CN110247587A - 食品料理机及其转速控制方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种食品料理机及其转速控制方法、装置,所述方法包括以下步骤:当驱动电机当前所处高转速区间时,获取在高转速区间的所需转速采样率,并获取第一转速采样率,以及根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样;当驱动电机当前所处低转速区间时,获取在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样;将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。该方法可以提高驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电器技术领域,特别涉及一种食品料理机的转速控制方法、一种非临时性计算机可读存储介质、一种食品料理机的转速控制装置和一种食品料理机。
背景技术
许多家用电器中都具有驱动电机,例如食品料理机,且其驱动电机一般为直流无刷电机。为实现食品料理机的相关功能,控制系统需要根据驱动电机的转速对输出至驱动电机的功率进行控制,进而对驱动电机的转速进行控制,因此需要对驱动电机的转速进行检测。相关技术中,通常采用霍尔传感器采集转速信号以检测驱动电机的转速,或者通过检测驱动电机的反电动势过零点采集转速信号以检测驱动电机的转速。
然而,转速信号的采样率是随着转速同步变化的,例如,当转速为12000RPM时,最高转速采样率一般为200次/秒;而当转速为600RPM时,最高转速采样率一般为10次/秒。当驱动电机的运行转速较低时,转速采样率过低,从而会导致控制系统不能及时根据转速变化对输出至驱动电机的功率进行控制,进而会导致驱动电机低速运行时转速不稳定。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种食品料理机的转速控制方法,该方法可以提高驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
本发明的第二个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种食品料理机的转速控制装置。
本发明的第四个目的在于提出一种食品料理机。
本发明的第五个目的在于提出另一种食品料理机。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种食品料理机的转速控制方法,所述食品料理机包括料理容器、驱动电机和用于对食物进行处理的食品处理件、霍尔元件检测模块和反电动势检测模块,所述料理容器内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,所述食品处理件伸入所述食物容纳腔内且在所述驱动电机的带动下相对于所述料理容器转动,所述驱动电机的转子上设有磁环,所述霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应所述磁环转动以输出第一转速信号,所述反电动势检测模块通过检测所述驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号,所述转速控制方法包括以下步骤:判断所述驱动电机当前所处的转速区间,其中,所述转速区间包括高转速区间和低转速区间;当所述驱动电机当前所处所述高转速区间时,获取所述驱动电机在所述高转速区间的所需转速采样率,并根据所述所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据所述第一转速采样率分别对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行采样,其中,所述第一转速采样率小于所述所需转速采样率;当所述驱动电机当前所处所述低转速区间时,获取所述驱动电机在所述低转速区间的最大转速采样率,并根据所述最大转速采样率分别对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行采样;将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得所述驱动电机的当前实际转速,并根据所述驱动电机的当前实际转速控制输出至所述驱动电机的功率,以对所述驱动电机的转速进行控制。
根据本发明实施例的食品料理机的转速控制方法,先判断驱动电机当前所处的转速区间,当驱动电机当前所处高转速区间时,获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,当驱动电机当前所处低转速区间时,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,再将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。由此,该方法可以提高驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
另外,根据本发明上述实施例提出的食品料理机的转速控制方法还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述所需转速采样率为所述第一转速采样率的两倍。
根据本发明的一个实施例,所述驱动电机为无刷直流电机。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的食品料理机的转速控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,先判断驱动电机当前所处的转速区间,当驱动电机当前所处高转速区间时,获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,当驱动电机当前所处低转速区间时,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,再将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种食品料理机的转速控制装置,所述食品料理机包括料理容器、驱动电机和用于对食物进行处理的食品处理件、霍尔元件检测模块和反电动势检测模块,所述料理容器内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,所述食品处理件伸入所述食物容纳腔内且在所述驱动电机的带动下相对于所述料理容器转动,所述驱动电机的转子上设有磁环,所述霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应所述磁环转动以输出第一转速信号,所述反电动势检测模块通过检测所述驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号,所述转速控制装置包括:判断模块,用于判断所述驱动电机当前所处的转速区间,其中,所述转速区间包括高转速区间和低