空调室外机直流风机的逆风启动能力测试方法与流程

1.本说明书一个或多个实施例涉及空调技术领域，尤其涉及一种空调室外机直流风机的逆风启动能力测试方法。


背景技术：

2.目前，直流无刷电机在空调上的应用是行业的趋势，无位置传感器驱动技术在电机控制上的应用非常成熟。在直流无刷电机中使用无位置传感器具有降低成本、增加硬件可靠性及在恶劣的应用环境下将驱动器完全置于外部等优势。对于空调室外机工作在室外环境，当遇到大风导致直流无刷风机反转时，同样要求风机能够正常启动，帮助整个空调系统进行热循环。所以如何判断风机的逆风启动能力一直是行业需要解决的问题。


技术实现要素：

3.本说明书一个或多个实施例描述了一种空调室外机直流风机的逆风启动能力测试方法。
4.本发明提供了一种空调室外机直流风机的逆风启动能力测试方法，包括：
5.判断所述风机在未启动时在模拟风力作用下是否发生转动，若是，则计算风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，对所述风机在多个预设档位下分别进行逆风启动能力测试；其中，对所述风机在每一个所述预设档位下的逆风启动能力测试过程包括如下步骤；
6.s110、判断所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速是否小于所述预设档位对应的最大转速；若是，则执行s120；
7.s120、尝试启动风机，开始计时，在计时时长达到预设时长时，判断所述风机在逆风状态下是否启动成功；
8.s130、若启动成功，则记录连续成功启动次数，并判断所述连续成功启动次数是否达到预设次数；若达到所述预设次数，则确定所述风机在所述预设档位下的逆风启动能力满足工作需求，并判断所述预设档位是否为最高档位，若是最高档位，则对所述风机的整体逆风启动能力测试结束，并在所述显示器上显示所述风机的整体逆风启动能力测试通过；若非高速档位，则返回到s110，对所述风机进行下一档位的逆风启动能力测试，所述下一档位对应的转速高于当前档位对应的转速；若未达到所述连续成功启动次数，则返回s120，对所述风机在所述预设档位下的逆风启动能力进行下一次测试；
9.s140、若未启动成功，则确定所述风机在所述预设档位下的逆风启动能力不满足工作需求，对所述风机的整体逆风启动能力测试结束，并在所述显示器上显示所述风机在预设档位下的逆风启动能力未通过。
10.本说明书实施例提供的空调室外机直流风机的逆风启动能力测试方法，通过比较器的输出信号判断风机在未启动时在模拟风力作用下是否发生转动，如果发生转动，则计算风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，并对对所述风机在多个预设档位下分别进行逆风启动能力测试，而且测试过程为按照从低速档位向高速档位的顺序进行，只有在前一
档位下的逆风启动能力测试通过后才能进入下一个档位的逆风能力启动测试过程，当最高档位下的逆风启动能力测试通过后，整体的逆风启动能力测试成功，只要有一次启动失败则整个逆风启动能力测试失败，这样测试通过的风机均能满足其工作要求，在实际应用场景中可以在外界自然风力的作用下实现不同档位的逆风启动，进而实现整个空调系统的正常运转。本发明提供的检测方法，使得整个测试过程人员参与量很少，提高了测试结果的客观性，减少人为误差，提高检测准确性。
附图说明
11.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1是本说明书一个实施例中对所述风机在每一个所述预设档位下的逆风启动能力测试过程的流程示意图；
13.图2是本说明书一个实施例中控制系统的结构框图；
14.图3是本说明书一个实施例中比较器的输出波形的示意图；
15.图4是本说明书一个实施例中失败提示器的电路示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图，对本说明书提供的方案进行描述。
17.本发明提供一种空调室外机直流风机的逆风启动能力测试方法。
18.该方法包括：判断所述风机在未启动时在模拟风力作用下是否发生转动，若是，则计算风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，对所述风机在多个预设档位下分别进行逆风启动能力测试；
19.如图1所示，对所述风机在每一个所述预设档位下的逆风启动能力测试过程包括如下步骤；
20.s110、判断所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速是否小于所述预设档位对应的最大转速；若是，则执行s120；
21.可理解的是，如果风机在未启动时在模拟风力的作用下的转速小于预设档位对应的最大转速，则执行后续的步骤，对该档位下的逆风启动能力进行测试。
