燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置及方法
2023-10-09 11:06:39
燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置及方法，該裝置包括電源電路、微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路以及風機轉速反饋電路，電源電路分別與微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路、風機轉速反饋電路及罩極風機連接，微控制器電路的AD埠與電壓檢測電路連接，微控制器電路與風機驅動電路、過零點檢測電路及風機轉速反饋電路連接，風機驅動電路還分別與過零點檢測電路及罩極風機連接，風機轉速反饋電路與罩極風機連接。本發明可對罩極風機實現閉環的轉速控制，自動穩定風機轉速，實現方式簡單，便於控制，使燃氣與空氣實現良好匹配狀態，可廣泛應用於燃氣採暖熱水爐中。
【專利說明】燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的速度控制領域，特別是涉及一種燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置及方法。
【背景技術】
[0002]目前，燃氣採暖熱水爐採用的燃氣風機均是單相交流罩極電機驅動的風機，本申請將這種燃氣風機稱為罩極風機，罩極風機是單速風機，無法對其轉速進行調整。為了滿足燃氣採暖熱水爐在最大熱負荷下的空氣供給要求，罩極風機的風速一般比較高，這就導致熱水爐在中間負荷狀態時會出現燃氣與空氣匹配不好的狀況，而且熱水爐工作在最小負荷狀態時，風量過大，燃燒不穩定，甚至熄火。另外，當交流電壓出現高、低變動時，罩極風機的轉速會出現高、低變化，也會出現燃氣與空氣匹配不好，燃燒不穩定的狀況。
【發明內容】
[0003]為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，本發明的另一目的是提供燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制方法。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:
燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，用於調整罩極風機的轉速，包括電源電路、微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路以及風機轉速反饋電路，所述電源電路分別與微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路、風機轉速反饋電路及罩極風機連接，所述微控制器電路的AD埠與電壓檢測電路連接，所述微控制器電路的第一中斷埠與風機驅動電路連接，所述微控制器電路的第二中斷埠與過零點檢測電路連接，所述風機驅動電路還分別與過零點檢測電路及罩極風機連接，所述風機轉速反饋電路分別與微控制器電路的第三中斷埠及罩極風機連接。
[0005]進一步，所述電源電路包括二極體、第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻及第一穩壓二極體，所述第二電容為電解電容，所述二極體的陽極與交流電源的火線連接，陰極分別與第一電容的一端及第一電阻的一端連接，所述第一電容的另一端接地，所述第一電阻的另一端與第一穩壓二極體的陰極、第二電容的正極以及第三電容的一端均連接並作為電源電路的直流輸出端，所述第一穩壓二極體的陽極、第二電容的負極以及第三電容的另一端均接地，所述二極體的陰極與第一電阻之間的連接節點與電壓檢測電路連接。
[0006]進一步，所述電壓檢測電路包括第二電阻、第三電阻及第四電容，所述第二電阻的一端與二極體的陰極與第一電阻之間的連接節點連接，另一端分別與第三電阻的一端及第四電容的一端連接後作為電壓檢測電路的輸出端與微控制器電路的AD埠連接，所述第三電阻的另一端及第四電容的另一端均接地。