转速区间;获取模块和采样模块,所述获取模块用于在所述驱动电机当前所处所述高转速区间时获取所述驱动电机在所述高转速区间的所需转速采样率,并根据所述所需转速采样率获取第一转速采样率,所述采样模块用于根据所述第一转速采样率分别对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行采样,其中,所述第一转速采样率小于所述所需转速采样率;所述获取模块,还用于在所述驱动电机当前所处所述低转速区间时获取所述驱动电机在所述低转速区间的最大转速采样率;所述采样模块,还用于在所述驱动电机当前所处所述低转速区间时根据所述最大转速采样率分别对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行采样;控制模块,用于将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得所述驱动电机的当前实际转速,并根据所述驱动电机的当前实际转速控制输出至所述驱动电机的功率,以对所述驱动电机的转速进行控制。
根据本发明实施例的食品料理机的转速控制装置,通过判断模块判断驱动电机当前所处的转速区间,获取模块在驱动电机当前所处高转速区间时获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,采样模块根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,获取模块还在驱动电机当前所处低转速区间时获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,采样模块还在驱动电机当前所处低转速区间时根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,控制模块将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。由此,该装置可以提高驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
另外,根据本发明上述实施例提出的食品料理机的转速控制装置还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述所需转速采样率为所述第一转速采样率的两倍。
为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种食品料理机,其包括本发明第三方面实施例所述的食品料理机的转速控制装置。
根据本发明实施例的食品料理机,通过上述的食品料理机的转速控制装置,可以提高驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性,进而可以保证食品料理机低速工作时的料理效果。
为达到上述目的,本发明第五方面实施例提出了另一种食品料理机,包括料理容器、驱动电机和用于对食物进行处理的食品处理件、霍尔元件检测模块和反电动势检测模块,所述料理容器内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,所述食品处理件伸入所述食物容纳腔内且在所述驱动电机的带动下相对于所述料理容器转动,所述驱动电机的转子上设有磁环,所述霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应所述磁环转动以输出第一转速信号,所述反电动势检测模块通过检测所述驱动电机的发电动势过零点以输出第二转速信号,所述食品料理机还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的食品料理机的转速控制程序,其中,所述转速控制程序被所述处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的食品料理机的转速控制方法。
根据本发明实施例的另一种食品料理机,先判断驱动电机当前所处的转速区间,当驱动电机当前所处高转速区间时,获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,当驱动电机当前所处低转速区间时,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,再将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性,进而可以保证食品料理机低速工作时的料理效果。
另外,根据本发明上述实施例提出的食品料理机还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述驱动电机包括:定子铁芯,所述定子铁芯包括环形的定子轭部和多个定子齿部,所述定子轭部的宽度为W,多个所述定子齿部设于所述定子轭部的内周面,相邻两个所述定子齿部之间形成有定子齿槽,多个所述定子齿部限定出与所述定子轭部同轴的定子孔,每个所述定子齿部包括与所述定子轭部相连的定子齿部主体和设在所述定子齿部主体(121)的内端的定子齿靴,每个所述定子齿部主体的宽度为V,其中,W:V=0.6-0.7;转子铁芯,所述转子铁芯可转动地设在所述定子孔内且与所述定子孔(同轴。
根据本发明的一个实施例,所述驱动电机包括:定子铁芯,所述定子铁芯包括环形的定子轭部和设于所述定子轭部的内周面的多个定子齿部,相邻两个所述定子齿部之间形成有定子齿槽,多个所述定子齿部限定出与所述定子轭部同轴的定子孔,所述定子轭部的最大径向尺寸为D;转子铁芯,所述转子铁芯可转动地设在所述定子孔内且与所述定子孔同轴,所述转子铁芯的最大径向尺寸为d,其中,D和d满足:0.4≤d/D≤0.55。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的食品料理机的转速控制方法的流程图;
图2是根据本发明一个实施例的食品料理机的结构示意图;
图3是根据本发明一个实施例的食品料理机的转速控制装置的方框示意图;
图4是根据本发明一个实施例的驱动电机的定子铁芯和转子铁芯的装配示意图;
图5是根据本发明一个实施例的驱动电机的转子铁芯的结构示意图;
图6是根据本发明另一个实施例的驱动电机的转子铁芯的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的食品料理机的转速控制方法、非临时性计算机可读存储介质、食品料理机的转速控制装置和食品料理机。
图1是根据本发明一个实施例的食品料理机的转速控制方法的流程图。其中,如图2所示,食品料理机包括200可以包括:料理容器210、驱动电机100和用于对食物进行处理的食品处理件(图中未具体示出)、霍尔元件检测模块(图中未具体示出)和反电动势检测模块(图中未具体示出),料理容器200内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,食品处理件伸入食物容纳腔内且在驱动电机100的带动下相对于料理容器210转动,驱动电机100的转子上设有磁环,霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应磁环转动以输出第一转速信号n1,反电动势检测模块通过检测驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号n2。如图1所示,转速控制方法包括以下步骤:
