豆漿機電機軟啟動和軟關斷方法及實現該方法的控制電路的製作方法

2023-05-16 19:38:11 1

專利名稱：豆漿機電機軟啟動和軟關斷方法及實現該方法的控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種豆漿機電機軟啟動和軟關斷方法及實現該方法的控制 電路。
背景技術：
目前市場上的豆漿機電機基本上都是在啟動時瞬間達到半功率或最大 功率，而停止電機時都是立即停止，這就好比從槍膛射出的子彈由靜止到飛 速打出只在瞬間，會有很大的後坐力，電機也是如此，瞬間啟動和停止會影 響電機的功能性和壽命。而造成豆漿機電機上述情況的原因是由於目前的豆 漿機電機控制電路均採用繼電器驅動控制電機工作；接通電源後，電機直接 啟動，啟動電流大，容易對電機和電網造成較大的衝擊，降低電機使用壽命。 而且在電機啟動和關斷時，由於電壓變化大，使得電機的轉速不平穩，對負 載機械的衝擊轉矩，造成豆漿機抖動厲害，大大降低豆漿機的運行穩定性。

發明內容
本發明目的是針對現有技術的不足，而提供一種豆漿機電機軟啟動和 軟關斷方法，能夠給予電機一定的緩衝保護，保證電機的工作性能穩定，以 此延長其使用壽命。
本發明的技術方案是 一種豆漿機電機軟啟動和軟關斷方法，將可控矽 作為調壓器接入電源和電機之間，並在周期為T的交流電中，採用檢測交流 電過零信號作為同步信號，通過移相觸發方式改變可控矽的觸發導通角大 小，使電機上獲得連續變化的電壓。
如本發明的上述技術方案所述，豆漿機電機軟啟動時只需通過移相觸發 方式逐漸增大可控矽的導通角，使得電機能夠從低電壓開始啟動，直至達到 額定電壓；此過程能夠減小電壓突增對於電機和電網造成的衝擊；並且豆漿 機電機啟動時的轉速由慢到快逐漸平穩達到最髙轉速，大大降低了電機對於 負載機械的衝擊轉矩，提髙了豆漿機的運行穩定性。
同理，當豆漿機電機軟關斷時則只需通過移相觸發方式逐漸減小可控矽 的導通角，使得電機電壓逐步減小到零；此過程能夠減小電壓突降對於電機 和電網造成的衝擊；並且豆漿機電機的轉速快到慢逐漸降低到零，大大降低 了對於負載機械的衝擊轉矩，提髙了豆漿機的運行穩定性。
3本發明的另一目的是提供一種實現上述豆漿機電機軟啟動和軟關斷方 法的控制電路，這種控制電路的技術方案如下將可控矽的兩個主電極同電 機一同串聯在電源供電迴路中，而可控矽的控制極經一觸發電路單元同單片 機連接；該單片機通過一直流穩壓單元連接電源，並且單片機與該直流穩壓
單元之間連接有電源過零信號檢測單元。
本發明中所述觸發電路單元優選輸出端接入可控矽為負載，而輸入端連 接單片機的光電耦合晶片。
本發明中所述單片機上還連接有防擊穿電路保護單元，該防擊穿保護單 元包括繼電器、二極體和三極體，所述三極體的集電極接入繼電器為負載，
而基極連接單片機；所述繼電器的常閉觸點與二極體並聯後與電機和可控矽 的兩個主電極一同串聯在電源供電迴路中。 本發明的優點是
本發明所述的這種豆漿機電機軟啟動和軟關斷方法，通過移相觸發方式 改變可控矽的導通角，使電機能夠獲得連續變化的電壓，從而真正實現了豆 漿機電機的軟啟動和軟關斷
軟啟動時電機從低電壓開始啟動，直至達到額定電壓；此過程能夠減小 電壓突增對於電機和電網造成的衝擊；並且豆槳機電機啟動時的轉速由慢到 快逐漸平穩達到最髙轉速，大大降低了電機對於負載機械的衝擊轉矩，提髙 了豆漿機的運行穩定性，並延長電機使用壽命。
軟關斷時電機電壓逐步減小到零；此過程能夠減小電壓突降對於電機和 電網造成的衝擊；並且豆漿機電機的轉速快到慢逐漸降低到零，大大降低了 對於負載機械的衝擊轉矩，提髙了豆漿機的運行穩定性，並同樣利於延長電 機使用壽命。


下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述 圖1為本發明控制電路的結構示意圖2為圖1控制電路中可控矽在移相觸發方式下工作波形變化示意圖。
具體實施例方式
