CN102589025A - 一种油烟机的风机转速自适应调节装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种油烟机的风机转速自适应调节装置，包括有风机系统和转速控制模块，其特征在于：还包括有传感器，感知排风压力大小，具有传感信号输出端；主控模块，确定电机在不同的排风压力下的工作状态，包括有检测信号输入端、转速信号输出端和控制信号输入端，检测信号输入端连接传感器的传感信号输出端，转速信号输出端和转速控制模块的输入端相连；按键模块，设置有自调节开关，自调节开关连接控制信号输入端并控制主控模块的启动和关闭。本发明的检测更为准确迅速；控制过程方便简单，容易实现，不仅使得油烟机可以智能选择风机系统的电机工作状态，还保证了油烟机的使用效果，有效改善厨房油烟环境，做到节能环保。

Description

一种油烟机的风机转速自适应调节装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种油烟机风机转速的自适应调节装置及其控制方法。

背景技术

目前，大部分中高层楼房的家庭用户吸油烟机都是通过排风管接入公用烟道进行排烟，当公用烟道尺寸较小，或者同一楼层有很多台吸油烟机同时工作时，公共烟道内的压力就会很大，从而影响各用户家庭的吸油烟机的排油烟效果，只有增加吸油烟机的排风量，才能使吸油烟机继续向公用烟道排风。但是，当前的油烟机档位比较固定，无论用户油烟量大小如何变化，只能选择固定档位调节，而且，传统的吸油烟机转速通常靠人工调节，无法根据实际使用情况对油烟机的电机风速进行自动调节，费时费力。

现有技术中，如申请号为201010243014.8的中国发明专利《吸油烟机的电机输出功率控制方法》公开了这样一种吸油烟机的电机功率控制方法，包括以下步骤：步骤A，系统初始化，进入下一步；步骤B，电机输出功率自动控制；所述步骤A还包括以下步骤：步骤A1，控制电机输出功率到达预设值Pi，采样次数计数值r1清零，第一进风口温度值累加值c1清零；步骤A2，每间隔一个单位时间t1进行一次进风口温度值采样。该专利通过采样吸油烟机的进风口温度值而感知炉灶加热火力的大小，再调整电机的输出功率，无需使用者手动调节，但是，该专利中调节电机输出功率需要先检测进风口温度，再感知加热火力大小，然后再根据火力大小调节输出功率，中间转换过程较为麻烦，而且无法及时检测到公共烟道的压力变化，对于排风管接入公用烟道的中高层用户家庭来说具有一定的局限性。

又如申请号为201110033740.1的发明专利申请《烟雾检测系统、油烟机智能控制系统及油烟机智能控制方法》公开了这样一种烟雾检测系统以及采用该烟雾检测系统的一个抽油烟机智能控制系统，通过分析拍摄的厨房内的图像，对图像进行烟雾检测，并判断烟雾的级别，根据烟雾的程度设置抽油烟机的抽烟功率，达到智能控制抽油烟机的目的。该专利是通过检测室内烟雾变化实现油烟机转速的调节，但是烟雾检测设备需要用到图像采集装置，成本高，而且室内烟雾的变化往往较实际排油烟变化要滞后，检测的实时性效果差，而且，一旦室内形成烟雾，就已经对用户的厨房环境造成影响，因此，采用该专利的控制方法无法实现对油烟机风机功率的快速及时的调整。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种检测及时方便且结构简单的油烟机风机转速自适应调节装置。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种采用上述调节装置实现油烟机的风机转速自适应调节的控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种油烟机的风机转速自适应调节装置，包括有风机系统和改变该风机系统的电机转速的转速控制模块，其特征在于：所述的调节装置还包括有

传感器，用于直接或间接地感知所述风机系统的排风压力大小，该传感器具有传感信号输出端；

主控模块，确定所述电机在不同的排风压力下的工作状态，该主控模块包括有检测信号输入端、转速信号输出端和控制信号输入端，其中，所述检测信号输入端连接所述传感器的传感信号输出端，所述转速信号输出端和所述转速控制模块的输入端相连；

按键模块，设置有自调节开关，该自调节开关连接所述控制信号输入端并控制所述主控模块的启动和关闭。

作为优选，所述的主控模块可以为包括有A/D转换模块的单片机或微处理器，优选地，主控模块可以采用如三星S3C9488单片机或者采用三星S3C9498单片机等现有型号的单片机。

作为优选，所述的传感器可以采用直接或间接检测风压的感应器，可以为检测所述风机系统的排风口压力的风压传感器，也可以为检测所述电机转速的霍尔传感器，或者可以为检测所述电机电流的电流互感器。风机系统的排风压力可以通过风压传感器直接检测，也可以通过其它传感器间接检测，当外部(公共烟道)排烟阻力增大时，油烟机排风口的压力增大，电机的转速加快，电机的电流减小，通过霍尔传感器能够直接检测电机的转速，通过电机转速的快慢感知排风压力的大小，而通过电流互感器则能够检测电机的电流，通过电机电流的大小变化感知排风压力的大小。

