CN111853891A - 一种吸油烟机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸油烟机，包括中央处理单元、蜗壳、叶轮以及电机，电机上设置有与中央处理单元电连接的转速检测组件，蜗壳一侧的侧面上沿周向设置有第一线圈，蜗壳上沿周向设置有能与第一线圈相感应的第二线圈；还包括为第二线圈供电的调速电源，调速电源分别与第二线圈、中央处理单元电连接。本发明还涉及一种吸油烟机的控制方法，获取吸油烟机当前工作档位的电机转频b，在吸油烟机在当前工作档位状态下需要优化功能参数时，调节调速电源的电源频率，并同时检测获取不同电源频率下的吸油烟机的功能参数，确定最优功能参数对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。该吸油烟机及控制方法能够通过调节电机负载实现电机转速调节，达到更佳性能。

Description

一种吸油烟机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种吸油烟机，还涉及一种吸油烟机的控制方法。

背景技术

吸油烟机从上世纪九十年代进入中国以来，已成为百姓家必不可少的厨房电器。其主要功能为把用户做饭时产生的油烟通过风机系统叶轮从进风口吸入、利用进风口滤网和叶轮过滤油烟、并将过滤后的油烟从出风口排出，进而完成厨房环境的净化工作，风机系统作为吸油烟机核心组件，合理配置其结构对于提升吸油烟效果，减少油烟的逃逸，提升厨房空气质量具有重要影响。

目前市场上的吸油烟机普遍采用交流电机，而应用该种电机的油烟机虽然具有结构简单，成本低等特点，其在控制风机系统工作时采用的是较为简单的方式，即直接通电让电机稳定在特定转速，对于该工况没有特别控制，即当油烟机的进风口和出风口条件不变时，电机的工作状态也不会改变，而若此时的噪音或者油烟浓度较大，油烟机也不会进行响应，因而工作模式较为简单，无法实现更复杂情况下的调节，用户体验相对不够人性化。

现有技术中也有根据油烟浓度的情况调整风机的转速，如授权公告号为CN110030595A(申请号为201910278952.2)的中国发明专利《一种油烟检测装置、抽油烟机及控制方法》，其中公开的技术方案则根据油烟浓度值控制风机转速，但是这种对风机的转速调节是直接针对风机参数的调节而使得风机转速进行改变，但是油烟机通常设置有固定的风机转速档位，在油烟浓度变化不大的情况下无法实现调节。或者在用户手动设置固定转速时，也无法根据油烟浓度的变化进行风机转速的调节。

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提供一种能够通过调节电机负载实现电机转速调节的吸油烟机。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够通过调节电机负载实现电机转速调节，进而达到吸油烟机需要性能的吸油烟机的控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，包括中央处理单元、蜗壳、设置在蜗壳内的叶轮以及与叶轮驱动连接的电机，所述中央处理单元与电机电连接，其特征在于：

所述电机上设置有与中央处理单元电连接的转速检测组件，所述叶轮一侧的侧面上沿周向设置有第一线圈，所述蜗壳上沿周向设置有能与第一线圈相感应的第二线圈；

还包括为第二线圈供电的调速电源，所述调速电源分别与第二线圈、中央处理单元电连接。

优选地，所述第二线圈相对于第一线圈设置在蜗壳的内侧壁上。

优选地，所述第二线圈的直径与第一线圈的直径相同。

结构简单地，所述转速检测组件包括套设在电机转轴上的固定环、固定设置在固定环上的永磁铁以及设置在电机的机壳上的至少两个第三线圈，各第三线圈沿周向设置在永磁铁的外周并能与永磁铁相感应，各第三线圈与中央处理单元电连接。

优选地，所述第三线圈设置有四个且沿周向均匀分布在永磁铁的外周。

优选地，所述调速电源包括与中央处理单元电连接的数模转换模块、与数模转换模块电连接的信号放大模块，所述信号放大模块与第二线圈电连接。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机的控制方法，其特征在于：获取吸油烟机当前工作档位的电机转频b，在吸油烟机在当前工作档位状态下需要优化功能参数时，在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率，其中0＜k1＜1，k2＞1，并同时检测获取不同电源频率下的吸油烟机的功能参数，确定最优功能参数对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。

