電動器具及其電機調速裝置的製作方法
2023-06-10 08:52:31 2
本發明涉及生活電器技術領域，特別涉及一種電動器具的電機調速裝置以及一種電動器具。
背景技術：
相關電動器具例如攪拌機、榨汁機等通常需要根據實際使用情況控制電機轉速，以攪拌機為例，攪拌機應根據被攪拌物選擇攪拌速度即電機轉速。在相關技術，多數採用多檔調速開關實現轉速調節，但是，其存在的缺點是，電機只能以設定好的多檔轉速中的任一檔轉速運轉，可調節的轉速較少，無法滿足用戶的需求。
因此，相關技術需要進行改進。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種電動器具的電機調速裝置，可在不同模式下對轉速進行控制，並可對電機進行無級調速以使轉速連續、均勻變化。
本發明的另一個目的在於提出一種電動器具。
根據本發明一方面實施例提出的電動器具的電機調速裝置，包括：供電電路，所述供電電路用以為所述電動器具的電機供電；調速電路，所述調速電路連接在所述供電電路與所述電機之間，所述調速電路用以控制所述電機的轉速；設置在所述調速電路中的第一開關；設置在所述調速電路中的第二開關；其中，所述調速電路根據所述第一開關和第二開關的通斷狀態進行模式切換，當所述第一開關處於導通狀態且所述第二開關處於關斷狀態時所述調速電路以全速模式控制所述電機以使所述電機以第一轉速運轉，當所述第二開關處於導通狀態且所述第一開關處於關斷狀態時所述調速電路以無級調速模式控制所述電機以使所述電機的轉速按照輸入的指令連續變化。
根據本發明實施例提出的電動器具的電機調速裝置，調速電路根據第一開關和第二開關的通斷狀態進行模式切換，當第一開關處於導通狀態且第二開關處於關斷狀態時調速電路以全速模式控制電機以使電機以第一轉速運轉，當第二開關處於導通狀態且第一開關處於關斷狀態時調速電路以無級調速模式控制電機以使電機的轉速按照輸入的指令連續變 化。由此，該裝置可在兩個不同模式下控制電機的轉速，並且在全速模式下可直接控制電機以第一轉速運轉，無需通過轉速調節實現，方便快捷，以及在無級調速模式，可控制電機轉速連續、均勻變化以達到無級調速效果，滿足用戶的不同轉速需求，提升用戶的體驗。
根據本發明的一些實施例，所述調速電路包括：可控矽；控制單元，所述控制單元與所述可控矽相連，所述控制單元用以控制所述可控矽的導通角以控制所述電機的轉速。
根據本發明一個具體實施例，所述供電電路具有第一輸出端和第二輸出端，所述供電電路的第一輸出端與所述可控矽的一端相連，所述可控矽的另一端與所述電機的一端相連，所述供電電路的第二輸出端與所述電機的另一端相連，其中，所述控制單元包括：第一電容，所述第一電容的一端與所述可控矽的一端相連；可調電阻，所述可調電阻的一端與所述第一電容的另一端相連，所述可調電阻的另一端與所述第二開關的一端相連，所述可調電阻的控制端與所述可調電阻的一端相連，所述可調電阻與所述第一電容之間具有第一節點；第一電阻，所述第一電阻的一端與所述第二開關的另一端相連，所述第一電阻的另一端與所述可控矽的另一端相連，所述第一電阻與所述第二開關之間具有第二節點，其中，所述第一開關的一端與所述第一節點相連，所述第一開關的另一端與所述第二節點相連；雙向二極體，所述雙向二極體的一端與所述第一節點相連，所述雙向二極體的另一端與所述可控矽的控制端相連。
根據本發明的另一個具體實施例，所述供電電路具有第一輸出端和第二輸出端，所述供電電路的第一輸出端與所述可控矽的一端相連，所述第二開關的一端與所述可控矽的另一端相連，所述第二開關的另一端與所述電機的一端相連，所述供電電路的第二輸出端與所述電機的另一端相連，所述第一開關的一端與所述可控矽的一端相連，所述第一開關的另一端與所述第二開關的另一端相連，其中，所述控制單元包括：第一電容，所述第一電容的一端與所述可控矽的一端相連；可調電阻，所述可調電阻的一端與所述第一電容的另一端相連，所述可調電阻的控制端與所述可調電阻的一端相連，所述可調電阻與所述第一電容之間具有第一節點；第一電阻，所述第一電阻的一端與所述可調電阻的另一端相連，所述第一電阻的另一端與所述可控矽的另一端相連；雙向二極體，所述雙向二極體的一端與所述第一節點相連，所述雙向二極體的另一端與所述可控矽的控制端相連。
根據本發明的一些實施例，所述的電動器具的電機調速裝置還包括：第一電感，所述第一電感串聯在所述電機的一端；第二電感，所述第二電感串聯在所述電機的另一端。
根據本發明的一些實施例，當所述電機為直流電機時，所述電機調速裝置還包括將所述調速電路輸出的交流電轉換為直流電的整流電路。
