[发明专利]利用变频器的风机中的失速检测

权利要求书

1.一种用于在如下情况下确定风机的失速的方法，其中，在该情况下，利用包括用于提供风机的转速估计和风机的转矩估计的装置的变频器控制风机并且风机的特性曲线为已知的，其特征在于所述方法包括：

估计风机的转速(n)，

估计风机的转矩(T)，

将风机的特性曲线切换至所估计出的风机的转速(n)，

确定风机在所述特性曲线上的失速区，

使用所述特性曲线根据转速估计(n)和转矩估计(T)确定风机的工作点，

计算所述转矩估计和所述转速估计的低频分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)，

组合所计算出的所述转矩估计和所述转速估计的低频分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)，以获得低频参数(S)，以及

当风机的工作点在所述失速区中和/或所述低频参数(S)在所设置的限值以上时，确定失速发生。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：当风机的工作点在所述失速区外部时，根据所计算出的所述转矩估计和所述转速估计的低频分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)计算并保存风机的转矩和转速的参考值(T_reference，n_reference)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果已经保存有参考值，则计算所保存的值和所计算出的值的算术平均值作为所述值，相反，如果没有保存参考值，则将所计算出的均方根值用作参考值。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述组合低频分量的均方根值的步骤包括：

将所述均方根值除以对应的参考值，以获得无量纲值，以及

将所获得的无量纲值的几何和计算为所述低频参数。

5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

定义两个或更多个转速范围，

针对每个所述转速范围计算并保存风机的转矩和转速的参考值，以及

依据风机的转速从对应于所述转速的速度范围选择所述参考值。

6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述转速和所述转矩的低频分量的均方根值的计算包括：

估计一段时间内的风机的转速和转矩，

计算所测量的数据的平均值

通过从所测量的数据中减去所测量的数据的平均值，来根据所测量的数据计算无偏估计(T_unbias，n_unbias)，

对所述无偏估计进行滤波，以获得经滤波的估计(T_filtered，n_filtered)，以及

根据所述经滤波的估计计算所述转速和所述转矩的低频分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)。

7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述转矩和所述转速的低频分量包括0至2Hz的范围的频率。

8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，与所述低频参数比较的所述设置的限值例如是2。

9.一种用于在如下情况下确定风机失速的设备，其中，在所述情况下，利用包括用于提供风机的转速估计和风机的转矩估计的装置的变频器控制所述风机，并且风机的特性曲线是已知的，其特征在于所述设备包括：

用于估计风机的转速(n)的装置，

用于估计风机的转矩(T)的装置，

用于将风机的特性曲线切换至所估计出的风机的转速(n)的装置，

用于确定风机在所述特性曲线上的失速区的装置，

用于使用所述特性曲线根据转速估计(n)和转矩估计(T)确定风机的工作点的装置，

用于计算所述转矩估计和所述转速估计的低频分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)的装置，

用于组合所计算出的所述转矩估计和所述转速估计的低频分量的均方根值(T_RMS，n_RMS)来获得低频参数(S)的装置，以及

用于在风机的工作点在所述失速区中和/或所述低频参数(S)在所设置的限值以上时确定失速发生的装置。