[发明专利]用于确定循环泵中的输送介质温度的方法以及循环泵

说明书

本发明涉及一种用于确定带有内置的电的驱动总成的循环泵的、特别是加热循环泵的输送介质温度的方法，其中，基于电的泵总成的绕组温度和施加的绕组电流来确定或者计算输送介质温度。

技术领域

本发明涉及一种用于确定带有内置的电的驱动总成的循环泵的、特别是加热循环泵的输送介质温度的方法。本发明还涉及一种用于实施方法的相应的循环泵。

背景技术

循环泵、特别是加热循环泵用于使得供暖热水在供暖回路内部循环。这种供暖设备的能量优化是其永远的关注点。作为经过验证的节能手段，已经出现了始流温度的所谓的夜间温度降低。希望使得循环泵的功率与夜间温度降低关联，以便也针对泵通过降低功率来实现节能。然而，循环泵为此需要了解当前的供暖运行，即夜间温度降低是否激活。

一种可行方案在于，借助于测得的输送介质温度来识别出夜间温度降低的激活。这在现有技术中已经通过相应的温度感测器来实现，这些温度感测器被集成到循环泵中并且把当前的输送介质温度告知给泵控制机构。然而，集成附加的温度传感器意味着增大构造耗费，进而随之提高了制造成本。但是，关于输送介质温度的信息不仅对夜间温度降低有重大意义。了解介质温度对于温度受控的调控、钙化识别也很重要。

因此试图寻找一种用于输送介质的温度测量的替代的可行方案。

发明内容

该目的通过根据权利要求1的特征的方法得以实现。该方法的有利设计是从属权利要求的主题。

根据本发明提出，基于电的泵总成的至少一个马达绕组的温度，特别是基于泵驱动件的绕组温度的时间曲线来确定或者计算输送介质温度。此外，为了计算/确定，补充地考虑当前的绕组电流。该方法因而不需要附加的温度传感器来确定输送介质温度，而是替代地利用循环泵的已有组件就足够了。循环泵通常是离心泵。

本发明的出发点是如下物理认识。电动机的绕组的温度在物理上形成蓄能器。由于铜损耗，绕组电流导致绕组变热。另外，由于这种循环泵在构造上设计成湿式泵（Nassläufer），循环泵的输送介质也对泵总成的绕组的温度有影响。通常，输送介质对绕组具有冷却作用，在例外情况下，也可以存在加热作用。在既知道当前的绕组温度又知道施加的绕组电流的前提条件下，可以确定输送介质温度的影响，进而确定输送介质本身的温度。

马达的实际存在的绕组温度理想地直接予以测量，特别是通过循环泵的集成的感测器予以测量。此外，也可以由其他的合适的测量值导出绕组温度。为简单起见，下面始终都谈及测量绕组温度，即使绕组温度由合适的测量参数导出。

根据本发明的一种优选的实施方式，为了计算输送介质温度，采用观察器（Beobachter）的功能，该观察器由绕组电流和绕组温度确定出相应的输送介质温度。观察器优选采用泵模型来模拟泵特性，其中，这里绕组电流和估计的输送介质温度用作输入参数。基于这些输入参数，该模型输出模拟的绕组温度。观察器功能在循环泵的泵控制机构内部实施。

此外，观察器可以确定模拟的与测得的绕组温度之间的差，以便基于此对估计的输送介质温度进行调整。理想地，基于该差求取矫正值，该矫正值输送给观察器的所采用的泵模型。

由于观察器在投入运行时不知道实际的输送介质温度，所以，测得的与模拟的绕组温度之间的差在开始时较大，但这借助于矫正反馈被快速地调控至零，优选按照最小方差原理予以调控。由于矫正模块的输出以短暂的时间偏差跟随实际的输送介质温度，所以经过短暂的时间之后有几乎准确的输送介质温度可供泵控制机构使用。

根据本发明的一种特别优选的设计，绕组电流、绕组温度与输送介质温度之间的物理关系在观察器的泵模型内部在数学上通过至少两个低通滤波器、优选一阶低通滤波器予以描述。两个低通滤波器共用呈马达绕组形式的一个共同的蓄能器。

特别地，规定了带有静态增益K₁及时间常数T₁的第一低通滤波器，该第一低通滤波器对绕组电流与绕组温度之间的关系予以建模。