空調器送風電機的轉速控制方法及裝置製造方法
2023-05-10 21:42:26 2
空調器送風電機的轉速控制方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開一種空調器送風電機的轉速控制方法，包括下述步驟：預先確定空調器的導風裝置的工作位置與目標送風量、實際送風量之間的關係；獲取導風裝置的當前工作位置；根據當前工作位置和所述關係調節送風電機的轉速，以調節實際送風量趨近目標送風量。當空調器風向改變時，可最大限度的確保空調器實際送出的風量與用戶需求的目標送風量趨於一致，避免風阻較大工作位置下送風量大幅下降，進而有效控制製冷或制熱效果，最大限度減少能耗。同時，轉速補償還根據預設的噪音值進行確定，以在提升實際送風量的基礎上，有效控制工作噪音，保證空調器的噪音不超過原來的目標值。在此基礎上，本發明還提供一種應用該方法的空調器送風電機的轉速控制裝置。
【專利說明】空調器送風電機的轉速控制方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及空調器控制【技術領域】，具體涉及一種空調器送風電機的轉速控制方法及裝置。
【背景技術】
[0002]空調器送風電機用於根據需要提供一定的送風量，其轉速變化直接影響實際的送風量。現有技術中，一般空調器根據遙控器設定的高、中、低等不同檔位來調整相應的室內送風電機轉速，當檔位一定時，送風電機轉速也是一定的。
[0003]然而，實際應用時往往需要調節導風方向，S卩，通過室內機的上下導風擺葉和左右導風擺葉等構成的導風裝置進行調整，以滿足相應的使用需求。顯然，導風裝置的工作位置發生變化時，不僅影響到送風的流向，同時所形成的出風阻力也不相同，也就是說，當導風裝置在不同位置時，相同檔位所對應的送風電機轉速下，空調器的實際送風量是不同的。由此，使得相同送風電機轉速下，風量、噪音相差較大。特別是，導風裝置在個別極限位置對風量影響較大，造成實際風量大幅下降，例如，高檔位下左下方極限位置送風，其實際風量遠低於高檔位的直送風量，進而直接影響製冷或制熱效果，導致能耗升高。
[0004]有鑑於此，亟待另闢蹊徑針對空調器送風電機的轉速控制進行優化設計，以有效控制導風裝置的工作位置變化對於空調器實際送風量的影響，為降低整機能耗提供可靠保障。
【發明內容】
[0005]針對上述缺陷，本發明解決的技術問題在於提供一種空調器送風電機的轉速控制方法，通過優化設計可大大降低導風裝置的工作位置變化對於空調器實際送風量的影響。在此基礎上，本發明還提供一種應用該方法的空調器送風電機的轉速控制裝置。
[0006]本發明提供的空調器送風電機的轉速控制方法，該控制方法包括下述步驟:預先確定所述空調器的導風裝置的工作位置與目標送風量、實際送風量之間的關係；獲取所述導風裝置的當前工作位置；根據所述當前工作位置和所述關係調節所述送風電機的轉速，以調節所述實際送風量趨近所述目標送風量。
[0007]優選地，所述目標送風量與相應檔位下的送風電機基本轉速對應設置，根據所述當前工作位置和所述目標送風量對應的所述基本轉速進行轉速補償，以調節所述送風電機的轉速。
[0008]優選地，與所述目標送風量對應的基本工作位置，所述轉速補償值具體為所述基本轉速與第一方向轉速補償係數和/或第二方向轉速補償係數的乘積；其中，沿第一方向依次相鄰的兩個工作位置的風量變化為3%?15%，與第一方向相鄰兩個工作位置相應的所述第一方向轉速補償係數配置為4%?18% ;沿第二方向依次相鄰的兩個工作位置的風量變化為3%?15%,與第二方向相鄰兩個工作位置相應的所述第二方向轉速補償係數配置為4% ?18%。
[0009]優選地，所述轉速補償的最大值為所述實際送風量達到所述目標送風量。
[0010]優選地，所述轉速補償還根據預設的噪音值進行確定，以控制工作噪音。
