CN110925952A - 通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法 - Google Patents

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CN110925952A CN201911283564.XA CN201911283564A CN110925952A CN 110925952 A CN110925952 A CN 110925952A CN 201911283564 A CN201911283564 A CN 201911283564A CN 110925952 A CN110925952 A CN 110925952A
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Abstract

本发明涉及电器设备的技术领域，尤其涉及一种通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法。这种通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法包括一个带控制器的电机，电机连接风机负载，电机工作在转速控制模式、转矩控制模式或者风量控制模式，这种通过电机提供滤网堵塞检测功能的实现方法对于反馈滤网脏堵的信号不仅准确而且不增加额外成本，电机自动判断应用负载的滤网脏堵情况，并通过一定形式传输给应用负载实现相应控制，可以直接通过电机自动、准确和有效地提供滤网寿命的信号，及时提醒用户更换过滤器上的过滤网，更加智能和人性化，方便用户使用。

Description

通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法
技术领域
本发明涉及一种，尤其涉及一种通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法。
背景技术
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。因此传统的交流电机逐渐被直流电机所取代。
净化器，新风，空调等电器都是直流电机和电源主板连接，主板通过控制VSP信号调整电机转速，电机反馈FG信号作为转速给到电源主板，从而实现转速闭环调节。当出风口、进风口或者滤网脏堵时，风机的转速不变，风量下降，从而净化、制冷、制热效果会下降。
空调、净化器或者新风设备在使用过程中需要更换滤网，而滤网脏堵情况的判断，在目前通用的检测方式一是根据时间来判断滤网的脏堵情况，非常不准确；二是根据压力传感器判读滤网的脏堵情况，增加额外成本；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。
CN 105444340 B专利方案提到的是裸电机加设备控制电源板的方案，该方案主要针对交流电机本体与设备电源板相结合实现滤网堵塞检测，设备电源板实现对电机的所有控制，包括怎样实现恒转速、恒转矩、恒风量闭环运行，启停，设定转速、转矩、风量，针对电机的各种保护和设备的显示、风阀的控制等。而目前市面上的电机都已经逐步在切换成直流电机，直流电机已经具备了控制电机恒转速、恒转矩、恒风量闭环运行的能力，并实现电机的各种保护；而通用的设备电源板只需具备：启停电机，设定转速、转矩、风量，控制设备显示和风阀等。该申请的技术方案只能提供滤网堵塞时刻的报警信号，并无法实时提供滤网脏堵情况的百分比显示。该申请的技术方案中提到恒风量控制模式下，如果测试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，判断为空气过滤网堵塞并报警，该方案要求滤网堵塞时电机的工作区域为图3中C点以后，如果滤网脏堵时刻发生在C点以前就无法判断。该申请的技术方案中提到恒转矩、恒转速控制模式下，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，这两种控制模式下，也需要实时计算风量，就必须提前测试好风量计算曲线预设到电源板程序中，既增加前期匹配的工作量，同时设备电源板程序的通用性也不强，并且同一型号风机的风量计算结果受单台电机差异性的影响，导致偏差。该申请的技术方案中提到恒转矩控制模式下，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。恒转矩控制模式下，会对风量的输出有所补偿，因此整个过程风量的下降不是很大，因此采用风量作为滤网堵塞的判断依据会降低精确度。
发明内容
本发明旨在解决上述缺陷，提供一种通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法。
为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法包括一个带控制器的电机，电机连接风机负载，电机包括控制线路板、转轴、转子组件、定子组件和机壳组件，风机负载为一个不带电机的风轮，包括过滤网、管道、进风口、出风口和外壳组件，电机工作在转速控制模式、转矩控制模式或者风量控制模式，
