CN202069457U - 一种新型豆浆机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型豆浆机，包括壳体、控制部分及粉碎部分，该粉碎部分包括电机及由该电机驱动的粉碎刀具，所述电机为无刷直流电机，所述控制部分包括主控制电路及连接所述主控制电路以控制电机转动的电机控制电路。本实用新型中，由于采用了无刷直流电机并借由单独的电机控制电路，从而降低了碳粉的污染。

Description

一种新型豆浆机

技术领域

本实用新型涉及一种家用电器，尤其涉及一种新型豆浆机。

背景技术

现有技术中，现有的豆浆机中粉碎部分通过交流有刷电机进行驱动。这样，一方面会导致整机体积较大且过重，另一方面碳刷的存在使得电机转动过程中产生较多的碳粉，对机头内部的元器件造成影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够有效降低碳粉污染的豆浆机。

为了解决上述技术问题，本实用新型一种新型豆浆机，包括壳体、控制部分及粉碎部分，该粉碎部分包括电机及由该电机驱动的粉碎刀具，所述电机为无刷直流电机，所述控制部分包括主控制电路及连接所述主控制电路以控制电机转动的电机控制电路。

其中，所述电机控制电路包括连接所述主控制电路以接受控制指令并输出控制信号的控制部、受控于所述控制部以将直流电交替供给所述电机的换流电路，以及获取表征所述电机转速信息并输出至控制部的反馈采集电路。

其中，所述反馈采集电路为霍尔电路。

其中，所述反馈采集电路为采集所述电机的线圈中电压或电流信号的电压/电流采集电路。

其中，所述电机控制电路包括连接所述主控制电路以接受不同材质或不同制浆阶段的转速控制指令并输出控制信号的控制部、受控于所述控制部以将直流电交替供给所述电机的换流电路，以及获取表征所述电机转速信息并输出至控制部的反馈采集电路。

其中，所述电机控制电路还包括将交流电转换为直流电提供至所述换流电路的交直流转换电路。

其中，所述电机控制电路中的交直流转换电路复用所述主控制电路中的交直流转换电路。

其中，所述换流电路包括3对并联的功率开关管，每对并联功率开关管的串接端接入所述电机的线圈。

其中，所述控制部包括输出端与所述3对功率开关管的控制端连接的PWM波形发生器及接受主控制电路的控制指令的控制器，该控制器还接受所述反馈采集电路输出的表征所述电机转速的信息。

其中，所述主控制电路与所述电机控制电路分处于两个电路板，该两个电路板中至少一个平置于所述电机的上方；或者

所述主控制电路与所述电机控制电路处于同一电路板，该电路板平置于所述电机的上方。

其中，所述电机包括顶盖和底盖，以及设置于顶盖和底盖之间的筒体，该电机的转子及定子置于所述顶盖、底盖及筒体所构成的空间内。

本实用新型中，由于采用了无刷直流电机并借由单独的电机控制电路，从而降低了碳粉的污染，也能够更加精确的控制电机的转速。

附图说明

图1是本实用新型一种新型的豆浆机的结构框图；

图2是图1所示实施例的电路结构示意图；

图3是本实用新型一种新型豆浆机的电机结构示意图；

图4是本实用新型一种新型豆浆机的电路板安装位置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

参考图1，图示了本实用新型一种新型的豆浆机的结构框图。如图所示，本实施例中仅示出了电路控制部分的框图，由于机头和杯体等均为公知技术故省略。

如图所示，包括主控制电路11、控制部12、反馈采集电路13、交直流转换电路14、换流电路15、无刷直流电机16。其中，所述控制部12、换流电路15及反馈采集电路13部分或全部组成了电机控制电路。

所述主控制电路用于控制整个豆浆机的工作过程，其中包含了电机的停止及动作；而所述电机控制电路则用于在所述主控制电路的触发下，具体控制所述电机的工作，其中包括了转速反馈调整控制等。

所述控制部12用于接受主控制电路11发出的电机工作（包括转速多少）或停止的指令，并再次控制换流电路15交替向无刷直流电机16供电，也就相当于向无刷直流电机16的线圈提供具有相位差的多相电源，本实施例中可以是三相电源。从而不间断的推动电机的转动。

所述换流电路15向电机16提供的是直流电，而该直流电的提供则是来自交直流转换电路14。该交直流转换电路14将市电交流电整流为直流，然后提供给所述换流电路15，该换流电路15的一个实施例可以参考图2中相关部分。在本实用新型的另一个实施例中，所述交直流转换电路14复用了主控制电路中的整流电路，如此便可以降低电路的复杂度，也降低了成本，也节省了空间，使得豆浆机可以更加小型化。

