CN213248646U - 电机工作电路及料理机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电机工作电路及料理机。该电机工作电路应用于料理机中，包括串激电机、转换开关及控制器。电机包括转子、与转子串联的第一组定子绕组、以及第二组定子绕组，电机具有第一和第二转速模式。第二组定子绕组通过转换开关可选择性地与第一组定子绕组并联连接。转换开关与控制器电性连接，控制器通过控制转换开关来控制电机在第一和第二转速模式之间进行切换。在第一转速模式下，控制器控制转换开关打开，第二组定子绕组与第一组定子绕组断开连接，电机以第一转速运行；在第二转速模式下，控制器控制转换开关闭合，第二组定子绕组和第一组定子绕组并联连接，电机以低于第一转速的第二转速运行，从而在低速运转时不易卡刀。

Description

电机工作电路及料理机

技术领域

本实用新型涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种电机工作电路及料理机。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，市场上出现了许多不同类型的料理机。料理机的功能主要可以包括，但不限于，打豆浆、磨干粉、榨果汁、打肉馅、刨冰、制咖啡、为女性调配美容面膜等等功能。料理机可以包括豆浆机、搅拌机或破壁机等。不同种类的功能丰富了人们的生活。

如图1所示，现在市面上常规的料理机使用的电机基本上为单相单线串激电机，即定子绕组L1、L2由单根漆包线绕制而成，转子M与定子绕组L1、L2串联连接。这种料理机的工作原理一般是在印刷电路板(PCB)上设置可控硅来控制电机的通/断电，利用斩波电路来控制电机的输入电压高低以实现电机转速的变化。由于料理机处理食材时，经常性需要不定时低速搅拌，为满足上述串激电机能低速工作，需要通过斩波电路降低其对电机的输入电压。然而，这会导致电机输出扭矩的同步降低而导致卡刀，从而使电机发热引发温控保护或者烧毁电机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电机工作电路及料理机，使得串激电机在低速工作时不易卡刀，保护电机使其寿命更长。

本实用新型的一个方面提供一种电机工作电路，应用于料理机中。所述电机工作电路包括串激电机、转换开关及控制器。所述串激电机包括转子、与所述转子串联连接的第一组定子绕组、以及第二组定子绕组，所述电机具有第一转速模式和第二转速模式。所述第二组定子绕组通过所述转换开关可选择性地与所述第一组定子绕组并联连接。所述转换开关与所述控制器电性连接，所述控制器通过控制所述转换开关来控制所述电机在所述第一转速模式和所述第二转速模式之间进行切换。其中，在所述第一转速模式下，所述控制器控制所述转换开关打开，所述第二组定子绕组与所述第一组定子绕组断开连接，所述电机以第一转速运行；在所述第二转速模式下，所述控制器控制所述转换开关闭合，所述第二组定子绕组和所述第一组定子绕组并联连接，所述电机以第二转速运行，所述第一转速高于所述第二转速。

进一步地，所述第一组定子绕组包括串联连接的第一定子绕组和第二定子绕组，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组对称设置于所述转子相对的第一侧和第二侧，所述第二组定子绕组包括串联连接的第三定子绕组和第四定子绕组，所述第三定子绕组和所述第四定子绕组对称设置于所述转子的所述第一侧和所述第二侧。从而，可以使得串激电机产生的磁场对称。

进一步地，所述转换开关包括第一转换开关和第二转换开关，所述第一定子绕组通过所述第一转换开关与所述第三定子绕组并联，所述第二定子绕组通过所述第二转换开关与所述第四定子绕组并联。从而，可以通过分别控制第一转换开关和第二转换开关来分别控制第三定子绕组与第一定子绕组的并联连接以及第四定子绕组与第二定子绕组的并联连接。

进一步地，所述第一转换开关包括第一可控硅，所述第二转换开关包括第二可控硅，所述控制器通过控制所述第一可控硅和第二可控硅的导通来控制所述第三定子绕组并联连接到所述第一定子绕组及所述第四定子绕组并联连接到所述第四定子绕组上。第一转换开关和第二转换开关采用可控硅作为开关元件，从而，可以使得电机工作电路具有更快的切换响应速度。

