CN109489215B - 一种风速自适应控制方法、控制装置和组合式空调机组 - Google Patents

一种风速自适应控制方法、控制装置和组合式空调机组 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风速自适应控制方法、控制装置和组合式空调机组，涉及空调技术领域，解决了现有技术中采用改变管道风阀和/或机组的开机数量的方式来调节风量造成的风量调节准确性差的问题。本发明的控制方法基于出风口处的风量变化来调节风机的转速。本发明的控制方法通过调节风机的转速来调节出风口处的风量，具有风量调节准确，可使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量平稳运行的优势，给用户的体验效果好。

Description

一种风速自适应控制方法、控制装置和组合式空调机组
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及一种风速自适应控制方法、控制装置和组合式空调机组。
背景技术
组合式空调机组是由各种空气处理功能段组装而成的一种空气处理设备。组合式空调机组适用于阻力大于100Pa的空调系统。其空气处理功能段有空气混合、均流、过滤、冷却、一次和二次加热、去湿、加湿、送风机、回风机、喷水、消声、热回收等单元体。
申请人发现：现有技术中的组合式空调机组一般是定频恒转速运行，出风口的风量是通过控制管道风阀和/或机组的开机数量来调节的。由于改变管道风阀和/或机组的开机数量后，风量的变化较大，也即是风量的波动范围较大，使得组合式空调机组风量调节的准确性较差，给用户造成的体验效果也较差。因此，急需对现有的风量调节方式进行改进。
发明内容
本发明的其中一个目的是提出一种风速自适应控制方法，解决了现有技术中采用改变管道风阀和/或机组的开机数量的方式来调节风量造成的风量调节准确性差的技术问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明的风速自适应控制方法，基于出风口处的风量变化来调节风机的转速。
根据一个优选实施方式，所述控制方法基于出风口处的风量与运行电流的比值的变化来调节所述风机的转速。
根据一个优选实施方式，所述控制方法基于出风口处单位时间的风量与运行电流的比值的变化来调节所述风机的转速。
根据一个优选实施方式，所述控制方法包括如下步骤：
采集风速：检测所述出风口处的风速；
计算单位时间的风量：基于检测到的风速、出风口的截面积以及预设时间计算单位时间的风量；
采集电流：检测运行电流；
计算单位时间的风量电流比：将单位时间的风量与运行电流做比例运算。
根据一个优选实施方式，所述控制方法还包括如下步骤：判定单位时间风量电流比的变化，并基于对单位时间风量电流比变化的判定结果调节所述风机的转速。
根据一个优选实施方式，单位时间的风量电流比采用如下公式计算：
K＝Q/At
其中：K为单位时间的风量电流比；Q为出风口的风量；A为运行电流；t为时间。
根据一个优选实施方式，单位时间风量电流比的变化通过如下公式计算：
ΔK＝K1－K2
其中：ΔK为单位时间风量电流比的变化；K1为t1时间段的风量电流比；K2为t2时间段的风量电流比。
根据一个优选实施方式，在ΔK≠0时，调节所述风机的转速。
根据一个优选实施方式，所述控制方法通过调节变频器的频率来调节所述风机的转速。
根据一个优选实施方式，所述运行电流为变频器的电流、风机的电流或变频器与风机之间的电流。
本发明的另一方面提供了一种风速自适应控制装置。所述控制装置通过本发明任一技术方案所述的控制方法来调节风机的转速。
根据一个优选实施方式，所述控制装置包括：风速采样传感器、电流互感器和控制芯片，并且所述风速采样传感器和所述电流互感器与所述控制芯片连接，其中，所述风速采样传感器用于检测出风口处的风速并将检测结果发送至所述控制芯片；所述电流互感器用于检测运行电流并将检测结果发送至所述控制芯片；所述控制芯片基于检测到的风速和运行电流计算单位时间的风量电流比。
根据一个优选实施方式，所述控制芯片还与变频器连接，以使所述控制芯片基于对单位时间风量电流比变化的判定结果来调节所述变频器的频率。
根据一个优选实施方式，所述风速采样传感器设置于所述出风口处。
根据一个优选实施方式，所述电流互感器设置于所述变频器处、风机处或变频器与风机之间。
本发明的另一方面还提供了一种组合式空调机组。所述组合式空调机组包括本发明任一技术方案所述的风速自适应控制装置。
本发明提供的风速自适应控制方法至少具有如下有益技术效果：
