恒流量风机及其控制方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103727050 A (43)申请公布日 2014.04.16 CN 103727050 A (21)申请号 201310752612.1 (22)申请日 2013.12.31 F04D 27/00(2006.01) F04D 25/08(2006.01) (71)申请人 欧派家居集团股份有限公司 地址 510450 广东省广州市白云区广花三路 366 号 (72)发明人 杨辉 黄孝畯 徐云生 杨武 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 谢伟 曾旻辉 (54) 发明名称 恒流量风机及其控制方法 (57) 摘要 本发明公开了一种。

2、恒流量风机及其控制方 法， 恒流量风机的控制方法 S100、 在风机转速为 n 时， 当变频驱动器输出电流值小于设定值时， 则增 大变频驱动器的输出电流 ； 当变频驱动器输出电 流值大于设定值时， 则减小变频驱动器的输出电 流。通过控制变频驱动器的输出电流实现对风机 的工作电流电压进行控制， 从而控制风机的转速， 风机转速变化后， 对应的风量也会跟着变化， 从而 使风机产生的风量维持在较合理的范围内， 最终 使风机的使用性能得到提高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书7页。

3、 附图3页 (10)申请公布号 CN 103727050 A CN 103727050 A 1/1 页 2 1. 一种恒流量风机的控制方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： S100、 在风机转速为 n 时， 当变频驱动器输出电流值小于设定值时， 则增大变频驱动器 的输出电流 ； 当变频驱动器输出电流值大于设定值时， 则减小变频驱动器的输出电流。 2. 根据权利要求 1 所述的恒流量风机的控制方法， 其特征在于， 还包括步骤 ： S200、 采集风机的静压， 当所述变频驱动器输出电流恒定后， 如采集到的静压逐渐减 小， 则提高风机的转速 ； 如采集到的静压逐渐增大， 则降低风机的转速。 3. 。

4、根据权利要求 2 所述的恒流量风机的控制方法， 其特征在于， 当采集到的风机的静 压稳定时， 如变频驱动器输出电流发生变化， 则重复步骤 S100。 4. 根据权利要求 1-3 任一项所述的恒流量风机的控制方法， 其特征在于， 所述变频驱 动器的输出电流根据公式 I=an2+bn+c 来调整， 式中， a、 b、 c 为系数， n 为风机的转速， I 为变 频驱动器的输出电流。 5. 根据权利要求 1-3 任一项所述的恒流量风机的控制方法， 其特征在于， 当风机工作 时的功率达到设定的最大功率或风机工作时的转速达到设定的最大转速时， 降低变频驱动 器的输出电流。 6. 根据权利要求 1-3 任。

5、一项所述的恒流量风机的控制方法， 其特征在于， 当变频驱动 器的输出电压达到设定的最大值， 降低变频驱动器的输出电压。 7. 一种恒流量风机， 其特征在于， 包括电机、 风机、 变频驱动器， 电机输出端与风机连 接， 电机与变频驱动器电连接， 变频驱动器用于控制电机的工作电流及电压， 变频驱动器上 设有输出电流采样装置， 输出电流采样装置对变频驱动器的输出电流进行采样， 并将采集 到的数据反馈给变频驱动器。 8. 根据权利要求 7 所述的恒流量风机， 其特征在于， 还包括传感器， 传感器用于检测风 机的流量、 静压， 传感器与变频驱动器电连接。 9. 根据权利要求 7 或 8 所述的恒流量风机。

6、， 其特征在于， 所述变频驱动器包括整流桥、 三相逆变电路、 控制器， 整流桥、 控制器分别与三相逆变电路电连接。 10. 根据权利要求 7 或 8 所述的恒流量风机， 其特征在于， 所述风机为离心风机。 权 利 要 求 书 CN 103727050 A 2 1/7 页 3 恒流量风机及其控制方法 技术领域 0001 本发明涉及离心风机控制技术领域， 特别是涉及一种恒流量风机及其控制方法。 背景技术 0002 风机的使用环境多种多样， 在使用过程中， 经常会出现风道被堵塞、 静压变化等情 况， 并且生产厂家只能得到在实验室中各种模拟条件下产生的风量， 无法掌握最终使用时 的效果。 0003 传。

