CN101129153B - 一种具备变频控制功能的软冰淇淋机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具备变频控制功能的软冰淇淋机：包括电源接口、第一变频控制器、搅拌电机、搅拌装置、制冷电机和制冷压缩机，所述电源接口接第一变频控制器，第一变频控制器的变频输出控制搅拌电机，搅拌电机是三相鼠笼式异步电机，搅拌电机的动力输出传动搅拌装置，通过电源接口为制冷电机提供电源，制冷电机的动力输出传动制冷压缩机。本发明提供了一种糕体搅拌时噪声小、便于调速、启动力矩平稳、效率高，能使糕体粘着均匀的具备变频驱动功能的软冰淇淋机。

Description

一种具备变频控制功能的软冰淇淋机

技术领域

本发明涉及一种食品机械，具体地说，涉及一种冰淇淋机器。

背景技术

软冰淇淋机主要包括动力装置、搅拌装置和制冷装置，通过动力装置为软冰淇淋机的搅拌装置和制冷装置提供动力。目前，市场上所使用的软冰淇淋机，大多数是以单相电源作为动力电源，输出动力的电动机一般采用单相双值电容异步电动机(如YL90S4-1.1KW)。如图1所示，是采用单相双值电容异步电动机的一种电机内部接线方式，包括一个主绕组Z1Z2、一个副绕组U1U2、一个启动电容C1(150uF/275V)、一个运行电容C2(35uF/400V)和一个离心开关V1V2，主绕组和副绕组的一端并接，副绕组的另一端并接启动电容C1的一端和运行电容C2(35uF/400V)的一端，启动电容C1的另一端串联离心开关触点后并接主绕组的另一端和运行电容C2的另一端；最后主绕组的两端再接到总电源线上。通过上述接线方式，容性阻抗使电源裂相，产生旋转磁场，启动单相电机工作。当转速达到一定值后，离心开关的触点分离，将启动电容断开，进入正常运行状态。

虽然，这种动力装置的电动机具有通用性强、维修和更换都比较方便的优点。但是，在软冰淇淋机中，采用这种动力装置的电动机，存在如下缺点：1、由于这类电机存在制造工艺上的缺陷；如电机的转轴会沿着径向上下间歇抖动、容易产生磁隙，工作时电流较大、噪声也大，出糕时难以频繁启动与停止。2、特别是当粉浆混合液制成糕状时，由于电流很大，电机离心开关的触点易被电弧烧蚀损坏，引起烧毁启动电容及运行电容，导致电机损坏。3、由于单相电机转速高，带载力矩不平衡，电机能效低，且不能调速，这会造成混合浆料中的胶质等易被搅碎，使成品糕体粘着力不够，附着分层，糕体成型保持时间不够，外形不美观。4、由于传统制冷压缩机的驱动采用定速压缩机在全压下启动，电流很大，通常会达到额定工作电流的4-6倍，这对所处的电网电路会产生很大冲击。另外就是单相电机噪音大，工作效率低，单位产量耗电量高。

发明内容

本发明的目的意在克服上述现有技术存在的不足，提供一种能使搅拌时噪声小、便于调速、效率高、启动力矩平稳、能使糕体粘着均匀的具备变频驱动功能的软冰淇淋机。

一种具备变频控制功能的软冰淇淋机：包括电源接口、搅拌电机、第一变频控制器和制冷压缩机，通过电源接口为制冷电机提供电源，所述搅拌电机是三相鼠笼式异步电机，所述制冷电机是直流变频无刷电机，所述电源接口与搅拌电机之间接所述第一变频控制器。

进一步地，还包括第一电磁滤波器，在所述电源接口与所述第一变频控制器之间接所述第一电磁滤波器。

进一步地，还包括第二变频控制器，所述制冷电机采用直流变频无刷电机，所述电源接口经第二变频控制器的输出控制直流变频无刷电机。

再进一步地，还包括第二电磁滤波器，在所述电源接口与第二变频控制器之间接所述第二电磁滤波器。

再进一步地，还包括第三电磁滤波器，第三电磁滤波器位于电源接口与第一电磁滤波器和第二电磁滤波器之间，电源接口接第三电磁滤波器的一端，第一电磁滤波器和第二电磁滤波器并联后接第三电磁滤波器的另一端。

采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：1、搅拌电机采用三相鼠笼式异步电机，并通过第一变频控制器进行变频控制，可以及时地根据软冰淇淋机的制糕过程通过改变频率来控制电机的动力输出大小，控制转速。如，在制糕初期，转速可以稍高，随着制冷过程不断累积，冰淇淋糕体也越来越硬，阻力也就增大，相应地逐渐增大搅拌电机的电流，使得糕体搅拌时噪声小、便于调速、启动力矩平稳、效率高，能使糕体粘着均匀。2、通过设置电磁滤波器，可有效防止软冰淇淋机内部系统的误动作以及对外部电网或其它用电设备的电磁干扰。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述：