优选地，所述吸油烟机需要优化的功能参数包括噪音值、油烟浓度。

作为改进，在吸油烟机使用时，用户可以选择吸油烟机工作在最小噪音模式或者最小油烟浓度模式；

在电机工作时，判断用户是否选择最小噪音模式或者最小油烟浓度模式；

如果吸油烟需要工作在最小噪音模式，则在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率时，同时检测获取吸油烟机的噪音值，进而获取最小噪音值对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率；

如果吸油烟需要工作在最小油烟浓度模式，则在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率时，同时检测获取油烟浓度值，进而获取最小油烟浓度对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。

优选地，在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率的方法为：设置电源频率的调节次数阈值m，吸油烟机启动工作时，初始化电源频率的调节次数i＝0，调整调速电源的电源频率为(k1+i*a)b，其中a为每次的电源频率调节比例量，0＜a＜1-k1，每调整一次调速电源的电源频率，检测对应的吸油烟机的功能参数，同时对i进行累加计算，当i＝m时，确定最优功能参数对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的吸油烟机，在叶轮和蜗壳上设置能够相互感应的第一线圈和第二线圈，如此通过向第二线圈通入调速电流的方式来实现与第一线圈之间的相互感应，当第二线圈上的调速电流频率与叶轮的转频出现差值时，则对叶轮产生阻力或者动力，进而实现对电机负载的调整。如此在控制电机工作的参数不变的情况下，实现了对电机转速的调节，进而达到调整吸油烟机功能参数的目的。

本发明中的吸油烟机的控制方法通过调节调速电源的电源频率实现调节电机的负载大小，进而调节电机转速，使得在进风口和出风口条件固定不变时也能根据用户对油烟机的功能需要改变了吸油烟机中风机系统的工作状态，增强了吸油烟机对复杂情况的适应能力，大大提升了用户体验，提高产品使用舒适感。

附图说明

图1为本发明实施例中吸油烟机的立体剖视图。

图2为本发明实施例中吸油烟机中风机系统的剖视图。

图3为本发明实施例中电机的立体图。

图4为本发明实施例中吸油烟机的控制方法的流程图。

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至图3所示，本实施例中的吸油烟机，包括壳体以及设置在壳体内的中央处理单元、蜗壳1、叶轮2、电机3、转速检测组件4、第一线圈5、第二线圈6以及调速电源。

其中蜗壳1固定安装在壳体上。叶轮2整体呈环状并设在蜗壳1内，电机3对应于叶轮2的中心位置固定在蜗壳1上，并且电机3的转轴与叶轮2相连接，进而能够驱动叶轮2进行转动。中央处理单元与电机3电连接，中央处理单元根据吸烟机的设置控制程序，根据用户的控制命令对应的控制电机3进行工作。

转速检测组件4设置在电机3上并与中央处理单元电连接，本实施例中的转速检测组件4包括套设在电机3转轴上的固定环41、固定设置在固定环41上的永磁铁42以及设置在电机3的机壳上的至少两个第三线圈43，为了提高电机3转速的精度，本实施例中设置四个第三线圈43，四个第三线圈43沿周向均匀分布在永磁铁42的外周。各第三线圈43能与永磁铁42相感应，各第三线圈43与中央处理单元电连接。工作时，电机3转轴旋转时带动固定环41上的永磁铁42旋转，永磁铁42经过第三线圈43时在第三线圈43中将出现感应电流，中央处理单元通过计算两个相邻第三线圈43中感应电流的时间差即可计算获得电机3的实时转速，进而也能计算出电机3的转频。

第一线圈5沿周向设置在叶轮2一侧的侧面上，该第一线圈5的直径匹配于叶轮2的直径设置，不会影响叶轮2的正常工作。第二线圈6沿周向设置在蜗壳1的内侧壁上，该第二线圈6与第一线圈5相对设置，进而能与第一线圈5相感应，并且第二线圈6的直径与第一线圈5的直径相同。

