CN103727050A - 恒流量风机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种恒流量风机及其控制方法，恒流量风机的控制方法S100、在风机转速为n时，当变频驱动器输出电流值小于设定值时，则增大变频驱动器的输出电流；当变频驱动器输出电流值大于设定值时，则减小变频驱动器的输出电流。通过控制变频驱动器的输出电流实现对风机的工作电流电压进行控制，从而控制风机的转速，风机转速变化后，对应的风量也会跟着变化，从而使风机产生的风量维持在较合理的范围内，最终使风机的使用性能得到提高。

Description

恒流量风机及其控制方法

技术领域

本发明涉及离心风机控制技术领域，特别是涉及一种恒流量风机及其控制方法。

背景技术

风机的使用环境多种多样，在使用过程中，经常会出现风道被堵塞、静压变化等情况，并且生产厂家只能得到在实验室中各种模拟条件下产生的风量，无法掌握最终使用时的效果。

传统的风机一般是恒转速或恒扭矩的风机，风机出现异常时，不能有效控制风机的风量，当风道出现堵塞时，会导致风机风量急剧减小，吸力降低，使用性能大打折扣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能使风机产生的风量恒定在合理范围内的恒流量风机的控制方法。

本发明的另一个目的在于提供一种能使风机产生的风量恒定在合理范围内恒流量风机。

为了实现本发明的目的，采取的技术方案是：

一种恒流量风机的控制方法，包括以下步骤：

S100、在风机转速为n时，当变频驱动器输出电流值小于设定值时，则增大变频驱动器的输出电流；当变频驱动器输出电流值大于设定值时，则减小变频驱动器的输出电流。

通过控制变频驱动器的输出电流实现对风机的工作电流电压进行控制，从而控制风机的转速，风机转速变化后，对应的风量也会跟着变化，从而使风机产生的风量维持在较合理的范围内，最终使风机的使用性能得到提高。

下面对技术方案进一步说明：

优选的是，还包括步骤：S200、采集风机的静压，当所述变频驱动器输出电流恒定后，如采集到的静压逐渐减小，则提高风机的转速；如采集到的静压逐渐增大，则降低风机的转速。风机产生的静压对应风机产生的风量，在变频驱动器输出电流稳定后，如果风机的静压发生变化，当静压减小时，通过增大风机转速，使静压恢复到正常值，当静压增大时，通过降低风机转速，使静压维持在正常值，采用这种方式，能使风机在0Pa到额定工作静压范围内保持流量变化不超过7%，趋于恒定。

优选的是，当采集到的风机的静压稳定时，如变频驱动器输出电流发生变化，则重复步骤S100。采用这种方式能保证变频驱动器的输出电流维持在合理的范围内，最终使风机的工作电流电压不至于超出额定电流和额定电压，保证了风机的使用安全。

优选的是，所述变频驱动器的输出电流根据公式I=an²+bn+c来调整，式中，a、b、c为系数，n为风机的转速，I为变频驱动器的输出电流。a、b、c均可以通过实验数据经过计算而得出，依据上述公式来调节变频驱动器的输出电流，变频驱动器与风机转速有一定的联系，通过控制变频器的输出电流来控制风机的转速，实现风机风量的恒定。

优选的是，当风机工作时的功率达到设定的最大功率或风机工作时的转速达到设定的最大转速时，降低变频驱动器的输出电流。当风机的工作功率或最大转速达到额定值时，通过降低变频驱动器的输出电流来调节风机的工作功率和转速，防止风机超负荷运作，对风机起到保护作用。

优选的是，当变频驱动器的输出电压达到设定的最大值，降低变频驱动器的输出电压。采用这种方式，对变频驱动器起到保护作用，防止变频驱动器超负荷运作。

本发明还提供一种恒流量风机，包括电机、风机、变频驱动器，电机输出端与风机连接，电机与变频驱动器电连接，变频驱动器用于控制电机的工作电流及电压，变频驱动器上设有输出电流采样装置，输出电流采样装置对变频驱动器的输出电流进行采样，并将采集到的数据反馈给变频驱动器。

采样装置对变频驱动器输出电流进行采样，并将采集到的数据反馈到变频驱动器中，变频驱动器根据采样数据并通过脉宽调质技术对其输出电压、电流进行方向、频率和幅值控制，通过采样装置采集到的数据与预设的参数进行对比，当采集到的数据偏小时，增大变频驱动器的输出电流，当采集到的数据偏大时，减小变频驱动器的输出电流，变频驱动器的输出电流与风机的转速存在一定的联系，当输出电流变化时，风机的转速也能相应的发生变化，从而达到控制风机风量的效果，使风机的风量维持稳定，风机风量变化在7%的范围内，基本维持恒定。