当电机工作在转速控制模式时：
首先在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转矩Toff，电机运行过程中，不断比较当前电机转矩和Toff的大小，检测到当前电机转矩小于Toff时，电机输出滤网堵塞报警；
当电机工作在转矩控制模式时:
首先在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转速Noff，电机运行过程中，不断比较当前电机转速和Noff的大小，检测到当前电机转速大于Noff时，电机输出滤网堵塞报警；
当电机工作在风量控制模式时：
在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转速Noff。电机运行过程中，不断比较当前电机转速和Noff的大小。检测到当前电机转速大于Noff时，电机输出滤网堵塞报警。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述当电机工作在转速控制模式时：
第一步，提前设定滤网寿命终止点A点的转矩值Toff和干净滤网的转矩值Ton；
第二步，开启设备，电机先运行到固定转速N01分钟，检测1分钟内电机的当前平均转矩值，进行滤网堵塞检测，若当前转矩值小于等于滤网寿命终止点转矩值Toff则输出滤网堵塞报警信号，提示需要更换滤网，反之，若当前转矩值大于滤网寿命终止点转矩值Toff ，可根据当前转矩值和Ton、Toff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换转速到设备被选择的档位，进行下一步；
第三步，当检测到设备连续运行达到24小时，切换转速到固定转速N0运行1分钟，检测1分钟内电机的当前平均转矩值，进行滤网堵塞检测，若当前电机转矩值小于滤网寿命终止点转矩值Toff，则输出滤网堵塞报警信号；反之，若当前转矩值大于滤网寿命终止点转矩值Toff ，可根据当前转矩值和干净滤网的转矩值Ton，滤网寿命终止点转矩值Toff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换转速到设备被选择的档位；
第四步，重复上一步过程，直至输出滤网堵塞报警信号。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述当电机工作在转矩控制模式时:
第一步，提前设定滤网寿命终止点A点的转速值Noff和干净滤网的转速值Non；
第二步，开启设备，电机先运行到固定转矩T01分钟，检测1分钟内电机的当前平均转速值，进行滤网堵塞检测，若当前转速值大于等于滤网寿命终止点转速值Noff则输出滤网堵塞报警信号，提示需要更换滤网，反之，若当前转速值小于滤网寿命终止点转速值Noff，可根据当前转速值和Non，Noff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换转矩到设备被选择的档位，进行下一步；
第三步，当检测到设备连续运行达到24小时，切换转矩到固定转矩T0运行1分钟，检测1分钟内电机的当前平均转速值，进行滤网堵塞检测，若当前电机平均转速值大于滤网寿命终止点转速值Noff，则判定为滤网寿命终止点，输出滤网堵塞报警信号；反之，若当前平均转速值小于滤网寿命终止点转速值Noff，可根据当前平均转速值和Non、Noff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换转矩到设备被选择的档位；
第四步，重复上一步过程，直至输出滤网堵塞报警信号。
根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述当电机工作在风量控制模式时：
第一步，提前设定滤网寿命终止点A点的转速值Noff和干净滤网的转速值Non；
第二步，开启设备，电机先运行到固定风量F01分钟，检测1分钟内电机的当前平均转速值，进行滤网堵塞检测，若当前转速值大于等于滤网寿命终止点转速值Noff则输出滤网堵塞报警信号，反之，若当前转速值小于滤网寿命终止点转速值Noff，可根据当前转速值和Non、Noff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换风量到设备被选择的档位，进行下一步；
第三步，当检测到设备连续运行达到24小时，切换风量到F0运行1分钟，检测1分钟内电机的当前平均转速值，进行滤网堵塞检测，若当前电机转速值大于滤网寿命终止点转速值Noff，则判定为滤网寿命终止点，输出滤网堵塞报警信号；反之，若当前转速值小于滤网寿命终止点转速值Noff，可根据当前转速值和Non，Noff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换风量到设备被选择的档位；
