一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法，包括有控制器，所述控制器连接有用于用户输入初始风量Qu的用户控制面板、用于检测电机实际转速n的转速传感器、用于检测电机实际电流i的电流传感器、用于存储在转速N、电流I、静压P、风量Q等数据的存储器，其中风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例。通过判断风量Q是否在差值范围△Q，对实际转速N进行调整从而改变风量Q达到油烟机的恒风量输出。
【专利说明】一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法
[【技术领域】]
[0001]本发明涉及一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法。
[【背景技术】]
[0002]现有吸油烟机的风量标称虽然比较大，但由于安装后运行时，油烟机的风量会随管道阻力变化而发生变化，当管网阻力增大时，油烟机风量会减小，但由于现有技术没有恒定流量的装置，即使有压力补偿，也是很粗略的估算，效果不是很好，造成油烟无法排除干净。
[0003]另外现在虽然在发展一种是基于风速检测，或者压力检测的油烟机，通过计算来控制电机转速，达到控制流量的目的。但这种方案需要传感器安装在风道系统中。吸油烟机油脂比较多，这种传感器裸露在风道中，容易被油脂沾污而失效。
[
【发明内容】
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[0004]本发明克服了上述技术的不足，提供了一种输出恒风量的油烟机控制系统及其控制方法，通过判断风量Q是否在差值范围Λ Q，对实际转速N进行调整从而改变风量Q达到油烟机的恒风量输出。
[0005]为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案:
[0006]一种输出恒风量的油烟机控制系统，包括有控制器1，所述控制器I连接有用于用户输入初始风量Qu的用户控制面板2、用于检测电机实际转速η的转速传感器3、用于检测电机实际电流i的电流传感器4、用于存储在转速N、电流1、静压P、风量Q等数据的存储器5，其中风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例，通过控制器I设定差值范围Λ Q，根据初始风量为Qu，静压为O时，查询存储器5得到转速N，通过转速传感器3调整电机实际转速为n=N，以及通过电流传感器4检测当实际转速n=N时的实际电流i，根据实际转速n=N与实际电流i查询存储器5得到风量为Q，所述控制器I判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围Λ Q内，当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围Λ Q内时，维持电机以实际转速η=Ν运转，当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围AQ内时，调整电机实际转速为η=Ν+Ν'或η=Ν-Ν'来改变风量Q，直到风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围Λ Q内，其中K为常量。
[0007]所述差值范围为-0.1 X QmVmin <Δ Q < 0.1 X Qm3/min。
[0008]一种输出恒风量的油烟机控制方法，其步骤如下:
[0009]步骤一、预先测试该油烟机系统在不同转速下的具体的风量Q值、静压P值，以及电流I值，并把该值输入到存储器5中，其它恒定转速η的特性曲线可以根据风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例来计算得到，并存储在数据存储器中；
[0010]步骤二、设定差值范围Λ Q，输入初始风量Qu ；
[0011]步骤三、根据初始风量值为Qu、静压Ρ=0，查询存储器5得到转速N，并通过转速传感器3调整电机的实际转速为n=N ；
[0012]步骤四、当电机实际转速n=N时，电流传感器4检测电机实际电流i ;
[0013]步骤五、根据实际转速η与实际电流i，查询存储器5得到风量Q、静压P，并判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围Λ Q内；
[0014]步骤六、当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围Λ Q内时，维持电机实际转速以η=Ν运转；
[0015]步骤七、当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围Λ Q内时，且Q < Qu时，通过转速传感器3提高电机实际转速为η=Ν+Ν'，执行步骤五，其中N'为常量；
[0016]步骤八、当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围Λ Q内时，且Q > Qu时，通过转速传感器3降低电机实际转速为N=N-Ni，执行步骤五，其中N'为常量。