图1为现有软冰淇淋机中采用的单相双值电容异步电机的一种内部接线。

图2为本发明一种具备变频控制功能的软冰淇淋机的电气控制示意图。

图3为软冰淇淋机的搅拌装置的结构示意图。

图4为软冰淇淋机的变频压缩机制冷循环框图。

具体实施方式

请一并参阅图1至图4，具备变频控制功能的软冰淇淋机，包括动力装置、搅拌装置和制冷装置，动力装置的输出为搅拌装置和制冷装置提供动力。动力装置的结构如图2所示，包括第一变频控制器1、第二变频控制器2、第一电磁滤波器301、第二电磁滤波器302、第三电磁滤波器303、继电器(12、13)、制冷电机7、冷凝风扇电机6、搅拌电机8、主控制器4和显示器5。按附图2所示的软冰淇淋机系统配线图对号接线：依顺序电性连接电源接口、第三电磁滤波器303、继电器KM2的主触点开关K2、第一电磁滤波器301、第一变频控制器1和搅拌电机8，搅拌电机8是三相鼠笼式异步电动机，搅拌电机8为搅拌装置提供动力，搅拌装置的结构如图3所示，搅拌电机8的动力输出经传动机构10传动搅拌器11，搅拌器11包括共轴传动的左搅拌器111和右搅拌器112。依顺序连接第三电磁滤波器303、继电器KM1的主触点开关K1、第二电磁滤波器302、第二变频控制器2和制冷电机7，在本实例中，制冷电机7是直流变频无刷电机，通过直流变频无刷电机为制冷压缩机提供动力。图3所示是现有的一种典型的软冰淇淋机的制冷装置的结构示意图，制冷电机7为制冷压缩机提供动力，冷凝风扇电机6向冷凝器提供风力。第二电磁滤波器302的另一路输出接冷凝风扇电机6。继电器(12、13)的通断由主控制器4控制。

第一变频器1、第二变频器的电源进线侧均为单相交流50赫兹电源，通过变频器以后，变为三相200伏左右的频率可连续调节的交流电。由于频率可连续调节，能实现搅拌电机的转速可根据需要调节。设置第一变频器1由外部端子控制运转方式，控制端子TA1、TB1接在主控制器4上相应的插座上；第二变频器2也设置成由外部端子控制运转，控制端子TA2、TB2接到主控制器4上同一对应的插座上。配线图中的X、Y端子连接到主控器4上由霍尔电流传感器的输入端对应的X、Y插片上面，并用热塑护套绝缘。第一变频控制器1和第二变频控制器2的启动或停止，分别通过各自对应的控制端子(TA1、TB1)和控制端子(TA2、TB2)，由主控制器4输出的控制信号进行控制。三相鼠笼式异步电动机的电流采样取U、V、W相中的任意一相，主控制器4检测的电流、电压信号和发出的控制指令或数据状态通过显示器5进行显示。

第一变频器、第二变频器的启动与停止：

1、通过预先在变频器1键盘上设置好启动、停止延缓时间，设定S曲线加速，选择第二减速时间，输出驱动搅拌电机。设置好以后，电机能缓启动，也能缓减速停止，在带负荷运行时，启动力矩平稳。第一变频控制器1选择主频率输出调到50HZ以下，载波频率调到12KHZ左右。让第一变频控制器1处于恒力矩输出方式。若输出频率超过50HZ，搅拌电机转速过快，当冰淇淋成糕状时，容易被搅拌分层；保证糕体粘着均匀。

2、工作启动时，通过主控制器4使继电器(KM1、KM2)通电，主触点开关K1和K2闭合，变频器1、2得电。第一变频器1的外部端子(TA1、TB1)闭合后，输出驱动搅拌电机8开始运转；延时5秒钟后，TA2、TB2外部端子闭合，第二变频器2驱动制冷电机7开始工作，制冷电机7再传动相应的制冷压缩机工作，同时冷凝风扇电机6也开始运转。

3、按照预先设定好的糕体硬度值(有1-7档可以选择)，开始制冷制糕过程。随着制冷过程不断累积，糕体也越来越硬，阻力也就增大，搅拌电机的电流逐渐增大，当达到预先设定的电流值时，主控制器4发出指令，使TA2、TB2触点断开。首先使制冷电机7停止，延时7秒后，TA1、TB1端子也断开，使搅拌电机8停止。设置第一电磁滤波器301、第二电磁滤波器302、第三电磁滤波器303的目的是防止系统误动作以及对外部的电磁干扰。这些噪声源会对设备及附近的仪器仪表产生影响。为此，特别需要在第一变频控制器1的输入端安装电磁滤波器的措施进行预防。

尽管本发明已作了详细说明并引证了实施例，但对于本领域的普通技术人员，显然可以按照上述说明而做出的各种方案、修改和改动，都应该包括在权利要求的范围之内。

Claims (1)

1.一种具备变频控制功能的软冰淇淋机：包括电源接口、搅拌电机、搅拌装置、制冷电机、制冷压缩机和显示器，搅拌电机的动力输出传动搅拌装置，通过电源接口为制冷电机提供电源，制冷电机的动力输出传动制冷压缩机，其特征在于：

包括第一变频控制器，所述搅拌电机是三相鼠笼式异步电机，所述电源接口接第一变频控制器，第一变频控制器的变频输出控制三相鼠笼式异步电机；

所述软冰淇淋机还包括第一电磁滤波器，在所述电源接口与所述第一变频控制器之间接所述第一电磁滤波器；

所述软冰淇淋机还包括第二变频控制器，所述制冷电机是直流变频无刷电机，所述电源接口经第二变频控制器的输出控制直流变频无刷电机；

所述软冰淇淋机还包括第二电磁滤波器，在所述电源接口与第二变频控制器之间接所述第二电磁滤波器；

所述软冰淇淋机还包括第三电磁滤波器，第三电磁滤波器位于电源接口与第一电磁滤波器和第二电磁滤波器之间，电源接口接第三电磁滤波器的一端，第一电磁滤波器和第二电磁滤波器均与第三电磁滤波器的另一端连接。

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