[0007]進一步，所述風機驅動電路包括第六電阻、第七電阻、單向可控矽、橋式整流器、第八電阻及第六電容，所述第六電阻的一端與微控制器電路的第一中斷埠連接，另一端分別與第七電阻的一端及單向可控矽的控制極連接，所述單向可控矽的陽極分別與過零點檢測電路及橋式整流器的正極連接，所述單向可控矽的陰極與第七電阻的另一端及橋式整流器的負極連接並接地，所述橋式整流器的第一交流輸入端分別與罩極風機的一端及第八電阻的一端連接，所述罩極風機的另一端與交流電源的火線連接，所述第八電阻的另一端通過第六電容與交流電源的零線連接，所述橋式整流器的第二交流輸入端與交流電源的零線連接。
[0008]進一步，所述過零點檢測電路包括第四電阻、第五電阻、第五電容及第二穩壓二極體，所述第四電阻的一端與單向可控矽的陽極連接，另一端分別與第五電阻的一端及第二穩壓二極體的陰極連接，所述第五電阻的另一端分別與微控制器電路的第二中斷埠及第五電容的一端連接，所述第二穩壓二極體的陽極和第五電容的另一端連接後接地。
[0009]進一步，所述風機轉速反饋電路包括第九電阻、第十電阻、第七電容以及用於採集罩極風機的轉速信號的傳感器，所述第九電阻的一端與電源電路的直流輸出端連接，另一端分別與第十電阻的一端、第七電容的一端以及傳感器的輸出端連接，所述第十電阻的另一端與微控制器電路的第三中斷埠連接，所述第七電容的另一端接地。
[0010]本發明解決其技術問題所採用的另一技術方案是:
燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制方法，包括:
微控制器電路接收用戶輸入的罩極風機的設定轉速後，獲取電壓檢測電路採集的電壓曲線並獲取預存的該罩極風機的轉速閾值，進而計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間；
微控制器電路實時判斷是否接收到過零點檢測電路發送的過零點信號，若是，則將斬波時間發送到風機驅動電路；
風機驅動電路接收斬波時間後，對應地進行斬波，從而控制罩極風機輸入電壓的有效值，進而控制罩極風機的轉速；
風機轉速反饋電路實時採集罩極風機的實時轉速並反饋到微控制器電路；
微控制器電路判斷接收的罩極風機的實時轉速是否與設定轉速相符，若否，則根據該實時轉速對應地調節斬波時間，反之結束調速過程。
[0011]進一步，所述計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間，其具體為:
根據罩極風機的轉速閾值以及電壓檢測電路採集的電壓曲線，計算獲得罩極風機在設定轉速下的電壓有效值，進而根據電壓有效值以及該電壓曲線在一個周期內的有效值計算獲得對電壓信號的斬波時間。
[0012]本發明的有益效果是:本發明的一種燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，用於調整罩極風機的轉速，包括電源電路、微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路以及風機轉速反饋電路，所述電源電路分別與微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路、風機轉速反饋電路及罩極風機連接，微控制器電路的AD埠與電壓檢測電路連接，微控制器電路的第一中斷埠與風機驅動電路連接，微控制器電路的第二中斷埠與過零點檢測電路連接，風機驅動電路還分別與過零點檢測電路及罩極風機連接，風機轉速反饋電路分別與微控制器電路的第三中斷埠及罩極風機連接。本調速控制裝置對罩極風機可實現閉環的轉速控制，在一定交流電壓範圍內自動穩定風機轉速，將燃氣採暖熱水爐的效率及煙氣調整到最好狀態，有效地實現智能恆溫的控制，實現方式簡單，便於控制，從而使燃氣採暖熱水爐的燃氣與空氣實現良好匹配狀態。
[0013]本發明的另一有益效果是:本發明的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制方法，包括:微控制器電路接收用戶輸入的罩極風機的設定轉速後，獲取電壓檢測電路採集的電壓曲線並獲取預存的該罩極風機的轉速閾值，進而計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間；微控制器電路實時判斷是否接收到過零點檢測電路發送的過零點信號，若是，則將斬波時間發送到風機驅動電路；風機驅動電路接收斬波時間後，對應地進行斬波，從而控制罩極風機輸入電壓的有效值，進而控制罩極風機的轉速；風機轉速反饋電路實時採集罩極風機的實時轉速並反饋到微控制器電路；微控制器電路判斷接收的罩極風機的實時轉速是否與設定轉速相符，若否，則根據該實時轉速對應地調節斬波時間，反之結束調速過程。本控制方法可以對罩極風機可實現閉環的轉速控制，在一定交流電壓範圍內根據用戶輸入的設定轉速自動穩定風機轉速，將燃氣採暖熱水爐的效率及煙氣調整到最好狀態，有效地實現智能恆溫的控制，實現方式簡單，便於控制，從而使燃氣採暖熱水爐的燃氣與空氣實現良好匹配狀態。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0015]圖1是本發明的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置的結構框圖；
