CN112994543B - 直流有刷电机转速的控制方法及系统、存储介质、吹风机 - Google Patents

直流有刷电机转速的控制方法及系统、存储介质、吹风机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种直流有刷电机转速的控制方法,该方法通过设定吹风机的控制电路中电机的控制周期;配置若干交流半波中电机导通半波数,以控制控制电路中电机的供电电压。本发明提供一种直流有刷电机转速的控制系统、存储介质、吹风机。本发明的控制方法包括设定吹风机的控制电路中电机的控制周期,通过配置控制周期中电机导通半波数,以控制电机的供电电压;该控制方法使得吹风机在不同的市电电压下维持一个比较恒定的转速,提高出风机转速的稳定性,降低吹风机运行时候产生的噪声同时延长吹风机的使用寿命。

Description

直流有刷电机转速的控制方法及系统、存储介质、吹风机
技术领域
本发明涉及吹风机转速控制领域,尤其涉及一种直流有刷电机转速的控制方法。
背景技术
目前,现有大部分有刷吹风机无法根据市电电压来调整转速,会根据市电同步而有比较大的转速变化。市电电压越高转速越高,市电电压越低转速越低,无法让转速比较好的恒定在一定范围。当市电电压高于正常对应转速偏高,长时间的工作会降低电机的使用寿命,噪声也会明显提高。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种直流有刷电机转速的控制方法。
本发明通过控制电机在多个交流半波中的导通半波数,以稳定电机的转速。
本发明提供一种直流有刷电机转速的控制方法,包括如下步骤:
设定吹风机的控制电路中电机的控制周期;其中,所述控制周期包括若干交流半波;
配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压;其中,所述电机导通半波数为所述若干交流半波中电机导通的半波数量。
优选地,在步骤配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压中,还包括:
确定所述电机导通半波数与所述供电电压的关系;根据二者的关系配置所述若干交流半波中的电机导通半波数的数量。
优选地,所述确定所述电机导通半波数与所述供电电压的关系,包括:所述控制电路中的发热丝与所述电机串联,所述供电电压用于给所述发热丝与所述电机供电;所述电机导通半波数n的公式为:
Figure BDA0003027537090000021
其中,Rm为所述发热丝的电阻,Rh为所述电机的电阻,Vms为所述电机两端的电压,Ac为所述控制电路的供电电压,m为所述电机的控制周期中包含的半波数;其中,所述电机两端的电压为实测值。
优选地,在步骤配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压中,还包括:
通过温度传感器获取吹风机的温度,以获取当前电机的功率;其中,所述温度传感器用于检测吹风机的出风口处的温度。
优选地,在步骤通过温度传感器获取吹风机的温度,以获取当前电机的功率中,包括:
当获取的所述当前电机的功率在设定阈值范围内,则维持当前的所述导通半波数的数量;
当获取的所述当前电机的功率大于设定阈值范围时,则降低所述导通半波数的数量;
当获取的当前电机的功率小于设定阈值范围时,则升高所述导通半波数的数量。
优选地,在步骤配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压之后,还包括:
在确定所述导通半波数的数量后,将若干个所述电机导通半波数分散至所述控制周期中。
本发明还提供一种直流有刷电机转速的控制系统,包括设定模块与控制模块;其中,
所述设定模块,被配置用于设定吹风机的控制电路中电机的控制周期;其中,所述控制周期包括若干交流半波;
所述控制模块,被配置用于配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压。
优选地,还包括分散模块;其中,
所述分散模块,被配置用于在确定所述导通半波数的数量后,执行将若干个所述电机导通半波数分散至所述控制周期中;
所述控制模块包括获取单元与判断单元;其中,
所述获取单元,被配置用于通过温度传感器获取吹风机的温度,以获取当前电机的功率;其中,所述温度传感器用于检测吹风机的出风口处的温度;
