專利名稱：一種食品加工機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種食品加工機(jī)，尤其涉及一種具有調(diào)速控制電路的食品加工機(jī)。
背景技術(shù)：
串激電機(jī)可以適用于交流和直流電源，且起動(dòng)力矩大，轉(zhuǎn)速高，尤其是在直流驅(qū)動(dòng) 方式下，轉(zhuǎn)速更高。該種類型的電機(jī)能夠很好的滿足豆?jié){機(jī)的需要。為了實(shí)現(xiàn)對豆?jié){機(jī)中的 串激電機(jī)的調(diào)速控制，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了針對豆?jié){機(jī)電機(jī)控制的調(diào)速電路。例如中國專利 號為CN200820043323.9號發(fā)明專利，公告日為2008年11月12日，公開了一種無級調(diào)速豆 漿機(jī)，包括機(jī)頭、盛漿容器，機(jī)頭上安裝有電機(jī)，電機(jī)通過單片機(jī)智能控制電路控制運(yùn)轉(zhuǎn)，所 述電機(jī)(M)的主電路中串接一控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的可控硅，所迷單片機(jī)的一個(gè)I/0輸出端經(jīng)電 阻(Rl)與光耦可控硅(Ul)的控制極電連接，光耦可控硅(Ul)的陰極接可控硅(TRI)的控 制極，光耦可控硅(Ul)的陰極串接電阻(R2)后與供電電路電連接。該方案通過單片機(jī)控 制可控硅的導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的無級調(diào)速。再如中國專利號為CN200810198161.0號發(fā)明專 利申請文本，
公開日為2009年1月28日，公開了一種制漿機(jī)電路，包括控制單元、執(zhí)行單元 和電源單元，所述控制單元包括中央處理芯片，所述執(zhí)行單元包括并聯(lián)的電機(jī)和電加熱裝 置，其中電機(jī)串聯(lián)有一個(gè)雙向可控硅，電加熱裝置串聯(lián)有第二繼電器；所述中央處理芯片通 過光耦控制電路與雙向可控硅連接，所述中央處理芯片通過第二繼電器控制電路與電加熱 裝置連接；所述控制單元包括與中央處理芯片連接用于檢測電源信號的過零檢測電路。由 于電路中有雙向可控硅和過零檢測電路，所以可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，以達(dá)到慢速啟動(dòng)、慢速停止 或慢速攪拌的目的。上述兩方案中，采用的開關(guān)組件均是可控硅，用可控硅原理調(diào)速，使得 電機(jī)轉(zhuǎn)速不均勻，電機(jī)動(dòng)載荷大，造成電機(jī)沖擊大，且電磁噪聲大，并電機(jī)效率低，耗損發(fā)熱 嚴(yán)重，溫度高，電機(jī)易損，可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能夠使電機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)平滑穩(wěn)定，電磁噪聲小，效率高的食品加工機(jī)。 按照本發(fā)明提供的一種食品加工機(jī)，包括主機(jī)、安裝在所述主機(jī)內(nèi)的交流串激電
機(jī)、由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的刀具、加熱組件和控制電路，所述控制電路中設(shè)有調(diào)速電路，所述調(diào)
速電路包括整流電路、強(qiáng)弱電隔離器件、功率開關(guān)管、續(xù)流管和CPU，所述整流電路向所述功
率開關(guān)管提供直流控制電源，所述強(qiáng)弱電隔離器件連接功率開關(guān)管的控制端，所述CPU產(chǎn)
生的可變頻率或可變脈寬的脈沖控制信號輸入到所述強(qiáng)弱電隔離器件中，控制所述強(qiáng)弱電
隔離器件的工作，從而觸發(fā)所述功率開關(guān)管的導(dǎo)通，所述功率開關(guān)管接入電機(jī)的供電電路
中，使得所述CPU產(chǎn)生的脈沖控制信號對所述電機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻或變脈寬的調(diào)速，所述續(xù)流管
