CN108088048A - 多联机风机控制方法、控制装置及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多联机风机控制方法，具有i个风机，2≤i≤3，所述方法包括：检测各个风机的初始转速，记为x_ij，j∈[2，i]；控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化，且相邻风机的转速变化方向相反。本发明所述的多联机风机控制方法能有效防止声波与振动的叠加作用，起到良好的降噪效果，提高整机机组性能。

Description

多联机风机控制方法、控制装置及空调器

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种多联机风机控制方法、装置及对应的空调器。

背景技术

目前，家用空调多采用多联机结构，即存在两个或多个室外风机。当多个风机转速一致时，则会因为结构、频率等一致而产生共振，引起多个风机间声波和振动波形的叠加，形成拍振，产生噪音。为了降噪，研究者试图从多方面进行静音处理。

如设计不对称风叶结构，如图1(a)所示，多个风机的机组使用不同叶片、叶形组合，以此使风机的固有频率不一样，从而减少运行过程中的共振；又如使多个风机的转速存在明显偏差，如图1(b)、1(c)所示，以错开转速运行。

两种改进虽都能实现一定的降噪功能，但前者需要增加风机种类，同时叶片数量、叶形不一致会加剧同一机组不同部位的风量不均匀，进而影响换热，而且该种设计导致电机载荷不对称，会导致整机电参数不稳定；而后者仅仅是将转速做固定化的差别处理，该固定化差别仍旧会形成振动波形和声波的稳定叠加，导致降噪的有效性大打折扣，且多联机间存在差异，不同的多联机需对应不同的差异化处理，致使该固定化差异处理并不能完全适用所有的多联机，从而使得该改进方法的适应性差，同时该方法也会导致同一机组不同部位的风量不均匀。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种适应性好，降噪减振功能佳的多联机风机控制方法。

本发明的另一目的旨在提出一种降噪减振功能效果良好的多联机风机控制壮装置及对应的空调器。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种多联机风机控制方法，具有i个风机，2≤i≤3，其方法为：

检测各个风机的初始转速，记为x_ij，j∈[2，i]；

控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化，且相邻风机的转速变化方向相反。

进一步的，所述控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化的具体方式如下：

f_ij＝x_ij+Δx_ij，Δx_ij＝(-1)^n+1-j×Δx₀，其中Δx₀为转速调整量，n为控制周期数，代表第n个控制周期，n为大于i的自然数。不同的风机以各自初始转速为基准进行脉动式变化，且相邻风机间的变化方向相反，能有效保证声波、振动的不稳定性，从而避免共振，减小叠加作用，更好的实现降噪作用。

进一步的，所述方法还包括：

实时监测第m个控制周期时的各个风机转速f_ij，并将监测信息反馈至多联机的控制模块，控制模块根据反馈信息实时调整各个风机转速，其中m≤n。

进一步的，所述方法还包括：

判断所述反馈信息中第j个风机转速f_ij与第j-1个风机转速f_i(j-1)的差值是否存在A≤|f_ij-f_i(j-1)|≤B，并当|f_ij-f_i(j-1)|偏离该范围时，对第j和第j-1个风机的转速进行调整，其中，A、B值由风机的固定频率决定。限定风机转速差值，能保证风机间的动平衡差在合理范围内，从而有效防止共振。

进一步的，所述调整如下：

当i取2时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2；

当i取3时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2，反之，调整Δx₀为Δx₀＝(A/2+B/2)/2。

进一步的，所述周期由多联机内部的控制模块决定，各个风机初始转速相等。

一种多联机风机控制装置，具有i个风机，2≤i≤3，所述装置包括：

检测模块，用于检测各个风机的初始转速，并记录转速为x_ij，j∈[2，i]；

控制模块，用于控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化，且相邻风机间的转速变化方向相反，变化公式为f_ij＝x_ij+Δx_ij，Δx_ij＝(-1)^n+1-j×Δx₀，其中Δx₀为转速调整量，n为控制周期数，代表第n个控制周期，n为大于零的自然数。

进一步的，所述装置还包括监测模块，用于实时监测第m个控制周期时的各个风机转速f_ij，并将监测信息反馈至所述控制模块，所述控制模块根据反馈信息实时调整各个风机转速，其中m≤n。

进一步的，所述装置还包括判断模块，用于判断所述反馈信息中第j个风机转速f_ij与第j-1个风机转速f_i(j-1)的差值是否存在A≤|f_ij-f_i(j-1)|≤B，A、B值由风机的固定频率决定；和调整模块，当|f_ij-f_i(j-1)|偏离该范围时，用于对调整量Δx₀进行调整，即i取2时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2；i取3时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2，反之，调整Δx₀为Δx₀＝(A/2+B/2)/2。

