由变频器控制的风机通过风量在线监测方法

摘要

本发明公开了一种由变频器控制的风机通过风量在线监测方法，属于风量测量领域，本方法针对采用变频器调节除尘风机风量的应用场合，依据变频器所测得的除尘风机的输入功率，利用事先测得的“频率-功率-风量”关系基础数据，按照设定的算法推算出除尘风机的实时风量。相对于目前的测量方法来说，该方法在测量过程中仅需要变频器测得的频率与功率，而不需要使用风速、风量等各类传感器，能有效的避免恶劣测量环境对测量结果的影响，能适用于包括矿用除尘风机在内的各种恶劣条件下风量的在线测量。

主权项

一种由变频器控制的风机通过风量在线监测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、确定N个风阻点，确定M个风机频率，所述M为正整数且大于等于2，所述N为正整数；设定风机频率集合为F，$F=\left(\begin{array}{c}{f}_1\\ f_2\\ .\\ .\\ .\\ f_M\end{array}\right),$在此频率段上取至少2个频率值；对于第i个风阻点，测量获得在各风机频率对应的M个风机功率，得到风机功率集合Pi；测量获得在各风机频率对应的M个风机风量，得到风机风量集合Qi，1≤i≤N；所述$P_i=\left(\begin{array}{c}{P}_{i1}\\ P_{i2}\\ .\\ .\\ .\\ P_{\mathrm{iM}}\end{array}\right),$所述$Q_i=\left(\begin{array}{c}{Q}_{i1}\\ Q_{i2}\\ .\\ .\\ .\\ Q_{\mathrm{iM}}\end{array}\right);$步骤二、利用测量到的风机频率、风机功率和风机风量计算得到基础数据；对于第i个风阻点,计算$B_i^T={\left(F_P^T{F}_P\right)}^{-1}{F}_P^T{P}_i$得到第一矩阵$B_i^T=\left(\begin{array}{c}{b}_{i0}\\ b_{i1}\\ .\\ .\\ .\\ b_{\mathrm{ir}}\end{array}\right);$所述F_P为功率设计矩阵，所述P_i为功率矩阵；所述i为小于等于N的正整数；所述所述f_M为风机的频率；所述2≤r≤M；对于第i个风阻点,计算得到第二矩阵$C_i^T=\left(\begin{array}{c}{c}_{i0}\\ c_{i1}\\ .\\ .\\ .\\ c_{\mathrm{is}}\end{array}\right);$所述F_Q为风量设计矩阵；所述所述2≤s≤M；设定基础数据为A_xy，计算得到基础数据A_xy，所述N为正整数；x为整数且1≤x≤N，y为整数且0≤y≤r+s；步骤三、测量当前风机的运行频率和运行功率；步骤四、设定当前风机的运行频率为f，当前风机的运行功率为P₀，风机的当前风量为Q_z；设定风机的对比功率为P_z，设定风机的对比风量为Q_v；计算P_z＝A_i1+A_i2f+......+A_irf^r‑1得到P_z，1≤z≤N；计算Q_v＝A_i(r+1)+A_i(r+2)f+......+A_i(r+s)f^s‑1得到Q_v，1≤v≤N；步骤五、判断是否P₀＞P_N；当P₀＞P_N时，风机的当前风量Q_z＝Q_N；当P₀≤P_N时，执行步骤六；步骤六、判断是否P₀＜P₁；当P₀＜P₁时，风机的当前风量Q_z＝Q₁；当P₀≥P₁时，执行步骤七；步骤七、设定g为对比参数；1≤g≤N‑1，确定满足(P₀‑P_g)×(P₀‑P_g+1)≤0的g；计算$Q_z=\frac{Q_{g+1}-Q_g}{P_{g+1}-P_g}\times (P_0-P_g)+Q_g$得到风机的当前风量Q_z。