第四步，重复上一步过程，直至输出滤网堵塞报警信号。
本发明的有益效果是：这种通过电机提供滤网堵塞检测功能的实现方法对于反馈滤网脏堵的信号不仅准确而且不增加额外成本，电机自动判断应用负载的滤网脏堵情况，并通过一定形式传输给应用负载实现相应控制，可以直接通过电机自动、准确和有效地提供滤网寿命的信号，及时提醒用户更换过滤器上的过滤网，更加智能和人性化，方便用户使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是电机工作在转速控制模式时滤网检测功能的实现曲线图；
图2是电机工作在转矩控制模式时滤网检测功能的实现曲线图；
图3是电机工作在风量控制模式时滤网检测功能的实现曲线图；
图4是滤网寿命检测流程图；
图5是实施例品牌A空气净化器风量测试表；
图6是实施例品牌B空气净化器风量测试表；
图7是实施例品牌C空气净化器风量测试表；
图8是滤网堵塞检测值的模拟曲线；
图9是滤网堵塞检百分比的模拟曲线；
其中：图1、图3中A：滤网寿命终止时工作点；B：电机恒转矩模式下，最大有效工作点；C：电机恒风量模式下，最大有效工作点；Toff：电机恒转速模式下，滤网寿命终止时的电机转矩反馈值；noff：电机恒转矩或恒风量模式下，滤网寿命终止时的电机转速反馈值；100%CFM：电机干净滤网时输出风量值；OFF_CFM：电机滤网寿命终止时输出风量值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
这种通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法包括一个带控制器的电机，电机连接风机负载，电机包括控制线路板、转轴、转子组件、定子组件和机壳组件，风机负载为一个不带电机的风轮，包括过滤网、管道、进风口、出风口和外壳组件，电机工作在转速控制模式、转矩控制模式或者风量控制模式，
当电机工作在转速控制模式时：
首先在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转矩Toff，电机运行过程中，不断比较当前电机转矩和Toff的大小，检测到当前电机转矩小于Toff时，电机输出滤网堵塞报警，滤网检测功能的实现如图1所示，
当电机工作在转矩控制模式时:
首先在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转速Noff，电机运行过程中，不断比较当前电机转速和Noff的大小，检测到当前电机转速大于Noff时，电机输出滤网堵塞报警，滤网检测功能的实现如图2所示，一般恒转矩控制时会限制电机的最大转速。在工作点B之前，电机工作于恒转矩模式，在B之后，由于电机达到最高转速，电机工作在恒转速模式，这时需要控制电机滤网检测的实现在B点之前，所以需要首先在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转速Noff。
当电机工作在风量控制模式时：
在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转速Noff。电机运行过程中，不断比较当前电机转速和Noff的大小。检测到当前电机转速大于Noff时，电机输出滤网堵塞报警，滤网检测功能的实现如图3所示，随着滤网堵塞进一步加深，电机在B点之后无法保持恒风量输出，这时需要控制电机滤网检测的实现在B点之前，所以需要首先在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转速Noff。
净化器，新风，空调等电器都是直流电机和电源主板连接，主板通过控制VSP信号调整电机转速，电机反馈FG信号作为转速给到电源主板，从而实现转速闭环调节。当出风口、进风口或者滤网脏堵时，风机的转速不变，风量下降，从而净化、制冷、制热效果会下降。因此，利用电机实现风量监控和报警是必要的。
实施例
带滤网检测功能的电机，安装到设备里，当电机工作在恒转速模式下时，电机实时反馈转矩信号给到设备的电源主控板。电源主控板和电机之间通过RS232（TX,RX）实现通讯。电源主控板把从电机端收到的转矩信号转化成滤网检测信号。
设备可以是空调、净化器或者新风设备，包含风轮、过滤网、管道、进风口、出风口和外壳组件。电机是一个带控制器的电机，包括控制线路板、转轴、转子组件、定子组件和机壳组件。
首先，当净化器里面安装了新的滤网时，手动复位滤网复位信号。电机启动后运行到固定转速，主控板读取电机当前转矩，作为干净滤网的初始转矩值，计算滤网状态为100%。最终用户可以使用设备上的校准按钮或者手机APP来触发这个滤网复位信号。
