CN112087167B - 一种变频烟机的电机控制方法和变频烟机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于变频烟机技术领域,具体涉及一种变频烟机的电机控制方法和变频烟机。该控制方法包括如下步骤:变频烟机上电;将N个背压分别定义为N个档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,其中N为不小于3的正整数;将某一档位的标定电流In给定到电机,则电机以该档位对应的标定转速Vn为目标转速进行运转;检测电机稳定运转后的实际转速V;若当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn相同,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;反之,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行。本发明能够有效的解决目前的变频烟机存在的产品性能的一致性无法得到保证的问题。
Description
技术领域
本发明属于变频烟机技术领域,具体涉及一种变频烟机的电机控制方法和变频烟机。
背景技术
目前直流变频烟机多数采用智能功率模块(IPM)为其核心驱动IC,IPM具有可控制输出功率、输出电流的特点,IPM+MCU方案用在变频烟机上,可实现烟机在不同排烟管道压力下,自适应调节电机的功率、电流或转速,以达到顺利将油烟排出室外的目的。然而,已有IPM+MCU方案的软件控制方法基本呈线性特性,即排烟管内压力增加△Pa,则电机转速随之增加△V,存在一个线性斜率K=△Pa/△V。此方案的好处是电机可实现转速线性无级调节,弊端在于电机本身存在差异性,同批次不同电机采用同一个K值表现出来的最大静压和最大风量也存在差异(即在烟道较堵时,烟机输出的静压(即势能)不一致,在烟道不堵时,烟机输出的风量(即动能)不一致),导致烟机产品性能的一致性得不到保证。
发明内容
为了解决目前的变频烟机存在的产品性能的一致性无法得到保证的问题,本发明提供一种变频烟机的电机控制方法。
本发明还提供了一种采用上述电机控制方法进行电机控制的变频烟机。
本发明提供的一种变频烟机的电机控制方法,该方法包括如下步骤:
变频烟机上电;
将N个背压分别定义为N个档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,其中N为不小于3的正整数;
将某一档位的标定电流In给定到电机,则电机以该档位对应的标定转速Vn为目标转速进行运转;
检测电机稳定运转后的的实际转速V;
若当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn相同,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;反之,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行。
对本发明的变频烟机的电机控制方法的进一步改进之处在于,所述若当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn相同,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;反之,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
判断当前的实际转速V是否处于该档位所对应的标定转速Vn的偏移范围内;若是,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;若否,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行;
其中,偏移范围的下限值为该档位的标定转速Vn与转速阈值△V之差;偏移范围的上限值为该档位的标定转速Vn与转速阈值△V之和,30rpm≤△V≤70rpm。
对本发明的变频烟机的电机控制方法的进一步改进之处在于,△V满足:40rpm≤△V≤60rpm。
对本发明的变频烟机的电机控制方法的进一步改进之处在于,所述变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
若电机当前的实际转速V大于偏移范围的上限值;则变频烟机以低档位控制电机运行;
若电机当前的实际转速V小于偏移范围的下限值;则变频烟机以高档位控制电机运行。
对本发明的变频烟机的电机控制方法的进一步改进之处在于,所述变频烟机以该档位控制电机运行,具体包括:
将该档位对应的标定电流In给定到电机,电机以该档位对应的标定转速Vn为目标转速运行。
对本发明的变频烟机的电机控制方法的进一步改进之处在于,所述变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
将跳转后的档位所对应的标定电流In给定到电机,电机以跳转后的档位所对应的标定转速Vn为目标转速运行。
对本发明的变频烟机的电机控制方法的进一步改进之处在于,所述N=16,其中,第1个背压代表烟道为全堵状态时的背压,且第16个背压代表烟道为全开放状态时的背压。
对本发明的变频烟机的电机控制方法的进一步改进之处在于,所述检测电机稳定运转后的实际转速V,具体包括:
在时间阈值后,检测电机的实际转速V。
对本发明的变频烟机的电机控制方法的进一步改进之处在于,为电机预设限定转速V0,其中V0大于最大标定电流In所对应的电机转速上限阈值。
本发明还提供了一种变频烟机,包括烟机本体,及安装在烟机本体上的控制单元、检测单元和电流输出单元;
电流输出单元,用于将某一档位的标定电流In给定到电机;
检测单元,用于检测电机稳定运转后的实际转速V;
控制单元,用于控制烟机本体上电;
用于将N个背压对应状态定义N个档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,其中N为不小于3的正整数;、
用于控制电机以所述电流输出单元给定的标定电流In所对应的标定转速Vn为目标转速进行运转;
还用于判断当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn是否相同;若相同,则控制变频烟机继续以该档位控制电机运行;若不同,则控制变频烟机以跳档后的档位控制电机运行。
与现有技术相比,采用上述方案本发明的有益效果为:
