CN103574725B - 一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法，包括有控制器，所述控制器连接有用于用户输入初始风量Qu的用户控制面板、用于检测电机实际转速n的转速传感器、用于检测电机实际电流i的电流传感器、用于存储在转速N、电流I、静压P、风量Q等数据的存储器，其中风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例。通过判断风量Q是否在差值范围△Q，对实际转速N进行调整从而改变风量Q达到油烟机的恒风量输出。
Description
[技术领域]
本发明涉及一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法。
[背景技术]
现有吸油烟机的风量标称虽然比较大，但由于安装后运行时，油烟机的风量会随管道阻力变化而发生变化，当管网阻力增大时，油烟机风量会减小，但由于现有技术没有恒定流量的装置，即使有压力补偿，也是很粗略的估算，效果不是很好，造成油烟无法排除干净。
另外现在虽然在发展一种是基于风速检测，或者压力检测的油烟机，通过计算来控制电机转速，达到控制流量的目的。但这种方案需要传感器安装在风道系统中。吸油烟机油脂比较多，这种传感器裸露在风道中，容易被油脂沾污而失效。
[发明内容]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法，通过判断风量Q是否在差值范围△Q，对实际转速N进行调整从而改变风量Q达到油烟机的恒风量输出。
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种输出恒风量的油烟机控制系统，包括有控制器1，所述控制器1连接有用于用户输入初始风量Qu的用户控制面板2、用于检测电机实际转速n的转速传感器3、用于检测电机实际电流i的电流传感器4、用于存储在转速N、电流I、静压P、风量Q等数据的存储器5，其中风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例，通过控制器1设定差值范围△Q，根据初始风量为Qu，静压为0时，查询存储器5得到转速N，通过转速传感器3调整电机实际转速为n=N，以及通过电流传感器4检测当实际转速n=N时的实际电流i，根据实际转速n=N与实际电流i查询存储器5得到风量为Q，所述控制器1判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围△Q内，当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内时，维持电机以实际转速n=N运转，当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，调整电机实际转速为n=N+N′或n=N-N′来改变风量Q，直到风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内，其中N′为常量。
所述差值范围为-0.1×Qm3/min＜△Q＜0.1×Qm3/min。
一种输出恒风量的油烟机控制方法，其步骤如下：
步骤一、预先测试该油烟机系统在不同转速下的具体的风量Q值、静压P值,以及电流I值，并把该值输入到存储器5中，其它恒定转速n的特性曲线可以根据风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例来计算得到，并存储在数据存储器中；
步骤二、设定差值范围△Q，输入初始风量Qu；
步骤三、根据初始风量值为Qu、静压P=0，查询存储器5得到转速N，并通过转速传感器3调整电机的实际转速为n=N；
步骤四、当电机实际转速n=N时，电流传感器4检测电机实际电流i；
步骤五、根据实际转速n与实际电流i，查询存储器5得到风量Q、静压P，并判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围△Q内；
步骤六、当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内时，维持电机实际转速以n=N运转；
步骤七、当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，且Q＜Qu时，通过转速传感器3提高电机实际转速为n=N+N′，执行步骤五，其中N′为常量；
步骤八、当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，且Q＞Qu时，通过转速传感器3降低电机实际转速为N=N-N′，执行步骤五，其中N′为常量。
所述转速N的范围为0r/min＜n＜1500r/min，电流I的范围为0A＜i＜5A，静压P的范围为0Pa＜p＜450Pa，风量Q的范围为0m3/min＜q＜30m3/min
所述初始风量Qu的取值范围为0m3/min＜Qu＜25m3/min。
本发明的有益效果是：
1、本发明方便用户调节所需风量，更贴近用户的实际应用。
2、本发明即使在管网阻力发生变化，即油烟机外部阻力发生变化时，也能稳定用户所需的排风量，吸净油烟。
3、本发明通过检测电机转速以及电机电流来调整电机风量，更准确地将风量调节到用户所需风量，误差小。