一种空调器，包括如前述所述的多联机风机控制装置。

相对于现有技术，本发明所述的控制方法及对应的装置和空调器具有以下优势：

(1)本发明所述的控制方法通过控制各个风机转速周期性变化，以脉动方式输出，实现转速差时序交替，并使相邻风机间的转速变化方向相反，能造成声波、振动的不稳定性，从而有效防止叠加作用的发生，进而实现降噪；同时该方法不需要改变风叶结构，转速差时序交替的特点使得转速差别不固定，克服了现有技术因风叶结构不一致或转速差固定造成的风量不均匀状况，保证了机组性能；而与该方法对应的装置和空调器也因此取得良好的整体性能和静音效果。

(2)本发明所述的从权在风机运行过程中对其转速进行检测判断，并当两风机间转速差超过设定值时，自动对调整量进行调整，能确保防止因脉动输出转速差值偏离，致使转差过大造成的风速失衡，或转差过小导致的脉动失效，无法避免拍振的问题；与此对应的装置及对应的空调器也具有良好的整体机组性能，获得很好的风机效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中降噪改良方法的示意图，图1(a)为不对称风叶设计结构示意图，图1(b)、1(c)为固定转速差的转速控制示意图；

图2为本发明实施例所述的改进方法对应的风机1和风机2转速示意图。

附图标记说明：

1-风机1，2-风机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明保护多联机具有i个风机，该i取值为2≤i≤3，当然具体i值为多少，由实际生产需要决定。该多联机运行时，具体控制方法如下：

S1，先检测各个风机的初始转速，并记录各个风机的转速为x_ij，j∈[2，i]；当然，生产设计中优先选择使各个风机的初始转速相等，即x_i1＝x_i2＝…＝x_ij＝…＝x_ii。

S2，控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化，且相邻风机的转速变化方向相反；风机的转速变化方式具体如下：

f_ij＝x_ij+Δx_ij，Δx_ij＝(-1)^n+1-j×Δx₀，其中Δx₀为转速调整量，n为控制周期数，代表第n个控制周期，n为大于i的自然数。控制周期根据多联机中的控制模块，如根据控制机的具体情况决定，如可以选取控制周期为40s。

S3、实时监测第m个控制周期时的各个风机转速f_ij，并将监测信息反馈至多联机的控制模块，控制模块根据反馈信息实时调整各个风机转速，其中m≤n。

前述步骤S3具体包括：

S31、判断反馈信息中第j个风机转速f_ij与第j-1个风机转速f_i(j-1)的差值是否存在A≤|f_ij-f_i(j-1)|≤B，并当|f_ij-f_i(j-1)|偏离该范围时，对第j和第j-1个风机的转速进行调整，其中，A、B值由风机的固定频率决定，如根据实际可选取A取值45，B取值75。具体的调整方式如下：

当i取2时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2；

当i取3时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2，反之，调整Δx₀为Δx₀＝(A/2+B/2)/2。

图2示出的即为i取2时，风机1与风机2的脉动式转速示意图，风机1和风机2的转速变化方向相反，能有效弱化同一机组不同部位间的风量不均匀化，进而提高整机性能，减小不同频率转速差产生的噪音叠加作用，提高静音效果。

现以i取值3，n取值20为例，进一步阐述。多联机在运行时，首先检测各个风机的初始转速，3个风机初始转速分别为x₁、x₂、x₃，运行中控制各个风机脉动式输出，即

对于风机1而言，控制风机1的转速变化为f₃₁＝x₃₁+Δx₀；

对于风机2而言，控制风机2的转速变化为f₃₂＝x₃₂-Δx₀；

对于风机3而言，控制风机3的转速变化为f₃₃＝x₃₃+Δx₀；

这样，不同的风机以各自初始转速为基准进行脉动式变化，且相邻风机间的变化方向相反，能有效保证声波、振动的不稳定性，从而避免共振，减小叠加作用，更好的实现降噪作用。

在运行过程中实时监测各个风机的转速，如在第13个周期时监测各个风机的转速为f₃₁…f₃₃，判断是否存在A≤|f₃₂-f₃₁|≤B，A≤|f₃₃-f₃₂|≤B，若满足该条件，则不调整Δx₀；若|f₃₂-f₃₁|＜A且|f₃₃-f₃₂|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2；若|f₃₂-f₃₁|＞B且|f₃₃-f₃₂|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2；若|f₃₂-f₃₁|＜A且|f₃₃-f₃₂|＞B，或者|f₃₂-f₃₁|＞B且|f₃₃-f₃₂|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝(A/2+B/2)/2。这样，限定风机转速差值，能保证风机间的动平衡差在合理范围内，从而有效防止共振。