因为本发明中,通过自定义每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,而每一档位又对应一个背压状态,所以设计师可以根据不同类型的变频烟机定义不同档位,进而能够保证变频烟机最大静压和最大风量达到标准;又因为本发明通过判断当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn是否相同,进而实现对电机的控制,这就使同一款电机变频板能够通用多款机型。
因为本发明的变频烟机采用的是上述的控制方法,所以本发明的变频烟机至少具有上述技术效果。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种变频烟机的电机控制方法的一种流程图;
图2是本发明实施例提供的一种变频烟机的电机控制方法的另一种流程图;
图3是本发明实施例提供的一种变频烟机的系统框图;
图4是本发明实施例提供的一种变频烟机的电机控制方法中的档位与标定电流、标定转速之间的对应关系表;
图5是变频烟机以图4中的标定参数运行时,变频烟机的部分性能曲线图;曲线B为风压与风量的关系图,其中横坐标代表风量,单位为m3/min;纵坐标代表风压,单位为Pa;曲线A为测试系统自动生成的曲线。
图中,1、控制单元;2、检测单元;3、电流输出单元。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点等,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体式地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供了一种变频烟机的电机控制方法,如图1所示,该方法包括如下步骤:
S1、变频烟机上电;
S2、将N个背压分别定义为N个档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,其中N为不小于3的正整数;
S3、将某一档位的标定电流In给定到电机,则电机以该档位对应的标定转速Vn为目标转速进行运转;
S4、检测电机稳定运转后的实际转速V;
S5、若当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn相同,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;反之,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行。
因为本实施例中,通过自定义每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,而每一档位又对应一个背压状态,所以设计师可以根据不同类型的变频烟机定义不同档位,进而能够保证变频烟机最大静压和最大风量达到标准;又因为本实施例通过判断当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn是否相同,进而实现对电机的控制,这就使同一款电机变频板能够通用多款机型。
进一步的,若当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn相同,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;反之,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
判断当前的实际转速V是否处于该档位所对应的标定转速Vn的偏移范围内;若是,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;若否,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行;
其中,偏移范围的下限值为该档位的标定转速Vn与转速阈值△V之差;偏移范围的上限值为该档位的标定转速Vn与转速阈值△V之和,30rpm≤△V≤70rpm。
优选的,△V满足:40rpm≤△V≤60rpm;优选的,△V=50rpm。
进一步的,变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
若电机当前的实际转速V大于偏移范围的上限值;则变频烟机以低档位控制电机运行;
若电机当前的实际转速V小于偏移范围的下限值;则变频烟机以高档位控制电机运行。
进一步的,变频烟机以该档位控制电机运行,具体包括:
将该档位对应的标定电流In给定到电机,电机以该档位对应的标定转速Vn为目标转速运行。
进一步的,所述变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
将跳转后的档位所对应的标定电流In给定到电机,电机以跳转后的档位所对应的标定转速Vn为目标转速运行。
进一步的,在国标测试中,模拟烟道从全堵到全开放状态(以下称为背压)总共分成16个状态,所以为了更好的契合国标测试,在本实施例中,N=16,第1个背压代表烟道为全堵状态时的背压,第16个背压代表烟道为全开放状态时的背压。
在本实施例中,将16个背压分别定义为16个档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,如图4所示。
在本实施例中,按照图4所述的标定参数运行后,变频烟机的性能曲线如图5所示,从图中可以看出,变频烟机的最大风量达到17.736m3/min;随着风量的减小,变频烟机的风压在逐渐增加,最终本实施例的变频烟机的最大静压达到909.618Pa,中间段曲线,即风量为9m3/min~14m3/min段的曲线,向内凹避免转速过高致噪音超标,进而验证本实施例的电机控制方法能够避免噪音。
进一步的,检测电机的实际转速V,具体包括:
在时间阈值后,检测电机的实际转速V,目的是确保检测得到的实际转速为电机稳定转动后的实际转速。时间阈值为提前预设在控制系统中的时间,例如可以为500ms。
进一步的,为电机预设限定转速V0,其中V0大于最大标定电流In所对应的电机转速上限阈值,目的是不给电机限定转速。
实施例2
本实施例提供了一种变频烟机,如图3所示,包括烟机本体,及安装在烟机本体上的控制单元1、检测单元2和电流输出单元3;
电流输出单元3,用于将某一档位的标定电流In给定到电机;
检测单元2,用于检测电机稳定运转后的实际转速V;
控制单元1,用于控制烟机本体上电;