进一步地，所述第一可控硅和所述第二可控硅连接到所述控制器的同一控制端口。从而，控制器可以通过一个控制端口来同时控制第一可控硅和第二可控硅的导通或关断，控制更为简单。

进一步地，所述第二组定子绕组包括一个或多个，所述转换开关包括与所述第二组定子绕组数量对应的一个或多个，一个或多个所述第二组定子绕组依次通过一个或多个所述转换开关并联连接于所述第一组定子绕组上，所述控制器通过控制所述转换开关闭合的数量来控制与所述第一组定子绕组并联的所述第二组定子绕组的数量以实现所述电机的多种转速变化。从而，可以根据实际料理机的产品需求来设置第二组定子绕组的数量，从而可以满足电机的多种转速需求。

进一步地，所述第二组定子绕组包括一个或者多个，所述第一组定子绕组和所述第二组定子绕组由两股或多股漆包线同时绕制而成。从而可以方便地实现了第一组定子绕组和第二组定子绕组的并联设置。

进一步地，所述第一组定子绕组通过碳刷和换向器与所述转子串联连接，从而可以实现电机的换向功能。

进一步地，所述电机工作电路还包括电源开关，所述电源开关与所述控制器电性连接，所述串激电机通过所述电源开关电性连接到电源，从而，可以通过电源开关来控制电机的通/断电。

本实用新型的另一个方面提供一种料理机。所述料理机包括料理机主机、设置于所述料理机主机上的杯体组件、以及可拆卸地盖合于所述杯体组件上的杯盖组件。所述料理机主机包括如上所述的电机工作电路。

本实用新型的电机工作电路通过设置可与第一组定子绕组可选择性地并联连接的第二组定子绕组，控制器可以根据程序控制指令来控制电机以较高的第一转速运行或者以较低的第二转速运行，从而可以同时满足电机不同转速运行的需求，并且，本实用新型的串激电机在低速工作时，输出扭矩增大，不易卡刀，从而保护串激电机使其使用寿命更长。

本实用新型的电机工作电路在控制串激电机限速旋转时，仅需通过简单地控制转换开关闭合即可，而无需通过斩波电路等靠损失电压的方式来进行降速，从而有效地保护串激电机。

附图说明

图1为现有的一种串激电机的示意图；

图2为本实用新型一个实施例的料理机的剖视图；

图3为图1所示的料理机的另一视角的剖视图；

图4为本实用新型一个实施例的电机工作电路的示意性电路框图；

图5为本实用新型一个实施例的电机工作电路在第一转速模式下的示意性电路框图；

图6为本实用新型一个实施例的电机工作电路在第二转速模式下的示意性电路框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本实用新型相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

需要说明的是，为了更好地体现本实用新型的创新之处，在本实用新型的附图及其说明书中仅仅示出及说明与本实用新型的创作点密切相关的结构特征，而对于其他不太相关的结构特征或其他现有的结构特征则进行了省略或略述。然而，这并不意味着本实用新型的电机工作电路或料理机一定不包括这些其他结构特征，本实用新型的电机工作电路或料理机中仍可能包括那些对于实现料理机的基本功能所必要的其他结构特征。

图2和图3揭示了本实用新型一个实施例的料理机1的立体图。如图2和图3所示，本实用新型一个实施例的料理机1包括料理机主机10、杯体组件12和杯盖组件13。料理机1例如可以是搅拌机、破壁机或榨汁机等。料理机主机10可以提供电能，控制和驱动料理机1工作。料理机主机10内安装有电机21。杯体组件12设置于料理机主机10上。在一个实施例中，杯体组件12可拆卸地安装于料理机主机10上，必要时，两者可以相脱离。