本发明的风速自适应控制方法，基于出风口处的风量变化来调节风机的转速，从而调节出风口处的风量。本发明的风速自适应控制方法，由于调节风机转速的方式可逐渐改变出风口处的风量，相比于现有技术中通过改变管道风阀和/或机组的开机数量的调节方式，本发明的控制方法具有风量调节准确，可使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量平稳运行的优势，给用户的体验效果好。
本发明优选技术方案还具有如下有益技术效果：
本发明优选技术方案的风速自适应控制方法，采用出风口处的风量与运行电流的比值的变化作为是否调节风机转速的判定依据，该判定依据相对于单纯采用风量作为判定依据的方法，其变化更明显，从而可准确判断出风口处的风量变化，有助于准确控制风机的转速，使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量平稳运行。
本发明优选技术方案的风速自适应控制方法，采用出风口处单位时间的风量与运行电流的比值的变化作为是否调节风机转速的判定依据，该判定依据通过引入时间参数，可更全面、更准确的分析风量变化的原因。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明风速自适应控制方法一个优选实施方式的流程图；
图2是本发明风速自适应控制装置一个优选实施方式的框图。
图中1-风速采样传感器；2-电流互感器；3-控制芯片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
下面结合图1和图2对本实施例的风速自适应控制方法、控制装置和组合式空调机组进行详细说明。
本实施例的风速自适应控制方法和控制装置，尤其适用于电流较大的设备，例如组合式空调机组。由于组合式空调机组的电流较大，其单位时间风量电流比的变化会更明显，因此调节的风机的转速会更准确。
本实施例的风速自适应控制方法，基于出风口处的风量变化来调节风机的转速。
本实施例的风速自适应控制方法，基于出风口处的风量变化来调节风机的转速，从而调节出风口处的风量。本实施例的风速自适应控制方法，由于调节的方式可逐渐改变出风口处的风量，相比于现有技术中通过改变管道风阀和/或机组的开机数量的调节方式，本实施例的控制方法具有风量调节准确，可使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量平稳运行的优势，给用户的体验效果好。
根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案的风速自适应控制方法基于出风口处的风量与运行电流的比值的变化来调节风机的转速。
本实施例优选技术方案的风速自适应控制方法，采用出风口处的风量与运行电流的比值的变化作为是否调节风机转速的判定依据，该判定依据相对于单纯采用风量作为判定依据的方法，其变化更明显，从而可准确判断出风口处的风量变化，有助于准确控制风机的转速，使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量平稳运行。
组合式空调机组的风量区间是用户使用前或使用过程中设定或调节的风量大小，组合式空调机组运行过程中，由于管道的风损、管道堵塞或者其它阻力造成出风口的风量与预先设定或调节的风量不一致，为此，组合式空调机组需要根据采集的出风口处的风量情况来判断是否需要调高或降低风机转速，以使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量。
具体的，用户自主设定了风量区间后，组合式空调机组实际使用过程中，由于过滤网脏堵、管道变形或者风阻增大等原因，均会导致组合式空调机组末端出风口的风量变化。如果仅使用出风口风量的变化作为判定依据，由于出风口的截面积较大，使得风量较大，风量的适当增加或减小，对于基数较大的风量来说，其变化率不明显，容易造成判定不准确。
组合式空调机组实际使用过程中，如果组合式空调机组末端出风口的风量变化，其运行电流也会变化。例如，若风道堵塞，风量降低，运行电流减小，以风量电流的比值作为判定依据，由于二者的变化一般不是同倍数变化，因此，在风量和电流改变时，风量电流比的变化比风量的变化率更明显，即将判定依据的变化放大，从而更容易判定出风口的风量变化情况。若管道内出现漩涡导致风量损失，风量降低，电流增大，此时风量电流比会明显减小，风量电流比的变化比风量的变化率更明显。同样的，出现其余原因导致的风量变化，采用风量和电流两个参数对比后，使其比值放大，可以更准确的判断是否需要调高或降低风机的转速。
根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案的风速自适应控制方法基于出风口处单位时间的风量与运行电流的比值的变化来调节风机的转速。
