CN113531655A - 一种风管机 - Google Patents

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CN113531655A CN202010291108.6A CN202010291108A CN113531655A CN 113531655 A CN113531655 A CN 113531655A CN 202010291108 A CN202010291108 A CN 202010291108A CN 113531655 A CN113531655 A CN 113531655A
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孟建军
姚友庆
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Abstract

本发明公开一种风管机，包括直流风扇、直流风扇电机和控制模块，控制模块控制直流风扇运行于设定风量模式，计算直流风扇电机的以下参数：初始转速对应的实际功耗
Figure DEST_PATH_IMAGE001
、初始转速在各级阻力i条件下的功耗
Figure 497457DEST_PATH_IMAGE002
、以及初始转速在设定风量条件下的恒风功耗
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；基于初始转速对应的实际功耗
Figure 282879DEST_PATH_IMAGE004
、初始转速在各级阻力i条件下的功耗
Figure 487464DEST_PATH_IMAGE002
、以及初始转速在设定风量条件下的恒风功耗
Figure 778768DEST_PATH_IMAGE003
的关系，基于等风道条件下和等风量条件下直流风扇电机的功耗‑转速关系判断出风道的阻力特性，从而确定直流风扇电机的功耗‑转速调节曲线，并基于功耗‑转速曲线调节直流风扇电机的转速，实现直流风扇适合于风道产生恒定的设定风量。

Description

一种风管机
技术领域
本发明涉及中央空调技术领域，尤其涉及一种风管机。
背景技术
市面上的风管机包括两类，一类采用交流电机，一类采用直流电机；采用直流电机比采用交流电机的能效高。
直流电机的目标转速固化在存储器中，出厂后各级出风量的转速是固定不变的。但是，风管式室内机在工程现场安装时，安装环境各不相同，导致风道的尺寸也不尽相同。
当风道的尺寸较短时，风道阻力就小，会导致出风量过大、噪音变大的情况发生，影响产品的舒适性；当风道的尺寸过长时，风道阻力就大，会导致出风量过小，产品输出能力不足，也影响产品的舒适性。
发明内容
为解决现有技术中风管机的出风量受风道影响的问题，本发明提供一种风管机，基于等风道条件下直流电机功耗和转速的拟合关系和等风量条件下直流电机功耗和转速的拟合关系，找到适合风道的阻力曲线调节直流风扇电机的转速，使风管机的出风量保持在设定风量上。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种一种风管机，包括：直流风扇，设置于风管内；直流风扇电机，连接所述直流风扇，用于驱动所述直流风扇；控制模块，连接所述直流风扇电机，用于调节所述直流风扇电机的转速；所述控制模块包括：
启动单元，用于按照初始转速rpm0控制所述直流风扇运行于设定风量模式；
计算单元，用于计算所述直流风扇电机的以下参数：所述初始转速对应的实际功耗Pow实测、所述初始转速在各级阻力i条件下的功耗Powi、以及所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风；i＝1、2、……、n，且阻力1<阻力2<....<阻力n；转速调节单元，用于基于所述初始转速对应的实际功耗Pow实测、所述初始转速在各级阻力i条件下的功耗Powi、以及所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风的关系，结合等风道条件下所述直流风扇电机的功耗-转速关系和等风量条件下所述直流风扇电机的功耗-转速关系，确定调节所述直流风扇电机转速的功耗-转速调节曲线，以实现基于所述功耗-转速调节曲线调节所述直流风扇电机的转速产生所述设定风量。
本发明的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：本发明提出的风管机，在启动设定风量模式时先控制直流风扇电机执行一个初始转速，并分别计算该初始转速对应的实际功耗、在各级阻力条件下的功耗、以及在设定风量条件下的功耗，进而，结合等风道条件下直流风扇电机的功耗-转速关系，以及等风量条件下直流风扇电机的功耗-转速关系，判断出风道的阻力特性，控制直流风扇电机基于该阻力条件下的功耗-转速曲线调节转速，将出风量恒定在设定风量上，实现的是适用于风道阻力特性下的转速调节，基于转速的调节保持恒定的设定风量，且调整速度更快更准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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为本发明提出的风管机的一个实施例架构图；
图2为本发明提出的风管机的又一个实施例架构图；
图3为本发明拟合的各级阻力条件下和各级风量条件下的功耗-转速曲线的一个实施例示意图；
图4为本发明提出的风管机的再一个实施例架构图；
图5为本发明提出的具体实施例中直流风扇电机降速调节示意图；
图6为本发明提出的具体实施例中直流风扇电机增速调节示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明提出的风管机，如图1所示，包括直流风扇1、直流风扇电机2、风管3和控制模块4，直流风扇1设置在风管3内；直流风扇电机2连接直流风扇1，用于驱动直流风扇1转动；控制模块4连接直流风扇电机2，用于调节直流风扇电机2的转速，以达到风管机在其风道下按照设定风量出风。