[0011]本發明提供的空調器送風電機的轉速控制裝置，該控制裝置包括:存儲單元、獲取單元和控制單元；其中，所述存儲單元用於預設所述空調器的導風裝置的工作位置與目標送風量、實際送風量之間的關係表；所述獲取單元用於獲取所述導風裝置的當前工作位置；所述控制單元用於根據所述當前工作位置查找所述關係表，並輸出控制信號調節所述送風電機的轉速，以調節所述實際送風量趨近所述目標送風量。
[0012]優選地，所述關係表中還包括與所述導風裝置的工作位置、所述目標送風量和所述實際送風量相應的轉速補償值，所述轉速補償值根據相應檔位下所述目標送風量所需的送風電機基本轉速確定；所述控制單元包括查找子單元、計算子單元和輸出子單元；其中，所述查找子單元用於根據所述當前工作位置查找所述關係表，獲得所述轉速補償值；所述計算子單元用於根據所述基本轉速和所述轉速補償值，獲得所述控制信號；所述輸出子單元用於輸出所述控制信號至所述送風電機，以調節所述送風電機的轉速。
[0013]優選地，與所述目標送風量對應的基本工作位置，所述轉速補償值具體為所述基本轉速與第一方向轉速補償係數和/或第二方向轉速補償係數的乘積；其中，沿第一方向依次相鄰的兩個工作位置的風量變化為3%?15%，與第一方向相鄰兩個工作位置相應的所述第一方向轉速補償係數配置為4%?18% ;沿第二方向依次相鄰的兩個工作位置的風量變化為3%?15%,與第二方向相鄰兩個工作位置相應的所述第二方向轉速補償係數配置為4% ?18%。
[0014]優選地，所述轉速補償的最大值為所述實際送風量達到所述目標送風量。
[0015]優選地，所述轉速補償還根據預設的噪音值進行確定，以控制工作噪音。
[0016]優選地，所述獲取單元基於用戶操作指令或者所述導風裝置的驅動電機的工作狀態，獲取所述導風裝置的當前工作位置。
[0017]優選地，所述獲取單元為位置傳感器。
[0018]與現有技術相比，本方案建立送風電機轉速與導風裝置工作位置的關聯關係，具體地，預先確定空調器的導風裝置的工作位置與目標送風量、實際送風量之間的關係；獲取並根據當前工作位置和所預先確定的關係調節送風電機的轉速，調節實際送風量趨近目標送風量。如此設置，當空調器風向改變時，可最大限度的確保空調器實際送出的風量與用戶需求的目標送風量趨於一致；也就是說，用戶將導風裝置調整為任一位置，均可以通過調節送風電機的轉速使得實際送風量趨近目標送風量，從而可避免風阻較大工作位置下送風量的大幅下降，可有效控制製冷或制熱效果，最大限度的減少能耗。
[0019]在本發明的優選方案中，預先確定的所述關係表中還包括與導風裝置的工作位置、目標送風量和實際送風量相應的轉速補償值，該轉速補償值根據相應檔位下目標送風量所需的送風電機基本轉速確定；同時，該轉速補償的確定還考慮到可能產生的工作噪音，進而還根據預設的噪音值進行確定，以在提升實際送風量的基礎上，有效控制工作噪音，保證空調器的噪音不超過原來的目標值，能夠進一步獲得良好的用戶體驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是【具體實施方式】中所述空調器送風電機的轉速控制方法流程的示意圖；
[0021]圖2是【具體實施方式】中所述空調器送風電機的轉速控制方法的原理性示意圖；
[0022]圖3為【具體實施方式】中所述空調器送風電機的轉速控制裝置的方框圖。
[0023]圖中:
[0024]存儲單元10、獲取單元20、控制單元30、查找子單元31、計算子單元32、輸出子單元33、送風電機40。
【具體實施方式】
[0025]本發明的核心是提供一種空調器送風電機的轉速控制方法，以克服現有其導風裝置工作位置變化影響實際送風量的問題。下面結合說明書附圖具體說明本實施方式。
[0026]現有空調器導風裝置的基本配置包括上下導風擺葉和左右導風擺葉，為了達到人體最佳感覺，使用過程中需要根據用戶指令調整空調器導風裝置，以節送風方向。其中，上下導風擺葉可形成第一方向工作位置的變化，進而沿第一方向改變送風方向；左右導風擺葉可形成第二方向工作位置的變化，進而沿第二方向改變送風方向；應當理解，本方案中上下方向為第一方向、左右方向為第二方向，不失一般性，本實施例中上下、左右等方位詞的使用並不構成對於第一方向和第二方向的限制。
