一种用于空调的风机转速控制方法、装置及空调的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于空调的风机转速控制方法、装置及空调，该方法包括：根据由光纤测速传感器(1)测量的所述风机的风叶转速，确定所述风机的电机运行转速；根据所述电机运行转速与预设的电机目标转速的转速差，确定所述电机运行转速是否异常；当所述电机运行转速异常时，发送报警信息。本发明的方案，可以克服现有技术中维护难度大、能效低和用户体验差等缺陷，实现维护难度小、能效高和用户体验好的有益效果。
【专利说明】
一种用于空调的风机转速控制方法、装置及空调
技术领域
[0001]本发明属于空调技术领域，具体涉及一种用于空调的风机转速控制方法、装置及空调。
【背景技术】
[0002]空调(即空调器)，是指用人工手段，对建筑或构筑物内部环境的温度、湿度、洁净度、速度等参数进行调节和控制的过程。现有空调器室外机风机(即轴流风叶对应的电机简称)的转速，在开发时已设计好。例如:室外风机的转速目标值，可以由空调控制器结合检测室外温度、室内温度及当前运行模式等给出。但是，对于能效等级较高的空调器，在运行过程中，室外风机的转速可随时变化。
[0003]另外，相同规格或型号的电机，可以有不同品牌。而对于已设计好的同一型号的空调产品控制器，电机品牌则是唯一的。那么，控制器和不同品牌但同一型号的电机之间，也会存在因品牌不同而带来的参数不匹配，进而导致电机实际转速与控制器发出的目标转速不同的可能性，从而降低空调器的能效，影响用户的使用体验。可见，目前空调产品室外机风机实际运行转速是否和控制器发出的转速目标值是否相当的问题，属于质量控制盲区。
[0004]现有技术中，存在维护难度大、能效低和用户体验差等缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种用于空调的风机转速控制方法、装置及空调，以解决现有技术中电机的实际转速与目标转速不同从而降低空调能效的问题，达到提高风机转速的效果。
[0006]本发明提供一种用于空调的风机转速控制方法，包括:根据由光纤测速传感器测量的所述风机的风叶转速，确定所述风机的电机运行转速;根据所述电机运行转速与预设的电机目标转速的转速差，确定所述电机运行转速是否异常；当所述电机运行转速异常时，发送报警信息。
[0007]可选地，在确定所述风机的电机运行转速之前，还包括:基于所述空调的开机、运行模式切换、运行风档切换的至少一种操作，延时预设时间。
[0008]可选地，确定所述风机的电机运行转速，包括:获取由位于所述风叶的正前方或正后方的光纤测速传感器采集到的所述风机的风叶每秒转动的频次P;根据所述风叶每秒转动的频次P，计算得到所述风叶每分钟转动的转速r = 60*P ；根据所述风叶每分钟转动的转速r，计算得到所述风机的电机每分钟转动的转速Rl = r/n，η为所述风叶的叶片数。
[0009]可选地，所述风叶，包括:轴流风叶;所述轴流风叶，包括:曲面结构。
[0010]可选地，所述光纤测速传感器，包括:光纤传感器;所述光纤传感器，沿着所述电机的轴心半径变大的方向放置，且位于自身与所述轴流风叶的最近距离与最远距离之间的位置处。
[0011]可选地，所述光纤传感器的反应时间t<l/(P*n);和/或，所述光纤传感器的有效识别距离，不小于所述最近距离，且不大于所述自身距离所述空调的冷凝器的距离。
[0012]可选地，所述目标转速，包括:所述空调的控制器向所述风机输出的电机目标转速。
[0013]与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种用于空调的风机转速控制装置，包括:获取单元，用于根据由光纤测速传感器测量的所述风机的风叶转速，确定所述风机的电机运行转速;确定单元，用于根据所述电机运行转速与预设的电机目标转速的转速差，确定所述电机运行转速是否异常;报警单元，用于当所述电机运行转速异常时，发送报警信息。
[0014]可选地，还包括:延时单元，用于在确定所述风机的电机运行转速之前，基于所述空调的开机、运行模式切换、运行风档切换的至少一种操作，延时预设时间。
[0015]可选地，获取单元，包括:频次获取模块，用于获取由位于所述风叶的正前方或正后方的光纤测速传感器采集到的所述风机的风叶每秒转动的频次P;风叶转速计算模块，用于根据所述风叶每秒转动的频次P，计算得到所述风叶每分钟转动的转速r = 60*P ；电机转速计算模块，用于根据所述风叶每分钟转动的转速r，计算得到所述风机的电机每分钟转动的转速RI = r/n，η为所述风叶的叶片数。
[0016]可选地，所述风叶，包括:轴流风叶;所述轴流风叶，包括:曲面结构。
[0017]可选地，所述光纤测速传感器，包括:光纤传感器;所述光纤传感器，沿着所述电机的轴心半径变大的方向放置，且位于自身与所述轴流风叶的最近距离与最远距离之间的位置处。
[0018]可选地，所述光纤传感器的反应时间t<l/(P*n);和/或，所述光纤传感器的有效识别距离，不小于所述最近距离，且不大于所述自身距离所述空调的冷凝器的距离。
[0019]可选地，所述目标转速，包括:所述空调的控制器向所述风机输出的电机目标转速。
[0020]与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种空调，包括:以上所述的用于空调的风机转速控制装置。
