CN105605743A

CN105605743A - 空调风量自动补偿的软件控制方法

Info

Publication number: CN105605743A
Application number: CN201610105793.2A
Authority: CN
Inventors: 普江朋; 赵凌峰
Original assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Current assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2016-05-25

Abstract

本发明公开了一种空调风量自动补偿的软件控制方法，是涉及室内机风量变小的情况下，通过电机参数检测进行风量补偿的一种方法，将空调标准参数如Rt、Q₀等存储在EEPROM中，每次开机实时监测风机轴功率P，计算出风机实时风量Q，当Q/Q₀≤85％时，采用直接补偿法将风量从当前风量一次性补偿到标准风量，依据风机定律通过补偿前后的风量比例计算补偿前后的风机调速电压方波占空比；或者采用调节补偿法分多次将当前风量补偿到标准风量，依据风机定律通过补偿前后的风量比例计算补偿前后的风机调速电压方波占空比；在不增加硬件成本的基础上，通过调节风机调速电压方波占空比进行风量的补偿，保证出风量的稳定，提升了空调运行效果和稳定性。

Description

空调风量自动补偿的软件控制方法

技术领域

本发明的实施方式涉及空调出风量控制方法，更具体地，本发明的实施方式涉及一种空调风量自动补偿的软件控制方法。

背景技术

目前空调在出厂时都会进行性能测试，行业内普遍采用的是各档位固定转速的电机方案，风速固定的情况下，制冷量和制热量都有一定的标准范围。而空调在用户使用过程中，由于安装位置不适或者长时间使用滤网堵塞的情况下，风机转速保持不变，但是风量会有所下降，造成制冷制热量的降低。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种空调风量自动补偿的软件控制方法，以期望可以解决室内机风量和标准风量有差距造成制冷制热量降低的问题。

为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种空调风量自动补偿的软件控制方法，它包括以下步骤：

a)空调生产完成后对性能测试阶段风机参数进行采集，并统计出一个标准，将标准风机转速Rt、标准风机调速电压方波占空比Y₀存储在EEPROM存储器中，计算得到标准风量Q₀；

b)空调安装使用后，每次开机实时监测风机轴功率P，计算出风机实时风量Q，当Q/Q₀≤85％时，选择下述两种方法之一调节风量：

第一种：调节补偿法，开机监测到Q/Q₀≤85％时，进行一次风量减小计数，多次开机后，当计数≥5时，根据最近一次监测到的风机实时风量Q，选择一个调节后需要达到的风量Q_n，并根据风机定律分多次缓慢调节风机调速电压方波占空比，每次调节过后将Q_n与Q₀进行比较，重复该过程，直到实时风量恢复到标准风量Q₀为止；其中Q＜Q_n≤Q₀，n为代表第几次调节的自然数；

第二种：直接补偿法，开机监测到Q/Q₀≤85％时，进行一次风量减小计数，多次开机后，当计数≥5时，根据最近一次监测到的风机实时风量Q，以Q₀作为调节后需要达到的风量，并根据风机定律一次性调节风机调速电压方波占空比；

c)重新对风机转速进行测量，用测得的风机转速Rt′覆盖原来存储在EEPROM存储器中的此档的标准风机转速Rt；

d)空调风机按照调节后的风机转速Rt′进行运转，循环b)、c)步骤。

上述空调风量自动补偿的软件控制方法中，所述风机实时风量Q的计算方法是：利用开机监测到的风机轴功率P，按照公式进行计算，其中x是风机轴功率与风量三次方的正比例系数。

上述空调风量自动补偿的软件控制方法中，分多次缓慢调节风机调速电压方波占空比的具体操作方法是：首先确定本次调节后需要达到的风量Q_n、本次开机监测到的风机实时风量Q和本次开机监测到的实时风机调速电压方波占空比Y，当n＝1时，根据公式计算Y_n，当n＞1时，根据公式计算Y_n，然后调节风机调速电压方波占空比为Y_n；重复上述调节步骤，直到风机实时风量Q＝Q₀。