对于一个固定的直流风扇电机来说，包括等风量线、等风道线、等功率线、等转速线和等静压线等，这些曲线均以横轴为转速，纵轴为功率的关系是明确或已知的；在本发明的实施例中，考虑风道的阻力特性一定的因素，通过等风道变化曲线和等风量变化曲线找到适用于风道的阻力曲线，无论用户怎么改变设定转速，风管机都会沿着相同的阻力曲线调节转速，能够确保风管机输出恒定的设定风量，确保机组的稳定输出，提升机组的可靠性以及确保用户使用的舒适性。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，风管机包括等风道拟合模块5和等风量拟合模块6；等风道拟合模块，用于存储基于实验拟合出的等风道条件下直流风扇电机功耗-转速曲线关系，这些曲线包括各级阻力i条件下的功耗-转速曲线：Powi＝ai×rpm3+bi×rpm2+ci×rpm+di；如图3所示(图中横坐标代表直流风扇电机转速，纵坐标代表直流风扇电机功耗)，图中各曲线代表的意义如下：
1)Pow1＝a1×rpm3+b1×rpm2+c1×rpm+d1；该曲线表示阻力1条件下的直流风扇电机功耗-转速之间的关系；
2)Pow2＝a2×rpm3+b2×rpm2+c2×rpm+d2；该曲线表示阻力2条件下的直流风扇电机功耗-转速之间的关系；
3)Pow3＝a3×rpm3+b3×rpm2+c3×rpm+d3；该曲线表示阻力3条件下的直流风扇电机功耗-转速之间的关系；
4)Pow4＝a4×rpm3+b4×rpm2+c4×rpm+d4；该曲线表示阻力4条件下的直流风扇电机功耗-转速之间的关系；
阻力1<阻力2<阻力3<阻力4，且阻力1、阻力2、阻力3和阻力4均是采用等风道测试的结果。
等风量拟合模块6用于存储基于实验拟合出的等风量条件下直流风扇电机功耗-转速曲线关系；这些曲线关系包括各级风量j条件下的功耗-转速曲线：Powj＝aj×rpm3+bj×rpm2+cj×rpm+dj；如图3所示，图中各曲线代表的意义如下：
1)Pow5＝a5×rpm3+b5×rpm2+c5×rpm+d5；该曲线表示等风量1条件下的直流风扇电机功耗-转速之间的关系；
2)Pow6＝a6×rpm3+b6×rpm2+c6×rpm+d6；该曲线表示等风量2条件下的直流风扇电机功耗-转速之间的关系；
3)Pow7＝a7×rpm3+b7×rpm2+c7×rpm+d7；该曲线表示等风量3条件下的直流风扇电机功耗-转速之间的关系；
风量1>风量2>风量3，风量1、风量2风量3可以分别为用户需求的高风量、中风量和低风量，均是采用等风量测试的结果。
当然，上述阻力i的等级个数以及风量j的等级个数，均可以根据实际应用具体划分，越大则分级越精确，控制的就越精准。
在本发明的一些实施例中，如图4所示，控制模块4包括启动单元41、计算单元42和转速调节单元43；启动单元41用于按照初始转速rpm0控制直流风扇1运行于设定风量模式；计算单元42用于计算直流风扇电机2的以下参数：初始转速对应的实际功耗Pow实测、初始转速在各级阻力i条件下的功耗Powi、以及初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风；i＝1、2、……、n，且阻力1<阻力2<....<阻力n。
转速调节单元43用于基于初始转速对应的实际功耗Pow实测、初始转速在各级阻力i条件下的功耗Powi、以及初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风的关系，结合等风道条件下所述直流风扇电机的功耗-转速关系和等风量条件下所述直流风扇电机的功耗-转速关系，判断出风道的阻力特性，确定该阻力条件下的功耗-转速曲线为调节直流风扇电机2转速的功耗-转速调节曲线，并基于该阻力条件下的功耗-转速调节曲线来调节转速，将出风量恒定在设定风量上，实现的是适用于风道阻力特性下的转速调节，通过转速的调节保持风道恒定的设定风量，且调整速度更快更准确。。
在本发明的一些具体实施例中，转速调节单元43通过将初始转速对应的实际功耗Pow实测与初始转速在的设定风量条件下的功耗Pow恒风进行对比，在初始转速对应的实际功耗Pow实测大于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风时，以Pow1、Pow2、……、Pown、Pow恒风为判断间隔来判断风道阻力特性最接近的阻力曲线，将最接近的阻力曲线作为转速调节所依据的功耗-转速曲线；在初始转速对应的实际功耗Pow实测小于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风时，以Pow恒风、Pow1、Pow2、……、Pown为判断间隔判断风道阻力特性最接近的阻力曲线，将最接近的阻力曲线作为转速调节所依据的功耗-转速曲线。
具体的，执行如下：
在初始转速对应的实际功耗Pow实测大于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风时，以Pow1、Pow2、……、Pown、Pow恒风为判断间隔，执行以下步骤：
在Pow实测≥Pow1时，按照阻力1的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；在Powi＞Pow实测≥Powi+1时，满足(Powi-Pow实测)/(Powi-Powi+1)大于等于0.5时按照阻力i+1的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；在(Powi-Pow实测)/(Powi-Powi+1)小于0.5时，按照阻力i的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；在Pown＞Pow实测≥Pow恒风时，满足(Pown-Pow实测)/(Pown-Pow恒风)大于等于0.5时按照设定风量的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；在(Powi-Pow实测)/(Powi-Powi+1)小于0.5时按照阻力n的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速。
