基于电机绕组高频阻抗的油污附着量检测方法及油烟机与流程

本技术涉及油污检测，特别是涉及一种基于电机绕组高频阻抗的油污附着量检测方法及油烟机。

背景技术：

1、吸油烟机是家用与工业通风的核心组件，但长期运转会导致内部叶轮表面附着大量油污。这不仅会导致叶轮动平衡破坏，引发机身剧烈抖动与噪音增大，还会显著降低排风量，使得油烟抽排效果大打折扣。因此，准确定量检测叶轮的油污附着量，对于及时触发自清洁程序、保障设备高效运行具有重要意义。

2、现有的油污检测技术主要包括累计运行时间法、称重传感器法及光学检测法等。然而，这些方法在实际应用中存在明显缺陷：累计运行时间法仅依据时长判断，忽略了不同烹饪习惯导致的油污积累差异，误判率高；称重传感器法易受叶轮转动应力影响导致传感器漂移，且无法区分油污具体分布位置；光学检测法则面临光学窗口易被油膜覆盖失效的；也就是说，这些方法均存在抗干扰能力差、检测精度低，导致无法可靠准确检测叶轮整体油污状态的问题。

3、针对相关技术中存在无法准确可靠准确检测叶轮整体油污状态的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、在本实施例中提供了一种基于电机绕组高频阻抗的油污附着量检测方法及油烟机，以解决相关技术中无法准确可靠准确检测叶轮整体油污状态的问题。

2、第一方面，在本实施例中提供了一种基于电机绕组高频阻抗的油污附着量检测方法，所述方法应用于吸油烟机，所述吸油烟机包括：电机、叶轮和控制器；

3、所述电机包括定子和可相对定子转动设置的转子；所述定子包括定子铁芯和嵌设于所述定子铁芯的定子绕组；所述转子固定安装于所述叶轮的转轴上；所述叶轮的叶片与所述定子铁芯之间存在气隙；所述叶轮的叶片由导电材料 制成；所述方法由所述控制器执行，所述方法包括：

4、在将所述定子绕组切换至高频阻抗测量回路后，对所述定子绕组中的一相绕组通入高频激励信号，并采集对应的端电压和电流；

5、基于采集到的所述端电压和所述电流，计算得到对应的电感测量值；

6、基于所述电感测量值和预先标定的电感和油污厚度对应关系，得到油污附着量检测结果。

7、在本实施例中，利用了涡流效应随导体距离变化的敏感性，将油污厚度这一机械几何量转化为电气可测的电感量，其物理机理的直接性与单调性，确保信号不失真，并且天然隔绝外部机械与流体力学的耦合干扰，另外，定子绕组从“驱动绕组”临时转变为“涡流检测探头”，不需要额外安装任何涡流传感器探头、光学窗口、称重单元或压差管路，因此提高了检测结果的可靠性，降低了硬件成本。

8、在其中的一些实施例中，基于采集到的所述端电压和所述电流，计算得到对应的电感测量值，包括：

9、生成与所述高频激励信号同频率的同相参考信号和正交参考信号；

10、分别针对采集到的所述端电压和所述电流，基于所述同相参考信号和所述正交参考信号进行相敏检波，得到电压响应相量和电流响应相量；

11、基于所述电压响应相量和所述电流响应相量，计算得到基波复阻抗；

12、基于所述基波复阻抗和所述高频激励信号的频率，计算得到所述电感测量值。

13、在本实施例中，采用高频注入与相敏检波技术计算等效电感，实现非侵入式的在线测量。该方法抗干扰能力强，能有效抑制变频器噪声和反电动势影响，为无传感器高效控制提供可靠依据。

14、在其中的一些实施例中，基于所述电感测量值和预先标定的电感和油污厚度对应关系，得到油污附着量检测结果，包括：

15、获取所述电机的工况信息，所述工况信息基于在切换至所述高频阻抗测量回路之前，对所述电机的当前状态进行识别得到；

16、基于所述工况信息，确定目标电感基准值，所述目标电感基准值表征在所述叶片洁净时，所述定子绕组，通入所述高频激励信号时的电感值；

17、基于所述目标电感基准值和所述电感测量值，计算电感变化量；

18、基于所述电感变化量和预先标定的电感增量-油污厚度关系式，计算得到油污附着量检测结果；其中电感增量-油污厚度关系式用于表征电感和油污厚度对应关系。

19、在本实施例中，通过工况识别自适应匹配洁净基准，消除电机本体差异及温漂影响实现在线的精准定量检测。

20、在其中的一些实施例中，基于所述工况信息，确定目标电感基准值，包括：

21、若所述工况信息指示为高温停机工况，则获取所述定子绕组的温度测量值，并基于所述温度测量值，从预设的高温电感基准库中确定匹配的目标电感基准值；所述高温电感基准库用于存储所述叶片洁净时，所述定子绕组在不同高温条件下，通入所述高频激励信号时的等效电感值；所述高温条件表征高于预设温度阈值的条件；

22、若所述工况信息指示为非高温停机工况，则将预存的电感常温基准值，作为目标电感基准值；所述电感常温基准值，表征在所述叶片洁净时，所述定子绕组在常温条件下，通入所述高频激励信号时的等效电感值。