[0021]本发明的方案，通过获取电机的实际转速并与目标转速对比的方式，以判断实际转速是否异常，可以保障空调运行过程中室外风机转速的准确性，避免因转速比目标值低而导致的频繁开停机，不但降低空调能效，同时还影响客户体验。
[0022]进一步，本发明的方案，通过光纤测速传感器的测试信号，换算得到室外机风叶转速后，再换算得到风叶电机转速，可以实现空调室外机运转过程中室外风机转速的实时测试。
[0023]进一步，本发明的方案，通过对比测试得到的电机转速与控制器发出的目标转速的差异，判断电机转速是否异常，实现空调室外机运转过程中室外风机转速异常时的自动报警提示。
[0024]由此，本发明的方案，利用获取电机的实际转速并与目标转速对比的方式，解决现有技术中电机的实际转速与目标转速不同从而降低空调能效的问题，从而，克服现有技术中维护难度大、能效低和用户体验差的缺陷，实现维护难度小、能效高和用户体验好的有益效果。
[0025]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
[0026]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的用于空调的风机转速控制方法的一实施例的流程图；
[0028]图2为本发明的方法中获取处理的一实施例的流程图；
[0029]图3为本发明的用于空调的风机转速控制装置的一实施例的结构示意图。
[0030]图4为本发明的空调的一实施例的室外机外部结构示意图；
[0031]图5为本发明的空调的一实施例的室外机局部剖视结构示意图；
[0032]图6为本发明的空调的一实施例的室外机爆炸图；
[0033]图7为本发明的空调的一实施例的室外机电机转速测试原理图；
[0034]图8为本发明的空调的一实施例的室外机电机转速控制方法流程图。
[0035]结合附图3，本发明实施例中附图标记如下:
[0036]102-获取单元；1022-频次获取模块；1024-风叶转速计算模块；1026-电机转速计算模块;104-确定单元;106-报警单元;108-延时单元。
[0037]结合附图4-图6，本发明实施例中附图标记如下:
[0038]1-光纤测速传感器(例如:光纤传感器)；2-格栅;3-面板部件;4-轴流风叶；5-电机;6-电机支架;7-冷凝器部件(例如:冷凝器)；8_电器盒部件。
【具体实施方式】
[0039]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0040]根据本发明的实施例，提供了一种用于空调的风机转速控制方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程图。该用于空调的风机转速控制方法可以包括:
[0041]在步骤SllO处，根据由光纤测速传感器I测量的所述风机的风叶转速，确定所述风机的电机运行转速。通过测量风机中电机上的风叶转速，得到的电机转速，才是实际的电机转速，且测量精度高。
[0042]在一个例子中，参见图8所示的例子，运行模式切换和运行风档切换，两者没有先后顺序，是独立的功能。通过对获取所述电机运行转速时机的掌控，都是为了保证空调室外机不管电机转速怎么变化，控制器输出的转速R2和电机实际转速Rl相差是在可接受的范围内，避免电机转速异常影响室外机换热效果从而影响空调运行舒适性。
[0043]例如:运行模式切换时，运行模式包含制冷和制热，这两种模式对应的室外机电机转速是不同的。因此，一旦切换运行模式，则需要重新检测电机的实际转速Rl和控制器输出的目标转速R2，空调室外机在商检房在线性能测试时每台都会有这种模式切换的测试。
[0044]例如:运行风档切换时，空调室外机在商检房在线性能测试时不会测试不同运行风档，在产品开发及成品实验室测试时则会测试。既然外机运行风档有两个或多个，那么当其风档变化时，也是需要对比电机实际转速Rl和控制器输出转速R2。
[0045]由此，通过获取电机运行转速，可以实现空调室外机运转过程中室外风机转速的实时测试，操作方式简便、可靠，测试数据精准性好。
[0046]可选地，在步骤SllO处，可以通过光纤测速传感器获取所述电机运行转速。
[0047]下面结合图2所示本发明的方法中获取处理的一实施例的流程图，进一步说明步骤SllO的所述风机的电机运行转速的确定过程。
[0048]步骤S210，获取由位于所述风叶的正前方或正后方的光纤测速传感器采集到的所述风机的风叶每秒转动的频次P。
[0049]例如:光纤测速传感器I可以安装在轴流风叶4的正前方，参见图4和图5所示的例子。
[0050]例如:光纤测速传感器的安装位置(或放置位置)，也可以是轴流风叶的正后方。[0051 ] 可选地，所述风叶，可以包括:轴流风叶4。更可选地，所述轴流风叶4，可以包括:曲面结构。通过采用曲面结构设置的轴流风叶，有利于提升风机的电机运行转速测试的便捷性和精准性。
[0052]可选地，所述光纤测速传感器，包括:光纤传感器(例如:光纤测速传感器)1。所述光纤传感器，沿着所述电机的轴心半径变大的方向放置，且位于自身与所述轴流风叶4的最近距离LI与最远距离L2之间的位置处。
[0053]例如:当轴流风叶4转动时，光纤测速传感器I距离轴流风叶4(轴流风叶的叶片是曲面结构)的最近距离和最远距离分别为L1、L2。