为了能够便于使用者观察油烟机当前工作状态，并实现人机互动，作为另一优选，所述调节装置还包括有能实时反映油烟机工作状态的显示模块，相应地，所述主控模块具有能与该显示模块相连的显示输出端。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种实现油烟机的风机转速自适应调节的控制方法，其特征在于：该控制方法通过以下步骤实现：

步骤一：所述主控模块初始化，设定最大基准值和最小基准值，在最大基准值和最小基准值之间划分出多个基准区间，并且，设置各基准区间的优先级；

步骤二：所述主控模块判断是否有自调节开关信号输入，如有，则执行下一步骤；如无，则循环本步骤；

步骤三：所述主控模块接收所述传感器的传感信号，并将该传感信号转换为可与所述基准值比较的检测值；

步骤四：按优先级先后依次循环指定各所述基准区间为当前预设值Ti；

步骤五：所述主控模块判断检测值是否在当前预设值Ti的范围内，若是，则执行下一步骤；若否，则执行步骤七；

步骤六：所述主控模块输出转速信号给所述的转速控制模块，该转速控制模块控制所述电机切换为以对应所述预设值的转速Si运行，并返回步骤三；

步骤七：所述主控模块判断所述检测值是否小于所述的最大基准值，若是，则执行下一步骤；若否，则所述电机以最高速运转，并提示警告；

步骤八：所述主控模块判断所述检测值是否小于等于所述的最小基准值，若是，则电机以最低速运转，并提示关闭；如否，则返回步骤五。

上述控制方法简单且容易实现，能够实现油烟机电机转速的多档位智能调节，而且，在风压超过油烟机最高运转负荷时进行报警提示，或者在不需要使用油烟机的状态下提示用户关闭，更加节能环保。

作为优选，所述步骤三中的传感信号经设置在所述主控模块内的A/D转换模块转换为所述的检测值。

作为进一步优选，所述的传感信号可以根据使用的传感器不同而有所不同，可以为压力信号或者为转速信号或者为电流信号或者为电压信号。通过各种传感信号可以直接或间接地反应风机系统的排风压力的大小，进而确定在该排风压力下的电机所应该达到的转速和适合的工作状态。

与现有技术相比，本发明的优点在于：设置可感知风机系统的排风压力大小的传感器，该传感器可以是直接反映风压大小的压力传感器，也可以是间接反映风压大小的电流传感器(风压越大，电流越小)或者转速传感器(风压越大，转速越快)，由于风压的检测比烟雾的变化更为准确迅速，进而能够提高油烟机的反应速度和灵敏度；而且，控制过程通过主控模块(单片机或微处理器)实现，控制方便简单，容易实现，不仅使得油烟机可以智能选择风机系统的电机工作状态，还保证了油烟机的使用效果，有效改善厨房油烟环境，做到节能环保。

附图说明

图1为本发明实施例的风机转速自适应调节装置的功能框图。

图2为本发明实施例的风机转速自适应调节方法的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，为本实施例所公开的一种油烟机的风机转速自适应调节装置，该调节装置包括有

风机系统1，设置有电机；

转速控制模块2，可控制并改变该风机系统1的电机转速；

传感器3，用于直接或间接地感知风机系统1的排风压力大小，该传感器3可以为直接设置在风机系统1排风口的风压传感器3(检测风压)，或者为设置在电机上的霍尔传感器3(检测电机的转速)，也可以为用于检测电机的电流大小的电流互感器，并且，传感器3具有传感信号输出端；

显示模块4，具有显示面板，能实时反映自适应调节过程中油烟机的工作状态，并且方便使用者观察；

主控模块5，可以是各种单片机，用于确定电机在不同的排风压力下的工作状态，本实施例的主控模块5优选地采用三星S3C9488单片机或者三星S3C9498单片机，主模块内设置有A/D转换模块，用于将传感器3的传感信号转换为数字信号；并且，该主控模块5包括有检测信号输入端in1、控制信号输入端in2、转速信号输出端out1和显示输出端out2，其中，检测信号输入端in1连接传感器3的传感信号输出端，转速信号输出端out1和转速控制模块2的输入端相连，显示输出端out2和显示模块4相连接；

按键模块6，设置有自调节开关，该自调节开关连接主控模块5的控制信号输入端in2，自调节开关可以控制主控模块5的启动和关闭，当自调节开关开启时，主控模块5启动并开始工作，当自调节开关断开时，主控模块5关闭并停止工作。

如图2所示，为采用本实施例上述的调节装置实现的油烟机风机转速自适应调节的控制方法，该控制方法通过以下步骤实现：

步骤一：主控模块5初始化，在主控模块5内设定有最大基准值和最小基准值，在最大基准值和最小基准值之间划分出多个基准区间(基准区间的数量可以根据实际需要调节的电机档位数决定)，并且，设置各基准区间的优先级；