[附图说明]
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程图；
图3为本发明的风量、电流和转速的关系图；
图4为本发明的风量、静压和转速的关系图。
[具体实施方式]
下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述：
如图1所示，一种输出恒风量的油烟机控制系统，包括有控制器1，所述控制器1连接有用于用户输入初始风量Qu的用户控制面板2、用于检测电机实际转速n的转速传感器3、用于检测电机实际电流i的电流传感器4、用于存储在转速N、电流I、静压P、风量Q等数据的存储器5，其中风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例，通过控制器1设定差值范围△Q，根据初始风量为Qu，静压为0时，查询存储器5得到转速N，通过转速传感器3调整电机实际转速为n=N，以及通过电流传感器4检测当实际转速n=N时的实际电流i，根据实际转速n=N与实际电流i查询存储器5得到风量为Q，所述控制器1判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围△Q内，当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内时，维持电机以实际转速n=N运转，当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，调整电机实际转速为n=N+N′或n=N-N′来改变风量Q，直到风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内，其中N′为常数。
所述差值范围为-0.1*Qm3/min＜△Q＜0.1*Qm3/min。
一种输出恒风量的油烟机控制方法，其步骤如下：
第一步、预先测试该油烟机系统在不同转速下的具体的风量Q值、静压P值,以及电流I值，并把该值输入到存储器5中，由于第一步测试的数据量有限，其它恒定转速n的特性曲线得到方法为：首先测试在某一恒定转速n下风量q与静压P的特性曲线，以及在某一恒定转速n下风量q与电流i的特性曲线，其它恒定转速n的特性曲线可以根据风量与转速成比例，静压与转速的平方成比例，电流与转速的三次方成比例来计算得到，并存储在数据存储器中，其中此处电流为折算电机效率后的电流；
第二步、设定差值范围△Q，输入初始风量Qu；
第三步、根据初始风量值为Qu、静压P=0，查询存储器（5）得到转速N，并通过转速传感器3调整电机的实际转速为n=N；
第四步、当电机实际转速n=N时，电流传感器4检测电机实际电流i；
第五步、根据实际转速n与实际电流i，查询存储器5得到风量Q、静压P，并判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围△Q内；
第六步、当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内时，维持电机实际转速以n=N运转；
第七步、当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，且Q＜Qu时，通过转速传感器3提高电机实际转速为n=N+N′，执行第五步，其中N′为常量；
第八步、当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，且Q＞Qu时，通过转速传感器3降低电机实际转速为N=N-N′，执行第五步，其中N′为常量。
所述转速N的范围为0r/min＜n＜1500r/min，电流I的范围为0A＜i＜5A，静压P的范围为0Pa＜p＜450Pa，风量Q的范围为0m3/min＜q＜30m3/min
所述初始风量Qu的取值范围为0m3/min＜Qu＜25m3/min。
当用户输入某一个初始风量值Qu时，控制器1根据风量值Qu且静压P=0,查询存储器5中的转速N，控制器1通过增加或者减少一个转速常量N′的迭代运算，来调整实际转速n，改变风量Q，使风量Q与初始风量Qu之间的差值小于10%，风量Q与初始风量Qu的误差以《GB/T17713-2011吸油烟机》中5.3.2所规定风量的实测值与明示值的允差不超过明示值的10%为依据，实际操作可以用小于10%的任何值作为差值变量。
其中，还能通过如下方式调整实际转速N，使风量Q与初始风量Qu之间的差值小于10%。
1、根据初始风量为Qu、静压P=0时，查询存储器5得到转速Nu，设定转速N′转速Nu的百分比常数，N′的取值范围为5%×Nu＜N′＜10%×Nu。控制器1通过N＋N′或N－N′迭代运算调整电机的实际转速n，从而改变风量Q，使初始风量为Qu与风量Q之间的差值小于10%。
2、通过根据风机相似原理Qu/Q=n/Nu，控制器1根据初始风量为Qu、静压P=为0时，查询存储器5得到转速Nu，调整电机实际转速为n=Nu，当电机实际转速为n=Nu时，风量为Q，因此根据风机相似原理中风量与转速成正比，已知初始风量Qu、电机实际转速n=Nu、风量Q，因此得出风量Q要达到初始风量Qu时，电机所需要达到的电机实际转速值n。