在初始转速对应的实际功耗Pow实测小于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风时，以Pow恒风、Pow1、Pow2、……、Pown为判断间隔，执行以下步骤:
在Pow1＜Pow实测≤Pow恒风时，满足(Pow实测-Pow1)/(Pow恒风-Pow1)小于0.5时按照阻力1的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；在(Pow实测-Pow1)/(Pow恒风-Pow1)大于等于0.5时按照设定风量的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；在Powi+1＜Pow实测≤Powi时，满足(Pow实测-Powi+1)/(Powi-Powi+1)小于0.5时按照阻力i+1的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；在(Pow实测-Powi+1)/(Powi-Powi+1)大于等于0.5时按照阻力i的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；在Pow实测≤Pown时，满足Pow实测＝Pown按照阻力n的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速；Pow实测＜Pown时按照当前最大转速运行。
在本发明的一些实施例中，当判断与风道阻力特性最适应的阻力曲线为调节依据之后，进一步的，在初始转速对应的实际功耗Pow实测大于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风时，采用低阻力条件下直流风扇电机减转速的方式来决定何时停止调节转速；在初始转速对应的实际功耗Pow实测小于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风时，采用高阻力条件下直流风扇电机增加转速的方式来决定何时停止调节转速。
具体的，在初始转速对应的实际功耗Pow实测大于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风的情况下，在按照阻力i的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速之后，计算单元42计算以下参数：当前转速减去固定转速B后在阻力i条件下的功耗Pow′i，和当前转速减去固定转速B后在设定风量条件下的恒风功耗Pow′恒风；控制模块4还包括调节时长控制单元44，用于根据(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风控制转速调节单元的调节时长。
在初始转速对应的实际功耗Pow实测小于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风的情况下，在按照阻力i的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速之后，计算单元42计算以下参数：当前转速增加固定转速B后在阻力i条件下的功耗Pow′i，和当前转速增加固定转速B后在设定风量条件下的恒风功耗Pow′恒风；调节时长控制单元44用于根据(Pow′恒风-Pow′i)/Pow′i控制转速调节单元的调节时长。
在本发明的一些实施例中，调节时长控制单元44具体用于：在(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(Pow′恒风-Pow′i)/Pow′i大于等于第一设定常数A1时，控制转速调节单元的调节时长为T1；在(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(Pow′恒风-Pow′i)/Pow′i大于第二设定常数A2且小于第一设定常数A1时，控制转速调节单元的调节时长为T2；第一设定常数A1大于第二设定常数A2。
在本发明的一些实施例中，在(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(Pow′恒风-Pow′i)/Pow′i大于第二设定常数时，计算单元42重复以下步骤：计算当前转速减去/增加固定转速B后在阻力i条件下的功耗Pow′i，以及当前转速减去/增加固定转速B后在设定风量条件下的功耗Pow′恒风；以及，转速时长控制单元44基于其功能控制转速调节单元43的调节时长，直至(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(Pow′恒风-Pow′i)/Pow′i小于等于第二设定常数后停止调节转速。
在本发明的一些实施例中，转速调节单元43还用于：在(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(Pow′恒风-Pow′i)/Pow′i小于零时，在当前转速基础上增加/减去第二固定转速A运行；第二固定转速A小于第一固定转速B。
本发明的一些实施例中，在初始转速对应的实际功耗Pow实测大于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风情况下，按照设定风量条件下的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速时，计算单42元和调节时长控制单元44按照阻力n条件下的功耗-转速曲线控制调节时长；在初始转速对应的实际功耗Pow实测小于初始转速在设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风情况下，按照设定风量条件下的功耗-转速曲线调节直流风扇电机的转速时，计算单元42和调节时长控制单元44按照阻力1条件下的功耗-转速曲线控制调节时长。
下面，以一个具体实施例对本发明提出的风管机产生恒定设定风量的工作过程做出详细说明。
