CN111207424A - 一种吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法 - Google Patents

一种吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法，该自适应电动阀具有检测吸油烟机功率的功率检测模块，预设目标流量QL在[QX,Qd]范围内，自适应电动阀的功率检测模块能够检测吸油烟机的功率。本发明的优点在于：在计算实际流量过程中考虑了开机时间和温升的因素，进而通过判断吸油烟机的当前实际流量与目标流量的偏差大小来调节阀片开度，从而实现自动调节吸油烟机的流量到目标范围内，并且，根据存储预设目标流量和阀片预设角度运行，调节后的角度多次触发满足计数器要求可以写入作为预设角度，更新存储数据。

Description

一种吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法
技术领域
本发明涉及一种中央烟道系统，尤其是涉及一种吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法。
背景技术
目前，城市新建楼盘的楼层普遍越来越高，由于高层公用烟道的出口一般设置在楼层顶部，因而，各用户家吸油烟机的开关情况会影响系统出口阻力，使得底部用户排烟情况恶劣。近年来，用户侧可调角度阀结合楼顶烟道出口主风机集中过滤排放开始应用在某些精装修楼盘中，楼顶主风机针对不同开机率用户进行变频+阀片预设角度实现流量分配，一定程度上可以解决底部用户排烟恶劣情况，同时有效控制整个烟道系统的流速和噪音。如准直筒烟道楼层高度不同矩形截面尺寸规范不同，另外一种名为阶梯烟道的新烟道，这两种烟道在不同层高于地区的楼宇实际尺寸不同导致阻力都有较大差异。目前的利用公用烟道增压风机进行排烟，阀片调整角度调整实际流量的方法单纯以预设固定角度进行流量调整，难以适应多种烟道环境，且针对某一特定烟道进行角度的CFD计算工作量就很大，很难在实际环境下做到每楼定制安装，使得用户流量偏差大；另外这种方法往往是根据最低楼层流量为基准调整的角度，如果最低开机楼层不是最低楼层，容易导致系统阻力偏大，影响主机能耗。
此外，由于不同楼层阻力会变化(烟道距离增加导致沿程损失增加，不同楼截面积突然变化导致局部损失变化明显)总体来说，楼层越低阻力越大，(目前各类型烟道都是基于顶楼出口排烟方案的前提)越难排烟。对于市面上大部分吸油烟机都是多档位或者单档位单相交流电机驱动的，同档位运行在不同出口阻力情况下功率和实际流量会有较大的差异。对于阀体、中央机器同品牌的吸油烟机可以事先测定P-Q-W曲线，但是对于其他品牌的吸油烟机往往无法事先知道其性能曲线。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术，提供一种能够自动调节吸油烟机流量到目标范围内的吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法，其特征在于，所述自适应电动阀具有检测吸油烟机功率的功率检测模块，预设目标流量QL在[QX,Qd]范围内，所述控制方法包括如下步骤：
①、吸油烟机开机，自适应电动阀的功率检测模块检测到吸油烟机启动；
②、驱动自适应电动阀的阀片打开至最大角度运行或者预设角度或者上次记忆角度；
③、从存储器获取流量目标和当前阀片预设角度；
④、阀片角度更新；
⑤、查询距上次开机的时间差或者温升，若时间差小于设定值，则加入温度t的影响关系；
⑥、检测当前吸油烟机的电流或者功率；
⑦、通过W-Q关系，加入温度t的影响，形成W(Q,t)＝A(1+αt)+BQ+CQ2+DQ3,并计算吸油烟机当前的实际流量Qm，其中，α为绕组电阻与温度相关系数；
⑧、判断当前实际流量是否在目标流量的设定范围内；
如果当前实际流量在设定范围内，则不需要调整并继续监测，判断监测计算器S是否≥预设值S1，
若S≥S1,则将当前角度写入预设值，并将计算器清零；
若S﹤S1,则继续监视；
如果当前实际流量不在设定范围内，则先判断当前实际流量偏大还是偏小，
若Qm<QX，进入步骤⑨；
若Qm＞Qd，进入步骤⑩；
⑨、先判断当前阀片开度是否最大，
若是最大，则提示出口阻力大；
若不是最大，则再计算最新流量测量值与目标流量下限QX或上限Qd的比值，并依据相应的比例限值分区间调节阀片角度；
⑩、直接计算Qm/QX的比值，再依据相应的比例限制分区间调节阀片角度；
Figure BDA0001874068090000021
驱动阀片运行到相应开度；
Figure BDA0001874068090000022
稳定△t时间后读取吸油烟机当前的电流或者功率；
