CN103836692A - 油烟机及其风量监测方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种油烟机及其风量监测方法和系统，该方法包括：根据电机的本身参数和运行参数，建立风量模型；实时获取所述电机的运行参数和本身参数；利用实时获取的运行参数和本身参数，以及所述风量模型计算所述排风口的实时风量。电机的运行参数、电机的本身参数结合推导出风量模型，在控制电机调节排风量的过程中，计算实时风量进而用于风量闭环控制，实现油烟机的输出风量的实时调整以适应风压的变化。

Description

油烟机及其风量监测方法和系统

技术领域

本发明属于家电领域，尤其涉及一种油烟机及其油烟机风量监测方法和系统。

背景技术

抽油烟机能够确保其吸油烟机效果，最终的目标是保证排风口输出足够的风量。目前，油烟机多采用恒定转速或者恒定电流方式用于确保输出足够风量。但是，随着人们所用的风道的变化，民居与小区用户风道的不同，小区楼层不同及公共烟道不同，风道内的风压变化复杂，仅仅用恒定的转速或者是恒定的电流控制已无法满足不同风压引起的风量变化。如在小区不同楼层之间，当低层用户开启油烟机过多时，高层用户的静压增强，恒定的转速可能会使其输出风量不足，造成吸油烟机效果变差。

对于抽油烟机，需从根本上监测并控制风量才能适应风压的变化，但是目前在油烟机上尚未有合适的方法监测风量，因此无法控制风量的变化。

发明内容

基于此，有必要提供一种油烟机风量监测方法，解决从根本上监测并控制风量从而能适应风压的变化的问题。

一种油烟机风量监测方法，包括：

根据电机运行参数建立风量模型；

实时获取所述电机的运行参数；

利用实时获取的运行参数和所述风量模型计算所述排风口的实时风量。

另外，还提供了一种油烟机风量监测方法，包括：

根据电机的本身参数和运行参数，建立风量模型；

实时获取所述电机的运行参数和本身参数；

利用实时获取的运行参数和本身参数，以及所述风量模型计算所述排风口的实时风量。

另外，还提供了一种油烟机风量监测系统，包括：

模型建立模块，用于根据电机的运行参数，建立风量模型；

实时获取模块，用于实时获取所述电机的运行参数；

风量计算模块，利用实时获取的所述运行参数和所述风量模型计算所述排风口的实时风量。

此外，还提供了一种油烟机风量监测系统，包括：

模型建立模块，用于根据电机的本身参数和运行参数，建立风量模型；

实时获取模块，用于实时获取所述电机的运行参数和本身参数；

风量计算模块，利用实时获取的所述运行参数和所述本身参数，以及所述风量模型计算所述排风口的实时风量。

此外，还提供了一种包括上述油烟机风量监测系统的油烟机。

上述油烟机风量监测方法及系统将电机的运行参数或电机的运行参数和本身参数结合推导出风量模型，在控制电机调节排风量的过程中，计算实时风量进而用于风量闭环控制，实现油烟机的输出风量的实时调整以适应风压的变化。

附图说明

图1是一个实施例中的油烟机风量监测方法的流程图；

图2是另一个实施例中的油烟机风量监测方法的流程图；

图3是油烟机风量监测系统的模块示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种油烟机风量监测方法，包括以下步骤：

步骤S110，根据油烟机内的电机的运行参数建立风量模型。

通过电机的运行参数（运行转速n、运行电流I、运行电压u等中的至少一个）中的一个或者多个参数的组合，建立风量模型。在另外的实施例中，运行参数还可以包括绕组磁通量、电机输出功率、运行电感等参数，以用作风量模型的建立。而使用运行电压u来建立风量模型，通常须配合至少一个本身参数，如绕组电感R。而电机本身参数的获取可以通过现有技术的获取得到。