圖2是本發明的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置的電路原理圖；
圖3是本發明的實施例一的罩極風機兩端的電壓波形示意圖一；
圖4是本發明的實施例一的罩極風機兩端的電壓波形示意圖二；
圖5是本發明的實施例一的罩極風機兩端的電壓波形示意圖三。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1，本發明提供了一種燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，用於調整罩極風機的轉速，包括電源電路、微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路以及風機轉速反饋電路，所述電源電路分別與微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路、風機轉速反饋電路及罩極風機連接，所述微控制器電路的AD埠與電壓檢測電路連接，所述微控制器電路的第一中斷埠與風機驅動電路連接，所述微控制器電路的第二中斷埠與過零點檢測電路連接，所述風機驅動電路還分別與過零點檢測電路及罩極風機連接，所述風機轉速反饋電路分別與微控制器電路的第三中斷埠及罩極風機連接。
[0017]進一步作為優選的實施方式，參照圖2，所述電源電路包括二極體D1、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻Rl及第一穩壓二極體DZ1，所述第二電容C2為電解電容，所述二極體Dl的陽極與交流電源的火線連接，陰極分別與第一電容Cl的一端及第一電阻Rl的一端連接，所述第一電容Cl的另一端接地，所述第一電阻Rl的另一端與第一穩壓二極體DZl的陰極、第二電容C2的正極以及第三電容C3的一端均連接並作為電源電路的直流輸出端，所述第一穩壓二極體DZl的陽極、第二電容C2的負極以及第三電容C3的另一端均接地，所述二極體Dl的陰極與第一電阻Rl之間的連接節點與電壓檢測電路連接。
[0018]進一步作為優選的實施方式，所述電壓檢測電路包括第二電阻R2、第三電阻R3及第四電容C4，所述第二電阻R2的一端與二極體Dl的陰極與第一電阻Rl之間的連接節點連接，另一端分別與第三電阻R3的一端及第四電容C4的一端連接後作為電壓檢測電路的輸出端與微控制器電路的AD埠連接，所述第三電阻R3的另一端及第四電容C4的另一端均接地。
[0019]進一步作為優選的實施方式，所述風機驅動電路包括第六電阻R6、第七電阻R7、單向可控矽SCR、橋式整流器DBl、第八電阻R8及第六電容C6，所述第六電阻R6的一端與微控制器電路的第一中斷埠連接，另一端分別與第七電阻R7的一端及單向可控矽SCR的控制極連接，所述單向可控矽SCR的陽極分別與過零點檢測電路及橋式整流器DBl的正極連接，所述單向可控矽SCR的陰極與第七電阻R7的另一端及橋式整流器DBl的負極連接並接地，所述橋式整流器DBl的第一交流輸入端分別與罩極風機的一端及第八電阻R8的一端連接，所述罩極風機的另一端與交流電源的火線連接，所述第八電阻R8的另一端通過第六電容C6與交流電源的零線連接，所述橋式整流器DBl的第二交流輸入端與交流電源的零線連接。
[0020]進一步作為優選的實施方式，所述過零點檢測電路包括第四電阻R4、第五電阻R5、第五電容C5及第二穩壓二極體DZ2，所述第四電阻R4的一端與單向可控矽SCR的陽極連接，另一端分別與第五電阻R5的一端及第二穩壓二極體DZ2的陰極連接，所述第五電阻R5的另一端分別與微控制器電路的第二中斷埠及第五電容C5的一端連接，所述第二穩壓二極體DZ2的陽極和第五電容C5的另一端連接後接地。
[0021]進一步作為優選的實施方式，所述風機轉速反饋電路包括第九電阻R9、第十電阻R10、第七電容C7以及用於採集罩極風機的轉速信號的傳感器，所述第九電阻R9的一端與電源電路的直流輸出端連接，另一端分別與第十電阻RlO的一端、第七電容C7的一端以及傳感器的輸出端連接，所述第十電阻RlO的另一端與微控制器電路的第三中斷埠連接，所述第七電容C7的另一端接地。