每次开机之后电机先运行到固定转速1分钟，检测电机的当前转矩值，作为当前滤网状态的计算参考值，然后电机运行到设定转速。如果计算出的当前电机转矩值小于滤网寿命终止点转矩值，判定为滤网寿命终止点，输出报警信号。为了避免客户长时间连续运行未及时检测滤网状态，在连续运行的情况下，每隔24小时，切换到固定转速运行1分钟，每隔0.5s读取一次转速值和转矩值，为了提高精度，提取20个连续的有效转速对应的转矩作为计算样本，这里20个连续的有效转速是指连续20次之内读到的转速都在设定转速偏差+-10转的范围内。20个转矩计算样本进行累加求平均值，current_torque =(T1+T2+…..+T20)/20。如果1分钟之内未检测到20个连续的有效转速则输出滤网检测失败信号给设备电源控制板，滤网状态沿用上一次的值不变，滤网状态判断结束，并切换到之前运行的档位继续运行。
滤网寿命检测流程如图4所示。
滤网寿命终止点的转矩值需要提前设定到设备的程序中，获得过程如下：装入一个已经到寿命终止点的滤网到设备中，然后启动设备，通过通讯读取电机当前反馈的转矩值，定为滤网寿命终止点的转矩值。读取值以 blocked_filter_torque 存入设备的MCU内存。
干净滤网的转矩值获得过程如下：装入一个干净滤网到设备中，然后启动设备，通过通讯读取电机当前反馈的转矩值。读取值以 clean_filter_torque 存入净化器的MCU内存。
计算转矩范围为：filter_torque_range = (clean_filter_torque – blocked_filter_torque)，并且存入净化器MCU内存。
图4使用的变量及其描述：
current_filter_percent = 当前滤网百分比(100% = 新, 0% = 完全堵塞)
raw_filter_percent = 上次计算的滤网百分比 (处理前)
previous_filter_percent = 上一个检测周期存储的滤网百分比
current_filter_state = 当前滤网状态
previous_filter_state = 上一个检测周期存储的滤网状态
clean_filter_torque = 计算的新滤网时读取的扭力
blocked_filter_torque = 计算的滤网堵塞时读取的扭力
filter_torque_range = 干净的滤网和堵塞的滤网之间的范围
current_torque = 当前从电机读取的扭力值
由于电机在不同档位会有不同的扭矩/转速反馈，所以设备开启之后，需要运转到某个固定档位(固定风口角度)进行滤网堵塞检测，完成后切换到用户选择的档位。在低档位由于电机转矩很低，会导致滤网堵塞精度很差，在高档位又会出现噪音影响用户体验，所以一般用中档进行滤网堵塞检测。
用户更换滤网后，电机扭矩快速升高，需做处理识别成新滤网。
理想的转矩读数和计算的转矩读数对比，参看图8所示的滤网堵塞检测值的模拟曲线。
理想的滤网堵塞状态和计算的滤网堵塞状态对比，参看图9所示的滤网堵塞检百分比的模拟曲线。
如图5所示，为某品牌A净化器配合恒转速电机实际测试数据的表格，不同档位下转速固定，测试各个档位时的转矩、风量值来作为选择滤网堵塞检测档位的依据，实际测试发现转速在1000转以上时风声较大，客户体验不好，因此排除中高档，然而900转、700转、550转三档在风量变化50%的时候转矩变化分别为：0.0683-0.0517=0.0166、0.04-0.0312=0.0088、0.0254-0.0195=0.0059。转矩变化范围越大表示精度可以越高，因此选择N0=900转作为滤网脏堵状态的检测点。100%风量时转矩值为0.0683N.M，放大16384倍得到干净滤网的转矩标幺值Ton=0.0683*16384=1119，传输给设备电源板，将clean_filter_torque=1119值存入MCU；50%风量时转矩值为0.0517N.M，放大16384倍得到滤网寿命终止时的转矩标幺值Toff= 0.0517*16384=847，传输给设备电源板，将blocked_filter_torque =847值存入MCU。
每次上电跳到N0先运行1分钟，读取20个连续的有效转速对应的转矩来计算current_torque值。然后根据current_torque计算raw_filter_percent，raw_filter_percent=(current_torque- blocked_filter_torque)/ filter_torque_range。然后根据图6进行下一步判断，计算滤网堵塞百分比并在完全堵塞时输出报警信号。完成上述的转速等于N0运行1分钟之后，切换到用户选择的档位进行运行。
连续运行24小时之后，切换到转速等于N0再运行1分钟，读取20个连续的有效转速对应的转矩来计算current_torque值。然后根据current_torque计算raw_filter_percent，raw_filter_percent=(current_torque- blocked_filter_torque)/ filter_torque_range。然后根据图6进行下一步判断，计算滤网堵塞百分比并在完全堵塞时输出报警信号。完成上述的转速等于N0运行1分钟之后，切换到用户选择的档位进行运行。
实施例
