專利名稱：一種食品加工機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及加工機，更具體地5兌，涉及一種食品加工機。
背景技術(shù)：
目前所有國外和國產(chǎn)的食品加工機內(nèi)部驅(qū)動用電動機全部采用的是交流 單相串勵電動機來帶動食品加工^il轉(zhuǎn)工作。單相串激電動機是指靠換向器 和電刷來換向的電動機，定子側(cè)提供勵磁磁場，轉(zhuǎn)子側(cè)安放電樞繞組和換向 器，交流電通過電刷和換向器進入電樞繞組，產(chǎn)生電流.電樞磁勢和主磁場 相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動刀具運轉(zhuǎn)，然而正是由于存在電接觸部件，即電刷 和換向器，機械換向造成了一系列的缺點①結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不穩(wěn)定、故障多、 壽命短(目前最好的食品加工機中的電動機使用壽命最多在100小時左右)；② 換向火花形成電磁干擾，嚴重時，影響室內(nèi)其它電器正常工作；③由于換向 器和電刷在運轉(zhuǎn)磨擦?xí)r產(chǎn)生的碳粉和銅粉，雖然食品加工區(qū)與電動機之間進 行了隔離但仍然對加工的食品有不程度的污染，長期使用對人體的健康帶來 危害；④由于勵磁電流和電樞電流都是交變的，它們產(chǎn)生的交變磁場使電機 電路中存在很大的電流，致使電機的功率因數(shù)降低效率下降(效率一般在40%
左右)，溫升過高。

實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述食品加工機結(jié) 構(gòu)復(fù)雜、不穩(wěn)定、故障多、壽命短缺陷，提供一種食品加工機，該食品加工
4機可以是家庭用食品加工機，例如豆?jié){機、碎肉機、打蛋機、榨汁機、粉碎 機、攪拌機、以及使用無刷電動機驅(qū)動各種加工刀具完成食品加工任務(wù)的裝 置。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種食品加工機， 包括殼體和設(shè)置在所述殼體內(nèi)的電動機，所述電動機是無刷直流電動機，所 述無刷直流電動機包括轉(zhuǎn)子和定子；在所述殼體內(nèi)還設(shè)置有用于將所述無刷 直流電動機耦合到供電電源的開關(guān)電路、與所述無刷直流電動機連接以檢測 所述轉(zhuǎn)子相對于所述定子位置的檢測采樣電路、以及與所述檢測采樣電路連 接并控制所述無刷直流電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向的控制電路；其中，所述控
H tfA JAi# aL
開關(guān)管的導(dǎo)通順序。
在本實用新型所述的食品加工機中，在所述殼體內(nèi)還設(shè)置有保護電路， 其分別與所述開關(guān)電路的電源輸入端以及所述控制電路相連接。
在本實用新型所述的食品加工機中，所述檢測采樣電路包括位置傳感器 組件和信號轉(zhuǎn)換電路，其中，所述位置傳感器分別與所述定子和信號轉(zhuǎn)換電 路相連接，所述信號轉(zhuǎn)換電路與所述控制電路相連接。
在本實用新型所述的食品加工機中，所述位置傳感器組件包括三個霍爾 傳感器，在所述定子上設(shè)置有與所述霍爾傳感器外形相匹配的三個凹槽，每 一個霍爾傳感器分別安裝在一個凹槽內(nèi)。
在本實用新型所述的食品加工機中，所述檢測采樣電路包括反電動勢取 樣電路和信號轉(zhuǎn)換電路，其中，所述反電動勢取樣電路分別與所述無刷直流 電動機的三相電機端子和信號轉(zhuǎn)換電路相連接，所述信號轉(zhuǎn)換電路與所述控 制電路相連接。在本實用新型所述的食品加工機中，所述無刷直流電動機安裝在所述殼
體內(nèi)的上部或下部。
在本實用新型所述的食品加工機中，所述轉(zhuǎn)子由永^t體制成。 在本實用新型所述的食品加工機中，所述檢測采樣電路和控制電路集成
在同 一電路板上或分別設(shè)置在不同的電路板上.
