风机的恒风量控制系统
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摘要
随着相关技术的发展，舒适性空调系统逐步取代传统的通风设备成为人们的首选。恒风量控制是一种在通风空调系统管网阻力变化的情况下，控制风机转速以维持恒定的风量输出的控制方法，运用此技术的新型空调系统正在高速发展中。
本文首先介绍了风机和管网系统的特点、性能，并结合伯努利方程，得到风机稳定工作的工作点。通过对风机管网阻力，包括沿程阻力和局部阻力的介绍，提出一种新的风机恒风量控制方法。以Freescale公司的电机专用单片机MC68HC908MR8为控制核心，加上功率因数校正(PFC)电路，设计了一套恒风量控制的风机控制系统，并由实验验证其正确性，实现恒风量控制。最后应用VB通过Modbus通讯协议对整个恒风量控制系统进行远程控制。
With the development of relevant technologies, people make their choices to comfortable air condition systems to instead the traditional ventilation equipment. Constant air-flow control is a new method ,when the pipe resistance has changed,this method controls the rotate speed to make the defferent air-flow constant. New type air-condition system with this method is fast developing.
This paper introduces characteristics and performances of motor and pipe system first,then combines Bernouli equation to find the point of stabilized working of motor. Then introduce a new method of constant air-flow control from presenting the pipe resistance ,which includes along resistance and local resistance. Next we design and experiment a motor control system using the new method of constant air-flow, which uses MC68HC908MR8 that Freescale corporation designs for motor control ,which has a power factor correcting (PFC) model . The result of the system experiment shows the system is correct, and makes the constant air-flow. At last use VB 6.0 to programme the running software to achieve long-distance control with Modbus protocol.
本文首先介绍了风机和管网系统的特点、性能，并结合伯努利方程，得到风机稳定工作的工作点。通过对风机管网阻力，包括沿程阻力和局部阻力的介绍，提出一种新的风机恒风量控制方法。以Freescale公司的电机专用单片机MC68HC908MR8为控制核心，加上功率因数校正(PFC)电路，设计了一套恒风量控制的风机控制系统，并由实验验证其正确性，实现恒风量控制。最后应用VB通过Modbus通讯协议对整个恒风量控制系统进行远程控制。
With the development of relevant technologies, people make their choices to comfortable air condition systems to instead the traditional ventilation equipment. Constant air-flow control is a new method ,when the pipe resistance has changed,this method controls the rotate speed to make the defferent air-flow constant. New type air-condition system with this method is fast developing.
This paper introduces characteristics and performances of motor and pipe system first,then combines Bernouli equation to find the point of stabilized working of motor. Then introduce a new method of constant air-flow control from presenting the pipe resistance ,which includes along resistance and local resistance. Next we design and experiment a motor control system using the new method of constant air-flow, which uses MC68HC908MR8 that Freescale corporation designs for motor control ,which has a power factor correcting (PFC) model . The result of the system experiment shows the system is correct, and makes the constant air-flow. At last use VB 6.0 to programme the running software to achieve long-distance control with Modbus protocol.
引文
[1]徐勇．通风与空气调节工程．机械工业出版社．2005
[2]吴玉林，陈庆光，刘树红．通风机与压缩机．清华大学出版社．2005
[3]龚光彩．流体输配管网．机械工业出版社．2005
[4]梅洁，袁旭东．变风量空调系统中过滤器的能耗计算．能源技术．2004．Vol．25 No．1：31—36
[5]俞炳丰．供暖、通风及空气调节-分析与设计．化学工业出版社．2005
[6]王念春．基于Modbus协议的PC与下位机PLC间的通信程序．自动化仪表2001．Vol．22 No．8：44-46,49
[7]徐涛，闫科．基于Modbus协议的串行接口实现与DCS通讯．工业控制计算机 2002．Vol.15 No．3：56－57
[8]卢文俊，冷衫，杨建军．基于Modbus协议的控制器远程监控系统．电力自动化设备2003，23(6)：54—56
[9]余曦．使用MODBUS／TCP实现PLC远程监控．水电厂自动化．2003(2)：27：49-51
[10]陈斌，张波．基于Modbus／TCP及WEB的电气设备网络智能监控系统．仪器仪表学报2006．9 Vol．27 No.9：1062—1066
[11]Sheng-Ming Yang, “A Constant Air Flow Control of Blower for Residential Applications”,IEEE 1998 509—513
[12]Eichorn, Ronald L. US Patent Number 6504338, Jan 7,2003
[13]R.K. Shah, US Patent Number 4978896, Dec. 18,1990
[14]Ming-Chi Chang. Jennshing. Yen-Shin Lai, “Water Flow Control for Air-Conditioner using Inverter-Controlled Induction Motor Drives” ,IEEE 2000 1397-1401
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[20]Faye C. McQuiston, Jerald D. Parker, Jeffrey D. Spitler Heating, Ventilating, and Air Conditioning Analysis and Design 化学工业出版社. 2005
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[22]郝晓弘，刘忠．基于Modbus／TCP工业以太网的监控系统的设计与实现．仪表技术与传感器2006．No．9：19—21
[23]贺超波，陈启买．基于Modbus的金属腐蚀监测系统的设计与实现．现代计算机2006．8总No．241：49—51
[24]王敬生，郑哗．基于Modbus的冷柜制冷温度控制系统．安徽水利水电职业技术学院学报2005．12．Vol．5 No．4：65—67
[25]陈明榜，司马莉萍．一种基于Modbus通讯的泵站监控系统．水电自动化与大坝监测2006．12．20．Vol．30．No．6：74—75
[26]朱炜，郑华耀．基于Modbus协议的网络化电力传动船舶监控系统．机电一体化2005．Vol．3：35—38
[27]乔新晓，贾志平．基于Modbus／TCP的自动化监控系统．计算机工程2004．4．Vol30．No．8：181—185
[28]林方夫，贾延逊，高强．基于Modbus协议的磨球金属型铸造生产线控制系统的研制中国铸造装备与技术2006．No．6：46—49
[29]何萍．Modbus数据通讯总线在低压电量监测中的应用自动化信息2006．No．11：55—57
[30]王振翼，戴永寿．基于Modbus的油库发油监控系统微计算机信息2006．1 Vol 22．No.19：118—119
[31] 潘洪跃．基于MODBUS协议通信的设计与实现．计量技术，2002(4)：35—36
[32]李雅梅，葛禹霖．基于Modbus／TCP协议的楼宇控制器设计 辽宁工程技术大学学报2006．12．Vol 25．No．6：887—889
[33]昌泽舟．轴流式通风机实用技术．机械工业出版社．2005
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[43]刘金虹，姚维．基于模糊神经网络辨识技术的无刷直流电动机控制系统研究，浙江大学硕士学位论文．2004
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