CN104121217A - 抽油烟机直流风机恒功率控制装置 - Google Patents
抽油烟机直流风机恒功率控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104121217A CN104121217A CN201410372155.8A CN201410372155A CN104121217A CN 104121217 A CN104121217 A CN 104121217A CN 201410372155 A CN201410372155 A CN 201410372155A CN 104121217 A CN104121217 A CN 104121217A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fan
- power
- chip microcomputer
- circuit
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
一种抽油烟机直流风机恒功率控制装置，包括电源电路、单片机、直流风机，直流风机为U，V，W三相输入，还包括IPM电路，电源电路分别与单片机、IPM电路、直流风机电连接，IPM电路的输入端与单片机的PWM口电连接，IPM电路的输出端与直流风机的U,V,W三相连接，单片机具有功率PI计算软件、转速滤波软件，转速滤波软件用于计算滤波后的直流风机的速度值，功率PI计算软件用于计算直流风机应设定速度，在一定电压和负载变化时直流风机的恒功率输出，保证输出风量的恒定，有效避免风量过小油烟吸不干净或风量过大造成电力浪费和噪音增加。
Description
技术领域
本发明涉及一种抽油烟机直流风机的恒功率控制装置，主要是针对抽油烟机在一定范围内变压，变负载时的恒功率控制。
背景技术
抽油烟机主要作用是排除厨房里的油烟和蒸汽，抽出风量和电机功率成比例关系（近似正比），即电机功率恒定时，风量基本恒定，市场上现有烟机在电压和负载变化时，输出功率会发生很大变化，从而导致吸出的风量发生变化，造成风量过小油烟吸不干净或风量过大造成电力浪费和噪音增加。以往烟机风机一般为交流风机，交流风机调速性差，调速范围小，能效低下，电压和负载波动时交流电机输出功率变化较大，导致风量很难恒定，不利于油烟的排除。为克服上述缺陷，对无控制板直流风机的控制装置进行了研制。
发明内容
本发明能克服交流电机不能恒功率的缺点，实现在一定电压和负载变化时直流风机的恒功率输出，保证输出风量的恒定，有效避免风量过小油烟吸不干净或风量过大造成电力浪费和噪音增加。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括电源电路、单片机、直流风机，直流风机为U，V，W三相输入，还包括IPM电路，电源电路分别与单片机、IPM电路、直流风机电连接，IPM电路的输入端与单片机的PWM口电连接，IPM电路的输出端与直流风机的U,V,W三相连接，单片机具有转速滤波软件、功率PI计算软件，转速滤波软件用于计算滤波后的直流风机的速度值，功率PI计算软件用于计算直流风机应设定速度。
所述的转速滤波软件包括如下步骤：
1）将64次速度值按先进先出的方式放入大小为64的数组中，数组按从小到大排列；
2）计算中间32个数的平均值，得到滤波后的速度值。
所述的功率PI计算软件包括如下步骤：
1）预设设定功率SetPowerVal的值；
2）根据CurPowerVal=Iq*ф，得到当前功率CurPowerVal，其中Iq:Q轴电流，ф：当前滤波后的速度值；
3） 根据PowerE1= SetPowerVal-CurPowerVal，得到当前功率误差PowerE1;
4）根据SetSpeed= SetSpeed + P*(PowerE1- PowerE2)+I*PowerE1得到应设定速度SetSpeed，其中PowerE1:当前功率误差，PowerE2：上次功率误差，P：ＰＩ算法中的P值，I：ＰＩ算法中的I值，随着当前滤波后的速度值的推移，PowerE2= PowerE1。
还包括电流取样电路，电流取样电路的输入端与直流风机的输出端电连接，电流取样电路输出端与单片机的输入端电连接。
所述的电源电路为开关电源，输出电压为安全电压。
所述的单片机具有12位AD采样功能和6路带死区控制PWM功能，单片机为IR 100系列。
所述的单片机中的PWM电路驱动频率为1Khz,采用空间矢量调制方式。
所述的单片机具有180度无传感器FOC控制算法软件。
所述的直流风机为三相4对极直流风机。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：由于本发明采用包括电源电路、单片机、直流风机，直流风机为U，V，W三相输入，还包括IPM电路，电源电路分别与单片机、IPM电路、直流风机电连接，IPM电路的输入端与单片机的PWM口电连接，IPM电路的输出端与直流风机的U,V,W三相连接，单片机具有功率PI计算软件、转速滤波软件，转速滤波软件用于计算滤波后的直流风机的速度值，功率PI计算软件用于计算直流风机应设定速度的方案，在电压和负载在一定范围变化时，风机能恒功率输出，保证风量基本不变，有效避免风量过小油烟吸不干净或风量过大造成电力浪费和噪音增加。
附图说明
图1为本发明的连接框图；
图2为图1中单片机2的电路连接图；
图3为图1中IPM电路3的电路连接图；
图4为图1中电源电路1的电路连接图。
具体实施方式
参看附图1、附图2、附图3、附图4，本实施例包括电源电路1、单片机2、直流风机4，直流风机4为U,V,W三相输入，所述的U,V,W相设置在直流风机4的输入端，还包括IPM电路3，电源电路1分别与单片机2、IPM电路3、直流风机4电连接，IPM电路3的输入端与单片机2的PWM口电连接，IPM电路3的输出端与直流风机4的U,V,W三相连接，单片机2具有功率PI计算软件、转速滤波软件，转速滤波软件用于计算滤波后的直流风机4的速度值，功率PI计算软件用于计算直流风机4应设定速度。