如果仅依靠风量电流比，存在部分故障无法判断的问题。例如：进风口处因运行过程中突然吸入杂物，导致出风口处的风量减小，风量电流比减小，但是风量电流比的瞬时变化率很大。如果是进风口长期多尘，导致出风口处的风量减小，风量电流比减小，但是风量电流比的瞬时变化率会较小。因此，如果仅依靠风量电流比，出现该种类似的情况容易引起误判。
本实施例优选技术方案的风速自适应控制方法，采用出风口处单位时间的风量与运行电流的比值的变化作为是否调节风机转速的判定依据，该判定依据通过引入时间参数，可更全面、更准确的分析风量变化的原因。
如图1所示，本实施例优选技术方案的风速自适应控制方法包括如下步骤：
采集风速：检测出风口处的风速；
计算单位时间的风量：基于检测到的风速、出风口的截面积以及预设时间计算单位时间的风量；
采集电流：检测运行电流；
计算单位时间的风量电流比：将单位时间的风量与运行电流做比例运算。
再次参见图1，本实施例优选技术方案的风速自适应控制方法还包括如下步骤：判定单位时间风量电流比的变化，并基于对单位时间风量电流比变化的判定结果调节风机的转速。
根据一个优选实施方式，单位时间的风量电流比采用如下公式计算：
K＝Q/At
其中：K为单位时间的风量电流比；Q为出风口的风量；A为运行电流；t为时间。
优选的，出风口处的风量为风速与出风口的截面积的乘积。
优选的，风量电流比中的t为时间段，更优选的，t可以是5S、10S、15S，甚至是更长的时间段。
根据一个优选实施方式，单位时间风量电流比的变化通过如下公式计算：
ΔK＝K1－K2
其中：ΔK为单位时间风量电流比的变化；K1为t1时间段的风量电流比；K2为t2时间段的风量电流比。
优选的，t1与t2可以相等，也可以不相等。
根据一个优选实施方式，在ΔK≠0时，风机的转速。即只要判定出单位时间风量电流比出现变化，即需要调节风机的转速。
根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案的风速自适应控制方法通过调节变频器的频率来调节风机的转速。
本实施例优选技术方案通过调节变频器的频率来调节风机的转速，可逐渐改变风机的转速，实现风机的无级调速，从而逐渐改变出风口处的风量。
根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案所说的运行电流为变频器的电流、风机的电流或变频器与风机之间的电流。
下面举例说明本实施例优选技术方案的控制方法是如何保持组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量的：
进风口堵住，检测到出风口的风速变小，风量变小，风机电流也会变小，通过计算单位时间的风量电流比，再类比单位时间的风量电流比的变化率，若单位时间风量电流比的变化超过预设值，则可判断进风口是突然堵住造成风量变化；若单位时间风量电流比的变化未超过预设值，则可判断进风口是长期积尘造成风量变化。从而可以根据判定结果确定是否需要提高风机的转速来补充风速。
本实施例的风速自适应控制装置，通过本实施例任一技术方案的控制方法来调节风机的转速。
如图2所示，本实施例优选技术方案的风速自适应控制装置包括风速采样传感器1、电流互感器2和控制芯片3，并且风速采样传感器1和电流互感器2与控制芯片3连接。其中，风速采样传感器用于检测出风口处的风速并将检测结果发送至控制芯片；电流互感器用于检测运行电流并将检测结果发送至控制芯片；控制芯片基于检测到的风速和运行电流计算单位时间的风量电流比。
优选的，本实施例优选技术方案所说的连接可以是有线连接，也可以是无线连接，还可以是指通信连接。
本实施例的风速自适应控制装置，通过风速采样传感器1采集出风口处的风速，通过电流互感器2采集运行电流，再通过控制芯片3基于采集的数据计算出单位时间的风量电流比，并将单位时间的风量电流比的变化作为是否调节风机转速的判定依据，从而可准确判断出风口处的风量变化，以便准确控制风机转速，使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量平稳运行。
根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案的控制芯片3还与变频器连接，以使控制芯片3基于对单位时间风量电流比变化的判定结果来调节变频器的频率。
本实施例优选技术方案的控制芯片3与变频器连接，以便控制芯片3可以及时基于对单位时间风量电流比变化的判定结果来调节变频器的频率，从而调节风机的转速，以改变出风口处的风量，使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量平稳运行。
本实施例优选技术方案的风速自适应控制装置，具有结构简单，风速调节准确和及时的优势。