所述判断单元,被配置用于当获取的所述当前电机的功率在设定阈值范围内,则维持当前的所述导通半波数的数量;
当获取的所述当前电机的功率大于设定阈值范围时,则降低所述导通半波数的数量;
当获取的当前电机的功率小于设定阈值范围时,则升高所述导通半波数的数量。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行一种直流有刷电机转速的控制方法。
本发明还提供一种吹风机,包括吹风机本体与电子设备,所述电子设备包括:处理器;存储器;以及程序,其中所述程序被存储在所述存储器中,并且被配置成由处理器执行,所述程序包括用于执行一种直流有刷电机转速的控制方法;所述吹风机本体包括用于驱动风叶转动的电机。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明公开了一种直流有刷电机转速的控制方法及系统、存储介质、设备、吹风机,该控制方法包括设定吹风机的控制电路中电机的控制周期,通过配置控制周期中电机导通半波数,以控制电机的供电电压;该控制方法使得吹风机在不同的市电电压下维持一个比较恒定的转速,提高出风机转速的稳定性,降低吹风机运行时候产生的噪声同时延长吹风机的使用寿命。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明的一种直流有刷电机转速的控制方法的流程图;
图2为本发明的一种直流有刷电机转速的控制方法的一个实施例的流程图;
图3为本发明的一种直流有刷电机转速的控制系统的模块图;
图4为本发明的一种吹风机的整体结构图。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供一种直流有刷电机转速的控制方法,如图1、图2所示,包括如下步骤:
S1、设定吹风机的控制电路中电机的控制周期;其中,控制周期包括若干交流半波。在一个实施例中,风机控制原理是控制风机电路在市电过零点是否导通来控制风机的开关与转速大小;最小的控制精度为一个交流半波。为了精确的调整风机转速,设定风机的一个控制周期包括若干交流半波,比如:一个控制周期设置有80个交流半波。
S2、配置若干交流半波中电机导通半波数,以控制控制电路中电机的供电电压;其中,所述电机导通半波数为所述若干交流半波中电机导通的半波数量。在一个实施例中,确定所述电机导通半波数与供电电压的关系;根据二者的关系配置若干交流半波中的电机导通半波数的数量。具体的,吹风机的控制电路包括由电机与一个发热丝串联,其中,电机的恒功率,由于电机电阻不变,可以等效为电机两端电压不变;该控制电路中的发热丝的电阻也认为是固定不变的。
根据控制电路我们得出电机两端电压与交流的关系公式:
电机两端电压=供电电压*电机电阻/(电机电阻+发热丝电阻),通过公式表达如下:
Figure BDA0003027537090000051
其中,Vm代表电机两端的电压,Rh为电机的电阻,Rm为发热丝电阻,Ac为市电电压即电机的供电电压。
比如:吹风机的控制周期设置有80个交流半波,则对应的每个交流半波在电机上的输出电压的公式为:
Figure BDA0003027537090000052
其中,Vm代表电机两端的电压,Rh为电机的电阻,Rm为发热丝电阻,Vm/80为电机在每个交流半波上的输出电压。
需要说明的是:电机的标准转速在220V电压下测得,对应的电机两端电压为Vms;应当理解为,电机两端的电压可通过实时检测获得电压值即电压值为一个常数。
具体地的表达电机两端的电压的公式为:
Figure BDA0003027537090000061
其中,Vms为电机两端的电压,Rh为电机的电阻,Rm为发热丝电阻,Ac为市电电压即电机的供电电压,n为风机在80个半波周期内的导通半波数。
需要说明的是,吹风机的控制电路中电机的控制周期包括的交流半波的数量可根据具体情况进行设定,在上述公式中通过m来表达,公式如下:
Figure BDA0003027537090000062
其中,m为一个控制周期内包括的交流半波的数量。
将上述公式进行转换下,公式如下:
Figure BDA0003027537090000063