本发明还对应保护一种多联机风机控制装置，具有i个风机，2≤i≤3，所述装置包括：

检测模块，用于检测各个风机的初始转速，并记录转速为x_ij，j∈[2，i]；

控制模块，用于控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化，且相邻风机间的转速变化方向相反，变化公式为f_ij＝x_ij+Δx_ij，Δx_ij＝(-1)^n+1-j×Δx₀，其中Δx₀为转速调整量，n为控制周期数，代表第n个控制周期，n为大于零的自然数。在本发明中，多联机中的控制机即为该出的控制模块。

作为本发明的改进，为了进一步提高多联机系统的智能控制作用，所述装置还包括监测模块，用于实时监测第m个控制周期时的各个风机转速f_ij，并将监测信息反馈至所述控制模块，所述控制模块根据所述反馈实时调整各个风机转速，其中m≤n。

为了完善多联机的控制效果，提高整机工作性能，所述装置还包括判断模块，用于判断运行过程中第j个风机转速f_ij与第j-1个风机转速f_i(j-1)的差值是否存在A≤|f_ij-f_i(j-1)|≤B，A、B值由风机的固定频率决定；和调整模块，当|f_ij-f_i(j-1)|偏离该范围时，用于对调整量Δx₀进行调整，即i取2时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2；i取3时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2，反之，调整Δx₀为Δx₀＝(A/2+B/2)/2。

本发明还保护了一种空调器，该空调采用前述所述的多联机控制方法和控制装置，从而得到静音效果好，整机性能高的空调器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多联机风机控制方法，具有i个风机，2≤i≤3，其特征在于，所述方法包括：

检测各个风机的初始转速，记为x_ij，j∈[2，i]；

控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化，且相邻风机的转速变化方向相反。

2.根据权利要求1所述的多联机风机控制方法，其特征在于，所述控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化的具体方式如下：

f_ij＝x_ij+Δx_ij，Δx_ij＝(-1)^n+1-j×Δx₀，其中Δx₀为转速调整量，n为控制周期数，代表第n个控制周期，n为大于i的自然数。

3.根据权利要求2所述的多联机风机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

实时监测第m个控制周期时的各个风机转速f_ij，并将监测信息反馈至多联机的控制模块，控制模块根据反馈信息实时调整各个风机转速，其中m≤n。

4.根据权利要求3所述的多联机风机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述反馈信息中第j个风机转速f_ij与第j-1个风机转速f_i(j-1)的差值是否存在A≤|f_ij-f_i(j-1)|≤B，并当|f_ij-f_i(j-1)|偏离该范围时，对第j和第j-1个风机的转速进行调整，其中，A、B值由风机的固定频率决定。

5.根据权利要求4所述的多联机风机控制方法，其特征在于，所述调整如下：

当i取2时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2；

当i取3时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2，反之，调整Δx₀为Δx₀＝(A/2+B/2)/2。

6.根据权利要求5所述的多联机风机控制方法，其特征在于，所述周期由多联机内部的控制模块决定，各个风机初始转速相等。

7.一种多联机风机控制装置，具有i个风机，2≤i≤3，其特征在于，所述装置包括：

检测模块，用于检测各个风机的初始转速，并记录转速为x_ij，j∈[2，i]；

控制模块，用于控制i个风机的转速f_ij以初始转速x_ij为基准进行脉动式周期变化，且相邻风机间的转速变化方向相反，变化公式为f_ij＝x_ij+Δx_ij，Δx_ij＝(-1)^n+1-j×Δx₀，其中Δx₀为转速调整量，n为控制周期数，代表第n个控制周期，n为大于零的自然数。

8.根据权利要求7所述的多联机风机控制装置，其特征在于，所述装置还包括监测模块，用于实时监测第m个控制周期时的各个风机转速f_ij，并将监测信息反馈至所述控制模块，所述控制模块根据反馈信息实时调整各个风机转速，其中m≤n。

9.根据权利要8所述的多联机风机控制装置，其特征在于，所述装置还包括判断模块，用于判断所述反馈信息中第j个风机转速f_ij与第j-1个风机转速f_i(j-1)的差值是否存在A≤|f_ij-f_i(j-1)|≤B，A、B值由风机的固定频率决定；和调整模块，当|f_ij-f_i(j-1)|偏离该范围时，用于对调整量Δx₀进行调整，即i取2时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2；i取3时，若|f_ij-f_i(j-1)|＜A，调整Δx₀为Δx₀＝A/2，若|f_ij-f_i(j-1)|＞B，调整Δx₀为Δx₀＝B/2，反之，调整Δx₀为Δx₀＝(A/2+B/2)/2。

10.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求7-9中任意项所述的多联机风机控制装置。