所述的转速滤波软件包括如下步骤：
1），将64次速度值按先进先出的方式放入大小为64的数组中，数组按从小到大排列，即每次新的速度值录入，排在最前面的速度值删除；
2）计算中间32个数的平均值，即第17个至第48个速度值求和后除以32，得到滤波后的速度值。
所述的功率PI计算软件包括如下步骤：
1）预设设定功率SetPowerVal的值；
2）根据CurPowerVal=Iq*ф，得到当前功率CurPowerVal，其中Iq:Q轴电流，ф：当前滤波后的速度值；
3） 根据PowerE1= SetPowerVal-CurPowerVal，得到当前功率误差PowerE1;
4）根据SetSpeed= SetSpeed + P*(PowerE1- PowerE2)+I*PowerE1得到应设定速度SetSpeed，应设定速度SetSpeed是在不断变化的，是在现有速度的基础上通过该公式得到实际应设定速度，其中PowerE1:当前功率误差，PowerE2：上次功率误差，P：ＰＩ算法中的P值，I：ＰＩ算法中的I值，随着当前滤波后的速度值的推移，PowerE2= PowerE1，即当转速滤波软件中新的速度值代替上次速度值时，新的当前功率误差产生，原当前功率误差变为新的上次功率误差，数值不断被替换。
它还包括电流取样电路5，电流取样电路5的输入端与直流风机4的输出端电连接，电流取样电路5输出端与单片机2的输入端电连接，电流取样电路5的存在，可以将直流风机5的电流值实时反馈给单片机2，使单片机2能更精确的计算出应该输出的PWM值。
所述的电源电路1为开关电源，输出电压为安全电压，可以为10V-42V，如10V、12V、24V、36V、40V、42V，保证各个电路的用电安全。
所述的单片机2具有12位AD采样功能和6路带死区控制PWM功能，单片机2为IR 100系列。
所述的单片机2中的PWM电路驱动频率为1Khz,采用空间矢量调制方式。
所述的单片机2具有180度无传感器FOC控制算法软件，通过正弦波控制能有效减少电机噪音、提高能效。
所述的直流风机4为三相4对极直流无刷风机，可控性高。
工作原理：当直流电机4运行功率和设定功率有差值时，单片机2通过转速滤波软件得到滤波后的风机转速，然后通过功率PI计算软件计算得到新的应设定速度，再经过单片机2内部硬件合成设定角速度的路PWM信号输出给IPM电路3，经IPM电路3放大后的合成电压信号输出给直流电机4，用以调节当前速度，进而控制直流风机4的功率，使功率逼近设定功率，实现功率恒定的控制。
Claims (9)
1.一种抽油烟机直流风机恒功率控制装置，包括电源电路（1）、单片机（2）、直流风机（4），直流风机（4）为U，V，W三相输入，其特征在于还包括IPM电路（3），电源电路（1）分别与单片机（2）、IPM电路（3）、直流风机（4）电连接，IPM电路（3）的输入端与单片机（2）的PWM口电连接，IPM电路（3）的输出端与直流风机（4）的U,V,W三相连接，单片机（2）具有转速滤波软件、功率PI计算软件，转速滤波软件用于计算滤波后的直流风机（4）的速度值，功率PI计算软件用于计算直流风机（4）应设定速度。
2.根据权利要求1所述的抽油烟机直流风机恒功率控制装置，其特征在于所述的转速滤波软件包括如下步骤：
1）将64次速度值按先进先出的方式放入大小为64的数组中，数组按从小到大排列；
2）计算中间32个数的平均值，得到滤波后的速度值。
3.根据权利要求2所述的抽油烟机直流风机恒功率控制装置，其特征在于所述的功率PI计算软件包括如下步骤：
1）预设设定功率SetPowerVal的值；
2）根据CurPowerVal=Iq*ф，得到当前功率CurPowerVal，其中Iq:Q轴电流，ф：当前滤波后的速度值；
3）根据PowerE1= SetPowerVal-CurPowerVal，得到当前功率误差PowerE1;
4）根据SetSpeed= SetSpeed + P*(PowerE1- PowerE2)+I*PowerE1得到应设定速度SetSpeed，其中PowerE1:当前功率误差，PowerE2：上次功率误差，P：ＰＩ算法中的P值，I：ＰＩ算法中的I值，随着当前滤波后的速度值的推移，PowerE2= PowerE1。
4.根据权利要求1～3任一项所述的抽油烟机直流风机恒功率控制装置，其特征在于还包括电流取样电路（5），电流取样电路（5）的输入端与直流风机（4）的输出端电连接，电流取样电路（5）输出端与单片机（2）的输入端电连接。
5.根据权利要求1～3任一项所述的抽油烟机直流风机恒功率控制装置，其特征在于所述的电源电路（1）为开关电源，输出电压为安全电压。
6.根据权利要求1～3任一项所述的抽油烟机直流风机恒功率控制装置，其特征在于所述的单片机（2）具有12位AD采样功能和6路带死区控制PWM功能，单片机（2）为IR 100系列。
7.根据权利要求1～3任一项所述的抽油烟机直流风机恒功率控制装置，其特征在于所述的单片机（2）中的PWM电路驱动频率为1Khz,采用空间矢量调制方式。
8.根据权利要求1～3任一项所述的抽油烟机直流风机恒功率控制装置，其特征在于所述的单片机（2）具有180度无传感器FOC控制算法软件。
9.根据权利要求1～3任一项所述的抽油烟机直流风机恒功率控制装置，其特征在于所述的直流风机（4）为三相4对极直流风机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410372155.8A CN104121217B (zh) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | 抽油烟机直流风机恒功率控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410372155.8A CN104121217B (zh) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | 抽油烟机直流风机恒功率控制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104121217A true CN104121217A (zh) | 2014-10-29 |