[0027]工作過程中，導風裝置的工作位置發生變化時形成的出風阻力，直接影響送風量。具體風量變化關係，如下表I所示:
[0028]風量變化
上下擺葉位置
A B CD E
左右擺葉位置
I 64% 72% 80% 72% 64%
[0029]2 72% 81% 90% 81% 72%
380% 90% 100% 90% 80%
472% 81% 90% 81% 72%
564% 72% 80% 72% 64%
[0030]本實施中，水平擺葉有A、B、C、D、E五個位置，風量為80%、90%、100%、90%、80%，豎直擺葉有1、2、3、4、5五個位置，風量為80%、90%、100%、90%、80%。此表以風量最大的C3位置為基本工作位置，理論上來說，該C3位置的實際送風量即為相應檔位下的目標送風量，並以此依次進行相鄰工作位置的風量計算。
[0031]需要說明的是，沿上下方向(第一方向)和左右方向(第二方向)，相鄰的兩個工作位置的風量變化不局限於表I中所示:在C3位置目標送風量的基礎上，依次呈10%的比例階度變化。根據不同機型的設計要求，依次相鄰的兩個工作位置的風量變化可以為3%?15%。當然，現有導風裝置也可以僅具有上下導風擺葉或者左右導風擺葉，導風裝置的具體實現方式並非本申請的發明點所在，故本文不再贅述。
[0032]請參見圖1，該圖是本實施方式所述空調器送風電機的轉速控制方法流程的示意圖。
[0033]該空調器送風電機的轉速控制方法建立了送風電機轉速與導風裝置工作位置的關聯關係，這裡的工作位置，是指上下導風擺葉和/或左右導風擺葉的最終調定狀態下所保持的姿態。該控制方法具體包括下述步驟:
[0034]S1.預先確定所述空調器的導風裝置的工作位置與目標送風量、實際送風量之間的關係；顯然，上述關係的確定可根據不同機型的具體配置及檔位設定計算或者有限次實驗獲得。
[0035]S2.獲取所述導風裝置的當前工作位置；當前工作位置可以採用不同的手段獲取，例如，可以通過導風裝置的驅動電機工作狀態，或者可以通過傳感器直接採集。
[0036]S3.根據所述當前工作位置和所述關係調節所述送風電機的轉速，以調節所述實際送風量趨近所述目標送風量；當空調器風向改變時，可最大限度的確保空調器實際送出的風量與用戶需求的目標送風量趨於一致。
[0037]通常，空調器均具有不同的檔位，以便用戶根據需要調整送風量。本文中所述「目標送風量」與相應檔位下的送風電機基本轉速對應設置。例如，大多數空調器設定高、中、低三個檔位，用戶按下遙控器上相應按鈕即可控制送風電機處於不同的基本轉速下，不同檔位所對應的基本轉速及目標送風量均不相同。
[0038]結合表I所示，相應檔位下的轉速變化與表I中風量變化關係，如下表2所示:
[0039]轉速變化一理論上接近表I中風量變化
^上下擺葉位置
ABCDE
左右擺葉位置
I156%139%125%139%156%
[0040]2139%123%111%123%139%
3125%111%100%111%125%
4139%123%111%123%139%
5156%139%125%139%156%
[0041]如此調節，當空調器風向改變時，均可以通過調節送風電機的轉速使得實際送風量趨近目標送風量，從而可避免風阻較大工作位置下送風量的大幅下降，可最大限度的確保空調器實際送出的風量與用戶需求的目標送風量趨於一致。
