专利名称：抽油烟机节能降噪控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种抽油烟机节能降噪控制系统，尤其是宾馆、酒店、餐馆等大 型厨房抽油烟机系统的节能降噪控制系统。
背景技术：
抽油烟机是一个时变性的动态系统，其运行工况受季节变化、环境条件、生意好 坏、宴席情况等诸多因素的综合影响，是随时变化的，且始终处于波动之中。现有抽油烟机 电机在实际使用当中，不论需要的排气量多与少，一般都是以设计时的最高转速运行，很少 与现场条件要求完全匹配。目前所采用的调节方法大部分是改变档板角度与阀门开度。这 种调节方式会使设备的效率大大下降，造成极大的电能浪费；同时设备振动大噪声大，很容 易造成风机及阀门的损坏，增加维护成本。而且目前市面上现有的油烟机还有不可实时排 油、无法检测油烟大小、噪音大、容易积累油污等诸多问题。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种抽油烟机节能降噪控制 系统，所述系统依据现代自动化控制技术、变频节能技术和油烟控制技术而综合设计完成。本系统节能降噪基本原理由于传统抽油烟机电机的功率为最大油烟量而设置， 并且频率固定不变，则任何时段电机的耗能量不变。而在炒菜和备菜过程中油烟量和高峰 时段不同，大部分时段需要的抽油烟量在最大功率之下，传统抽油烟机无法判断油烟量也 无法自动控制输出频率。而使用本系统后，抽油烟机电机的频率随油烟量的大小动态变化， 需要多少风量就输出多少功率，这样大大的节约了电能，而且通过变频技术可以使电机工 作在非共振点从而降低噪音，另外本系统的去谐波、软启动的功能也能产生节能效果；由于 风量根据需求量动态变化，这样就满足了抽油烟的效果不会因为风力不足而产生积累油污 的问题。电机转速与电机功率有如下关系Q1/Q2 = nl/n2，H1/H2 = (nl/n2)2，P1/P2 = (nl/n2)3。其中，Q为电机送风量，H为电机送风时管道内的风压，P为电机轴功率，η为电 机转速。当厨房的油烟较小时，实际需要的抽风量也相应较小。用变频器降低电动机转速， 电机的输入功率也相应的减少。如风量减少到80%，转速也下降到80%，其轴功率则下降 到额定功率的51. 2% (即0. 83)，此时节能48. 8% ；若风量下降到50%，轴功率将下降到额 定功率的12.5% (即0.53)，此时节能87.5%，节能潜力非常大。同时，由于电机转速下降， 管道所产生的振动也会相应降低，最直观的体现就是能耗下降了，噪音降低了。因此，采用 变频调速节能控制装置来代替风门、阀门调节，是实现节能、降低噪声的有效途径。为实现上述技术效果，本实用新型所采取的技术方案如下一种抽油烟机节能降噪控制系统，包括油烟传感器、变送器、智能控制芯片、继电 器、变频器。油烟传感器检测油烟浓度、有毒成分，然后生成油烟信号，经过变送器输入智能控制芯片，智能控制芯片生成控制信号，通过继电器输入变频器，控制变频器的启停和 变速。其中，所述的油烟传感器为气敏传感器，所述的智能控制芯片为可编程逻辑控制器 (PLC)。所述的油烟传感器优选由金属氧化物半导体气敏材料制成。进一步地，可编程逻辑控制器可以通过外设I/O接口(如Modbus总线)增加多项 设备，如连接到人机界面，用于用户参数设置、数据显示、启动/停止操作、分析报告等，所 述的人机界面优选为LCD触摸屏，通过Modbus总线与可编程逻辑控制器连接。进一步地，可以增加短信报警器。由于厨房工作人员对电机设备不熟悉，当设备发 生故障时可以通过短信报警器(如短信猫)发送短信息给维护人员和工程主管。进一步地，系统设有的电压保护装置和电流保护装置，可以达到过电压、过电流、 欠电压、过载、缺相等保护功能。作为优选，可以在电源与抽油烟机节能降噪控制系统之间放置电流互感器。作为优选，抽油烟机节能降噪控制系统与电机之间可以放置有交流接触器。作为最优方案，电流互感器和交流接触器可以相互串联在抽油烟机节能降噪控制 系统上。进一步地，系统还包括旁路电路。当节能降噪控制系统发生线路故障时，则系统在 故障排除前通过旁路转换开关，可以切换到原有的工频配电方式启停，只是不具备节能降 噪的功能，但不影响抽油烟机的工作。本实用新型通过油烟传感器检测油烟浓度和采用可编程逻辑控制器中自行研发 的油烟分析算法，将油烟浓度参数与程序设定参数相比较，及时改变和发送控制指令，控制 变频装置的输出某一频率，实时改变抽油烟机转速，达到节能减排的效果；同时达到油烟大 时转速快、油烟小时转速慢的目的，从而能根据厨房现场油烟的实际情况调整抽油烟机电 机的转速，实现最大效果的节电。在节能的同时还大大降低了抽油烟机的噪音，并通过软启 动方式有效地延长抽油烟机的使用寿命。本实用新型的有益效果是克服了现有油烟机不可实时排油、无法检测油烟大小、 噪音大、容易积累油污的问题。系统可以根据油烟的浓度控制风扇的转速，其输出电压可随 空气中氮氧化合物、芳族化合物、二氧化碳等气体的浓度改变而自动改变。同时气敏传感器 可以感应有毒气体，因而同时具备防止煤气中毒的功能。电路中的油烟传感器使用金属氧 化物半导体气敏传感器，它能对环境的油烟气体进行探测。其本身具有反应敏度高、器件结 构简单、寿命长、稳定性好、测量速度快等特点，对油烟的感知能力特别强烈。同时使用可编 程逻辑控制器对反馈信号进行分析判断，根据油烟大小去控制变频器的频率，实现了在满 足抽油烟效果的前提下使风机工作在非共振点状态，从而有效地降低抽油烟机的噪音，同 时实时了改变风机的工作频率，大大降低了抽油烟机的能耗，克服了出现频率低于需求量 而导致产品油污积累的问题。
