CN108092596A - 电机应用设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电机应用设备，包括电机；散热装置，用于为该电机散热；温度感测器，用于侦测电机温度；微控制器，用于输出控制信号控制该电机转动，并实时获取该电机供电电流及转速；当所述电机温度大于一预定值或所述微控制器通过所述供电电流及转速判定所述电机处于高温运行状态时，所述微控制器输出保护信号以启动所述散热装置。本发明还提供一种电机应用设备的控制方法。

Description

电机应用设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种电机应用设备及其控制方法。
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。电机运转时采用负温度系数(NegativeTemperature Coefficient)热敏电阻侦测电机温度，当电机温度高于一预定值时，微控制器输出启动信号控制散热装置对电机进行散热。但是，由于负温度系数热敏电阻为辐射式测温，当电机的温度突然升高，如电机负载增大时，负温度系数热敏电阻无法快速准确检测电机温度而导致散热装置不能启动，而使电机发热甚至烧坏的风险。
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及其控制方法。
本发明提供一种电机应用设备，包括电机；
散热装置，用于为该电机散热；
温度控制器，用于侦测电机温度；
微控制器，用于输出控制信号控制该电机转动，并实时获取该电机供电电流及转速；
当所述电机温度大于一预定值或所述微控制器通过所述供电电流及转速判定所述电机处于高温状态时，所述微控制器输出保护信号以启动所述散热装置。
本发明的电机应用设备在设置温度侦测器的同时通过微控制器根据电机的供电电流及转速实时分析所述电机的运行状态，当所述温度侦测器侦测的电机温度大于一预定值或所述微控制器判定所述电机处于高温状态时，所述微控制器控制散热装置启动，从而增加电机使用的可靠性。
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机控制电路结构示意图。
图3是本发明的食物加工机的控制方法一实施例的流程图。
图4是本发明一实施例中电机的力矩、效率与转速的特性曲线示意图。
图5是本发明一实施例中电机的输出功率、功率损耗对应的转速的特性曲线示意图。
图6是本发明一实施例中电机不同功率损耗对应的时间与温度示意图。
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机控制电路结构示意图。所述食物加工机100的电机控制电路连接于交流电源101两端。所述电机控制电路包括保险丝102、交直流转换电路103、电容105、逆变器110、微控制器150、速度感测器160、温度感测器170、散热装置180及散热控制电路190。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。所述交直流转换电路103被设定为将来自交流电源101的交流电整流成直流电，所述交直流转换电路103可以是由二极管组成的桥式整流器。所述交直流转换电路103的两输出端之间连接电容105。所述逆变器连接于所述交直流转换电路103的两输出端之间，被设定为将直流电转换为三相交流电。
在本实施例中，所述逆变器110为一三相桥式逆变器，所述逆变器110将来自所述交直流转换电路103的直流电转换成具有三相和多种频率的交流电；所述逆变器110包括三个分别与所述电容器105并联的半桥电路111；每一半桥电路111包括串联的两个逆变元件112以及一输出端，所述输出端连接至串联的所述逆变元件112之间。每一逆变元件112包括并联连接的晶体管112a和二极管112b。电机120的三相交流电接入支路121分别连接每个半桥电路111的输出端，从而使所述电机120接收来自所述逆变器110的交流三相电。所述微控制器150根据电机120转子的磁极位置输出脉冲宽度调制信号(PWM信号)控制逆变器110中每一逆变元件112的导通/截止状态以控制电机120中电流的换相并驱动电机120运转，电机120再带动其上的刀具旋转，对食物进行切削。所述电机120例如可以是一个无刷直流(BLDC)电机。通常在交流电源101及所述交直流转换电路103之间还连接一保险丝102，在电路发生故障如短路、过流等情况时所述保险丝102熔断以保护所述食物加工机100。所述三相交流电接入支路121的每一支路连接一电流侦测器123。所述电流侦测器123与所述微控制器150连接。在本实施方式中，所述散热装置180为风扇。
所述速度感测器160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150。在本实施例中，所述速度感测器160为一霍尔感测器。
所述温度感测器170设置在所述电机120的线圈附近以感测所述电机120的温度并将温度感测信号传送至所述微控制器150。在本实施例中，所述温度感测器170为一负温度系数热敏电阻。在另一实施例中，所述速度感测器160与所述温度感测器170可集成设置在同一电路板上。
所述微控制器150包括运动控制模块151、温度侦测模块153及散热控制模块155。所述运动控制模块151根据所述电流侦测器123输出的侦测电流值与所述速度感测器160输出的转速侦测信号输出脉冲宽度调制信号。所述温度侦测模块153接收所述温度侦测器170输出的温度感测信号。所述散热控制模块155接收所述电流侦测器123输出的侦测电流值以确定所述电机的运行状态，且当所述散热控制模块155判定所述电机120处于高温运行状态时输出保护信号。
所述散热控制电路190包括比较器191、或门192及分压支路193。所述比较器191的第一输入端1910接收所述温度感测器160输出的温度侦测信号。所述分压支路193包括串联与电源VCC与地之间的第一电阻R1与第二电阻R2。所述比较器191的第二输入端1912连接与所述第一电阻R1与第二电阻R2之间的节点。所述比较器191的输出端1914连接于或门192的第一输入端以接收所述比较器191输出的第一保护信号。所述或门192的第二输入端与所述散热控制模块155连接以接收第二保护信号。
请参考图3，图3为本发明电机应用设备的控制方法流程图。所述控制方法包括以下步骤：
S201：所述运动控制模块151获取所述电机的运行参数，如电流、转速等。在本实施例中，所述运动控制模块151通过所述电流侦测器123获取所述电机的电流值，通过所述速度侦测器160获取所述电机的转速。
S203：所述运动控制模块151根据所述电机的运行参数实时计算脉宽调制信号(PWM)的占空比，并输出PWM信号控制所述电机转动。在本实施方式中，最优方式是指根据用户选择功能控制电机的转速。
S205：所述散热控制模块155根据所述电机的运行参数计算所述电机的输出功率、功率损耗。请一并参阅图4，图4为本发明一实施例中电机的力矩、效率与转速的特性曲线示意图。在本实施例中，所述运动控制模块151根据图4中的力矩、效率、转速计算所述电机的输出功率与功率损耗。
S207：当所述散热控制模块155判定所述电机处于高温运行状态时，所述散热控制模块155输出第二保护信号以启动所述散热装置180。所述高温运行状态指所述电机的功率损耗大于一预定功率损耗且电机转速小于一预定转速时。请一并参阅图5与图6，图5是本发明一实施例中电机的输出功率、功率损耗对应的转速的特性曲线示意图；图6是本发明一实施例中电机不同功率损耗对应的时间与温度示意图。所述预定功率损耗根据图5所示电机不同功率损耗对应的时间与温度示意图确定，当所述预定功率损耗确定后，所述散热控制模块155根据图6所示的电机输出功率、功率损耗对应转速的曲线示意图确定是否需要输出第二保护信号。
在执行以上方法的同时，当所述温度侦测信号的电压值大于所述第二电阻的分压时，所述比较器191输出第一保护信号以启动所述散热装置180。
本发明的电机应用设备及控制方法在设置温度侦测器的同时通过微控制器根据电机的供电电流及转速实时分析所述电机的运行状态，当所述温度侦测器侦测的电机温度大于一预定值或所述微控制器判定所述电机处于高温状态时，所述微控制器控制散热装置启动，从而增加电机使用的可靠性。
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 (9)

