CN109363534B - 一种食品加工机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种食品加工机的控制方法，所述食品加工机包括电机，所述电机为无刷电机，所述无刷电机上设有粉碎刀片，所述食品加工机在制浆过程中对物料的粉碎包括初始粉碎阶段和粉碎阶段，在所述初始粉碎阶段中，所述无刷电机的转速M小于8000转/分，且所述无刷电机连续以正向转动和反向转动交替进行工作，所述正向转动和所述反向转动之间设有预设等待时长T，10秒＞T＞0.5秒。本发明中，通过初始粉碎进行限制性的电机正反转工作模式，能够有效降低噪音，又能极大的减少粉碎的时间、提升粉碎效率。

Description

一种食品加工机的控制方法

技术领域

本发明涉及厨房小家电，特别是一种食品加工机的控制方法。

背景技术

现有的食品加工机的电机工作都是单一方向，配合刀片的人口对物流进行粉碎，而在粉碎的过程中，由于物料的硬度等如未经浸泡的黄豆等，从而导致电机工作过程中的粉碎噪音过大，最终使得食品加工机在使用过程中给用户的正常生活带来不好的影响，降低了食品加工机的体验性。

为了解决在粉碎过程中的噪音问题，现有食品加工机在制浆过程中，一般为在粉碎前，进行长时的加热，是的物料进行高温浸泡软化，从而降低物料的硬度，在一定程度上降低粉碎的噪音。另外，在电机工作初期低转速进行工作，也就是设置初始粉碎阶段，通过低速逐步对物料进行粉碎，因为速度较低，所以物料接触以及碰撞的几率以及碰撞力度均较小，也能降低一定程度的噪音。

虽然，上述的两种方式在一定程度上均可以降低一定程度的噪音，但是却又带来其他问题，增加了加热的时间，从而使得整体制浆周期变长。同样的初始粉碎在低速的情况下，要保证一定的粉碎效果，也使得制浆周期变长。同时上述两种方式解决噪音的程度也有限。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种食品加工机的控制方法。能够有效降低噪音，又能极大的减少粉碎的时间、提升粉碎效率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种食品加工机的控制方法，所述食品加工机包括电机，所述电机为无刷电机，所述无刷电机上设有粉碎刀片，所述食品加工机在制浆过程中对物料的粉碎包括初始粉碎阶段和粉碎阶段，在所述初始粉碎阶段中，所述无刷电机的转速M小于8000转/分，且所述无刷电机连续以正向转动和反向转动交替进行工作，所述正向转动和所述反向转动之间设有预设等待时长T，10秒＞T＞0.5秒。

进一步的，在所述正向转动过程中，所述正向转动的转速为第一转速M1，所述正向转动的工作时间为第一工作时间T1，在所述反向转动过程中，所述反向转动的转速为第二转速M2，所述反向转动的工作时间为第二工作时间T2，所述第一转速M1大于所述第二转速M2，所述第一工作时间T1大于所述第二工作时间T2。

进一步的，M1≥2M2。

进一步的，T1≥2T2。

进一步的，所述第一转速M1满足：4000转/分≤M1≤8000转/分，所述第一工作时间T1与所述第一转速M1成反比，所述第二转速M2满足：2000转/分≤M2≤5000转/分，所述第二工作时间T2满足：5秒≤T2≤10秒。

进一步的，所述食品加工机在初始粉碎阶段之前还设有加热阶段，在所述加热阶段，通过对比热容容量检测技术对制浆容量进行制浆容量的检测，在此过程中，控制所述无刷电机进行转动。

进一步的，在所述加热阶段，所述无刷电机的转动为以第三转速M3转动且工作时间为第三工作时间T3的反向转动，所述第三转速M3小于所述第二转速M2。

进一步的，所述第三转速M3满足：600转/分≤M3≤1000转/分，所述第三工作时间T3满足：2秒≤T3≤5秒。

进一步的，所述食品加工机设有电流检测模块，所述无刷电机工作过程中，所述食品加工机进行电流检测，当检测的电流值超过预设的限值时，则控制所述无刷电机改变转动的方向，并以正向转动和反向转动交替N1次进行工作，并记录电机堵转次数加1，且持续循环检测当前电流值，直至检测电流值小于预设的限值。