S1,判断驱动电机当前所处的转速区间。其中,转速区间包括高转速区间和低转速区间,高转速区间和低转速区间可以根据实际情况进行预设,例如,低转速区间可以为:60RPM~300RPM,高转速区间可以为:300RPM~30000RPM。
S2,当驱动电机当前所处高转速区间时,获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率所,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据第一转速采样率分别对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样。其中,第一转速采样率小于所需转速采样率。
在本发明的实施例中,所需转速采样率为第一转速采样率的两倍所需转速采样率指使电机能够平稳运行的转速信号的采样率,是由设计者对驱动电机转速的平稳程度的需求决定的,与驱动电机的构造、转速和负载有关,需要根据实际情况确定。通常转速越高,负载越大,所需转速采样率越高。
S3,当驱动电机当前所处所述低转速区间时,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样。
在本发明中,最大转速采样率是指电机在低速运行时第一转速信号n1和第二转速信号n2所能提供的有效值,与转速直接相关,且满足以下公式:
f=Z*n/60,其中,Z为驱动电机磁极个数,n为驱动电机的转速(RPM)。
在本发明中,转速采样率和最大转速采样率均可根据实际情况进行预设。
S4,将采样到的第一转速信号n1和第二转速信号n2叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速n,并根据驱动电机的当前实际转n速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。
具体地,如图2所示,料理容器210内可以形成有用于盛放食物的食物容纳腔,食品处理件可以与驱动电机100传动连接,并且食品处理件可以伸入食物容纳腔内。由此,食品处理件可以在驱动电机100的带动下相对于料理器容器210转动,进而可以对食物容纳腔内的食物进行处理。且本发明的食品料理机200无需改变定子组件30的结构即可有效实现接地线组件40与定子组件30的电气导通,有利于实现自动化安装,节约了人力,提高了装配效率和装配合格率,并且连接结构牢固可靠,不易松脱,提高了安全性。
进一步地,如图2所示,食品料理机200还可以包括机座220,料理容器210可以为杯体组件,杯体组件可拆卸地设于机座220,以便于取放食物和对杯体组件进行清洗。驱动电机100可以安装于机座220,食品处理件可以为与杯体组件相连的刀组件,在杯体组件设于机座220时,驱动电机100可以与刀组件传动连接,由此,电机100可以驱动刀组件相对于杯体组件转动,以使刀组件可以对食物进行切割等处理。
继续参照图2所示,食品料理机200还可以包括:电控系统230和显示组件240。其中,电控系统230包括电控板,电控板可以安装于机座220,并且电控板可以与驱动电机100电连接以控制电机100工作。显示组件240也可以安装于机座220,并且显示组件240可以与电控系统230相连。显示组件240可以用于显示食品料理机200的工作状态,并且在本发明的进一步的实施例中,显示组件240上可以具有操作按键,用户可以通过操作按键控制电控系统230,进而控制食品料理机200的工作模式和状态等,使用更加方便。
驱动电机的转子上设有磁环,霍尔元件检测模块包括霍尔元件,霍尔元件固定在驱动电机的外壳上,驱动电机通电时,其线圈会产生交变磁场,转子因交变的磁场的动力牵引进行旋转。磁环由有磁性和无磁性的块状组成,当有磁性的一面靠近霍尔元件时,可以改变霍尔元件的电平信号,当无磁性的一面靠近霍尔传感器时,霍尔传感器恢复初始的电平信号,因此,当磁环转动时,会引起靠近它的霍尔元件产生交变的电平信号,霍尔元件检测模块根据交变的电平信号采用周期测速法、频率测速法或者周长测速法都可以获取驱动电机的转速并输出第一转速信号n1。
反电动势检测模块通过检测驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号n2,具体工作原理为:在忽略驱动电机电枢反应的前提下,无刷直流电机稳态运行时,任何时刻其三相绕组只有两相导通,每相绕组分别导通120°电角度,通过检测关断相的反电动势的过零点,依次得到驱动电机转子的6个关键位置,进而可以根据转子位置估算电机的转速。
在驱动电机运行时,估计驱动电机当前所处的转速区间,并进行判断。如果驱动电机当前所处高转速区间,那么获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,由于两个转速检测模块(霍尔元件检测模块和反电动势检测模块)均可采集驱动电机的转速信号,因此,只需所需转速采样率的1/2倍对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样,即可获取足够的转速信号,从而可以减少数据的采集量,极大降低对相关采集模块的处理性能的要求,同时也可以降低信号扰动对计算结果的影响。而如果驱动电机当前所处低转速区间,则获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样。然后,将采样到的第一转速信号n1和第二转速信号n2的数据在时域上交错排列得出n3={n1.0,n2.0,n1.1,n2.1,n1.2,n2.2…},然后将n3通过数字滤波算法(例如,中位值平均滤波法)得到当前实际转n,并根据驱动电机的当前实际转n速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制,由于采用两个转速检测模块(霍尔元件检测模块和反电动势检测模块)采集驱动电机的转速信号,因此,与采用一个转速检测模块相比,本发明仅需一半的时间即可采集到相同数量的转速信号的时域值,实质上提高了驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
可以理解的是,在驱动电机开始运行时,默认驱动电机处于低转速区间,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样,并根据第一转速信号n1和第二转速信号n2获取电机的实际转速n,以及根据驱动电机的当前实际转n速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。驱动电机运行过程中,根据驱动电机的当前实际转n判断驱动电机所处的转速区间即可。
需要说明的是,在本发明的实施例中,驱动电机为无刷直流电机。
