CN107592042B - 电机转速调节电路及破壁机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机转速调节电路及破壁机，其中该电机转速调节电路包括控制器、转速检测电路、电流调节电路及电机；电机的转轴的一端设有风扇叶，风扇叶的一叶片上设置有磁性元件；其中，转速检测电路包括霍尔传感器，霍尔传感器设置于靠近磁性元件位置；霍尔传感器对电机转速进行采样并转换成脉冲信号；控制器，根据脉冲信号调节外部电源输出至电机的电流大小。本发明技术方案提高了电机转速的稳定性，并提高了破壁机的搅拌效果。

Description

电机转速调节电路及破壁机

技术领域

本发明涉及电器技术领域，特别涉及一种电机转速调节电路及破壁机。

背景技术

破壁机包括杯盖、搅拌杯、及底座，底座上设有电机，搅拌杯内设有搅拌刀，将搅拌杯放置于底座上，盖上杯盖通电后，通过电机带动搅拌刀旋转，对食物进行搅打。

破壁机的电机一般转速接近高达30000转/分钟，搅打食物的效果很好，但当食物较多时，就会导致电机转速下降的问题，实际上会降低到20000转/分钟左右。即，食物的多少会直接影响到转速，导致电机转速不稳定，从而影响破壁机的搅拌效果。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电机转速调节电路，旨在提高电机转速的稳定性，提高破壁机的搅拌效果。

为实现上述目的，本发明提出了一种电机转速调节电路，该电机转速调节电路包括控制器、转速检测电路、电流调节电路及电机；所述电机的转轴的一端设有风扇叶，风扇叶的一叶片上设置有磁性元件；其中，

所述转速检测电路包括霍尔传感器，所述霍尔传感器固定设置于靠近所述磁性元件位置；所述霍尔传感器对电机转速进行采样并转换成脉冲信号；所述控制器，根据脉冲信号调节外部电源输出至电机的电流大小。

优选地，所述风扇叶旋转时，所述磁性元件随之旋转；在所述磁性元件接近所述霍尔传感器时被检测到，霍尔传感器感应得到第一电平；在所述磁性元件远离所述霍尔传感器时未被检测到，霍尔传感器感应得到第二电平。

优选地，所述电机转速调节电路还包括电流检测电路；所述电流检测电路对输入至所述电机的电流进行采样并转换成电流采样信号，所述控制器根据所述电流采样信号调节外部电源输出至所述电机的电流大小。

优选地，所述控制器根据所述转速检测电路检测到的电机转速及所述电流检测电路检测到的电机转速的平均值来控制外部电源输出至电机的电流大小。

优选地，所述电流调节电路的输入端与所述外部电源连接，所述电流调节电路的输出端与所述电流检测电路的第一检测端连接，所述电流检测电路的第二检测端与所述电机的第一端连接，所述电机的第二端也与所述外部电源连接；所述电流检测电路的输出端与所述控制器的第一反馈端连接，所述霍尔传感器与所述控制器的第二反馈端连接，所述控制器的驱动端还与所述电流调节电路的受控端连接。

优选地，所述电流调节电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、及可控硅；其中，

所述可控硅的阳极与所述外部电源连接，所述可控硅的阴极与所述电流检测电路的第一检测端连接，所述可控硅的控制极经所述第一电阻与所述第一三极管的集电极连接；所述第二电阻的第一端与所述可控硅的阳极连接，所述第二电阻的第二端与所述可控硅的控制极连接；所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极经所述第三电阻与所述控制器的驱动端连接；所述第四电阻的第一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接。

优选地，所述电流调节电路还包括第五电阻及第一电容，所述第五电阻的第一端与所述可控硅的阳极连接，所述第五电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述可控硅的阴极连接。

优选地，所述电流检测电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第六电阻、第七电阻、及电流互感器；其中，

所述电流互感器一次侧的第一端与所述电流调节电路的输出端连接，所述电流互感器一次侧的第二端与所述电机的第一端连接，所述电流互感器二次侧的第一端与所述第一二极管的阳极连接，所述电流互感器二次侧的第二端与所述第二二极管的阴极连接；所述第一二极管的阴极与所述第六电阻的第一端连接；所述第二二极管的阳极接地；所述第三二极管的阳极与所述第二二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接；所述第四二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接，所述第四二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接；所述第六电阻的第二端与所述控制器的第一反馈端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端接地。

优选地，所述电流检测电路还包括第八电阻、第二电容、第三电容及第四电容；所述第二电容的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第二电容的第二端与所述第二二极管的阳极连接；所述第八电阻的第一端与所述第二电容的第一端连接，所述第八电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接；所述第三电容的第一端与所述第七电阻的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第七电阻的第二端连接；所述第四电容并联于所述第三电容的第一端和所述第三电容的第二端之间。

