一种吸油烟机的叶轮免人工保养的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种吸油烟机的免叶轮人工保养的控制方法，包括如下步骤：1)吸油烟机第一次启动；2)吸油烟机的风机的电机正转或反转，根据M＝I*B，其中M为叶轮质量，n为电机转速，I为转动惯量，B为角加速度，由此得到第1次启动时叶轮的质量为M

A control method of impeller maintenance free for range hood

【技术实现步骤摘要】
一种吸油烟机的叶轮免人工保养的控制方法
本专利技术涉及油烟净化装置，尤其是一种吸油烟机的叶轮免人工保养的控制方法。
技术介绍
吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一，吸油烟机是利用流体动力学原理进行工作，通过安装在吸油烟机内部的离心式风机吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒。离心式风机包括蜗壳、安装在蜗壳中叶轮及带动叶轮转动的电机。当叶轮旋转时，在风机中心产生负压吸力，将吸油烟机下方的油烟吸入风机，经过风机加速后被蜗壳搜集、引导排出室外。吸油烟机作为每个家庭必不可少的厨房电器，其作用是通过在蜗壳中高速旋转的叶轮将油烟从进风口吸入、利用叶轮过滤油烟、并将过滤后的油烟从出风口排出，完成厨房空气的净化工作，叶轮作为吸油烟机的核心部件，其主要有做功和过滤两个功能。吸油烟机叶轮为可分为平板叶片、圆弧叶片和机翼叶片，其中机翼叶片气动性能好且叶片强度高、圆弧叶片次之、平板叶片最差；但机翼叶片生产工艺复杂，成本高，因此，市场上的吸油烟机叶轮多采用圆弧叶片。吸油烟机叶轮承担着85％的油烟过滤任务，长时间的使用在叶片表面会积累油污，随着油污的积累，叶轮质量变大即负载变大，转速下降；另一方面圆弧中心油污积累速度最快，越往两侧积累速度越慢，圆弧叶片慢慢的变成了平板叶片，一是导致叶片出口角变化，参见图2，叶片出口角α在使用过程中逐渐变小；二是叶片出口速度变化，参见图3，切向速度c2u在使用过程中逐渐变小，径向速度c2m在使用过程中逐渐变大；三是叶片做工能力减弱，在相同的转速及同出口阻力下，抗背压能力减弱，综上导致吸油烟机气动性能(压力、风量)变差，吸油烟效果变差。目前社会上普遍使用的方法是定期清洗叶轮，尽可能地减少叶片表面附着油污。定期清洗叶轮需要用的强碱性洗涤剂，一方面其会腐蚀叶轮表面，造成叶片生锈，降低叶轮的刚性，而且定期清洗叶轮需要服务工人上门维护，浪费人力资源；另一方面其会破坏叶轮动平衡。两方面造成吸油烟机叶轮高速运转时整机振动变大，降低吸油烟机的使用寿命；同时会使噪音升高，甚至产生低频异音。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供吸油烟机的叶轮免人工保养的控制方法，提升气动性能，节约人力资源，并且保持叶轮长期适用性下的刚性，延长使用寿命。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机的免叶轮人工保养的控制方法，包括如下步骤：1)吸油烟机第一次启动；2)吸油烟机的风机的电机正转或反转，根据M＝I*B，其中M为叶轮质量，n为电机转速，I为转动惯量，B为角加速度，通过检测到的T和B计算I，其中T为电机的扭矩，并由此得到第1次启动时叶轮的质量为M1，传输至吸油烟机的电源板，吸油烟机正常运行直至关机；3)吸油烟机第t次启动，t≥2，电机正转或反转，记录第t次启动时叶轮的质量Mt，并传输至电源板；4)电源板分析得出第t次启动时和第t-1次启动时，叶轮的质量改变Δm＝Mt-Mt-1；5)电源板根据叶轮质量和电机转速的关系，判定需要提升转速Δn；电源板根据叶轮质量和气动损失的关系，判定需要提升转速Δn1；6)最终提升转速N为对Δn和Δn1修正后的转速，从而补偿风机的气动性能。优选的，在步骤5)中，电源板根据公式1：P＝T*n，其中P为恒定的电机功率，n为电机转速，根据公式2：T＝0.5*M*r2*B，r为叶轮半径；当第t次启动相对第t-1次启动带来的质量改变为Δm时，得到扭矩变化ΔT，代入公式1和公式2计算转速变化Δn，得到P＝(T+ΔT)*(n+Δn)＝(T+0.5*Δmr2*B)*(n+Δn)，此处T和n为第t-1次启动时的数值，算出从而得到质量增加Δm需要转速提升Δn进行补偿。优选的，在步骤5)中，根据公式4：Δm＝0.005e3+0.01e2+0.01e，其中e为叶轮的叶片出口速度角变化量；根据公式5：c2u＝u2+w2*cos(d+e)，其中c2u为叶片出口的切向速度，d为叶片出口速度角，w2为叶片出口气流的相对速度，u2为叶片出口处气流的圆周速度，w2＝2*pi*r*n，n为电机转速；根据公式6：Q＝c2u*C*B，其中Q为流量，C为叶片的出口长度，B为叶片的出口宽度，通过叶轮的初始设计参数值C、B、Q、c2u、d、n，结合公式4、5、6以及相似计算公式逐次计算得到第t-1次启动的Q和n，第t次启动的Q‘和n‘，最终得到质量增加Δm需要转速提升Δn1＝n‘-n进行补偿。优选的，最终转速提升N的计算根据公式8：N＝(α2+β)*Δn+(λ2+μ)*Δn1，其中α，β，λ，μ为试验测试修正系数。更为优选的，公式8为：其中，t1为吸油烟机运行时间，t2为吸油烟机闲置时间。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：通过考虑叶轮增重和转速的关系、叶轮的叶片叶型变化和气动损失的关系，进行综合计算后进行提升转速补偿气动性能，提升气动性能更为有效，可解决定期清洗叶轮问题，避免服务工人上门维护，节约人力资源，还可避免叶轮被强碱性洗涤剂清洗，防止叶轮表面被腐蚀，造成叶片生锈现象，保持叶轮长期使用下的刚性；另一方面确保叶轮动平衡，保证整机振动小，无异音，使用寿命长。附图说明图1为本专利技术控制方法的流程图；图2为叶轮出口角示意图；图3为叶轮出口速度矢量示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。参见图1，一种吸油烟机的免叶轮人工保养的控制方法，包括如下步骤：1)吸油烟机第一次启动；2)吸油烟机的风机的电机正转或反转，根据M＝I*B，其中I为转动惯量，B为角加速度，M为叶轮质量，通过电机扭矩T和角加速度B计算I(由转动惯量定理，扭矩T＝IB，可通过扭矩传感器和编码器检测扭矩和角加速度)并转化成M，记录第1次启动时转动惯量I1和叶轮的质量M1并传输至吸油烟机的电源板，吸油烟机正常运行直至关机；3)吸油烟机第t次启动，t≥2，电机正转或反转，记录第t次启动时叶轮的质量Mt，并传输至电源板；4)电源板分析第t次启动时的转动惯量It和第t-1次启动时的转动惯量It-1，得出第t次启动时和第t-1次启动时，叶轮的质量改变Δm＝Mt-Mt-1；5)电源板根据存储的叶轮质量和电机转速之间的关系，判定需要提升转速Δn；电源板根据存储的叶轮质量和气动损失的关系，判定需要提升转速Δn1；6)最终提升转速N为对Δn和Δn1修正后的转速，从而补偿风机的气动性能。具体的，通过在电源板的数据库中存储的质量和转速的关系，判定需要提升转速Δn，是为了补偿质量增加造成的转速差，本控制方法研究叶片表面的油污积累变化，质量增加，转速下降，因此需要提升转速来补偿。根据P＝T*n(公式1)，其中P为电机功率，n为转速(此处为第t-1次启动时的转速)；T＝0.5*M*r2*B(公式2)，其中M为叶轮的质量，r为叶轮半径，B为角加速度。当P恒定时，质量M增加，T变大，n下降，初始的叶轮设计参数值P、质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸油烟机的免叶轮人工保养的控制方法，包括如下步骤：/n1)吸油烟机第一次启动；/n2)吸油烟机的风机的电机正转或反转，根据M＝I*B，其中M为叶轮质量，n为电机转速，I为转动惯量，B为角加速度，通过检测到的T和B计算I，其中T为电机的扭矩，并由此得到第1次启动时叶轮的质量为M