在本发明中,食品料理机200可以为破壁机、原汁机、榨汁机或者豆浆机等。破壁机转速高,可以用于处理较硬的食物,并且能够将食物中存在于果皮、果核以及根茎处的大量植化素充分破壁释放;原汁机转速较低,通过推进式挤压、低柔性提取的方式处理食物;榨汁机转速较高,可以实现更多种类的食物的粉碎混合;豆浆机转速较高,可以实现预热、打浆、煮浆和延时熬煮过程全自动化等功能。根据本发明实施例的驱动电机100可以应用于更多种类的食品料理机200,满足更多使用需求,实用性更强。
综上所述,根据本发明实施例的食品料理机的转速控制方法,先判断驱动电机当前所处的转速区间,当驱动电机当前所处高转速区间时,获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,当驱动电机当前所处低转速区间时,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,再将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。由此,该方法可以提高驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
为达到上述目的,本发明还提出了一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述实施例所述的食品料理机的转速控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,先判断驱动电机当前所处的转速区间,当驱动电机当前所处高转速区间时,获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,当驱动电机当前所处低转速区间时,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,再将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
图3是根据本发明一个实施例的食品料理机的转速控制装置的方框示意图。其中,如图2所示,食品料理机包括200可以包括:料理容器210、驱动电机100和用于对食物进行处理的食品处理件(图中未具体示出)、霍尔元件检测模块(图中未具体示出)和反电动势检测模块(图中未具体示出),料理容器200内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,食品处理件伸入食物容纳腔内且在驱动电机100的带动下相对于料理容器210转动,驱动电机100的转子上设有磁环,霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应磁环转动以输出第一转速信号n1,反电动势检测模块通过检测驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号n2。如图3所示,转速控制装置包括:1010、获取模块1020、采样模块1030和控制模块1040。
其中,判断模块1010用于判断驱动电机100当前所处的转速区间,其中,转速区间包括高转速区间和低转速区间,高转速区间和低转速区间可以根据实际情况进行预设,例如,低转速区间可以为:60RPM~300RPM,高转速区间可以为:300RPM~30000RPM。获取模块1020用于在驱动电机100当前所处高转速区间时获取驱动电机100在所述高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,采样模块1030用于根据第一转速采样率分别对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样,其中,第一转速采样率小于所需转速采样率。获取模块1020还用于在驱动电机100当前所处低转速区间时获取驱动电机在所述低转速区间的最大转速采样率。采样模块1030还用于在驱动电机100当前所处低转速区间时根据最大转速采样率分别对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样。控制模块1040用于将采样到的第一转速信号n1和第二转速信号n2叠加处理以获得驱动电机100的当前实际转速n,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。
进一步地,在本发明的实施例中,所需转速采样率为第一转速采样率的两倍。所需转速采样率指使电机能够平稳运行的转速信号的采样率,是由设计者对驱动电机转速的平稳程度的需求决定的,与驱动电机的构造、转速和负载有关,需要根据实际情况确定。通常转速越高,负载越大,所需转速采样率越高。最大转速采样率是指电机在低速运行时第一转速信号n1和第二转速信号n2所能提供的有效值,与转速直接相关,且满足以下公式:f=Z*n/60,其中,Z为驱动电机磁极个数,n为驱动电机的转速(RPM)。
在本发明中,转速采样率和最大转速采样率均可根据实际情况进行预设。具体地,如图2所示,料理容器210内可以形成有用于盛放食物的食物容纳腔,食品处理件可以与驱动电机100传动连接,并且食品处理件可以伸入食物容纳腔内。由此,食品处理件可以在驱动电机100的带动下相对于料理器容器210转动,进而可以对食物容纳腔内的食物进行处理。
进一步地,如图2所示,食品料理机200还可以包括机座220,料理容器210可以为杯体组件,杯体组件可拆卸地设于机座220,以便于取放食物和对杯体组件进行清洗。驱动电机100可以安装于机座220,食品处理件可以为与杯体组件相连的刀组件,在杯体组件设于机座220时,驱动电机100可以与刀组件传动连接,由此,电机100可以驱动刀组件相对于杯体组件转动,以使刀组件可以对食物进行切割等处理。且本发明的食品料理机200无需改变定子组件30的结构即可有效实现接地线组件40与定子组件30的电气导通,有利于实现自动化安装,节约了人力,提高了装配效率和装配合格率,并且连接结构牢固可靠,不易松脱,提高了安全性。
继续参照图2所示,食品料理机200还可以包括:电控系统230和显示组件240。其中,电控系统230包括电控板,电控板可以安装于机座220,并且电控板可以与驱动电机100电连接以控制电机100工作。显示组件240也可以安装于机座220,并且显示组件240可以与电控系统230相连。显示组件240可以用于显示食品料理机200的工作状态,并且在本发明的进一步的实施例中,显示组件240上可以具有操作按键,用户可以通过操作按键控制电控系统230,进而控制食品料理机200的工作模式和状态等,使用更加方便。
驱动电机100的转子上设有磁环,霍尔元件检测模块包括霍尔元件,霍尔元件固定在驱动电机的外壳上,驱动电机通电时,其线圈会产生交变磁场,转子因交变的磁场的动力牵引进行旋转。磁环由有磁性和无磁性的块状组成,当有磁性的一面靠近霍尔元件时,可以改变霍尔元件的电平信号,当无磁性的一面靠近霍尔传感器时,霍尔传感器恢复初始的电平信号,因此,当磁环转动时,会引起靠近它的霍尔元件产生交变的电平信号,霍尔元件检测模块根据交变的电平信号采用周期测速法、频率测速法或者周长测速法都可以获取驱动电机的转速并输出第一转速信号n1。