本发明还提出一种破壁机，所述破壁机包括还如上所述的电机转速调节电路，该电机转速调节电路包括控制器、转速检测电路、电流调节电路及电机；所述电机的转轴的一端设有风扇叶，风扇叶的一叶片上设置有磁性元件；所述转速检测电路包括霍尔传感器，所述霍尔传感器固定设置于靠近所述磁性元件位置；所述霍尔传感器对电机转速进行采样并转换成脉冲信号；所述控制器，根据脉冲信号调节外部电源输出至电机的电流大小。

本发明技术方案通过设置控制器、转速检测电路、电流调节电路及电机，形成了一种电机转速调节电路。通过在电机的风扇叶设置磁性元件，在靠近磁性元件的位置固定设有霍尔传感器，当风扇叶旋转时，磁性元件也随之转动，磁性元件与霍尔传感器之间感应形成一系列脉冲信号。所述控制器根据该脉冲信号调节输入至电机的电流，从而达到调节电机转速目的，形成了一种电机转速反馈调节，使得电机稳定转动。本发明技术方案提高了电机转速的稳定性，提高破壁机的搅拌效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明电机转速调节电路一实施例的功能模块图；

图2为本发明电机转速调节电路一实施例的电路结构示意图；

图3为本发明破壁机一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	控制器	Q1	第一三极管
200	转速检测电路	D1	第一二极管
				300	电流调节电路	D2	第二二极管
400	电机	D3	第三二极管
				500	电流检测电路	D4	第四二极管
10	转轴	SCR	可控硅
				20	风扇叶	BT	电流互感器
30	磁性元件	R1	第一电阻
				40	霍尔传感器	R2	第二电阻
50	杯盖	R3	第三电阻
				60	搅拌杯	R4	第四电阻
70	底座	R5	第五电阻
				80	PCB板	R6	第六电阻
C1	第一电容	R7	第七电阻
				C2	第二电容	R8	第八电阻
C3	第三电容	R9	第九电阻
				C4	第四电容	R10	第十电阻
C5	第五电容	Rs	限流电阻
				VCC1	第一电源

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种电机转速调节电路。

参照图1及图3，该电机转速调节电路包括控制器100、转速检测电路200、电流调节电路300及电机400；所述电机400的转轴10的一端设有风扇叶20，风扇叶20的一叶片上设置有磁性元件30。

所述转速检测电路200包括霍尔传感器40，所述霍尔传感器固定40设置于靠近所述磁性元件30位置；所述霍尔传感器40对电机400的转速进行采样并转换成脉冲信号；所述控制器100，根据脉冲信号调节外部电源输出至电机400的电流大小。本实施例中该磁性元件30为磁铁；控制器100采用控制芯片实现，例如单片机等。

需要说明的是，通常电机转轴10的一端套设有风扇叶20，以用于给电机进行散热。本实施例中，在风扇叶20的一叶片上设有磁铁，位于电机400下方固定设有霍尔传感器40。当风扇叶20转动时，磁铁经过霍尔传感器40上方时，霍尔传感器40检测到磁铁；当磁铁远离霍尔传感器40时，霍尔传感器40检测不到磁铁，因而霍尔传感器40根据磁铁的靠近或远离而输出脉冲信号，通过控制器100获取脉冲信号的某段时间内的高电平持续时间，计算得到电机400的转速。当电机400转速低于预设转速时，控制器100输出调节信号至所述电流调节电路300，增大输入至电机400的电流，调高电机400转速；当电机400转速高于预设转速时，类似的，降低电机400的转速，从而使得电机400转速稳定转动于预设转速。

本发明技术方案通过设置控制器100、转速检测电路200、电流调节电路300及电机400，形成了一种电机转速调节电路。通过在电机400的风扇叶20设置磁性元件30，在靠近磁性元件30的位置固定设有霍尔传感器40，当风扇叶20旋转时，磁性元件30也随之转动，磁性元件30与霍尔传感器40之间感应形成一系列脉冲信号。所述控制器100根据该脉冲信号调节输入至电机400的电流，从而达到调节电机400转速目的，形成了一种电机400转速反馈调节，使得电机400稳定转动。本发明技术方案提高了电机400转速的稳定性，提高破壁机的搅拌效果。

具体地，所述风扇叶20旋转时，所述磁性元件30随之旋转；在所述磁性元件30接近所述霍尔传感器40时被检测到，霍尔传感器40感应得到第一电平；在所述磁性元件30远离所述霍尔传感器40时未被检测到，霍尔传感器40感应得到第二电平。本实施例中，采用输出矩形脉冲信号的霍尔传感器。