优选的是，还包括传感器，传感器用于检测风机的流量、静压，传感器与变频驱动器电连接。传感器用于检测风机的流量和静压，并将检测到的数据反馈给变频驱动器，变频驱动器根据该数据调整电机的工作状态，最终达到调整风机流量的效果。

优选的是，所述变频驱动器包括整流桥、三相逆变电路、控制器，整流桥、控制器分别与三相逆变电路电连接。

优选的是，所述风机为离心风机。

本发明的优点是：

本发明的恒流量风机的控制方法中，通过控制变频驱动器的输出电流实现对风机的工作电流电压进行控制，从而控制风机的转速，风机转速变化后，对应的风量也会跟着变化，从而使风机产生的风量维持在较合理的范围内，最终使风机的使用性能得到提高。本发明的恒流量风机中，采样装置对变频驱动器输出电流进行采样，并将采集到的数据反馈到变频驱动器中，变频驱动器根据采样数据并通过脉宽调质技术对其输出电压、电流进行方向、频率和幅值控制，通过采样装置采集到的数据与预设的参数进行对比，当采集到的数据偏小时，增大变频驱动器的输出电流，当采集到的数据偏大时，减小变频驱动器的输出电流，变频驱动器的输出电流与风机的转速存在一定的联系，当输出电流变化时，风机的转速也能相应的发生变化，从而达到控制风机风量的效果，使风机的风量维持稳定，风机风量变化在7%的范围内，基本维持恒定。

附图说明

图1是本发明恒流量风机的结构示意图；

图2是本发明恒流量风机中变频驱动器与电机连接的示意图；

图3是本发明恒流量风机中表格一对应的电流-转速图；

图4是本发明恒流量风机中表格二对应的电流-转速图；

图5是本发明恒流量风机中表格三、四对应的流量-静压图。

100.电机，200.风机，300.变频驱动器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

如图1、2所示，在本发明的实施例中，一种恒流量风机的控制方法，包括以下步骤：

S100、在风机200转速为n时，当变频驱动器300输出电流值小于设定值时，则增大变频驱动器300的输出电流；当变频驱动器300输出电流值大于设定值时，则减小变频驱动器300的输出电流。

通过控制变频驱动器300的输出电流实现对风机200的工作电流电压进行控制，从而控制风机200的转速，风机200转速变化后，对应的风量也会跟着变化，从而使风机200产生的风量维持在较合理的范围内，最终使风机200的使用性能得到提高。

恒流量风机的控制方法还包括步骤：S200、采集风机200的静压，当所述变频驱动器300输出电流恒定后，如采集到的静压逐渐减小，则提高风机200的转速；如采集到的静压逐渐增大，则降低风机200的转速。风机200产生的静压对应风机200产生的风量，在变频驱动器300输出电流稳定后，如果风机200的静压发生变化，当静压减小时，通过增大风机200转速，使静压恢复到正常值，当静压增大时，通过降低风机200转速，使静压维持在正常值，采用这种方式，能使风机200在0Pa到额定工作静压范围内保持流量变化不超过7%，趋于恒定。

当采集到的风机200的静压稳定时，如变频驱动器300输出电流发生变化，则重复步骤S100。采用这种方式能保证变频驱动器300的输出电流维持在合理的范围内，最终使风机200的工作电流电压不至于超出额定电流和额定电压，保证了风机200的使用安全。

所述变频驱动器300的输出电流根据公式I=an²+bn+c来调整，式中，a、b、c为系数，n为风机200的转速，I为变频驱动器300的输出电流。a、b、c均可以通过实验数据经过计算而得出，依据上述公式来调节变频驱动器300的输出电流，变频驱动器300与风机200转速有一定的联系，通过控制变频器的输出电流来控制风机200的转速，实现风机200风量的恒定。

当风机200工作时的功率达到设定的最大功率或风机200工作时的转速达到设定的最大转速时，降低变频驱动器300的输出电流。当风机200的工作功率或最大转速达到额定值时，通过降低变频驱动器300的输出电流来调节风机200的工作功率和转速，防止风机200超负荷运作，对风机200起到保护作用。

当变频驱动器300的输出电压达到设定的最大值，降低变频驱动器300的输出电压。采用这种方式，对变频驱动器300起到保护作用，防止变频驱动器300超负荷运作。

如图1、2所示，本发明还提供一种恒流量风机，包括电机100、风机200、变频驱动器300，电机100输出端与风机200连接，电机100与变频驱动器300电连接，变频驱动器300用于控制电机100的工作电流及电压，变频驱动器300上设有输出电流采样装置，输出电流采样装置对变频驱动器300的输出电流进行采样，并将采集到的数据反馈给变频驱动器300。