本实施例选择中风量(风量2)说明本发明的控制，具体控制流程如下：
1、用户通过线控器或者遥控器设定中风量模式(风量2)运行，直流风扇风机以初始转速rpm0运行，运行稳定后，测试直流风扇电机的实际耗功为Pow实测；
2、根据各级阻力i条件下和各级风量j条件下直流风扇电机的功耗-转速曲线相应的功率计算公式，分别计算阻力1条件下直流风扇电机的耗功Pow1、阻力2条件下直流风扇电机的耗功Pow2、阻力3条件下直流风扇电机的耗功Pow3、阻力4条件下直流风扇电机的耗功Pow4以及风量2条件下直流风扇电机的耗功Pow恒风2；
3、若满足：直流风扇电机的实际耗功Pow实测＞风量2条件下直流风扇电机的耗功Pow恒风2，如图5所示；进一步的判断直流风扇电机的实际耗功Pow实测与阻力1条件下直流风扇电机的耗功Pow1、阻力2条件下直流风扇电机的耗功Pow2、阻力3条件下直流风扇电机的耗功Pow3、阻力4条件下直流风扇电机的耗功Pow4之间的关系：
(Ⅰ)直流风扇电机的实际耗功Pow实测≥阻力1条件下直流风扇电机的耗功Pow1时：直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力1条件下功耗-转速曲线变化；进一步的直流风扇电机转速在当前转速，也即初始转速rpm0的基础上减少固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0-B)，分别计算虚拟转速(rpm0-B)条件下对应的阻力1曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′1以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′1-Pow′恒风2)/Pow′恒风2：
1)满足(Pow′1-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′1-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2＞0；T1＞T2。
进一步的，当满足(Pow′1-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再减少固定转速B，直到满足0＜(Pow′1-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
(Ⅱ)阻力1条件下直流风扇电机的耗功Pow1＞直流风扇电机的实际耗功Pow实测≥阻力2条件下直流风扇电机的耗功Pow2时：①满足(Pow1-Pow实测)/(Pow1-Pow2)≥0.5，直流风扇风机的转速与耗功沿着阻力2曲线变化；②满足(Pow1-Pow实测)/(Pow1-Pow2)＜0.5，直流风扇风机的转速与耗功沿着阻力1曲线变化，当沿着阻力1曲线变化时，计算方法如(Ⅰ)所述，此处不再赘述；当沿着阻力2曲线变化时，进一步的直流风扇电机转速在当前转速rpm0的基础上减少固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0-B)，分别计算虚拟转速(rpm0-B)条件下对应的阻力2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′2以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′2-Pow′恒风2)/Pow′恒风2：
1)满足(Pow′2-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′2-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2≥0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′2-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再减少固定转速B，直到满足0＜(Pow′2-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
(Ⅲ)阻力2条件下直流风扇电机的耗功Pow2＞直流风扇电机的实际耗功Pow实测≥阻力3条件下直流风扇电机的耗功Pow3：①满足(Pow2-Pow实测)/(Pow2-Pow3)≥0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力3曲线变化；②满足(Pow2-Pow实测)/(Pow2-Pow3)＜0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力2曲线变化，计算方法如(Ⅱ)所述，此处不再赘述；当沿着阻力3曲线变化时，进一步的直流风扇电机转速在当前转速rpm0的基础上减少固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0-B)，分别计算虚拟转速(rpm0-B)条件下对应的阻力3曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′3以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′3-Pow′恒风2)/Pow′恒风2：
1)满足(Pow′3-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′3-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2≥0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′3-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再减少固定转速B，直到满足0＜(Pow′3-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
