CN111157896B - 基于恒转矩控制的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于恒转矩控制的测试方法，包括如下步骤：输入机组的型号，根据预设函数获取目标风量Q及机组的机型参数；计算出系统风阻K1和动压K3，测量静压K2；计算电机输入功率P、电机转矩T；机组运行t时间后检测实时风量Q1、电机实时输入功率P1；根据Q1与Q之间的关系判断电机转矩T是否符合要求，若是，则模拟测试准确。本发明提供的基于恒转矩控制的测试方法在测试工装中输入预设函数，在测试时，直接向测试工装中输入机型参数，可根据机组的型号，直接调用预设函数获取测试所需要的参数。实现了待测机组在不同静压、不同系统方案时的匹配测试，极大地缩短了测试周期，提高了测试的效率，加快了新产品的推出。
Description
技术领域
本发明属于逆变控制技术领域，更具体地说，是涉及一种基于恒转矩控制的测试方法。
背景技术
风机盘管作为中央空调中最广泛大销量使用产品，产品更新速度较快，随着国家节能减排的号召，直流变频产品逐渐成为主流趋势。
各个厂商也不断开拓新市场全力开发新直流系列产品，例如直流恒转速控制风盘、直流恒转矩控制风盘等多个系列的机型，按照常规产品开发思路工作开展以实测数据为依托，反复测试协调实验资源，存在周期长、工作量大、效率低，导致产品的推出严重滞后，若设计人员有限，持续高强度工作效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于恒转矩控制的测试方法，以解决现有技术中存在的测试周期长的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种基于恒转矩控制的测试方法，包括如下步骤：输入机组的型号，根据预设函数获取目标风量Q及机组的机型参数；计算出系统风阻K1和动压K3，测量静压K2；计算电机输入功率P、电机转矩T；机组运行t时间后检测实时风量Q1、电机实时输入功率P1；根据Q1与Q之间的关系判断电机转矩T是否符合要求，若是，则模拟测试准确。
进一步地，若所述根据Q1与Q之间的关系判断电机转矩T不符合要求，则调节机组信号直至模拟计算所得电机转矩T符合要求。
进一步地，若Q1与Q之差和 Q1的比值，P1与P之差和P1的比值均小于或等于预设值，则模拟准确；否则，则调节机组信号直至模拟计算所得电机转矩T符合要求。
进一步地，若Q1与Q之差和 Q1的比值，P1与P之差和P1的比值均小于或等于预设值，则模拟准确；否则，则调节机组信号直至模拟计算所得电机转矩T符合要求。
进一步地，所述预设函数关系为f=（V，de，Sf，S1，S2，n），其中，f=K1,V为风机的出风风速，de为管径当量，Sf为表冷器翅片间距，S1为管径间距,S2为表冷器管排间距，n为管排数。
进一步地，所述预设函数关系为f=（V，de，S1，n）。
进一步地，所述预设函数为回归方程f=a*V^b*de^c*S1^d*n^e。
进一步地，所述计算出系统风阻K1和动压K3，测量静压K2，包括：理论全压的计算公式K=K1+K2+K3。
进一步地，所述计算出系统风阻K1和动压K3，测量静压K2，还包括：动压K3=ρV2/2,其中，ρ为密度，V为风机的出风风速。
进一步地，所述计算电机输入功率P、电机转矩T包括：风机的输入功率W=QK/η1，其中，η1为电机的效率。
进一步地，所述计算电机输入功率P、电机转矩T还包括：T=P/9.85N，其中，N为电机的转速。