需要说明的是，霍尔传感器40检测到磁性元件30时，霍尔传感器40感应出对应的电动势，经转换后输出对应的高低电平信号。

进一步地，所述电机400转速调节电路还包括电流检测电路500；所述电流检测电路500对输入至所述电机400的电流进行采样并转换成电流采样信号，所述控制器100根据所述电流采样信号调节外部电源输出至所述电机400的电流大小。

易于理解的是，通过电路检测电路对输入至电机400的电流进行检测，便可得到电机400的转速。

为提高电机400转速的调节精度，本实施例中，所述控制器100根据所述转速检测电路200检测到的电机转速及所述电流检测电路500检测到的电机转速的平均值来控制外部电源输出至电机400的电流大小。例如，通过脉冲信号检测到电机400转速为26000转/分钟，通过电流检测电路500检测到电机400的转速为26050转/分钟。则此时控制器100通过计算，取两者平均值26025转/分钟作为电机400的转速，再根据此转速调节输入至电机400的电流大小。

具体地，所述电流调节电路300的输入端与所述外部电源连接，所述电流调节电路300的输出端与所述电流检测电路500的第一检测端连接，所述电流检测电路500的第二检测端与所述电机400的第一端连接，所述电机400的第二端也与所述外部电源连接；所述电流检测电路500的输出端与所述控制器100的第一反馈端FB1连接，所述霍尔传感器40与所述控制器100的第二反馈端FB2连接，所述控制器100的驱动端还与所述电流调节电路300的受控端连接。

具体地，所述电流调节电路300包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Q1、及可控硅SCR；其中，

所述可控硅SCR的阳极与所述外部电源连接，所述可控硅SCR的阴极与所述电流检测电路500的第一检测端连接，所述可控硅SCR的控制极经所述第一电阻R1与所述第一三极管Q1的集电极连接；所述第二电阻R2的第一端与所述可控硅SCR的阳极连接，所述第二电阻R2的第二端与所述可控硅SCR的控制极连接；所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的基极经所述第三电阻R3与所述控制器100的驱动端DRI连接；所述第四电阻R4的第一端与所述第一三极管Q1的发射极连接，所述第四电阻R4的第二端与所述第一三极管Q1的基极连接。

所述控制器100通过第一三极管Q1控制可控硅SCR的导通角来实现调节输入至电机400电流的大小。

进一步地，所述电流调节电路300还包括第五电阻R5及第一电容C1，所述第五电阻R5的第一端与所述可控硅SCR的阳极连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端与所述可控硅SCR的阴极连接。

第五电阻R5及第一电容C1构成缓冲电路，防止可控硅SCR阳极与阴极之间的突变电压击穿可控硅SCR。

具体地，所述电流检测电路500包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第六电阻R6、第七电阻R7、及电流互感器BT1；其中，

所述电流互感器BT一次侧的第一端与所述电流调节电路300的输出端连接，所述电流互感器BT一次侧的第二端与所述电机400的第一端连接，所述电流互感器BT二次侧的第一端与所述第一二极管D1的阳极连接，所述电流互感器BT二次侧的第二端与所述第二二极管D2的阴极连接；所述第一二极管D1的阴极与所述第六电阻R6的第一端连接；所述第二二极管D2的阳极接地；所述第三二极管D3的阳极与所述第二二极管D2的阳极连接，所述第三二极管D3的阴极与所述第一二极管D1的阳极连接；所述第四二极管D4的阳极与所述第二二极管D2的阴极连接，所述第四二极管D4的阴极与所述第一二极管D1的阴极连接；所述第六电阻R6的第二端与所述控制器100的第一反馈端FB1连接，所述第六电阻R6的第二端还与所述第七电阻R7的第一端连接，所述第七电阻R7的第二端接地。

电流互感器BT通过电磁感应原理对输入至电机400的电流进行采样。第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4构成整流电路，对采样的电流信号进行整流。第六电阻R6及第七电阻R7构成分压电路，将整流后的电流信号转换成电压信号，再反馈至控制器100。

进一步地，所述电流检测电路500还包括第八电阻R8、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4；所述第二电容C2的第一端与所述第一二极管D1的阴极连接，所述第二电容C2的第二端与所述第二二极管D2的阳极连接；所述第八电阻R8的第一端与所述第二电容C2的第一端连接，所述第八电阻R8的第二端与所述第二电容C2的第二端连接；所述第三电容C3的第一端与所述第七电阻R7的第一端连接，所述第三电容C3的第二端与所述第七电阻R7的第二端连接；所述第四电容C4并联于所述第三电容C3的第一端和所述第三电容C3的第二端之间。

第八电阻R8、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4构成滤波电路，进一步对采样的电流信号进行滤波，以提高抗干扰能力。