[0022]本發明還提供了一種燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制方法，包括:
微控制器電路接收用戶輸入的罩極風機的設定轉速後，獲取電壓檢測電路採集的電壓曲線並獲取預存的該罩極風機的轉速閾值，進而計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間；
微控制器電路實時判斷是否接收到過零點檢測電路發送的過零點信號，若是，則將斬波時間發送到風機驅動電路；
風機驅動電路接收斬波時間後，對應地進行斬波，從而控制罩極風機輸入電壓的有效值，進而控制罩極風機的轉速；
風機轉速反饋電路實時採集罩極風機的實時轉速並反饋到微控制器電路；
微控制器電路判斷接收的罩極風機的實時轉速是否與設定轉速相符，若否，則根據該實時轉速對應地調節斬波時間，反之結束調速過程。
[0023]進一步作為優選的實施方式，所述計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間，其具體為:
根據罩極風機的轉速閾值以及電壓檢測電路採集的電壓曲線，計算獲得罩極風機在設定轉速下的電壓有效值，進而根據電壓有效值以及該電壓曲線在一個周期內的有效值計算獲得對電壓信號的斬波時間。
[0024]下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。
[0025]實施例一
參照圖1，一種燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，用於調整罩極風機的轉速，包括電源電路、微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路以及風機轉速反饋電路，所述電源電路分別與微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路、風機轉速反饋電路及罩極風機連接，所述微控制器電路的AD埠與電壓檢測電路連接，所述微控制器電路的第一中斷埠與風機驅動電路連接，所述微控制器電路的第二中斷埠與過零點檢測電路連接，所述風機驅動電路還分別與過零點檢測電路及罩極風機連接，所述風機轉速反饋電路分別與微控制器電路的第三中斷埠及罩極風機連接。
[0026]電壓檢測電路採集輸入的交流電壓信號的電壓曲線並發送到微控制器電路，過零點檢測電路採集交流電壓波形的過零點信號並發送到微控制器電路，微控制器電路接收到過零點信號後，結合採集的電壓曲線以及用戶輸入的罩極風機的設定轉速，計算輸出風機驅動電路的斬波時間，通過控制風機驅動電路的斬波時間來調節罩極風機的轉速。同時，微控制器電路根據風機轉速信號反饋電路反饋回來的罩極風機的實時轉速，判斷是否已經調節到設定轉速，若否，則根據實時轉速對斬波時間進行微調，反之結束調速過程，從而實現更加準確的速度調節。本裝置對罩極風機可實現閉環的轉速控制，根據用戶輸入的設定轉速將燃氣採暖熱水爐的效率及煙氣調整到最好狀態，有效地實現智能恆溫的控制，改變了現有技術中罩極風機無法調速的弊端。
[0027]參照圖2，本實施例中，電源電路包括二極體D1、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻Rl及第一穩壓二極體DZl，第二電容C2為電解電容，二極體Dl的陽極與交流電源的火線連接，陰極分別與第一電容Cl的一端及第一電阻Rl的一端連接，第一電容Cl的另一端接地，第一電阻Rl的另一端與第一穩壓二極體DZl的陰極、第二電容C2的正極以及第三電容C3的一端均連接並作為電源電路的直流輸出端提供直流電源VDD，VDD為本裝置的其它電路提供直流正電源，第一穩壓二極體DZl的陽極、第二電容C2的負極以及第三電容C3的另一端均接地，二極體Dl的陰極與第一電阻Rl之間的連接節點與電壓檢測電路連接。
[0028]如上所述，電源電路將交流電源通過二極體Dl整流，再經過第一電容Cl、第一電阻Rl以及第一穩壓二極體DZl組成限流穩壓電路後由第二電容C2、第三電容C3濾波後提供直流電源VDD。本電源電路為阻容降壓穩壓電路，直流電源VDD的輸出電壓在2.8-5.5V。