[0054]例如:通过设置最近距离LI，可以在对光纤传感器进行选型时，必须使光纤传感器的识别距离不小于LI，否则就会出现转速计数错误。
[0055]由此，通过将光纤传感器沿电机的轴向半径变大的方向、且位于曲面结构的轴流风叶的最近处与最远处之间的位置设置，有利于提升测试信号的精准性和可靠性，且测试便捷性可以得以大大提高。
[0056]可选地，所述光纤传感器的反应时间t < I/ (P*n)。其中，其中，P表示轴流风叶每秒转动的频次，η表示轴流风叶的叶片数量。
[0057]在一个例子中，当轴流风叶4转动时，光纤测速传感器切割相邻两个叶片的边缘点分别为点A和点B(参见图5所示的例子)，A和B对应弧线(假定A、B两点对应的圆心为电机轴心)长度为L4。例如:光纤测速传感器放置位置尽量沿着电机轴心半径大的位置，这样，如图5所示的Α、Β两点的弧线长度L4就越大，即留给光纤传感器的反应时间t越大，但不能超出风叶的轴向最大距离。
[0058]在一个例子中，当光纤传感器的安装位置确定后，室外机(即室外风机)的风叶转动时，两个风叶切割光纤传感器发出的光束，切割轨迹是固定，光纤传感器的反应时间必须是小于两个风叶切割该光纤传感器发出的光束的间隔时间，否则还是会出现该光纤传感器无法计数的情况。例如:两个风叶切割该光纤传感器发出的光束的间隔时间为0.01s，而该光纤传感器的精度为0.02s。这样，当第一个风叶挡住光束时该光纤传感器的输出信号是通的，等第二个风叶切割光束时间隔只用了0.01s，该光纤传感器没有反应过来时第二个风叶就挡住了光束，导致该光纤传感器一直处于通的状态而没有断的状态，无法计数。
[0059]由此，通过设置光纤传感器的反应时间，可以选择合适的光纤传感器，以提升转速测试的便捷性和测试数据的可靠性。
[0060]可选地，所述光纤传感器的有效识别距离，不小于所述最近距离LI，且不大于所述自身距离所述空调的冷凝器的距离L3。
[0061]其中，光纤测速传感器发出的光束特点是“有效识别距离”；所述有效识别距离是:光纤传感器与待测转速的转动物体之间、能够使光纤传感器识别到该转动物体的距离。
[0062]在一个例子中，光纤传感器的识别距离为0-Xmm(X表示光纤传感器识别距离的最大值)，从表面看，X取越大越好，因为这样检测范围就是无穷远了，但X选择越大时光纤传感器的价格就会越贵。因此，通过设置最远距离L2，可以在选择光纤传感器的最大识别距离时，不会盲目地去选择越大越好，以避免出现光纤传感器大材小用的情况。
[0063]例如:一款型号为XYOl的光纤传感器，其可调节光束的有效识别距离为0-100mm。也就是说，当一个转动的物体距离该光纤传感器超过10mm时，该光纤传感器无法识别该物体的转速，或者，该光纤传感器对该物体转速的识别会出现转速计数错误的情况。
[0064]在一个例子中，光纤测速传感器I距离冷凝器7的距离为L3。
[0065]例如:当光纤传感器安装在室外机(即室外风机)正前方(参见图4、图6所示的例子)时，需要考虑光纤传感器的有效识别距离小于L3(即光纤测速传感器I距离冷凝器7的距离)。因为，如果光纤传感器的有效识别距离不大于L3时，即正常的情况下，光束从被有效遮挡时有信号输出到没被遮挡时的无信号输出，信号通(即有信号输出)、断(即没有信号输出)变化计数I次。而如果光纤传感器的有效识别距离大于L3，那么当光束没有被风叶(例如:轴流风叶4)挡住时仍会被冷凝器7挡住，这样就会导致光纤传感器一直处于有信号输出的状态，不会出现信号通、断的变化，这样就无法计数，也就无法识别电机转速，从而导致其测量电机转速出错误。
[0066]在一个例子中，光纤测速测试传感器(例如:光纤传感器)1的选型时，光纤测速传感器感应的上限L5和下限L6分别满足:L1<L5<L2，L2<L6<L3。其中，L5和L6，都是光纤传感器光束的有效识别距离，用于选择合适的光纤传感器。
[0067]例如:可以结合不同的空调产品，设置光纤传感器的有识别距离的上限和下限。由于格栅(例如:栅格2)到风叶(例如:轴流风叶)的距离不同、或者格栅到冷凝器(例如:冷凝器7)的距离不同，因此选择时需要满足:光束有效识别距离至少得满足不小于LI，同时又不能大于L3。
[0068]由此，通过设置光纤传感器的有效识别距离，可以进一步提升转速测试的可靠性和测试数据的精准性，进而提升空调转速控制的便捷性和用户体验的舒适性。
[0069]步骤S220，根据所述风叶每秒转动的频次P，计算得到所述风叶每分钟转动的转速r = 60*Po
[0070]步骤S230，根据所述风叶每分钟转动的转速r，计算得到所述风机的电机每分钟转动的转速Rl = r/n，η为所述风叶的叶片数。
[0071 ] 例如:电机实际每分钟转速Rl = (60*Ρ)/η，参见图7所示的例子。
[0072]由此，通过光纤测速传感器的测试信号，换算得到室外机风叶转速后，再换算得到风叶电机转速，可以方便、且安全地获取电机运行转速，且获取数据的精准性好、可靠性高。
[0073]在步骤S120处，根据所述电机运行转速与预设的电机目标转速的转速差，确定所述电机运行转速是否异常。
[0074]可选地，所述目标转速，可以包括:所述空调的控制器向所述风机输出的电机目标转速。通过空调的控制器向风机输出电机目标转速，准确性好，可靠性高。
