CN107482988A - 食物料理机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种食物料理机，包括电机、主控模块和电机监测单元，其中该主控模块包括控制单元和阈值计算单元；该电机监测单元持续的或者间歇性的获得该电机的电流和电压，并将获得的电流信息和电压信息直接或者间接的发送给该阈值计算单元；该阈值计算单元根据该电压信息和该电机的参数计算出实时阈值，并将该实时阈值发送至该控制单元；该控制单元根据该电流信息、电压信息和该实时阈值，控制该电机。本发明提出的食物料理机及其控制方法，能在电机两端的电压变化的情况下仍确保电机不会损坏。

Description

食物料理机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种食物料理机及其控制方法，尤其涉及一种带有搅打功能的具有多个模式的食物料理机及其控制方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对食物质量的要求越来越高。因此，能够满足人们日常营养需求，特别是对健康的、高品质的食物追求，满足便捷、均衡、安全、健康、味美等功能的要求的诸如豆浆机之类的具有搅打功能的食物料理机大量出现于市场上。同时，为了处理多种食材，制作多种不同食物，食物料理机越来越多的存有多个不同的流程，以便在不同模式下对不同食材进行处理，并且能够进行搅打步骤。由于食物料理机所加工的食材的情况常常较为复杂，因此在搅打过程中，尤其是搅打的开始阶段，可能发生堵转，即发生搅打装置被食材卡住进而使电机无法转动的情况。电机堵转会导致电机剧烈发热进而损坏电机，因此食物料理机生产商们开始为食物料理机配备检测电路以防止发生堵转。由于电机被堵转时，具有功率增大，剧烈发热等现象，因此当前食物料理机生产商们普遍采用监控电机的功率的方法实现对电机的功率进行监控。并通过将电机功率与阈值比较以判断是否发生堵转。这样的方法虽然能够取得一定效果，但使用固定的阈值仍然带来许多问题。

一方面：由于食物料理机在处理不同食材时往往执行不同的流程，在这些流程中电机被施加不同的电压，以至于在某些模式下，电机已经发生损害，但功率仍未达到阈值。

另一方面：由于市电可能会发生波动，电机有在达到阈值功率之前就发生电流过大而损害的可能。

因此有必要提出一种能在电机两端的电压变化的情况下仍能防止电机损坏的食物料理机和控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在电机两端的电压变化的情况下仍能防止电机损坏的食物料理机和控制方法。

为解决本发明所提出的至少一部分技术问题本，本发明提供了一种食物料理机，包括电机、主控模块和电机监测单元，其中该主控模块包括控制单元和阈值计算单元；

该电机监测单元持续的或者间歇性的获得该电机的电流和电压，并将获得的电流信息和电压信息直接或者间接的发送给该阈值计算单元；

该阈值计算单元根据该电压信息和该电机的参数计算出实时阈值，并将该实时阈值发送至该控制单元；

该控制单元根据该电流信息、电压信息和该实时阈值，控制该电机。

根据本发明的至少一个实施例，该电机监测单元以预设的第一频率获得该电机的电流，该第一频率的上限是每秒15次,或每秒20次，该第一频率的下限是每秒5次或每秒10次；

该电机监测单元以预设的第二频率获得该电机的电压，该第二频率的上限是每秒5次或每秒2次，该第一频率的下限是每2秒1次或每3秒1次。

根据本发明的至少一个实施例，该电机监测单元获得该电机的电流的方法是实时的或者间歇性的检测流经该电机的电流；

该电机监测单元获得该电机的电压的方法是实时的或者间歇性的检测施加在该电机上的电压。

根据本发明的至少一个实施例，该阈值计算单元通过将该电压信息的平方除以该电机的堵转电阻的办法计算出该电机的实时堵转功率，并根据该实时堵转功率计算出实时阈值。

根据本发明的至少一个实施例，该阈值计算单元通过将该实时堵转功率减去一预设的功率冗余的方法计算出该实时阈值；

该功率冗余的上限是180瓦特、200瓦特或250瓦特；

该功率冗余的下限是50瓦特、80瓦特或100瓦特。

根据本发明的至少一个实施例，该控制单元将该电流信息与该电压信息相乘的方法获得该电机的当前功率，并判断该当前功率是否超过该实时阈值；

当判断为该电机当前的功率超过该实时阈值时，该控制单元控制该电机停止运行。

根据本发明的至少一个实施例，该控制单元判断为该电机当前的功率已超过当前模式对应的该阈值时，控制该食物料理机暂停当前流程，并控制该电机反向运转一预设时长；

该控制单元在该电机反向运转结束后，控制该食物料理机继续当前流程。

根据本发明的至少一个实施例，该预设时长的上限是10秒或12秒；

该预设时长的下限是1秒或3秒。

为解决本发明所提出的至少一部分技术问题本，本还发明提供一种食物料理机的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：食物料理机开始运行；