所述电机16转动过程中，反馈采集电路13获取能够表征电机的转速信息，并将该信息发送至所述控制部12，该控制部12根据当前电机转速及所述主控制电路11所设定的转速对比，控制所述换流电路15向所述电机16交替提供直流电的频率。若当前转速过低，则所述控制部12控制所述换流电路15加快交替换流的频率，从而提高电机转速，若当前转速过高，则所述控制部12控制所述换流电路15降低交替换流的频率，从而降低电机转速。从而通过反馈采集电路13、控制部12及换流电路15实现了闭环反馈控制，保证了电机16转速的真正精确控制，从而保证了豆浆机的粉碎效果，而不像现有豆浆机中电机转速随负载的变化而变化，无法在设定转速运转而导致粉碎效果下降。

参考图2，图示了图1所示实施例的电路结构示意图。如图所示，包括由于整流电路构成的交直流转换电路14，换流电路15包括了Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6六个功率开关管（本实施例具体为场效应管），而控制器121和PWM波形发生器122则构成了控制部12。

所述场效应管Q1和Q3作为一对构成一个支路并联在所述交直流转换电路14的两端，所述场效应管Q2和Q5作为一对构成另一个支路并联在所述交直流转换电路14的两端，所述场效应管Q3和Q6作为一对构成再一个支路并联在所述交直流转换电路14的两端，并且每对场效应管的串接端引出接入所述电机16的线圈。

所述反馈采集电路13在本实施例中为霍尔传感器，其直接采集位置信息，该位置信息输出至控制器121，控制器121根据该位置信息及时间信息来确定电机转速。例如，一个简单的示例：转子经过某一个位置时霍尔传感器向控制器121发出信号，而该转子转动一圈仅经过一次该位置，假设两次的时间间隔为t，则1/t即是转速。

当然，此处也可以采用电流/电压检测电路作为反馈采集电路，所述电流/电压检测电路检测电机16的线圈中电流/电压的大小，并将该信息输出至所述控制器121，该控制器121以此来确定电机16的转速。

其中，交流市电经过交直流转换电路14整流后输出至换流电路15，所述六个场效应管则作为开关交替控制来自所述交直流转换电路14的直流电通向所述电机16的线圈，也就是提供三项电。具体的，由所述控制器121产生控制信号并输出至PWM波形发生器122，由该PWM波形发生器122产生6组PWM波形信号分别控制六个场效应管的开关，从而产生不同相位的直流电供给电机16，以驱动电机16在整个供电周期内均能够转动。

需要注意的是，所述六个场效应管的开启方式为，若要向电机16供电，则只需同时开启Q1、Q2、Q3中的一个，以及Q4、Q5、Q6中的一个，如此连续开启和关闭（开启的同时关闭剩余的）便可向电机16交替提供能够驱使其转动的电源（当然开启和关闭的时机是必须由PWM波形控制的，而也就是由控制器121控制）。

例如可以按照以下方式进行开启：(Q1、Q4)，(Q1、Q6), (Q2、Q6),(Q2、Q4)，（Q3、Q4）、（Q3、Q5）等，当然不限于以上的举例。

参考图3，图示了本实用新型一种新型豆浆机的电机结构示意图。如图所示，该无刷直流电机包括上盖161、下盖162、筒体163，该三者将电机的定子和转子部分165包容其内，并通过螺栓164将上盖161和下盖162拉紧固定在筒体163的两端。如此，便可以实现电机的封闭式封装，可以极大的降低外物及湿气的进入，有效的保护了电机的正常运转及使用寿命。

参考图4，图示了本实用新型一种新型豆浆机的电路板安装位置的示意图。如图所示，本实施例中，将整个豆浆机的电路板分为两个板，一个板为主控制电路板，另一个为电机控制电路板。该两个电路板均平置于所述电机的上方，具体可以通过螺钉固定在电机上方。当然，也可以仅将其中一个设置为平置。

电路板如此设置，能够有效地利用无刷直流电机的上方空间，非常有利于整个机头的扁平化及小型化。

值得注意的是，本实用新型中所述的刀具并非限制于刀片式的刀具，还可以是研磨粉碎式刀具或挤压粉碎式刀具或撞击粉碎式刀具等。

由于不同的物料有不同的特性，为了达到更好的制浆效果，则需要准确的根据不同的物料来调整电机转速。本实用新型中，根据不同物料的特性设定不同的电机转速，通过电机控制电路的反馈闭环控制来精确的控制电机维持在所述特定的转速上，从而对于相应的物料达到最佳的粉碎和乳化效果。