采样装置对变频驱动器300输出电流进行采样，并将采集到的数据反馈到变频驱动器300中，变频驱动器300根据采样数据并通过脉宽调质技术对其输出电压、电流进行方向、频率和幅值控制，通过采样装置采集到的数据与预设的参数进行对比，当采集到的数据偏小时，增大变频驱动器300的输出电流，当采集到的数据偏大时，减小变频驱动器300的输出电流，变频驱动器300的输出电流与风机200的转速存在一定的联系，当输出电流变化时，风机200的转速也能相应的发生变化，从而达到控制风机200风量的效果，使风机200的风量维持稳定，风机200风量变化在7%的范围内，基本维持恒定。

恒流量风机还包括传感器，传感器用于检测风机200的流量、静压，传感器与变频驱动器300电连接。传感器用于检测风机200的流量和静压，并将检测到的数据反馈给变频驱动器300，变频驱动器300根据该数据调整电机100的工作状态，最终达到调整风机200流量的效果。

所述变频驱动器300包括整流桥、三相逆变电路、控制器，整流桥、控制器分别与三相逆变电路电连接。

所述风机200为离心风机。在本实施例中，该离心风机为前向离心风机，所述电机100为永磁同步电机，电机100的定子绕组为三相绕组，反电动势为正弦波。

用变频驱动器300驱动电机100，从而带动风机200以某一恒定转速运转，在流量测试仪上分别测量达到两个目标流量时的静压，两个目标流量分别为1000CMH和720CMH，检测此时变频驱动器300输出电流的有效值，记录此时静压、电机转速、变频驱动器输出电流值的大小。

再以一定的电机转速间隔采集多个转速下达到目标流量下的静压、变频驱动器输出电流的数据，如表一、表二所示。

表一：

表二：

以电机转速为纵坐标、变频器输出电流为横坐标，分别根据表一、表二，得出相应的电流-转速图，如图3、图4所示。

根据公式I=an²+bn+c（I为电机电流，n为转速，a、b、c为系数；当I与n呈线性相关时，a=0）对数据进行处理。

在本实施例中，如图3、4所示，I与n呈线性相关，则取系数a=0，根据，由此I=bn+c，由数据可以算出b、c的值。

再将上述公式体现到变频驱动器的控制程序中。

根据上述得出的b、c系数，在实际过程中对恒流量风机进行测试，测试时分别选取风机流量为910CMH和820CMH，测试结果如表三、表四所示。

表三：

表四：

以静压为纵坐标、流量为横坐标，分别根据表三、表四，得出相应的流量-静压图，如图5所示。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种恒流量风机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、在风机转速为n时，当变频驱动器输出电流值小于设定值时，则增大变频驱动器的输出电流；当变频驱动器输出电流值大于设定值时，则减小变频驱动器的输出电流。

2.根据权利要求1所述的恒流量风机的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

S200、采集风机的静压，当所述变频驱动器输出电流恒定后，如采集到的静压逐渐减小，则提高风机的转速；如采集到的静压逐渐增大，则降低风机的转速。

3.根据权利要求2所述的恒流量风机的控制方法，其特征在于，当采集到的风机的静压稳定时，如变频驱动器输出电流发生变化，则重复步骤S100。

4.根据权利要求1-3任一项所述的恒流量风机的控制方法，其特征在于，所述变频驱动器的输出电流根据公式I=an²+bn+c来调整，式中，a、b、c为系数，n为风机的转速，I为变频驱动器的输出电流。

5.根据权利要求1-3任一项所述的恒流量风机的控制方法，其特征在于，当风机工作时的功率达到设定的最大功率或风机工作时的转速达到设定的最大转速时，降低变频驱动器的输出电流。

6.根据权利要求1-3任一项所述的恒流量风机的控制方法，其特征在于，当变频驱动器的输出电压达到设定的最大值，降低变频驱动器的输出电压。

7.一种恒流量风机，其特征在于，包括电机、风机、变频驱动器，电机输出端与风机连接，电机与变频驱动器电连接，变频驱动器用于控制电机的工作电流及电压，变频驱动器上设有输出电流采样装置，输出电流采样装置对变频驱动器的输出电流进行采样，并将采集到的数据反馈给变频驱动器。

8.根据权利要求7所述的恒流量风机，其特征在于，还包括传感器，传感器用于检测风机的流量、静压，传感器与变频驱动器电连接。

9.根据权利要求7或8所述的恒流量风机，其特征在于，所述变频驱动器包括整流桥、三相逆变电路、控制器，整流桥、控制器分别与三相逆变电路电连接。

10.根据权利要求7或8所述的恒流量风机，其特征在于，所述风机为离心风机。

Images