[0029]本實施例中，電壓檢測電路包括第二電阻R2、第三電阻R3及第四電容C4，第二電阻R2的一端與二極體Dl的陰極與第一電阻Rl之間的連接節點連接，另一端分別與第三電阻R3的一端及第四電容C4的一端連接後作為電壓檢測電路的輸出端與微控制器電路的AD埠連接，第三電阻R3的另一端及第四電容C4的另一端均接地。
[0030]如上所述，電壓檢測電路將交流電源整流後通過第二電阻R2、第三電阻R3分壓，再由第四電容C4濾波後將電壓信號輸入到微控制器電路，微控制器電路結合該電壓信號進行計算後，輸出風機驅動電路的斬波時間，因而可以控制輸入到罩極風機的電壓高低，使罩極風機達到目標速度，在一定的交流電壓範圍內自動穩定罩極風機的轉速，使其轉速不受輸入電壓高低變化的影響，可以使得罩極風機的運行速度更加穩定。
[0031 ] 本實施例中，風機驅動電路包括第六電阻R6、第七電阻R7、單向可控矽SCR、橋式整流器DB 1、第八電阻R8及第六電容C6，第六電阻R6的一端與微控制器電路的第一中斷埠連接用於接收微控制器電路的控制信號，另一端分別與第七電阻R7的一端及單向可控矽SCR的控制極連接，單向可控矽SCR的陽極分別與過零點檢測電路及橋式整流器DBl的正極連接，單向可控矽SCR的陰極與第七電阻R7的另一端及橋式整流器DBl的負極連接並接地，橋式整流器DBl的第一交流輸入端分別與罩極風機的一端及第八電阻R8的一端連接，罩極風機的另一端與交流電源的火線連接，第八電阻R8的另一端通過第六電容C6與交流電源的零線連接，橋式整流器DBl的第二交流輸入端與交流電源的零線連接。
[0032]如上所述，風機驅動電路的核心元件是單向可控矽SCR，因單向可控矽SCR是單向導通的，本實施例中，單向可控矽SCR及罩極風機均與橋式整流器DBl連接，單向可控矽SCR相當於橋式整流器DBl的開關，單向可控矽SCR不導通時，將沒有電流通過橋式整流器DB1，從而也沒有電流通過罩極風機，因此通過單向可控矽SCR來控制斬波時間，從而可實現對罩極風機的轉速快慢的控制。前面所說的微控制器電路計算的風機驅動電路的斬波時間在這裡指單向可控矽SCR的斬波時間。微控制器電路根據用戶輸入的對罩極風機的設定轉速，結合電壓檢測電路採集的電壓曲線以及罩極風機的轉速閾值(這裡指最大值)，計算獲得單向可控矽SCR的斬波時間，然後當檢測到交流電壓波形的過零點信號後，輸出該斬波時間到單向可控矽SCR，微控制器電路通過改變斬波時間的長短來控制罩極風機輸入電壓的有效值的大小，斬波時間越長，單向可控矽SCR的導通狀態越短，則電壓有效值越小，罩極風機的轉速越低，反之，斬波時間越短，單向可控矽SCR的導通狀態越長，則電壓有效值越大，罩極風機的轉速越高。
[0033]過零點檢測電路包括第四電阻R4、第五電阻R5、第五電容C5及第二穩壓二極體DZ2，第四電阻R4的一端與單向可控矽SCR的陽極連接，另一端分別與第五電阻R5的一端及第二穩壓二極體DZ2的陰極連接，第五電阻R5的另一端分別與微控制器電路的第二中斷埠及第五電容C5的一端連接，第二穩壓二極體DZ2的陽極和第五電容C5的另一端連接後接地。
[0034]如上所述，過零點檢測電路檢測交流電壓波形的過零點信號，然後通過第四電阻R4限流、第二穩壓二極體DZ2限壓，再通過第五電阻R5、第五電容C5進行濾波後將過零點信號輸出到微控制器電路，實現對交流電源過零點的檢測，實現方式簡單，控制方便。
[0035]本實施例中，風機轉速反饋電路包括第九電阻R9、第十電阻R10、第七電容C7以及用於採集罩極風機的轉速信號的傳感器，第九電阻R9的一端與電源電路的直流輸出端連接，另一端分別與第十電阻RlO的一端、第七電容C7的一端以及傳感器的輸出端連接，第十電阻RlO的另一端與微控制器電路的第三中斷埠連接，第七電容C7的另一端接地。
[0036]如上所述，風機轉速反饋電路通過傳感器採集罩極風機的轉速並發送到微控制器電路，實現測速，使得本控制裝置可以根據罩極風機的實時轉速對其進行快慢調速。
[0037]本實施例中，所說的電源電路分別與微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路及罩極風機連接，在圖2中，可以看出，電源電路的直流輸出端與微控制器電路的電源正端以及風機轉速反饋電路的第九電阻R9的一端連接，且電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路及風機轉速反饋電路均與電源電路共地連接，而罩極風機及電源電路均與交流電源的火線連接，因此它們之間也是連接的。
[0038]本實施例中，微控制器電路具有模數轉換器功能、中斷檢測功能，可採用PIC12F系列、STM8S系列、ATtiny系列或RL78系列的晶片。本實施例所針對的罩極風機的功率小於等於70W。