(Ⅳ)阻力3条件下直流风扇电机的耗功Pow3＞直流风扇电机的实际耗功Pow实测≥阻力4条件下直流风扇电机的耗功Pow4，如图5所示：①满足(Pow3-Pow实测)/(Pow3-Pow4)≥0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力4曲线变化；②满足(Pow3-Pow实测)/(Pow3-Pow4)＜0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力3曲线变化，计算方法如(Ⅲ)所述，此处不再赘述；当沿着阻力4曲线变化时，进一步的直流风扇电机转速在当前转速rpm0的基础上减少固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0-B)，分别计算虚拟转速(rpm0-B)条件下对应的阻力4曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′4以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2：
1)满足(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≥设定常数A1，控制调节时长期为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2≥0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再减少固定转速B，直到满足0＜(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
(Ⅴ)阻力4条件下直流风扇电机的耗功Pow4＞直流风扇电机的实际耗功Pow实测≥风量2条件下直流风扇电机的耗功Pow恒风：①满足(Pow4-Pow实测)/(Pow4-Pow恒风2)≥0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着风量2曲线变化；满足(Pow4-Pow实测)/(Pow4-Pow恒风2)＜0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线4变化，计算方法如(Ⅳ)所述，此处不再赘述；当沿着风量曲线2变化时，进一步的直流风扇电机转速在当前转速rpm0的基础上减少固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0-B)，分别计算虚拟转速(rpm0-B)条件下对应的阻力4曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′4以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2：
1)满足(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2≥0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再减少固定转速B，直到满足(Pow′4-Pow′恒风2)/Pow′恒风2≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
进一步的当上述(Ⅰ)～(Ⅴ)直流风扇电机转速不断降低的过程中(即以减少固定转速B降低)，以本发明实施例中涉及的(Ⅰ)说明：直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力1曲线减少，第x步时调整，满足(Pow′1-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＞设定常数A2；
第(x+1)步调整，(Pow′1-Pow′恒风2)/Pow′恒风2＜0，即出现了超调的现象，直流风扇电机的转速在(x+1)步虚拟转速的基础上增加固定转速A(A＜B)，即直流风扇电机调整后的确定转速为rpm(x+1)+A；上述(Ⅱ)～(Ⅴ)出现超调的现象，控制方法如(Ⅰ)，此处不再赘述。
4、若满足：直流风扇电机的实际耗功Pow实测＜风量2条件下直流风扇电机的耗功Pow恒风2，如图6所示；进一步的判断直流风扇电机的实际耗功Pow实测与阻力1条件下直流风扇电机的耗功Pow1、阻力2条件下直流风扇电机的耗功Pow2、阻力3条件下直流风扇电机的耗功Pow3、阻力4条件下直流风扇电机的耗功Pow4之间的关系：
(Ⅰ)阻力1条件下直流风扇电机的耗功Pow1＜直流风扇电机的实际耗功Pow实测≤风量2条件下直流风扇电机的耗功Pow恒风2时：①满足(Pow实测-Pow1)/(Pow恒风2-Pow1)＜0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线1变化，计算方法如下：直流风扇电机转速在当前转速rpm0的基础上增加固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0+B)，分别计算虚拟转速(rpm0+B)条件下对应的阻力1曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′1以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′恒风2：
1)满足(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′恒风2≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′恒风2＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2＞0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′恒风2＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再增加固定转速B，直到满足0＜(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′恒风2≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