【技术特征摘要】
1.一种吸油烟机的免叶轮人工保养的控制方法，包括如下步骤：
1)吸油烟机第一次启动；
2)吸油烟机的风机的电机正转或反转，根据M＝I*B，其中M为叶轮质量，n为电机转速，I为转动惯量，B为角加速度，通过检测到的T和B计算I，其中T为电机的扭矩，并由此得到第1次启动时叶轮的质量为M1，传输至吸油烟机的电源板，吸油烟机正常运行直至关机；
3)吸油烟机第t次启动，t≥2，电机正转或反转，记录第t次启动时叶轮的质量Mt，并传输至电源板；
4)电源板分析得出第t次启动时和第t-1次启动时，叶轮的质量改变Δm＝Mt-Mt-1；
5)电源板根据叶轮质量和电机转速的关系，判定需要提升转速Δn；电源板根据叶轮质量和气动损失的关系，判定需要提升转速Δn1；
6)最终提升转速N为对Δn和Δn1修正后的转速，从而补偿风机的气动性能。


2.根据权利要求1所述的吸油烟机的免叶轮人工保养的控制方法，其特征在于：在步骤5)中，电源板根据公式1：P＝T*n，其中P为恒定的电机功率，n为电机转速，根据公式2：T＝0.5*M*r2*B，r为叶轮半径；当第t次启动相对第t-1次启动带来的质量改变为Δm时，得到扭矩变化ΔT，代入公式1和公式2计算转速变化Δn，得到P＝(T+ΔT)*(n+Δn)＝(T+0.5*Δmr2*B)*(n+...

【专利技术属性】
技术研发人员：余旭锋，何立博，
申请(专利权)人：宁波方太厨具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33