反电动势检测模块通过检测驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号n2,具体工作原理为:在忽略驱动电机电枢反应的前提下,无刷直流电机稳态运行时,任何时刻其三相绕组只有两相导通,每相绕组分别导通120°电角度,通过检测关断相的反电动势的过零点,依次得到驱动电机转子的6个关键位置,反电动势检测模块可以根据转子位置估算电机的转速并输出第二转速信号n2。
当驱动电机100运行时,判断模块1010估计驱动电机当前所处的转速区间,并进行判断。如果判断模块1010判断驱动电机当前所处高转速区间,那么,获取模块1020获取驱动电机100在高转速区间的所需转速采样率,由于两个转速检测模块(霍尔元件检测模块和反电动势检测模块)均可采集驱动电机的转速信号,因此,采样模块1030只需按照驱动电机100在当前转速区间下的所需转速采样率的1/2对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样,从而可以减少数据的采集量,极大降低对采样模块103的处理性能的要求,同时也可以降低信号扰动对计算结果的影响。而如果驱动电机100当前所处低转速区间,则获取模块1020获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,采样模块1030根据最大转速采样率分别对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样。然后,控制模块1040将采样到的第一转速信号n1和第二转速信号n2的数据在时域上交错排列得出n3={n1.0,n2.0,n1.1,n2.1,n1.2,n2.2…},然后将n3通过数字滤波算法(例如,中位值平均滤波法)得到当前实际转n,,并根据驱动电机的当前实际转n速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制,由于采用两个转速检测模块(霍尔元件检测模块和反电动势检测模块)采集驱动电机的转速信号,因此,与采用一个转速检测模块相比,本发明仅需一半的时间即可采集到相同数量的转速信号的时域值,实质上提高了驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
可以理解的是,在驱动电机开始运行时,默认驱动电机处于低转速区间,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号n1和第二转速信号n2进行采样,并根据第一转速信号n1和第二转速信号n2获取电机的实际转速n,以及根据驱动电机的当前实际转n速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。驱动电机运行过程中,根据驱动电机的当前实际转n判断驱动电机所处的转速区间即可。
需要说明的是,在本发明的实施例中,驱动电机100为无刷直流电机。
在本发明中,食品料理机200可以为破壁机、原汁机、榨汁机或者豆浆机等。破壁机转速高,可以用于处理较硬的食物,并且能够将食物中存在于果皮、果核以及根茎处的大量植化素充分破壁释放;原汁机转速较低,通过推进式挤压、低柔性提取的方式处理食物;榨汁机转速较高,可以实现更多种类的食物的粉碎混合;豆浆机转速较高,可以实现预热、打浆、煮浆和延时熬煮过程全自动化等功能。根据本发明实施例的驱动电机100可以应用于更多种类的食品料理机200,满足更多使用需求,实用性更强。
根据本发明实施例的食品料理机的转速控制装置,通过判断模块判断驱动电机当前所处的转速区间,获取模块在驱动电机当前所处高转速区间时获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,采样模块根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,获取模块还在驱动电机当前所处低转速区间时获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,采样模块还在驱动电机当前所处低转速区间时根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,控制模块将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制。由此,该装置可以提高驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性。
此外,本发明的实施例还提出一种食品料理机200,其包括上述的食品料理机的转速控制装置。
根据本发明实施例的食品料理机,通过上述的食品料理机的转速控制装置,可以提高驱动电机在低转速时的转速采样率,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性,进而可以保证食品料理机低速工作时的料理效果。
此外,如图2所示,本发明还提出另一种食品料理机,食品料理机包括200可以包括:料理容器210、驱动电机100和用于对食物进行处理的食品处理件(图中未具体示出)、霍尔元件检测模块(图中未具体示出)和反电动势检测模块(图中未具体示出),料理容器200内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,食品处理件伸入食物容纳腔内且在驱动电机100的带动下相对于料理容器210转动,驱动电机100的转子上设有磁环,霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应磁环转动以输出第一转速信号n1,反电动势检测模块通过检测驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号n2,食品料理机还包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的食品料理机的转速控制程序(图中未具体示出),其中,转速控制程序被处理器执行时实现上述的食品料理机的转速控制方法。
如图2、图4所示,根据本发明实施例的用于食品料理机200的驱动电机100可以包括:定子铁芯10和转子铁芯20。
参照图4所示,根据本发明一个实施例的用于食物料理机200的驱动电机100可包括定子铁芯10,其中,定子铁芯10可以包括:定子轭部11和定子齿部12。
具体而言,定子齿部12可以为多个,定子轭部11可以为环形,多个定子齿部12可以设于环形定子轭部11的内周面,并且多个定子齿部12可以限定出与定子轭部11同轴的定子孔102。定子轭部11可以为多个定子齿部12提供机械支撑,使定子齿部12位置固定。多个定子齿部12可以沿定子轭部11的周向间隔开分布,相邻两个定子齿部12之间可以形成有定子齿槽101,绕组14可以经过定子齿槽101缠绕在定子齿部12。
需要说明的是,在本发明中,定子齿部12的数量可以根据实际情况需要灵活设置,图4中定子齿部12为六个仅用于示例说明的目的,在本发明的另一些实施例中,定子齿部12也可以为两个、四个或者更多个,这都在本发明的保护范围之内。