②满足(Pow实测-Pow1)/(Pow恒风2-Pow1)≥0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着风量2曲线变化，分别计算虚拟转速(rpm0+B)条件下对应的阻力1曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′1以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′1：
1)满足(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′1≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′1＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2＞0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′1＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再增加固定转速B，直到满足0＜(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′1≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
(Ⅱ)阻力2条件下直流风扇电机的耗功Pow2＜直流风扇电机的实际耗功Pow实测≤阻力1条件下直流风扇电机的耗功Pow1时：①满足(Pow实测-Pow2)/(Pow1-Pow2)＜0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线2变化，计算方法如下：直流风扇电机转速在当前转速rpm0的基础上增加固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0+B)，分别计算虚拟转速(rpm0+B)条件下对应的阻力2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′2以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′恒风2-Pow′2)/Pow′2：
1)满足(Pow′恒风2-Pow′2)/Pow′2≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′恒风2-Pow′2)/Pow′2＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2＞0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′恒风2-Pow′2)/Pow′2＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再增加固定转速B，直到满足0＜(Pow′恒风2-Pow′2)/Pow′2≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
②满足(Pow实测-Pow2)/(Pow1-Pow2)≥0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线1变化，具体计算方法如(Ⅰ)所述，此处不再赘述；
(Ⅲ)阻力3条件下直流风扇电机的耗功Pow3＜直流风扇电机的实际耗功Pow实测≤阻力2条件下直流风扇电机的耗功Pow2，如图6所示：①满足(Pow实测-Pow3)/(Pow2-Pow3)＜0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线3变化，计算方法如下：直流风扇电机转速在当前转速rpm0的基础上增加固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0+B)，分别计算虚拟转速(rpm0+B)条件下对应的阻力3曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′3以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′恒风2-Pow′3)/Pow′3)：
1)满足(Pow′恒风2-Pow′3)/Pow′3)≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′恒风2-Pow′3)/Pow′3)＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2＞0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′恒风2-Pow′3)/Pow′3)＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再增加固定转速B，直到满足0＜(Pow′恒风2-Pow′3)/Pow′3)≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
②满足(Pow实测-Pow3)/(Pow2-Pow3)≥0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线2变化，具体计算方法如(Ⅱ)所述，此处不再赘述；