上述空调风量自动补偿的软件控制方法中，所述一次性调节风机调速电压方波占空比的具体操作方法是：一次性调节后需要达到的风量为Q₀，首先确定本次开机监测到的风机实时风量Q和本次开机监测到的实时风机调速电压方波占空比Y，根据公式计算出Y₁，然后调节风机调速电压方波占空比为Y₁。

上述空调风量自动补偿的软件控制方法中，所述空调风机按照调节后的风机转速Rt′进行运转后，若开机实时监测到Q/Q₀≥115％，则按照上述步骤b)的方法进行反向调节，减小风机调速电压方波占空比使风机实时风量Q降低到标准风量Q₀。

下面对本发明的技术方案进行进一步的说明。

本发明所采用的技术方案是：根据出厂时的制冷制热风量标准，软件将标准风机转速下的风机参数存储在EEPROM存储器中。在用户安装完成和使用过程中实时进行风机参数检测，当空调进风口由于某些原因堵塞时，由于风机扇叶阻力减小，相同转速所需轴功率减小。当检测到实时风机参数与EEPROM中数据偏差达到15％以上后，就进行风机参数调整。调整比例依据风机定律。

风机定律：如果风机满足几何相似、运动相似和动力相似三个相似条件，风机就在全相似工况下运行，在全相似工况运行的风机其流量、扬程与转速之间符合三个著名的相似定理公式：

风量与转速成正比；

风压与转速的平方成正比；

轴功率与转速的三次方成正比。

风机转速:Rt；

风机调速电压方波占空比：Y；

风机输入电压为：V＝V_IN*Y(V_IN为风机控制电压)；

风机的输出功率为：V²(电压)/R(风机总电阻)，风机效率为k；

轴功率即为：P＝kV²/R；

风量：

Q = x * \sqrt[3]{p} = x * \sqrt[3]{k * {(V_{I N} * Y)}^{2} / R},

由风机定律第一条和第三条，转速不变的情况下，轴功率与风量的三次方成正比；其中的x(轴功率与风量三次方的正比例系数)为常数，k和R都为电机参数(固定型号的电机参数固定为常数)，可由电机规格书或者电机测量得出。

由上述公式可以推导得出：

Y = \sqrt[2]{\frac{R}{k} * {(Q / x)}^{3}} / V_{I N} = \sqrt[2]{\frac{R}{k * x^{3}} * Q^{3}} / V_{I N}

直接补偿法：一次性将实时风量补偿到标准风量。

Y_{1} / Y = \sqrt[2]{\frac{R}{k * x^{3}} * Q_{0}^{3}} / V_{I N} \div \sqrt[2]{\frac{R}{k * x^{3}} * Q^{3}} / V_{I N};

Y_{1} / Y = \sqrt[2]{{(Q_{0} / Q)}^{3}} .

调节补偿法：分多次调节将实时风量补偿到标准风量。

Y_{n} / Y = \sqrt[2]{{(Q_{n} / Q)}^{3}};

例如分n次进行调节，那么理论上最后一次调节后的风量应当与标准风量相等，第一次调节后的风量比检测到的风量大，第二次调节后的风量比第一次调节后的风量大，以此类推，即Q＜Q₁＜Q₂＜……＜Q_n＝Q₀。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本发明在不增加硬件成本的基础上，可以根据使用环境和空调使用期间的不稳定因素进行风量的补偿，保证出风量的稳定，确保空调制冷制热量在最佳使用效果区间，提升了空调运行效果和稳定性。

附图说明

图1为本发明空调风量自动补偿的软件控制流程。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明涉及到的公式中的“*”表示乘法符号。

本发明方法的控制流程如图1所示，第一步是在生产完成后对性能测试阶段风机参数进行采集，并统计出一个标准，将标准风机转速Rt、标准风机调速电压方波占空比Y₀存储在EEPROM存储器中，计算得到标准风量Q₀。接下来是具体的调节步骤，下面通过三个实施例来进行说明。