在相关技术中,电机(例如,驱动电机100)定子的磁轭宽和齿部宽的比值没有固定值,通常比值多为0.4-0.6,使定子轭部承担更大比例的铁损,以降低定子齿部的发热温升,但是会带来定子轭部温升过高的问题。若通过在电机上加套一个可导磁的外壳解决上述问题,在一定程度上可以降低定子轭部的磁通密度,降低定子轭部的铁损,但是会增加物料和工艺成本。
而在本发明中,参照图4所示,每个定子齿部12可以包括:定子齿部主体121和定子齿靴122。其中,定子齿部主体121与定子轭部11相连,使定子齿部12与定子轭部11可以连接为一体。定子齿靴122设在定子齿部主体121的内端,可以减小定子齿部12与转子铁芯20之间气隙磁阻,改善磁场分布。另一方面可以对绕设在定子齿部12上的绕组14进行固定,防止绕组14由定子齿部12的内端松脱,绕组14固定更加可靠。
此外,定子轭部11的宽度为W,每个定子齿部主体121的宽度为V。对于等外形的定子铁芯10,即定子铁芯10的最大径向尺寸D一定时,若W:V过小,会导致定子齿部12的磁通密度过高,甚至出现磁通密度饱和,在定子铁芯10工作过程中,定子齿部12的铁损较大,定子齿部12的温升过高。并且相邻两个定子齿部12之间的定子齿槽101过小,相邻两个定子齿部12距离过短,容易形成电磁回路,进而降低定子铁芯10(即,驱动电机100)的能效。
若W:V过大,会导致定子轭部11的磁通密度过高,甚至出现磁通密度饱和,在定子铁芯10工作过程中,定子轭部11的铁损较大而出现温升过高的现象。
因此,在本发明的一些实施例中,定子轭部11的宽度W和每个定子齿部主体121的宽度V可以满足W:V=0.6-0.7,定子轭部11和定子齿部12可以更合理地分配定子铁芯10的磁通密度,防止定子铁芯10局部温升更高,使定子铁芯10的温升更加均衡,以提高定子铁芯10使用寿命和安全性能。例如,在本发明的一些具体实施例中,定子轭部11的宽度W与定子齿部主体121的宽度V的比值W:V可以分别为0.6、0.62、0.65、0.68和0.7等。
需要说明的是,在本发明中,定子轭部11的宽度W可以理解为环形的定子轭部11的内周面和外周面之间的距离,定子齿部主体121的宽度V可以理解为定子齿部主体121的沿定子轭部11周向的两个侧面之间的距离。
另外,环形的定子轭部11的内周面和外周面之间的距离可以处处相同,当然,环形的定子轭部11的内周面和外周面之间的距离也可以是不完全相同的,环形的定子轭部11的内周面和外周面之间的距离可以处处相同也可以不完全相同。但是,在本发明中,定子轭部11的任意位置处的宽度W和定子齿部主体121的任意位置处的宽度V都满足W:V=0.6-0.7。
根据本发明实施例的定子铁芯10的定子轭部11的宽度W和定子齿部主体121的宽度V满足W:V=0.6-0.7,磁通密度分配更合理,温升更加均衡,有利于提高使用寿命和安全性。
为进一步使定子铁芯10的温升更低,根据本发明进一步的实施例,定子轭部11的宽度W和定子齿部主体121的宽度V可以进一步满足:W:V=0.64-0.66。
根据本发明的一些实施例,如图4所示,定子轭部11的宽度可以处处相等,每个定子齿部主体121的宽度可以处处相等,以便于定子铁芯10成型过程的模具设计,工艺更加简单。
进一步地,继续参照图4所示,定子轭部11可以为内轮廓和外轮廓均为圆形的圆环形,定子轭部11的结构简单且便于成型。
此外,每个定子齿部主体121的宽度平分线可以经过定子孔102的中心,也就是说,每个定子齿部主体121沿定子孔102的径向延伸,有利于使磁场分布更对称均匀。
进一步地,参照图4所示,在定子轭部11的周向上,定子齿靴122的两端可以分别延伸超出定子齿部主体121,相邻两个定子齿靴122的相邻端间隔开或者相连。由此,可以对绕设在定子齿部12的绕组14进行固定,防止绕组14由定子齿部12的内端松脱,绕组14固定更加可靠。
根据本发明实施例的定子铁芯10还可以包括多个定位凸起13,多个定位凸起13可以沿定子轭部11的周向间隔开设于定子轭部11的外周面,并且每个定位凸起13可以沿定子轭部11的径向延伸。由此,在驱动电机100进行装配时,定子铁芯10可以通过定位凸起13与驱动电机100的支架进行定位,使驱动电机100装配更加简单方便且定位准确。
需要说明的是,本发明对定位凸起13的数量和设置位置不做特殊限制,例如,在如图4所示的具体实施例中,定位凸起13的数量与定子齿部12的数量相等,并且定位凸起13与定子齿部12位置一一对应的设置在定子轭部11的外周面,便于定子铁芯10的模具设计和成型。在本发明的一些未示出的实施例中,定位凸起13的数量和位置也可以与定子齿部12不一一对应,只需要满足定位凸起13间隔开设于定子轭部11的外周面以实现对定子铁芯10定位的要求即可。
参照图4所示,根据本发明另一个实施例的用于食物料理机200的驱动电机100可包括:定子铁芯10和转子铁芯20。
具体而言,定子铁芯10可以包括定子轭部11和多个定子齿部12,其中定子轭部11为环形,多个定子齿部12可以设于环形定子轭部11的内周面,定子轭部11可以为多个定子齿部12提供机械支撑,使定子齿部12位置固定。多个定子齿部12可以沿定子轭部11的周向间隔开分布,相邻两个定子齿部12之间可以形成有定子齿槽101,驱动电机100绕组可以经过定子齿槽101缠绕在定子齿部12。
此外,多个定子齿部12可以限定出与定子轭部11同轴的定子孔102,转子铁芯20可以设在定子孔102内,并且转子铁芯20可以与定子孔102同轴。转子铁芯20在定子孔102内可以绕轴线转动,并且转子铁芯20的与定子孔102的内周面之间可以间隔开预定距离,以使转子铁芯20转动更加顺畅。
由此,驱动电机100的绕组14流通电流后,会使多个定子齿部12形成多对磁极,定子孔102内产生磁场,位于定子孔102内的转子铁芯20在磁场的作用下可以绕轴线转动,以实现电能的转换和输出。
在相关技术中,电机(例如,驱动电机100)的转子直径与定子直径比值没有固定值,通常多为0.60-0.75,在此范围内,电机虽然可以输出较大的扭矩,但是电机的高速性能较差,并且电机的齿槽转矩增大,电机容易产生振动和较大的噪音。如果通过在驱动控制电路的算法中增加弱磁效果来解决上述问题,则会降低电机的能效。
而在本发明中,定子轭部11的最大径向尺寸D与转子铁芯20的最大径向尺寸d满足0.4≤d/D≤0.55。例如,在本发明的一些具体实施例中,定子轭部11的最大径向尺寸D与转子铁芯20的最大径向尺寸d的比值d/D可以分别为0.45、0.48、0.51和0.54等。
定子轭部11的最大径向尺寸D一定的情况下,当d/D<0.4时,转子铁芯20的最大径向尺寸d过小,如果驱动电机100低速运行,例如,驱动电机100的转速<5000rpm,转子铁芯20的负载能力过小,带动同等负载的工况下,最大径向尺寸d过小的转子铁芯20会严重发热,影响驱动电机100的正常运行,降低驱动电机100效率,甚至可能发生损坏。
定子轭部11的最大径向尺寸D一定的情况下,当d/D>0.55时,会导致驱动电机100的齿槽转矩变大,转子铁芯20的转动惯量变大,如果驱动电机100高速运行,例如,驱动电机100的转速>10000rpm时,驱动电机100会产生振动,进而产生较大的噪音,影响驱动电机100性能和用户的使用感受。