(Ⅳ)阻力4条件下直流风扇电机的耗功Pow4＜直流风扇电机的实际耗功Pow实测≤阻力3条件下直流风扇电机的耗功Pow3：①满足(Pow实测-Pow4)/(Pow3-Pow4)＜0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线4变化，计算方法如下：直流风扇电机转速在当前转速rpm0的基础上增加固定转速B，即直流风扇电机的虚拟转速为(rpm0+B)，分别计算虚拟转速(rpm0+B)条件下对应的阻力4曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′4以及对应的风量2曲线下直流风扇电机的虚拟耗功Pow′恒风2，计算(Pow′恒风2-Pow′4)/Pow′4)：
1)满足(Pow′恒风2-Pow′4)/Pow′4)≥设定常数A1，控制调节时长为T1；
2)满足设定常数A1＞(Pow′恒风2-Pow′4)/Pow′4)＞设定常数A2，控制调节时长为T2；
上述设定常数A1＞A2＞0；T1＞T2。
进一步的当满足(Pow′恒风2-Pow′4)/Pow′4)＞设定常数A2，则在直流风扇电机当前转速的基础上再增加固定转速B，直到满足0＜(Pow′恒风2-Pow′4)/Pow′4)≤设定常数A2，直流风扇电机转速调整结束；
②(Pow实测-Pow4)/(Pow3-Pow4)≥0.5，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线3变化，具体计算方法如(Ⅲ)所述，此处不再赘述；
(Ⅴ)直流风扇电机的实际耗功Pow实测≤阻力4条件下直流风扇电机的耗功Pow4：①满足Pow实测＝Pow4，直流风扇电机的转速与耗功沿着阻力曲线4变化，具体计算方法如(Ⅳ)所述，此处不再赘述；②满足Pow实测1＜Pow4，从图中可以看出风量2曲线与阻力1曲线、阻力2曲线、阻力3曲线以及阻力4曲线没有交点，此直流风扇电机以当前最大转速运转。
进一步的当上述(Ⅰ)～(Ⅴ)直流风扇电机转速不断上升的过程中(即以增加固定转速B上升)，以本发明涉及的(Ⅰ)说明：直流风扇风机的转速与耗功沿着阻力曲线1增加，第x步时调整，满足(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′恒风2＞设定常数A2；
第(x+1)步调整，(Pow′恒风2-Pow′1)/Pow′恒风2＜0，即出现了超调的现象，直流风扇电机的转速在(x+1)步虚拟转速的基础上减少固定转速A(A＜B)，即直流风扇电机调整后的确定转速为rpm(x+1)-A；上述(Ⅱ)～(Ⅴ)出现超调的现象，控制方法如(Ⅰ)，此处不再赘述。
上述实施例以风量2曲线为示例，说明直流风扇电机的转速调整方法，进一步的其他风量级别的风机转速调整方法同风量2，此处不再赘述。
本发明的一些实施例中，为了提升直流风扇电机转速的调整精度，针对一种固定的直流风扇电机，等风道条件下，可以拟合出阻力1曲线、阻力2曲线、阻力3曲线、阻力4曲线、……、阻力n曲线；等风量条件下，可以拟合出风量1曲线、风量2曲线、风量3曲线、……、风量m曲线，拟合的曲线数据越多，风量调整的精度就越高。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种风管机，包括：
直流风扇，设置于风管内；
直流风扇电机，连接所述直流风扇，用于驱动所述直流风扇；
控制模块，连接所述直流风扇电机，用于调节所述直流风扇电机的转速；
其特征在于，所述控制模块包括：
启动单元，用于按照初始转速rpm0控制所述直流风扇运行于设定风量模式；
计算单元，用于计算所述直流风扇电机的以下参数：所述初始转速对应的实际功耗Pow实测、所述初始转速在各级阻力i条件下的功耗Powi、以及所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风；i＝1、2、……、n，且阻力1＜阻力2＜....＜阻力n；
转速调节单元，用于基于所述初始转速对应的实际功耗Pow实测、所述初始转速在各级阻力i条件下的功耗Powi、以及所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风的关系，结合等风道条件下所述直流风扇电机的功耗-转速关系和等风量条件下所述直流风扇电机的功耗-转速关系，确定调节所述直流风扇电机转速的功耗-转速调节曲线，以实现基于所述功耗-转速调节曲线调节所述直流风扇电机的转速产生所述设定风量。
2.根据权利要求1所述的风管机，其特征在于：所述转速调节单元，具体用于：
在所述初始转速对应的实际功耗Pow实测大于所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风时，以Pow1、Pow2、……、Pown、Pow恒风为判断间隔，执行以下步骤：
在Pow实测≥Pow1时，按照阻力1的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；
在Powi＞Pow实测≥Powi+1时，满足(Powi-Pow实测)/(POwi-Powi+1)大于等于O.5时按照阻力i+1的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；在(Powi-Pow实测)/(POwi-Powi+1)小于0.5时，按照阻力i的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；
在Pown＞Pow实测≥Pow恒风时，满足(POwn-Pow实测)/(POwn-Pow恒风)大于等于0.5时按照所述设定风量的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；在(POwi-Pow实测)/(Powi-Powi+1)小于O.5时按照阻力n的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；
在所述初始转速对应的实际功耗Pow实测小于所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风时，以Pow恒风、Pow1、Pow2、……、Pown为判断间隔，执行以下步骤：
