專利名稱：暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制暖風(fēng)取暖設(shè)備等中送風(fēng)用的電機(jī)轉(zhuǎn)速的送風(fēng)電機(jī)控制裝置。
以往，作為暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)用電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方式，有周期切斷方式。
圖7是特開(kāi)昭58-58894號(hào)公報(bào)所示的送風(fēng)電機(jī)控制裝置的電壓波形的定時(shí)圖，C是使用矩形波振蕩電路得到的輸出信號(hào)，d是加到送風(fēng)電機(jī)上的電壓波形。
通常，在燃燒煤油等利用其燃燒熱向室內(nèi)供暖的暖風(fēng)取暖設(shè)備等中，分級(jí)控制發(fā)熱量，當(dāng)室內(nèi)溫度接近設(shè)定溫度時(shí)，逐漸地減少發(fā)熱量，控制室溫保持為一定值。這時(shí)，與各級(jí)發(fā)熱量相配合改變送風(fēng)電機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速，例如，發(fā)熱量小時(shí)，降低送風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之在低速范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，以使暖風(fēng)的溫度下降但不致變?yōu)槔滹L(fēng)。另外，由于由送風(fēng)電機(jī)輸送的風(fēng)也起著燃燒時(shí)的一部分二次空氣的作用，所以，必須與燃燒量相配合仔細(xì)地設(shè)定送風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
先有的暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方式，是在交流電壓波形與零伏的交點(diǎn)觸發(fā)向送風(fēng)電機(jī)供電的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件，同時(shí)通過(guò)控制上述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的觸發(fā)，在特定的時(shí)間間隔(n周期)內(nèi)斷開(kāi)1周期向送風(fēng)電機(jī)供電的供電控制方式，通過(guò)改變上述時(shí)間間隔(n值)，進(jìn)行多級(jí)轉(zhuǎn)速控制。
由于先有的暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法是上面所述的方式，所以，當(dāng)n值變小時(shí)，n改變1個(gè)周期，轉(zhuǎn)速便跳躍式地變化很大，這樣，由于不能設(shè)定各級(jí)之間的數(shù)值的轉(zhuǎn)速，所以在低速范圍內(nèi)的控制不佳。因此，難以利用整數(shù)n的值設(shè)定弱燃燒時(shí)與其燃燒量相符合的送風(fēng)電機(jī)最佳轉(zhuǎn)速，由于偏離最佳的送風(fēng)量，所以，會(huì)有冷風(fēng)感覺(jué)，并且存在燃燒狀態(tài)不良等問(wèn)題。
另外，改變?nèi)紵繒r(shí)，雖然送風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也使n值逐一變化，但是，當(dāng)燃燒量減少，n值變小時(shí)，n值的變化量將使燃燒狀態(tài)變壞。
本發(fā)明就是為了解決上述問(wèn)題而提出的，旨在提供一種暖風(fēng)取暖設(shè)置等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置，這種裝置在低速范圍內(nèi)對(duì)送風(fēng)電機(jī)的控制良好，并且可以得到與燃燒量相符合的最佳的送風(fēng)量。
本發(fā)明的暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置設(shè)有零交叉脈沖發(fā)生電路和計(jì)數(shù)器，零交叉脈沖發(fā)生電路在交流電源電壓與零伏的交點(diǎn)發(fā)生脈沖;計(jì)數(shù)器根據(jù)該零交叉脈沖發(fā)生電路輸出的脈沖，計(jì)數(shù)上述交流電源電壓的周期。同時(shí)具有微處理器和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的觸發(fā)電路，微處理器根據(jù)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的周期輸出斷開(kāi)1個(gè)周期的振蕩輸出信號(hào);半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的觸發(fā)電路與送風(fēng)電機(jī)串聯(lián)，上述微處理器將1/n和1/(n+1)的周期切斷電壓交替地加到送風(fēng)電機(jī)上，控制送風(fēng)電機(jī)。
另外，發(fā)明第2個(gè)方面是在上述微處理器中設(shè)有分別計(jì)數(shù)1/n的周期切斷次數(shù)和1/(n+1)的周期切斷次數(shù)的第2計(jì)數(shù)器和第3計(jì)數(shù)器，第2和第3計(jì)數(shù)器每計(jì)數(shù)指定的次數(shù)后，就變更上述周期切斷條件。