[0075]在一个例子中，参见图8所示的例子，当空调器开机、运行模式切换或风档切换时，就会触发空调器室外机轴流风叶电机转速自动检测功能，其中延时时间可以依据不同产品而设定不同值，空调实际运行室外机轴流风叶电机的转速和控制器输出的目标转速不会完全相同，不同产品对Rl值精度需求不同，因此不同产品可以设计不同的转速误差阈值，例如:(R2_R1)/R2 值。
[0076]例如:(R2-R1) /R2值:不同空调对室外机换热敏感不同。例如:一个电机对空调外机风速降低20%会导致空调异常停机，而另一个电机对空调外机风速降低30%才会导致空调异常停机，这主要取决于不同空调控制逻辑差异。
[0077]由此，通过对比测试得到的电机转速与控制器发出的目标转速的差异，判断电机转速是否异常，可以保障空调运行过程中室外风机转速的准确性，避免因电机运行转速比电机目标转速低而导致的频繁开停机，从而有利于提升空调能效和用户使用的舒适性。
[0078]在步骤SI30处，当所述电机运行转速异常时，发送报警信息。
[0079]例如:例如:显示、声光、语音等报警方式。
[0080]由此，通过电机运行转速异常时的报警，可以实现空调室外机运转过程中室外风机转速异常时的自动报警提示，以提示使用者及时干预，进而提升空调运行的可靠性和用户的使用体验。
[0081 ]在一个可选实施方式中，结合步骤SI 10，在确定所述风机的电机运行转速之前，还可以包括:基于所述空调的开机、运行模式切换、运行风档切换的至少一种操作，延时预设时间。
[0082]在一个例子中，延时预设时间，可以包括:比如外机测试由制热调整为制冷，一种情况是空调会停机3分钟，一种情况是空调不停机，但是制冷开始时室外机风机转速较低，且随着时间增加，一般是压缩机频率上升同时伴随外风机转速增大，由于这个过程外机电机转速是变化的，这个时候对比电机实际转速Rl和控制器输出转速R2意义不大，因此还是等空调稳定运行了，即外机电机转速稳定了再进行电机实际转速Rl和控制器输出转速R2测试。
[0083]由此，通过延时预设时间后再获取电机运行转速，可以提高获取数据的精准性，进而提升控制的可靠性。
[0084]经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过获取电机的实际转速并与目标转速对比的方式，以判断实际转速是否异常，可以保障空调运行过程中室外风机转速的准确性，避免因转速比目标值低而导致的频繁开停机，不但降低空调能效，同时还影响客户体验。
[0085]根据本发明的实施例，还提供了对应于用于空调的风机转速控制方法的一种用于空调的风机转速控制装置。参见图3所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该用于空调的风机转速控制装置可以包括:获取单元102、确定单元104和报警单元106。
[0086]在一个实施方式中，获取单元102，可以用于根据由光纤测速传感器I测量的所述风机的风叶转速，确定所述风机的电机运行转速。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。通过测量风机中电机上的风叶转速，得到的电机转速，才是实际的电机转速，且测量精度高。
[0087]在一个例子中，延时预设时间，可以包括:比如外机测试由制热调整为制冷，一种情况是空调会停机3分钟，一种情况是空调不停机，但是制冷开始时室外机风机转速较低，且随着时间增加，一般是压缩机频率上升同时伴随外风机转速增大，由于这个过程外机电机转速是变化的，这个时候对比电机实际转速Rl和控制器输出转速R2意义不大，因此还是等空调稳定运行了，即外机电机转速稳定了再进行电机实际转速Rl和控制器输出转速R2测试。
[0088]在一个例子中，参见图8所示的例子，运行模式切换和运行风档切换，两者没有先后顺序，是独立的功能。通过对获取所述电机运行转速时机的掌控，都是为了保证空调室外机不管电机转速怎么变化，控制器输出的转速R2和电机实际转速Rl相差是在可接受的范围内，避免电机转速异常影响室外机换热效果从而影响空调运行舒适性。
[0089]例如:运行模式切换时，运行模式包含制冷和制热，这两种模式对应的室外机电机转速是不同的。因此，一旦切换运行模式，则需要重新检测电机的实际转速Rl和控制器输出的目标转速R2，空调室外机在商检房在线性能测试时每台都会有这种模式切换的测试。
[0090]例如:运行风档切换时，空调室外机在商检房在线性能测试时不会测试不同运行风档，在产品开发及成品实验室测试时则会测试。既然外机运行风档有两个或多个，那么当其风档变化时，也是需要对比电机实际转速Rl和控制器输出转速R2。
[0091]由此，通过获取电机运行转速，可以实现空调室外机运转过程中室外风机转速的实时测试，操作方式简便、可靠，测试数据精准性好。
[0092]可选地，获取单元102，可以通过光纤测速传感器获取所述电机运行转速。
[0093]具体地，获取单元102，可以包括:频次获取模块1022、风叶转速计算模块1024和电机转速计算模块1026。
[0094]在一个例子中，频次获取模块1022，可以用于获取由位于所述风叶的正前方或正后方的光纤测速传感器采集到的所述风机的风叶每秒转动的频次P。该频次获取模块1022的具体功能及处理参见步骤S210。
[0095]例如:光纤测速传感器I可以安装在轴流风叶4的正前方，参见图4和图5所示的例子。
[0096]例如:光纤测速传感器的安装位置(或放置位置)，也可以是轴流风叶的正后方。