本发明提供的基于恒转矩控制的测试方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明在测试工装中输入预设函数，在测试时，直接向测试工装中输入机型参数，可根据机组的型号，直接调用预设函数获取测试所需要的参数。通过各个参数计算出待测机组所对应的电机转矩T，根据目标风量Q和实时风量Q1之间的关系判断电机转矩T是否符合机组的运行要求即可。实现了待测机组在不同静压、不同系统方案时的匹配测试，极大地缩短了测试周期，提高了测试的效率，加快了新产品的推出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于恒转矩控制的测试方法的控制流程图；
图2为本发明实施例提供的电机的FOC控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
请一并参阅图1，现对本发明实施例提供的基于恒转矩控制的测试方法进行说明。所述基于恒转矩控制的测试方法，包括如下步骤（在此以风盘为例）：首先输入机组的型号，根据预设函数获取目标风量Q及机组的机型参数；然后，计算出系统风阻K1和动压K3，测量静压K2；计算电机输入功率P、电机转矩T；在机组运行t时间后检测实时风量Q1、电机实时输入功率P1；根据Q1与Q之间的关系判断电机转矩T是否符合要求，若是，则模拟测试准确。
具体的，预先在测试工装中输入函数程序，可以根据机型输入机组的型号，直接调用预设函数获取目标风量Q和机型参数。因此，在测试机组时，只需要将机组的型号输入测试工装，则可以快速调取函数程序计算出上述各个参数，进而计算出该机型所对应的电机转矩T，极大地缩短了测试周期，提高了测试的效率，加快了新产品的推出。
本发明提供的基于恒转矩控制的测试方法，与现有技术相比，在测试工装中输入预设函数，在测试时，直接向测试工装中输入机型参数，可根据机组的型号，直接调用预设函数获取测试所需要的参数。通过各个参数计算出待测机组所对应的电机转矩T，根据目标风量Q和实时风量Q1之间的关系判断电机转矩T是否符合机组的运行要求即可。实现了待测机组在不同静压、不同系统方案时的匹配测试，极大地缩短了测试周期，提高了测试的效率，加快了新产品的推出。可实现一步到位调至风盘高中低档位的准确电机恒转矩值，减少反复核实数据调整变更测试方案的周期。本系统操作可由测试员自行处理无需设计员时时刻刻跟进，提高了工作效率。
进一步地，作为本发明提供的基于恒转矩控制的测试方法的一种具体实施方式，上文提到了预设函数的函数关系为f=（V，de，Sf，S1，S2，n），其中，f=K1,V为风机的出风风速，de为管径当量，Sf为表冷器翅片间距，S1为管径间距,S2为表冷器管排间距，n为管排数。经过更精确地计算和实验得出，f=（V，de，S1，n）。也就是说影响风阻K1的关键因素是风机的出风风速V、管径当量de、管径间距S1以及管排数n，根据进一步地函数拟合可以得出回归方程f=a*V^b*de^c*S1^d*n^e。
具体的，风盘机型系统风阻拟合计算，采用数学建模的方法，建立一个功能全面、使用方便快捷的翅片管换热器的数字化研发平台建立变结构特性的分析模型，在标准供冷工况下，依次改变翅片间距Sf、沿气流方向管排数n、垂直气流方向管排数和水路数等结构参数中的一个参数而保持其他不变，分析翅片管换热器的制冷量(包括显热量、潜热量)、出风温度、出水温度、析湿量等性能参数的变化从而比较分析找到关键因素。通过对风盘中蒸发器和冷凝器的结构的分析找到影响系统风阻的关键因素，并采用矩阵列实验方法规避偶然偏差，用回归方式突出个关键因素影响比例，得到上述准确且高切合各机组的风阻模拟回归方程公式。
具体的，测试方法的具体流程如下：
1、风盘机型系统风阻拟合计算：
E.U.施林德尔在换热器设计手册中提出,流过管束的压降（压降就是上文提到的风阻K1）是流动速度、管束几何形状、翅片几何形状和流体物理性能的函数,并给出以下关联式:f=f(V,de,Sf,S1,S2,n,)，通过我们各项目研究分析从中精确最关键因素f=f(V,de,S1,n,),再采用正交实验设计+回归方程拟合出公式：f=a*V^b*de^c*S1^d*n^e，下表为对照表。