另外，發(fā)明第3個(gè)方面是在變更送風(fēng)電機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，上述微處理器逐漸地改變第2和第3計(jì)數(shù)器的值，轉(zhuǎn)移到設(shè)定的轉(zhuǎn)速上。
本發(fā)明的暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置利用微處理器進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制時(shí)，通過(guò)將1/n的周期切斷電壓和1/(n+1)的周期切斷電壓交替地加到送風(fēng)電機(jī)上，可以得到1/n周期切斷時(shí)和1/(n+1)周期切斷時(shí)的中間數(shù)值的轉(zhuǎn)速，從而可以進(jìn)行低速范圍內(nèi)的精細(xì)的轉(zhuǎn)速控制。
其次，按照發(fā)明第2個(gè)方面，在第2和第3計(jì)數(shù)器每計(jì)數(shù)指定的次數(shù)后，通過(guò)改變周期切斷條件，可以得到1/n周期切斷時(shí)和1/(n+1)周期切斷時(shí)的任意中間轉(zhuǎn)速，從而可以更精細(xì)地進(jìn)行低速范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速控制。
按照發(fā)明第3個(gè)方面，在變更轉(zhuǎn)速時(shí)，通過(guò)逐漸地改變上述第2和第3計(jì)數(shù)器的值，可使低速范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速變化非常精細(xì)平滑，從而在過(guò)渡期內(nèi)也不會(huì)有冷風(fēng)感覺(jué)，燃燒狀態(tài)始終不會(huì)變壞。


圖1是本發(fā)明的暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是表示本發(fā)明的送風(fēng)中機(jī)控制裝置實(shí)施例1的動(dòng)作的流程圖。
圖3是表示本發(fā)明的送風(fēng)電機(jī)控制裝置實(shí)施例2的動(dòng)作的流程圖。
圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的送風(fēng)電機(jī)控制裝置實(shí)施例1的動(dòng)作的電壓波形定時(shí)圖。
圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的送風(fēng)電機(jī)控制裝置實(shí)施例2的動(dòng)作的電壓波形定時(shí)圖。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明的送風(fēng)電機(jī)控制裝置實(shí)施例3的動(dòng)作的電壓波形定時(shí)圖。
圖7是用于說(shuō)明先有的送風(fēng)電機(jī)控制裝置的動(dòng)作的電壓波形定時(shí)圖。
實(shí)施例1圖1是構(gòu)成本發(fā)明暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置的電路圖。在圖1中，1是絕緣變壓器，2是輸入電壓為零伏時(shí)發(fā)生脈沖的零交叉脈沖發(fā)生電路，3是控制轉(zhuǎn)速用的微處理器，其中設(shè)有根據(jù)零交叉脈沖發(fā)生電路2輸出的脈沖計(jì)數(shù)交流電源電壓的周期的計(jì)數(shù)器A(圖中未示出)。5是半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件，4是控制該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的觸發(fā)電路，由放大器7和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件觸發(fā)變壓器8構(gòu)成，6是送風(fēng)電機(jī)。
下面，參照?qǐng)D2和圖4說(shuō)明上述實(shí)施例1的動(dòng)作。圖2是表示微處理器3中存儲(chǔ)的送風(fēng)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速控制程序的流程圖。
首先，在圖1中從交流電源輸入端子IN的兩端通過(guò)絕緣變壓器1得到的交流電源電壓波形(圖4(a))，輸入零交叉脈沖發(fā)生電路2，變換為圖4(b)那樣的脈沖串后，輸入微處理器3。微處理器3每輸入上述脈沖，就根據(jù)圖2所示的程序進(jìn)行處理。
即，在圖2中，當(dāng)上述脈沖輸入到微處理器3時(shí)，程序開(kāi)始，送風(fēng)電機(jī)6的控制處理每隔1次進(jìn)行1次處理(S10)。也就是說(shuō)，在交流電源電壓波形的1個(gè)周期中處理1次。
微處理器3利用存儲(chǔ)器中的計(jì)數(shù)器A計(jì)數(shù)每次處理交流電源電壓波形周期的設(shè)定次數(shù)n(S11)。然后，判斷計(jì)數(shù)器A的值是否為設(shè)定的次數(shù)(S12)。不是設(shè)定的次數(shù)時(shí)，微處理器3輸出高電平信號(hào)(S19)。當(dāng)計(jì)數(shù)器A的值達(dá)到設(shè)定次數(shù)時(shí)，將上述計(jì)數(shù)器A置為新的設(shè)定次數(shù)n(S20)，然后，微處理器3輸出低電平信號(hào)。