22.s120、尝试启动风机，开始计时，在计时时长达到预设时长时，判断所述风机在逆风状态下是否启动成功；
23.此时启动风机，同时进行计时，当计时时长到达一定时长后，判断是否启动成功。在启动成功后，风机的转速与未启动时的转速相反，因此称之为逆风启动。
24.在具体实施时，可以通过多种方式判断风机的逆风启动是否成功，下面提供一种：获取所述风机在启动后的三相端口电压，确定启动后的所述三相端口电压中的任意两项端口电压经过比较器后的输出波形，若该输出波形的频率大于预设阈值，则启动成功；否则，启动失败；其中，所述风机在启动前的所述三相端口电压中的任意两项端口电压经过比较器后的输出波形的频率低于所述预设阈值。
25.即获取比较器输出的波形，确定该波形的频率的大小，判断该频率是否大于预设阈值，进而确定风机在逆风状态下是否启动成功。这里的预设阈值可以用来区分风机启动前和启动后比较器输出的波形。一般情况下，在未启动前，比较器输出波形的频率在1k～2khz，而启动之后比较器的输出波形的频率在4k～5khz，可以在两个范围之间选择一个值作为预设阈值。
26.s130、若启动成功，则记录连续成功启动次数，并判断所述连续成功启动次数是否达到预设次数；若达到所述预设次数，则确定所述风机在所述预设档位下的逆风启动能力满足工作需求，并判断所述预设档位是否为最高档位，若是最高档位，则对所述风机的整体逆风启动能力测试结束，并在所述显示器上显示所述风机的整体逆风启动能力测试通过；若非高速档位，则返回到s110，对所述风机进行下一档位的逆风启动能力测试，所述下一档位对应的转速高于当前档位对应的转速；若未达到所述连续成功启动次数，则返回s120，对所述风机在所述预设档位下的逆风启动能力进行下一次测试；
27.也就是说，如果启动成功，就将在预设档位下的连续成功启动次数加1，每一个预设档位对应的连续成功启动次数的初始值均为0。如果连续成功启动次数达到预设次数，则说明在该档位下的逆风启动能力测试是成功的。接着，判断当前档位是否为最高档位(例如，高速档位)，如果不是最高档位，则进行下一个档位下的逆风启动能力测试，也就是说，对预设档位进行更新，将预设档位更新为下一个档位，返回到s110，从而对下一个档位下的逆风启动能力进行测试。而如果当前档位是最高档位，则说明所有档位下的逆风启动能力测试均为成功，风机的整体逆风启动能力测试成功，结束测试。而如果在当前档位下的连续成功启动次数没有达到预设次数，则需要对当前档位下的逆风启动能力接着进行测试，返回到s120中。
28.s140、若未启动成功，则确定所述风机在所述预设档位下的逆风启动能力不满足工作需求，对所述风机的整体逆风启动能力测试结束，并在所述显示器上显示所述风机在预设档位下的逆风启动能力未通过。
29.也就是说，如果启动失败，则说明风机在预设档位下的逆风启动能力是不符合要求的，不必再进行逆风启动能力测试，整个逆风启动能力测试结束，并在显示器上显示相关的信息，以提醒测试人员了解测试结果。
30.该方法可以由控制系统执行，控制系统的结构可以参考图2所示的结构框图，在图2中，控制系统包括逆风检测子系统和风机控制子系统，所述逆风检测子系统包括：控制器mcu、显示器、比较器、继电器和电源，所述控制器分别与所述比较器的输出端、所述显示器的输入端和所述继电器的开关控制端连接，所述继电器的常开开关两端分别连接所述电源和风机控制子系统；所述比较器的两个输入端连接风机的三相输出端口中的任意两个，所述风机控制子系统与所述风机连接。
31.基于图2示出的控制系统，控制器mcu可以用于判断所述风机在未启动时在模拟风力作用下是否发生转动，若是，则控制所述开关控制端以使所述继电器的常开开关闭合以使所述电源为所述风机控制子系统供电。这样风机控制子系统在上电后就会计算风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，并对所述风机在多个预设档位下分别进行逆风启动能力测试。控制器和风机控制子系统之间可以通过有线或者无线方式连接，从而进行通信。
32.可理解的是，不论是最后测试成功还是测试失败，在测试结束后，电源不必为风机
控制子系统供电，因此控制器控制所述开关控制端以使所述继电器的常开开关断开。
33.可理解的是，当风机在未启动时，在模拟风力的作用下发生了转动，这时风机的端口会输出三相电压w、u、v。若风机未发生转动，风机不会有输出信号。依据这一点可以判断风机是否发生了转动。
34.在具体实施时，判断所述风机在未启动时在模拟风力作用下是否发生转动的过程可以包括：获取所述风机的三相端口电压，确定所述三相端口电压中的任意两项端口电压经过比较器后的输出波形，若所述输出波形为由高电平和低电平交替形成的锯齿波，则确定所述风机在模拟风力作用下发生转动。