3、根据初始风量为Qu、静压P=0时，查询存储器5得到转速Nu，通过管网阻力特性曲线P=KQ2，K为常数，将电机实际转速调整为n=Nu；当电机实际转速为n=Nu时，查询存储器5得到风量Q和静压P，计算得出K=P/Q2；因此当风量为Qu时，得到静压Pu=PQu2/Q2；当静压为Pu=PQu2/Q2时，查询存储器5中的对应转速为N；当电机实际转速n=N时，得到风量为Q，并判断初始风量Qu与风量Q的差值，判断初始风量Qu与风量Q的差值是否小于10%。当判断初始风量Qu与风量Q的差值是否小于10%时，维持转速N运转，否则以初始风量为Q循环执行本方法，直到初始风量Qu与风量Q的差值小于10%。
Claims (4)
1.一种输出恒风量的油烟机控制方法，其控制系统包括有控制器(1)，所述控制器(1)连接有用于用户输入初始风量Qu的用户控制面板(2)、用于检测电机实际转速n的转速传感器(3)、用于检测电机实际电流i的电流传感器(4)、用于存储转速N、电流I、静压P、风量Q数据的存储器(5)，其中风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例，通过控制器(1)设定差值范围△Q，根据初始风量为Qu，静压为0时，查询存储器(5)得到转速N，通过转速传感器(3)调整电机实际转速为n＝N，以及通过电流传感器(4)检测当实际转速n＝N时的实际电流i，根据实际转速n＝N与实际电流i查询存储器(5)得到风量为Q，所述控制器(1)判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围△Q内，当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内时，维持电机以实际转速n＝N运转，当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，调整电机实际转速为n＝N+N′或n＝N-N′来改变风量Q，直到风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内，N′为常量，步骤如下：
a)预先测试该油烟机系统在不同转速下的具体的风量Q值、静压P值,以及电流I值，并把油烟机系统在不同转速下的具体的风量Q值、静压P值以及电流I值输入到存储器(5)中，其它实际转速n的特性曲线根据风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例来计算得到，并存储在数据存储器中；
b)设定差值范围△Q，输入初始风量Qu；
c)根据初始风量值为Qu、静压P＝0，查询存储器(5)得到转速N，并通过转速传感器(3)调整电机的实际转速为n＝N；
d)当电机实际转速n＝N时，电流传感器(4)检测电机实际电流i；
e)根据实际转速n与实际电流i，查询存储器(5)得到风量Q、静压P，并判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围△Q内；
f)当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围△Q内时，维持电机实际转速以n＝N运转；
g)当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，且Q＜Qu时，通过转速传感器(3)提高电机实际转速为n＝N+N′，执行步骤e，其中N′为常量；
h)当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围△Q内时，且Q＞Qu时，通过转速传感器(3)降低电机实际转速为N＝N-N′，执行步骤e，其中N′为常量。
2.根据权利要求1所述的一种输出恒风量的油烟机控制方法，其特征在于所述差值范围为-0.1×Qm3/min＜△Q＜0.1×Qm3/min。
3.根据权利要求1所述的一种输出恒风量的油烟机控制方法，其特征在于所述转速N的范围为0r/min＜n＜1500r/min，电流I的范围为0A＜i＜5A，静压P的范围为0Pa＜p＜450Pa，风量Q的范围为0m3/min＜q＜30m3/min。
4.根据权利要求1所述的一种输出恒风量的油烟机控制方法，其特征在于所述初始风量Qu的取值范围为0m3/min＜Qu＜25m3/min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 528400 Guangdong Province, Zhongshan City Xiaolan Industrial Avenue South Road No. 1 Applicant after: Vatti Co., Ltd. Address before: 528400 Guangdong Province, Zhongshan City Xiaolan Industrial Avenue South Road No. 1 Applicant before: Zhongshan City Huadi Combustion Utensils Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: ZHONGSHAN CITY HUADI COMBUSTION UTENSILS CO., LTD. TO: VATTI CO., LTD. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |