CN108092595A - 电机应用设备 - Google Patents

Abstract

一种电机应用设备，包括：电机；电机控制电路，连接于电源与电机之间，用于为电机供电并控制电机的运行状态；及超速控制电路，当电机转速大于一预设值时，所述超速控制电路切断电源与电机之间的连接。

Description

电机应用设备

技术领域

本发明涉及一种电机应用设备。

背景技术

食物加工机如榨汁机、料理机，是人们日常生活中经常使用的电机应用设备。一般的食物加工机包括电机、杯体及加热元件等，电机带动刀具高速旋转，将食物进行切削，需要时还可采用加热元件对食物进行加热。在使用时，为防止内部物体溅出需要限制电机的转速，且对于不同功能，如碎冰或加热液体时，需要设定不同的转。但是，在现有技术中通常在微控制器中嵌入相关软件程序执行限速功能，软件程序的相关安全认证过程，如UL认证耗时较长，且较易发生执行混乱的状况。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能够避免上述问题的电机应用设备。

本发明提供一种电机应用设备，包括：电机；

电机控制电路，连接于电源与电机之间，用于为电机供电并控制电机的运行状态；及

超速控制电路，当电机转速大于一预设值时，所述超速控制电路切断电源与电机之间的连接。

本发明的电机应用设备包括超速控制电路，当电机的转速大于预设值时，所述超速控制电路直接切断电源与电机之间的连接，进而达到控制电机转速的功能，且本发明的超速控制电路结构简单无需借助控制电机的微控制器执行，提高的电机应用设备速度控制的可靠性。

附图说明

图1为本发明一实施例的食物加工机。

图2是图1所示的食物加工机的电路结构示意图。

图3是图1所示的食物加工机的另一实施例的电路结构示意图。

图4是图1所示的食物加工机的超速控制电路一实施例的电路结构示意图。

图5是图1所示的食物加工机的超速控制电路的另一实施例的电路结构示意图。

图6是图1所示的食物加工机的超速控制电路的另一实施例的电路结构示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的连接仅仅是为便于清晰描述，而并不限定连接方式。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

图1示出本发明一实施例的电机应用设备如食物加工机100，所述食物加工机100包括杯体10、刀具12、台座14及开关16。所述杯体10设于所述台座14上，所述台座14内设有电机120及所述食物加工机100的驱动电路。所述电机120的输出轴伸入杯体10，在电机120的输出轴上设置刀具12，根据食物加工机工作类型不同，所述刀具12可包括片切刀、孔切刀、绞刀、十字刀、面条轧刀及搅拌器等。所述开关16具有控制所述食物加工机100不同工作模式的多种档位，如低速档位、中速档位、高速档位、停止档位和加热档位等。

图2为图1所示的食物加工机的电路结构示意图。所述电机120连接于交流电源101的两端。所述食物加工机100还包括连接于所述电机120与电源101之间的电机控制电路130、超速控制电路150与速度感测器170。所述电机控制电路130用于为所述电机120供电并控制所述电机120的运行状态。当电机转速大于一预设值时，所述超速控制电路150切断电源101与电机120之间的连接。所述交流电源101较佳的可以是市电交流电源，具有例如50赫兹或60赫兹的固定频率，所述交流电源101的电压可以是110伏、220伏、230伏等。

所述电机控制电路130包括交直流转换器131、逆变器133及微控制器135。所述交直流转换器131将来自交流电源101的交流电转换为直流电。在本实施方式中，所述交直流转换器131可以是由二极管组成的桥式整流器。所述逆变器133连接于所述交直流转换器131与所述电机120之间，用于为所述电机120供电。在本实施例中，所述逆变器133可为一三相桥式逆变器，所述逆变器133在所述微控制器170的控制下将来自所述交直流转换器131的直流电转换成具有三相和多种频率的交流电。

所述微控制器135接收所述速度感测器170输出的速度侦测信号输出脉冲宽度调制信号(PWM信号)至所述逆变器133。所述速度感测器170设置在所述电机120的转子附近以侦测所述电机120的转速并将转速侦测信号传送至所述微控制器135。在本实施例中，所述速度感测器170为一霍尔感测器。