料理机1包括旋转刀组件14，旋转刀组件14转动设置于杯体组件12的容置腔(未标号)内，杯体组件12的容置腔内可用于盛放食材，旋转刀组件14通过料理机主机10中的电机21驱动进而转动，可以搅拌或破碎食材。旋转刀组件14例如可以设置为搅拌刀组件、破壁刀组件或榨汁轮组件等。在杯体组件12的一侧设置有方便抓握的杯把手。

杯盖组件13可拆卸地盖合于杯体组件12上。在料理机1工作时，可以将杯盖组件13盖合于杯体组件12上，用于对杯体组件12的杯口进行密封。在料理机1工作结束后，可以将杯盖组件13从杯体组件12上取下。在一些实施例中，在料理机1的料理过程中，可以打开杯盖组件13来添加食材。

在一个实施例中，料理机1还可以包括组装于杯盖组件13上的排气盖15，杯体组件12内的蒸汽可以从杯盖组件13和排气盖15之间的间隙排出。

料理机主机10包括主机外壳11及位于主机外壳11内的控制板101和电源板102。在其他实施例中，控制板101和电源板102也可以设计为一个主控板。料理机主机10包括电机工作电路200。图4揭示了本实用新型一个实施例的电机工作电路200的示意性电路框图。如图4所示，本实用新型一个实施例的电机工作电路200包括电机21、转换开关23及控制器22。在本实用新型中，电机21为一种串激电机，串激电机21包括转子210、第一组定子绕组211以及第二组定子绕组212。第一组定子绕组211与转子210串联连接。具体地，第一组定子绕组211可以通过碳刷213和换向器214与转子210串联连接，从而可以实现电机21的换向功能。

电机21具有第一转速模式和第二转速模式。第二组定子绕组212通过转换开关23可选择性地与第一组定子绕组211并联连接。控制器22例如可以为单片机(MCU，Micro-Controller Unit)等，控制器22可以设置于主机外壳11内的控制板101上。转换开关23与控制器22电性连接，控制器22通过控制转换开关23来控制电机21在第一转速模式和第二转速模式之间进行切换。

图5为本实用新型一个实施例的电机工作电路200在第一转速模式下的示意性电路框图。如图5所示，在第一转速模式下，控制器22可以控制转换开关23打开，第二组定子绕组212与第一组定子绕组211断开连接，电机21能够以较高的第一转速运行。

图6为本实用新型一个实施例的电机工作电路200在第二转速模式下的示意性电路框图。如图6所示，在第二转速模式下，控制器22可以控制转换开关23闭合，第二组定子绕组212和第一组定子绕组211并联连接，电机21能够以较低的第二转速运行。

当控制器22根据程序控制指令需要串激电机21高速旋转搅拌时，控制器22可以控制转换开关23打开，此时，第二组定子绕组212与第一组定子绕组211断开连接，串激电机21可以较高的第一转速模式运行。当控制器22根据程序控制指令需要串激电机21低速工作时，控制器22可以控制转换开关23闭合，串激电机21工作在第二转速模式，第二组定子绕组212并联于第一组定子绕组211上，因此，电阻降低，由于串激电机21的特性，此时，串激电机21的输出扭矩增加，转速降低，从而，可以使得串激电机21在低速工作时不易卡刀。

如图4所示，在一些实施例中，为了保证串激电机21产生的磁场的对称性，第一组定子绕组211包括串联连接的第一定子绕组L1和第二定子绕组L2，第一定子绕组L1和第二定子绕组L2对称设置于转子210相对的第一侧和第二侧，第二组定子绕组212包括串联连接的第三定子绕组L3和第四定子绕组L4，第三定子绕组L3和第四定子绕组L4对称设置于转子210的第一侧和第二侧。

在一些实施例中，转换开关23包括第一转换开关231和第二转换开关232，第一定子绕组L1通过第一转换开关231与第三定子绕组L3并联，第二定子绕组L2通过第二转换开关232与第四定子绕组L4并联。从而，可以通过分别控制第一转换开关231和第二转换开关232来分别控制第三定子绕组L3与第一定子绕组L1的并联连接以及第四定子绕组L4与第二定子绕组L2的并联连接。