调速电源用于为第二线圈6供电，该调速电源分别与第二线圈6、中央处理单元电连接。为了方便进行设置，该调速电源可以与中央处理单元集成设置在一块电路板上。该调速电源具体包括与中央处理单元电连接的数模转换模块、与数模转换模块电连接的信号放大模块，信号放大模块与第二线圈6电连接。中央处理单元用于产生调速所需的信号源，数模转换用于将中央处理单元输出的信号源数字信号转变为模拟信号，信号放大单元将输出的模拟信号放大成特定大小的电流输入第二线圈6。因为叶轮2随电机3转轴同步转动，所以电机3转频与叶轮2的转频相同。第二线圈6通入调速电流后，当调速电流频率小于电机3转频时，此时叶轮2上的第一线圈5因与第二线圈6之间相互感应而受到转动阻力，进而使得施加在电机3上负载加大，当调速电流频率大于电机3转频时，叶轮2上的第一线圈5因与第二线圈6之间相互感应受到转动动力，进而达到减小电机3上负载的目的。通过该调节过程可以通过控制调速电源输入至第二线圈6中的工作电源频率，即能调整电机3负载，进而在不改变吸油烟机功率的前提下，实现对电机3转速的调节。

相应这种结构的吸油烟机的控制方法为：获取吸油烟机当前工作档位的电机3转频b，在吸油烟机在当前工作档位状态下需要优化功能参数时，在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率，其中0＜k1＜1，k2＞1，并同时检测获取不同电源频率下的吸油烟机的功能参数，确定最优功能参数对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。吸油烟机的控制方法通过调节调速电源的电源频率实现调节电机3的负载大小，进而调节电机3转速，使得在进风口和出风口条件固定不变时也能根据用户对油烟机的功能需要改变了吸油烟机中风机系统的工作状态，增强了吸油烟机对复杂情况的适应能力，大大提升了用户体验，提高产品使用舒适感。

根据需要的优化的功能参数的不同，调节调速电源的电源频率范围[k1*b,k2*b]也可以不同。

在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率的方法为：设置电源频率的调节次数阈值m，吸油烟机启动工作时，初始化电源频率的调节次数i＝0，调整调速电源的电源频率为(k1+i*a)b，其中a为每次的电源频率调节比例量，0＜a＜1-k1，每调整一次调速电源的电源频率，检测对应的吸油烟机的功能参数，同时对i进行累加计算，当i＝m时，确定最优功能参数对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。根据需要的优化的功能参数的不同，对应采用的(k1+i*a)b可以相同，也可以不同。

本实施例中，吸油烟机需要优化的功能参数包括噪音值、油烟浓度。相应为吸油烟机设置最小噪音模式、最小油烟浓度模式，即在进风口和出风口条件固定不变时，在对电机3的输出功率不变的情况下，能够实现吸烟机在该状态下实现噪音最小或者油烟浓度最小。

如图4所示，如此该吸油烟机的控制方法具体包括以下步骤：

S1、用户选择设置吸油烟机的工作模式；

S2、启动吸油烟机，初始化调速电源的电源频率的调节次数i＝0，初始化电源频率的调节次数阈值m，对于最小噪音模式和最小油烟浓度模式可以设置相同的m值，也可以设置不同的m值，本实施例中，对于最小噪音模式和最小油烟浓度模式，m均为5；

S3、判断吸油烟机当前的工作模式，如果当前吸油烟机设置为最小噪音模式，则进行S4；如果当前吸油烟机设置为最小油烟浓度模式，则进行S9，如果未设置吸油烟机的工作模式，则进行S14；

S4、调节调速电源的电源频率为(0.9+i*0.05)b；

S5、利用吸油烟机中设置的噪音检测装置检测获取当前的噪音值并传送给中央处理单元；

S6、对i进行累加计算，即i＝i+1；

S7、判断i是否到达5，如果否则返回S4；如果是则进行S8；

S8、中央处理单元比价获取的各噪音值，将最低噪音值对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率，进而控制调速电源进行供电工作；