| CN104121217B CN104121217B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=51766778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410372155.8A Active CN104121217B (zh) | 2014-07-31 | 2014-07-31 | 抽油烟机直流风机恒功率控制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104121217B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108036517A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-05-15 | 成都前锋电子有限责任公司 | 燃气快速热水器风机恒功率自动控制系统及方法 |
| CN113687175A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-11-23 | 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 | 抽油烟机及其测试方法和测试装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070108932A1 (en) * | 2003-10-15 | 2007-05-17 | International Rectifier Corporation | Hardware based configurable motion control apparatus and method |
| EP1887449A2 (en) * | 2000-09-18 | 2008-02-13 | 3M Innovative Properties Company | Process and device for flow control of an electrical motor fan |
| US20120009863A1 (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | Sun Chi Ping | Fan |
| CN102594229A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-07-18 | 北京统合万方科技有限公司 | 一种大功率三相直流无刷电机控制模块及其封装 |
| CN102589025A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种油烟机的风机转速自适应调节装置及其控制方法 |
| CN103016378A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-04-03 | 杭州顿力电器有限公司 | 外转子电子控制式风机调整器驱动电路及驱动方法 |
| CN103216867A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-07-24 | 中山华帝燃具股份有限公司 | 一种基于变频电机的油烟机风量风压补偿系统及其控制方法 |
| CN103353136A (zh) * | 2013-07-02 | 2013-10-16 | 德意电器股份有限公司 | 一种具有风量调节功能的吸油烟机及其控制系统和控制方法 |
| CN103836691A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-04 | 广东威灵电机制造有限公司 | 油烟机及其恒定风量调节方法及系统 |
-
2014
- 2014-07-31 CN CN201410372155.8A patent/CN104121217B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1887449A2 (en) * | 2000-09-18 | 2008-02-13 | 3M Innovative Properties Company | Process and device for flow control of an electrical motor fan |
| US20070108932A1 (en) * | 2003-10-15 | 2007-05-17 | International Rectifier Corporation | Hardware based configurable motion control apparatus and method |
| US20120009863A1 (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-12 | Sun Chi Ping | Fan |
| CN102594229A (zh) * | 2011-01-07 | 2012-07-18 | 北京统合万方科技有限公司 | 一种大功率三相直流无刷电机控制模块及其封装 |
| CN102589025A (zh) * | 2012-02-17 | 2012-07-18 | 宁波方太厨具有限公司 | 一种油烟机的风机转速自适应调节装置及其控制方法 |
