吸塵器及其控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸塵器，特別是涉及一種具有控制電路的吸塵器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的吸塵器控制電路是采用交直流串激電機(jī)作為負(fù)載，控制單元一般采用雙向可控硅(晶閘管)通過阻容移相觸發(fā)或單片機(jī)控制移相觸發(fā)電路進(jìn)行調(diào)速。串激電機(jī)電動(dòng)勢(shì)平衡方程式為:U = kc5N，其中，k是常量，當(dāng)吸塵器在堵吸口時(shí)由于負(fù)載減輕使得電流下降，電流的下降導(dǎo)致定子磁通量Φ下降，在U不變的情況下為了達(dá)到電勢(shì)平衡，電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高，從而增強(qiáng)了吸力，一般吸塵器就是利用串激電機(jī)的這個(gè)特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)當(dāng)吸塵器在堵吸口時(shí)提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到提高整機(jī)真空度的目的的。
[0003]另一種方法為，通過電路檢測(cè)其電流和電壓做恒功率來實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的功率補(bǔ)償，當(dāng)吸塵器接附件放置于地毯或地板上吸塵時(shí)，或者在長時(shí)間使用后由于塵袋或者塵杯里面的灰塵堆積越來越多造成不同程度的堵塞時(shí)仍保持吸塵器具有強(qiáng)勁的吸力。
[0004]對(duì)于直流永磁電機(jī)(包括直流有刷電機(jī)和直流無刷電機(jī))，由于其定子或轉(zhuǎn)子是永磁鐵，電動(dòng)勢(shì)平衡方程式為:u = CeON+Ia(Ra+Rc)，當(dāng)吸塵器在堵吸口時(shí)由于負(fù)載減輕使得電流la下降，由于Ra+Rc電阻很小，方程式中Ia(Ra+Rc)的變化量也就很小；由于Ce是常量，主磁通量Φ未發(fā)生變化，在U不變的情況下使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速升高很少，從而無法提高轉(zhuǎn)速，以保證整機(jī)的真空度。
[0005]因此，鑒于以上問題，有必要提出一種新的吸塵器的控制電路，以保證吸塵器的工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目地在于提供一種可以提高工作效率的的吸塵器及吸塵器的控制電路。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目地，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種電機(jī)的控制電路，包括電源、電壓控制模塊及電機(jī)，所述電壓控制模塊設(shè)置于電源與電機(jī)之間，所述電源輸出電壓為經(jīng)過電壓控制模塊之后轉(zhuǎn)化為電機(jī)輸入電壓，所述電壓控制模塊可調(diào)整電機(jī)輸入電壓，以保持電機(jī)的功率維持在一個(gè)恒定的值。
[0008]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電機(jī)輸入電壓小于電源輸出電壓。
[0009]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電機(jī)輸入電壓為電機(jī)的最大效率點(diǎn)的工作電壓。
[0010]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電機(jī)與電壓控制模塊之間設(shè)有偵測(cè)電機(jī)電流的采集模塊，所述采集模塊將電機(jī)的電流變化反饋給電壓控制模塊。
[0011]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，當(dāng)電機(jī)電流下降時(shí)，電機(jī)輸入電壓上升。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電源為電池、經(jīng)過轉(zhuǎn)換后直流電源或家用交流電源。
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電機(jī)為直流電機(jī)，所述電壓控制模塊為PWM模塊。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述電機(jī)為交流電機(jī)，所述電壓控制模塊為調(diào)制電路。
[0015]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，一種吸塵器，電機(jī)的控制電路。
[0016]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述控制電路增加電機(jī)的輸入電壓，以提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保證吸塵器的真空度。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:吸塵器的控制電路中設(shè)置電壓控制模塊，以調(diào)節(jié)吸塵器的直流電機(jī)的輸入電壓，從而提高直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提升吸塵器的真空度，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的功率補(bǔ)償，使得吸塵器仍具有強(qiáng)勁的吸力。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明控制電路實(shí)施方式的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明為一種用于吸塵器的控制電路，通常，吸塵器中包括電機(jī)及控制電路，所述電機(jī)可以為直流電機(jī)，也可以為交流電機(jī)。
[0021]理論上，直流電機(jī)的電壓平衡方程為U = CeOn+Ia(Ra+Rc)，其中式中的U為電源電壓，Ce為電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)，Φ為電機(jī)主磁通，η為電機(jī)轉(zhuǎn)速，la為直流電機(jī)電樞電流，Ra為電樞電阻，Rc為換向器接觸電阻(對(duì)于直流無刷電機(jī)Rc為0)，根據(jù)電壓平衡方程可以說明電源提供的電壓分成了兩部分使用，即&Φη的部分及Ia(Ra+Rc)的部分，其中CeOn所占的比例遠(yuǎn)大于la (Ra+Rc)，所述CeOn部分用于生成電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，而la (Ra+Rc)部分用于克服Ra+Rc而產(chǎn)生必要的電樞電流la所需要的電壓。