在一个实施例中，第一转换开关231和第二转换开关232可以采用可控硅作为开关元件，例如，第一转换开关231可以包括第一可控硅SCR1，第二转换开关232可以包括第二可控硅SCR2，从而，使得电机工作电路200具有更快的切换响应速度。第一可控硅SCR1和第二可控硅SCR2可以设置在主机外壳11内的电源板102上。控制器22可以通过控制第一可控硅SCR1和第二可控硅SCR2的导通来控制第三定子绕组L3并联连接到第一定子绕组L1及第四定子绕组L4并联连接到第四定子绕组L4上。

在一个实施例中，第一可控硅SCR1和第二可控硅SCR2可以连接到控制器22的同一控制端口。从而，控制器22可以通过一个控制端口来同时控制第一可控硅SCR1和第二可控硅SCR2的导通或关断，控制更为简单。

继续参照图4所示，电机工作电路200还包括电源开关24。为了提高电源开关24的开关响应速度，电源开关24例如可以包括可控硅SCR。可控硅SCR可以设置在主机外壳11内的电源板102上。电源开关24与控制器22电性连接，串激电机21通过电源开关24电性连接到电源的火线L和零线N。从而，可以通过电源开关24来控制电机21的通/断电。

参照图5所示，在料理机1正常使用时，控制器22可以根据程序控制指令，在需要串激电机21高速旋转搅拌时，控制器22控制可控硅SCR吸合导通，第一可控硅SCR1和第二可控硅SCR2处于关断状态，此时，第二组定子绕组212与第一组定子绕组211断开连接，在电源的火线L、可控硅SCR、第二定子绕组L2、转子210、第一定子绕组L1以及电源的零线N之间构成电流回路，串激电机21以较高的第一转速运行。

参照图6所示，当串激电机21需要低速旋转搅拌时，控制器22可以根据程序控制指令，控制可控硅SCR吸合导通，同时，控制第一可控硅SCR1和第二可控硅SCR2也吸合导通，由于第一可控硅SCR1吸合导通，因此，位于图6左侧的第三定子绕组L3与第一定子绕组L1并联导通，由于第二可控硅SCR2吸合导通，因此，位于图6右侧的第四定子绕组L4与第二定子绕组L2并联导通，从而串激电机21的输出扭矩增加，转速降低。

在本实用新型图示的实施例中，第二组定子绕组212包括一个，转换开关23也包括一个，该一个第二组定子绕组212通过该一个转换开关23并联连接于第一组定子绕组211上。第一组定子绕组211和第二组定子绕组212由两股漆包线同时绕制而形成双线定子绕组，并位于串激电机21的定子槽(未图示)内。从而，可以方便地实现了第一组定子绕组211和第二组定子绕组212的并联设置。

本实用新型的电机工作电路200通过使用一种双线并绕的串激电机21，通过控制转换开关23，利用单线/双线定子绕组通电的切换，从而实现电机21转速的切换。

在另一些实施例中，根据实际料理机1的产品需求，本实用新型的第二组定子绕组212可以包括多个，相应地，转换开关23也包括与第二组定子绕组212数量对应的多个，该多个第二组定子绕组212依次通过该多个转换开关23并联连接于第一组定子绕组211上。第一组定子绕组211和第二组定子绕组212由多股漆包线同时绕制而形成多线定子绕组，并位于串激电机21的定子槽内。在该实施例中，控制器22可以通过控制转换开关23闭合的数量来控制与第一组定子绕组211并联的第二组定子绕组212的数量，从而可以实现电机21的多种转速变化，满足电机21的多种转速需求。

本实用新型的电机工作电路200通过设置可与第一组定子绕组211可选择性地并联连接的第二组定子绕组212，控制器22可以根据程序控制指令来控制电机21以较高的第一转速运行或者以较低的第二转速运行，从而可以同时满足电机21不同转速运行的需求，并且，本实用新型的串激电机21在低速工作时，输出扭矩增大，不易卡刀，从而保护串激电机21使其使用寿命更长。

