CN106416588B - 打草机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打草机及其控制方法，其中打草机包括：电机、打草头、打草绳；打草头被设置为由所述电机驱动；打草绳安装于打草头；控制系统能检测所述打草绳的长度；控制系统控制电机的转速使打草绳的自由端的线速度恒定；其中控制方法包括：检测与打草绳的自由端位置对应的第一检测量，从确定打草绳的长度L；在打草绳的长度L变化时，控制打草机电机的角速度W，使W与L的乘积保持在预设值；采用以上方案能够提高打草机的打草效率。

Description

打草机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种园林工具及其控制方法，尤其是一种打草机及其控制方法。

背景技术

在常规的打草机中关于电机的控制大概有两种方案：1.电机没有速度方面的控制，直接利用电机的自有特性；2.电机有恒角速度控制，在一定条件下保持打草机每分钟转速基本保持不变。上述两种方案都没有把打草的效果完全发挥好，当打草绳变短时打草效率均会下降。

发明内容

一种打草机，包括：

电机；

打草头，被设置为由电机驱动旋转；

打草绳，安装于打草头能被打草头带动；

控制系统，能检测打草绳的长度；

其中，控制系统控制电机的转速使打草绳的自由端的线速度恒定。

进一步地，打草机还包括：

电源，用于为电机和控制系统供电；

其中，控制系统包括：

控制器，用于输出具有一定占空比的控制信号；

开关元件，在接收到控制器所发出的控制信号时使电源为电机供电；

其中，开关元件分别与电机、电源和控制器电连接。

进一步地，电机的负载小于预设值时，控制器提高控制信号的占空比使电机提高转速。

进一步地，控制系统还包括：

电流检测模块，用于检测电机的电流，

电流检测模块与控制器连接，在检测到电机电流下降到预设值时控制器提高控制信号的占空比使电机提高转速。

进一步地，控制系统还包括：

位置检测装置，用于在打草头转动时检测打草绳自由端的位置；

位置检测装置与控制器连接，在位置检测装置检测到打草绳自由端位置变化时，控制器根据打草绳自由端位置的变化改变控制信号的占空比。

一种打草机的控制方法，包括如下步骤：

检测与打草绳的自由端位置对应的第一检测量，从确定打草绳的长度L；

在打草绳的长度L变化时，控制打草机电机的角速度W，使W与L的乘积保持在预设值。

进一步地，第一检测量为电机的电流。

进一步地，通过控制驱动电机的驱动信号的占空比控制电机的角速度。

进一步地，通过霍尔元件检测电机的角速度。

进一步地，打草机设有多个挡位，每个挡位对应不同的W与L的乘积的预设值。

附图说明

图1为本发明的打草机的一个优选实施例的外观示意图；

图2为本发明的打草机的一个优选实施例的框图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1所示的打草机100，该打草机100包括：主机10、打草装置20以及连接主机10和打草装置20的连接组件30。

其中，主机10包括：操作装置11和电源装置12。主机10位于打草机100的后端，其中电源装置12用于给打草机100提供动力来源，电源装置12包括一个装置外壳121。该电源装置12可以为电池包，电池包可拆卸的安装于打草机100后端的装置外壳121处。可以理解的，该电源装置12也可以为连接到市电网中的交流电。操作装置11用于控制电源装置12是否为打草装置20中的电机提供动力来源，操作装置11还包括一个操作把手（图未标）。操作把手包括：把手外壳111和主控开关112，主控开关112用于供人手操作以控制打草机100是否运转。

打草装置20位于打草机100的前端，其包括：打草绳21、打草头、动力头和防缠盖。打草绳21用于接触草屑实现切断，打草绳21一般由塑料材料制成，其在打草时极易磨损。

参照图2所示，打草机包括：电机、电源和控制系统，其中电源能为电机供电，控制系统负责控制电机的转动，该控制系统根据打草绳21（图2中未示出，请参见图1所示）的长短控制电机的转速从而使打草绳21自由端的线速度恒定。

控制系统包括：控制器和开关元件。其中，控制器用于输出具有一定占空比的控制信号；开关元件在接收到控制器所发出的控制信号时使电源为电机供电。为了实现以上的信号控制，开关元件分别与电机、电源和控制器电连接。控制器可以由一个MCU芯片构成，开关元件数目可以是多个，因为电机可能是三相以上的电机，因此多个开关元件可以构成一个驱动电路。