[0097]可选地，所述风叶，可以包括:轴流风叶4。更可选地，所述轴流风叶4，可以包括:曲面结构。通过采用曲面结构设置的轴流风叶，有利于提升风机的电机运行转速测试的便捷性和精准性。
[0098]可选地，所述光纤测速传感器，包括:光纤传感器。所述光纤传感器，沿着所述电机的轴心半径变大的方向放置，且位于自身与所述轴流风叶4的最近距离LI与最远距离L2之间的位置处。
[0099]例如:当轴流风叶4转动时，光纤测速传感器I距离轴流风叶4(轴流风叶的叶片是曲面结构)的最近距离和最远距离分别为L1、L2。
[0100]例如:通过设置最近距离LI，可以在对光纤传感器进行选型时，必须使光纤传感器的识别距离不小于LI，否则就会出现转速计数错误。
[0101]由此，通过将光纤传感器沿电机的轴向半径变大的方向、且位于曲面结构的轴流风叶的最近处与最远处之间的位置设置，有利于提升测试信号的精准性和可靠性，且测试便捷性可以得以大大提高。
[0102]可选地，所述光纤传感器的反应时间t< I/(P*n)。其中，其中，P表示轴流风叶每秒转动的频次，η表示轴流风叶的叶片数量。
[0103]在一个例子中，当轴流风叶4转动时，光纤测速传感器切割相邻两个叶片的边缘点分别为点A和点B(参见图5所示的例子)，A和B对应弧线(假定A、B两点对应的圆心为电机轴心)长度为L4。例如:光纤测速传感器放置位置尽量沿着电机轴心半径大的位置，这样，如图5所示的Α、Β两点的弧线长度L4就越大，即留给光纤传感器的反应时间t越大，但不能超出风叶的轴向最大距离。
[0104]在一个例子中，当光纤传感器的安装位置确定后，室外机(即室外风机)的风叶转动时，两个风叶切割光纤传感器发出的光束，切割轨迹是固定，光纤传感器的反应时间必须是小于两个风叶切割该光纤传感器发出的光束的间隔时间，否则还是会出现该光纤传感器无法计数的情况。例如:两个风叶切割该光纤传感器发出的光束的间隔时间为0.01s，而该光纤传感器的精度为0.02s。这样，当第一个风叶挡住光束时该光纤传感器的输出信号是通的，等第二个风叶切割光束时间隔只用了0.01s，该光纤传感器没有反应过来时第二个风叶就挡住了光束，导致该光纤传感器一直处于通的状态而没有断的状态，无法计数。
[0105]由此，通过设置光纤传感器的反应时间，可以选择合适的光纤传感器，以提升转速测试的便捷性和测试数据的可靠性。
[0106]可选地，所述光纤传感器的有效识别距离，不小于所述最近距离LI，且不大于所述自身距离所述空调的冷凝器的距离L3。
[0107]其中，光纤测速传感器发出的光束特点是“有效识别距离”；所述有效识别距离是:光纤传感器与待测转速的转动物体之间、能够使光纤传感器识别到该转动物体的距离。
[0108]在一个例子中，光纤传感器的识别距离为0-Xmm(X表示光纤传感器识别距离的最大值)，从表面看，X取越大越好，因为这样检测范围就是无穷远了，但X选择越大时光纤传感器的价格就会越贵。因此，通过设置最远距离L2，可以在选择光纤传感器的最大识别距离时，不会盲目地去选择越大越好，以避免出现光纤传感器大材小用的情况。
[0109]例如:一款型号为XYOl的光纤传感器，其可调节光束的有效识别距离为0-100mm。也就是说，当一个转动的物体距离该光纤传感器超过10mm时，该光纤传感器无法识别该物体的转速，或者，该光纤传感器对该物体转速的识别会出现转速计数错误的情况。
[0110]在一个例子中，光纤测速传感器I距离冷凝器7的距离为L3。
[0111]例如:当光纤传感器安装在室外机(即室外风机)正前方(参见图4、图6所示的例子)时，需要考虑光纤传感器的有效识别距离小于L3(即光纤测速传感器I距离冷凝器7的距离)。因为，如果光纤传感器的有效识别距离不大于L3时，即正常的情况下，光束从被有效遮挡时有信号输出到没被遮挡时的无信号输出，信号通(即有信号输出)、断(即没有信号输出)变化计数I次。而如果光纤传感器的有效识别距离大于L3，那么当光束没有被风叶(例如:轴流风叶4)挡住时仍会被冷凝器7挡住，这样就会导致光纤传感器一直处于有信号输出的状态，不会出现信号通、断的变化，这样就无法计数，也就无法识别电机转速，从而导致其测量电机转速出错误。
[0112]在一个例子中，光纤测速测试传感器(例如:光纤传感器)1的选型时，光纤测速传感器感应的上限L5和下限L6分别满足:L1<L5<L2，L2<L6<L3。其中，L5和L6，都是光纤传感器光束的有效识别距离，用于选择合适的光纤传感器。
[0113]例如:可以结合不同的空调产品，设置光纤传感器的有识别距离的上限和下限。由于格栅(例如:栅格2)到风叶(例如:轴流风叶)的距离不同、或者格栅到冷凝器(例如:冷凝器7)的距离不同，因此选择时需要满足:光束有效识别距离至少得满足不小于LI，同时又不能大于L3。
[0114]由此，通过设置光纤传感器的有效识别距离，可以进一步提升转速测试的可靠性和测试数据的精准性，进而提升空调转速控制的便捷性和用户体验的舒适性。
[0115]在一个例子中，风叶转速计算模块1024，用于根据所述风叶每秒转动的频次P，计算得到所述风叶每分钟转动的转速r = 60*P。该风叶转速计算模块1024的具体功能及处理参见步骤S220。
[0116]在一个例子中，电机转速计算模块1026，用于根据所述风叶每分钟转动的转速r，计算得到所述风机的电机每分钟转动的转速Rl = r/n，η为所述风叶的叶片数。该电机转速计算模块1026的具体功能及处理参见步骤S230。