通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述處理，便可根據(jù)計(jì)數(shù)器A中設(shè)定的周期中切斷1個(gè)周期的矩形波信號(hào)。
在S20，將計(jì)數(shù)器A置為設(shè)定次數(shù)時(shí)，判斷微處理器3的存儲(chǔ)器中的標(biāo)志狀態(tài)(S13)，標(biāo)志內(nèi)容為0時(shí)，令標(biāo)志為1(S14)，將計(jì)數(shù)器A置為n(S15);如果標(biāo)志內(nèi)容為1，則令標(biāo)志為0(S16)，將計(jì)數(shù)計(jì)器A置為(n+1)(S17)。也就是說(shuō)，n和(n+1)交替地作為設(shè)定次數(shù)將計(jì)數(shù)器A置位。
通過(guò)上面所述的微處理器3的程序處理，微處理器3便可輸出n周期切斷1周期的波形(1/n周期切斷)和(n+1)周期切斷1周期的波形(1/(n+1)周期切斷)反復(fù)交替的振蕩波形(圖4(c))。
上述振蕩波形輸入觸發(fā)電路4，通過(guò)控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件5，加在送風(fēng)電機(jī)6上的電壓便可如圖4(d)所示，成為1/n周期切斷和1/(n+1)周期切斷反復(fù)交替的交流電壓。
這樣，送風(fēng)電機(jī)6便可大約以1/n周期切斷時(shí)的轉(zhuǎn)速與1/(n+1)周期切斷時(shí)的轉(zhuǎn)速的中間轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，從而在燃燒煤油利用其燃燒量向室內(nèi)供暖的暖風(fēng)取暖設(shè)備等中，可以設(shè)定與燃燒量符合的精細(xì)的轉(zhuǎn)速。
例如，在弱燃燒情況下，以1/3周期切斷時(shí)送風(fēng)量太少，而以1/4周期切斷時(shí)送風(fēng)量太多時(shí)，通過(guò)交替地反復(fù)進(jìn)行1/3周期切斷為1/4周期切斷，使可設(shè)定與燃燒量符合的接近最佳的轉(zhuǎn)速的數(shù)值。
實(shí)施例2在上述實(shí)施例1中，說(shuō)明了對(duì)加在送風(fēng)電機(jī)6上的交流電壓波形交替地反復(fù)進(jìn)行1/n和1(n+1)的周期切斷來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制的情況，但是，也可以在微處理器3的存儲(chǔ)器中，設(shè)置計(jì)數(shù)1/n和1/(n+1)周期切斷的次數(shù)的第2和第3計(jì)數(shù)器B和C。
下面，參照?qǐng)D3說(shuō)明上述實(shí)施例2的動(dòng)作。圖3是在圖2中的S20將計(jì)數(shù)器A置為設(shè)定次數(shù)的處理部分在上述實(shí)施例2中的程序流程圖。
在圖3中，將計(jì)數(shù)器A置為設(shè)定次數(shù)時(shí)，判斷微處理器3的存儲(chǔ)器中的標(biāo)志狀態(tài)(S30)。當(dāng)標(biāo)志內(nèi)容為0時(shí)，使第2計(jì)數(shù)器B進(jìn)行計(jì)數(shù)(S31)，判斷該計(jì)數(shù)器B的數(shù)是否為指定次數(shù)N1(S32)，不是指定次數(shù)N1時(shí)，則直接將計(jì)數(shù)器A置為n(S35);是指定次數(shù)N1時(shí)，將上述第2計(jì)數(shù)器B清除(S33)，令標(biāo)志內(nèi)容為1(S34)，然后將計(jì)數(shù)器A置為n。
當(dāng)標(biāo)志內(nèi)容為1時(shí)，同樣，使第3計(jì)數(shù)器C進(jìn)行計(jì)數(shù)(S36)，判斷該計(jì)數(shù)器C的數(shù)是否為指定次數(shù)N2(S37)，如果不是指定次數(shù)N2，則直接將計(jì)數(shù)器A置為(n+1)(S40);是指定次數(shù)N2時(shí)，將第3計(jì)數(shù)器C清除(S38)，令標(biāo)志內(nèi)容為0(S39)，然后，將計(jì)數(shù)器A置為(n+1)。
通過(guò)以上所述的微處理器3的程序處理，微處理器3可以輸出指定次數(shù)N1的1/n周期切斷和指定次數(shù)N2的1/(n+1)周期切斷反復(fù)交替的振蕩波形。
圖5是取N1＝2，N2＝1和1/3周期切斷和1/4周期切斷時(shí)的定時(shí)圖。這時(shí)，通過(guò)改變N1和N2的數(shù)值，可以任意設(shè)定1/3周期切斷時(shí)送風(fēng)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速和1/4周期切斷時(shí)的轉(zhuǎn)速的中間值，從而可以進(jìn)行精細(xì)的轉(zhuǎn)速控制。
這樣，便可比實(shí)施例1更能設(shè)定與燃燒量符合的最佳的轉(zhuǎn)速，即使在弱燃燒情況下也能得到非常良好的燃燒狀態(tài)。
實(shí)施例3在上述實(shí)施例中，說(shuō)明了送風(fēng)電機(jī)6的控制可以在以往不能設(shè)定的轉(zhuǎn)速控制范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，但是，當(dāng)設(shè)定轉(zhuǎn)速?gòu)牡退俜秶髦懈咚俜秶兓蛘邚闹懈咚俜秶虻退俜秶兓瘯r(shí)，也可以逐漸地改變上述實(shí)施例2的計(jì)數(shù)器B和C的數(shù)值。