例如，对于干豆来说，由于其材质较硬，在粉碎过程中可能需要较高的转速才能使得其粉碎和乳化效果最佳，假设所需的电机转速为C，当用户加入干豆并按下干豆制浆的按键后，主控制电路便根据预先设定的程序中的转速C在打浆时向电机控制电路发送指令，控制器接收到该指令后，控制PWM波形发生器输出PWM波形以控制换流电路向电机供电的频率，并通过反馈采集电路来闭环控制电机转速，使得电机转速维持在C的水平。而现有的豆浆机，无法实现对电机转速的闭环控制，使得实际转速与设定转速的误差较大，制浆效果则会大大降低。

再比如，对于果蔬来说，由于其材质较软，达到设定的粉碎效果不需要很高的转速，假设转速为D。此时，当用户加入果蔬块并按下果蔬功能的按键后，主控制电路便根据预先设定的程序中的转速D在打浆时向电机控制电路发送指令，控制器接收到该指令后，控制PWM波形发生器输出PWM波形以控制换流电路向电机供电的频率，并通过反馈采集电路来闭环控制电机转速，使得电机转速维持在D的水平。而现有的豆浆机，无法实现对电机转速的闭环控制，使得实际转速与设定转速的误差较大，制浆效果则会大大降低。

另外，即使在同一制浆过程中，由于存在不同的制浆阶段，因而每个制浆阶段也需要不同的转速。例如，在初始阶段可能需要一个较低的转速，而到了中期可能会需要一个较高的转速，而到了后期可能会需要一个更高的转速，因此现有的豆浆机无法在各个阶段对转速进行有效且准确的控制，而本实用新型中由于设置了电机控制电路，能够对转速进行闭环控制，从而使得各个阶段能够满足转速要求，实现最佳的制浆的效果。

值得注意的是，现有的豆浆机中虽然也有电机转速调节，除其转速调节误差较大不能满足要求外，由于其调节转速最终都是通过降低或升高施加在电机两端的电压来实现，故这种方式虽然降低或提高了转速，但是相应的扭力也发生了变化。

例如，在初始制浆阶段，需要以较低的转速来实现初粉碎，现有的豆浆机则是通过在标准电压的基础上降低电机两端的电压值来降低转速，如此便使得电机的扭力也随之降低，从而无法对物料进行有效的粉碎，而且当负载较高时，粉碎效果则更差。对于本实用新型来说，由于其是通过PWM波形来控制换流电路给电机的供电频率，频率高则转速高，频率低则转速低，故对于施加在电机两端的电压无变化，能够实现在降低或提高转速的同时，保持电机的扭力不变，从而实现更好的粉碎效果。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种新型豆浆机，包括壳体、控制部分及粉碎部分，该粉碎部分包括电机及由该电机驱动的粉碎刀具，其特征在于，所述电机为无刷直流电机，所述控制部分包括主控制电路及连接所述主控制电路以控制电机转动的电机控制电路。

2.根据权利要求1所述的豆浆机，其特征在于，所述电机控制电路包括连接所述主控制电路以接受控制指令并输出控制信号的控制部、受控于所述控制部以将直流电交替供给所述电机的换流电路，以及获取表征所述电机转速信息并输出至控制部的反馈采集电路。

3.根据权利要求2所述的豆浆机，其特征在于，所述反馈采集电路为霍尔电路或采集所述电机的线圈中电压或电流信号的电压/电流采集电路。

4.根据权利要求2所述的豆浆机，其特征在于，所述电机控制电路包括连接所述主控制电路以接受不同材质或不同制浆阶段的转速控制指令并输出控制信号的控制部、受控于所述控制部以将直流电交替供给所述电机的换流电路，以及获取表征所述电机转速信息并输出至控制部的反馈采集电路。

5.根据权利要求2所述的豆浆机，其特征在于，所述电机控制电路还包括将交流电转换为直流电提供至所述换流电路的交直流转换电路。

6.根据权利要求5所述的豆浆机，其特征在于，所述电机控制电路中的交直流转换电路复用所述主控制电路中的交直流转换电路。

7.根据权利要求2所述的豆浆机，其特征在于，所述换流电路包括3对并联的功率开关管，每对并联功率开关管的串接端接入所述电机的线圈。

8.根据权利要求7所述的豆浆机，其特征在于，所述控制部包括输出端与所述3对功率开关管的控制端连接的PWM波形发生器及接受主控制电路的控制指令的控制器，该控制器还接受所述反馈采集电路输出的表征所述电机转速的信息。

9.根据上述任一权利要求所述的豆浆机，其特征在于，所述主控制电路与所述电机控制电路分处于两个电路板，该两个电路板中至少一个平置于所述电机的上方；或者

所述主控制电路与所述电机控制电路处于同一电路板，该电路板平置于所述电机的上方。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的豆浆机，其特征在于，所述电机包括顶盖和底盖，以及设置于顶盖和底盖之间的筒体，该电机的转子及定子置于所述顶盖、底盖及筒体所构成的空间内。

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