步骤2：流程进入搅打步骤后持续的或者间歇性的获得电机的电压和电流，获得电压信息和电流信息；

步骤3：根据该电压信息和该电机的参数计算出实时阈值；

步骤4：根据该电压信息和该电流信息计算该电机的当前功率；

步骤5：判断为该当前功率大于该实时阈值时，暂停流程；

步骤6：电机反向搅打一预设时长；

步骤7：继续流程；

步骤8：流程结束停止运行。

根据本发明的至少一个实施例，反向搅打结束后，继续运行时立即计算实时阈值，并判断当前电机功率是否大于新的实时阈值。

本发明提出的食物料理机及其控制方法，由于采用了根据电机两端电压计算实时阈值，并根据实时阈值控制电机的方法，因此能在电机两端的电压变化的情况下仍确保电机不会损坏。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，而非限制性的。这些详细描述旨在为如权利要求该的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1示出了本发明的食物料理机的一个实施例的模块结构图。

图2示出了本发明的食物料理机的一个可选的实施例的控制方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

首先参考图1来说明本发明的食物料理机的一个可选的实施例的结构。如图1所示，本发明的食物料理机包括主控模块1、电机2和电机监测单元3，其中所述主控模块1进一步包括控制单元11和阈值计算单元12。在当前的实施例中，控制单元11和阈值计算单元12是相互独立的，在其他的实施例中，控制单元11和阈值计算单元12可以是集成的，例如，可以是由同一芯片实现的。

电机监测单元3持续的或者间歇性的获得电机2的电流和电压，并将获得的电流信息和电压信息发送至阈值计算单元12。阈值计算单元12根据接收到的来自电机监测单元3的电压信息，根据电压信息和电机3的参数计算出实时阈值，并将计算出的实时阈值发送至控制单元11。收到实时阈值的控制单元11根据电流信息、电压信息和实时阈值控制电机2运行。

值得注意的是，以上的例子只是对本发明所提出的食物料理机的一个可选的例子的说明。本发明所提出的食物料理机的许多部分都可以具有多种多样的设置方式。例如在本实施例中发送电流信息和电压信息的方法是如图1所示的直接发送。在其他的例子中，电流信息和电压信息可以是间接发送给阈值计算单元12的。例如，可以先发送给控制单元11，然后再由控制单元11发送给阈值计算单元12。下面以一些非限制性的例子对本发明提供的食物料理机的变化中的至少一部分进行说明。

电机监测单元3获得电机2的电流的方法可以是实时的或者间歇性的测量流经电机2的电流。电机监测单元3检测电压信息的具体方式则可以是多样的。根据一个非限制性的例子，电机监测单元3获得电机2的电压的方法是与获得电流信息类似的，即，实时的或者间歇性的测量施加在电机2上的电压。根据另一个非限制性的例子，由于电机2的电压通常是控制单元11直接施加在电机2上的或者控制单元11通过控制某种电机电压控制模块向电机2施加的。因此电机检测单元3获得电机2的电压的方法还可以是实时的或者间歇性的从诸如控制单元11、电机电压控制模块之类的装置处读取施加在电机2上的电压。例如，电机2可以自带一个电流输出的端口，电机监测单元3可以与该端口连接并读取电机2的电流。

另一方面，电机监测单元3获得电压信息和电流信息的频率可以是多样的。例如，电机监测单元3以预设的第一频率获得电机2的电流，并以预设的第二频率获得电机2的电压。第一频率和第二频率可以相同也可以不同。根据一个非限制性的例子，电机监测单元3以较大的频率获得电机2的电流，例如以每秒15次，或每秒20次的频率获得电机2的电流。这样的频率有利于尽早的发现堵转，充分保护电机2。根据另一个非限制性的例子，电机监测单元3以较小的频率获得电机2的电流，例如每秒5次，或每秒10次。这样的频率有利于降低电机检测单元3和主控模块1的负荷。

与之类似的，电机监测单元3可以以较大的频率，例如每秒5次或每秒2次的频率获得电机的电压。也可以以较小的频率，例如每秒每2秒1次或每3秒1次的频率获得电机2的电压。通过采用不同的设置，可以对应不同的模式，不同的市电稳定程度等。但是总体上，由于电机2的电压波动情况较为平缓，因此获得电压的频率常常低于获得电流的频率。

参考图2，根据一个非限制性的例子，阈值计算单元3可以通过将电压信息U的平方除以电机的堵转电阻R的办法计算出电机2的实时堵转功率，然后再根据实时堵转功率计算出实时阈值。实时堵转功率的意义是，在当前的电压下，如果电机2发生堵转，则功率会达到多大。通过这样的计算，就能摒除诸如由于模式改变、市电变化等情况带来的电机2的电压变化对电机2的功率的影像。因此，使用在实时堵转功率的基础上计算出的实时阈值对电机2进行保护，就实现对电机2的充分的保护。