Figure BDA0001874068090000023
重复步骤
Figure BDA0001874068090000024
直到流量调节至目标范围内。
优选地，所述步骤⑨中依据相应的比例限值分区间调节阀片角度的判断如下：
若Qm/QX<h，尝试阀片开度调大3θ°；
若h≤Qm/QX≤i，尝试阀片开度调大2θ°；
若i<Qm/QX，尝试阀片开度调大θ°；其中，h，i为预设值，0.5≤θ≤5。
优选地，所述步骤⑩中依据相应的比例限值分区间调节阀片角度的判断如下：
若QX/Qm<j，尝试阀片开度调小θ°；
j≤QX/Qm≤k，尝试阀片开度调小2θ°；
k≤QX/Qm，尝试阀片开度调小3θ°；其中，j，k为预设值，0.5≤θ≤5。
作为上述任一方案的优选，通过计算器记录多次满足流量目标的阀片打开角度作为下次同一开机率下的运行预设角度
与现有技术相比，本发明的优点在于：该吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法的吸油烟机单独运行，自适应电动阀的功率检测模块能够检测吸油烟机的功率，在计算实际流量过程中考虑了开机时间和温升的因素，进而通过判断吸油烟机的当前实际流量与目标流量的偏差大小来调节阀片开度，从而实现自动调节吸油烟机的流量到目标范围内。
附图说明
图1为本发明实施例的吸油烟机的W-Q曲线图；
图2为本发明实施例的吸油烟机的结构示意图；
图3为本发明实施例的流量自适应电动阀的控制方法的流程图；
图4为本发明实施例的阀片角度调节控制流程图。
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，同档位的吸油烟机在不同楼层由于出口阻力不同，实际风量也不同，风量和功率或者电流的关系可以由三次函数拟合得到，以两个档位的某吸油烟机为例，任意一个档位的流量与功率(或者电流)的对应关系是唯一的，测试值在正数范围内可以用Wi＝Ai+BiQ+ciQ2+diQ3拟合表达。
如图2和图3所示，在吸油烟机1的烟管3上安装有自适应电动阀2，自适应电动阀2具有检测吸油烟机功率的功率检测模块，预设目标流量QL在[QX,Qd]范围内，该流量自适应电动阀的控制方法包括如下步骤：
①、吸油烟机1开机，自适应电动阀2的功率检测模块检测到吸油烟机启动；
②、驱动自适应电动阀2的阀片21打开至最大角度运行或者预设角度或者上次记忆角度；
③、从存储器获取流量目标和当前阀片预设角度；
④、阀片角度更新；
⑤、查询距上次开机的时间差或者温升，若时间差小于设定值，则加入温度t的影响关系；
⑥、检测当前吸油烟机的电流或者功率；
⑦、通过W-Q关系，加入温度t的影响，形成W(Q,t)＝A(1+αt)+BQ+CQ2+DQ3,并计算吸油烟机当前的实际流量Qm，其中，α为绕组电阻与温度相关系数；
⑧、判断当前实际流量是否在目标流量的设定范围内；
如果当前实际流量在设定范围内，则不需要调整并继续监测，判断监测计算器S是否≥预设值S1，
若S≥S1,则将当前角度写入预设值，并将计算器清零；
若S﹤S1,则继续监视；
如果当前实际流量不在设定范围内，则先判断当前实际流量偏大还是偏小，
若Qm<QX，进入步骤⑨；
若Qm＞Qd，进入步骤⑩；
⑨、先判断当前阀片开度是否最大，
若是最大，则提示出口阻力大；
若不是最大，则再计算最新流量测量值与目标流量下限QX或上限Qd的比值，并依据相应的比例限值分区间调节阀片角度；
⑩、直接计算Qm/QX的比值，再依据相应的比例限制分区间调节阀片角度；
Figure BDA0001874068090000041
驱动阀片运行到相应开度；
Figure BDA0001874068090000042
稳定△t时间后读取吸油烟机当前的电流或者功率；
Figure BDA0001874068090000043
重复步骤
Figure BDA0001874068090000044
直到流量调节至目标范围内。
另外，该控制方法可以通过计算器记录多次满足流量目标的阀片打开角度作为下次同一开机率下的运行预设角度。
其中，步骤⑨中依据相应的比例限值分区间调节阀片角度的判断如下：
若Qm/QX<h，尝试阀片开度调大3θ°；
若h≤Qm/QX≤i，尝试阀片开度调大2θ°；
若i<Qm/QX，尝试阀片开度调大θ°；其中，h，i为预设值，0.5≤θ≤5。
步骤⑩中依据相应的比例限值分区间调节阀片角度的判断如下：
若QX/Qm<j，尝试阀片开度调小θ°；
j≤QX/Qm≤k，尝试阀片开度调小2θ°；
k≤QX/Qm，尝试阀片开度调小3θ°；其中，j，k为预设值，0.5≤θ≤5。
如图4所示，功率检测模块检测到功率数据后，数据分析单元对功率数据进行分析，并通过电机驱动模块驱动电机转动，以调节自适应电动阀的阀片角度。