步骤二：主控模块5判断是否有来自按键模块6的自调节开关信号输入，如有，则执行下一步骤；如无，则循环本步骤；

步骤三：主控模块5启动，并接收传感器3的传感信号，主控模块5通过A/D转换模块将传感信号(可以为压力信号或转速信号或电流信号或电压信号等)转换为可与基准值比较的检测值(通常为数字信号)；

步骤四：设定当前预设值Ti，按照优先级的先后次序依次循环指定各基准区间为当前预设值Ti，可以开启一个具有固定时间间隔的定时器，在固定时间间隔内保持指定的基准区间为当前预设值Ti，当定时器的定时时间到期后，释放当前基准区间，并指定下一个基准区间为当前预设值Ti；

步骤五：主控模块5判断检测值是否在当前预设值Ti的范围内，若是，则执行下一步骤；若否，则执行步骤七；

步骤六：主控模块5输出转速信号给转速控制模块2，由该转速控制模块2直接控制电机切换为以对应预设值的转速Si进行运行，并返回步骤三；

步骤七：主控模块5判断检测值是否小于最大基准值，若是，则执行下一步骤；若否，则当前的排风压力已经超过设定的最大基准值，电机以最高速运转，并提示警告；

步骤八：主控模块5判断检测值是否小于等于最小基准值，若是，则当前的排风压力小于设定的最小基准值，电机以最低速运转，并提示可以关闭，以达到节能环保；如否，则返回步骤五。

当自调节开关没有打开时，主控模块5并不工作，油烟机的风机只是以固定的档位进行运转，本实施例的油烟机通过外部自调节开关的动作来启动主控模块5，当并将传感器3采集的模拟信号通过A/D转换模块转换为数字信号，然后与设定值进行比较，判断出风机应该工作的最合理转速，最后将转速信号发送给电机，从而实现对电机转速的自适应调节。相比于传统的风机固定档位的调节，本实施例能够实现油烟机风机工作状态的智能选择，有助于提高油烟机的排烟效果，并改善厨房的使用环境，还有助于实现节能环保。

Claims (7)

1.一种油烟机的风机转速自适应调节装置，包括有风机系统和改变该风机系统的电机转速的转速控制模块，其特征在于：所述的调节装置还包括有

传感器，用于直接或间接地感知所述风机系统的排风压力大小，该传感器具有传感信号输出端；

主控模块，确定所述电机在不同的排风压力下的工作状态，该主控模块包括有检测信号输入端、转速信号输出端和控制信号输入端，其中，所述检测信号输入端连接所述传感器的传感信号输出端，所述转速信号输出端和所述转速控制模块的输入端相连；

按键模块，设置有自调节开关，该自调节开关连接所述控制信号输入端并控制所述主控模块的启动和关闭。

2.根据权利要求1所述的油烟机的风机转速自适应调节装置，其特征在于：所述的主控模块为包括有A/D转换模块的三星S3C9488单片机或者为包括有A/D转换模块的三星S3C9498单片机。

3.根据权利要求1所述的油烟机的风机转速自适应调节装置，其特征在于：所述的传感器为检测所述风机系统的排风口压力的风压传感器，或者为检测所述电机转速的霍尔传感器，或者为检测所述电机电流的电流互感器。

4.根据权利要求1所述的油烟机的风机转速自适应调节装置，其特征在于：所述调节装置还包括有能实时反映油烟机工作状态的显示模块，相应地，所述主控模块具有能与该显示模块相连的显示输出端。

5.一种采用如权利要求1～4中任一权利要求所述的调节装置实现油烟机的风机转速自适应调节的控制方法，其特征在于：该控制方法通过以下步骤实现：

步骤一：所述主控模块初始化，设定最大基准值和最小基准值，在最大基准值和最小基准值之间划分出多个基准区间，并且，设置各基准区间的优先级；

步骤二：所述主控模块判断是否有自调节开关信号输入，如有，则执行下一步骤；如无，则循环本步骤；

步骤三：所述主控模块接收所述传感器的传感信号，并将该传感信号转换为可与所述基准值比较的检测值；

步骤四：按优先级先后依次循环指定各所述基准区间为当前预设值Ti；

步骤五：所述主控模块判断检测值是否在当前预设值Ti的范围内，若是，则执行下一步骤；若否，则执行步骤七；

步骤六：所述主控模块输出转速信号给所述的转速控制模块，该转速控制模块控制所述电机切换为以对应所述预设值的转速Si运行，并返回步骤三；

步骤七：所述主控模块判断所述检测值是否小于所述的最大基准值，若是，则执行下一步骤；若否，则所述电机以最高速运转，并提示警告；

步骤八：所述主控模块判断所述检测值是否小于等于所述的最小基准值，若是，则电机以最低速运转，并提示关闭；如否，则返回步骤五。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述步骤三中的传感信号经设置在所述主控模块内的A/D转换模块转换为所述的检测值。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于：所述的传感信号为压力信号或者转速信号或者电流信号或者电压信号。

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