图1是本实用新型的电路原理框图；图2是本实用新型的电路示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的抽油烟机节能降噪控制系统的具体实施方 式、结构、特征及其功效，详细说明如后。如附图1-2是本实用新型的最佳实施例。其中Y为原配电系统，N为节能降噪控 制系统，L1-L3为电源，Κ1、Κ3为开关，Κ2为旁路转换开关，Κ4为交流接触器，J为热继电 器，M为电机，D为电流互感器，V为电压表，A为电流表，S为由油烟传感器、变送器、智能控 制芯片、继电器、变频器组成的节能降噪控制系统核心。油烟传感器检测油烟浓度、有毒成分，生成油烟信号，经过变送器输入智能控制芯 片，智能控制芯片生成控制信号，通过继电器输入变频器，控制变频器的启停和变速。工作原理及工作过程操作者合上开关Κ1、开关Κ3，通过电流互感器D给节能降噪控 制系统S供电，油烟传感器检测油烟浓度，通过变送器输入到智能控制芯片，智能控制芯片根据 预先设置好的参数，判断得出相应的频率，经过继电器发送给变频器，经过交流接触器Κ4，然后 输出到电机Μ，电机M根据信号调整功率，改变风量。当节能降噪控制系统发送故障时，操作者 可以打开开关Κ3、交流接触器Κ4，合上开关Κ1、旁路转换开关Κ2，通过使用原配电系统来启动电 机Μ，不影响工作。电压表V和电流表A可以实时监测设备运行时的电压和电流。显然上述实施例不是对本实用新型的限制，上述的一种抽油烟机节能降噪控制系 统还可以有其他许多变化。虽然已经结合上述例子详细讨论了本实用新型，但应该理解到 业内专业人士可以显而易见地想到的一些雷同，代替方案，均落入本实用新型权利要求所 限定的保护范围之内。
权利要求一种抽油烟机节能降噪控制系统，包括油烟传感器、变送器、智能控制芯片、继电器、变频器，油烟传感器检测油烟浓度，生成油烟信号，经过变送器输入智能控制芯片，智能控制芯片生成控制信号，通过继电器输入变频器，控制变频器的启停和变速，其特征在于，所述的油烟传感器为气敏传感器，所述的智能控制芯片为可编程逻辑控制器。
2.根据权利要求1所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，所述的油烟传感 器由金属氧化物半导体气敏材料制成。
3.根据权利要求2所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，还包括电机，所述 电机的运行频率伴随接收到的变频器信号而改变。
4.根据权利要求1、2或3所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，还包括LCD 触摸屏，所述IXD触摸屏通过Modbus总线与可编程逻辑控制器连接。
5.根据权利要求4所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，还包括电流保护 装置，所述保护装置放置在电源与抽油烟机节能降噪控制系统之间。
6.根据权利要求5所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，还包括电压保护 装置，所述保护装置放置在抽油烟机节能降噪控制系统与电机之间。
7.根据权利要求1、2、3、5或6任一所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，还 包括短信报警器，当设备发生故障时，所述抽油烟机节能降噪控制系统输出模拟信号或开 关信号到短信报警器，通过短信方式发送到客户端。
8.根据权利要求1、2、3、5或6任一所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，还 包括旁路转换开关和旁路电路，当设备发生故障时，所述旁路转换开关将电源与旁路电路 联通，抽油烟机在原有的工频配电方式下运行。
9.根据权利要求5或6任一所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，所述的电 流保护装置为电流互感器。
10.根据权利要求6所述的抽油烟机节能降噪控制系统，其特征在于，所述的电压保护 装置为交流接触器。
专利摘要一种抽油烟机节能降噪控制系统，包括油烟传感器、变送器、智能控制芯片、继电器、变频器，油烟传感器的信号经过变送器输入智能控制芯片。所述的油烟传感器为半导体气敏传感器，所述的智能控制芯片为可编程逻辑控制器。本实用新型使用编程逻辑控制器对反馈信号进行分析判断，根据油烟大小去控制变频器的频率，实现了满足抽油烟效果的前提下使电机工作在非共振点状态，从而有效地降低抽油烟机的噪音，同时实时改变了电机的工作频率，大大降低了抽油烟机的能耗。由于本系统及时的分析了油污量和需风量，使每个时段的抽烟量都满足效果，不会因变频过大而产生积油的问题。具有节能、降噪、避免积油三个特出功能。
文档编号G05B19/05GK201556078SQ20092026260
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月12日 优先权日2009年11月12日
发明者吕刚, 梁蕾, 王蕾 申请人:付鹏