本实用新型的电机工作电路200在控制串激电机21限速旋转时，仅需通过简单地控制转换开关23闭合即可，而无需通过斩波电路等靠损失电压的方式来进行降速，从而有效地保护串激电机21。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电机工作电路，应用于料理机(1)中，其特征在于：所述电机工作电路(200)包括：

串激电机(21)，包括转子(210)、与所述转子(210)串联连接的第一组定子绕组(211)、以及第二组定子绕组(212)，所述电机(21)具有第一转速模式和第二转速模式；

转换开关(23)，所述第二组定子绕组(212)通过所述转换开关(23)可选择性地与所述第一组定子绕组(211)并联连接；以及

控制器(22)，所述转换开关(23)与所述控制器(22)电性连接，所述控制器(22)通过控制所述转换开关(23)来控制所述电机(21)在所述第一转速模式和所述第二转速模式之间进行切换，

其中，在所述第一转速模式下，所述控制器(22)控制所述转换开关(23)打开，所述第二组定子绕组(212)与所述第一组定子绕组(211)断开连接，所述电机(21)以第一转速运行；在所述第二转速模式下，所述控制器(22)控制所述转换开关(23)闭合，所述第二组定子绕组(212)和所述第一组定子绕组(211)并联连接，所述电机(21)以第二转速运行，所述第一转速高于所述第二转速。

2.如权利要求1所述的电机工作电路，其特征在于：所述第一组定子绕组(211)包括串联连接的第一定子绕组和第二定子绕组，所述第一定子绕组和所述第二定子绕组对称设置于所述转子(210)相对的第一侧和第二侧，所述第二组定子绕组(212)包括串联连接的第三定子绕组和第四定子绕组，所述第三定子绕组和所述第四定子绕组对称设置于所述转子(210)的所述第一侧和所述第二侧。

3.如权利要求2所述的电机工作电路，其特征在于：所述转换开关(23)包括第一转换开关(231)和第二转换开关(232)，所述第一定子绕组通过所述第一转换开关(231)与所述第三定子绕组并联，所述第二定子绕组通过所述第二转换开关(232)与所述第四定子绕组并联。

4.如权利要求3所述的电机工作电路，其特征在于：所述第一转换开关(231)包括第一可控硅，所述第二转换开关(232)包括第二可控硅，所述控制器(22)通过控制所述第一可控硅和第二可控硅的导通来控制所述第三定子绕组并联连接到所述第一定子绕组及所述第四定子绕组并联连接到所述第四定子绕组上。

5.如权利要求4所述的电机工作电路，其特征在于：所述第一可控硅和所述第二可控硅连接到所述控制器(22)的同一控制端口。

6.如权利要求1所述的电机工作电路，其特征在于：所述第二组定子绕组(212)包括一个或多个，所述转换开关(23)包括与所述第二组定子绕组(212)数量对应的一个或多个，一个或多个所述第二组定子绕组(212)依次通过一个或多个所述转换开关(23)并联连接于所述第一组定子绕组(211)上，所述控制器(22)通过控制所述转换开关(23)闭合的数量来控制与所述第一组定子绕组(211)并联的所述第二组定子绕组(212)的数量以实现所述电机(21)的多种转速变化。

7.如权利要求1所述的电机工作电路，其特征在于：所述第二组定子绕组(212)包括一个或者多个，所述第一组定子绕组(211)和所述第二组定子绕组(212)由两股或多股漆包线同时绕制而成。

8.如权利要求1所述的电机工作电路，其特征在于：所述第一组定子绕组(211)通过碳刷(213)和换向器(214)与所述转子(210)串联连接。

9.如权利要求1所述的电机工作电路，其特征在于：还包括：

电源开关(24)，与所述控制器(22)电性连接，所述串激电机(21)通过所述电源开关(24)电性连接到电源。

10.一种料理机，其特征在于：包括：

料理机主机(10)，包括如权利要求1至9中任一项所述的电机工作电路(200)；

杯体组件(12)，其设置于所述料理机主机(10)上；及

杯盖组件(13)，其可拆卸地盖合于所述杯体组件(12)上。

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