1.一种电机应用设备，包括电机；
散热装置，用于为该电机散热；
温度感测器，用于侦测电机温度；
微控制器，用于输出控制信号控制该电机转动，并实时获取该电机供电电流及转速；
当所述电机温度大于一预定值或所述微控制器通过所述供电电流及转速判定所述电机处于高温运行状态时，所述微控制器输出保护信号以启动所述散热装置。
2.如权利要求1所述的电机应用设备，其特征在于，所述高温运行状态指所述电机的功率损耗大于一预定功率损耗且电机转速小于一预定转速时。
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散热控制电路，所述散热控制电路包括比较器或门，所述比较器与温度感测器连接，当所述温度感测输出的温度侦测信号的电压值大于一预定值时，所述比较器输出第一保护信号至所述或门。
4.如权利要求3所述的电机应用设备，其特征在于，所述散热控制电路还包括分压支路，所述比较器的第一输入端接收所述温度感测器输出的温度侦测信号，所述分压支路包括串联与电源与地之间的第一电阻与第二电阻；所述比较器的第二输入端连接与所述第一电阻与第二电阻之间的节点，所述比较器的输出端连接于或门的第一输入端。
5.如权利要求3所述的电机应用设备，其特征在于，所述电机应用设备包括电流侦测器用于侦测电机的电流并输出至所述微控制器，所述微控制器包括散热控制模块接收所述电流侦测器输出的侦测电流值以确定所述电机的运行状态，且当所述散热控制模块判定所述电机处于高温运行状态时输出第二保护信号，所述或门的第二输入端接收所述第二保护信号。
6.如权利要求4所述的电机应用设备，其特征在于，当所述温度感测器输出的温度侦测信号的电压值大于所述第二电阻的分压值时，所述比较器输出第一保护信号以启动所述散热装置。
7.一种电机应用设备的控制方法，包括：
获取电机的运行参数；
根据所述电机的运行参数计算电机的输出功率、功率损耗；及
当电机处于高温运行状态时启动散热装置。
8.如权利要求7所述的电机应用设备的控制方法，其特征在于，所述高温运行状态指所述电机的功率损耗大于一预定功率损耗且电机转速小于一预定转速时。
9.如权利要求8所述的电机应用设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：当温度感测器侦测的电机温度大于一预定温度时，启动所述散热装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016201772A1 (de) * 2016-02-05 2017-08-10 Stabilus Gmbh Rohrförmige Antriebseinrichtung
US20200381984A1 (en) * 2019-05-31 2020-12-03 MagniX USA, Inc. High-torque electric motor assembly
CN113133694B (zh) * 2020-01-19 2022-05-31 广东美的生活电器制造有限公司 料理机的控制方法、料理机及存储介质