實施本實用新型的食品加工機，具有以下有益效果由于采用了驅(qū)動集 成電路和電子換向電路(取消了機械換向)，本發(fā)明給家用食品加工機帶來了徹 底的技術(shù)革命。具體優(yōu)點如下1、效率高、節(jié)能好串激電動機定子是由勵 磁繞組組成，其磁場由電能提供，而無刷電動機磁場是由W體提供，所以 無刷電動機效率高達80%，而串激電動機效率最高達40%.節(jié)約電能在50% 左右。2、壽命長無刷電動機采用的是電子換向，而串激電動機是機械換向， 電機在食品加工時高速旋轉(zhuǎn)(每分鐘在20000 ~ 30000轉(zhuǎn))碳刷與換向器之間產(chǎn) 生磨擦，碳刷或換向器在很短的時間內(nèi)就會損壞電機就無法正常工作，使用 壽命約在100小時左右，由于無刷電動機取消了碳刷和換向器由機械換向改 為電子換向，徹底解決了機械磨損給電機帶來的損壞，使用壽命約在10000 小時左右.是串激電動機IOO倍左右。3、結(jié)構(gòu)簡單、噪音小無刷電動機的換 向是靠電子換向完成，取消了串激電動機中的碳刷和換向器，這樣就消除了 機械磨擦帶來的噪音。由于無刷電動機中的轉(zhuǎn)子是由永磁體制作無須進行繞 線，并取消了碳刷和換向器，這樣從電機本體結(jié)構(gòu)有了明顯簡化。便于制作和 裝配，降低了加工成本，減少了運轉(zhuǎn)中的故障。4、環(huán)保無污染無刷電動機的 換向是靠電子換向完成，取消了串激電動機中的碳刷和換向器，這樣就徹底 消除了碳刷和換向器在磨擦?xí)r產(chǎn)生的碳粉和銅粉對加工的食品的污染，對加 工的環(huán)境也做到了環(huán)保。5、干抗小無刷電動機的換向是靠電子換向完成，取消了串激電動機中的碳刷和換向器，這樣就徹底消除了碳刷和換向器在換向 時產(chǎn)生的換向火花，在加工食品時不會對周圍的家電帶來干擾。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中 圖l是本實用新型食品加工機的電路原理框圖。
具體實施方式
如圖1所示，在本實用新型的食品加工機中，其包括殼體和設(shè)置在殼體 內(nèi)的電動機，其中，該食品加工機可以是家庭用食品加工機，例如豆?jié){機、 碎肉機、打蛋機、榨汁機、粉碎機、攪拌機、以及使用無刷電動機驅(qū)動各種 加工刀具完成食品加工任務(wù)的裝置，因此本實用新型并未在此示出該殼體的 具體形狀，其可以根據(jù)該食品加工機的具體實施方式
，進行相應(yīng)的設(shè)計。
本實用新型的主要發(fā)明點在于該食品加工機以無刷直流電動機取代現(xiàn) 有的串激電動機，以帶動各種刀具對食品進行加工.其無刷直流電動機動作 的實現(xiàn)是由控制電路進行控制實現(xiàn)，控制電路具有起停功能，即起停輸入信 號、脈沖寬度調(diào)制器〈PWM〉調(diào)制信號和轉(zhuǎn)速信號，以及相關(guān)電路，來控制 無刷直流電動機的動作實現(xiàn)家用食品加工機工作。就如通常的電動機一樣， 該無刷直流電動機包括轉(zhuǎn)子和定子，特別地本實用新型中使用永磁體制成轉(zhuǎn) 子，該定子具有多極繞組，即定子是由定子鐵心，電樞繞組及其引出線，定 子支架，軸等部分組成。定子電樞鐵心是由硅鋼片沖片疊壓而成的，由于電 機徑向尺寸大，軸向尺寸短，定子鐵心一般做成多對極多個槽數(shù)，以滿足大 力矩、低轉(zhuǎn)速的要求。定子繞組的形式和多相的永磁同步電動機類似，它在 實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換過程中起著重要的作用。繞組相數(shù)多取三相，并采用Y型聯(lián)接，三相繞組分別與開關(guān)電路中相應(yīng)的功率開關(guān)器件連接，即為三相半控驅(qū)動方