另外，作为优选方案，控制器可以通过控制信号中高电平的占空比来控制开关元件的处于导通状态的占空比从而控制电机的转速。作为优选，开关元件为半导体开关元件，更具体而言，可以选择MOSFET作为开关元件。

作为优选方案，控制器可以通过检测电机负载来判断打草绳21自由端的位置，当打草绳21缩短时，其扫过的面积会减小，因此其负载会下降，因此控制器可以通过在一定时间段内监测电机的负载从而判断打草绳21是否缩短。在电机的负载小于预设值时，控制器提高控制信号的占空比使电机提高转速，这样一来控制器通过对占空比的控制总能使打草绳21的自由端具有恒定的线速度。

作为优选方案，控制系统还包括：电流检测模块，其用于检测电机的电流，电流检测模块与控制器连接，在检测到电机电流下降到预设值时控制器提高控制信号的占空比使电机提高转速。在打草绳21变短时，电机电流往往会有一定程度的下降，因此可以根据电流的下降判断打草绳21是否变短，更进一步的，可以根据电流下降的斜率来判断打草绳21是否变短。

作为优选方案，控制系统还包括：位置检测装置，其用于在打草头转动时检测打草绳自由端的位置；位置检测装置与控制器连接，在位置检测装置检测到打草绳自由端位置变化时，控制器根据打草绳自由端位置的变化改变控制信号的占空比。

位置检测装置既可以对打草绳21的自由端位置进行直接的检测，比如采用红外线传感器直接检测打草绳21的自由端的位置；也间接的对打草绳21的自由端的位置进行检测，比如采用传感器检测打草绳21的重量变化或转动时转动惯量的变化来实现对自由端位置的检测。

另外本发明介绍一种打草机的控制方法，该方法包括：检测与打草绳的自由端位置对应的第一检测量，从确定打草绳的长度L；在打草绳的长度L变化时，控制打草机电机的角速度W，使W与L的乘积保持在预设值。

作为一种优选方案，第一检测量为电机的电流。当然第一检测量也可以是电机的负载或其他电参数。

作为优选方案，通过控制驱动电机的驱动信号的占空比控制电机的角速度；通过霍尔元件检测电机的角速度。

另外，打草机设有多个挡位，每个挡位对应不同的W与L的乘积的预设值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种打草机，包括：

电机；

打草头，被设置为由所述电机驱动旋转；

打草绳，安装于所述打草头能被所述打草头带动；所述打草绳由塑料材料制成；

控制系统，能检测所述打草绳的长度；

其中，所述控制系统控制所述电机的转速使所述打草绳的自由端的线速度恒定。

2.根据权利要求1所述的打草机，其特征在于，所述打草机还包括：

电源，用于为所述电机和所述控制系统供电；

其中，所述控制系统包括：

控制器，用于输出具有一定占空比的控制信号；

开关元件，在接收到控制器所发出的控制信号时使所述电源为所述电机供电；

其中，所述开关元件分别与电机、电源和控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的打草机，其特征在于，所述电机的负载小于预设值时，所述控制器提高所述控制信号的占空比使所述电机提高转速。

4.根据权利要求2所述的打草机，其特征在于，所述控制系统还包括：

电流检测模块，用于检测所述电机的电流，

所述电流检测模块与所述控制器连接，在检测到所述电机电流下降到预设值时所述控制器提高所述控制信号的占空比使所述电机提高转速。

5.根据权利要求2所述的打草机，其特征在于，所述控制系统还包括：

位置检测装置，用于在所述打草头转动时检测所述打草绳自由端的位置；

所述位置检测装置与所述控制器连接，在所述位置检测装置检测到所述打草绳自由端位置变化时，所述控制器根据打草绳自由端位置的变化改变所述控制信号的占空比。

6.一种打草机的控制方法，包括：

检测与打草绳的自由端位置对应的第一检测量，从确定打草绳的长度L；

在打草绳的长度L变化时，控制打草机电机的角速度W，使W与L的乘积保持在预设值；

所述打草绳由塑料材料制成。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，

所述第一检测量为电机的电流。

8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，

通过控制驱动所述电机的驱动信号的占空比控制所述电机的角速度。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，

通过霍尔元件检测所述电机的角速度。

10.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，

打草机设有多个挡位，每个挡位对应不同的W与L的乘积的预设值。