[0017]所述转速N的范围为Or/min < η < 1500r/min,电流I的范围为OA < i < 5A,静压P的范围为OPa < P < 450Pa，风量Q的范围为0m3/min < q < 30m3/min
[0018]所述初始风量Qu的取值范围为0m3/min < Qu < 25m3/min。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]1、本发明方便用户调节所需风量，更贴近用户的实际应用。
[0021]2、本发明即使在管网阻力发生变化，即油烟机外部阻力发生变化时，也能稳定用户所需的排风量，吸净油烟。
[0022]3、本发明通过检测电机转速以及电机电流来调整电机风量，更准确地将风量调节到用户所需风量，误差小。
[【专利附图】
【附图说明】]
[0023]图1为本发明的结构示意图；
[0024]图2为本发明的流程图；
[0025]图3为本发明的风量、电流和转速的关系图；
[0026]图4为本发明的风量、静压和转速的关系图。
[【具体实施方式】]
[0027]下面结合附图与本发明的实施方式作进一步详细的描述:
[0028]如图1所示，一种输出恒风量的油烟机控制系统，包括有控制器I，所述控制器I连接有用于用户输入初始风量Qu的用户控制面板2、用于检测电机实际转速η的转速传感器
3、用于检测电机实际电流i的电流传感器4、用于存储在转速N、电流1、静压P、风量Q等数据的存储器5，其中风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例，通过控制器I设定差值范围Λ Q，根据初始风量为Qu，静压为O时，查询存储器5得到转速N，通过转速传感器3调整电机实际转速为n=N，以及通过电流传感器4检测当实际转速n=N时的实际电流i，根据实际转速n=N与实际电流i查询存储器5得到风量为Q，所述控制器I判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围Λ Q内，当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围Λ Q内时，维持电机以实际转速η=Ν运转，当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围AQ内时，调整电机实际转速为n=N+N'或Ii=N-Ni来改变风量Q，直到风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围Λ Q内，其中N'为常数。[0029]所述差值范围为-0.l*Qm3/min <Δ Q < 0.l*Qm3/min。
[0030]一种输出恒风量的油烟机控制方法，其步骤如下:
[0031]第一步、预先测试该油烟机系统在不同转速下的具体的风量Q值、静压P值，以及电流I值，并把该值输入到存储器5中，由于第一步测试的数据量有限，其它恒定转速η的特性曲线得到方法为:首先测试在某一恒定转速η下风量q与静压P的特性曲线，以及在某一恒定转速η下风量q与电流i的特性曲线，其它恒定转速η的特性曲线可以根据风量与转速成比例，静压与转速的平方成比例，电流与转速的三次方成比例来计算得到，并存储在数据存储器中，其中此处电流为折算电机效率后的电流；
[0032]第二步、设定差值范围Λ Q，输入初始风量Qu ；
[0033]第三步、根据初始风量值为Qu、静压P=0，查询存储器(5)得到转速N，并通过转速传感器3调整电机的实际转速为n=N ；
[0034]第四步、当电机实际转速n=N时，电流传感器4检测电机实际电流i ;
[0035]第五步、根据实际转速η与实际电流i，查询存储器5得到风量Q、静压P，并判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围Λ Q内；
[0036]第六步、当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围Λ Q内时，维持电机实际转速以η=Ν运转；
[0037]第七步、当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围Λ Q内时，且Q< Qu时，通过转速传感器3提高电机实际转速为n=N+N'，执行第五步，其中N'为常量；
[0038]第八步、当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围Λ Q内时，且Q> Qu时，通过转速传感器3降低电机实际转速为N=N-Ni，执行第五步，其中N'为常量。
[0039]所述转速N的范围为Or/min < η < 1500r/min,电流I的范围为OA < i < 5A,静压P的范围为OPa < P < 450Pa，风量Q的范围为0m3/min < q < 30m3/min
[0040]所述初始风量Qu的取值范围为0m3/min < Qu < 25m3/min。
[0041]当用户输入某一个初始风量值Qu时，控制器I根据风量值Qu且静压P=0，查询存储器5中的转速N，控制器I通过增加或者减少一个转速常量N'的迭代运算，来调整实际转速n，改变风量Q，使风量Q与初始风量Qu之间的差值小于10%，风量Q与初始风量Qu的误差以《GB/T17713-2011吸油烟机》中5.3.2所规定风量的实测值与明示值的允差不超过明示值的10%为依据，实际操作可以用小于10%的任何值作为差值变量。