因此,定子轭部11的最大径向尺寸D与转子铁芯20的最大径向尺寸d满足0.4≤d/D≤0.55,可以提高驱动电机100的转子铁芯20的输出力,驱动电机100效率更高,防止转子铁芯20发热,更加安全,并且可以将转子铁芯20的最大径向尺寸d做小,以消除高速转动时转子铁芯20产生的惯量,防止驱动电机100产生较大的振动噪音。
另外,需要说明的是,在本发明的一些实施例中,定子铁芯10和转子铁芯20的外轮廓为圆形,则最大径向尺寸指定子铁芯10和转子铁芯20的圆形外轮廓的直径。而在本发明的另一些实施例中,定子铁芯10和转子铁芯20的外轮廓不是圆形,则最大径向尺寸可以理解为定子铁芯10和转子铁芯20的外轮廓的过轴线的径向尺寸最大的位置的尺寸。
根据本发明实施例的用于食品料理机200的驱动电机100的定子轭部11的最大径向尺寸D与转子铁芯20的最大径向尺寸d满足0.4≤d/D≤0.55,有效解决了驱动电机100的低速输出力小和高速振动噪音大的问题,提高了驱动电机100的效率和安全性能。
为进一步提高驱动电机100的低速输出力和降低驱动电机100的高速噪音,根据本发明进一步的实施例,定子轭部11的最大径向尺寸D与转子铁芯20的最大径向尺寸d可以进一步满足:0.5≤d/D≤0.55。
根据本发明的一些实施例,如图5-6所示,转子铁芯20内可以设有多个磁体槽23,多个磁体槽23可以沿转子铁芯20的周向间隔开设置,并且磁体槽23的两端可以分别延伸至转子铁芯20的轴向两端,多个永磁体25可以一一对应地插设在多个磁体槽23内。
由此,永磁体25在磁体槽23内可以延伸至转子铁芯20的轴向两端,永磁体25的位置固定牢固可靠,可以有效防止永磁体25松脱。并且多个永磁体25可以形成多对磁极,以产生磁场,进而产生感应电动势,实现电能的转换。采用永磁体25的转子铁芯20无需设置励磁线圈,既有利于减轻驱动电机100的重量,缩小驱动电机100的体积,而且在启动时无需启动励磁,启动更加快捷,更加节能。
需要说明的是,本发明对磁体槽23和永磁体25的数量不做特殊限制,只需要满足多个永磁体25一一对应地插设在多个磁体槽23内以实现永磁体25的固定并形成多个磁极的要求即可。例如,在如图5和图6所示的具体实施例中,磁体槽23和永磁体25分别为四个,四个永磁体25分别插设在四个磁体槽23内。再例如,在本发明的另一些实施例中,磁体槽23和永磁体25也可以分别为两个、六个、八个或者更多个,这都在本发明的保护范围之内。
此外,每个磁体槽23在转子铁芯20的周向上的至少一端可以设有定位槽24,永磁体25在插入磁体槽23的同时可以插入定位槽24,定位槽24可以进一步限定永磁体25的位置,使永磁体25位置固定更加准确牢固。
进一步地,如图5和图6所示,每个磁体槽23在转子铁芯20的周向上的两端的直线距离为b,转子铁芯20的中心距离转子铁芯20的外周面的最大径向距离为R,并且b和R满足b:R=0.95-1.0。
当b:R<0.95时,磁体槽23内永磁体25的长度过短,降低转子铁芯20的利用率,从而降低了驱动电机100的能效;当b:R>1时,会增大转子铁芯20的漏磁,也会降低驱动电机100的能效。因此,在本发明的一些实施例中,b:R=0.95-1.0时,例如,在本发明的一些具体实施例中,b:R可以分别为0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和1.0等,有效保证了驱动电机100的能效。
根据本发明的一些实施例,如图5和图6所示,磁体槽23与转子铁芯20的外周面的最小距离为a1,定子槽24与转子铁芯20的外周面的最小距离为a2,永磁体25与转子铁芯20的外周面的最小距离可以理解为a1和a2中的较小的一个的值,即min(a1,a2)。min(a1,a2)过小时,会使转子铁芯20的机械强度降低,从而降低了转子铁芯20的可靠性;而min(a1,a2)过大时,会增加转子铁芯20的漏磁,进而降低了驱动电机100的能效。
因此,在本发明的一些实施例中,min(a1,a2)=0.8mm-1.8mm,同时保证了转子铁芯20的机械强度和能效。例如,在本发明的一些具体实施例中,min(a1,a2)可以分别为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm和1.8mm等。
另外,本发明对磁体槽23的形状不做特殊限制,只需要满足磁体槽23的长度方向的平分线经过转子铁芯20的中心的要求即可,使磁体槽23内永磁体25产生的磁场分布更加均匀。例如,在如图5所示的示例中,磁体槽23为长条形的直线槽,直线槽沿转子铁芯20的弦线方向延伸,直线槽的两端的距离b即为直线槽的延伸长度。在如图6所示的示例中,磁体槽23为长条形的弧形槽,弧形槽沿转子铁芯20的周向延伸,弧形槽的两端的距离b即为弧形槽的弦长。
在本发明的一些实施中,如图4所示,定子轭部11的径向截面的外轮廓可以大体为圆形,定子轭部11结构更加稳定,并且便于定子轭部11与定子齿部12的连接固定。
根据本发明的一些实施例,如图4所示,每个定子齿槽101可以分别与定子孔102连通,以便于定子铁芯10的绕组14由定子齿槽101的与定子孔102连通的开口进行绕线,绕线方便快捷。
在本发明的一些实施例中,如图5和图6所示,转子铁芯20的外周沿可以形成有多个极齿21,多个极齿21可以沿转子铁芯20的周向分布且向外凸出,相邻两个极齿21之间形成有齿槽22,并且,在具有多个磁体槽23的实施例中,磁体槽23与极齿21可以一一对应的设置。此时,转子铁芯20形成为凸极结构转子,与相关技术中的全圆状的转子相比,凸极结构转子可以防止转子极间的漏磁以及齿槽效应,从而提高了转子铁芯20的效率。
另外,需要说明的是,对于具有多个极齿21的转子铁芯20,转子铁芯20的最大外径尺寸d是指齿顶的连线过转子铁芯20的轴线的两个极齿21的齿顶的连线尺寸。
进一步地,继续参照图5和图6所示,极齿21的法向齿廓可以形成为圆弧形,转子铁芯20的轴截面的外周沿可以由多个圆弧形依次相连形成,相邻两个圆弧形的连接处形成有齿槽22。
此外,如图5和图6所示,以转子铁芯20的中心为圆心且与极齿21的齿顶相切的圆的半径为R(此时,R=0.5d),与齿槽22的槽底相切且以转子铁芯20的中心为圆心的圆的半径为r。若r:R<0.96,会导致极齿21的沿转子铁芯20的周向的延伸长度过短,降低驱动电机100的性能;若r:R>0.98,会导致齿槽22过小,在驱动电机100运行时,不能有效降低齿槽相应而产生的噪音干扰。因此,在本发明的一些实施例中,r:R=0.96-0.98,例如,在本发明的一些具体实施例中,r:R可以分别为0.96、0.97和0.98等,有效降低了齿槽效应,同时保证了驱动电机100的效率。
根据本发明实施例的用于食物料理机200的驱动电机100可以为变频电机,根据食物料理机200所需要处理的食物种类的不同,变频电机可以提供不同的转速、扭矩以及时间等,使具有驱动电机100的食物料理机200智能化。此外,变频电机无需碳刷等结构进行换向,不存在碳刷磨损,运行噪音更低,有利于提高食物料理机200的使用寿命和提高用户的使用感受,在本发明的一些实施例中,驱动电机100可以为变频控制的直流无刷电机。