带滤网检测功能的电机，安装到设备里，当电机工作在恒转矩模式下时，电机实时反馈转速信号给到设备的电源主控板。电源主控板和电机之间通过RS232（TX,RX）实现通讯。电源主控板把从电机端收到的转速信号转化成滤网检测信号。
设备可以是空调、净化器或者新风设备，包含风轮、过滤网、管道、进风口、出风口、外壳组件。电机是一个带控制器的电机，包括控制线路板、转轴、转子组件、定子组件和机壳组件。
首先，当净化器里面安装了新的滤网时，手动复位滤网复位信号。电机启动后运行到固定转矩，主控板读取电机当前转速，作为干净滤网的初始转速值，计算滤网状态为100%。最终用户可以使用设备上的校准按钮或者手机APP来触发这个滤网复位信号。
每次开机之后电机先运行到固定转矩 1分钟，检测电机的当前转速值，作为当前滤网状态的计算参考值，然后电机运行到设定转矩。如果计算出的当前电机转速值大于滤网寿命终止点转速值，判定为滤网寿命终止点，输出报警信号。为了避免客户长时间连续运行未及时检测滤网状态，连续运行时每隔24小时，切换到固定转矩运行1分钟，每隔0.5s读取一次转速值和转矩值，为了提高精度，提取20个连续的有效转矩对应的转速作为计算样本 ，这里20个连续的有效转矩是指连续20次之内读到的转矩都在设定转矩偏差+-1%的范围内 。20个转速计算样本进行累加求平均值，current_ torque =(N1+N2+…..+N20)/20。如果1分钟之内未检测到20个连续的有效转矩则输出滤网检测失败信号给设备电源控制板，滤网状态沿用上一次的值不变，滤网状态判断结束，并切换到之前运行的档位继续运行。
恒转矩模式下滤网状态的计算和判断流程参考恒转速模式下滤网状态的计算和判断。
滤网寿命终止点的转速值需要提前设定到设备的程序中，获得过程如下：装入一个已经到寿命终止点的滤网到设备中，然后启动设备，通过通讯读取电机当前反馈的转速值，定为滤网寿命终止点的转速值。读取值以 blocked_filter_torque 存入设备的MCU内存。
干净滤网的转速值获得过程如下：装入一个干净滤网到设备中，然后启动设备，通过通讯读取电机当前反馈的转速值。读取值以 clean_filter_torque 存入净化器的MCU内存。
计算转速范围为：filter_torque_range = (blocked_filter_torque-clean_filter_torque)，并且存入净化器MCU内存。
图4使用的变量及其描述：
current_filter_percent = 当前滤网百分比(100% = 新, 0% = 完全堵塞)
raw_filter_percent = 上次计算的滤网百分比 (处理前)
previous_filter_percent = 上一个检测周期存储的滤网百分比
current_filter_state = 当前滤网状态
previous_filter_state = 上一个检测周期存储的滤网状态
clean_filter_torque = 计算的新滤网时读取的转速
blocked_filter_torque =计算的滤网堵塞时读取的转速
filter_torque_range = 干净的滤网和堵塞的滤网之间的范围
current_torque =当前从电机读取的转速
如图6所示，为某品牌B净化器配合恒转矩电机实际测试数据的表格，不同档位下转矩固定，测试各个档位时的转速、风量值来作为选择滤网堵塞检测档位的依据，实际测试发现转速在1000转以上时风声较大，客户体验不好，因此排除中高档，然而低档和最低档在风量变化50%的时候转速变化分别为：966-550=416、705-390=315。转速变化范围越大表示精度可以越高，因此选择T0=0.16N.M转作为滤网脏堵状态的检测点，100%风量时转速值为550RPM，干净滤网的转速标幺值Non=550，传输给设备电源板，将clean_filter_torque=550值存入MCU；50%风量时转速值为966RPM，滤网寿命终止时的转速标幺值Noff= 966，传输给设备电源板，将blocked_filter_torque =966值存入MCU。
每次上电跳到T0先运行1分钟，读取20个连续的有效转矩对应的转速来计算current_torque值。然后根据current_torque计算raw_filter_percent，raw_filter_percent=(blocked_filter_torque-current_torque)/ filter_torque_range。然后根据图4进行下一步判断，计算滤网堵塞百分比并在完全堵塞时输出报警信号。完成上述的转矩等于T0运行1分钟之后，切换到用户选择的档位进行运行。
连续运行24小时之后，切换到转矩等于T0再运行1分钟，读取20个连续的有效转矩对应的转速来计算current_torque值。然后根据current_torque计算raw_filter_percent，raw_filter_percent=(blocked_filter_torque-current_torque)/ filter_torque_range。然后根据图4进行下一步判断，计算滤网堵塞百分比并在完全堵塞时输出报警信号。完成上述的转矩等于T0运行1分钟之后，切换到用户选择的档位进行运行。