式。電機的轉(zhuǎn)子為外轉(zhuǎn)子形式，由永久磁鋼按一定極對數(shù)(2p=2， 4,...)組 成，磁鋼材料一般采用鐵氧體、釹鐵硼或衫鈷(稀土磁鋼)等；在殼體內(nèi)還 設(shè)置有用于將無刷直流電動機耦合到供電電源的開關(guān)電路、與無刷直流電動 機連接以檢測轉(zhuǎn)子相對于定子位置的檢測采樣電路、以及與檢測采樣電路連 接并控制無刷直流電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向的控制電路；其中，控制電# 收并處理檢測采樣電路發(fā)送的檢測信號以控制開關(guān)電路中開關(guān)管的導(dǎo)通順 序。同時為了保證該食品加工機的使用安全，實現(xiàn)短路、過流、過壓、過熱 等故障保護功能，在殼體內(nèi)還設(shè)置有保護電路，其分別與開關(guān)電路的電源輸 入端以及控制電路相連接。對于開關(guān)電路，在小功率時，可以使用場效應(yīng)晶 體管構(gòu)成，在大功率時，可以由分立的IGBT或六合一IGBT或七合一IGBT 或IPM智能模塊構(gòu)成。在實施中，檢測采樣電路、控制電路、保護電路和開 關(guān)電路可以集成在同一電路板上或分別設(shè)置在不同的電路板上，即可以根據(jù) 具體情況和要求進行靈活設(shè)計。另外，對于電動機在殼體內(nèi)的位置，可根據(jù) 食品加工機具體實施為何種具體的食品加工機而進行相應(yīng)的位置布局，即其 可以在殼體內(nèi)的上部、中部或下部。
在一種實施方式中，檢測采樣電路包括位置傳感器組件和信號轉(zhuǎn)換電路， 其中，位置傳感器組件分別與定子和信號轉(zhuǎn)換電路相連接，信號轉(zhuǎn)換電路與 控制電路相連接。該位置傳感器按轉(zhuǎn)子位置的變化，沿著一定次序?qū)Χㄗ永@ 組的電流進行換流(即檢測轉(zhuǎn)子磁極相對定子繞組的位置，并在確定的位置處 產(chǎn)生位置傳感信號，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換電路發(fā)送到控制電路處理后去控制開關(guān)電路， 按一定的邏輯關(guān)系進行繞組電流切換)。定子繞組的工作電壓由開關(guān)電皿供。 在實施中， 一方面由于位置傳感器在無刷直流電動機中起著測定子和轉(zhuǎn)子磁極位置的作用，為開關(guān)電,供正確的換相信息，另一方面由于食品加工機的電動機安裝在殼體內(nèi)，對電動機的尺寸和位置傳感器體積的要求都比較高，考慮傳感器的體積和性能，在本實用新型中通常采用的傳感器是磁敏式開關(guān)式傳感器，優(yōu)選的是霍爾元件集成電路?；魻栐歉鶕?jù)霍爾效應(yīng)制成的，即當有電流渡過和有磁場穿過霍爾元件時，元件內(nèi)會產(chǎn)生霍爾電勢，在磁場位置變化時霍爾電勢會完全反映磁場的變化，這樣就可起到傳感位置的作用，根據(jù)轉(zhuǎn)子磁極的位置來產(chǎn)生位置信號。為提高霍爾元件的驅(qū)動功率和工作可靠性，通常將霍爾元件與其他集成電路相結(jié)合構(gòu)成一個開關(guān)型霍爾集成電路。在一特定設(shè)計中，該位置傳感器組件包括三個霍爾傳感器，在定子上設(shè)置有與霍爾傳感器外形相匹配的三個凹槽，每一個霍爾傳感器分別安裝在一個凹槽內(nèi)。
在另一種實施方式中，檢測采樣電路包括反電動勢取樣電路和信號轉(zhuǎn)換電路，其中，反電動勢取樣電路分別與無刷直流電動機的三相電機端子和信
號轉(zhuǎn)換電路相連接，信號轉(zhuǎn)換電路與控制電路相連接.直流無刷電動機啟動后，其轉(zhuǎn)子磁鋼所產(chǎn)生的磁通要切割定子繞組而產(chǎn)生反電動勢，其大小正比于直流無刷電動機的轉(zhuǎn)速及其氣隙中磁感應(yīng)強度，當轉(zhuǎn)子磁剛性改變時，反電動勢波形的正負也隨著改變，通過反電動勢比較器測出反電動勢波形的過零點，就可以確定轉(zhuǎn)子磁鋼的精確位置，并以此來控制無刷電動機的換向。該種實施方式，主要是使用鎖相環(huán)技術(shù)，從電機線圏檢測反電動勢，確定整流相位的順序。在具體應(yīng)用中，控制電路和檢測采樣電路可以是一集成芯片，
例如可以選用Micro Linear公司生產(chǎn)的ML4428芯片。
本實用新型是通過幾個具體實施例進行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當明白，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以對本實用新型進行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或具體情況，可以對本實用新型做各種修改，而不脫離本實用新型的范圍.因此，本實用新型不局限于所公開的具體實施例，而應(yīng)當包括落入本實用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實施方式。