[0039]圖3、圖4及圖5均為罩極風機兩端的電壓波形示意圖，圖3中的Tf代表斬波時間，圖3中展示了兩種可能的斬波時間的取值，圖4展示了斬波時間為TF=0，罩極風機以轉速閾值運轉時兩端的電壓波形示意圖，圖5展示了斬波時間為TF=5ms，罩極風機以轉速閾值的50%運轉時兩端的電壓波形示意圖。本控制裝置通過對單向可控矽SCR的斬波時間的控制，使得罩極風機轉速向設定轉速靠近，並通過罩極風機轉速反饋電路來驗證罩極風機的當前速度是否與設定轉速相符，本裝置實現方式簡單，便於控制，可以實現燃氣與空氣的良好匹配狀況，解決了燃氣採暖熱水爐在風量過大或過小而導致的燃燒不穩定和熄火等問題。
[0040]實施例二
燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制方法，包括:
微控制器電路接收用戶輸入的罩極風機的設定轉速後，獲取電壓檢測電路採集的電壓曲線並獲取預存的該罩極風機的轉速閾值，進而計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間；
微控制器電路實時判斷是否接收到過零點檢測電路發送的過零點信號，若是，則將斬波時間發送到風機驅動電路，否則繼續判斷；
風機驅動電路接收斬波時間後，對應地進行斬波，從而控制罩極風機輸入電壓的有效值，進而控制罩極風機的轉速；
風機轉速反饋電路實時採集罩極風機的實時轉速並反饋到微控制器電路；
微控制器電路判斷接收的罩極風機的實時轉速是否與設定轉速相符，若否，則根據該實時轉速對應地調節斬波時間，反之結束調速過程。例如，若實時轉速比設定轉速大，則對應地將斬波時間調大，反之亦然。
[0041]其中，計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間的步驟具體為:
根據罩極風機的轉速閾值以及電壓檢測電路採集的電壓曲線，計算獲得罩極風機在設定轉速下的電壓有效值，進而根據電壓有效值以及該電壓曲線在一個周期內的有效值計算獲得對電壓信號的斬波時間。罩極風機的轉速閾值是指罩極風機的最大轉速，即未進行斬波時罩極電機的轉速，通過設定轉速與轉速閾值之間的比例，可以計算獲得罩極風機在設定轉速下的電壓有效值，進而可以計算得到對電壓信號的斬波時間。
[0042]以上是對本發明的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造並不限於實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。
【權利要求】
1.燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，用於調整罩極風機的轉速，其特徵在於，包括電源電路、微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路以及風機轉速反饋電路，所述電源電路分別與微控制器電路、電壓檢測電路、過零點檢測電路、風機驅動電路、風機轉速反饋電路及罩極風機連接，所述微控制器電路的AD埠與電壓檢測電路連接，所述微控制器電路的第一中斷埠與風機驅動電路連接，所述微控制器電路的第二中斷埠與過零點檢測電路連接，所述風機驅動電路還分別與過零點檢測電路及罩極風機連接，所述風機轉速反饋電路分別與微控制器電路的第三中斷埠及罩極風機連接。
2.根據權利要求1所述的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，其特徵在於，所述電源電路包括二極體(D1)、第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第一電阻(Rl)及第一穩壓二極體(DZ1)，所述第二電容(C2)為電解電容，所述二極體(Dl)的陽極與交流電源的火線連接，陰極分別與第一電容(Cl)的一端及第一電阻(Rl)的一端連接，所述第一電容(Cl)的另一端接地，所述第一電阻(Rl)的另一端與第一穩壓二極體(DZl)的陰極、第二電容(C2)的正極以及第三電容(C3)的一端均連接並作為電源電路的直流輸出端，所述第一穩壓二極體(DZl)的陽極、第二電容(C2)的負極以及第三電容(C3)的另一端均接地，所述二極體(Dl)的陰極與第一電阻(Rl)之間的連接節點與電壓檢測電路連接。