在Pow1＜Pow实测≤Pow恒风时，满足(Pow实测-Pow1)/(Pow恒风-Pow1)小于O.5时按照阻力1的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；在(Pow实测-Pow1)/(Pow恒风-Pow1)大于等于0.5时按照所述设定风量的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；
在Powi+1＜Pow实测≤Powi时，满足(Pow实测-Powi+1)/(POwi-Powi+1)小于0.5时按照阻力i+1的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；在(Pow实测-Powi+1)/(POwi-Powi+1)大于等于O.5时按照阻力i的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；
在Pow实测≤Pown时，满足Pow实测＝Pown按照阻力n的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速；Pow实测＜Pown时按照当前最大转速运行。
3.根据权利要求2所述的风管机，其特征在于，在所述初始转速对应的实际功耗Pow实测大于所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风的情况下，在按照阻力i的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速之后，所述计算单元还用于：
计算以下参数：当前转速减去固定转速B后在阻力i条件下的功耗Pow′i，和当前转速减去所述固定转速B后在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow′恒风；
所述控制模块还包括：
调节时长控制单元，用于根据(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风控制所述转速调节单元的调节时长；
在所述初始转速对应的实际功耗Pow实测小于所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风的情况下，在按照阻力i的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速之后，所述计算单元还用于：
计算以下参数：当前转速增加所述固定转速B后在阻力i条件下的功耗Pow′i，和当前转速增加所述固定转速B后在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow′恒风；
所述调节时长控制单元，用于根据(Pow′恒风-Pow′i)/POw′i控制所述转速调节单元的调节时长。
4.根据权利要求3所述的风管机，其特征在于，所述调节时长控制单元，具体用于：
在(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(Pow′恒风-Pow′i)/POw′i大于等于第一设定常数时，控制所述转速调节单元的调节时长为T1；
在(POw′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(POw′恒风-Pow′i)/Pow′i大于第二设定常数且小于所述第一设定常数时，控制所述转速调节单元的调节时长为T2；所述第一设定常数大于所述第二设定常数。
5.根据权利要求4所述的风管机，其特征在于，
在(POw′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(POw′恒风-Pow′i)/Pow′i大于所述第二设定常数时，所述计算单元重复以下步骤：
计算当前转速减去/增加所述固定转速B后在阻力i条件下的功耗Pow′i，以及当前转速减去/增加所述固定转速B后在所述设定风量条件下的功耗Pow′恒风；
以及，所述转速时长控制单元基于其功能控制所述转速调节单元的调节时长，直至(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(POw′恒风-Pow′i)/POw′i小于等于第二设定常数后停止调节转速。
6.根据权利要求5所述的风管机，其特征在于，所述转速调节单元，还用于：
在(Pow′i-Pow′恒风)/Pow′恒风或(Pow′恒风-Pow′i)/Pow′i小于零，在当前转速基础上增加/减去第二固定转速A运行；
所述第二固定转速A小于所述第一固定转速B。
7.根据权利要求3所述的风管机，其特征在于，
在所述初始转速对应的实际功耗Pow实测大于所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风情况下，按照所述设定风量条件下的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速时，所述计算单元和所述调节时长控制单元按照阻力n条件下的功耗-转速曲线控制调节时长；
在所述初始转速对应的实际功耗Pow实测小于所述初始转速在所述设定风量条件下的恒风功耗Pow恒风情况下，按照所述设定风量条件下的功耗-转速曲线调节所述直流风扇电机的转速时，所述计算单元和所述调节时长控制单元按照阻力1条件下的功耗-转速曲线控制调节时长。
8.根据权利要求1所述的风管机，其特征在于，所述风管机还包括：
等风道拟合模块，用于存储基于实验拟合出的等风道条件下直流风扇电机功耗-转速曲线关系；
等风量拟合模块，用于存储基于实验拟合出的等风量条件下直流风扇电机功耗-转速曲线关系；
其中，所述等风道条件下直流风扇电机功耗-转速曲线关系包括各级阻力i条件下的功耗-转速曲线：Powi＝ai×rpm3+bi×rpm2+ci×rpm+di；所述等风量条件下直流风扇电机功耗-转速关系包括各级风量j条件下的功耗-转速曲线：Powj＝aj×rpm3+bj×rpm2+cj×rpm+dj。
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