權(quán)利要求1、一種食品加工機，包括殼體和設(shè)置在所述殼體內(nèi)的電動機，其特征在于，所述電動機是無刷直流電動機，所述無刷直流電動機包括轉(zhuǎn)子和定子；在所述殼體內(nèi)還設(shè)置有用于將所述無刷直流電動機耦合到供電電源的開關(guān)電路、與所述無刷直流電動機連接以檢測所述轉(zhuǎn)子相對于所述定子位置的檢測采樣電路、以及與所述檢測采樣電路連接并控制所述無刷直流電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向的控制電路；其中，所述控制電路接收并處理所述檢測采樣電路發(fā)送的檢測信號以控制所述開關(guān)電路中開關(guān)管的導(dǎo)通順序。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品加工機，其特征在于，在所述殼體內(nèi)還設(shè) 置有保護電路，其分別與所述開關(guān)電路的電源輸入端以及所述控制電路相連 接。
3、 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的食品加工機，其特征在于，所述檢測采樣電路 包括位置傳感器組件和信號轉(zhuǎn)換電路，其中，所述位置傳感器分別與所述定子 和信號轉(zhuǎn)換電路相連接，所述信號轉(zhuǎn)換電路與所述控制電路相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的食品加工機，其特征在于，所述位置傳感器組 件包括三個霍爾傳感器，在所述定子上設(shè)置有與所述霍爾傳感器外形相匹配的 三個凹槽，每一個霍爾傳感器分別安裝在一個凹槽內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的食品加工機，其特征在于，所述檢測采樣電路 包括反電動勢取樣電路和信號轉(zhuǎn)換電路，其中，所述反電動勢取樣電路分別與 所述無刷直流電動機的三相電機端子和信號轉(zhuǎn)換電路相連接，所述信號轉(zhuǎn)換電 路與所述控制電路相連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1~5任一所述的食品加工機，其特征在于，所述無刷直流電動機安裝在所述殼體內(nèi)的上部或下部。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的食品加工機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子由永磁體 制成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的食品加工機，其特征在于，所述檢測采樣電路 和控制電路集成在同 一電路板上或分別設(shè)置在不同的電路板上。
專利摘要本實用新型涉及一種食品加工機，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的電動機，該電動機是無刷直流電動機，其包括轉(zhuǎn)子和定子；在殼體內(nèi)還設(shè)置有用于將無刷直流電動機耦合到供電電源的開關(guān)電路、與無刷直流電動機連接以檢測轉(zhuǎn)子相對于定子位置的檢測采樣電路、以及與檢測采樣電路連接并控制無刷直流電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向的控制電路；實施本實用新型的食品加工機，其效率高、節(jié)能好，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單、噪音小，環(huán)保、無污染，干抗小，即無刷電動機的換向是靠電子換向完成，取消了串激電動機中的碳刷和換向器，這樣就徹底消除了碳刷和換向器在換向時產(chǎn)生的換向火花，在加工食品時不會對周圍的家電帶來干擾。
文檔編號A47J43/04GK201295167SQ20082021333
公開日2009年8月26日 申請日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月7日
發(fā)明者王士相 申請人:深圳市天星科技有限公司