CN104564766B - 变频风机在恒定压力下输出指定风量的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变频风机在恒定压力下输出指定风量的控制方法，该控制方法是在恒定压力条件下，通过一定的计算方法提供了补偿变频风机在排风量上的损耗，在不同的转速下提供可变化的转速补偿，从而输出指定风量，有效解决通风和保温的矛盾，既节能又不降低生产性能，有很好的经济效果。

Description

变频风机在恒定压力下输出指定风量的控制方法

技术领域

本发明涉及变频风机的控制方法，具体是变频风机在恒定压力下输出指定风量的控制方法。

背景技术

当前，家禽规模化养殖舍在通风环节中，需要调节风量输出时一般都会采用通过调节频率来调节变频风机的转速，从而实现对变频风机输出风量的控制。在养殖舍密封的情况下，通风会使养殖舍内外产生压力差，这个压力差的存在，使变频风机的排风量有一定程度的损耗，而且压力差越大，排风量的损耗也越大。如果简单的调节变频风机转速而不考虑损耗，就会造成实际排风量比预期排风量（指定风量）偏低，而排风量不足是禽类呼吸道疾病的主要诱因之一；如果限制变频风机的最低转速为一固定值，这样虽然解决了风量偏低的问题，却又会带来能源浪费和保温效果差等其它问题。这是由于在养殖过程中，通风与保温是一对矛盾因素。为保证禽类正常代谢，必须进行通风换气，风机（定速风机或变频风机）的运行一方面消耗电能，另一方面还会造成热量流失，为保证养殖舍内有适宜的温度，又需要启动加热设备来补充因排风带走的热量。而且，为保证养殖舍内达到预期通风量，就需要增大变频风机的排风量，该增大的排风量又会带走一部分热量。因此，如何使变频风机既能输出指定风量，又保证养殖舍内温度适宜，同时又节能就成为了养殖产业面临的一项难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种变频风机在恒定压力下输出指定风量的控制方法，该方法在养殖舍通风过程中能有效解决通风和保温的矛盾，既节能又不降低生产性能，有很好的经济效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种变频风机在恒定压力下输出指定风量的控制方法，包括以下步骤：

（1）测试静态补偿量：

1a、关闭养殖舍内所有进风调节机构以方便提高养殖舍内外压力差；

1b、启动定速风机，调整进风调节机构开口度，使压力测试仪显示的数值为养殖生产所需的压力P；

1c、启动变频风机，缓慢增大变频器输出频率以使变频风机增大转速，开始时转速小于n₁，此时静压小于P，变频风机排风速度为负，即进风；继续增加转速到n₁，静压又增大到P，变频风机的排风速接近于0（既不进风也不排风），此时变频器显示的频率即为变频风机在压力P下的静态补偿量c₀；然后继续增加转速，静压会继续增大到大于P（变频风机排风速度为正，即向外排风）；当变频风机全速运行时，相当于一台相同规格的定速风机，其排风损耗与同规格定速风机相同，补偿量降低为0。上述过程可以用图1来说明其原理，横轴表示转速，纵轴表示补偿量，在压力P下，变频风机转速高于n₁时，才向外排风，随转速增大，损耗降低，因此补偿量也降低；图1中P′′<P′<P，n₁′′<n₁′<n₁，即随着压力的降低，变频风机的排风速接近于0的转速也逐渐减小，相应地，静态补偿量也减小（c₀′′<c₀′<c₀）。

（2）计算动态补偿量：

补偿量c、标称输出与实际输出的关系可以用图2来说明：开放空间下，标称输出与实际输出相等，因此二者关系曲线与水平轴呈45°角，在压力P下，转速为n₁时实际风速为0，因此二者关系曲线与两点（n₁，0）、（N，N）所确定的直线重合，因此动态补偿量c可用式（1）计算：

，

式（1）中，n表示变频风机在压力差为0的条件下输出指定风量的转速，N表示变频风机全速运转时的转速。

（3）计算变频器实际输出值c′：

对于特定规格的变频风机，在养殖舍内外压力差为0的条件下（开放空间），期望的输出风量（指定风量）对应着一定的转速，如果希望在养殖舍内外压力差为P（P≠0）的条件下（密闭空间）仍然输出与养殖舍内外压力差为0的条件下相同的风量，那么需要在变频风机的转速在养殖舍内外压力差为0的条件下，期望输出风量对应的风机转速n（此时变频器显示频率值为c_s）的基础上再增加一个补偿转速，该补偿转速对应的变频器的频率就是动态补偿量c，因此，变频风机输出指定风量Q时变频器的实际输出值c′可由式（2）计算：