例如，如圖6所示，在暖風(fēng)取暖設(shè)備等中，使發(fā)熱量從弱向中等程度變化時(shí)，由于燃燒火焰是逐漸變化的，所以，送風(fēng)電機(jī)6的轉(zhuǎn)速也與這種變化相配合，從弱燃燒時(shí)的設(shè)定值1/3周期切斷逐漸地向中等燃燒時(shí)的設(shè)定值1/4周期切斷變化。這樣，當(dāng)改變發(fā)熱量的設(shè)定值時(shí)，即使在過(guò)渡期內(nèi)，也不會(huì)有冷風(fēng)感覺(jué)，并且燃燒狀態(tài)始終不會(huì)變壞。
如上所述，本發(fā)明是對(duì)加在送風(fēng)電機(jī)上的交流電源電壓交替地進(jìn)行1/n周期切斷和1/(n+1)周期切斷，所以，可以顯著地提高送風(fēng)電機(jī)在低速范圍內(nèi)的控制性能，從而可以設(shè)定與燃燒量相符合的最佳的轉(zhuǎn)速，在弱燃燒時(shí)也可以得到非常良好的燃燒狀態(tài)。
另外，按照發(fā)明第2方面，設(shè)有對(duì)1/n和1/(n+1)周期切斷的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的第2和第3計(jì)數(shù)器，當(dāng)?shù)?和第3計(jì)數(shù)器每計(jì)數(shù)指定次數(shù)時(shí)，就變更上述周期切斷條件，所以，可以進(jìn)一步提高送風(fēng)電機(jī)在低速范圍內(nèi)的控制性能。
按照第3方面，在變更送風(fēng)電機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，逐漸地改變第2和第3計(jì)數(shù)器的數(shù)值，向設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)移，所以，低速范圍的轉(zhuǎn)速變化變得精細(xì)平滑，在改變發(fā)熱量的過(guò)渡期內(nèi)，也不會(huì)有冷風(fēng)感覺(jué)，燃燒狀態(tài)始終不會(huì)變壞。
2-零交叉脈沖發(fā)生電路3-微處理器4-觸發(fā)電路6-送風(fēng)電機(jī)
權(quán)利要求
1.暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置，其特征在于設(shè)有零交叉脈沖發(fā)生電路和計(jì)數(shù)器，零交叉脈沖發(fā)生電路在交流電源電壓與零伏相交時(shí)發(fā)生脈沖；計(jì)數(shù)器根據(jù)該零交叉脈沖發(fā)生電路發(fā)生的脈沖對(duì)上述交流電源電壓波形的周期進(jìn)行計(jì)數(shù)；還具有微處理器和觸發(fā)電路，微處理器輸出在該計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的n個(gè)周期中切斷1個(gè)周期的振蕩輸出信號(hào)；觸發(fā)電路根據(jù)上述振蕩輸出信號(hào)觸發(fā)連接在送風(fēng)電機(jī)和上述交流電源之間的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件；上述微處理器在進(jìn)行低速范圍內(nèi)的送風(fēng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制時(shí)控制振蕩輸出信號(hào)，以使1/n周期切斷和1/(n+1)周期切斷的電壓交替地加到送風(fēng)電機(jī)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置，其特征是上述微處理器具有分別對(duì)1/n周期切斷和1/(n+1)周期切斷的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的第2和第3計(jì)數(shù)器，當(dāng)這兩個(gè)計(jì)數(shù)器每計(jì)數(shù)指定次數(shù)后，就變更上述周期切斷條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置，其特征是從低速范圍向中、高速范圍或從中、高速范圍向低速范圍變更送風(fēng)電機(jī)的設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)，逐漸地改變上述第2和第3計(jì)數(shù)器的數(shù)值向設(shè)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)移。
全文摘要
本發(fā)明的暖風(fēng)取暖設(shè)備等的送風(fēng)電機(jī)控制裝置具有零交叉脈沖發(fā)生電路、計(jì)數(shù)器、微處理器和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的觸發(fā)電路。當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制時(shí)，上述微處理器使1/n周期切斷和1/(n+1)周期切斷的電壓交替地加到送風(fēng)電機(jī)上，可以得到1/n周期切斷和1/(n+1)周期切斷的中間轉(zhuǎn)速，從而可以進(jìn)行低速范圍內(nèi)的精細(xì)的轉(zhuǎn)速控制。
文檔編號(hào)F24D19/10GK1103941SQ9411480
公開(kāi)日1995年6月21日 申請(qǐng)日期1994年8月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月9日
發(fā)明者關(guān)戶研司, 池戶桂, 笠田利雄 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社