實施例本發明提供了一種豆漿機電機軟啟動和軟關斷方法，這種方法 將可控矽TR2作為調壓器接入電源和電機Ml之間，並在周期為T的交流電中，採用檢測交流電過零信號作為同步信號，通過移相觸發方式改變可控 矽TR2的導通角，使電機Ml上獲得連續變化的電壓。
同時本發明還提供了一種實現上述方法的控制電路，本實施例通過結合 圖1所示，對這種控制電路的構成及其實現電機軟啟動和軟關斷的過程進行 詳細說明如下這種豆漿機電機控制電路採用可控矽移相式觸發電路，具體 由單片機U4、直流穩壓單元l、電源過零信號檢測單元2、防擊穿保護單元 3、電機Ml、可控矽TR2、光電耦合晶片U3,電阻R4、 R6、 R7、 R10和 電容C4、 C12所組成。
所述單片機U4經直流穩壓單元1同電源連接，電源為220V交流電； 同時單片機U4與該直流穩壓單元1之間連接有電源過零信號檢測單元2。
直流穩壓單元1具體由降壓變壓器Tl、 二極體D1 D5、電容C2、 C3 和C10和三端穩壓器Ul組成。二極體D1 D4連接成全波橋式整流器與降 壓變壓器Tl的低壓端共同組成整流電路，該整流電路的一個輸出端連接二 極管D5的正極，而二極體D5的負極接入三端穩壓器Ul的輸入端；整流電 路的另一輸出端接入三端穩壓器Ul的接地端；同時所述電容C2連接在三 端穩壓器Ul的輸入端和接地端之間，而電容C3和電容C10均連接在三端 穩壓器Ul的輸出端和接地端之間。
電源輸入的220V市電，經變壓器Tl和二極體D1 D4整流、電容C2 濾波、三端穩壓器U1穩壓、電容C3和C10濾波，從而提供穩定輸出的+5V 電壓供給單片機U4。
本實施例中所述電源過零信號檢測單元2由電阻R3、 R8和電容C5組 成；電阻R3 —端與直流穩壓單元3中的二極體D5正極連接，另一端經電 阻R8接地，電容C5並聯在電阻R8兩端；而電阻R3和電阻R8的共接端 一齊接入單片機U4的一個I/O 口 19。該電源過零信號檢測單元2從直流穩 壓單元1的前級取出脈動的直流信號，經過電阻R3、 R8分壓，電容C5濾 去髙頻從而得到交流電的過零脈衝信號，直流穩壓單元1中的二極體D5在 這裡起到對電容C2濾波的隔離作用。
本實施例中所述單片機U4的一個I/O 口 12經電阻R10連接光電耦合 晶片U3的輸入端，該輸入端也即光電耦合晶片U3內的發光二極體負極， 而發光二極體的正極接+5V電壓；光電耦合晶片U3的輸出端為其內部光敏雙向觸發管的兩極，其中一極連接可控矽TR2的控制極，而另一極串聯電 阻R4後分出兩路， 一路經電容C12接入可控矽TR2的第一主電極，另一路 則經電阻R6接入可控矽TR2的第二主電極，該電阻R6與電容C12相互配 合以防止電機Ml在上電瞬間電機的抖動現象。所述可控矽TR2的兩個主電 極與電機Ml —同串聯在電源供電迴路中，並且在該可控矽TR2的第一主電 極和第二主電極之間還串聯有電阻R7和電容C4。
本實施例中所述防擊穿保護單元3由電阻R1、繼電器RY1、 二極體D6 和三極體Q2組成，單片機U4的一個I/O 口 20經電阻Rl接入三極體Q2 的基極，而三極體Q2的集電極接入繼電器RY1作為負載，該繼電器RY1 的常閉觸點Kl與二極體D2並聯後與電機Ml和可控矽TR2的兩個主電極 一同串聯在電源供電迴路中。
本實施例所述的這種豆漿機電機控制電路中，當單片機U4的I/O 口 12 的輸出電壓為低電平時，光電耦合晶片U3內的發光二極體發光，通過光敏 雙向觸發管使可控矽TR2有效導通，從而接通電機M1供電迴路。並且與此 同時通過調整單片機U4的I/O 口 12輸出低電平的時間，並與電源過零信號 檢測單元2得到的交流電過零脈衝信號配合輸出，再通過光電耦合晶片U3 發出控制信號，在周期為T的交流電中以移相觸發方式將可控矽TR2的導 通角從al增大到a2 (如圖2所示陰影部分為導通狀態)，使電機M1從低 電壓開始啟動，直至達到額定電壓，實現電機M1的軟啟動。此過程能夠減 小電壓突增對於電機Ml和電網造成的衝擊；並且電機Ml啟動時的轉速由 慢到快逐漸平穩達到最高轉速，大大降低了電機Ml對於負載機械的衝擊轉 矩，提高了豆漿機的運行穩定性；也延長電機Ml的使用壽命。