进一步的，当累计的电机堵转次数大于或等于预设的次数阀值是，则进行电机故障报警。

为了更好的解决食品加工机的噪音等制浆问题，本发明中在初始粉碎阶段，降，通过降低电机的转速，从而降低电机粉碎的噪音，使用无刷电机可以精准的控制电机转速，确保噪音值的维持在较低情况下，又极大的确保粉碎效果。另外，使用无刷电机，使得电机可以进行反向转动，这样可以在一定的程度上增大物料内部自行的碰撞，同时也增加了物料与刀片的基础机会，而物料初期的切削在低速的转速下，采用正反转可以在确保低噪音的情况下，又能极大的提升粉碎的效果。而进一步的，众所周知，初始粉碎为粗切削主要是将物料从大颗粒切为小颗粒，更多的碰撞机会使得物料切削的次数增大，从而切削的更为精细，这样便于粉碎阶段的出浆，同时，粉碎阶段的物料由于经过初始粉碎变为小颗粒，这样在粉碎阶段物料粉碎产生的噪音也会降低，从而实现整个制浆过程的静音粉碎。

具体实施方式

实施例：

本发明实施例提供了一种食品加工机的控制方法，该食品加工机包括电机，所述电机为无刷电机，所述无刷电机上设有粉碎刀片，所述食品加工机在制浆过程中对物料的粉碎包括初始粉碎阶段和粉碎阶段，在所述初始粉碎阶段中，所述无刷电机的转速M小于8000转/分，且所述无刷电机连续以正向转动和反向转动交替进行工作，所述正向转动和所述反向转动之间设有预设等待时长T，10秒＞T＞0.5秒。

在发明的实施例中，一般食品加工机的工作过程中会分为加热阶段，初始粉碎阶段，粉碎阶段以及熬煮阶段，当然如果是进行食品冷处理不需要加热的话则不需要进行加热阶段和熬煮阶段。另外在初始阶段和粉碎阶段之间、以及每个阶段各自间插有相应的加热步骤，都属于现有食品加工机的处理方式，在此不再详细描述。

在本发明实施例中，制浆流程的初始粉碎阶段，或称预粉碎阶段，通常是指将物料进行粗粉碎的过程，在无刷电机单一方向运转下，随着电机正向转速的值越大，刀片转动带动浆液和物料的流速就会增大，物料与刀片的运动方向是相同的，这样，相对来说，降低了刀片与物料的接触机会，因为其流速基本是等同的，所以，一般情况下会增加扰流装置，从而改变物料的运动方向轨迹，降低物料速度，从而使得物料与刀片的碰撞机会增大。在本实施例中，通过电机的正反转交替，可以改变物料的流向，从而使得物料可以更好与刀片进行接触。而由于在初始粉碎时，物料的颗粒比较大，如采用高转速则会增加食品加工机的粉碎噪音，因此，控制转速在8000转以内，使得物料可以更好的进行粉碎又可以降低噪音。通过限制正反转的时机，可以更好的利用液流突变形成的扰流，正反转之间等待的时间过长，从而使得物料停止运动再反转启动，不能带来相应的扰流效果，而时间过短，物料方向的突变太快，使得突变器噪音变大，且对电机本身的影响也比较大。因此预设了等待时长T，而等待时长与物料的特性存在关系，一般物料的硬度越大，其相应的等待时长会稍长点，避免切换时产生较大的噪音。但是由于转速控制在8000转以内，那么时长T也不能过长，因此，一般情况下，10秒＞T＞0.5秒。具体根据功能进行设定。