所述超速控制电路150接收用户设定预定转速与所述速度感测器170输出的速度侦测信号。所述超速控制电路150将预定转速信息传输至所述微控制器135。如图2所示，所述食物加工机100还包括设置于所述交流电源101与所述电机控制电路130之间的第一开关151。当所述速度感测器170输出的速度侦测信号表示所述电机120的转速大于所述预定转速时，所述超速控制电路150直接关断所述第一开关151，以使所述交流电源101停止为所述电机120供电。如图3所示，所述食物加工机100还包括设置于所述电机控制电路130与所述电机120之间的第二开关152，其中所述第二开关152设置在所述逆变器133的每一输出支路上。当所述速度感测器170输出的速度侦测信号表示所述电机120的转速大于所述预定转速时，所述超速控制电路150直接关断所述第二开关152，以使所述交流电源101停止为所述电机120供电。

请参阅图4，图4为图1所示的食物加工机的超速控制电路一实施例的电路结构示意图。

所述超速控制电路150包括用户输入单元153、频压转换器154、分压单元155与比较器156。所述用户输入单元153用于接收用户设定预定转速，所述频压转换器154将所述速度感测器170输出的速度侦测信号转换为第一电压信号，所述分压单元155将用户输入的预定转速转换为第二电压信号。当第一电压信号的幅值大于第二电压信号的幅值时，所述比较器156输出控制信号以关断第一开关151或第二开关152。

所述用户输入单元153包括第一微开关SW1与第二微开关SW2。所述第一微开关SW1与第二微开关SW2可设置于所述台座14上，当用户使用不同的杯体时，所述第一、第二微开关SW1与SW2导通状态不同，如碎冰时，所述第一微开关SW1导通、第二微开关SW2关断；榨汁时，所述第一微开关SW1关断、第二微开关SW2导通。同时所述微控制135根据用户选择的功能控制电机的转速。

所述分压单元155包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4。所述第一微开关SW1与第一电阻R1串联于电源VCC与地之间；所述第二微开关SW2与第二电阻R2串联于电源VCC地之间；所述第三电阻R3连接于所述第一微开关SW1与第一电阻R1之间的节点与所述比较器156的第一输入端之间；所述第四电阻R4连接于所述第二微开关SW2与第二电阻R2之间的节点与所述比较器156的第一输入端之间。所述比较器156的第二输入端与所述频压转换器154连接。

请一并参阅图5，图5是图1所示的食物加工机的超速控制电路的另一实施例的电路结构示意图。图5中的超速控制电路与图4中的超速控制电路基本相同，区别在于所述超速控制电路150还包括加法器157。所述加法器157的第一输入端与所述第三电阻R3连接，所述加法器157的第二输入端与所述第四电阻R4连接，所述加法器157的输出端与所述比较器156的第一输入端连接。

当所述第一微开关SW1闭合时，所述加法器157第一输入端的电压V1a＝R1*VCC/(R1+R3)；当所述第二微开关SW2闭合时，所述加法器157第二输入端的电压V1b＝R2*VCC/(R2+R3)，所述比较器器156第一输入端的电压Vref＝V1a+V1b。所述比较器156第二输入端的电压V2＝k1*Fre，k1为预设参数，fre为所述速度侦测信号的频率。当V2>Vref时，所述比较器156输入控制信号以关断所述第一开关151或第二开关152。

所述第一微开关SW1、第二微开关SW2的导通状态及对应的电压值如下表所示：

由于图5所示的超速控制电路150仅采集一路速度信号，当速度信号消失时无法使超速控制电路准确控制电机的转速。为解决本问题，本发明进一步提供如图6所示的超速控制电路结构。图6中的超速控制电路与图5中的超速控制电路基本相同，区别在于所述超速控制电路150还包括第二频压转换器164、差分放大器158、绝对值计算电路159、第二比较器166及或门167。所述频转换器154的输出端同时也所述差分放大器158连接，所述第二频压转换器164接收第二速度侦测信号。所述第二速度侦测信号由不同于所述速度感测器170的另一速度感测器输出。所述第二频转换器164的输出端与所述差分放大器158的第二输入端连接，所述差分放大器158的输出端与所述绝对值计算电路159连接。所述超速控制电路150还包括串联于电源VCC与地之间的第五电阻R5与第六电阻R6。所述第二比较器166的第一输入端与所述第五电阻R5与第六电阻R6之间的节点，所述第二比较器166的第二输入端与所述绝对值计算电路159的输出端连接。所述第一比较器156的输出端与所述或门167的第一输入端连接，所述第二比较器166的输出端与所述或门167的第二输入端连接。当所述第一速度侦测信号与第二速度侦测信号的差值大于一预定值时，所述第二比较器166输出控制信号关断所述第一开关151或第二开关152。

