CN111350651A - 一种智能变频水泵的恒压控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能水泵技术领域，特指一种智能变频水泵的恒压控制方法，包括有测试部分与控制部分，在测试部分的步骤中通过设定若干个不同数值的恒压值，调节水泵流量大小、记录对应的电机转速值与电机电流值，进而绘制成电机转速值与电机电流值的特性曲线或特性表格，并将其存储于控制器的控制芯片内；在控制部分的步骤中通过调取对应的特性曲线或特性表格，判断当前的电机电流值与对应的电机电流值的大小，由控制器控制电机转速的提升或降低、直至电机电流值等于对应的电机电流值，从而实现水泵的恒压闭环控制。本发明无需增设压力传感器，节省水泵的物料成本和安装成本，提高水泵的整体可靠性，杜绝了由于压力传感器导致的水泵质量问题。

Description

一种智能变频水泵的恒压控制方法

技术领域：

本发明属于智能水泵技术领域，特指一种智能变频水泵的恒压控制方法。

背景技术：

现有智能变频水泵一般均由水泵控制器控制工作，其中，水泵控制器通常都带有恒压模式，即借助压力传感器作为检测手段、用于检测水泵内的水压大小，并以压力传感器的检测量作为反馈量，而用户所设定压力值作为目标量，通过不断的迭代，最终达到实际的压力值与用户设定的压力值一致的目的。

然而，上述的恒压模式存在以下几个问题，无法满足用户以及市场需求：

1、水泵管路内没有条件内置安装压力传感器；

2、水泵作用配件形式安装在配套的产品中，无法外置安装压力传感器；

3、出于经济性的考虑，市场上期望水泵控制器或者水泵能够具备恒压模式功能，而又无需增加额外的压力传感器。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于智能变频水泵、无需增设压力传感器的恒压控制方法。

本发明是这样实现的：

一种智能变频水泵的恒压控制方法，包括有如下步骤：

A、完成并确定水泵管路的安装，设定恒压值；

B、调节水泵的转速满足步骤A中所设定的恒压值要求，并记录电机电流值；

C、通过调节水泵管路的阀门以控制水泵流量大小，在水泵流量为零到最大流量值的范围内取若干个水泵流量值，记录每一水泵流量值所对应的电机转速值与电机电流值、进而得到若干组“电机转速-电机电流”数组；

D、将“电机转速-电机电流”数组通过描点法，绘制出步骤A中所设定的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线；

或将“电机转速-电机电流”数组通过列表法，绘制出步骤A中所设定的恒压值下、电机运动转速与电机运动电流之间的特性表格；

E、依次重复若干次A-D步骤，通过设定若干个不同数值的恒压值，获得若干条在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线；或获得若干组在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性表格；

F、将步骤E中所获得的特性曲线或特性表格存储于控制器的控制芯片中；

G、当水泵处于下列使用状态时，继续执行步骤H：

G1、若用户设定恒压值后、启动水泵时；

G2、若水泵正常恒压运行下、用户通过水泵管路的阀门调节水泵流量时；

G3、若水泵正常恒压运行下、用户改变恒压值大小时；

H、由控制器通过检测并获得当前的电机电流值与电机转速值，在控制芯片中调取与步骤G中设定的恒压值对应的特性曲线或特性表格，进入下列恒压调节判定步骤：

H1、若当前的电机电流值低于当前的电机转速值在特性曲线或特性表格中对应的电机电流值，则由控制器控制电机提高电机转速、直至电机电流值等于电机转速值在特性曲线或特性表格中对应的电机电流值；

H2、若当前的电机电流值高于当前的电机转速值在特性曲线或特性表格中对应的电机电流值，则由控制器控制电机降低电机转速、直至电机电流值等于电机转速值在特性曲线或特性表格中对应的电机电流值；

I、水泵处于恒压状态，返回步骤G。

在上述的一种智能变频水泵的恒压控制方法中，在步骤G1中启动水泵时，电机按照最低电机转速值进行运行。

在上述的一种智能变频水泵的恒压控制方法中，在步骤E中若干条在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线均绘制在同一张特性关系曲线图内，并在步骤F中将特性关系曲线图存储于控制器的控制芯片中；

或在步骤E中若干组在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性表格均罗列在同一张特性关系表格单内，并在步骤F中将特性关系表格单存储于控制器的控制芯片中。

本发明相比现有技术突出的优点是：

1、本发明无需增设压力传感器，节省水泵的物料成本和安装成本，提高水泵的性价比；

2、本发明能够扩大水泵的应用场景，使得恒压变频水泵能应用在更多的领域；

3、本发明提高水泵的整体可靠性，杜绝了由于压力传感器的质量问题导致的水泵质量问题；

4、本发明的整个恒压控制算法为ms级，有效提高用户的使用体验。

附图说明：

图1是本发明的在不同恒压值时、电机转速与电机电流的关系曲线图；

图2是本发明的恒压控制方法流程图。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—2：

实施例一：

一种智能变频水泵的恒压控制方法，

本发明无需压力传感器便能检测水泵压力的原理为：基于在水泵处于恒压状态下，水泵的流量越大，电机的输出功率就越大，由于电机的电压一定，相对应的电机的电流就会越大；同理，当水泵的流量一定时，水泵的压力越大，电机的输出功率就越大，电机的电流就会越大；从而，本发明借助水泵压力与电机电流的正比关系，通过检测电机电流值变化、以实现对水泵压力的实时检测。