当然，如果在食品加工机设置了带有扰流孔的扰流装置时，该方法不仅可以解决噪音问题，还可以解决扰流孔夹物料的情况。在无刷电机单一方向运转下，随着电机正向转速的值越大，刀片转动带动浆液和物料的流速就会增大，工作时间越长，初始阶段物料的颗粒较大，在扰流装置的开孔处夹持物料的概率就会增大，同时此时的物料在较高温度下，更加容易进行吸水膨胀，使夹着的物料在整个制浆过程中都很难脱落，所以可以在预粉碎阶段控制无刷电机连续以正向转动和反向转动交替进行的方式进行工作，以使得食品加工机及时采用电机反方向转动，在逆向的扰流下带动在正向扰流下夹持的物料进行反向运动，可以有效地达到时被家吃的物料脱落的效果，并有效地降低扰流装置夹持物料的几率，从而保证整个制浆过程的粉碎效果，并且该方案可以降低堵转时机器发生故障的概率。

具体的，本实施例还给出了控制无刷电机连续以正向转动和反向转动交替进行的方式进行工作的具体实现方案。

在所述正向转动过程中，所述正向转动的转速为第一转速M1，所述正向转动的工作时间为第一工作时间T1，在所述反向转动过程中，所述反向转动的转速为第二转速M2，所述反向转动的工作时间为第二工作时间T2，所述第一转速M1大于所述第二转速M2，所述第一工作时间T1大于所述第二工作时间T2。当所述无刷电机进行正向转动时，所述刀片的刀刃作用于物料，当所述无刷电机进行反向转动时，所述刀片的刀背作用于物料。

第一转速M1和所述第二转速M2满足：M1≥2M2；第一时长T1和第二时长T2满足：2T2≤T1。所述第一转速M1满足：4000转/分≤M1≤80000转/分，所述第一工作时间T1与所述第一转速M1成反比，所述第二转速M2满足：2000转/分≤M2≤5000转/分，所述第二工作时间T2满足：5秒≤T2≤10秒。

在本发明实施例中，在预粉碎阶段，由于物料还是处于大颗粒的状态，负载相对较大，所以通过第一转速M1保持在6000rpm≤M1≤80000rpm范围内，既可以保证预粉碎的效果，还可以降低制浆时产生的噪音。电机工作时长T1与第一转速M1成反比，即在保证预粉碎效果的转速下，第一转速M1越低，工作时间T1越大，以进一步保证制浆效果。

在本发明实施例中，在正向转动停止后，可以等待预设时长T，有利于在合适的水流情况下进行反向转动，可以降低噪音，同时确保粉碎效果降低整体粉碎时间，也可以提升反向扰流去除夹持物料的效果，是因为，粉碎前是存在加热，物料已经在高温下，由于该温度下等待时间过长，会使所夹持的物料吸水膨胀，更加不易脱落，以避免所夹持的物料过度吸水膨胀，保证去除夹持物料的效果。

在本发明实施例中，电机反向转动时，由于此时的负载较大，反向转动是利用刀背带动浆液流动，过低转速无法产生理想的扰流效果，从而达不到更好的粉碎效果，同时，若有夹物料情况，也可能无法产生足够的力使夹着的物料脱落，过高的转速就会产生较大的负载，噪音会大，且工作电流也会增大，综合上述考虑，可以采用2000rpm≤M2≤5000rpm，工作5秒≤T2≤10秒。

需要说明的是，正向转动停止后的等待时长和反向转动停止后的等待时长可以相同也可以不同，可以根据具体场景自行定义，在此不做具体限制。

在本发明实施例中，为了保证煮熟度，制浆过程中都会进行小功率加热浆液直到碰到防溢电极，如果控制无刷电机连续以正向转动和反向转动交替进行的方式进行工作这种控制方式的循环次数太多，就会产生过多的浆沫，在后面的碰防阶段很难控制制浆过程中的制浆性能，易造成溢浆，所以该阶段循环次数不易过多，循环次数N可以选择3-5次。

当然，物料的多少也给制浆过程中电机的工作模式带来了更多的变换，在此，本实施例还给出了通过比热容容量检测技术对食品加工机的制浆容量进行检测过程中的控制方案。

该方法还可以包括：所述食品加工机在初始粉碎阶段之前还设有加热阶段，在所述加热阶段，通过对比热容容量检测技术对制浆容量进行制浆容量的检测，在此过程中，控制所述无刷电机进行转动，在制浆过程中，在通过比热容容量检测技术对食品加工机的制浆容量进行检测过程中，控制无刷电机进行反向转动，将反向转速保持在第三转速M3，并工作第三时长T3；

