[發明專利]利用變頻器的風機中的失速檢測

有效

• 申請號: 201210091348.7
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102734195A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 尤西·塔米寧;泰羅·阿霍寧;耶羅·阿霍拉
• 申請（專利權）人: ABB公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 陳煒;李德山

1.一種用于在如下情況下確定風機的失速的方法，其中，在該情況下，利用包括用于提供風機的轉速估計和風機的轉矩估計的裝置的變頻器控制風機并且風機的特性曲線為已知的，其特征在于所述方法包括：

估計風機的轉速(n)，

估計風機的轉矩(T)，

將風機的特性曲線切換至所估計出的風機的轉速(n)，

確定風機在所述特性曲線上的失速區，

使用所述特性曲線根據轉速估計(n)和轉矩估計(T)確定風機的工作點，

計算所述轉矩估計和所述轉速估計的低頻分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)，

組合所計算出的所述轉矩估計和所述轉速估計的低頻分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)，以獲得低頻參數(S)，以及

當風機的工作點在所述失速區中和/或所述低頻參數(S)在所設置的限值以上時，確定失速發生。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：當風機的工作點在所述失速區外部時，根據所計算出的所述轉矩估計和所述轉速估計的低頻分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)計算并保存風機的轉矩和轉速的參考值(T_reference，n_reference)。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，如果已經保存有參考值，則計算所保存的值和所計算出的值的算術平均值作為所述值，相反，如果沒有保存參考值，則將所計算出的均方根值用作參考值。

4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述組合低頻分量的均方根值的步驟包括：

將所述均方根值除以對應的參考值，以獲得無量綱值，以及

將所獲得的無量綱值的幾何和計算為所述低頻參數。

5.根據前述權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

定義兩個或更多個轉速范圍，

針對每個所述轉速范圍計算并保存風機的轉矩和轉速的參考值，以及

依據風機的轉速從對應于所述轉速的速度范圍選擇所述參考值。

6.根據前述權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述轉速和所述轉矩的低頻分量的均方根值的計算包括：

估計一段時間內的風機的轉速和轉矩，

計算所測量的數據的平均值

通過從所測量的數據中減去所測量的數據的平均值，來根據所測量的數據計算無偏估計(T_unbias，n_unbias)，

對所述無偏估計進行濾波，以獲得經濾波的估計(T_filtered，n_filtered)，以及

根據所述經濾波的估計計算所述轉速和所述轉矩的低頻分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)。

7.根據前述權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述轉矩和所述轉速的低頻分量包括0至2Hz的范圍的頻率。

8.根據前述權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，與所述低頻參數比較的所述設置的限值例如是2。

9.一種用于在如下情況下確定風機失速的設備，其中，在所述情況下，利用包括用于提供風機的轉速估計和風機的轉矩估計的裝置的變頻器控制所述風機，并且風機的特性曲線是已知的，其特征在于所述設備包括：

用于估計風機的轉速(n)的裝置，

用于估計風機的轉矩(T)的裝置，

用于將風機的特性曲線切換至所估計出的風機的轉速(n)的裝置，

用于確定風機在所述特性曲線上的失速區的裝置，

用于使用所述特性曲線根據轉速估計(n)和轉矩估計(T)確定風機的工作點的裝置，

用于計算所述轉矩估計和所述轉速估計的低頻分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)的裝置，

用于組合所計算出的所述轉矩估計和所述轉速估計的低頻分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)來獲得低頻參數(S)的裝置，以及

用于在風機的工作點在所述失速區中和/或所述低頻參數(S)在所設置的限值以上時確定失速發生的裝置。