23、在本实施例中，针对高温停机工况调用专用基准库，针对非高温停机工况调用常温基准值，避免温度漂移导致基准失配；实现宽温域内电感比对基准的自适应校准，保障高温重启后油污检测的准确性与可靠性。

24、在其中的一些实施例中，基于所述目标电感基准值和所述电感测量值，计算电感变化量，包括：

25、获取所述定子绕组的温度测量值；

26、基于所述温度测量值与参考温度的差值，补偿所述电感测量值，得到电感修正值；所述参考温度为标定所述目标电感基准值时所述定子绕组的温度；

27、基于所述目标电感基准值和所述电感修正值的差值，计算得到电感变化量。

28、在本实施例中，对实测电感实施温度折算归一化。确保非高温工况下基准与测量值处于同一温度体系，消除温漂引入的误差，保障检测一致性。

29、在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

30、深度清洁后，在所述非高温停机工况下，若触发基准自学习模式，则获取预测次数的油污附着量检测中计算出的所述电感测量值；

31、基于所述电感测量值的平均值，更新对应的所述电感常温基准值。

32、在本实施例中，自动更新常温下的电感基准值，实现免人工标定。

33、在其中的一些实施例中，基于所述电感变化量和预先标定的电感增量-油污厚度关系式，计算得到油污附着量检测结果，包括：

34、所述定子绕组包括三相绕组；将所述定子绕组中的每一相绕组对应所述电感变化量，代入预先标定的电感增量-油污厚度关系式中，计算得到一相绕组对应的油污厚度；

35、基于各相绕组对应的油污厚度，计算得到平均油污厚度；

36、基于所述平均油污厚度，判定油污量等级并生成对应的提示信息，得到油污附着量检测结果。

37、在本实施例中，引入三相独立检测与均值融合策略，有效抑制单相偏心或局部油污不均带来的偶然误差。提升油污等级判定的鲁棒性与可信度，指导差异化清洁提示。

38、在其中的一些实施例中，基于所述平均油污厚度，判定油污量等级并生成对应的提示信息，得到油污附着量检测结果，包括：

39、基于所述平均油污厚度，判定油污量等级；

40、基于所述平均油污厚度，计算得到油污厚度的标准差；基于所述油污厚度的标准差，判断油污的附着均匀度；

41、基于所述油污量等级和所述附着均匀度，联合生成对应的提示信息，得到油污附着量检测结果。

42、在本实施例中，引入厚度均值与标准差双维度评估，同时量化油污总量与分布均匀性；联合判定可区分“整体脏污”与“局部偏磨”，实现精准预警与差异化清洁指导，提升诊断可靠性。

43、在其中的一些实施例中，在计算得到平均油污厚度之后，还包括：

44、获取历史有效数据；所述历史有效数据包括在先检测中计算出的平均油污厚度和对应的时间戳；

45、基于本次的所述平均油污厚度和历史有效数据的比较结果，判断是否需要执行复核程序，以重新测量并计算所述平均油污厚度。

46、在本实施例中，通过引入历史数据比对与一致性校验机制，识别异常跳变或潜在误测，滤除偶发扰动和瞬时干扰，有效提升长期使用中油污检测的稳定性与结果可信度。

47、第二方面，本实施例提供了一种吸油烟机，所述吸油烟机包括：电机、叶轮和控制器；

48、所述电机包括定子和可相对定子转动设置的转子；

49、所述定子包括定子铁芯和嵌设于所述定子铁芯的定子绕组；

50、所述转子固定安装于所述叶轮的转轴上；

51、所述叶轮的叶片与所述定子铁芯之间存在气隙；所述叶轮的叶片由导电材料制成；

52、所述控制器用于第一方面中任一项所述的方法的步骤。

53、在本实施例中，降低了吸油烟机改进成本：复用电机与控制器，无需新增大成本传感器，借助软件算法实现检测。在本实施例中，提高了测量精准可靠：直接检测电磁参数，物理机理明确，能抗电网、风道等外部干扰，准确反映叶轮整体油污厚度。并且本实施例易于工程实现：不改变现有结构，适用于产品快速迭代与旧机型改造。

54、与相关技术相比，在本实施例中提供的基于电机绕组高频阻抗的油污附着量检测方法及油烟机，包括：电机、叶轮和控制器；所述电机包括定子和可相对定子转动设置的转子；所述定子包括定子铁芯和嵌设于所述定子铁芯的定子绕组；所述转子固定安装于所述叶轮的转轴上；所述叶轮的叶片与所述定子铁芯之间存在气隙；所述叶轮的叶片由导电材料制成；所述方法由所述控制器执行，所述方法包括：在将所述定子绕组切换至高频阻抗测量回路后，对所述定子绕组中的一相绕组通入高频激励信号，并采集对应的端电压和电流；基于采集到的所述端电压和所述电流，计算得到对应的电感测量值；基于所述电感测量值和预先标定的电感和油污厚度对应关系，得到油污附着量检测结果，解决了无法准确可靠准确检测叶轮整体油污状态的问题，能够将电机绕组复用为涡流探头，在注入高频激励信号时，利用高频涡流效应对气隙变化的高度敏感性，从几何维度测量油污厚度，也不受复杂环境、电机负载力矩、烟道阻力、电网波动等影响，提高非接触式油污量检测的精度和可靠性。

55、本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。