实时阈值计算单元根据实时堵转功率计算实时阈值的方法可以是多样的，例如，可以通过将实时堵转功率乘以一经验系数的方法来算出实时阈值。继续参考图2，在当前的非限制性的例子，阈值计算单元12通过将实时堵转功率减去一预设的功率冗余的方法计算出实时阈值。功率冗余可以被设定为较高的180瓦特、200瓦特或250瓦特，以便较充分的保护电机。功率冗余也可以被设定为较低的50瓦特、80瓦特或100瓦特以便使得食物的料理过程较为流畅。

继续参考图2，根据一个非限制性的例子，控制单元11根据电流信息、电压信息和实时阈值控制电机2的具体方法是，控制单元11将接收到的电流信息与电压信息相乘，得到电机2的当前功率。在计算出电机2的当前功率后，再将其与实时阈值比较，判断当前功率是否超过实时阈值。如果当前功率并不超过实时阈值，则可以使食物料理机继续运行。若判断为电机2当前的功率已经超过实时阈值，则控制单元11可以控制电机2停止运行。

控制单元11在判断出电机2当前的功率已经超过实时阈值，并控制电机2停止运行后，具体如何进一步控制电机2的方式可以是多样的。例如可以控制电机2停止运转后保持待机，并发出诸如蜂鸣、闪光灯信号提醒用户。继续参考图2，根据一个非限制性的例子，控制单元11判断为电机2的功率已经超过实时阈值时，首先控制食物料理机暂停当前流程。在电机2停止运行后，控制单元11再控制电机2反向运转一预设时长，并在电机2反向运转结束后，使食物料理机以当前模式的流程自暂停点开始继续运行。以制作豆浆为例，在进入搅打阶段后，假设需要执行“搅打15个周期，每个周期10秒，两个周期间隔5秒”的流程。假设在第二个周期的第3秒时，控制单元11判断为发生了堵转。此时控制单元11暂停当前的流程，电机2也因此停止运转。随后，控制单元11使得电机2以与之前搅打过程中运转方向相反的方向运转一段时间。在反向运转完成制之后，则继续以第二个周期的第3秒为起点，运行“搅打15个周期，每个周期10秒，两个周期间隔5秒”的流程。可选的，还可以设置为在反向搅打结束后继续运行时，立即判断当前电机2的功率是否大于实时阈值。

值得注意的是，“反向运行一预设时长”和“继续当前流程”都应当做广义理解。例如，根据一个非限制性的例子，反向运行的时长可以是较短的例如1秒至3秒。此种情况下可以认为这样的时间足以使得食材的分布发生变化，使得电机2脱离堵转状态。并且也不会对总搅打时长产生影响，因此可以对原流程不加调整的直接继续运行。又例如，根据另一个例子，反向运行的时长还可以是较长的。例如，可以设置为当前的搅打周期直接变成反向运行，即反向运行10秒(当一个周期时间较长时，也可以反相运行更长时间，例如12秒)。并且在反向运行结束后，可以直接运行下一搅打周期。这样的设置也应当被理解为“继续当前流程”。

计算电机2的当前功率的方法可以是多样的。继续参考图2，根据一个非限制性的例子，其中一种可选的计算计算电机2的当前功率的方法是将电流信息与电压信息相乘。这一步骤可以是由控制单元11实施的，并且控制单元11在计算出实施功率后，就能立即与实时阈值比较，从而判断电机2当前功率是否超过实时阈值。一旦判断为超过实时阈值，则可以立即控制电机2停止运行。

值得注意的是，此处“判断实施功率是否大于实施阈值”也应当做广义理解。并不要求确实的计算出功率数据。根据一个非限制性的例子，控制单元11先根据电压信息和电机2的参数计算出实时堵转功率，然后根据冗余再计算出当电机2的功率达到何种数值时应当改变电机2的工作状态。在之前的例子中，这一应当改变电机2的功率的临界功率被认定为实时阈值，然而在当前的例子中，这一功率除以电压信息能够获得一临界电流，这一临界电流的意义在于，在某一特定时间段内，施加在电机2上的电压是近似不变的。此时如果电机2电流达到这一临界电流值时，则应当认为电机2存在损坏风险，应当立即改变电机2的工作状态。在当前的例子中，这一临界电流可以被认定为实时阈值。与之类似的，在某一特定时间段内，施加在电机2上的电压近似不变。此时通过电机2的电流也能代表电机2的功率，因此，在对电机2施加某一电压的情况下，只需比较实时阈值(临界电流)与电机2的电流的大小，就能够实质上实现对电机功率2是否过大的判断。不进行功率判断而进行电流判断的意义在于，电机2被施加的电压的变化通常是较少的，因此，只需在施加在电机2的电压变化时才重新计算实时阈值，并可以直接将电机2的电流值用于比较，计算量较少。