实施例
带滤网检测功能的电机，安装到设备里，当电机工作在恒风量模式下时，电机实时反馈转速信号给到设备的电源主控板。电源主控板和电机之间通过RS232（TX,RX）实现通讯。电源主控板把从电机端收到的转速信号转化成滤网检测信号。
设备可以是空调、净化器或者新风设备，包含风轮、过滤网、管道、进风口、出风口、外壳组件。电机是一个带控制器的电机，包括控制线路板、转轴、转子组件、定子组件和机壳组件。
首先，当净化器里面安装了新的滤网时，手动复位滤网复位信号。电机启动后运行到固定风量，主控板读取电机当前转速，作为干净滤网的初始转速值，计算滤网状态为100%。最终用户可以使用设备上的校准按钮或者手机APP来触发这个滤网复位信号。
每次开机之后电机先运行到固定风量1分钟，检测电机的当前转速值，作为当前滤网状态的计算参考值，然后电机运行到设定风量。如果计算出的当前电机转速值大于滤网寿命终止点转速值，判定为滤网寿命终止点，输出报警信号。为了避免客户长时间连续运行未及时检测滤网状态，连续运行时，每隔24小时，切换到固定风量运行1分钟，每隔0.5s读取一次转速值和转矩值，为了提高精度，提取20个连续的有效转矩对应的转速作为计算样本，这里的20个连续的有效转矩是指连续20次之内读到的转矩波动偏差在+-1%的范围内。20个转速计算样本进行累加求平均值，current_ torque =(N1+N2+…..+N20)/20。如果1分钟之内未检测到20个连续的有效转矩则输出滤网检测失败信号给设备电源控制板，滤网状态沿用上一次的值不变，滤网状态判断结束，并切换到之前运行的档位继续运行。
恒风量模式下滤网状态的计算和判断流程参考恒转矩模式下滤网状态的计算和判断。
如图7所示，为某品牌C净化器配合恒风量电机实际测试数据的表格，客户的机组静压为100pa，根据滤网堵塞情况分别模拟测试200pa，300pa的静压下风机的运行情况，300pa静压等效于滤网寿命终止时的静压。不同档位下风量固定，测试各个档位时的转速、转矩值来作为选择滤网堵塞检测档位的依据，实际测试发现风量超过400时风声较大，客户体验不好，因此排除中高档，然而低档在静压增加的时候转速变化为：2130-1270=860。选择F0=200转作为滤网脏堵状态的检测点。100pa时转速值为1270RPM，干净滤网的转速标幺值Non=1270，传输给设备电源板，将clean_filter_torque= 1270值存入MCU；300pa时转速值为2130RPM，滤网寿命终止时的转速标幺值Noff= 2130，传输给设备电源板，将blocked_filter_torque =2130值存入MCU。
每次上电跳到F0先运行1分钟，读取20个连续的有效转矩对应的转速来计算current_torque值。然后根据current_torque计算raw_filter_percent，raw_filter_percent=( blocked_filter_torque- current_torque)/ filter_torque_range。然后根据图6进行下一步判断，计算滤网堵塞百分比并在完全堵塞时输出报警信号。完成上述的风量等于F0运行1分钟之后，切换到用户选择的档位进行运行。
连续运行24小时之后，切换到风量等于F0再运行1分钟，读取20个连续的有效转矩对应的转速来计算current_torque值。然后根据current_torque计算raw_filter_percent，raw_filter_percent=(blocked_filter_torque- current_torque)/ filter_torque_range。然后根据图6进行下一步判断，计算滤网堵塞百分比并在完全堵塞时输出报警信号。完成上述的风量等于F0运行1分钟之后，切换到用户选择的档位进行运行。
本发明提供一种对接方案让电机控制板和电源控制板实时通讯共享信息，让设备电源板通过电机提供的信息计算设备滤网的堵塞状态。
本发明提供一种可实时显示滤网脏堵百分比的方案，能精确监测滤网从100%干净到0%脏堵的整个过程。
本发明由于是监测固定风量下的滤网状态，所以可以选择中档风量来进行判断，这样就可以把滤网堵塞时刻控制在C点之前来计算判断，通过检测当前转速和设预的堵塞时的转速做对比，判断滤网堵塞状态。
本发明提到的恒转矩、恒转速控制的电机通用性强，不需要和风轮专门匹配风量曲线，设备控制板匹配时也只需要提前读出干净滤网和堵塞滤网的转速值或转矩值即可，操作简单，易实现。
本发明直接采用转速信号作为判断滤网检测结果的依据，随着滤网堵塞程度的加深，转速的变化明显，因此精确度会更高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法，包括一个带控制器的电机，电机连接风机负载，电机包括控制线路板、转轴、转子组件、定子组件和机壳组件，风机负载为一个不带电机的风轮，包括过滤网、管道、进风口、出风口和外壳组件，其特征在于：所述电机工作在转速控制模式、转矩控制模式或者风量控制模式，