根据本发明实施例的另一种食品料理机,先判断驱动电机当前所处的转速区间,当驱动电机当前所处高转速区间时,获取驱动电机在高转速区间的所需转速采样率,并根据所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据第一转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,当驱动电机当前所处低转速区间时,获取驱动电机在低转速区间的最大转速采样率,并根据最大转速采样率分别对第一转速信号和第二转速信号进行采样,再将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得驱动电机的当前实际转速,并根据驱动电机的当前实际转速控制输出至驱动电机的功率,以对驱动电机的转速进行控制,从而可以保证驱动电机低转速运行时转速的稳定性,进而可以保证食品料理机低速工作时的料理效果。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种食品料理机的转速控制方法,其特征在于,所述食品料理机包括料理容器、驱动电机和用于对食物进行处理的食品处理件、霍尔元件检测模块和反电动势检测模块,所述料理容器内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,所述食品处理件伸入所述食物容纳腔内且在所述驱动电机的带动下相对于所述料理容器转动,所述驱动电机的转子上设有磁环,所述霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应所述磁环转动以输出第一转速信号,所述反电动势检测模块通过检测所述驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号,所述转速控制方法包括以下步骤:
判断所述驱动电机当前所处的转速区间,其中,所述转速区间包括高转速区间和低转速区间;
当所述驱动电机当前所处所述高转速区间时,获取所述驱动电机在所述高转速区间的所需转速采样率,并根据所述所需转速采样率获取第一转速采样率,以及根据所述第一转速采样率分别对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行采样,其中,所述第一转速采样率小于所述所需转速采样率;
当所述驱动电机当前所处所述低转速区间时,获取所述驱动电机在所述低转速区间的最大转速采样率,并根据所述最大转速采样率分别对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行采样;
将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得所述驱动电机的当前实际转速,并根据所述驱动电机的当前实际转速控制输出至所述驱动电机的功率,以对所述驱动电机的转速进行控制。
2.如权利要求1所述的食品料理机的转速控制方法,其特征在于,所述所需转速采样率为所述第一转速采样率的两倍。
3.如权利要求1所述的食品料理机的转速控制方法,其特征在于,所述驱动电机为无刷直流电机。
4.一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的食品料理机的转速控制方法。
5.一种食品料理机的转速控制装置,其特征在于,所述食品料理机包括料理容器、驱动电机和用于对食物进行处理的食品处理件、霍尔元件检测模块和反电动势检测模块,所述料理容器内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,所述食品处理件伸入所述食物容纳腔内且在所述驱动电机的带动下相对于所述料理容器转动,所述驱动电机的转子上设有磁环,所述霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应所述磁环转动以输出第一转速信号,所述反电动势检测模块通过检测所述驱动电机的反电动势过零点以输出第二转速信号,所述转速控制装置包括:
判断模块,用于判断所述驱动电机当前所处的转速区间,其中,所述转速区间包括高转速区间和低转速区间;
获取模块和采样模块,所述获取模块用于在所述驱动电机当前所处所述高转速区间时获取所述驱动电机在所述高转速区间的所需转速采样率,并根据所述所需转速采样率获取第一转速采样率,所述采样模块用于根据所述第一转速采样率分别对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行采样,其中,所述第一转速采样率小于所述所需转速采样率;
所述获取模块,还用于在所述驱动电机当前所处所述低转速区间时获取所述驱动电机在所述低转速区间的最大转速采样率;
所述采样模块,还用于在所述驱动电机当前所处所述低转速区间时根据所述最大转速采样率分别对所述第一转速信号和所述第二转速信号进行采样;
控制模块,用于将采样到的第一转速信号和第二转速信号叠加处理以获得所述驱动电机的当前实际转速,并根据所述驱动电机的当前实际转速控制输出至所述驱动电机的功率,以对所述驱动电机的转速进行控制。
6.如权利要求5所述的食品料理机的转速控制装置,其特征在于,所述所需转速采样率为所述第一转速采样率的两倍。
7.一种食品料理机,其特征在于,包括如权利要求5或6所述的食品料理机的转速控制装置。
8.一种食品料理机,其特征在于,包括料理容器、驱动电机和用于对食物进行处理的食品处理件、霍尔元件检测模块和反电动势检测模块,所述料理容器内形成有用于盛放食物的食物容纳腔,所述食品处理件伸入所述食物容纳腔内且在所述驱动电机的带动下相对于所述料理容器转动,所述驱动电机的转子上设有磁环,所述霍尔元件检测模块通过霍尔元件感应所述磁环转动以输出第一转速信号,所述反电动势检测模块通过检测所述驱动电机的发电动势过零点以输出第二转速信号,所述食品料理机还包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的食品料理机的转速控制程序,其中,所述转速控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的食品料理机的转速控制方法。
9.如权利要求8所述的食品料理机,其特征在于,所述驱动电机包括:
定子铁芯,所述定子铁芯包括环形的定子轭部和多个定子齿部,所述定子轭部的宽度为W,多个所述定子齿部设于所述定子轭部的内周面,相邻两个所述定子齿部之间形成有定子齿槽,多个所述定子齿部限定出与所述定子轭部同轴的定子孔,每个所述定子齿部包括与所述定子轭部相连的定子齿部主体和设在所述定子齿部主体的内端的定子齿靴,每个所述定子齿部主体的宽度为V,其中,W:V=0.6-0.7;
转子铁芯,所述转子铁芯可转动地设在所述定子孔内且与所述定子孔同轴。
10.如权利要求8所述的食品料理机,其特征在于,所述驱动电机包括:
定子铁芯,所述定子铁芯包括环形的定子轭部和设于所述定子轭部的内周面的多个定子齿部,相邻两个所述定子齿部之间形成有定子齿槽,多个所述定子齿部限定出与所述定子轭部同轴的定子孔,所述定子轭部的最大径向尺寸为D;
转子铁芯,所述转子铁芯可转动地设在所述定子孔内且与所述定子孔同轴,所述转子铁芯的最大径向尺寸为d,其中,D和d满足:0.4≤d/D≤0.55。
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