[0042]具體地，可根據所述當前工作位置和所述目標送風量對應的所述基本轉速進行轉速補償，以進行送風電機轉速的調節。其中，該轉速補償的最大值為實際送風量達到目標送風量。實際上，該轉速補償值具體為所述基本轉速與第一方向轉速補償係數和/或第二方向轉速補償係數的乘積，大致呈線性比例關係；也就是說，當導風裝置的上下導風擺葉和左右導風擺葉均位置變化時，即表中非第C列和非第3行的工作位置下，轉速補償值為基本轉速與第一方向轉速補償係數和第二方向轉速補償係數的乘積；當僅有導風裝置的上下導風擺葉位置變化時，即表中第3行的工作位置下，轉速補償值為基本轉速與第一方向轉速補償係數的乘積；當僅有導風裝置的左右導風擺葉位置變化時，即表中第C列的工作位置下，轉速補償值為基本轉速與第二方向轉速補償係數的乘積。
[0043]同樣需要說明的是，沿上下方向(第一方向)和左右方向(第二方向)，相鄰的兩個工作位置相應的第一方向轉速補償係數和第二方向轉速補償系統不局限於表I中所不，根據不同機型的設計要求，依次相鄰的兩個工作位置的轉速補償係數可以配置為4%?18%。
[0044]實際送風過程中，在導向裝置處於極限工作位置時，所形成的送風阻力相對較大，此時的轉速補償值也相對較大；理論上來說，受擺葉等結構自身條件的限制，較高的送風電機轉速補償提供的流量達到一定量時，將形成一定的工作噪音。基於空調機的設計和使用規範，不同檔位下均有相應的噪音限制，故可以預設噪音值，在此基礎上可以對轉速補償的確定作進一步優化，即，該轉速補償還根據預設的噪音值進行確定，以便控制工作噪音，由此使得，應用本方案的空調器不是根據用戶選擇簡單地運行單一風速，而是在用戶選擇風速檔位後，以對應的風量和噪音為目標，儘可能減小導風裝置在不同位置對風量和噪音的影響。具體請一併參見圖2，該圖為本發明所述控制方法的原理性示意圖。
[0045]以具有高、中、低三個檔位的空調器為例進行簡要說明。並假定，中檔所對應的送風電機的基本轉速為1000r/min、目標送風量為10L/min、噪音值為35dB(A)。
[0046]當用戶選擇中檔風速、送風方向為左下方時，基本轉速1000r/min時實際送風量為8L/min ;根據左下送風方向的導風裝置驅動電機的工作狀態或者傳感器直接採集所獲取的當前工作位置，依據預定的關係確定轉速補償值200r/min，送風電機的轉速應當調整為1200r/min，理想狀態下，實際送風量可調整為10L/min，實際送風量達到目標送風量，SP轉速補償為最大值。然而，轉速為1200r/min時，工作噪音達到37dB(A)，為了進一步兼顧噪音對於用戶體驗的影響，這種工況下可以將轉速補償設定為120r/min，相應地，送風電機的轉速調整為1120r/min，工作噪音為35dB(A)。在提升實際送風量的基礎上，降低工作噪音，保證空調器的風量噪音一致。
[0047]除前述控制方法外，在此基礎上本發明還提供一種空調器送風電機的轉速控制裝置，請一併參見圖3，該圖為該控制裝置的方框圖。
[0048]該控制裝置包括存儲單元10、獲取單元20和控制單元30。其中，存儲單元10用於預設空調器導風裝置的工作位置與目標送風量、實際送風量之間的關係表；獲取單元20用於獲取所述導風裝置的當前工作位置；控制單元30用於根據所述當前工作位置查找所述關係表，並輸出控制信號調節所述送風電機40的轉速，以便調節所述實際送風量趨近所述目標送風量。其中的獲取單元20可以通過導風裝置的驅動電機工作狀態或者用戶通過遙控器輸出的操作指令獲得。
[0049]其中，所述關係表中還包括與所述導風裝置的工作位置、所述目標送風量和所述實際送風量相應的轉速補償值，所述轉速補償值根據相應檔位下所述目標送風量所需的送風電機基本轉速確定。
[0050]具體地，控制單元30包括查找子單元31、計算子單元32和輸出子單元33 ;查找子單元31用於根據當前工作位置查找所述關係表，獲得所述轉速補償值；計算子單元32用於根據所述基本轉速和所述轉速補償值，獲得所述控制信號；輸出子單元33用於輸出所述控制信號至所述送風電機，以調節送風電機的轉速。同樣地，轉速補償還根據預設的噪音值進行確定，以便控制工作噪音。
[0051]特別說明的是，前述獲取單元20也可以為獨立設置的採用擺葉工作位置的傳感器。