而在關斷電機M1時，上述豆漿機電機控制電路能夠實現軟關斷，該軟 關斷過程同軟啟動過程相反，通過調整單片機U4的I/0 口 12輸出低電平的 時間，並與電源過零信號檢測單元2得到的交流電過零脈衝信號配合輸出， 再通過光電耦合晶片U3發出控制信號，在周期為T的交流電中以移相觸發 方式將可控矽TR2的導通角從a2減小到dl (如圖2所示陰影部分為導通 狀態)，使電機Ml電壓逐漸降低。此過程能夠減小電壓突降對於電機Ml 和電網造成的衝擊；並且由於電機Ml轉速逐漸下降到零，避免了電機M1 自由停車對負載機械的轉矩衝擊，有效防止豆漿機抖動，提髙了豆漿機運行
6穩定性；大大延長了電機Ml使用壽命。
並且本實施例所述的豆漿機電機控制電路由於增加了防擊穿保護單元 3,當可控矽TR2意外擊穿時，該防擊穿保護單元3立刻切斷電機M1的供 電迴路，保證豆漿機運行過程的安全。
權利要求
1. 一種豆漿機電機軟啟動和軟關斷方法，其特徵在於將可控矽(TR2)作為調壓器接入電源和電機(M1)之間，並在周期為T的交流電中，採用檢測交流電過零信號作為同步信號，通過移相觸發方式改變可控矽(TR2)的導通角大小，使電機(M1)上獲得連續變化的電壓。
2. 根據權利要求1所述的豆槳機電機軟啟動和軟關斷方法，其特徵在 於當啟動時，導通角逐漸增大，電機(Ml)上的電壓逐漸增大，當關斷時， 導通角逐漸減小，電機(Ml)上的電壓逐漸減小。
3. —種實現如權利要求1或2中任意一項所述方法的豆漿機電機控制 電路，其特徵在於將可控矽(TR2)的兩個主電極同電機(Ml) —同串聯在 電源供電迴路中，而可控矽(TR2)的控制極經一觸發電路單元同單片機(U4) 連接；該單片機(U4)通過一直流穩壓單元(1)連接電源，並且單片機(U4) 與該直流穩壓單元(1)之間連接有電源過零信號檢測單元(2)。
4. 根據權利要求3所述的豆漿機電機控制電路，其特徵在於所述觸發 電路單元為光電耦合晶片(U3)，該光電耦合晶片(U3)的輸出端接入可控 矽(TR2)為負載，而輸入端連接單片機(U4)。
5. 根據權利要求4所述的豆漿機電機控制電路，其特徵在於所述單片 機(U4)的一個I/O 口 (12)經電阻(R10)連接光電耦合晶片(U3)的輸 入端，該輸入端也即光電耦合晶片(U3)內的發光二極體負極，而發光二極 管的正極接+5V電壓；光電耦合晶片(U3)的輸出端為其內部光敏雙向觸發 管的兩極，其中一極連接可控矽(TR2)的控制極，而另一極串聯電阻(R4) 後分出兩路， 一路經電容(C12)接入可控矽(TR2)的第一主電極，另一 路則經電阻(R6)接入可控矽(TR2)的第二主電極，該電阻(R6)與電容(C12)相互配合以防止電機(Ml)在上電瞬間電機的抖動現象；同時可控 矽(TR2)的第一主電極和第二主電極之間還串聯有電阻(R7)和電容(C4)。
6. 根據權利要求3或4或5所述的豆漿機電機控制電路，其特徵在於 所述單片機(U4)上還連接有防擊穿電路保護單元(3)，該防擊穿保護單元(3)包括繼電器(RY1)、 二極體(D6)和三極體(Q2)，所述三極體(Q2) 的集電極接入繼電器(RY1)為負載，而基極連接單片機(U4);所述繼電 器(RY1)的常閉觸點(Kl)與二極體(D2)並聯後與電機(Ml)和可控 矽(TR2)的兩個主電極一同串聯在電源供電迴路中。
全文摘要
本發明公開了一種豆漿機電機軟啟動方法，其將可控矽作為調壓器接入電源和電機之間，並在周期為T的交流電中，採用檢測交流電過零信號作為同步信號，通過移相觸發方式改變可控矽的導通角大小，使電機上獲得連續變化的電壓。本發明能夠真正實現豆漿機電機的軟啟動和軟關斷，減小電壓突增和突降對於電機和電網造成的衝擊；並且使得豆漿機電機啟動時或關斷時的轉速平穩變化，降低電機對於負載機械的衝擊轉矩，提高了豆漿機的運行穩定性，延長電機使用壽命。
文檔編號H02P1/00GK101478276SQ20091011489
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者倪祖根 申請人:金萊克電氣股份有限公司