本发明水泵恒压的控制原理为：由于水泵的出水压力就是其扬程，水泵的扬程与水泵的转速成二次方关系：H1/H2＝(n1/n2)^2，其水泵的转速与电机的转速一致或成正比关系；并且，由于电机的转速与电源的频率成正比关系，当水泵实际的压力值低于恒压值时，通过控制器提高电源的频率以达到提高电机的转速，进而使得水泵实际的压力值上升至恒压值；当水泵实际的压力值高于恒压值时，通过控制器降低电源的频率以达到降低电机的转速，进而使得水泵实际的压力值下降至恒压值。

在本实施例中水泵的恒压控制方法包括有测试部分与控制部分，测试部分包括有步骤A-F，控制部分包括有步骤G-I。

更进一步，恒压控制方法的具体步骤如下：

测试部分：

A、完成并确定水泵管路的安装，设定恒压值；

B、调节水泵的转速满足步骤A中所设定的恒压值要求，并记录电机电流值；

C、通过调节水泵管路的阀门以控制水泵流量大小，在水泵流量为零到最大流量值的范围内取若干个水泵流量值，记录每一水泵流量值所对应的电机转速值与电机电流值、进而得到若干组“电机转速-电机电流”数组；

D、将“电机转速-电机电流”数组通过描点法，绘制出步骤A中所设定的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线；

E、依次重复若干次A-D步骤，通过设定若干个不同数值的恒压值，获得若干条在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线；并且，在本实施例中，为了便于数据分析和减少存储空间，将上述所获得的若干条在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线均绘制在同一张特性关系曲线图内，如说明书附图图一所示，其在说明书附图图一中，恒压值分别设定为4m、5m、6m。而在实际使用过程中，应当根据实际具体需求决定需要设定多少数量以及大小的恒压值。

F、将步骤E中所获得的特性关系曲线图存储于控制器的控制芯片中；

控制部分：

G、当水泵处于下列使用状态时，继续执行步骤H：

G1、若用户设定恒压值后、启动水泵且电机按照最低电机转速值进行运行时；

G2、若水泵正常恒压运行下、用户通过水泵管路的阀门调节水泵流量时；

G3、若水泵正常恒压运行下、用户改变恒压值大小时；

H、由控制器通过检测并获得当前的电机电流值与电机转速值，在控制芯片中调取与步骤G中设定的恒压值对应的特性曲线，进入下列恒压调节判定步骤：

H1、若当前的电机电流值低于当前的电机转速值在特性曲线中对应的电机电流值，则由控制器控制电机提高电机转速、直至电机电流值等于电机转速值在特性曲线中对应的电机电流值；

H2、若当前的电机电流值高于当前的电机转速值在特性曲线中对应的电机电流值，则由控制器控制电机降低电机转速、直至电机电流值等于电机转速值在特性曲线中对应的电机电流值；

I、水泵处于恒压状态，返回步骤G，即实现闭环恒压控制。

除此之外，在上述步骤D中，也可以将“电机转速-电机电流”数组通过列表法，绘制出步骤A中所设定的恒压值下、电机运动转速与电机运动电流之间的特性表格；从而在步骤E中，获得若干组在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性表格，并可将若干组在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性表格均罗列在同一张特性关系表格单内，进而在步骤F中，将特性关系表格单存储于控制器的控制芯片中。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种智能变频水泵的恒压控制方法，其特征在于包括有如下步骤：

A、完成并确定水泵管路的安装，设定恒压值；

B、调节水泵的转速满足步骤A中所设定的恒压值要求，并记录电机电流值；

C、通过调节水泵管路的阀门以控制水泵流量大小，在水泵流量为零到最大流量值的范围内取若干个水泵流量值，记录每一水泵流量值所对应的电机转速值与电机电流值、进而得到若干组“电机转速-电机电流”数组；

D、将“电机转速-电机电流”数组通过描点法，绘制出步骤A中所设定的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线；

或将“电机转速-电机电流”数组通过列表法，绘制出步骤A中所设定的恒压值下、电机运动转速与电机运动电流之间的特性表格；

E、依次重复若干次A-D步骤，通过设定若干个不同数值的恒压值，获得若干条在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线；或获得若干组在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性表格；

F、将步骤E中所获得的特性曲线或特性表格存储于控制器的控制芯片中；

G、当水泵处于下列使用状态时，继续执行步骤H：

G1、若用户设定恒压值后、启动水泵时；

G2、若水泵正常恒压运行下、用户通过水泵管路的阀门调节水泵流量时；

G3、若水泵正常恒压运行下、用户改变恒压值大小时；

H、由控制器通过检测并获得当前的电机电流值与电机转速值，在控制芯片中调取与步骤G中设定的恒压值对应的特性曲线或特性表格，进入下列恒压调节判定步骤：

H1、若当前的电机电流值低于当前的电机转速值在特性曲线或特性表格中对应的电机电流值，则由控制器控制电机提高电机转速、直至电机电流值等于电机转速值在特性曲线或特性表格中对应的电机电流值；

H2、若当前的电机电流值高于当前的电机转速值在特性曲线或特性表格中对应的电机电流值，则由控制器控制电机降低电机转速、直至电机电流值等于电机转速值在特性曲线或特性表格中对应的电机电流值；

I、水泵处于恒压状态，返回步骤G。

2.根据权利要求1所述的一种智能变频水泵的恒压控制方法，其特征在于：在步骤G1中启动水泵时，电机按照最低电机转速值进行运行。

3.根据权利要求1所述的一种智能变频水泵的恒压控制方法，其特征在于：在步骤E中若干条在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性曲线均绘制在同一张特性关系曲线图内，并在步骤F中将特性关系曲线图存储于控制器的控制芯片中；

或在步骤E中若干组在对应的恒压值下、电机转速与电机电流之间的特性表格均罗列在同一张特性关系表格单内，并在步骤F中将特性关系表格单存储于控制器的控制芯片中。

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