3.根據權利要求2所述的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，其特徵在於，所述電壓檢測電路包括第二電阻(R2)、第三電阻(R3)及第四電容(C4)，所述第二電阻(R2)的一端與二極體(Dl)的陰極與第一電阻(Rl)之間的連接節點連接，另一端分別與第三電阻(R3)的一端及第四電容(C4)的一端連接後作為電壓檢測電路的輸出端與微控制器電路的AD埠連接，所述第三電阻(R3)的另一端及第四電容(C4)的另一端均接地。
4.根據權利要求1所述的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，其特徵在於，所述風機驅動電路包括第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、單向可控矽(SCR)、橋式整流器(DB1)、第八電阻(R8)及第六電容(C6)，所述第六電阻(R6)的一端與微控制器電路的第一中斷埠連接，另一端分別與第七電阻(R7)的一端及單向可控矽(SCR)的控制極連接，所述單向可控矽(SCR)的陽極分別與過零點檢測電路及橋式整流器(DBl)的正極連接，所述單向可控矽(SCR)的陰極與第七電阻(R7)的另一端及橋式整流器(DBl)的負極連接並接地，所述橋式整流器(DBl)的第一交流輸入端分別與罩極風機的一端及第八電阻(R8)的一端連接，所述罩極風機的另一端與交流電源的火線連接，所述第八電阻(R8)的另一端通過第六電容(C6)與交流電源的零線連接，所述橋式整流器(DBl)的第二交流輸入端與交流電源的零線連接。
5.根據權利要求4所述的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，其特徵在於，所述過零點檢測電路包括第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第五電容(C5)及第二穩壓二極體(DZ2)，所述第四電阻(R4)的一端與單向可控矽(SCR)的陽極連接，另一端分別與第五電阻(R5)的一端及第二穩壓二極體(DZ2)的陰極連接，所述第五電阻(R5)的另一端分別與微控制器電路的第二中斷埠及第五電容(C5)的一端連接，所述第二穩壓二極體(DZ2)的陽極和第五電容(C5)的另一端連接後接地。
6.根據權利要求2所述的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制裝置，其特徵在於，所述風機轉速反饋電路包括第九電阻(R9)、第十電阻(R10)、第七電容(C7)以及用於採集罩極風機的轉速信號的傳感器，所述第九電阻(R9)的一端與電源電路的直流輸出端連接，另一端分別與第十電阻(RlO)的一端、第七電容(C7)的一端以及傳感器的輸出端連接，所述第十電阻(RlO)的另一端與微控制器電路的第三中斷埠連接，所述第七電容(C7)的另一端接地。
7.燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制方法，其特徵在於，包括: 微控制器電路接收用戶輸入的罩極風機的設定轉速後，獲取電壓檢測電路採集的電壓曲線並獲取預存的該罩極風機的轉速閾值，進而計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間； 微控制器電路實時判斷是否接收到過零點檢測電路發送的過零點信號，若是，則將斬波時間發送到風機驅動電路； 風機驅動電路接收斬波時間後，對應地進行斬波，從而控制罩極風機輸入電壓的有效值，進而控制罩極風機的轉速； 風機轉速反饋電路實時採集罩極風機的實時轉速並反饋到微控制器電路； 微控制器電路判斷接收的罩極風機的實時轉速是否與設定轉速相符，若否，則根據該實時轉速對應地調節斬波時間，反之結束調速過程。
8.根據權利要求7所述的燃氣採暖熱水爐用的罩極風機的調速控制方法，其特徵在於，所述計算得到該設定轉速下風機驅動電路的斬波時間，其具體為: 根據罩極風機的轉速閾值以及電壓檢測電路採集的電壓曲線，計算獲得罩極風機在設定轉速下的電壓有效值，進而根據電壓有效值以及該電壓曲線在一個周期內的有效值計算獲得對電壓信號的斬波時間。
【文檔編號】F04D27/00GK104500429SQ201410669647
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月20日 優先權日:2014年11月20日
【發明者】揭英營, 揭英明, 張金寶 申請人:廣州騰世智能控制系統有限公司