当电机工作在转速控制模式时：
首先在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转矩Toff，电机运行过程中，不断比较当前电机转矩和Toff的大小，检测到当前电机转矩小于Toff时，电机输出滤网堵塞报警；
当电机工作在转矩控制模式时:
首先在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转速Noff，电机运行过程中，不断比较当前电机转速和Noff的大小，检测到当前电机转速大于Noff时，电机输出滤网堵塞报警；
当电机工作在风量控制模式时：
在风量测试台上测得滤网寿命终止时A点的转速Noff。电机运行过程中，不断比较当前电机转速和Noff的大小。检测到当前电机转速大于Noff时，电机输出滤网堵塞报警。
2.如权利要求1所述的通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法，其特征在于：所述当电机工作在转速控制模式时：
第一步，提前设定滤网寿命终止点A点的转矩值Toff和干净滤网的转矩值Ton；
第二步，开启设备，电机先运行到固定转速N01分钟，检测1分钟内电机的当前平均转矩值，进行滤网堵塞检测，若当前转矩值小于等于滤网寿命终止点转矩值Toff则输出滤网堵塞报警信号，提示需要更换滤网，反之，若当前转矩值大于滤网寿命终止点转矩值Toff ，可根据当前转矩值和Ton、Toff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换转速到设备被选择的档位，进行下一步；
第三步，当检测到设备连续运行达到24小时，切换转速到固定转速N0运行1分钟，检测1分钟内电机的当前平均转矩值，进行滤网堵塞检测，若当前电机转矩值小于滤网寿命终止点转矩值Toff，则输出滤网堵塞报警信号；反之，若当前转矩值大于滤网寿命终止点转矩值Toff ，可根据当前转矩值和干净滤网的转矩值Ton，滤网寿命终止点转矩值Toff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换转速到设备被选择的档位；
第四步，重复上一步过程，直至输出滤网堵塞报警信号。
3.如权利要求1所述的通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法，其特征在于：所述当电机工作在转矩控制模式时:
第一步，提前设定滤网寿命终止点A点的转速值Noff和干净滤网的转速值Non；
第二步，开启设备，电机先运行到固定转矩T01分钟，检测1分钟内电机的当前平均转速值，进行滤网堵塞检测，若当前平均转速值大于等于滤网寿命终止点转速值Noff则输出滤网堵塞报警信号，提示需要更换滤网，反之，若当前转速值小于滤网寿命终止点转速值Noff，可根据当前转速值和Non，Noff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换转矩到设备被选择的档位，进行下一步；
第三步，当检测到设备连续运行达到24小时，切换转矩到固定转矩T0运行1分钟，检测1分钟内电机的当前平均转速值，进行滤网堵塞检测，若当前电机平均转速值大于滤网寿命终止点转速值Noff，则判定为滤网寿命终止点，输出滤网堵塞报警信号；反之，若当前平均转速值小于滤网寿命终止点转速值Noff，可根据当前平均转速值和Non、Noff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换转矩到设备被选择的档位；
第四步，重复上一步过程，直至输出滤网堵塞报警信号。
4.如权利要求1所述的通过电机实现滤网堵塞检测功能的方法，其特征在于：
所述当电机工作在风量控制模式时：
第一步，提前设定滤网寿命终止点A点的转速值Noff和干净滤网的转速值Non；
第二步，开启设备，电机先运行到固定风量F01分钟，检测1分钟内电机的当前平均转速值，进行滤网堵塞检测，若当前转速值大于等于滤网寿命终止点转速值Noff则输出滤网堵塞报警信号，反之，若当前转速值小于滤网寿命终止点转速值Noff，可根据当前转速值和Non、Noff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换风量到设备被选择的档位，进行下一步；
第三步，当检测到设备连续运行达到24小时，切换风量到F0运行1分钟，检测1分钟内电机的当前平均转速值，进行滤网堵塞检测，若当前电机转速值大于滤网寿命终止点转速值Noff，则判定为滤网寿命终止点，输出滤网堵塞报警信号；反之，若当前转速值小于滤网寿命终止点转速值Noff，可根据当前转速值和Non，Noff，计算滤网脏堵百分比，显示在设备上，然后切换风量到设备被选择的档位；
第四步，重复上一步过程，直至输出滤网堵塞报警信号。
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