其中，第三转速M3小于第二转速M2。

在本发明实施例中，在容量检测阶段为了排除物料包裹温度传感器的影响和加热管加热不均匀的特性对检测结果的影响，通常利用水的比热容特性计算容量，此阶段如果采用低转速工作，可以使浆液温度更加均匀，从而计算出的容量更加精确，易于选择更合适的制浆工艺。并且在容量检测阶段，使用低转速反转利用刀片的刀背作用于物料来均匀浆液温度，可以使此阶段产生的噪声更小，同时可以通过反向作用力使被夹持的物料脱落，减少被夹持的物料对温度测量的干扰。可选地，第三转速M3满足：600rpm≤M3≤1000rpm；第三时长T3满足：2秒≤T3≤5秒。

在本发明实施例中，由于电机反转采用的是用刀片的背面(或称钝面)去均匀浆液温度，可以选择采用电机转速M3在600rpm-1000rpm，因为过低的转速对均匀浆液的温度并不能产生好的效果，而过高的转速就会产生较大的噪音，会对用户造成不好的体验。同理由于此阶段容量检测的目的为均匀浆液的温度，所以采用电机反转的工作时间T3在2秒-5秒的范围内，T3低于2秒对均匀浆液的温度不能取得很好的效果，而T3大于5秒会将浆液的热量释放出来，从而使加热的效率变低，因此当第三时长T3满足：2秒≤T3≤5秒时可以达到较好地均匀浆液温度的目的。

另外，由电机是对物料进行粉碎，因此有可能发生堵转，本实施例还给出了无刷电机发生堵转时的具体控制方案。

可选地，该方法还可以包括：在无刷电机发生堵转时，控制无刷电机改变转动方向，并以正向转动和反向转动交替进行的方式进行工作，并将电机堵转次数加1。

在本发明实施例中，在电机发生堵转时，采用电机以正转和反转交替进行的方式工作，可以使得无刷电机解除堵转状态，使电机保持正常工作，确保制浆性能。

可选地，控制无刷电机改变转动方向，并以正向转动和反向转动交替进行的方式进行工作可以包括：

81、控制无刷电机以与发生堵转前的转动方向相反的方向进行转动，将转动速度保持在第四转速M4，工作时长保持第四时长T4；

82、判断在第四时长T4内是否发生堵转；在第四时长T4内未发生堵转时，进入步骤83；在第四时长T4内未发生堵转时，返回步骤81；

83、在工作时长达到第四时长T4后，控制无刷电机改变转动方向，将转动速度保持在第四转速M4，工作时长保持第四时长T4，返回步骤82。

在本发明实施例中，在食品加工机实际使用过程中，用户放置过多的物料或者制浆过程中发生卡物料的情况，均会使得电机发生堵转现象，如果长时间不处理，会对电机和控制板造成损伤，而在检测到电机发生堵转时，采用电机反转，可以将卡住的物料逆向排出或将堵转的物料进行反向导出。具体地，当通过工作电流检测出电机发生堵转时，可以立即控制电机反方向以转速M4转动T4秒，在反方向转动T4时间内再次发生过载，立即控制电机正向工作，记电机堵转处理次数加1，如果在反向工作的时候未发生过载，则最长工作T4秒，再控制电机正向工作。

在本发明实施例中，通过反复的正转反转切换，使堵转的物料或卡住的物料能够脱落或排出，从而将电机的负载降低，保证制浆能够顺利的往下进行。

可选地，第四转速M4满足：8000rpm≤M4≤10000rpm；

第四时长T4满足：8秒≤T≤12秒。

在本发明实施例中，发生堵转时，是希望施加的力使堵转的物料能够从扰流装置中导出，过低的转速和过短的时间无法产生较大的力，无法使堵转在有限的正反转次数下解除，而过高的转速和过长的时间，会在短时间内产生堵转大电流，处理不及时的话，很容易将电机的保险管烧毁。反向转速M4控制在8000rpm-10000rpm，对应的工作时间T4在8-12秒，电机反向转速低，对应的工作时间就相对长些，转速高对应的工作时间就短些，通过该第四转速M4和第四时长T4的限制，即解除了堵转现象，又避免了堵转电流过大。