[0042]其中，还能通过如下方式调整实际转速N，使风量Q与初始风量Qu之间的差值小于10%。
[0043]1、根据初始风量为Qu、静压P=O时，查询存储器5得到转速Nu，设定转速N'转速Nu的百分比常数，N'的取值范围为5%XNu < N' < 10%XNu。控制器I通过N +N'或N — N'迭代运算调整电机的实际转速n，从而改变风量Q，使初始风量为Qu与风量Q之间的差值小于10%。
[0044]2、通过根据风机相似原理Qu/Q=n/Nu,控制器I根据初始风量为Qu、静压P=为O时，查询存储器5得到转速Nu，调整电机实际转速为n=Nu，当电机实际转速为n=Nu时，风量为Q，因此根据风机相似原理中风量与转速成正比，已知初始风量Qu、电机实际转速n=Nu、风量Q，因此得出风量Q要达到初始风量Qu时，电机所需要达到的电机实际转速值η。
[0045]3、根据初始风量为Qu、静压P=O时，查询存储器5得到转速Nu，通过管网阻力特性曲线P=KQ2，K为常数，将电机实际转速调整为n=Nu ;当电机实际转速为n=Nu时，查询存储器5得到风量Q和静压P，计算得出K=P/Q2 ;因此当风量为Qu时，得到静压Pu=PQu2/Q2 ;当静压为Pu=P QuVQ2时，查询存储器5中的对应转速为N ；当电机实际转速n=N时，得到风量为Q，并判断初始风量Qu与风量Q的差值，判断初始风量Qu与风量Q的差值是否小于10%。当判断初始风量Qu与风量Q的差值是否小于10%时，维持转速N运转，否则以初始风量为Q循环执行本方法，直到初始风量Qu与风量Q的差值小于10%。
【权利要求】
1.一种输出恒风量的油烟机控制系统，其特征在于:包括有控制器(1)，所述控制器(I)连接有用于用户输入初始风量Qu的用户控制面板(2)、用于检测电机实际转速η的转速传感器(3 )、用于检测电机实际电流i的电流传感器(4 )、用于存储在转速N、电流1、静压P、风量Q等数据的存储器(5)，其中风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例，通过控制器(I)设定差值范围Λ Q，根据初始风量为Qu，静压为O时，查询存储器(5)得到转速N，通过转速传感器(3)调整电机实际转速为n=N，以及通过电流传感器(4)检测当实际转速n=N时的实际电流i，根据实际转速n=N与实际电流i查询存储器(5)得到风量为Q，所述控制器(I)判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围Λ Q内，当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围Λ Q内时，维持电机以实际转速n=N运转，当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围Λ Q内时，调整电机实际转速为n=N+f或Ii=N-Ni来改变风量Q，直到风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围Λ Q内，其中N'为常量。
2.根据权利要求1所述的一种输出恒风量的油烟机控制系统，其特征在于所述差值范围为-0.1XQmVmin <Δ Q < 0.1 X QmVmin。
3.一种输出恒风量的油烟机控制方法，其步骤如下: a)预先测试该油烟机系统在不同转速下的具体的风量Q值、静压P值，以及电流I值，并把该值输入到存储器(5)中，其它恒定转速η的特性曲线可以根据风量与转速成正比例，静压与转速的平方成正比例，电流与转速的三次方成正比例来计算得到，并存储在数据存储器中； b)设定差值范围ΛQ，输入初始风量Qu ； c )根据初始风量值为Qu、静压P=O，查询存储器(5 )得到转速N，并通过转速传感器(3 )调整电机的实际转速为η=Ν; d)当电机实际转速n=N时，电流传感器(4)检测电机实际电流i; e)根据实际转速η与实际电流i，查询存储器(5)得到风量Q、静压P，并判断风量Q与初始风量Qu的差值是否在差值范围Λ Q内； f)当风量Q与初始风量Qu的差值在差值范围ΛQ内时，维持电机实际转速以n=N运转； g)当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围ΛQ内时，且Q < Qu时，通过转速传感器(3)提高电机实际转速为η=Ν+Ν'，执行步骤e，其中N'为常量； h)当风量Q与初始风量Qu的差值不在差值范围ΛQ内时，且Q > Qu时，通过转速传感器(3)降低电机实际转速为N=N-N'，执行步骤e，其中N'为常量。
4.根据权利要求3所述的一种输出恒风量的油烟机控制方法，其特征在于所述转速N的范围为Or/min < η < 1500r/min,电流I的范围为OA < i < 5A，静压P的范围为OPa < p< 450Pa,风量 Q 的范围为 0m3/min < q < 30m3/min。
5.根据权利要求3所述的一种输出恒风量的油烟机控制方法，其特征在于所述初始风量 Qu 的取值范围为 0m3/min < Qu < 25m3/min。
【文档编号】F24C15/20GK103574725SQ201310582777
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】黄启均, 文士胜, 闫旺 申请人:中山华帝燃具股份有限公司