| CN103016378A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-04-03 | 杭州顿力电器有限公司 | 外转子电子控制式风机调整器驱动电路及驱动方法 |
| CN103216867A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-07-24 | 中山华帝燃具股份有限公司 | 一种基于变频电机的油烟机风量风压补偿系统及其控制方法 |
| CN103353136A (zh) * | 2013-07-02 | 2013-10-16 | 德意电器股份有限公司 | 一种具有风量调节功能的吸油烟机及其控制系统和控制方法 |
| CN103836691A (zh) * | 2014-02-28 | 2014-06-04 | 广东威灵电机制造有限公司 | 油烟机及其恒定风量调节方法及系统 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108036517A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-05-15 | 成都前锋电子有限责任公司 | 燃气快速热水器风机恒功率自动控制系统及方法 |
| CN108036517B (zh) * | 2018-01-02 | 2023-10-03 | 成都前锋电子有限责任公司 | 燃气快速热水器风机恒功率自动控制系统及方法 |
| CN113687175A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-11-23 | 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 | 抽油烟机及其测试方法和测试装置 |
| WO2023045292A1 (zh) * | 2021-09-26 | 2023-03-30 | 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 | 抽油烟机及其测试方法和测试装置 |
| CN113687175B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-08-22 | 佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 | 抽油烟机及其测试方法和测试装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104121217B (zh) | 2016-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206313746U (zh) | 一种电压比较器 | |
| CN104121217A (zh) | 抽油烟机直流风机恒功率控制装置 | |
| CN104158434B (zh) | 基于双pwm功率驱动拓扑结构的单相调压调速控制方法 | |
| CN203675019U (zh) | 无刷电机驱动电路 | |
| CN108412363A (zh) | 一种基于电机电流纹波的车窗调速方法及其车窗调速电路 | |
| CN105629737B (zh) | 一种内燃机车异步电机内模控制方法 | |
| CN204790645U (zh) | 智能浴室排风系统 | |
| CN104047881B (zh) | 直流风机的集成控制装置 | |
| CN109236711A (zh) | 一种风机控制电路及燃气热水器 | |
| CN108988700A (zh) | 一种转速调节装置、电机及其转速调节方法 | |
| CN204068780U (zh) | 一种内置负荷均载分布型变频器 | |
| CN205509905U (zh) | 直流有刷电机调速装置 | |
| CN201315563Y (zh) | 数码变频发电机控制器的控制电路 | |
| CN204361955U (zh) | 风扇电机控制装置 | |
| CN203810498U (zh) | 油烟机的电机控制系统 | |
| CN203289364U (zh) | 单相直流无刷电机及其控制电路 | |
| CN203756574U (zh) | 有线及遥控无刷马达风扇 | |
| CN201953700U (zh) | 三相直流风扇正反转控制电路 | |
| CN209170253U (zh) | 一种多用途智能型电动执行机构 | |
| CN206874523U (zh) | 一种管道风机的调速控制系统 | |
| CN204597841U (zh) | 带远程监控功能的恒压供水系统 | |
| CN103944465A (zh) | 一种直流电机调速电路 | |
| CN203883333U8 (zh) | 一种大功率风机变流器 | |
| CN201409114Y (zh) | 罩极式电机变频调速电路 | |
| CN204669261U (zh) | 一种无刷直流电机控制系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170419 Address after: 528325 Guangdong Province, Foshan city Shunde District Xingtan town De Fu Road No. 71 Patentee after: Guangdong Vanward heat energy technology Co., Ltd. Address before: 528305 Foshan, Shunde District, Ronggui street, Hongqi Road, No. 80 Patentee before: Foshan Shunde Wanhe Electrical Fittings Co., Ltd. |