实施例1

空调安装使用后，每次开机实时监测风机轴功率P并换算出风机实时风量Q，在空调使用一段时间后，第一次检测到了风机实时风量Q出现Q/Q₀≤85％的情况，继续使用空调，6次开机发现有5次都出现了Q/Q₀≤85％的情况，最近的一次开机，实时风量Q与Q₀相比，减少了15％的风量，为了使风量增大到标准风量Q₀，需要通过调节风机调速电压方波占空比来补偿实际风量使其达到标准风量Q₀。

采用直接补偿法：

本次补偿要求补偿后风量达到标准风量Q₀，占空比从Y调整为Y1，则

Y_{1} / Y = \sqrt[2]{\frac{R}{k * x^{3}} * Q^{3}} / V_{I N} \div \sqrt[2]{\frac{R}{k * x^{3}} * {(0.85 Q)}^{3}} / V_{I N} = \sqrt[2]{{(1 / 0.85)}^{3}},

即风机调速电压方波占空比的调节比例为调节后的风机调速电压方波占空比

Y_{1} = \sqrt[2]{{(1 / 0.85)}^{3}} * Y .

实施例2

空调使用过程中，监测到实施例1所述的情况，本实施例不采用直接补偿法，而采用调节补偿法：

第一次调节：将Q₁调节到0.90Q₀，计算得到第一次调节后的风机调速电压方波占空比

第二次调节，将Q₂调节到0.95Q₀，计算得到第二次调节后的风机调速电压方波占空比

第三次调节，将Q3调节到Q0，计算得到第三次调节后的风机调速电压方波占空比

Y_{3} = \sqrt[2]{{(1 / 0.95)}^{3}} * Y_{2} .

实施例3

空调安装使用后，每次开机实时监测风机轴功率P并换算出风机实时风量Q，在空调使用一段时间后，第一次检测到了风机实时风量Q出现Q/Q₀≤85％的情况，继续使用空调，6次开机发现有5次都出现了Q/Q₀≤85％的情况，最近的一次开机，实时风量Q与Q₀相比，减少了20％的风量，为了使风量增大到标准风量Q₀，需要通过调节风机调速电压方波占空比来补偿实际风量使其达到标准风量Q₀。

采用直接补偿法：

本次补偿要求补偿后风量达到标准风量Q₀，占空比从Y调整为Y1，则根据公式

Y_{1} / Y = \sqrt[2]{{(Q_{0} / Q)}^{3}}

可以计算得到：

即风机调速电压方波占空比应当在当前状态下增大倍才能够使补偿后的实际风量达到标准风量。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims

1.一种空调风量自动补偿的软件控制方法，其特征在于它包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的空调风量自动补偿的软件控制方法，其特征在于所述风机实时风量Q的计算方法是：利用开机监测到的风机轴功率P，按照公式进行计算，其中x是风机轴功率与风量三次方的正比例系数。

3.根据权利要求1所述的空调风量自动补偿的软件控制方法，其特征在于所述分多次缓慢调节风机调速电压方波占空比的具体操作方法是：首先确定本次调节后需要达到的风量Q_n、本次开机监测到的风机实时风量Q和本次开机监测到的实时风机调速电压方波占空比Y，当n＝1时，根据公式计算Y_n，当n＞1时，根据公式计算Y_n，然后调节风机调速电压方波占空比为Y_n；重复上述调节步骤，直到风机实时风量Q＝Q₀。

4.根据权利要求1所述的空调风量自动补偿的软件控制方法，其特征在于所述一次性调节风机调速电压方波占空比的具体操作方法是：一次性调节后需要达到的风量为Q₀，首先确定本次开机监测到的风机实时风量Q和本次开机监测到的实时风机调速电压方波占空比Y，根据公式计算出Y₁，然后调节风机调速电压方波占空比为Y₁。

5.根据权利要求1所述的空调风量自动补偿的软件控制方法，其特征在于所述空调风机按照调节后的风机转速Rt′进行运转后，若开机实时监测到Q/Q₀≥115％，则按照上述步骤b)的方法进行反向调节，减小风机调速电压方波占空比使风机实时风量Q降低到标准风量Q₀。