2、自动化匹配测试原理：以FPD-102WAS/G机型为例，前提整机系统的蒸发器和冷凝器的结构方案已知，风机定型，实验测试步骤如下：
1）、输入整机机型信号代码得出目标风量Q。
2）、主板通过模拟计算（简单的来说是上文提到的代公式）整机系统风阻K1，静压K2（通过测试装置测试得出），动压K3=ρV2/2，ρ为密度，V为风机的出风风速。
采用理论全压K=K1+K2+K3公式计算出全压。
得出风机的输入功率W=QK/η1,η1表示电机效率的参考值。
得出电机输入功率P=W/η1，其中，η1=0.75（具体数值需要根据实际的情况来决定）。
3）、计算转矩值：电机功率T=P/9.85N，N表示转速，P表示电机输入功率，将转矩值信号输给主板，电机驱动是通过直接转矩+FOC控制方式（详见图2）将转矩信号转化为电压信号反馈给电机，通过0~10V（具体数值需要根据实际的情况来决定）无极调速温控器调节电机驱动，电机运转，整机在测试工况下正常运行。
4）、机组运行t时间（30min，具体数值与实际测试相关）后查看实测风量Q1，实测电机输入功率P1判断：
若(Q1-Q)/Q1≤0.03（为预设值，具体数值需要根据实际情况决定，下同）,(P1-P)/P1≤0.01则模拟准确，按照此转矩值实际测试电机转矩T。（电机的转矩T匹配各种型号的风盘）。电机转矩T以匹配风机的各个性能（风速，功率，冷量等）。
若(Q1-Q)/Q1＞0.03,(P1-P)/P1＞0.01，则模拟不准确，调节整机信号，重新拟合系统风阻。
直到满足要求机组正常测试，实现无需设计员提前设计复杂全面的系统方案及实验测试跟进处理的成果。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于恒转矩控制的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
输入机组的型号，根据预设函数获取目标风量Q及机组的机型参数；
计算出系统风阻K1和动压K3，测量静压K2；
计算电机输入功率P、电机转矩T；
机组运行t时间后检测实时风量Q1、电机实时输入功率P1；
根据Q1与Q之间的关系判断电机转矩T是否符合要求，若是，则模拟测试准确。
2.如权利要求1所述的基于恒转矩控制的测试方法，其特征在于：若所述根据Q1与Q之间的关系判断电机转矩T不符合要求，则调节机组信号直至模拟计算所得电机转矩T符合要求。
3.如权利要求2所述的基于恒转矩控制的测试方法，其特征在于，若Q1与Q之差和Q1的比值，P1与P之差和P1的比值均不大于预设值，则模拟准确；否则，则调节机组信号直至模拟计算所得电机转矩T符合要求。
4.如权利要求1所述的基于恒转矩控制的测试方法，其特征在于：所述预设函数为回归方程f=a*V^b*de^c*S1^d*n^e，f=K1，V为风机的出风风速，de为管径当量，S1为管径间距，n为管排数。
5.如权利要求1所述的基于恒转矩控制的测试方法，其特征在于，所述计算出系统风阻K1和动压K3，测量静压K2，包括：理论全压的计算公式K=K1+K2+K3。
6.如权利要求1所述的基于恒转矩控制的测试方法，其特征在于，所述计算出系统风阻K1和动压K3，测量静压K2，还包括：动压K3=ρV2/2,其中，ρ为密度，V为风机的出风风速。
7.如权利要求1所述的基于恒转矩控制的测试方法，其特征在于，所述计算电机输入功率P、电机转矩T包括：风机的输入功率W=QK/η1，其中，η1为电机的效率。
8.如权利要求1所述的基于恒转矩控制的测试方法，其特征在于，所述计算电机输入功率P、电机转矩T还包括：T=P/9.85N，其中，N为电机的转速。
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