與電機(jī)相連接構(gòu)成續(xù)流回路，使得電機(jī)中的電感儲(chǔ)能放電維持電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 按照本發(fā)明提供的一種食品加工機(jī)，還具有如下附屬技術(shù)特征 所述加熱組件與所述調(diào)速電路相連接，所述調(diào)速電路對所述加熱組件實(shí)現(xiàn)可變頻或可變脈寬的無級功率調(diào)節(jié)。 所述強(qiáng)弱電隔離器件采用光耦器件，所述光耦器件連接在所述功率開關(guān)管的控制 端，所述CPU的脈沖控制信號輸出端與所述光耦器件的控制端相連接。 所述續(xù)流管與電機(jī)并聯(lián)后連接于所述功率開關(guān)管的一端，在所述功率開關(guān)管關(guān)斷
后，所述續(xù)流管與電機(jī)構(gòu)成續(xù)流回路。 所述續(xù)流管為快速恢復(fù)二極管。 在所述整流電路之后設(shè)置有濾波電路。 在所述濾波電路之后設(shè)置有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路將脈動(dòng)直流變?yōu)榉€(wěn)定直流作 為所述功率開關(guān)管的控制電源。 還包括有開關(guān)繼電器，所述開關(guān)繼電器分別接入所述電機(jī)和加熱組件電路中，所 述開關(guān)繼電器的接通早于所述功率開關(guān)管的接通，所述開關(guān)繼電器的斷開晚于所述功率開 關(guān)管IGBT的斷開。 所述功率開關(guān)管采用功率開關(guān)管IGBT或場效應(yīng)管。
所述CPU采用單片機(jī)。 按照本發(fā)明提供的一種食品加工機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明 采用交直流兩用串激電機(jī)，通過功率開關(guān)管變頻變脈寬控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速平滑穩(wěn)定，電磁噪聲 小，效率高，較常用的雙向可控硅無級調(diào)速，性能有較大的提高；其次，本發(fā)明設(shè)置有續(xù)流 管，使得在功率開關(guān)管在關(guān)斷時(shí)，續(xù)流管與電機(jī)構(gòu)成續(xù)流回路，續(xù)流管使電機(jī)的電感儲(chǔ)能起 再生作用，功率開關(guān)管功率損耗明顯減少；再次，本發(fā)明的電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，運(yùn)行噪音減 小，鐵損小電機(jī)發(fā)熱少，溫度降低，電機(jī)壽命提高，電磁騷擾小，整機(jī)安全可靠性提高。


圖1是本發(fā)明的電路框圖。
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1和圖2，在本發(fā)明給出的一種食品加工機(jī)，包括主機(jī)、安裝在所述主機(jī)內(nèi)
的交流串激電機(jī)、由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的刀具、加熱組件和控制電路，所述控制電路中設(shè)有調(diào) 速電路，所述調(diào)速電路包括整流電路1、強(qiáng)弱電隔離器件4、功率開關(guān)管IGBT5、續(xù)流管6和 CPU。所述CPU采用單片機(jī)。所述整流電路l向所述功率開關(guān)管IGBT5提供直流控制電源， 所述強(qiáng)弱電隔離器件4連接功率開關(guān)管IGBT的控制端G，所述CPU產(chǎn)生的可變頻率或可變 脈寬的脈沖控制信號輸入到所述強(qiáng)弱電隔離器件4中，控制所述強(qiáng)弱電隔離器件4的工作， 從而觸發(fā)所述功率開關(guān)管IGBT的導(dǎo)通，所述功率開關(guān)管IGBT接入電機(jī)8的供電電路中，使 得所述CPU產(chǎn)生的脈沖控制信號對電機(jī)8實(shí)現(xiàn)變頻或變脈寬的調(diào)速，所述續(xù)流管6與電機(jī)8 相連接構(gòu)成續(xù)流回路，使得電機(jī)8中的電感儲(chǔ)能放電維持電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明設(shè)置了強(qiáng) 弱電隔離器件4，所述CPU通過控制強(qiáng)弱電隔離器件4的通斷，實(shí)現(xiàn)對于強(qiáng)電通斷的控制，可 以直接使用市電。本發(fā)明的CPU通過強(qiáng)弱電隔離器件4間接控制所述功率開關(guān)管IGBT，所 述CPU輸出的可變頻或可變脈寬的脈沖信號可以控制功率開關(guān)管IGBT的通斷，從而實(shí)現(xiàn)對 電機(jī)8的供電電源的頻率或脈寬的調(diào)整，最終達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的。本發(fā)明的調(diào)速電路是