7、统的风机一般是恒转速或恒扭矩的风机， 风机出现异常时， 不能有效控制风机 的风量， 当风道出现堵塞时， 会导致风机风量急剧减小， 吸力降低， 使用性能大打折扣。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种能使风机产生的风量恒定在合理范围内的恒流量风 机的控制方法。 0005 本发明的另一个目的在于提供一种能使风机产生的风量恒定在合理范围内恒流 量风机。 0006 为了实现本发明的目的， 采取的技术方案是 ： 0007 一种恒流量风机的控制方法， 包括以下步骤 ： 0008 S100、 在风机转速为 n 时， 当变频驱动器输出电流值小于设定值时， 则增大变频驱 动器的输出电流 ； 当变频驱动器。

8、输出电流值大于设定值时， 则减小变频驱动器的输出电流。 0009 通过控制变频驱动器的输出电流实现对风机的工作电流电压进行控制， 从而控制 风机的转速， 风机转速变化后， 对应的风量也会跟着变化， 从而使风机产生的风量维持在较 合理的范围内， 最终使风机的使用性能得到提高。 0010 下面对技术方案进一步说明 ： 0011 优选的是， 还包括步骤 ： S200、 采集风机的静压， 当所述变频驱动器输出电流恒定 后， 如采集到的静压逐渐减小， 则提高风机的转速 ； 如采集到的静压逐渐增大， 则降低风机 的转速。 风机产生的静压对应风机产生的风量， 在变频驱动器输出电流稳定后， 如果风机的 静压发。

9、生变化， 当静压减小时， 通过增大风机转速， 使静压恢复到正常值， 当静压增大时， 通 过降低风机转速， 使静压维持在正常值， 采用这种方式， 能使风机在 0Pa 到额定工作静压范 围内保持流量变化不超过 7%， 趋于恒定。 0012 优选的是， 当采集到的风机的静压稳定时， 如变频驱动器输出电流发生变化， 则重 复步骤 S100。采用这种方式能保证变频驱动器的输出电流维持在合理的范围内， 最终使风 机的工作电流电压不至于超出额定电流和额定电压， 保证了风机的使用安全。 0013 优选的是， 所述变频驱动器的输出电流根据公式 I=an2+bn+c 来调整， 式中， a、 b、 c 为系数， n。

10、 为风机的转速， I 为变频驱动器的输出电流。a、 b、 c 均可以通过实验数据经过计 算而得出， 依据上述公式来调节变频驱动器的输出电流， 变频驱动器与风机转速有一定的 联系， 通过控制变频器的输出电流来控制风机的转速， 实现风机风量的恒定。 说 明 书 CN 103727050 A 3 2/7 页 4 0014 优选的是， 当风机工作时的功率达到设定的最大功率或风机工作时的转速达到设 定的最大转速时， 降低变频驱动器的输出电流。当风机的工作功率或最大转速达到额定值 时， 通过降低变频驱动器的输出电流来调节风机的工作功率和转速， 防止风机超负荷运作， 对风机起到保护作用。 0015 优选的是。

11、， 当变频驱动器的输出电压达到设定的最大值， 降低变频驱动器的输出 电压。采用这种方式， 对变频驱动器起到保护作用， 防止变频驱动器超负荷运作。 0016 本发明还提供一种恒流量风机， 包括电机、 风机、 变频驱动器， 电机输出端与风机 连接， 电机与变频驱动器电连接， 变频驱动器用于控制电机的工作电流及电压， 变频驱动器 上设有输出电流采样装置， 输出电流采样装置对变频驱动器的输出电流进行采样， 并将采 集到的数据反馈给变频驱动器。 0017 采样装置对变频驱动器输出电流进行采样， 并将采集到的数据反馈到变频驱动器 中， 变频驱动器根据采样数据并通过脉宽调质技术对其输出电压、 电流进行方向、。

12、 频率和幅 值控制， 通过采样装置采集到的数据与预设的参数进行对比， 当采集到的数据偏小时， 增大 变频驱动器的输出电流， 当采集到的数据偏大时， 减小变频驱动器的输出电流， 变频驱动器 的输出电流与风机的转速存在一定的联系， 当输出电流变化时， 风机的转速也能相应的发 生变化， 从而达到控制风机风量的效果， 使风机的风量维持稳定， 风机风量变化在 7% 的范 围内， 基本维持恒定。 0018 优选的是， 还包括传感器， 传感器用于检测风机的流量、 静压， 传感器与变频驱动 器电连接。 传感器用于检测风机的流量和静压， 并将检测到的数据反馈给变频驱动器， 变频 驱动器根据该数据调整电机的工作状。