此外，电机400转速调节电路还包括第一电源VCC1、限流电阻Rs及第十电阻R10，霍尔传感器40的电源端经限流电阻Rs与所述第一电源VCC1连接；霍尔传感器40的接地端接地；霍尔传感器40的输出端经第十电阻R10与所述控制器100的第二反馈端FB2连接，第一电源VCC1经第九电阻R9与霍尔传感器40的输出端连接。

本实施例中，控制器、电阻、电容、二极管等元器件均焊接于PCB板80上，以减小占用空间。

本发明还提出一种破壁机，该破壁机包括电机转速调节电路，该电机转速调节电路的具体结构参照上述实施例，由于本破壁机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

该破壁机包括杯盖50、搅拌杯60、及底座70，电机400、霍尔传感器40、PCB板80均设置于底座，搅拌杯60内设有搅拌刀(未标示)，将搅拌杯60放置于底座70上，盖上杯盖50通电后，通过电机400带动搅拌刀旋转，对食物进行搅打。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电机转速调节电路，其特征在于，应用于破壁机，包括控制器、转速检测电路、电流调节电路及电机；所述电机的转轴的一端设有风扇叶，风扇叶的一叶片上设置有磁性元件；其中，

所述转速检测电路包括霍尔传感器，所述霍尔传感器固定设置于靠近所述磁性元件的位置；所述霍尔传感器对电机的转速进行采样并转换成脉冲信号；

所述电机转速调节电路还包括电流检测电路；所述电流检测电路对输入至所述电机的电流进行采样并转换成电流采样信号；

所述控制器根据所述转速检测电路检测到的电机转速及所述电流检测电路检测到的电机转速的平均值来控制外部电源输出至电机的电流大小；

所述电流调节电路的输入端与所述外部电源连接，所述电流调节电路的输出端与所述电流检测电路的第一检测端连接，所述电流检测电路的第二检测端与所述电机的第一端连接，所述电机的第二端也与所述外部电源连接；所述电流检测电路的输出端与所述控制器的第一反馈端连接，所述霍尔传感器与所述控制器的第二反馈端连接，所述控制器的驱动端还与所述电流调节电路的受控端连接。

2.如权利要求1所述的电机转速调节电路，其特征在于，所述风扇叶旋转时，所述磁性元件随之旋转；在所述磁性元件接近所述霍尔传感器时被检测到，霍尔传感器感应得到第一电平；在所述磁性元件远离所述霍尔传感器时未被检测到，霍尔传感器感应得到第二电平。

3.如权利要求1所述的电机转速调节电路，其特征在于，所述电流调节电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、及可控硅；其中，

所述可控硅的阳极与所述外部电源连接，所述可控硅的阴极与所述电流检测电路的第一检测端连接，所述可控硅的控制极经所述第一电阻与所述第一三极管的集电极连接；所述第二电阻的第一端与所述可控硅的阳极连接，所述第二电阻的第二端与所述可控硅的控制极连接；所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极经所述第三电阻与所述控制器的驱动端连接；所述第四电阻的第一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第四电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接。

4.如权利要求3所述的电机转速调节电路，其特征在于，所述电流调节电路还包括第五电阻及第一电容，所述第五电阻的第一端与所述可控硅的阳极连接，所述第五电阻的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述可控硅的阴极连接。

5.如权利要求1所述的电机转速调节电路，其特征在于，所述电流检测电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第六电阻、第七电阻、及电流互感器；其中，

所述电流互感器一次侧的第一端与所述电流调节电路的输出端连接，所述电流互感器一次侧的第二端与所述电机的第一端连接，所述电流互感器二次侧的第一端与所述第一二极管的阳极连接，所述电流互感器二次侧的第二端与所述第二二极管的阴极连接；所述第一二极管的阴极与所述第六电阻的第一端连接；所述第二二极管的阳极接地；所述第三二极管的阳极与所述第二二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接；所述第四二极管的阳极与所述第二二极管的阴极连接，所述第四二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接；所述第六电阻的第二端与所述控制器的第一反馈端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端接地。

6.如权利要求5所述的电机转速调节电路，其特征在于，所述电流检测电路还包括第八电阻、第二电容、第三电容及第四电容；所述第二电容的第一端与所述第一二极管的阴极连接，所述第二电容的第二端与所述第二二极管的阳极连接；所述第八电阻的第一端与所述第二电容的第一端连接，所述第八电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接；所述第三电容的第一端与所述第七电阻的第一端连接，所述第三电容的第二端与所述第七电阻的第二端连接；所述第四电容并联于所述第三电容的第一端和所述第三电容的第二端之间。

7.一种破壁机，其特征在于，所述破壁机还包括如权利要求1-6任意一项所述的电机转速调节电路。