一种燃气或燃油双电压取暖器的制作方法

1.本发明涉及取暖器技术领域，特别涉及一种燃气或燃油双电压取暖器。


背景技术：

2.现有的燃油或燃气取暖器是通过燃烧燃油或燃气，加热空气并将热空气输出到环境中。现有一种燃油取暖器主要由燃烧室1、喷嘴2、风叶3、普通交流电机4、气泵5、控制盒6和油箱7组成，参见图1所示。燃气取暖器主要由燃烧室、炉头、风叶、普通交流电机和控制盒组成。燃油取暖器使用燃油作为燃料，气泵5泵出压缩空气到喷嘴2将燃油从油箱7虹吸到喷嘴2，由喷嘴2喷出到燃烧室1中点火燃烧；燃油取暖器另一种结构是通过油泵从油箱中泵入燃油，加压后输送到喷嘴，由喷嘴喷出到燃烧室中点火燃烧。燃气取暖器使用燃气作为燃料，外储的燃气通过管道输送到炉头，由炉头喷出到燃烧室中点火燃烧。上述分别使用两种燃料、三种结构的燃油取暖器和燃气取暖器都是通过普通交流电机通电工作，风叶转动，将外面的新鲜空气送至燃烧室，并从燃烧室向外吹出热风。
3.通常，在一个国家里，各地区的市电是统一的，如我国的市电是ac220v，但在某些国家，不同的地区甚至同一地区都会同时供给ac110v和ac220v两种不同电压值的市电。因此，需要将燃气或燃油取暖器设计成可在上述两种市电电压中都能正常使用的电气结构，以便在该国不同地区甚至同一地区都能正常使用和销售。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于提供一种燃气或燃油双电压取暖器，它能自动适应在市电为110v或220v条件下正常工作。
5.本发明所提出的技术解决方案是这样的：一种燃气或燃油双电压取暖器，包括燃油取暖器和燃气取暖器，从前至后依次布排有燃烧室、喷嘴或炉头、风叶、单相交流电机和控制盒，所述燃油或燃气取暖器的喷嘴或炉头后面都是设有风叶和单相交流电机，所述单相交流电机采用双定子绕组单相异步交流电机，该电机定子绕组由两个独立的、圈数和线径都相同的第1绕组l1和第2绕组l2组成，所述第1绕组l1和第2绕组l2通过并联连接或串联连接以适用于ac110v或ac220v市电电压；还设有自适应市电电压的控制电路，所述第1绕组l1和第2绕组l2通过所述控制电路能自动连接成并联或串联方式，以适用于当前的市电电压；所述控制电路包括桥式整流电路、+12v直流工作电源、+5v直流工作电源、分压电路、微处理器mcu和驱动电路；市电经滤波输入桥式整流电路，桥式整流电路设有两路输出，其中一路输出经降压获得+12v直流工作电源和+5v直流工作电源，另一路输出经分压电路分压得到输入直流信号经07脚输入微处理器mcu，该输入直流信号经a/d转换电路比较、a/d转换存于输入数据寄存器中；当输入直流信号大于预设基准直流电压值uo时，转换为数字量1，经运算器进行运算后，运算的结果为02脚输出高电平；当输入直流信号小于预设基准直流电压值uo时，转换为数字量0，经运算器运算的结果为03脚输出高电平；当02脚输出高电平，三极管q1导通，继电器k2吸合，第1绕组l1和第
2绕组l2串联连接；当03脚输出高电平，三极管q2导通，继电器k1、继电器k3同时吸合，第1绕组l1和第2绕组l2并联连接。
6.所述分压电路由电阻r1和电阻r2组成，电阻r1一端与桥式整流电路正极输出端连接，电阻r2一端接地，电阻r1另一端与电阻r2另一端的结点通过电阻r3与微处理器mcu的07脚连接。
7.所述微处理器mcu包括a/d转换电路、输入数据存储器和运算器，输入直流信号通过07脚输入a/d转换电路和运算器进行比较、a/d转换、运算，并将运算的结果分别通过02脚或03脚输出至驱动电路。
8.所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路由三极管q1、继电器k2和二极管d1组成，继电器k2工作线圈一端与三极管q1集电极连接，三极管q1基极通过电阻r4与微处理器的02脚连接，继电器k2工作线圈另一端接+12v直流电，三极管q1发射极接地；所述第二驱动电路由三极管q2、继电器k1、继电器k3和二极管d2组成，继电器k1工作线圈一端、继电器k3工作线圈一端与三极管q2集电极连接，三极管q2基极通过电阻r5与微处理器的03脚连接，继电器k1工作线圈另一端和继电器k3工作线圈另一端接+12v直流电，三极管q2发射极接地；所述继电器k1一对触头与第1绕组l1的a端和第2绕组l2的b端并联连接，所述继电器k2一对触头与第2绕组l2的b端和第1绕组l1的c端并联连接，所述继电器k3一对触头与第1绕组l1的c端和第2绕组l2的d端并联连接，所述第1绕组l1的a端和第2绕组l2的d端中任一端与市电的相线或零线相连接。