13、态， 最终达到调整风机流量的效果。 0019 优选的是， 所述变频驱动器包括整流桥、 三相逆变电路、 控制器， 整流桥、 控制器分 别与三相逆变电路电连接。 0020 优选的是， 所述风机为离心风机。 0021 本发明的优点是 ： 0022 本发明的恒流量风机的控制方法中， 通过控制变频驱动器的输出电流实现对风机 的工作电流电压进行控制， 从而控制风机的转速， 风机转速变化后， 对应的风量也会跟着变 化， 从而使风机产生的风量维持在较合理的范围内， 最终使风机的使用性能得到提高。本 发明的恒流量风机中， 采样装置对变频驱动器输出电流进行采样， 并将采集到的数据反馈 到变频驱动器中， 变频驱动器。

14、根据采样数据并通过脉宽调质技术对其输出电压、 电流进行 方向、 频率和幅值控制， 通过采样装置采集到的数据与预设的参数进行对比， 当采集到的数 据偏小时， 增大变频驱动器的输出电流， 当采集到的数据偏大时， 减小变频驱动器的输出电 流， 变频驱动器的输出电流与风机的转速存在一定的联系， 当输出电流变化时， 风机的转速 也能相应的发生变化， 从而达到控制风机风量的效果， 使风机的风量维持稳定， 风机风量变 化在 7% 的范围内， 基本维持恒定。 附图说明 0023 图 1 是本发明恒流量风机的结构示意图 ； 0024 图 2 是本发明恒流量风机中变频驱动器与电机连接的示意图 ； 0025 图 3。

15、 是本发明恒流量风机中表格一对应的电流 - 转速图 ； 说 明 书 CN 103727050 A 4 3/7 页 5 0026 图 4 是本发明恒流量风机中表格二对应的电流 - 转速图 ； 0027 图 5 是本发明恒流量风机中表格三、 四对应的流量 - 静压图。 0028 100. 电机， 200. 风机， 300. 变频驱动器。 具体实施方式 0029 下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明 ： 0030 如图 1、 2 所示， 在本发明的实施例中， 一种恒流量风机的控制方法， 包括以下步 骤 ： 0031 S100、 在风机 200 转速为 n 时， 当变频驱动器 300 输出电流值小。

16、于设定值时， 则增 大变频驱动器300的输出电流 ； 当变频驱动器300输出电流值大于设定值时， 则减小变频驱 动器 300 的输出电流。 0032 通过控制变频驱动器 300 的输出电流实现对风机 200 的工作电流电压进行控制， 从而控制风机200的转速， 风机200转速变化后， 对应的风量也会跟着变化， 从而使风机200 产生的风量维持在较合理的范围内， 最终使风机 200 的使用性能得到提高。 0033 恒流量风机的控制方法还包括步骤 ： S200、 采集风机 200 的静压， 当所述变频驱动 器 300 输出电流恒定后， 如采集到的静压逐渐减小， 则提高风机 200 的转速 ； 如采。

17、集到的静 压逐渐增大， 则降低风机 200 的转速。风机 200 产生的静压对应风机 200 产生的风量， 在变 频驱动器 300 输出电流稳定后， 如果风机 200 的静压发生变化， 当静压减小时， 通过增大风 机200转速， 使静压恢复到正常值， 当静压增大时， 通过降低风机200转速， 使静压维持在正 常值， 采用这种方式， 能使风机 200 在 0Pa 到额定工作静压范围内保持流量变化不超过 7%， 趋于恒定。 0034 当采集到的风机200的静压稳定时， 如变频驱动器300输出电流发生变化， 则重复 步骤 S100。采用这种方式能保证变频驱动器 300 的输出电流维持在合理的范围内，。

18、 最终使 风机 200 的工作电流电压不至于超出额定电流和额定电压， 保证了风机 200 的使用安全。 0035 所述变频驱动器 300 的输出电流根据公式 I=an2+bn+c 来调整， 式中， a、 b、 c 为系 数， n 为风机 200 的转速， I 为变频驱动器 300 的输出电流。a、 b、 c 均可以通过实验数据经 过计算而得出， 依据上述公式来调节变频驱动器 300 的输出电流， 变频驱动器 300 与风机 200 转速有一定的联系， 通过控制变频器的输出电流来控制风机 200 的转速， 实现风机 200 风量的恒定。 0036 当风机200工作时的功率达到设定的最大功率或风机。