其中,Vms为实时检测的电压值故此数值为一个常数,电机的电阻、发热丝电阻都为定值,故在该公式中只有n与Ac为变值。在本实施例中,通过调节控制n的值以稳定Ac的值,即通过调节控制一个控制周期中的导通半波数的数量来稳定市电电压即电机的供电电压值,以稳定风机的转速降低吹风机运行时产生的噪声。
需要说明的是:m即一个控制周期内的半波数,在步骤S1中设定以后,在后续的各个周期中将统一按照步骤S1中设定的值进行控制,不发生改变;故在上述公式中m也是一个常数。
在一个实施例中,通过温度传感器获取吹风机的温度,以获取当前电机的功率,根据当前电机的功率来确定若干半波中的电机导通半波数;其中,优选地温度传感器用于检测吹风机的出风口处的温度。需要说明的是,还可以通过其他方式获取电机的功率,比如直接通过检测仪器检测等,都在本发明的保护范围内。
具体地,当获取的当前电机的功率在设定阈值范围内,则维持当前的导通半波数的数量;
当获取的当前电机的功率大于设定阈值范围时,则降低导通半波数的数量;
当获取的当前电机的功率小于设定阈值范围时,则升高导通半波数的数量。
当温度传感器检测到的出风口处的温度过高,则吹风机的电机会降低其功率;相反当出风口处的温度较低,则吹风机的电机会升高其功率。故吹风机的电机的功率与温度传感器检测到出风口的温度具有对应的关系。具体的,温度传感器将检测的温度反馈给MCU控制单元,MCU根据接收的温度数据进行处理,MCU获取接收的温度数据所对应的电机的功率,当获取的当前的电机功率大于设定阈值范围,则降低导通半波数的数量即电机功率;当获取的当前的电机功率小于设定阈值范围,则升高导通半波数的数量;当获取的当前的电机功率在设定阈值范围时,则维持导通半波数的数量。
在步骤S2之后还包括步骤:
S3、在确定导通半波数的数量后,将若干个电机导通半波数分散至控制周期中。在确定步骤S2中的n值后,将n值分散至控制周期即m个半波中。具体地,分散的方式可选择将n个导通半波数均匀分布至m个半波中;作为可替换的,也可将n个导通半波数随机分布至m个半波中。
需要说明的是:在一个控制周期中,控制的交流半波的数量越大,则电机的电压控制的越稳定;但同时控制资源占用比也比较大。故在一个控制周期内根据具体情况选择合适的交流半波数量。
本发明还提供一种直流有刷电机转速的控制系统,如图3所示,包括设定模块与控制模块;其中,
所述设定模块,被配置用于设定吹风机的控制电路中电机的控制周期;其中,所述控制周期包括若干交流半波;
所述控制模块,被配置用于配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压。
优选地,还包括分散模块;其中,
所述分散模块,被配置用于在确定所述导通半波数的数量后,执行将若干个所述电机导通半波数分散至所述控制周期中;
所述控制模块包括获取单元与判断单元;其中,
所述获取单元,被配置用于通过温度传感器获取吹风机的温度,以获取当前电机的功率;其中,所述温度传感器用于检测吹风机的出风口处的温度;
所述判断单元,被配置用于当获取的所述当前电机的功率在设定阈值范围内,则维持当前的所述导通半波数的数量;
当获取的所述当前电机的功率大于设定阈值范围时,则降低所述导通半波数的数量;
当获取的当前电机的功率小于设定阈值范围时,则升高所述导通半波数的数量。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行一种直流有刷电机转速的控制方法。
本发明还提供一种吹风机,如图4所示,包括吹风机本体100与电子设备,所述电子设备包括:处理器;存储器;以及程序,其中所述程序被存储在所述存储器中,并且被配置成由处理器执行,所述程序包括用于执行一种直流有刷电机转速的控制方法;所述吹风机本体100包括用于驱动风叶转动的电机130。
吹风机本体100包括电机130、发热丝120、电机130驱动的风叶140、壳体,电机130用于驱动风叶140旋转,壳体的出风口110处设置有温度传感器160,温度传感器160用于检测出风口110处的温度,选择开关150用于调节吹风机的运行模式。
本发明公开了一种直流有刷电机转速的控制方法及系统、存储介质、设备、吹风机,该控制方法包括设定吹风机的控制电路中电机的控制周期,通过配置控制周期中电机导通半波数,以控制电机的供电电压;该控制方法使得吹风机在不同的市电电压下维持一个比较恒定的转速,提高出风机转速的稳定性,降低吹风机运行时候产生的噪声同时延长吹风机的使用寿命。