根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案的风速采样传感器1设置于出风口处。
本实施例优选技术方案的风速采样传感器1设置于出风口处，并用采集出风口处的风速。优选的，本实施例优选技术方案不限于使用风速采样传感器1来采集风速，还可以是风速测定仪、风速检测仪等设备。
根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案的电流互感器2设置于变频器处、风机处或变频器与风机之间。
本实施例优选技术方案的电流互感器2设置于变频器处、风机处或变频器与风机之间，以采集变频器的电流或风机的电流，并将该电流作为组合式空调机组的运行电流。
根据一个优选实施方式，本实施例优选技术方案的风速采样传感器1、电流互感器2和控制芯片3为现有技术中的常见结构和/或型号，在此不再赘述。优选的，本实施例优选技术方案的控制芯片3也可以是微处理器。
本实施例还提供了一种组合式空调机组。组合式空调机组包括本实施例任一技术方案的风速自适应控制装置。
本实施例的组合式空调机组，通过增加风速自适应控制装置，可使使组合式空调机组在各个不同的风量区间保持恒风量平稳运行。
本实施例优选技术方案的组合式空调机组还包括变频器。变频器也可以叫做风机变频器。优选的，变频器与风机连接，通过变频器频率的改变，从而实现风机转速的调节。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种风速自适应控制方法，其特征在于，所述控制方法基于出风口处的风量变化来调节风机的转速，所述控制方法包括如下方式：
基于出风口处单位时间的风量与运行电流的比值的变化来调节所述风机的转速，并使出风口处保持恒风量。
2.根据权利要求1所述的风速自适应控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
采集风速：检测所述出风口处的风速；
计算单位时间的风量：基于检测到的风速、出风口的截面积以及预设时间计算单位时间的风量；
采集电流：检测运行电流；
计算单位时间的风量电流比：将单位时间的风量与运行电流做比例运算。
3.根据权利要求2所述的风速自适应控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括如下步骤：
判定单位时间风量电流比的变化，并基于对单位时间风量电流比变化的判定结果调节所述风机的转速。
4.根据权利要求2所述的风速自适应控制方法，其特征在于，单位时间的风量电流比采用如下公式计算：
K＝Q/At
其中：K为单位时间的风量电流比；Q为出风口的风量；A为运行电流；t为时间。
5.根据权利要求4所述的风速自适应控制方法，其特征在于，单位时间风量电流比的变化通过如下公式计算：
ΔK＝K1－K2
其中：ΔK为单位时间风量电流比的变化；K1为t1时间段的风量电流比；K2为t2时间段的风量电流比。
6.根据权利要求5所述的风速自适应控制方法，其特征在于，在ΔK≠0时，调节所述风机的转速。
7.根据权利要求1至6之一所述的风速自适应控制方法，其特征在于，所述控制方法通过调节变频器的频率来调节所述风机的转速。
8.根据权利要求1至6之一所述的风速自适应控制方法，其特征在于，所述运行电流为变频器的电流、风机的电流或变频器与风机之间的电流。
9.一种风速自适应控制装置，其特征在于，所述控制装置通过权利要求1至8中任一项所述的控制方法来调节风机的转速。
10.根据权利要求9所述的风速自适应控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：风速采样传感器、电流互感器和控制芯片，并且所述风速采样传感器和所述电流互感器与所述控制芯片连接，其中，
所述风速采样传感器用于检测出风口处的风速并将检测结果发送至所述控制芯片；
所述电流互感器用于检测运行电流并将检测结果发送至所述控制芯片；
所述控制芯片基于检测到的风速和运行电流计算单位时间的风量电流比。
11.根据权利要求10所述的风速自适应控制装置，其特征在于，所述控制芯片还与变频器连接，以使所述控制芯片基于对单位时间风量电流比变化的判定结果来调节所述变频器的频率。
12.根据权利要求10所述的风速自适应控制装置，其特征在于，所述风速采样传感器设置于所述出风口处。
13.根据权利要求11所述的风速自适应控制装置，其特征在于，所述电流互感器设置于所述变频器处、风机处或变频器与风机之间。
14.一种组合式空调机组，其特征在于，包括权利要求9至13中任一项所述的风速自适应控制装置。
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