9.与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：本发明采用适于市电220v或110v的双定子绕组单相异步交流电机，配合能对上述两种不同的市电电压进行识别的电路和对两组定子绕组l1、l2进行串联连接或并联连接的电路，就能使所述双定子绕组单相异步交流电机自动适于市电220v或110v条件下工作，进而使燃气或燃油双电压取暖器能自动适应在市电110v或220v条件下正常工作。本燃气或燃油双电压取暖器克服了之前需要人工识别当前市电电压值并选择适用于该电压值的燃气或燃油取暖器的缺陷，从而避免了可能发生的接错电源而造成设备损坏和人身安全事故。本燃气或燃油双电压取暖器特别适于同一地区同时供给两种不同电压值的市电的场合使用。
附图说明
10.图1是现有一种燃油取暖器的结构示意图。
11.图2是本发明一种燃气或燃油双电压取暖器中的双定子绕组单相异步交流电机的两个定子绕组l1、l2串联连接示意图。
12.图3是图2所示双定子绕组单相异步交流电机的两个定子绕组l1、l2并联连接示意图。
13.图4是所述双定子绕组单相异步交流电机的自适应市电电压的控制电路8电原理示意图。
14.图5是所述两个定子绕组l1、l2通过继电器k2一对触头连接为串联结构的电原理示意图。
15.图6是所述两个定子绕组l1、l2通过两个继电器k1、k3的两对触头连接为并联结构
的电原理示意图。
16.图中标记说明：1.燃烧室；2.喷嘴；3.风叶；4.单相交流电机；5.气泵；6.控制盒；7.油箱；8.控制电路；11.桥式整流电路；12.+12v直流工作电源；13.+5v直流工作电源；14.分压电路；15.微处理器；15-1.a/d转换电路；15-2.输入数据存储器；15-3.运算器；16.驱动电路。
具体实施方式
17.通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。
18.参见图1～6所示，一种燃气或燃油双电压取暖器，包括燃油取暖器和燃气取暖器，从前至后依次布排有燃烧室、喷嘴或炉头、风叶、单相交流电机和控制盒，所述燃油或燃气取暖器的喷嘴或炉头后面都是设有风叶和单相交流电机，所述单相交流电机采用双定子绕组单相异步交流电机，该电机定子绕组由两个独立的、圈数和线径都相同的第1绕组l1和第2绕组l2组成，所述第1绕组l1和第2绕组l2通过并联连接或串联连接以适用于ac110v或ac220v市电电压；还设有自适应市电电压的控制电路8，所述第1绕组l1和第2绕组l2通过所述控制电路8能自动连接成并联或串联方式，以适用于当前的市电电压；所述控制电路8包括桥式整流电路11、+12v直流工作电源12、+5v直流工作电源13、分压电路14、微处理器mcu15和驱动电路16；市电经滤波输入桥式整流电路11，桥式整流电路11设有两路输出，其中一路输出经降压获得+12v直流工作电源12和+5v直流工作电源13，另一路输出经分压电路14分压得到输入直流信号经07脚输入微处理器mcu15，该输入直流信号经a/d转换电路15-1比较、a/d转换存于输入数据寄存器15-2中；当输入直流信号大于预设基准直流电压值uo时，转换为数字量1，经运算器15-3进行运算后，运算的结果为02脚输出高电平；当输入直流信号小于预设基准直流电压值uo时，转换为数字量0，经运算器15-3运算的结果为03脚输出高电平；当02脚输出高电平，三极管q1导通，继电器k2吸合，第1绕组l1和第2绕组l2串联连接；当03脚输出高电平，三极管q2导通，继电器k1、继电器k3同时吸合，第1绕组l1和第2绕组l2并联连接。
19.进一步地，所述分压电路14由电阻r1和电阻r2组成，电阻r1一端与桥式整流电路11正极输出端连接，电阻r2一端接地，电阻r1另一端与电阻r2另一端的结点通过电阻r3与微处理器mcu15的07脚连接。
20.进一步地，所述微处理器mcu15包括a/d转换电路15-1、输入数据存储器15-2和运算器15-3，输入直流信号通过07脚输入a/d转换电路15-1和运算器15-3进行比较、a/d转换、运算，并将运算的结果分别通过02脚或03脚输出至驱动电路16。