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1032718A (zh) * 1987-10-20 1989-05-03 株式会社佐竹制作所 可调速感应电动机
US5828200A (en) * 1995-11-21 1998-10-27 Phase Iii Motor control system for variable speed induction motors
CN1459054A (zh) * 2000-09-18 2003-11-26 霍内尔国际公司 用于电动机风扇流量控制的方法与装置
CN102261809A (zh) * 2011-08-10 2011-11-30 海信容声(广东)冰箱有限公司 一种无霜冰箱加热器控制系统及控制方法
CN102700417A (zh) * 2012-05-22 2012-10-03 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动车驱动电机堵转保护方法
CN202602587U (zh) * 2012-05-08 2012-12-12 武汉大禹电气有限公司 用双同步坐标系矢量的电机控制器
CN103728488A (zh) * 2013-09-26 2014-04-16 惠州三华工业有限公司 一种风力发电机过温检测方法及系统
CN204003054U (zh) * 2014-06-10 2014-12-10 宗焕清 一种发动机调温系统
CN104442831A (zh) * 2014-11-25 2015-03-25 安徽安凯汽车股份有限公司 一种基于can信息的电动汽车故障智能诊断方法
JP6238860B2 (ja) * 2014-09-01 2017-11-29 三菱電機株式会社 電力用スイッチングデバイス駆動回路

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3262253B2 (ja) * 1995-02-22 2002-03-04 株式会社日立製作所 電気車用駆動制御装置及び制御方法
US6545438B1 (en) * 2000-03-31 2003-04-08 Ljm Products, Inc. Cooling module and related control circuits useful therefor incorporating a communication port for receiving digital command signals to control module
JP4290461B2 (ja) * 2003-04-03 2009-07-08 株式会社日立製作所 電動装置の冷却システムおよび冷却制御方法
JP2005333738A (ja) * 2004-05-20 2005-12-02 Toyota Motor Corp 冷却装置制御装置、冷却装置異常検出装置、冷却装置異常検出方法および冷却装置の異常検出をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
US8179064B2 (en) * 2007-10-16 2012-05-15 Arcfl Technology Limited Electric motor protection system
US20140339932A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Remy Technologies, L.L.C. Electric machine including a thermal control module

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1032718A (zh) * 1987-10-20 1989-05-03 株式会社佐竹制作所 可调速感应电动机
US5828200A (en) * 1995-11-21 1998-10-27 Phase Iii Motor control system for variable speed induction motors
CN1459054A (zh) * 2000-09-18 2003-11-26 霍内尔国际公司 用于电动机风扇流量控制的方法与装置
CN102261809A (zh) * 2011-08-10 2011-11-30 海信容声(广东)冰箱有限公司 一种无霜冰箱加热器控制系统及控制方法
CN202602587U (zh) * 2012-05-08 2012-12-12 武汉大禹电气有限公司 用双同步坐标系矢量的电机控制器
CN102700417A (zh) * 2012-05-22 2012-10-03 奇瑞汽车股份有限公司 一种电动车驱动电机堵转保护方法
CN103728488A (zh) * 2013-09-26 2014-04-16 惠州三华工业有限公司 一种风力发电机过温检测方法及系统
CN204003054U (zh) * 2014-06-10 2014-12-10 宗焕清 一种发动机调温系统
JP6238860B2 (ja) * 2014-09-01 2017-11-29 三菱電機株式会社 電力用スイッチングデバイス駆動回路
CN104442831A (zh) * 2014-11-25 2015-03-25 安徽安凯汽车股份有限公司 一种基于can信息的电动汽车故障智能诊断方法

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