S9、调节调速电源的电源频率为(0.9+i*0.05)b；

S10、利用吸油烟机中设置的油烟浓度检测装置检测获取当前的油烟浓度值并传送给中央处理单元；

S11、对i进行累加计算，即i＝i+1；

S12、判断i是否到达5，如果否则返回S9；如果是则进行S13；

S13、中央处理单元比价获取的各油烟浓度值，将最低油烟浓度值对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率，进而控制调速电源进行供电工作；

S14、吸油烟机正常工作。

该吸油烟机的控制方法在外界条件固定不变时仍能实现电机3转速的调节，使吸油烟机中的风机系统工作在最佳状态，用户体验更佳。

Claims (10)

1.一种吸油烟机，包括中央处理单元、蜗壳(1)、设置在蜗壳(1)内的叶轮(2)以及与叶轮(2)驱动连接的电机(3)，所述中央处理单元与电机(3)电连接，其特征在于：

所述电机(3)上设置有与中央处理单元电连接的转速检测组件(4)，所述叶轮(2)一侧的侧面上沿周向设置有第一线圈(5)，所述蜗壳(1)上沿周向设置有能与第一线圈(5)相感应的第二线圈(6)；

还包括为第二线圈(6)供电的调速电源，所述调速电源分别与第二线圈(6)、中央处理单元电连接。

2.根据权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于：所述第二线圈(6)相对于第一线圈(5)设置在蜗壳(1)的内侧壁上。

3.根据权利要求2所述的吸油烟机，其特征在于：所述第二线圈(6)的直径与第一线圈(5)的直径相同。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的吸油烟机，其特征在于：所述转速检测组件(4)包括套设在电机(3)转轴上的固定环(41)、固定设置在固定环(41)上的永磁铁(42)以及设置在电机(3)的机壳上的至少两个第三线圈(43)，各第三线圈(43)沿周向设置在永磁铁(42)的外周并能与永磁铁(42)相感应，各第三线圈(43)与中央处理单元电连接。

5.根据权利要求4所述的吸油烟机，其特征在于：所述第三线圈(43)设置有四个且沿周向均匀分布在永磁铁(42)的外周。

6.根据权利要求1至3任一权利要求所述的吸油烟机，其特征在于：所述调速电源包括与中央处理单元电连接的数模转换模块、与数模转换模块电连接的信号放大模块，所述信号放大模块与第二线圈(6)电连接。

7.一种吸油烟机的控制方法，其特征在于：获取吸油烟机当前工作档位的电机(3)转频b，在吸油烟机在当前工作档位状态下需要优化功能参数时，在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率，其中0＜k1＜1，k2＞1，并同时检测获取不同电源频率下的吸油烟机的功能参数，确定最优功能参数对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：所述吸油烟机需要优化的功能参数包括噪音值、油烟浓度。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：在吸油烟机使用时，用户可以选择吸油烟机工作在最小噪音模式或者最小油烟浓度模式；

在电机(3)工作时，判断用户是否选择最小噪音模式或者最小油烟浓度模式；

如果吸油烟需要工作在最小噪音模式，则在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率时，同时检测获取吸油烟机的噪音值，进而获取最小噪音值对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率；

如果吸油烟需要工作在最小油烟浓度模式，则在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率时，同时检测获取油烟浓度值，进而获取最小油烟浓度对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。

10.根据权利要求7至9任一权利要求所述的控制方法，其特征在于：在[k1*b,k2*b]范围内调节调速电源的电源频率的方法为：设置电源频率的调节次数阈值m，吸油烟机启动工作时，初始化电源频率的调节次数i＝0，调整调速电源的电源频率为(k1+i*a)b，其中a为每次的电源频率调节比例量，0＜a＜1-k1，每调整一次调速电源的电源频率，检测对应的吸油烟机的功能参数，同时对i进行累加计算，当i＝m时，确定最优功能参数对应的电源频率作为调速电源的工作电源频率。

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