可选地，该方法还可以包括：当累计的电机堵转次数大于或等于预设的次数阈值时，进行电机故障报警。

在本发明实施例中，如果所记载的电机堵转处理次数N1超过限值时，则进行故障报警提示，确保整机工作的安全性。电机堵转处理计数N1可以为3-5次，例如5次，此时进行故障报警提示，进而指导用户正确使用机器。

在本发明实施例中，通过在一定堵转次数后采用报警的方式，可以在保护整机安全的同时指导用户正确使用机器。

本发明中在初始粉碎阶段，降，通过降低电机的转速，从而降低电机粉碎的噪音，使用无刷电机可以精准的控制电机转速，确保噪音值的维持在较低情况下，又极大的确保粉碎效果。另外，使用无刷电机，使得电机可以进行反向转动，这样可以在一定的程度上增大物料内部自行的碰撞，同时也增加了物料与刀片的基础机会，而物料初期的切削在低速的转速下，采用正反转可以在确保低噪音的情况下，又能极大的提升粉碎的效果。而进一步的，众所周知，初始粉碎为粗切削主要是将物料从大颗粒切为小颗粒，更多的碰撞机会使得物料切削的次数增大，从而切削的更为精细，这样便于粉碎阶段的出浆，同时，粉碎阶段的物料由于经过初始粉碎变为小颗粒，这样在粉碎阶段物料粉碎产生的噪音也会降低，从而实现整个制浆过程的静音粉碎。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种食品加工机的控制方法，其特征在于，所述食品加工机包括电机，所述电机为无刷电机，所述无刷电机上设有粉碎刀片，所述食品加工机在制浆过程中对物料的粉碎包括初始粉碎阶段和粉碎阶段，在所述初始粉碎阶段中，所述无刷电机的转速M小于80000转/分，且所述无刷电机连续以正向转动和反向转动交替进行工作，所述正向转动和所述反向转动之间设有预设等待时长T，10秒＞T＞0.5秒；

在所述正向转动过程中，所述正向转动的转速为第一转速M1，所述正向转动的工作时间为第一工作时间T1，在所述反向转动过程中，所述反向转动的转速为第二转速M2，所述反向转动的工作时间为第二工作时间T2，所述第一转速M1大于所述第二转速M2，所述第一工作时间T1大于所述第二工作时间T2；

所述食品加工机在初始粉碎阶段之前还设有加热阶段，在所述加热阶段，通过对比热容容量检测技术对制浆容量进行制浆容量的检测，在此过程中，控制所述无刷电机进行转动；

在所述加热阶段，所述无刷电机的转动为以第三转速M3转动且工作时间为第三工作时间T3的反向转动，所述第三转速M3小于所述第二转速M2。

2.根据权利要求1所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，M1≥2M2。

3.根据权利要求1所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，T1≥2T2。

4.根据权利要求1所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述第一转速M1满足：4000转/分≤M1≤80000转/分，所述第一工作时间T1与所述第一转速M1成反比，所述第二转速M2满足：2000转/分≤M2≤5000转/分，所述第二工作时间T2满足：5秒≤T2≤10秒。

5.根据权利要求1所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述第三转速M3满足：600转/分≤M3≤1000转/分，所述第三工作时间T3满足：2秒≤T3≤5秒。

6.根据权利要求1所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，所述食品加工机设有电流检测模块，所述无刷电机工作过程中，所述食品加工机进行电流检测，当检测的电流值超过预设的限值时，则控制所述无刷电机改变转动的方向，并以正向转动和反向转动交替N1次进行工作，并记录电机堵转次数加1，且持续循环检测当前电流值，直至检测电流值小于预设的限值。

7.根据权利要求6所述的食品加工机的控制方法，其特征在于，当累计的电机堵转次数大于或等于预设的次数阈 值是，则进行电机故障报警。