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CN111742146A - 参数稳定性 - Google Patents

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CN111742146A CN201980014129.9A CN201980014129A CN111742146A CN 111742146 A CN111742146 A CN 111742146A CN 201980014129 A CN201980014129 A CN 201980014129A CN 111742146 A CN111742146 A CN 111742146A
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Abstract

本发明涉及一种用于调节在设备中的通风机的流动技术参数的方法。

Description

参数稳定性
技术领域
本发明涉及一种借助于通风机的电机参数来调节流动技术参数的方法。本发明尤其涉及一种用于调节通风机的流动技术参数的方法，其中，在通风机的转速、功率和体积流量之间可能没有明确的关联性。
背景技术
在许多应用情况下需要使安装的通风机精确地达到预定的风量，而与在设备的整个使用寿命上变化的外部和内部影响无关。
对此有大量的例子：对于家用通风设备而言，只有当送风量和排风量与被调节的值相对应时，最佳的热交换才会正常进行。仅当将体积流量调节到要求的值时，用于洁净室的通风机单元才能确保在房间中已限定的流量状态。出于安全原因，无论泄漏流如何，实验室柜的过压都必须保持恒定。
在实践中尤其是发生两个相关的影响。一方面，运行点可以随时间改变，例如由于掺入了污物的过滤器、由于在高层建筑上的改变的风荷载或改变的热浮力。另一方面，与安装情况相关地，产生有不同大小的外部阻力，例如由于连接到不同设计的管道系统上或由于在设备的吸入区域或吹出区域中的阻塞。
本发明的一个方面在于提供一种用于不同的通风机结构型式的通用解决方案，其中，由电机参数和预定的专用调节系统的相互作用来进行流动技术参数的调节。
所谓的通风机特性曲线是体积流量和压力增加之间的相互关系。通风机特性曲线的变化取决于通风机的结构型式。通风机特性曲线通常在对此合适的通风机测试台上进行测量和检测。但应注意的是，特性曲线通常是在理想条件下对无阻碍流动的通风机结构系列中的单个独立的代表性的通风机进行测量的。在安装条件下的实际特性曲线与此会有所偏差。通风机的运行点是通风机特性曲线与设备特性曲线的交点。
因此，通过设备的实际体积流量由运行点来确定。恒定的体积流量并不能够很容易地展现出来。取决于现场的相应的条件，背压并且由此可供使用的体积流量变化非常大。
从EP 2 508 811 B1中已知一种用于确定由通风机输送的体积流量的装置，该装置设置在通风机的入口喷嘴的区域中，以及用于将测量开口连接至参考管的压力差传感器。
已经有专门为家庭通风设备开发的、具有无传感器的调节器的鼓风机。如上所述，尤其重要的是保持设定的体积流量恒定，而与过滤器的脏污和连接的管通道无关。为此使用的没有附加传感器的方法仅基于电机负荷的信息，该信息或者存在或者用很少的额外费用就能确定。根据本发明的思想，流量传感器的信息可以完全省去。为了能够实现这种方法，在电机负载和通风机的风量之间必须存在明确的关系(“恒定单调的特性曲线”)。并非所有类型的通风机都满足此要求，但该要求例如适用于具有向前弯曲的径向轮的鼓风机。在此，可以通过转速和电机电流确定当前的运行点。为此目的，使用接近函数，这些接近函数的系数预先由风量测量和电机测量来确定，并存储在微调节器中。
在通风机的换向电子装置上实现的调节器将计算出的实际值与预定的目标值进行比较，并相应地进行再调节。
发明内容
因此，本发明基于的目的是，提供一种用于调节通风机的流动技术参数的可通用的调节方法，特别是一种用于调节通风机的流动技术参数的调节方法，其中，在通风机的转速、功率和体积流量之间可能没有明确的关联性。
该目的通过根据权利要求1的特征组合来解决。
本发明的基本思想在于，为不同结构类型的通风机提供一种通用的解决方案，其中，由电机参数和预定的专用调节系统的相互作用来进行至少一个流动技术参数的调节。
因此，根据本发明，描述了一种通过至少一个电机参数Mi来将在设备中的通风机从至少一个流动技术参数Pi,ist调节为预定的目标值Pi,soll(例如qvsoll)的方法。该目标值在该方法开始时由用户确定，并且可以在该方法期间由用户更改。在调节开始时，通风机正在运行，并且通风机的运行点是已知的。通风机以调节为恒定值的电机参数Mi(例如Pe)运行。首先检测电机参数Mi(例如Pe，n，I)的实际值，并且将流动技术参数Pi,ist(例如pist，qvist)的实际值最好一并存储在通风机中。
确定测量的通风机综合特性曲线并与目标值Pi,soll进行比较。如果实际值与流动技术参数的目标值相对应，则通风机不进行调节，而是继续以被调节为恒定值的电机参数Mi(例如Pe)来运行。再次进行参数比较，直到可以检测到电机参数的变化。
在运行点变化并且因此在至少一个电机参数Mi变化时，确定，是否发生至少一个流动技术参数的偏差超过拐点运行点。
对于流动技术参数没有超过拐点运行点的情况，通过转速的改变来如此地改变电机参数的恒定值，即在不发生电机参数Mi的改变的情况下，将流动技术参数的实际值调节为其目标值。
对于流动技术参数超过拐点运行点的情况，被调节为恒定值的电机参数Mi(例如从Pe调节为n)改变，并且通过转速变化来如此地改变电机参数Mi的恒定值，即将流动技术参数的实际值调节为其目标值。
由通风机的所测量的流动技术和电机技术参数综合特征曲线确定所需的转速变化，该参数综合特性曲线已预先存储在通风机中。转速变化例如可以通过比较记录的流动技术参数和电机参数来实现或通过内插存储在参数综合特性曲线中的值来确定。此外，转速变化可以借助于相关的通风机定律来确定。
本发明的一个特别优选的实施方案规定，要调节的参数是体积流量或压力。
具体实施方式
本发明的其他有利的扩展方案在从属权利要求中标出，或者在下面与借助于附图对本发明的优选实施方案的描述一起详细地示出。附图展示：
图1示出了流程图，其用于说明具有以下步骤的调节方法的过程流程：
A通风机正在运行。运行点由流动技术参数和电机参数组成。流动技术参数和电机参数的实际值是已知的。预定出用于流动技术参数的目标值。
B通风机以恒定的电机参数1或2运行。
C进行关于流动技术参数与相关的电机参数的实际值和目标值的比较。
D流动技术参数的实际值≠流动技术参数的目标值(通过改变电机参数来检测运行点的变化)。
E流动技术参数的实际值＝流动技术参数的目标值。
F流动技术参数以及相关的电机参数不超过拐点运行点。
G通风机不改变恒定的电机参数。
H确定流动技术参数的实际值与目标值之差。借助于转速变化将流动技术参数的实际值调节为流动技术参数的目标值。为此相应地匹配恒定的电机参数1或2。为此所需的转速变化通过通风机定律和/或通风机综合特性曲线来确定。
I流动技术参数以及相关的电机参数超过拐点运行点。
J通风机将电机参数从1改变为2，或反之亦然。
K确定流动技术参数的实际值和目标值之差。借助于转速变化将流动技术参数的实际值调节为流动技术参数的目标值。为此相应地匹配恒定的电机参数1或2。为此所需的转速变化通过通风机定律和/或通风机综合特性曲线来确定。
图2示出了流程图，其用于说明基于本发明的备选实施例的调节方法的过程流程，该流程具有以下步骤：
A通风机处于运行点上，运行点由体积流量、压力、转速和功率组成。这些参数的实际值是已知的。预定了用于体积流量的目标值。
B通风机以转速稳定性或功率稳定性运行。
C进行关于体积流量的实际值和目标值与相关的转速和功率的比较。
D体积流量的实际值≠体积流量的目标值(检测运行点的变化，例如通过改变转速或功率产生的压力增加)。
E体积流量实际值＝体积流量目标值。
F体积流量以及相关转速和功率不超过拐点运行点。
G通风机不改变转速稳定性/功率稳定性。
H确定体积流量的实际值与目标值之差。借助于转速变化将体积流量的实际值调节为体积流量的目标值。为此，相应地匹配转速稳定性/功率稳定性。为此所需的转速变化通过通风机定律和/或通风机综合特性曲线来确定。
I体积流量以及相关的转速和功率超过拐点运行点。
J通风机从转速稳定性改变为功率稳定性，或反之亦然。
K确定体积流量的实际值与目标值之差。借助于转速变化将体积流量的实际值调节为体积流量的目标值。为此，相应地匹配转速稳定性/功率稳定性。为此所需的转速变化通过通风机定律和/或通风机综合特性曲线来确定。
图3示出了具有示例性通风机和拐点运行点的不同特性曲线的图，其中，体积流量的实际值等于目标值(通风机在恒定的功率下运行)；
图4示出了类似于图3的具有示例性通风机的不同特性曲线和拐点运行点的图，其中，由于外部压力增加，体积流量的实际值不等于目标值(通风机在恒定的功率下运行，转速降低)；
图5示出了类似于图4的具有示例性通风机的不同特性曲线的图，其中，借助于转速变化将体积流量的实际值调节到目标值(通风机在新的功率下恒定地运行)；
图6示出了具有示例性通风机和拐点运行点的不同特性曲线的图，其中，由于压力增加使得实际值超过拐点运行点，因此体积流量的实际值不等于目标值。当超过拐点运行点时，工作模式从恒定的功率改变为恒定的转速，并且
图7示出了相应于图6的具有示例性通风机的不同特性曲线的图，其中，由于转速变化将体积流量的实际值调节到目标值(通风机在新的转速下恒定地运行)。
本发明在实施方案上不限于上述优选的实施例。相反，可以想到一些变型方案，其即使在根本不同类型的实施方案中也使用所示出的解决方案。