19、200工作时的转速达到设定 的最大转速时， 降低变频驱动器 300 的输出电流。当风机 200 的工作功率或最大转速达到 额定值时， 通过降低变频驱动器300的输出电流来调节风机200的工作功率和转速， 防止风 机 200 超负荷运作， 对风机 200 起到保护作用。 0037 当变频驱动器 300 的输出电压达到设定的最大值， 降低变频驱动器 300 的输出电 压。采用这种方式， 对变频驱动器 300 起到保护作用， 防止变频驱动器 300 超负荷运作。 0038 如图 1、 2 所示， 本发明还提供一种恒流量风机， 包括电机 100、 风机 200、 变频驱动 器 300， 电机 100 。

20、输出端与风机 200 连接， 电机 100 与变频驱动器 300 电连接， 变频驱动器 300 用于控制电机 100 的工作电流及电压， 变频驱动器 300 上设有输出电流采样装置， 输出 电流采样装置对变频驱动器 300 的输出电流进行采样， 并将采集到的数据反馈给变频驱动 说 明 书 CN 103727050 A 5 4/7 页 6 器 300。 0039 采样装置对变频驱动器 300 输出电流进行采样， 并将采集到的数据反馈到变频驱 动器300中， 变频驱动器300根据采样数据并通过脉宽调质技术对其输出电压、 电流进行方 向、 频率和幅值控制， 通过采样装置采集到的数据与预设的参数进行对。

21、比， 当采集到的数据 偏小时， 增大变频驱动器 300 的输出电流， 当采集到的数据偏大时， 减小变频驱动器 300 的 输出电流， 变频驱动器300的输出电流与风机200的转速存在一定的联系， 当输出电流变化 时， 风机 200 的转速也能相应的发生变化， 从而达到控制风机 200 风量的效果， 使风机 200 的风量维持稳定， 风机 200 风量变化在 7% 的范围内， 基本维持恒定。 0040 恒流量风机还包括传感器， 传感器用于检测风机 200 的流量、 静压， 传感器与变频 驱动器300电连接。 传感器用于检测风机200的流量和静压， 并将检测到的数据反馈给变频 驱动器 300， 变。

22、频驱动器 300 根据该数据调整电机 100 的工作状态， 最终达到调整风机 200 流量的效果。 0041 所述变频驱动器 300 包括整流桥、 三相逆变电路、 控制器， 整流桥、 控制器分别与 三相逆变电路电连接。 0042 所述风机 200 为离心风机。在本实施例中， 该离心风机为前向离心风机， 所述电机 100 为永磁同步电机， 电机 100 的定子绕组为三相绕组， 反电动势为正弦波。 0043 用变频驱动器 300 驱动电机 100， 从而带动风机 200 以某一恒定转速运转， 在流量 测试仪上分别测量达到两个目标流量时的静压， 两个目标流量分别为 1000CMH 和 720CMH，。

23、 检测此时变频驱动器 300 输出电流的有效值， 记录此时静压、 电机转速、 变频驱动器输出电 流值的大小。 0044 再以一定的电机转速间隔采集多个转速下达到目标流量下的静压、 变频驱动器输 出电流的数据， 如表一、 表二所示。 0045 表一 ： 0046 说 明 书 CN 103727050 A 6 5/7 页 7 0047 表二 ： 0048 0049 0050 以电机转速为纵坐标、 变频器输出电流为横坐标， 分别根据表一、 表二， 得出相应 的电流 - 转速图， 如图 3、 图 4 所示。 0051 根据公式 I=an2+bn+c（I 为电机电流， n 为转速， a、 b、 c 为系。

24、数 ； 当 I 与 n 呈线性 相关时， a=0） 对数据进行处理。 说 明 书 CN 103727050 A 7 6/7 页 8 0052 在本实施例中， 如图 3、 4 所示， I 与 n 呈线性相关， 则取系数 a=0， 根据， 由此 I=bn+c， 由数据可以算出 b、 c 的值。 0053 再将上述公式体现到变频驱动器的控制程序中。 0054 根据上述得出的 b、 c 系数， 在实际过程中对恒流量风机进行测试， 测试时分别选 取风机流量为 910CMH 和 820CMH， 测试结果如表三、 表四所示。 0055 表三 ： 0056 0057 0058 表四 ： 0059 说 明 书 。

25、CN 103727050 A 8 7/7 页 9 0060 0061 以静压为纵坐标、 流量为横坐标， 分别根据表三、 表四， 得出相应的流量 - 静压图， 如图 5 所示。 0062 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保 护范围。因此， 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书 CN 103727050 A 9 1/3 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103727050 A 10 2/3 页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103727050 A 11 3/3 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 103727050 A 12 。