35.也就是说，将风机的三相输出端口中的任意两个与比较器的两个输入端连接，这样比较器就会输出这任意两个输出端口的电压经过比较之后的信号。如果比较器输出的信号为如图3所示的锯齿波，则说明此时风机发生了转动。而如果比较器输出的信号为0或比较器没有输出信号，则说明此时风机没有发生转动。
36.可理解的是，本发明提供的检测系统应用于实验室或检测室环境，通过风源模拟外界自然风的方式对空调室外机直流风机的逆风启动能力进行检测。
37.在具体实施时，可以采用第一公式计算风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，所述第一公式包括：
38.r＝1/(t*p)*60
39.式中，r为所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，t为所述锯齿波形的半个周期，p为所述风机的极对数。
40.可理解的是，预设档位可以包括低速档位、中速档位和高速档位，风机在每一个档位都有一定的转速范围。首先在低速档位下的逆风启动能力进行测试，测试通过后再进行中速档位的逆风启动能力测试，否则不进入中速档位的逆风启动能力测试；在中速档位下测试通过后再进行高速档位的逆风能力测试，当高速档位下的逆风能力测试通过后，即风机的逆风启动能力测试整体为通过。可见，按照低速档位、中速档位和高速档位的顺序进行逆风启动能力测试，只有前一个档位的逆风启动能力测试通过之后才进行下一个档位的逆风启动能力测试。
41.在具体实施时，所述s110中在判断所述转速是否小于所述预设档位对应的最大转速之前，所述s110还可以包括：判断所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速是否小于预设转速上限值；所述预设转速上限值大于各个预设档位对应的最大转速；若是，则允许执行所述判断所述转速是否小于所述预设档位对应的最大转速的步骤。
42.可理解的是，因为功率限制的问题，风机的转速不能过高，而且如果风机转速很高，同样可以带走热量，不必进行后续的步骤。因此只有在风机在未启动时在模拟风力的作用下的转速小于预设转速上限值时才进行后续的逆风启动能力测试步骤。
43.当然，如果风机在未启动时在模拟风力作用下的转速大于等于预设转速上限值时，也想对风机的逆风启动能力进行测试，则可以在所述显示器上显示所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，以使人员对所述模拟风力的风源与所述风机之间的相对位置和相对角度进行调整，以使所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速小于所述预设转速上限值。
44.也就是说，此时人员会对模拟风力的风源和风机之间的距离和角度进行调整，使
得所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速小于所述预设转速上限值，从而进入后续的逆风启动能力测试的步骤。
45.在具体实施时，本发明提供的方法还可以包括：
46.若风机在未启动时在模拟风力作用下的转速大于等于所述预设档位对应的最大转速，在所述显示器上显示所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，以使人员对所述模拟风力的风源与所述风机之间的相对位置和相对角度进行调整，以使所述风机在未启动时在模拟风力作用下的转速小于所述预设档位对应的最大转速且小于所述预设转速上限值。
47.也就是说，如果风机在未启动时在模拟风力的作用下的转速大于等于预设档位对应的最大转速，此时不能进入该档位下的逆风启动能力测试步骤，而是将此时的转速在显示器上进行显示提醒，人员便可以对风源进行调整，使得风机在未启动时在模拟风力作用下的转速小于所述预设档位对应的最大转速，当然风机在未启动时在模拟风力作用下的转速也是要小于预设转速上限值。
48.可见，上述风机转速小于预设转速上限值是能够进入整体逆风启动能力测试的大前提，只有小于预设转速上限值才能进入整体逆风启动能力测试，而风机转速小于预设档位对应的最大转速是进入预设档位的逆风启动能力测试的前提，只有满足这个前提才能进入在预设档位下的逆风启动能力测试。
49.本发明提供的空调室外机直流风机的逆风启动能力的检测方法，通过比较器的输出信号判断风机在未启动时在模拟风力作用下是否发生转动，如果发生转动，则计算风机在未启动时在模拟风力作用下的转速，并对对所述风机在多个预设档位下分别进行逆风启动能力测试，而且测试过程为按照从低速档位向高速档位的顺序进行，只有在前一档位下的逆风启动能力测试通过后才能进入下一个档位的逆风能力启动测试过程，当最高档位下的逆风启动能力测试通过后，整体的逆风启动能力测试成功，只要有一次启动失败则整个逆风启动能力测试失败，这样测试通过的风机均能满足其工作要求，在实际应用场景中可以在外界自然风力的作用下实现不同档位的逆风启动，进而实现整个空调系统的正常运转。本发明提供的检测方法，使得整个测试过程人员参与量很少，提高了测试结果的客观性，减少人为误差，提高检测准确性。