4針對串激電機(jī)而設(shè)計(jì)，能夠滿足串激電機(jī)的平滑無級調(diào)速需求。電機(jī)轉(zhuǎn)速平滑，無沖擊，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，提高了電機(jī)做功能力，同時(shí)電機(jī)由交流變?yōu)橹绷鞴╇姡姍C(jī)鐵損有很大減小，電機(jī)效率進(jìn)一步提高。本發(fā)明的功率開關(guān)管還可以采用場效應(yīng)管。
本發(fā)明由于采用串激電機(jī)，在所述功率開關(guān)管IGBT關(guān)斷時(shí)，電機(jī)8處于失電狀態(tài)，影響電機(jī)8的平穩(wěn)運(yùn)行。為了保證電機(jī)8的繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，本發(fā)明增加了續(xù)流管6。所述續(xù)流管6與電機(jī)8并聯(lián)后連接于所述功率開關(guān)管IGBT的一端C，在所述功率開關(guān)管IGBT關(guān)斷后，所述續(xù)流管6與電機(jī)8構(gòu)成續(xù)流回路。由于電機(jī)是電感負(fù)載，由電阻和電感組成，在脈沖高電平期間，功率開關(guān)管IGBT導(dǎo)通，Vce為零，電機(jī)通電而轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)電感儲(chǔ)能，在脈沖低電平期間，功率開關(guān)管IGBT關(guān)斷，電機(jī)儲(chǔ)能電感向續(xù)流管6放電，電流方向不變，電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，續(xù)流管6使電機(jī)的電感儲(chǔ)能起再生作用，功率開關(guān)管IGBT功率損耗明顯減少。并且使得電機(jī)8的運(yùn)行更加平穩(wěn)。 參見圖1和圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述加熱組件10與所述調(diào)速電路相連接，所述調(diào)速電路對所述加熱組件10實(shí)現(xiàn)可變頻或可變脈寬的功率調(diào)節(jié)。所述加熱組件10的供電電路中還串接有開關(guān)繼電器9，該開關(guān)繼電器9同樣由CPU控制，通斷次序與開關(guān)繼電器7相同，同樣可以實(shí)現(xiàn)繼電器零電流通斷。本發(fā)明通過調(diào)速電路對加熱組件10進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，使加熱組件10實(shí)現(xiàn)無級功率調(diào)節(jié)，可以更好的滿足對豆?jié){進(jìn)行加熱熟化的工藝要求。改進(jìn)現(xiàn)行的恒功元件斷續(xù)加熱調(diào)功方法。 參見圖1和圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述續(xù)流管6為快速恢復(fù)二極管。采用快速恢復(fù)二極管可以滿足續(xù)流回路的快速切換，使得電機(jī)8和續(xù)流管6構(gòu)成合格的續(xù)流回路，滿足電機(jī)8的運(yùn)行需求，也最大限度的減少功率開關(guān)管IGBT的功耗。
參見圖1和圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，所述強(qiáng)弱電隔離器件4采用光耦器件，所述光耦器件連接在所述功率開關(guān)管IGBT的控制端G，所述CPU的脈沖控制信號輸出端與所述光耦器件的控制端相連接。本發(fā)明由于采用光耦器件，使得CPU的控制信號與市電隔離，增加了安全性。當(dāng)然，本發(fā)明的強(qiáng)弱電隔離器件4也可以采用變壓器，或者是其他形式的強(qiáng)弱電隔離器件。 參見圖1和圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，在所述整流電路1之后設(shè)置有濾波電容2。在所述濾波電路2之后設(shè)置有穩(wěn)壓電路3，所述穩(wěn)壓電路3將脈動(dòng)直流變?yōu)榉€(wěn)定直流作為所述功率開關(guān)管IGBT的控制電源。所述整流電路1為橋堆整流電路，所述濾波電路2對整流電路1整流后的電源進(jìn)行濾波。而穩(wěn)壓電路3對整流、濾波后的電源進(jìn)行穩(wěn)壓，滿足功率開關(guān)管IGBT對于穩(wěn)定電源的需求，使得功率開關(guān)管IGBT更好的工作，滿足調(diào)速的需要。 