由于第二比较器166的第一、第二输入端的电压信号V2、V3基本相同，所述第一、第二输入端的电压信号的差值△V经所述差分放大器158放大得到V4并输出至所述绝对值计算电路159得到V5。当电压V5小于一预定电压值时，所述第二比较器166不输出控制信号，当频压转换器154与所述第二频压转换器164其中之一无法接收速度侦测信号时，所述第二比较器166输出控制信号经所述或门167控制所述第一开关151或第二开关152断开。

本发明的电机应用设备包括超速控制电路，当电机的转速大于预设值时，所述超速控制电路直接切断电源与电机之间的连接，进而达到控制电机转速的功能，且本发明的超速控制电路结构简单无需借助控制电机的微控制器执行，提高的电机应用设备速度控制的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机应用设备，包括：电机；

电机控制电路，连接于电源与电机之间，用于为电机供电并控制电机的运行状态；及

超速控制电路，当电机转速大于一预设值时，所述超速控制电路切断电源与电机之间的连接。

2.如权利要求1所述的电机应用设备，其特征在于，所述电机应用设备还包括设置于所述电源与所述电机控制电路之间的第一开关，当电机转速大于所述预设值时，所述超速控制电路直接关断所述第一开关。

3.如权利要求1所述的电机应用设备，其特征在于，所述电机应用设备还包括设置于所述所述电机控制电路与所述电机之间的第二开关，当电机转速大于所述预设值时，所述超速控制电路直接关断所述第二开关。

4.如权利要求2或3所述的电机应用设备，其特征在于，所述超速控制电路包括用户输入单元、频压转换器、分压单元及比较器；所述用户输入单元用于接收预定转速信息，所述频压转换器将速度感测器输出的第一速度侦测信号转换为第一电压信号，所述分压单元将所述预定转速信息转换为第二电压信号，当第一电压信号的幅值大于第二电压信号的幅值时，所述比较器输出控制信号以切断电源与电机之间的连接。

5.如权利要求4所述的电机应用设备，其特征在于，所述用户输入单元包括第一微开关与第二微开关，所述电机控制电路根据所述第一、第二微开关的导通控制电机运行的转速。

6.如权利要求5所述的电机应用设备，其特征在于，所述分压单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；所述第一微开关与第一电阻串联于电源与地之间；所述第二微开关与第二电阻串联于电源地之间；所述第三电阻连接于所述第一微开关与第一电阻之间的节点与所述比较器的第一输入端之间；所述第四电阻连接于所述第二微开关与第二电阻之间的节点与所述比较器的第一输入端之间，所述比较器的第二输入端与所述频压转换器连接。

7.如权利要求6所述的电机应用设备，其特征在于，所述超速控制电路还包括加法器；所述加法器的第一输入端与所述第三电阻连接，所述加法器的第二输入端与所述第四电阻连接，所述加法器的输出端与所述比较器的第一输入端连接。

8.如权利要求7所述的电机应用设备，其特征在于，当所述第一微开关闭合时，所述加法器第一输入端的电压V1a＝R1*VCC/(R1+R3)，其中R1表示第一电阻的阻值，R3表示第三电阻的阻值，VCC表示所述第一开关连接电源的电压值；当所述第二微开关SW2闭合时，所述加法器第二输入端的电压V1b＝R2*VCC/(R2+R3)，其中R2表示第二电阻的阻值，所述比较器器第一输入端的电压Vref＝V1a+V1b；所述比较器第二输入端的电压V2＝k1*Fre，k1为预设参数，fre为所述速度侦测信号的频率；当V2>Vref时，所述比较器输入控制信号以关断所述第一开关第二开关。

9.如权利要求8所述的电机应用设备，其特征在于，所述超速控制电路还包括第二频压转换器，用于接收第二速度侦测信号，当第二速度侦测信号与第一速度侦测信号的差值大于一预定值时，所述超速控制电路切断所述电源与电机之间的连接。

10.如权利要求9所述的电机应用设备，其特征在于，所述超速控制电路还包括差分放大器、绝对值计算电路、第二比较器及或门；所述频转换器的输出端同时也所述差分放大器连接，所述第二频压转换器接收第二速度侦测信号；所述第二频转换器的输出端与所述差分放大器的第二输入端连接，所述差分放大器的输出端与所述绝对值计算电路连接，所述超速控制电路还包括串联于电源与地之间的第五电阻与第六电阻；所述第二比较器的第一输入端与所述第五电阻与第六电阻之间的节点，所述第二比较器的第二输入端与所述绝对值计算电路的输出端连接；所述第一比较器的输出端与所述或门的第一输入端连接，所述第二比较器的输出端与所述或门的第二输入端连接。