风量模型一：只采用电机的运行参数中的运行电流I建立风量模型：

实时风量Q=C0×I+C1×I²+C2×I³；

进一步地，为使获得的实时风量更精确，可以测试更多次的运行电流，那么风量模型可以为：

Q=C0×I+C1×I²+C2×I³+……+Cn×Iⁿ；

上述公式中，I为电机的运行电流（即相或母线电流），预设参数C0……Cn可通过不同静压下的风量和运行参数（如运行电流I）拟合得到。

风量模型二：采用电机运行转速n和运行电流I，建立风量模型：

实时风量Q=C0×I+C1×n×I；

或者实时风量Q=C0×n+C1×I²+C2×I²×n²+C3×n³；

进一步地，为使获得的实时风量更精确，可以测试更多次的运行电流，那么风量模型可以为：

Q=C0×I+C1×n×I+……+Cn×n×I；

或为Q=C0×n+C1×I²+C2×I²×n²+C3×n³×I³+……+Cn×Iⁿ×nⁿ；

上述公式中，I为电机的运行电流（即相或母线电流），n电机的运行转速，预设参数C0……Cn可通过不同静压下的风量和运行参数（如运行电流I）拟合得到。

步骤S120，实时获取所述电机的运行参数。在一个实施例中，需要实时获取的电机参数可以是运行参数中的至少一种，如电机的运行电流等。

事实上，运行参数可以通过检测电路或芯片实时检测，运行参数包括：电机的运行电流I、运行电压u、运行转速n等。在另外的实施例中，运行参数还可以包括绕组磁通量、电机输出功率、运行电感等参数，以用实时风量的计算。而使用运行电压u计算风量，通常须配合至少一个本身参数来建立风量模型，如绕组电感R。

步骤S130，利用实时获取的运行参数以及所述风量模型计算所述排风口的实时风量。

以风量模型二：Q=C0×I+C1×n×I为例，首先测出不同静压下，风量与电机的运行电流I、运行转速n的原始数据。以转速800rpm为例：

通过原始数据曲线拟合之后，得到公式如下：

Q=2.9952×I+0.0253×n×I；

在另一种实施方式中，如图2所示，油烟机风量监测方法包括以下步骤：

步骤S210，根据油烟机内的电机的运行参数和本身参数建立风量模型。

通过电机的本身参数（如绕组电阻R、绕组电感L、绕组极对数p、无外压（即静压，如无风压）的情况下电机的运行电流I₀、运行电压u₀、运行转速n₀中至少两个的对应信息等中至少一个）和或电机的运行参数中的一个或者多个参数的组合，建立风量模型。

风量模型三：

实施例三：只采用电机的运行参数中的运行转速n、电压u和电机本体参数的绕组电阻R、绕组电感L、极对数p、反电势系数k_e等建立风量模型。

由公式：u²=(k_e×n+ωL_di_d)²+(ωL_qi_q）²；

ω=2πpn/60；

其中，在常用的表贴式电机中：L_q=L；L_q为q轴电感；L_d为d轴电感；i_d为d轴电流；i_q为q轴电流；ω为电机角速度。

在矢量控制i_d=0的控制方式中可得：

I=(i² _d+i² _q)¹/²=i_q；

u²=(k_e×n)²+(ωL_qi_q）²；

I=g(u,n,L,R)=（u²-(k_e×n)²）/(ωL)=（u²-(k_e×n)²）/(2πpnL/60)；

可得到风量模型公式：

Q=f(u,n,L,R)=C0×g(u,n,L,R)+C1×g²(u,n,L,R)+C2×g³(u,n,L,R)；

进一步地，为使获得的实时风量更精确，可以测试更多次的上述数据，那么风量模型可以为：

Q=f(u,n,L,R)=C0×g(u,n,L,R)+C1×g²(u,n,L,R)+C2×g³(u,n,L,R)+……+Cn×gⁿ(u,n,L,R)；

预设参数C0……Cn可通过不同静压下的风量和运行参数（如运行电流I）、本身参数拟合得到。

步骤S220，实时获取所述电机的运行参数和本身参数。在一个实施例中，需要实时获取的电机参数可以是运行参数中的至少一种，如电机的运行电流等。

事实上，电机的本身参数可以预设于系统中，包括：静压（无外压）的情况下运行电流I₀、运行电压u₀、运行转速n₀速至少一个的对应信息，以及绕组参数，绕组参数包括绕组电阻R、绕组极对数p、绕组电感L、反电势系数ke中的一个或多个；而运行参数则可以通过检测电路或芯片实时检测，运行参数包括：电机的运行电流I、运行电压u、运行转速n等。在另外的实施例中，运行参数还可以包括绕组磁通量、电机输出功率、运行电感等参数，以用作风量模型的建立。而使用运行电压u建立，通常须配合至少一个本身参数来建立风量模型，如绕组电感R。

步骤S230，利用实时获取的运行参数和本身参数，以及所述风量模型计算所述排风口的实时风量。

其后，得到实时风量后，可以根据实时风量调节电机参数使实时风量保持恒定。具体包括：步骤一：计算预设风量和实时风量的风量差；步骤二：根据电机的本身参数和/或运转参数以及风量差的对应差值调节所述电机参数使所述实时风量保持恒定。

在有外部风压的情况下，计算出预设风量和实时风量的风量差，当实时风量比预设风量小，且风量差的绝对值大于预设范围时，可以通过增大电机的电流或转速来弥补上述风量差以使实时风量保持在一定范围内，甚至恒定；当实时风量比预设风量大，且风量差的绝对值大于预设范围时，可以通过降低电机的电流或转速来弥补上述风量差以使实时风量保持在一定范围内，甚至恒定。另外，当风量差在预设范围内，可以不作运行参数的调整。