[0?17] 例如:电机实际每分钟转速Rl = (60*P) /n，参见图7所示的例子。
[0118]由此，通过光纤测速传感器的测试信号，换算得到室外机风叶转速后，再换算得到风叶电机转速，可以方便、且安全地获取电机运行转速，且获取数据的精准性好、可靠性高。
[0119]在一个实施方式中，确定单元104，可以用于根据所述电机运行转速与预设的电机目标转速的转速差，确定所述电机运行转速是否异常。该确定单元104的具体功能及处理参见步骤S120。
[0120]可选地，所述目标转速，可以包括:所述空调的控制器向所述风机输出的电机目标转速。通过空调的控制器向风机输出电机目标转速，准确性好，可靠性高。
[0121]在一个例子中，参见图8所示的例子，当空调器开机、运行模式切换或风档切换时，就会触发空调器室外机轴流风叶电机转速自动检测功能，其中延时时间可以依据不同产品而设定不同值，空调实际运行室外机轴流风叶电机的转速和控制器输出的目标转速不会完全相同，不同产品对Rl值精度需求不同，因此不同产品可以设计不同的转速误差阈值，例如:(R2_R1)/R2 值。
[0122]例如:(R2-R1) /R2值:不同空调对室外机换热敏感不同。例如:一个电机对空调外机风速降低20%会导致空调异常停机，而另一个电机对空调外机风速降低30%才会导致空调异常停机，这主要取决于不同空调控制逻辑差异。
[0123]由此，通过对比测试得到的电机转速与控制器发出的目标转速的差异，判断电机转速是否异常，可以保障空调运行过程中室外风机转速的准确性，避免因电机运行转速比电机目标转速低而导致的频繁开停机，从而有利于提升空调能效和用户使用的舒适性。
[0124]在一个实施方式中，报警单元106，可以用于当所述电机运行转速异常时，发送报警信息。该报警单元106的具体功能及处理参见步骤S130。
[0125]例如:例如:显示、声光、语音等报警方式。
[0126]由此，通过电机运行转速异常时的报警，可以实现空调室外机运转过程中室外风机转速异常时的自动报警提示，以提示使用者及时干预，进而提升空调运行的可靠性和用户的使用体验。
[0127]由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图2所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
[0128]可选地，结合获取单元102，还可以包括:延时单元108。
[0129]在一个例子中，延时单元108，可以用于在确定所述风机的电机运行转速之前，基于所述空调的开机、运行模式切换、运行风档切换的至少一种操作，延时预设时间。
[0130]在一个例子中，延时预设时间，可以包括:比如外机测试由制热调整为制冷，一种情况是空调会停机3分钟，一种情况是空调不停机，但是制冷开始时室外机风机转速较低，且随着时间增加，一般是压缩机频率上升同时伴随外风机转速增大，由于这个过程外机电机转速是变化的，这个时候对比电机实际转速Rl和控制器输出转速R2意义不大，因此还是等空调稳定运行了，即外机电机转速稳定了再进行电机实际转速Rl和控制器输出转速R2测试。
[0131]由此，通过延时预设时间后再获取电机运行转速，可以提高获取数据的精准性，进而提升控制的可靠性。
[0132]经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过光纤测速传感器的测试信号，换算得到室外机风叶转速后，再换算得到风叶电机转速，可以实现空调室外机运转过程中室外风机转速的实时测试。
[0133]根据本发明的实施例，还提供了对应于用于空调的风机转速控制装置的一种空调。该空调至少包括:以上所述的用于空调的风机转速控制装置。
[0134]例如:参见图4-图8所示的例子，该空调的风机转速控制过程，可以包括:风叶转速检测的步骤、电机实际转速计算的步骤、以及电机实际转速控制的步骤。下面对各步骤进行具体说明。
[0135]步骤1、风叶转速检测的步骤。
[0136]I)、参见图4和图5所示的例子，光纤测速传感器(例如:光纤传感器)1可以安装在轴流风叶4的正前方。
[0137]可替代地，光纤测速传感器的安装位置(或放置位置)，也可以是轴流风叶的正后方。
[0138]其中，光纤测速传感器发出的光束特点是“有效识别距离”。比如:一款型号为XYOl的光纤传感器，其可调节光束的有效识别距离为0-100mm。也就是说，当一个转动的物体距离该光纤传感器超过10mm时，该光纤传感器无法识别该物体的转速，或者，该光纤传感器对该物体转速的识别会出现转速计数错误的情况。
[0139]2)、当轴流风叶4转动时，光纤测速传感器I距离轴流风叶4(轴流风叶的叶片是曲面结构)的最近距离和最远距离分别为L1、L2，光纤测速传感器I距离冷凝器7的距离为L3。
[0140]在一个例子中，通过设置最近距离LI，可以在对光纤传感器进行选型时，必须使光纤传感器的识别距离不小于LI，否则就会出现转速计数错误。
[0141]在一个例子中，光纤传感器的识别距离为0-Xmm(X表示光纤传感器识别距离的最大值)，从表面看，X取越大越好，因为这样检测范围就是无穷远了，但X选择越大时光纤传感器的价格就会越贵。因此，通过设置最远距离L2，可以在选择光纤传感器的最大识别距离时，不会盲目地去选择越大越好，以避免出现光纤传感器大材小用的情况。