參見圖1和圖2，在本發(fā)明給出的上述實(shí)施例中，還包括有開關(guān)繼電器7，所述開關(guān)繼電器7接入電機(jī)8電路中，所述開關(guān)繼電器7的接通早于所述功率開關(guān)管IGBT的接通，所述開關(guān)繼電器7的斷開晚于所述功率開關(guān)管IGBT的斷開。本發(fā)明開關(guān)繼電器7的通斷由CPU控制，由于開關(guān)繼電器7的接通早于功率開關(guān)管IGBT的接通，使開關(guān)繼電器7在無電流的情況下接通，開關(guān)繼電器7的斷開晚于功率開關(guān)管IGBT的斷開，使開關(guān)繼電器7在無電流的情況下斷開。因此，本發(fā)明的開關(guān)繼電器7是在無電流的情況下動(dòng)作，減少了開關(guān)繼電器觸點(diǎn)的老化燒蝕以及觸點(diǎn)的分?jǐn)嗷鸹姶膨}擾。該開關(guān)繼電器7也可以安裝在主供電線路中。
本發(fā)明的電機(jī)控制過程如下單片機(jī)CPU先通過I/O輸出控制信號，使開關(guān)繼電器7觸點(diǎn)吸合，實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)零電流開通，單片機(jī)CPU I/O輸出脈沖信號到光藕器件4，其脈沖逐漸增加，使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，電機(jī)平均的功率逐漸增加，達(dá)到所需轉(zhuǎn)速。因此，在電機(jī)8起動(dòng)初期，電機(jī)轉(zhuǎn)速是逐步提高，利于串激電機(jī)的平穩(wěn)起動(dòng)。由于電機(jī)是電感負(fù)載，由電阻和電感組成，在脈沖高電平期間，功率開關(guān)管IGBT導(dǎo)通，Vce為零，電機(jī)8通電而轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)電感儲(chǔ)能，在脈沖低電平期間，IGBT關(guān)斷，電機(jī)儲(chǔ)能電感向續(xù)流管6放電，電流方向不變，電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，續(xù)流管6使電動(dòng)機(jī)的電感儲(chǔ)能起再生作用，IGBT功率損耗明顯減少，根據(jù)豆?jié){工藝在不同階段的要求，CPU 1/0輸出不同頻率的脈沖和/或脈寬，實(shí)現(xiàn)無級控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，單片機(jī)集成電路CPU在關(guān)閉電機(jī)時(shí)，先將I/O到光藕器件4的脈沖信號輸出為零，再關(guān)閉繼電器7，實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)零電流的關(guān)斷。 加熱組件的控制過程開始加熱，單片機(jī)CPU輸出控制信號，開關(guān)繼電器9通電，觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)零電流的開通，單片機(jī)I/O輸出脈沖信號，到光藕器件4的輸入端，功率開關(guān)管5得脈沖控制信號，加熱組件10供電，控制脈沖信號的占空比不同，電加熱管得無級調(diào)節(jié)的電功率，根據(jù)豆?jié){程序的要求，控制所需的功率，關(guān)閉加熱時(shí)，先關(guān)閉單片集成電路到光藕器件4的信號，再關(guān)閉開關(guān)繼電器9實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)零電流的關(guān)斷。 本發(fā)明的食品加工機(jī)包括有豆?jié){機(jī)，米糊機(jī)，榨汁機(jī)等粉碎加熱類食品加工機(jī)器。由于采用了串激電機(jī)，使得刀具轉(zhuǎn)速更高，運(yùn)行更加平穩(wěn)，對于食物的粉碎更好，制出的成品口感更佳。而由于采用上述串激電機(jī)的調(diào)速電路，更能增加和滿足粉碎工藝無級調(diào)速的需要。
權(quán)利要求