50.进一步的，在逆风启动失败时为了更加直观的提醒人员，控制系统中还可以包括失败提示器，控制系统还可以用于：在所述风机的整体逆风启动能力测试失败后，向与控制系统连接的失败提示器输出高电平以使提示器中的提示灯点亮。也就是说，当测试失败后，可以通过点亮失败提示器中的提示灯的方式告知人员。
51.在具体实施时，失败提示器的电路结构可以有多种，下面提供其中一种，当然在实际中不限于下文提供的这一种：
52.如图4所示，所述失败提示器包括第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中：所述第一三极管为npn型三极管，所述第二三极管为pnp型三极管；所述第一三极管的基极与所述控制系统的一个输出端连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端连接至所述第二三极管的基极和第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端与预设电压源连接；所述第二三极管的发射极与所述预设电压源连接，所述第二三极管的集电极连接至第四电阻的
一端和第三电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端与所述提示灯连接。
53.可理解的是，可以是控制系统中的控制器与失败提示器连接，并在测试失败时向失败提示器发出高电平。
54.所述失败提示器可以包括第一三极管q1、第二三极管q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，其中：所述第一三极管q1为npn型三极管，所述第二三极管q2为pnp型三极管；所述第一三极管q1的基极与所述控制系统的一个输出端连接，所述第一三极管q1的发射极接地，所述第一三极管q1的集电极与第一电阻的一端连接，所述第一电阻r1的另一端连接至所述第二三极管q2的基极和第二电阻r2的一端，所述第二电阻的另一端与预设电压源连接；所述第二三极管的发射极与所述预设电压源连接，所述第二三极管的集电极连接至第四电阻r4的一端和第三电阻r3的一端，所述第四电阻的另一端接地，所述第三电阻的另一端与所述提示灯连接。
55.可理解的是，当控制系统输出高电平时，使得第一三极管的基极为高电平，第一三极管导通，预设电压源、第二三极管的发射极、第二三极管的基极、第一电阻、第一三极管的集电极、第一三极管的发射极和接地端这一支路导通，使得第二三极管的基极电压被拉低，第二三极管导通，预设电压源、第二三极管的发射极、第二三极管的集电极、第三电阻、提示灯和接地端这一支路导通，因此提示灯被点亮。若控制系统输出低电平，两个三极管截止，提示灯为灭。
56.其中，第一三极管导通之后，第二三极管的基极被第一三极管拉低，第二三极管的集电极被第三电阻拉低，从而使得第二三极管导通。当第一三极管截止时，第二电阻将第二三极管的基极电压拉高，从而第二三极管截止。
57.在具体实施时，所述失败提示器还可以包括二极管vd和电容c，所述二极管的正极与所述控制系统的输出端连接，所述二极管的负极与所述提示灯连接，所述电容的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第六电容的另一端接地。
58.可理解的是，若提示灯出现短路时，第一三极管的基极可以被二极管迅速拉低，这样两个三极管会进入截止状态，但是不会被损坏，而当短路故障消失后，电路又可以恢复正常工作。在恢复正常工作后，二极管的负极电压高于正极电压，因此二极管为截止状态。可见设置一个二极管可以对两个三极管起到保护的作用。设置电容的作用是为了防止瞬时误动、防静电反向击穿三极管，也是为了保护三极管。
59.在具体实施时，所述失败提示器还包括可以保险管，所述保险管设置在所述第四电阻和所述第二三极管的集电极的连接点与所述提示灯之间。
60.也就是说，保险管的一端连接提示灯，保险管的另一端与连接点连接，该连接点为第四电阻和第二三极管的集电极的连接点。设置保险管的作用是防止提示灯短路时，第二三极管被击穿，故对第二三极管起到进一步的保护作用。
61.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
62.本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本发明所描述的功
能可以用硬件、软件、挂件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。
63.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。