[发明专利]带有电动机的功率消耗控制的转速受控制的风扇

说明书

技术领域

本发明涉及一种风扇，但是其风扇特性曲线优选地不必具有所谓的鞍部或压力鞍(Drucksattel)。其被理解成特性曲线的(由于在风扇叶片处的流动的断开)流动断开的部位，由此风扇的功率消耗和因此还有由它所产生的体积流量减少。该现象主要在径向、轴向和对角风扇中出现，但是其例如也可在其它应用中在BLDC马达中是相关的。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种新型的风扇。

该目的通过权利要求1的对象来实现。如果在风扇叶片处的流动面临断开，那么以该方式风扇转速自动提高，使得特性曲线体积流量/压力保持稳定。由此在带有鞍部的特性曲线中防止或至少减少鞍部的形成。

本发明的一有利的改进方案是权利要求9的对象。因为即在带有鞍部的特性曲线中在压力鞍的区域中转速的提升可以是显著的，例如从6500到7300转/分钟、即提高12个百分点，在该改进方案中将转速的提升限制到处于风扇的允许的机械的最大上限内的值上。

附图说明

由下面所说明的且在附图中示出的、决不应理解为本发明的限制的实施例以及由从属权利要求得出本发明的另外的细节和有利的改进方案。其中：

图1显示了轴向风扇的示意性的图示，其风扇叶轮18由外转子马达的外转子来驱动；在此在定子中布置有NTC温度传感器，其用于测量与马达相关联的温度，

图2显示了根据图1的风扇的电路图，

图3显示了根据现有技术的对角鼓风机(Diagonalventilator)的风扇特性曲线的图示(以虚线绘出)和改进的对角鼓风机的风扇特性曲线，

图4显示了转速关于体积流量的图示，其中，以虚线绘出了带有转速调节(现有技术)的对角鼓风机的特性曲线，而以实线绘出对于在改进的实施方案中的、即带有最小功率调节的相同的对角鼓风机的转速变化曲线，

图5对于根据现有技术的对角鼓风机以虚线而在改进的实施方案(即带有功率调节器)中以实线显示了对角鼓风机的马达电流关于体积流量dV/dt的图示，

图6显示了类似于图5的图示，但是是对于由驱动马达所消耗的电气功率，

图7显示了关于在图2中的μC中运行的程序的示意性的概览，

图8显示了图7中的程序中的根据本发明的调节例行程序的程序步骤，

图9显示了图8中的功率调节器的程序步骤，

图10显示了一种根据本发明的调节器，在其中功率调节在转速调节之前实现，

图11显示了一种根据本发明的调节器，在其中转速调节在功率调节之前实现，

图12显示了对用于功率调节的取决于温度的额定值P_s(T_i)的程序步骤，以及

图13显示了带有温度限制的压力提高-体积流量图表。

具体实施方式

图1示例地显示了根据现有技术的轴向鼓风机10。它具有切开地示出的风扇壳体12。在风扇壳体12内借助于轮辐14(所谓的保持叉(Haltespinne))固定外转子马达16，其用于驱动设有风扇叶片20的风扇叶轮18。旋转方向以21来表示。

在马达16的定子处布置有NTC电阻22，其使能够监控在马达16的内部中的温度。

这样的风扇具有特性曲线，如其在图3至6中以虚线描绘的那样。在体积流量、例如这里从200至600m³/h的范围中出现鞍部76、即不连续，作为其结果在那里空气流动在风扇叶片20处断开。在实践中，该现象将风扇10的应用限制到体积流量的较高的值上、例如根据图3至6例如限制到在大约600m³/h之上的值上。

图2显示了对图1中的风扇10的示意性的电路图。风扇10具有用于工作电压UB的接口27、用于地线GND的接口28、可由程序控制的微处理器或微控制器μC 23和带有定子17及转子18的驱动马达16。

控制仪28(例如计算机)经由双向的控制导线29与μC 23的接口IO1相连接。

工作电压UB从接口27经由Pi过滤器24和防极性反接保护二极管25被引导至导线30，在那里其作为中间电路电压UZK供使用。

导线30经由中间电路电容器33(例如电解电容器)与点34相连接，点34不仅经由电阻35而且经由开关36(例如FET)与地线GND相连接。开关36经由导线37与μC 23的输出O7相连接且可由其控制。

导线30经由电阻38与点39相连接，而点39经由电阻45与地线GND且经由导线46与μC 23的输入ADC_UZK相连接。电阻38、39形成分压器。