继续参考图2，根据一个非限制性的例子，本发明还提供一种食物料理机的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：食物料理机开始运行。此处的“开始运行”是广义的，既可以被理解为是“开始一个食物料理流程”，也可以是“食物料理机上电”

步骤2：流程进入搅打步骤后持续的或者间歇性的获得电机的电压和电流，获得电压信息和电流信息。在这一步骤中，“获得”既可以是通过测量获得，也可以是通过读取获得。

步骤3：根据电压信息和电机的参数计算出实时阈值，具体计算方法可以是多样的。

步骤4：根据电压信息和电流信息计算电机的当前功率，具体计算方法可以是多样的。

步骤5：判断为当前功率大于实时阈值时，暂停流程。

步骤6：电机反向搅打一预设时长；

步骤7：继续流程。既可以是自停止时刻继续，也可以是从流程的下一阶段开始运行。

步骤8：流程结束停止运行。停止运行既可以是进入待机状态，也可以是关机等其他形式。

可选的，可以设置为在步骤6结束后，立即跳转至步骤2，重新获取电机的电流和电压，并立即以此电流信息和电压信息计算实时阈值。这样设置的好处在于可以确保在重新进入流程时，不存在堵转现象。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种食物料理机，其特征在于：包括电机、主控模块和电机监测单元，其中所述主控模块包括控制单元和阈值计算单元；

所述电机监测单元持续的或者间歇性的获得所述电机的电流和电压，并将获得的电流信息和电压信息直接或者间接的发送给所述阈值计算单元；

所述阈值计算单元根据所述电压信息和所述电机的参数计算出实时阈值，并将所述实时阈值发送至所述控制单元；

所述控制单元根据所述电流信息、电压信息和所述实时阈值，控制所述电机。

2.据权利要求1所述的食物料理机，其特征在于：所述电机监测单元以预设的第一频率获得所述电机的电流，所述第一频率的上限是每秒15次,或每秒20次，所述第一频率的下限是每秒5次或每秒10次；

所述电机监测单元以预设的第二频率获得所述电机的电压，所述第二频率的上限是每秒5次或每秒2次，所述第一频率的下限是每2秒1次或每3秒1次。

3.根据权利要求1所述的食物料理机，其特征在于：所述电机监测单元获得所述电机的电流的方法是实时的或者间歇性的检测流经所述电机的电流；

所述电机监测单元获得所述电机的电压的方法是实时的或者间歇性的检测施加在所述电机上的电压。

4.根据权利要求1所述的食物料理机，其特征在于：所述阈值计算单元通过将所述电压信息的平方除以所述电机的堵转电阻的办法计算出所述电机的实时堵转功率，并根据所述实时堵转功率计算出实时阈值。

5.根据权利要求4所述的食物料理机，其特征在于：所述阈值计算单元通过将所述实时堵转功率减去一预设的功率冗余的方法计算出所述实时阈值；

所述功率冗余的上限是180瓦特、200瓦特或250瓦特；

所述功率冗余的下限是50瓦特、80瓦特或100瓦特。

6.根据权利要求5所述的食物料理机，其特征在于：所述控制单元将所述电流信息与所述电压信息相乘的方法获得所述电机的当前功率，并判断所述当前功率是否超过所述实时阈值；

当判断为所述电机当前的功率超过所述实时阈值时，所述控制单元控制所述电机停止运行。

7.根据权利要求6所述的食物料理机，其特征在于：所述控制单元判断为所述电机当前的功率已超过当前模式对应的所述阈值时，控制所述食物料理机暂停当前流程，并控制所述电机反向运转一预设时长；

所述控制单元在所述电机反向运转结束后，控制所述食物料理机继续当前流程。

8.根据权利要求7所述的食物料理机，其特征在于：所述预设时长的上限是10秒或12秒；

所述预设时长的下限是1秒或3秒。

9.一种食物料理机的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：食物料理机开始运行；

步骤2：流程进入搅打步骤后持续的或者间歇性的获得电机的电压和电流，获得电压信息和电流信息；

步骤3：根据所述电压信息和所述电机的参数计算出实时阈值；

步骤4：根据所述电压信息和所述电流信息计算所述电机的当前功率；

步骤5：判断为所述当前功率大于所述实时阈值时，暂停流程；

步骤6：电机反向搅打一预设时长；

步骤7：继续流程；

步骤8：流程结束停止运行。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于：反向搅打结束后，继续运行时立即计算实时阈值，并判断当前电机功率是否大于新的实时阈值。