此外，还提供了一种油烟机风量监测系统，包括模型建立模块201、实时获取模块202和风量计算模块203。

模型建立模块201用于根据电机的运行参数建立风量模型；

实时获取模块202用于实时获取所述电机的运行参数；

风量计算模块203利用实时获取的所述运行参数和所述风量模型计算所述排风口的实时风量。

优选地，所述运行参数包括电机的运行电流、运行电压、运行转速中的至少一个。

优选地，用于计算实时风量Q的所述风量模型为：

Q=C0×I+C1×I²+C2×I³+……+Cn×Iⁿ；

或为：

Q=C0×I+C1×n×I+……+Cn×n×I；

或为：

Q=C0×n+C1×I²+C2×I²×n²+C3×n³×I³+……+Cn×Iⁿ×nⁿ；或为：

在另一个实施例中，一种油烟机风量监测系统还可以这样实施：

模型建立模块201用于根据油烟机内的电机的本身参数和运行参数，建立风量模型；实时获取模块202用于实时获取所述电机的运行参数和本身参数；风量计算模块203利用实时获取的所述运行参数和所述本身参数，以及所述风量模型计算所述排风口的实时风量。

优选地，所述运行参数包括运行电流I、运行电压u、运行转速n中的至少一个。

优选地，所述本身参数包括绕组参数或无外压的情况下电机的运行电流I₀、运行电压u₀、运行转速n₀的对应信息；其中，所述绕组参数包括绕组电阻R、绕组电感L、绕组极对数p、反电势系数k_e中的一个或多个。

风量模型可以为：Q=f(u,n,L,R)=C0×g(u,n,L,R)+C1×g²(u,n,L,R)+C2×g³(u,n,L,R)+……+Cn×gⁿ(u,n,L,R)；

上述油烟机风量监测方法及系统将电机的运行参数或电机的运行参数和本身参数结合推导出风量模型，在控制电机调节排风量的过程中，计算实时风量进而用于风量闭环控制，实现油烟机的输出风量的实时调整以适应风压的变化。

此外，还提供了一种包括上述油烟机风量监测系统的油烟机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种油烟机风量监测方法，其特征在于，包括：

根据电机的运行参数建立风量模型；

实时获取所述电机的运行参数；

利用实时获取的运行参数和所述风量模型计算所述油烟机的排风口的实时风量。

2.根据权利要求1所述的油烟机风量监测方法，其特征在于，所述运行参数包括电机的运行电流、运行电压、运行转速中的至少一个。

3.一种油烟机风量监测方法，其特征在于，包括：

根据电机的本身参数和运行参数，建立风量模型；

实时获取所述电机的运行参数和本身参数；

利用实时获取的运行参数和本身参数，以及所述风量模型计算所述油烟机的排风口的实时风量。

4.根据权利要求3所述的油烟机风量监测方法，其特征在于，所述运行参数包括电机的运行电流、运行电压、运行转速中的至少一个，所述本身参数包括绕组参数或无外压的情况下电机的运行电流、运行电压、运行转速中至少一个的对应信息；

其中，所述绕组参数包括绕组电阻、绕组电感、绕组极对数、反电势系数中的至少一个。

5.一种油烟机风量监测系统，其特征在于，包括：

模型建立模块，用于根据电机的运行参数建立风量模型；

实时获取模块，用于实时获取所述电机的运行参数；

风量计算模块，利用实时获取的所述运行参数和所述风量模型计算所述油烟机的排风口的实时风量。

6.根据权利要求5所述的油烟机风量监测系统，其特征在于，所述运行参数包括电机的运行电流、运行电压、运行转速中的至少一个。

7.一种油烟机风量监测系统，其特征在于，包括：

模型建立模块，用于根据电机的本身参数和运行参数，建立风量模型；

实时获取模块，用于实时获取所述电机的运行参数和本身参数；

风量计算模块，利用实时获取的所述运行参数和所述本身参数，以及所述风量模型计算所述油烟机的排风口的实时风量。

8.根据权利要求7所述的油烟机风量监测系统，其特征在于，所述运行参数包括电机的运行电流、运行电压、运行转速中的至少一个，所述本身参数包括绕组参数或无外压的情况下电机的运行电流、运行电压、运行转速的对应信息；

其中，所述绕组参数包括绕组电阻、绕组电感、绕组极对数、反电势系数中的至少一个。

9.一种油烟机，其特征在于，包括权利要求5或7所述的油烟机风量监测系统，或权利要求6或8所述的油烟机风量监测系统。

Images