。

（4）根据步骤（3）计算的实际输出值c′调节变频器的频率。

本发明的控制方法在恒定负压条件下，通过一定的计算方法提供了补偿变频风机在排风量上的损耗，在不同的转速下提供可变化的转速补偿，从而输出指定风量，有效解决通风和保温的矛盾，既节能又不降低生产性能，有很好的经济效果。

附图说明

图1是变频风机的补偿量与转速及压力的关系曲线图。

图2是变频风机的补偿量、标称输出与实际输出的关系曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对发明作进一步说明。此处所描述的具体实施方式仅以解释发明，并不用于限定本发明的保护范围。

养殖舍宽度为16m，根据养殖经验，所需压力P为19Pa，所需风量（指定风量Q）为18000m³/h，养殖舍装有三台定速风机和一台变频风机，其中定速风机和变频风机的最大转速N都为960r/min，标称输出风量都是11000m³/h，变频器的频率调节范围为0~50Hz。

变频风机在恒定压力下输出指定风量的控制方法，包括以下步骤：

（1）测试静态补偿量：

1a、关闭养殖舍内所有进风调节机构以方便提高养殖舍内外压力差，所述的进风调节机构是在养殖舍的腔壁上开的大大小小不同尺寸的贯穿墙体的矩形洞口，洞口上安装有围绕转轴转动的翻板，翻板打开时，空气通过洞口进入养殖舍，翻板关闭时，只有极少的空气能通过洞口进入养殖舍；

1b、启动定速风机，调整进风调节机构开口度为15%，使压力测试仪显示的数值为养殖生产所需的压力19Pa；

1c、启动变频风机，缓慢增大变频器输出频率使变频风机增大转速，转速小于288r/min时，养殖舍内静压小于19Pa，变频风机排风速度为负，即进风；转速增加到大于288r/min时，静压增大到大于19Pa（变频风机排风速度为正，即向外排风）；而当转速为288r/min时，静压恰好约为19Pa，变频风机的排风速接近于0（既不进风也不排风），此时变频器显示的频率为15Hz，即变频风机在压力19Pa下的静态补偿量c₀=15Hz，变频风机的转速n₁=288r/min。

（2）计算动态补偿量：

2a、打开进风调节机构，调整其开口度为15%，根据指定风量（Q=18000m³/h）启动一台定速风机和一台变频风机，定速风机全速运行，调节变频器，使变频风机转速n=611r/min，此时，变频器显示的频率为c_s=32Hz，测量此时的压力为16Pa，实际风量为16000m³/h；

2b、由式（1）计算动态补偿量为c=8Hz，

；

（3）计算变频器实际输出频率c′：

将步骤2a和2b中得到的c_s和c代入式（2）中，计算变频风机输出指定风量18000m³/h时变频器的实际输出频率c′为40Hz：

。

（4）根据步骤（3）计算的实际输出值c′调节变频器的频率：

调节变频器实际输出频率为40Hz，此时静压测试仪显示的压力数值在18~19Pa附近跳动，实际风量为17700m³/h，已非常接近指定风量。即养殖舍密闭条件下，要实际输出18000m³/h的指定风量，需要同时启动一台定速风机和一台变频风机，其中定速风机全速运行，变频风机的变频器频率调节为40Hz。

Claims (1)

1.变频风机在恒定压力下输出指定风量的控制方法，包括以下步骤：

(1)测试静态补偿量：

1a、关闭养殖舍内所有进风调节机构；

1b、启动定速风机，调整进风调节机构开口度，使压力测试仪显示的数值为养殖生产所需的压力P；

1c、启动变频风机，缓慢增大变频器输出频率以使变频风机增大转速，使养殖舍内压力增加到P，此时变频风机转速为n₁，变频器显示的频率即为静态补偿量c₀；

(2)计算动态补偿量：

2a、打开进风调节机构，使其开口度与步骤1b中的进风调节机构开口度保持一致，根据指定风量Q启动定速风机和变频风机，调节变频器输出频率为c_s，变频风机转速为n；

2b、将步骤2a中变频风机的转速n代入式(1)中，计算动态补偿量c：

$c=\left\{\begin{array}{cc}{c}_0& 0<n\&le;n_1\\ c_0\&times;\left(1-\frac{n-n_1}{N-n_1}\right)& n\&GreaterEqual;n_1\end{array}\right.$ 式(1)，

式(1)中，N表示变频风机全速运转时的转速；

(3)计算变频器的实际输出值c′：

将步骤(2)的相应数值代入式(2)中，计算变频风机输出指定风量Q时变频器的实际输出值：

c′＝c_s+c式(2)；

(4)根据步骤(3)计算的实际输出值c′调节变频器的频率。