用于将N个背压分别定义为N个档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,其中N为不小于3的正整数;、
用于控制电机以所述电流输出单元3给定的标定电流In所对应的标定转速Vn为目标转速进行运转;
还用于判断当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn是否相同;若相同,则控制变频烟机继续以该档位控制电机运行;若不同,则控制变频烟机以跳档后的档位控制电机运行。
优选的,控制单元1为单片机等;检测单元2为速度传感器。
下面结合实施例2的变频烟机,具体说明实施例1的变频烟机的电机控制方法,如图2所示:
控制单元1控制变频烟机上电;
控制单元1将16个背压分别定义为16个档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,如图4所示;
电流输出单元3将第9档位的标定电流I9给定到电机,控制单元1控制电机以9档位对应的标定转速V9为目标转速进行运转;
在时间阈值(500ms)后,检测单元2检测电机稳定运转后的实际转速V;
控制单元1判断实际转速V是否满足:V>V9+△V,其中△V=50rpm;
若是,则变频烟机以8档位控制电机运行;
若否,则判断实际转速V是否满足:V<V9-△V,其中△V=50rpm;若是,则变频烟机以10档位控制电机运行;若否,则变频烟机继续以9档位控制电机运行。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的母体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种变频烟机的电机控制方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
变频烟机上电;
将N个背压分别定义为N个档位,根据不同类型的变频烟机定义不同档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,其中N为不小于3的正整数;
将某一档位的标定电流In给定到电机,则电机以该档位对应的标定转速Vn为目标转速进行运转;
检测电机稳定运转后的实际转速V;
若当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn相同,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;反之,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
判断当前的实际转速V是否处于该档位所对应的标定转速Vn的偏移范围内;若是,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;若否,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行;
其中,偏移范围的下限值为该档位的标定转速Vn与转速阈值△V之差;偏移范围的上限值为该档位的标定转速Vn与转速阈值△V之和,30rpm≤△V≤70rpm;
所述变频烟机以该档位控制电机运行,具体包括:
将该档位对应的标定电流In给定到电机,电机以该档位对应的标定转速Vn为目标转速运行;
所述变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
将跳转后的档位所对应的标定电流In给定到电机,电机以跳转后的档位所对应的标定转速Vn为目标转速运行;
其中,为电机预设限定转速V0,其中V0大于最大标定电流In所对应的电机转速上限阈值。
2.根据权利要求1所述的变频烟机的电机控制方法,其特征在于,△V满足:40rpm≤△V≤60rpm。
3.根据权利要求1所述的变频烟机的电机控制方法,其特征在于,所述变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
若电机当前的实际转速V大于偏移范围的上限值;则变频烟机以低档位控制电机运行;
若电机当前的实际转速V小于偏移范围的下限值;则变频烟机以高档位控制电机运行。
4.根据权利要求1-3任一项所述的变频烟机的电机控制方法,其特征在于,所述N=16,其中,第1个背压代表烟道为全堵状态时的背压,且第16个背压代表烟道为全开放状态时的背压。
5.根据权利要求1-3任一项所述的变频烟机的电机控制方法,其特征在于,所述检测电机稳定运转后的实际转速V,具体包括:
在时间阈值后,检测电机的实际转速V。
6.一种变频烟机,特征在于,包括烟机本体,及安装在烟机本体上的控制单元(1)、检测单元(2)和电流输出单元(3);
电流输出单元(3),用于将某一档位的标定电流In给定到电机;
检测单元(2),用于检测电机稳定运转后的实际转速V;
控制单元(1),用于控制烟机本体上电;
用于将N个背压分别定义为N个档位,根据不同类型的变频烟机定义不同档位,标定电机在每个档位所对应的标定电流In和标定转速Vn,其中N为不小于3的正整数;
用于控制电机以所述电流输出单元(3)给定的标定电流In所对应的标定转速Vn为目标转速进行运转;
还用于判断当前的实际转速V与该档位对应的标定转速Vn是否相同;若相同,则控制变频烟机继续以该档位控制电机运行;若不同,则控制变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
判断当前的实际转速V是否处于该档位所对应的标定转速Vn的偏移范围内;若是,则变频烟机继续以该档位控制电机运行;若否,则变频烟机以跳档后的档位控制电机运行;
其中,偏移范围的下限值为该档位的标定转速Vn与转速阈值△V之差;偏移范围的上限值为该档位的标定转速Vn与转速阈值△V之和,30rpm≤△V≤70rpm;
所述变频烟机以该档位控制电机运行,具体包括:
将该档位对应的标定电流In给定到电机,电机以该档位对应的标定转速Vn为目标转速运行;
所述变频烟机以跳档后的档位控制电机运行,具体包括:
将跳转后的档位所对应的标定电流In给定到电机,电机以跳转后的档位所对应的标定转速Vn为目标转速运行;
其中,为电机预设限定转速V0,其中V0大于最大标定电流In所对应的电机转速上限阈值。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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