21.进一步地，所述驱动电路16包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路由三极管q1、继电器k2和二极管d1组成，继电器k2工作线圈一端与三极管q1集电极连接，三极管q1基极通过电阻r4与微处理器15的02脚连接，继电器k2工作线圈另一端接+12v直流电，三极管q1发射极接地；所述第二驱动电路由三极管q2、继电器k1、继电器k3和二极管d2组成，继电器k1工作线圈一端、继电器k3工作线圈一端与三极管q2集电极连接，三极管q2基极通过电阻r5与微处理器15的03脚连接，继电器k1工作线圈另一端和继电器k3工作线圈另一端接+12v直流电，三极管q2发射极接地；所述继电器k1一对触头与第1绕组l1的a端和第2绕组l2的b端并联连接，所述继电器k2一对触头与第2绕组l2的b端和第1绕组l1的c端并联
连接，所述继电器k3一对触头与第1绕组l1的c端和第2绕组l2的d端并联连接，所述第1绕组l1的a端和第2绕组l2的d端中任一端与市电的相线或零线相连接。
22.本燃气或燃油双电压取暖器的工作原理及工作过程是这样的：本发明主要是将现有的燃油取暖器或燃气取暖器都使用的普通单相异步交流电机（它只适用于一种市电电压）替换为能适用于两种市电电压ac220v和ac110v的双定子绕组单相异步交流电机，通过对其第1绕组l1和第2绕组l2进行并联连接或串联连接，就能分别适用于ac110v和ac220v的市电。当市电为220v时，借助于控制电路8使双定子绕组单相异步交流电机的第1绕组l1与第2绕组l2串联连接；当市电为110v时，借助于控制电路8使第1绕组l1与第2绕组l2并联连接；控制电路8中的微处理器mcu15采用型号为sn8p2711b的芯片。控制电路8的电路板及三个继电器k1、k2、k3装在控制盒内。
23.所述控制电路8使所述双定子绕组单相异步交流电机能自适应市电电压的具体控制工作过程是这样的：所述微处理器15内的a/d转换电路15-1设有一比较电路，其预设基准直流电压值为uo；当市电为220v时，从桥式整流电路11正极端输出直流电压为220
×
=310（v），经分压电路14分压获得第1输入直流信号u1=2.6v；当市电为110v时，从桥式整流电路11输出直流电压为110
×
=155（v），经分压电路14分压获得第2输入直流信号u2=1.3v；基准直流电压值uo的确定：设市电电压最大波动量为
±
33%（此时市电电网已处于最恶劣状态），此时，第1输入直流信号u1的最小值为1.742v（市电电压波动量为-33%时），第2输入直流信号u2的最大值为1.729v（市电电压波动量为+33%时），故取基准直流电压值uo为1.75v。
24.当第1输入直流信号u1从07脚输入a/d转换电路15-1，经与基准直流电压值uo比较，如大于1.75v，则转换为数字量1并存于输入数据寄存器15-2中，之后，运算器15-3读取输入数据寄存器15-2中的数字量1，运算结果为02脚输出+5v高电平。同理，当第2输入直流信号u2从07脚输入a/d转换电路15-1，经与基准直流电压值uo比较，如小于1.75v，则转换为数字量0并存于输入数据寄存器15-2中，之后，运算器15-3读取该数字量0，运算结果为03脚输出+5v高电平。
25.当02脚输出+5v高电平至第一驱动电路的三级管q1的基极，该三极管q1导通，继电器k2线圈通电吸合，其一对触头闭合，将第1绕组l1的c端与第2绕组l2的b端连通，第1绕组l1与第2绕组l2成为串联连接，此时，双定子绕组单相异步交流电机4的适用工作电压为ac220v，与当前的市电电压一致。
26.当03脚输出+5v高电平至第二驱动电路的三极管q2的基极，使三极管q2导通，继电器k1和k3的线圈同时通电吸合，继电器k1、k3的各一对触头同时闭合，分别将第1绕组l1的a端与第2绕组l2的b端和第1绕组l1的c端与第2绕组l2的d端连通，第1绕组l1与第2绕组l2成为并联连接，此时，双定子绕组单相异步交流电机4的适用工作电压为ac110v，与当前的市电电压一致。
27.所以，只需将本燃气或燃油双电压取暖器的电源插头任意插入ac220v或ac110v的市电电源插座中，所述双定子绕组单相异步交流电机就能在该插座的市电电压条件下正常工作。

技术特征：