[0142]在一个例子中，当光纤传感器安装在室外机(即室外风机)正前方(参见图4、图6所示的例子)时，需要考虑光纤传感器的有效识别距离小于L3(即光纤测速传感器I距离冷凝器7的距离)。因为，如果光纤传感器的有效识别距离不大于L3时，即正常的情况下，光束从被有效遮挡时有信号输出到没被遮挡时的无信号输出，信号通(即有信号输出)、断(即没有信号输出)变化计数I次。而如果光纤传感器的有效识别距离大于L3，那么当光束没有被风叶(例如:轴流风叶4)挡住时仍会被冷凝器7挡住，这样就会导致光纤传感器一直处于有信号输出的状态，不会出现信号通、断的变化，这样就无法计数，也就无法识别电机转速，从而导致其测量电机转速出错误。
[0143]3)、当轴流风叶4转动时，光纤测速传感器切割相邻两个叶片的边缘点分别为点A和点B (参见图5所示的例子)，A和B对应弧线(假定A、B两点对应的圆心为电机轴心)长度为
L4o
[0144]在一个例子中，L4:当光纤传感器的安装位置确定后，室外机(即室外风机)的风叶转动时，两个风叶切割光纤传感器发出的光束，切割轨迹是固定，光纤传感器的反应时间必须是小于两个风叶切割该光纤传感器发出的光束的间隔时间，否则还是会出现该光纤传感器无法计数的情况。
[0145]比如:两个风叶切割该光纤传感器发出的光束的间隔时间为0.01s，而该光纤传感器的精度为0.02s。这样，当第一个风叶挡住光束时该光纤传感器的输出信号是通的，等第二个风叶切割光束时间隔只用了 0.01s，该光纤传感器没有反应过来时第二个风叶就挡住了光束，导致该光纤传感器一直处于通的状态而没有断的状态，无法计数。
[0146]4)、光纤测速测试传感器(例如:光纤传感器)1的选型需要满足:
[0147]4.1)、光纤测速传感器感应的上限1^5和下限1^6分别满足虬1<1^5<1^儿2<1^6<L3o
[0148]在一个例子中，L5和L6，都是光纤传感器光束的有效识别距离，用于选择合适的光纤传感器。L5和L6的含义，不是说选择了一款传感器的有识别距离的上限和下限；而是说，结合不同的空调产品，由于格栅(例如:栅格2)到风叶(例如:轴流风叶)的距离不同、或者格栅到冷凝器(例如:冷凝器7)的距离不同，因此选择时需要满足:光束有效识别距离至少得满足不小于LI，同时又不能大于L3。
[0149]4.2)、光纤测速传感器放置位置尽量沿着电机轴心半径大的位置，这样，如图5所示的A、B两点的弧线长度L4就越大，即留给光纤传感器的反应时间t越大，但不能超出风叶的轴向最大距离。
[0150]4.3)、光纤测速传感器的反应时间1必须满足4<1/(?*11)。
[0151]其中，P表示轴流风叶每秒转动的频次，与轴流风叶所属电机的最大转速相对应;η表示轴流风叶的叶片数量。
[0152]步骤2、电机实际转速计算的步骤。
[0153]电机实际每分钟转速Rl = (60*P) /n，参见图7所示的例子。
[0154]例如:参见图7所示的例子，该空调的室外风机，还可以包括:与冷凝器部件(例如:冷凝器)7适配设置的电器盒部件8，与电机5适配设置的电机支架6，与格栅2适配设置的面板部件3。
[0155]步骤3、电机转速控制的步骤(即转速可控方案)。
[0156]如图8所示，当空调器开机、运行模式切换或风档切换时，就会触发空调器室外机轴流风叶电机转速自动检测功能，其中延时时间可以依据不同产品而设定不同值，空调实际运行室外机轴流风叶电机的转速和控制器输出的目标转速不会完全相同，不同产品对Rl值精度需求不同，因此不同产品可以设计不同的转速误差阈值，例如:(R2_R1)/R2值。
[0157]在一个例子中，延时时间:比如外机测试由制热调整为制冷，一种情况是空调会停机3分钟，一种情况是空调不停机，但是制冷开始时室外机风机转速较低，且随着时间增加，一般是压缩机频率上升同时伴随外风机转速增大，由于这个过程外机电机转速是变化的，这个时候对比电机实际转速Rl和控制器输出转速R2意义不大，因此还是等空调稳定运行了，即外机电机转速稳定了再进行电机实际转速Rl和控制器输出转速R2测试。
[0158]在一个例子中，(R2_R1)/R2值:不同空调对室外机换热敏感不同。例如:一个电机对空调外机风速降低20%会导致空调异常停机，而另一个电机对空调外机风速降低30%才会导致空调异常停机，这主要取决于不同空调控制逻辑差异。
[0159]在一个例子中，参见图8所示的例子，运行模式切换和运行风档切换，两者没有先后顺序，是独立的功能，其执行目的如下:
[0160]运行模式切换:运行模式包含制冷和制热，这两种模式对应的室外机电机转速是不同的。因此，一旦切换运行模式，则需要重新检测电机的实际转速Rl和控制器输出的目标转速R2，空调室外机在商检房在线性能测试时每台都会有这种模式切换的测试。
[0161]运行风档切换:空调室外机在商检房在线性能测试时不会测试不同运行风档，在产品开发及成品实验室测试时则会测试。既然外机运行风档有两个或多个，那么当其风档变化时，也是需要对比电机实际转速Rl和控制器输出转速R2。
[0162]上述都是为了保证空调室外机不管电机转速怎么变化，控制器输出的转速R2和电机实际转速Rl相差是在可接受的范围内，避免电机转速异常影响室外机换热效果从而影响空调运行舒适性。
[0163]由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图3所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