[0022]對(duì)于直流永磁電機(jī)(包括直流有刷電機(jī)和直流無刷電機(jī))作為動(dòng)力裝置的吸塵器來說，其動(dòng)力來自于直流永磁電機(jī)，其負(fù)載即為風(fēng)阻，當(dāng)吸塵器在堵吸口時(shí)其風(fēng)阻降低，功率P下降，在電壓不變的情況下，由P = UI可得知，電流I下降，由電壓平衡方程U =CeC>n+Ia (Ra+Rc)可看出負(fù)載減輕使得電流la下降，在未到達(dá)極限狀態(tài)前由于la變化不大且Ra+Rc電阻很小，方程式中l(wèi)a (Ra+Rc)的變化量也就很??；由于主磁通量Φ未發(fā)生變化，Ce是常量，如此，在U不變的情況下的電機(jī)的轉(zhuǎn)速η升高很少，此時(shí)無法提高轉(zhuǎn)速η也就無法提高整機(jī)的真空度，以提高吸塵器的吸塵效率。
[0023]參閱圖1所示，本發(fā)明中，在吸塵器電源與直流電機(jī)之間設(shè)置電壓控制模塊，本發(fā)明中，電壓控制模塊設(shè)置為PWM模塊，其中，電源輸出電壓為Α，經(jīng)過PWM模塊處理后的直流電機(jī)輸入電壓為u2,電源輸出電壓U:需要大于直流電機(jī)輸入電壓為U2,即通過PWM模塊將電機(jī)工作電壓保持在一個(gè)相對(duì)于電源稍低的電壓下，所述U2為直流電機(jī)最大效率點(diǎn)的工作電壓，所述電源可以設(shè)置為電池包或者是已將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的電源；當(dāng)吸塵器接附件放置于地毯或地板上吸塵時(shí)，或在長時(shí)間使用后由于塵袋或者塵杯里面的灰塵越來越多造成不同程度的堵塞時(shí)，由于電機(jī)輸入電壓U2 = Ce Φ n+Ia (Ra+Rc)，本發(fā)明吸塵器在電機(jī)與PWM模塊之間設(shè)置采集模塊以采集電機(jī)電流IM的數(shù)據(jù)，本發(fā)明中使用單片機(jī)為采集模塊，當(dāng)IM下降時(shí)，由于電機(jī)功率P = U2IM，為了提高轉(zhuǎn)速來提高整機(jī)真空度就只能提高電機(jī)輸入電壓U2，單片機(jī)將檢測(cè)結(jié)果反饋給PWM模塊以提升U2的值，當(dāng)U2提升時(shí)，由于la (Ra+Rc)的值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于&Φη的值，由于Ce為電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)且主磁通量Φ未發(fā)生變化，所以電機(jī)轉(zhuǎn)速η會(huì)得到提升。此時(shí)電機(jī)的功率Ρ會(huì)保持在一個(gè)穩(wěn)定的值，以保證吸塵器的工作效率。
[0024]同樣，在使用交流電機(jī)時(shí)，同樣可以使用上述原理實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)功率補(bǔ)償，僅需將電壓控制模塊設(shè)置為調(diào)制電路，即可實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的電壓控制調(diào)節(jié)。
[0025]本發(fā)明在吸塵器的控制電路中設(shè)置電機(jī)電流采集模塊，且增加電機(jī)電壓控制模塊，當(dāng)電機(jī)電流下降時(shí)，提高吸塵器的電機(jī)的輸入電壓，從而提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提升吸塵器的真空度，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的功率補(bǔ)償，使得吸塵器仍具有強(qiáng)勁的吸力。
[0026]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電機(jī)的控制電路，其特征在于:包括電源、電壓控制模塊及電機(jī)，所述電壓控制模塊設(shè)置于電源與電機(jī)之間，所述電源輸出電壓為經(jīng)過電壓控制模塊之后轉(zhuǎn)化為電機(jī)輸入電壓，所述電壓控制模塊可調(diào)整電機(jī)輸入電壓，以保持電機(jī)的功率維持在一個(gè)恒定的值。2.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的控制電路，其特征在于:所述電機(jī)輸入電壓小于電源輸出電壓。3.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的控制電路，其特征在于:所述電機(jī)輸入電壓為電機(jī)的最大效率點(diǎn)的工作電壓。4.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的控制電路，其特征在于:所述電機(jī)與電壓控制模塊之間設(shè)有偵測(cè)電機(jī)電流的采集模塊，所述單片機(jī)將電機(jī)的電流變化反饋給電壓控制模塊。5.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的控制電路，其特征在于:當(dāng)電機(jī)電流下降時(shí)，電機(jī)輸入電壓上升。6.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的控制電路，其特征在于:所述電源為電池、經(jīng)過轉(zhuǎn)換后直流電源或家用交流電源。7.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的控制電路，其特征在于:所述電機(jī)為直流電機(jī)，所述電壓控制模塊為PWM模塊。8.如權(quán)利要求1所述的電機(jī)的控制電路，其特征在于:所述電機(jī)為交流電機(jī)，所述電壓控制模塊為調(diào)制電路。9.一種吸塵器，其特征在于:具有如權(quán)利要求1中所述的電機(jī)的控制電路。10.如權(quán)利要求9所述的吸塵器，其特征在于:所述控制電路增加電機(jī)的輸入電壓，以提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保證吸塵器的真空度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸塵器電機(jī)的控制電路，其包括電源、電壓控制模塊及電機(jī)，所述電機(jī)可為直流或交流電機(jī)，所述電壓控制模塊設(shè)置于電源與電機(jī)之間，所述電源輸出電壓為經(jīng)過電壓控制模塊之后轉(zhuǎn)化為電機(jī)輸入電壓，所述電壓控制模塊可調(diào)整電機(jī)輸入電壓，以保持電機(jī)的功率維持在一個(gè)恒定的值。吸塵器的控制電路中設(shè)置電壓控制模塊，當(dāng)吸塵器進(jìn)風(fēng)口堵小時(shí)，負(fù)載減少，導(dǎo)致電流減小，此時(shí)，電壓控制模塊提升電機(jī)的輸入電壓，從而提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而提升吸塵器的真空度，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的功率補(bǔ)償，使得吸塵器仍具有強(qiáng)勁的吸力。
【IPC分類】H02P29/00
【公開號(hào)】CN105450144
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410416147
【發(fā)明人】倪祖根
【申請(qǐng)人】萊克電氣股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2014年8月22日