1.一种燃气或燃油双电压取暖器，包括燃油取暖器和燃气取暖器，从前至后依次布排有燃烧室、喷嘴或炉头、风叶、单相交流电机和控制盒，所述燃油或燃气取暖器的喷嘴或炉头后面都是设有风叶和单相交流电机，其特征在于：所述单相交流电机采用双定子绕组单相异步交流电机，该电机定子绕组由两个独立的、圈数和线径都相同的第1绕组l1和第2绕组l2组成，所述第1绕组l1和第2绕组l2通过并联连接或串联连接以适用于ac110v或ac220v市电电压；还设有自适应市电电压的控制电路（8），所述第1绕组l1和第2绕组l2通过所述控制电路（8）能自动连接成并联或串联方式，以适用于当前的市电电压；所述控制电路（8）包括桥式整流电路（11）、+12v直流工作电源（12）、+5v直流工作电源（13）、分压电路（14）、微处理器mcu（15）和驱动电路（16）；市电经滤波输入桥式整流电路（11），桥式整流电路（11）设有两路输出，其中一路输出经降压获得+12v直流工作电源（12）和+5v直流工作电源（13），另一路输出经分压电路（14）分压得到输入直流信号经07脚输入微处理器mcu（15），该输入直流信号经a/d转换电路（15-1）比较、a/d转换存于输入数据寄存器（15-2）中；当输入直流信号大于预设基准直流电压值uo时，转换为数字量1，经运算器（15-3）进行运算后，运算的结果为02脚输出高电平；当输入直流信号小于预设基准直流电压值uo时，转换为数字量0，经运算器（15-3）运算的结果为03脚输出高电平；当02脚输出高电平，三极管q1导通，继电器k2吸合，第1绕组l1和第2绕组l2串联连接；当03脚输出高电平，三极管q2导通，继电器k1、继电器k3同时吸合，第1绕组l1和第2绕组l2并联连接。2.根据权利要求1所述的一种燃气或燃油双电压取暖器，其特征在于：所述分压电路（14）由电阻r1和电阻r2组成，电阻r1一端与桥式整流电路（11）正极输出端连接，电阻r2一端接地，电阻r1另一端与电阻r2另一端的结点通过电阻r3与微处理器mcu（15）的07脚连接。3.根据权利要求1所述的一种燃气或燃油双电压取暖器，其特征在于：所述微处理器mcu（15）包括a/d转换电路（15-1）、输入数据存储器（15-2）和运算器（15-3），输入直流信号通过07脚输入a/d转换电路（15-1）和运算器（15-3）进行比较、a/d转换、运算，并将运算的结果分别通过02脚或03脚输出至驱动电路（16）。4.根据权利要求1所述的一种燃气或燃油双电压取暖器，其特征在于：所述驱动电路（16）包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路由三极管q1、继电器k2和二极管d1组成，继电器k2工作线圈一端与三极管q1集电极连接，三极管q1基极通过电阻r4与微处理器（15）的02脚连接，继电器k2工作线圈另一端接+12v直流电，三极管q1发射极接地；所述第二驱动电路由三极管q2、继电器k1、继电器k3和二极管d2组成，继电器k1工作线圈一端、继电器k3工作线圈一端与三极管q2集电极连接，三极管q2基极通过电阻r5与微处理器（15）的03脚连接，继电器k1工作线圈另一端和继电器k3工作线圈另一端接+12v直流电，三极管q2发射极接地；所述继电器k1一对触头与第1绕组l1的a端和第2绕组l2的b端并联连接，所述继电器k2一对触头与第2绕组l2的b端和第1绕组l1的c端并联连接，所述继电器k3一对触头与第1绕组l1的c端和第2绕组l2的d端并联连接，所述第1绕组l1的a端和第2绕组l2的d端中任一端与市电的相线或零线相连接。

技术总结
一种燃气或燃油双电压取暖器，属于取暖器技术领域，它能自动适应在市电电压为110V或220V条件下正常工作，本取暖器包括燃烧室、喷嘴或炉头、风叶、双定子绕组单相异步交流电机和供油或供气部分，设有能识别市电电压值的控制电路和对所述交流电机的两个定子绕组进行串联连接或并联连接的驱动电路，从所述的市电获得的输入直流信号输入控制电路的微处理器MCU进行比较、A/D转换、运算，并将运算结果输至驱动电路实现该两个定子绕组的串联或并联连接，从而使所述交流电机适用于当前市电电压值。本燃气或燃油双电压取暖器特别适于同一地区同时供给两种不同电压值的市电的场合使用。区同时供给两种不同电压值的市电的场合使用。区同时供给两种不同电压值的市电的场合使用。


技术研发人员：王振河
受保护的技术使用者：佛山市凯基热能科技有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/7/27