Claims (7)

1.一种通过在设备中的通风机的至少一个电机参数Mi来将至少一个流动技术参数Pi,ist调节为预定的目标值Pi,soll的方法，其中，通风机以被调节为恒定值的电机参数Mi来运行，其中，首先检测电机参数Mi的实际值和确定流动技术参数Pi,ist的实际值，并进行实际值与目标值的比较，其中，在参数的实际值与目标值的比较有偏差的情况下，进行转速的调整，以达到预定的目标值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在运行点变化之后并且因此在至少一个电机参数Mi变化之后，确定是否由此发生至少一个流动技术参数的改变超过拐点运行点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于所述流动技术参数(PAIST)不超过所述拐点运行点的情况，通过转速的改变来如此地改变电机参数Mi的恒定值，即在不发生电机参数Mi的改变的情况下，将所述流动技术参数Pi,ist的实际值调节为其目标值Pi,soll。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于所述流动技术参数超过所述拐点运行点的情况，被调节为恒定值的电机参数Mi改变并且通过转速的改变来如此地改变电机参数Mi的恒定值，即将所述流动技术参数的实际值调节为其目标值Pi,soll。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，用于转速的目标明确的调整的数据至少从由通风机的所测量的流动技术参数和电机技术参数综合特征曲线确定的数据中获得。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，要调节的流动技术参数是体积流量。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，要调节的流动技术参数是压力或功率或转速或电流或转矩。
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