[0164]经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过对比测试得到的电机转速与控制器发出的目标转速的差异，判断电机转速是否异常，实现空调室外机运转过程中室外风机转速异常时的自动报警提示。
[0165]综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
[0166]以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
【主权项】
1.一种用于空调的风机转速控制方法，其特征在于，包括: 根据由光纤测速传感器(I)测量的所述风机的风叶转速，确定所述风机的电机运行转速； 根据所述电机运行转速与预设的电机目标转速的转速差，确定所述电机运行转速是否异常; 当所述电机运行转速异常时，发送报警信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述风机的电机运行转速之前，还包括: 基于所述空调的开机、运行模式切换、运行风档切换的至少一种操作，延时预设时间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述风机的电机运行转速，包括: 获取由位于所述风叶的正前方或正后方的光纤测速传感器(I)采集到的所述风机的风叶每秒转动的频次P; 根据所述风叶每秒转动的频次P，计算得到所述风叶每分钟转动的转速r = 60*P; 根据所述风叶每分钟转动的转速r，计算得到所述风机的电机每分钟转动的转速Rl =r/n，η为所述风叶的叶片数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述风叶，包括:轴流风叶(4);所述轴流风叶(4)，包括:曲面结构。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述光纤测速传感器(I)，包括:光纤传感器； 所述光纤传感器，沿着所述电机的轴心半径变大的方向放置，且位于自身与所述轴流风叶(4)的最近距离(LI)与最远距离(L2)之间的位置处。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光纤传感器的反应时间t<l/(P*n); 和/或， 所述光纤传感器的有效识别距离，不小于所述最近距离(LI)，且不大于所述自身距离所述空调的冷凝器的距离(L3)。7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述目标转速，包括:所述空调的控制器向所述风机输出的电机目标转速。8.一种用于空调的风机转速控制装置，其特征在于，包括: 获取单元，用于根据由光纤测速传感器(I)测量的所述风机的风叶转速，确定所述风机的电机运行转速； 确定单元，用于根据所述电机运行转速与预设的电机目标转速的转速差，确定所述电机运行转速是否异常； 报警单元，用于当所述电机运行转速异常时，发送报警信息。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括: 延时单元，用于在确定所述风机的电机运行转速之前，基于所述空调的开机、运行模式切换、运行风档切换的至少一种操作，延时预设时间。10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，获取单元，包括: 频次获取模块，用于获取由位于所述风叶的正前方或正后方的光纤测速传感器(I)采集到的所述风机的风叶每秒转动的频次P; 风叶转速计算模块，用于根据所述风叶每秒转动的频次P，计算得到所述风叶每分钟转动的转速r = 60*p; 电机转速计算模块，用于根据所述风叶每分钟转动的转速r，计算得到所述风机的电机每分钟转动的转速RI = r/η，η为所述风叶的叶片数。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述风叶，包括:轴流风叶(4);所述轴流风叶(4)，包括:曲面结构。12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述光纤测速传感器(I)，包括:光纤传感器； 所述光纤传感器，沿着所述电机的轴心半径变大的方向放置，且位于自身与所述轴流风叶(4)的最近距离(LI)与最远距离(L2)之间的位置处。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述光纤传感器的反应时间t<l/(P*η)； 和/或， 所述光纤传感器的有效识别距离，不小于所述最近距离(LI)，且不大于所述自身距离所述空调的冷凝器的距离(L3)。14.根据权利要求8-13之一所述的装置，其特征在于，所述目标转速，包括:所述空调的控制器向所述风机输出的电机目标转速。15.—种空调，其特征在于，包括:如权利要求8-14任一所述的用于空调的风机转速控制装置。
【文档编号】F04D29/38GK106050715SQ201610370580
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】吴振, 徐强, 何伟丰, 钟明生, 王文斌, 刘洋, 林坚锋
【申请人】珠海格力电器股份有限公司