[0052]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種空調器送風電機的轉速控制方法，其特徵在於，該控制方法包括下述步驟: 預先確定所述空調器的導風裝置的工作位置與目標送風量、實際送風量之間的關係； 獲取所述導風裝置的當前工作位置； 根據所述當前工作位置和所述關係調節所述送風電機的轉速，以調節所述實際送風量趨近所述目標送風量。
2.根據權利要求1所述的空調器送風電機的轉速控制方法，其特徵在於，所述目標送風量與相應檔位下的送風電機基本轉速對應設置，根據所述當前工作位置和所述目標送風量對應的所述基本轉速進行轉速補償，以調節所述送風電機的轉速。
3.根據權利要求2所述的空調器送風電機的轉速控制方法，其特徵在於，與所述目標送風量對應的基本工作位置，所述轉速補償值具體為所述基本轉速與第一方向轉速補償係數和/或第二方向轉速補償係數的乘積；其中， 沿第一方向依次相鄰的兩個工作位置的風量變化為3%?15%，與第一方向相鄰兩個工作位置相應的所述第一方向轉速補償係數配置為4%?18% ； 沿第二方向依次相鄰的兩個工作位置的風量變化為3%?15%，與第二方向相鄰兩個工作位置相應的所述第二方向轉速補償係數配置為4%?18%。
4.根據權利要求2或3所述的空調器送風電機的轉速控制方法，其特徵在於，所述轉速補償的最大值為所述實際送風量達到所述目標送風量。
5.根據權利要求4所述的空調器送風電機的轉速控制方法，其特徵在於，所述轉速補償還根據預設的噪音值進行確定，以控制工作噪音。
6.一種空調器送風電機的轉速控制裝置，其特徵在於，該控制裝置包括: 存儲單元，用於預設所述空調器的導風裝置的工作位置與目標送風量、實際送風量之間的關係表； 獲取單元，用於獲取所述導風裝置的當前工作位置； 控制單元，用於根據所述當前工作位置查找所述關係表，並輸出控制信號調節所述送風電機的轉速，以調節所述實際送風量趨近所述目標送風量。
7.根據權利要求6所述的空調器送風電機的轉速控制裝置，其特徵在於，所述關係表中還包括與所述導風裝置的工作位置、所述目標送風量和所述實際送風量相應的轉速補償值，所述轉速補償值根據相應檔位下所述目標送風量所需的送風電機基本轉速確定；所述控制單元包括: 查找子單元，用於根據所述當前工作位置查找所述關係表，獲得所述轉速補償值； 計算子單元，用於根據所述基本轉速和所述轉速補償值，獲得所述控制信號； 輸出子單元，用於輸出所述控制信號至所述送風電機，以調節所述送風電機的轉速。
8.根據權利要求7所述的空調器送風電機的轉速控制裝置，其特徵在於，與所述目標送風量對應的基本工作位置，所述轉速補償值具體為所述基本轉速與第一方向轉速補償係數和/或第二方向轉速補償係數的乘積；其中， 沿第一方向依次相鄰的兩個工作位置的風量變化為3%?15%，與第一方向相鄰兩個工作位置相應的所述第一方向轉速補償係數配置為4%?18% ； 沿第二方向依次相鄰的兩個工作位置的風量變化為3%?15%，與第二方向相鄰兩個工作位置相應的所述第二方向轉速補償係數配置為4%?18%。
9.根據權利要求7或8所述的空調器送風電機的轉速控制裝置，其特徵在於，所述轉速補償的最大值為所述實際送風量達到所述目標送風量。
10.根據權利要求9所述的空調器送風電機的轉速控制裝置，其特徵在於，所述轉速補償還根據預設的噪音值進行確定，以控制工作噪音。
11.根據權利要求6所述的空調器送風電機的轉速控制裝置，其特徵在於，所述獲取單元基於用戶操作指令或者所述導風裝置的驅動電機的工作狀態，獲取所述導風裝置的當前工作位置。
12.根據權利要求6所述的空調器送風電機的轉速控制裝置，其特徵在於，所述獲取單元為位置傳感器。
【文檔編號】F24F11/04GK104154634SQ201310178724
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年5月14日 優先權日:2013年5月14日
【發明者】張明傑 申請人:海爾集團公司, 青島海爾空調器有限總公司