以上,仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明;但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种直流有刷电机转速的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
设定吹风机的控制电路中电机的控制周期;其中,所述控制周期包括若干交流半波;
配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压;其中,所述电机导通半波数为所述若干交流半波中电机导通的半波数量;
在步骤配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压中,还包括:
确定所述电机导通半波数与所述供电电压的关系;根据二者的关系配置所述若干交流半波中的电机导通半波数的数量;
所述确定所述电机导通半波数与所述供电电压的关系,包括:
所述控制电路中的发热丝与所述电机串联,所述供电电压用于给所述发热丝与所述电机供电;所述电机导通半波数n的公式为:
Figure FDA0003587796730000011
其中,Rm为所述发热丝的电阻,Rh为所述电机的电阻,Vms为所述电机两端的电压,Ac为所述控制电路的供电电压,m为所述电机的控制周期中包含的半波数;其中,所述电机两端的电压为实测值。
2.如权利要求1所述的一种直流有刷电机转速的控制方法,其特征在于,在步骤配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压中,还包括:
通过温度传感器获取吹风机的温度,以获取当前电机的功率;其中,所述温度传感器用于检测吹风机的出风口处的温度。
3.如权利要求2所述的一种直流有刷电机转速的控制方法,其特征在于,在步骤通过温度传感器获取吹风机的温度,以获取当前电机的功率中,包括:
当获取的所述当前电机的功率在设定阈值范围内,则维持当前的所述导通半波数的数量;
当获取的所述当前电机的功率大于设定阈值范围时,则降低所述导通半波数的数量;
当获取的当前电机的功率小于设定阈值范围时,则升高所述导通半波数的数量。
4.如权利要求1所述的一种直流有刷电机转速的控制方法,其特征在于,在步骤配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压之后,还包括:
在确定所述导通半波数的数量后,将若干个所述电机导通半波数分散至所述控制周期中。
5.一种直流有刷电机转速的控制系统,所述直流有刷电机转速的控制系统用于执行如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,包括设定模块与控制模块;其中,
所述设定模块,被配置用于设定吹风机的控制电路中电机的控制周期;其中,所述控制周期包括若干交流半波;
所述控制模块,被配置用于配置所述若干交流半波中电机导通半波数,以控制所述控制电路中电机的供电电压。
6.如权利要求5所述的一种直流有刷电机转速的控制系统,其特征在于,还包括分散模块;其中,
所述分散模块,被配置用于在确定所述导通半波数的数量后,执行将若干个所述电机导通半波数分散至所述控制周期中;
所述控制模块包括获取单元与判断单元;其中,
所述获取单元,被配置用于通过温度传感器获取吹风机的温度,以获取当前电机的功率;其中,所述温度传感器用于检测吹风机的出风口处的温度;
所述判断单元,被配置用于当获取的所述当前电机的功率在设定阈值范围内,则维持当前的所述导通半波数的数量;
当获取的所述当前电机的功率大于设定阈值范围时,则降低所述导通半波数的数量;
当获取的当前电机的功率小于设定阈值范围时,则升高所述导通半波数的数量。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行如权利要求1-4中任一项所述的方法。
8.一种吹风机,其特征在于,包括吹风机本体与电子设备,所述电子设备包括:处理器;存储器;以及程序,其中所述程序被存储在所述存储器中,并且被配置成由处理器执行,所述程序包括用于执行如权利要求1-4中任一项所述的方法;所述吹风机本体包括用于驱动风叶转动的电机。
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