一種食品加工機(jī)，包括主機(jī)、安裝在所述主機(jī)內(nèi)的交流串激電機(jī)、由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的刀具、加熱組件和控制電路，所述控制電路中設(shè)有調(diào)速電路，所述調(diào)速電路包括整流電路、強(qiáng)弱電隔離器件、功率開關(guān)管、續(xù)流管和CPU，其特征在于所述整流電路向所述功率開關(guān)管提供直流控制電源，所述強(qiáng)弱電隔離器件連接功率開關(guān)管的控制端，所述CPU產(chǎn)生的可變頻率或可變脈寬的脈沖控制信號輸入到所述強(qiáng)弱電隔離器件中，控制所述強(qiáng)弱電隔離器件的工作，從而觸發(fā)所述功率開關(guān)管的導(dǎo)通，所述功率開關(guān)管接入電機(jī)的供電電路中，使得所述CPU產(chǎn)生的脈沖控制信號對所述電機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻或變脈寬的調(diào)速，所述續(xù)流管與電機(jī)相連接構(gòu)成續(xù)流回路，使得電機(jī)中的電感儲(chǔ)能放電維持電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于所述加熱組件與所述調(diào)速電路 相連接，所述調(diào)速電路對所述加熱組件實(shí)現(xiàn)可變頻或可變脈寬的無級功率調(diào)節(jié)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于所述強(qiáng)弱電隔離器件采用光耦 器件，所述光耦器件連接在所述功率開關(guān)管的控制端，所述CPU的脈沖控制信號輸出端與 所述光耦器件的控制端相連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于所述續(xù)流管與電機(jī)并聯(lián)后連接 于所述功率開關(guān)管的一端，在所述功率開關(guān)管關(guān)斷后，所述續(xù)流管與電機(jī)構(gòu)成續(xù)流回路。
5. 如權(quán)利要求3所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于所述續(xù)流管為快速恢復(fù)二極管。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于在所述整流電路之后設(shè)置有濾 波電路。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于在所述濾波電路之后設(shè)置有穩(wěn)壓電路，所述穩(wěn)壓電路將脈動(dòng)直流變?yōu)榉€(wěn)定直流作為所述功率開關(guān)管IGBT的控制電源。
8. 如權(quán)利要求l所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于還包括有開關(guān)繼電器，所述開關(guān)繼電器分別接入所述電機(jī)和所述加熱組件電路中，所述開關(guān)繼電器的接通早于所述功率開 關(guān)管的導(dǎo)通，所述開關(guān)繼電器的斷開晚于所述功率開關(guān)管的斷開。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于所述功率開關(guān)管采用功率開關(guān)管IGBT或場效應(yīng)管。
10. 如權(quán)利要求1所述的一種食品加工機(jī)，其特征在于所述CPU采用單片機(jī)。
全文摘要
一種食品加工機(jī)，包括主機(jī)、交流串激電機(jī)、刀具、加熱組件和控制電路，控制電路中設(shè)有調(diào)速電路，調(diào)速電路包括整流電路、強(qiáng)弱電隔離器件、功率開關(guān)管、續(xù)流管和CPU，整流電路向功率開關(guān)管提供直流控制電源，強(qiáng)弱電隔離器件連接功率開關(guān)管的控制端，CPU產(chǎn)生的脈沖控制信號輸入到強(qiáng)弱電隔離器件中，控制強(qiáng)弱電隔離器件的工作，從而觸發(fā)功率開關(guān)管的導(dǎo)通，功率開關(guān)管接入電機(jī)的供電電路中，使得CPU產(chǎn)生的脈沖控制信號對電機(jī)調(diào)速，續(xù)流管與電機(jī)相連接構(gòu)成續(xù)流回路，使得電機(jī)中的電感儲(chǔ)能放電維持電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明采用交直流兩用串激電機(jī)，通過功率開關(guān)管變頻變脈寬控制調(diào)速，電機(jī)轉(zhuǎn)速平滑穩(wěn)定，電磁噪聲小，鐵損小效率高。
文檔編號A47J31/44GK101711648SQ200910193588
公開日2010年5月26日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者蔡鏡波 申請人:佛山市金星徽電器有限公司