Claims (4)

1.一种吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法，其特征在于，所述自适应电动阀具有检测吸油烟机(1)功率的功率检测模块，预设目标流量QL在[QX,Qd]范围内，所述控制方法包括如下步骤：
①、吸油烟机(1)开机，自适应电动阀(2)的功率检测模块检测到吸油烟机启动；
②、驱动自适应电动阀的阀片打开至最大角度运行或者预设角度或者上次记忆角度；
③、从存储器获取流量目标和当前阀片预设角度；
④、阀片角度更新；
⑤、查询距上次开机的时间差或者温升，若时间差小于设定值，则加入温度t的影响关系；
⑥、检测当前吸油烟机的电流或者功率；
⑦、通过W-Q关系，加入温度t的影响，形成W(Q,t)＝A(1+αt)+BQ+CQ2+DQ3,并计算吸油烟机当前的实际流量Qm，其中，α为绕组电阻与温度相关系数；
⑧、判断当前实际流量是否在目标流量的设定范围内；
如果当前实际流量在设定范围内，则不需要调整并继续监测，判断监测计算器S是否≥预设值S1，
若S≥S1,则将当前角度写入预设值，并将计算器清零；
若S﹤S1,则继续监视；
如果当前实际流量不在设定范围内，则先判断当前实际流量偏大还是偏小，
若Qm<QX，进入步骤⑨；
若Qm＞Qd，进入步骤⑩；
⑨、先判断当前阀片开度是否最大，
若是最大，则提示出口阻力大；
若不是最大，则再计算最新流量测量值与目标流量下限QX或上限Qd的比值，并依据相应的比例限值分区间调节阀片角度；
⑩、直接计算Qm/QX的比值，再依据相应的比例限制分区间调节阀片角度；
Figure FDA0001874068080000011
驱动阀片运行到相应开度；
Figure FDA0001874068080000012
稳定△t时间后读取吸油烟机当前的电流或者功率；
Figure FDA0001874068080000021
重复步骤
Figure FDA0001874068080000022
直到流量调节至目标范围内。
2.根据权利要求1所述的吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法，其特征在于所述步骤⑨中依据相应的比例限值分区间调节阀片角度的判断如下：
若Qm/QX<h，尝试阀片开度调大3θ°；
若h≤Qm/QX≤i，尝试阀片开度调大2θ°；
若i<Qm/QX，尝试阀片开度调大θ°；其中，h，i为预设值，0.5≤θ≤5。
3.根据权利要求1所述的吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法，其特征在于所述步骤⑩中依据相应的比例限值分区间调节阀片角度的判断如下：
若QX/Qm<j，尝试阀片开度调小θ°；
j≤QX/Qm≤k，尝试阀片开度调小2θ°；
k≤QX/Qm，尝试阀片开度调小3θ°；其中，j，k为预设值，0.5≤θ≤5。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的吸油烟机的流量自适应电动阀的控制方法，其特征在于通过计算器记录多次满足流量目标的阀片打开角度作为下次同一开机率下的运行预设角度。
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