量测定精度：根据所述叶轮的转速nF和至少一个其他的值，即所述驱动马达参数和/或所述通风机叶轮转速nV，确定所述体积流量qV的修正函数f。为了测定精确的体积流量qV，在使用所述修正函数f的情况下计算所述体积流量qV。
最后，在计算所述体积流量qV之后，通过对所述驱动马达实施转速调整来改变所述通风机叶轮转速nV，以便使所述计算体积流量qV与规定的体积流量标称值qV-标称匹配。
在所述方法的一项实施方案中，这样来通过所述驱动马达使所述通风机叶轮转速nV与所述规定的体积流量标称值qV-标称匹配，使得所述通风机的输送体积流量qV即使在所述通风机的设备特性曲线或***特性曲线Δp,qV变化的情况下也保持恒定并且与所述规定的体积流量标称值qV-标称相符。
在本发明方法的有利实施方案中，根据所述叶轮的转速nF和所述通风机叶轮转速nV确定所述体积流量qV的修正函数f，从而得到qV＝f(nF,nV)。
作为所述叶轮的转速nF的替代，选择所述驱动马达的测得输出功率P作为所述驱动马达参数，从而得到qV＝f(nF,P)。
在一实施变体中，进一步替代性地将所述驱动马达的被检测到的占空因数(又称“占空率”)用作所述驱动马达参数。此外，所述修正函数中也可以同时使用前述参数中的数个参数，从而得到qV＝f(nF,P,nV,占空因数)。也可以将诸如驱动马达沿***特性曲线的电流强度等参数一并考虑进去，以便尽可能精确地计算体积流量。
通过本发明的方法可以减小通风机的***特性曲线变化时的测量偏差。就算通风机的吸入侧和排出侧的流动条件受到干扰，也能确保较高的体积流量测量精度。通风机的体积流量较小时，也就是体积流量低于最大体积流量的10％时，也是如此。
在本发明方法的改进方案中进一步提出，所述规定的体积流量标称值qV-标称作为特性曲线保存在存储器中。
在改进方案中，将在使用所述修正函数f的情况下计算出来的所述体积流量qV存储在存储器中。在所述方法的一项实施方案中，进一步利用所述计算体积流量qV的大量的这一类的值来生成特性曲线，发生故障时可动用该特性曲线。
所附图1示出所述叶轮的实际转速nF在不同体积流量qV下的变化与理论上的线性变化nF,理论之间的偏差。借助前述修正函数补偿偏差，从而能测定实际体积流量。

Claims (5)

1.一种由变速驱动马达驱动的通风机的体积流量控制方法，包括以下步骤：
a.测定通风机所输送的体积流量qV，所述体积流量qV与通风机叶轮转速nV相关，其中在所述通风机的出口段中设有由所述通风机的体积流量qV驱动的叶轮，检测所述叶轮的转速nF并将所述转速nF作为所述通风机的体积流量qV的参考值，
b.检测至少一个通风机参数，其中所述至少一个通风机参数是驱动马达参数或所述通风机叶轮转速nV，
c.根据所述叶轮的转速nF以及所述驱动马达参数或所述通风机叶轮转速nV，确定所述体积流量qV的修正函数f，其中为了测定所述体积流量qV，在使用所述修正函数f的情况下计算所述体积流量qV，
d.通过所述驱动马达调整所述通风机叶轮转速nV，以便使计算出的所述体积流量qV与规定的体积流量标称值qV-标称匹配，
其中，根据所述叶轮的转速nF和所述通风机叶轮转速nV确定所述体积流量qV的修正函数f，从而得到qV＝f(nF,nV)，或者根据所述叶轮的转速nF和所述驱动马达参数确定所述体积流量qV的修正函数f，所述驱动马达参数为所述驱动马达的被检测到的占空因数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，这样来通过所述驱动马达使所述通风机叶轮转速nV与所述规定的体积流量标称值qV-标称匹配，使得所述通风机的输送体积流量qV保持恒定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述规定的体积流量标称值qV-标称作为特性曲线保存在存储器中。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将在使用所述修正函数f的情况下计算出来的所述体积流量qV存储在存储器中。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用所述计算出的所述体积流量qV的大量的值来生成特性曲线。
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