根據本發明的一些實施例，所述供電電路包括：第一電源輸入端和第二電源輸入端；保險絲，所述保險絲的一端與所述第一電源輸入端相連；壓敏電阻，所述壓敏電阻的一端 與所述保險絲的另一端相連，所述壓敏電阻的另一端與所述第二電源輸入端相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述壓敏電阻的一端相連以作為所述供電電路的第一輸出端，所述第二電阻的另一端與所述壓敏電阻的另一端相連以作為所述供電電路的第二輸出端。
根據本發明的一些實施例，所述供電電路還包括：第二電容，所述第二電容與所述壓敏電阻並聯。
根據本發明另一方面實施例提出的一種電動器具，包括所述的電動器具的電機調速裝置。
根據本發明實施例的電動器具，通過上述的電機調速裝置，可在兩個不同模式下控制電機的轉速，並且在全速模式下可直接控制電機以第一轉速運轉，無需通過轉速調節實現，方便快捷，以及在無級調速模式，可控制電機轉速連續、均勻變化以達到無級調速效果，滿足用戶的不同轉速需求，提升用戶的體驗。
根據本發明的一些實施例，所述電動器具為攪拌機。
附圖說明
圖1是根據本發明實施例的電動器具的電機調速裝置的方框示意圖；
圖2是根據本發明一個實施例的電動器具的電機調速裝置的電路原理；
圖3是根據本發明另一個實施例的電動器具的電機調速裝置的電路原理；
圖4是根據本發明又一個實施例的電動器具的電機調速裝置的電路原理；
圖5是根據本發明再一個實施例的電動器具的電機調速裝置的電路原理；
附圖標記：
供電電路10、調速電路20、第一開關K1、第二開關K2、電機30；
可控矽SCR、第一電容C1、可調電阻VR、第一電阻R1和雙向二極體D1；
整流電路40、第一電感L1、第二電感L2、第一電源輸入端CN1、第二電源輸入端CN2、保險絲F1、壓敏電阻RZ、第二電阻R2和第二電容C2。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
下面參考附圖來描述本發明實施例提出的電動器具的電機調速裝置和具有該裝置的電動器具。
圖1是根據本發明實施例的電動器具的電機調速裝置的方框示意圖。如圖1所示，該 電動器具的電機調速裝置包括：供電電路10、調速電路20、第一開關K1和第二開關K2。
其中，供電電路10用以為電動器具的電機30供電；調速電路20連接在供電電路10與電機30之間，調速電路20用以控制電機30的轉速；第一開關K1設置在調速電路20中；第二開關K2設置在調速電路中。
其中，調速電路20根據第一開關K1和第二開關K2的通斷狀態進行模式切換，當第一開關K1處於導通狀態且第二開關K2處於關斷狀態時調速電路20以全速模式控制電機30以使電機30以第一轉速運轉，當第二開關K2處於導通狀態且第一開關K1處於關斷狀態時調速電路20以無級調速模式控制電機30以使電機30的轉速按照輸入的指令連續變化。
需要說明的是，在本發明的一個示例中，第一轉速可為電機30所能達到的最大轉速。第一開關K1和第二開關K2可為按壓開關，可通過觸發按壓開關來選擇相應的模式。另外，在無級調速模式下，可通過調速開關進行轉速調節，用戶可通過調速開關輸入指令，以使調速電路20在可調範圍內控制電機轉速連續均勻的變化，達到無級調速效果。
由此，本發明實施例的電動器具的電機調速裝置可在兩個不同模式下控制電機的轉速，並且在全速模式下可直接控制電機以第一轉速運轉，無需通過轉速調節實現，方便快捷，以及在無級調速模式，可控制電機轉速連續、均勻變化以達到無級調速效果，滿足用戶的不同轉速需求，提升用戶的體驗。
下面描述本發明實施例的調速電路20的具體電路結構及其工作原理。
根據本發明的一些實施例，如圖2和3所示，調速電路20包括：可控矽SCR和控制單元。其中，控制單元與可控矽SCR相連，控制單元用以控制可控矽SCR的導通角以控制電機30的轉速。
具體而言，供電電路10提供的電能通過調速電路20提供給電機30，其中，電能可全部通過調速電路20並提供給電機30，或者，控制單元可根據用戶輸入的指令控制可控矽SCR的導通角，電能經可控矽SCR斬波後提供給電機30，這樣導通角的大小將決定電機轉速的大小。
其中，導通角可指從過零點到可控矽SCR被觸發導通時之間的角度。
根據本發明的一個具體實施例，如圖2所示，供電電路10具有第一輸出端和第二輸出端，供電電路10的第一輸出端與可控矽SCR的一端相連，可控矽SCR的另一端與電機30的一端相連，供電電路10的第二輸出端與電機30的另一端相連。
其中，控制單元包括：第一電容C1、可調電阻VR、第一電阻R1和雙向二極體D1。具體地，第一電容C1的一端與可控矽SCR的一端相連；可調電阻VR的一端與第一電容C1的另一端相連，可調電阻VR的另一端與第二開關K2的一端相連，可調電阻VR的控 制端與可調電阻VR的一端相連，可調電阻VR與第一電容C1之間具有第一節點；第一電阻R1的一端與第二開關K2的另一端相連，第一電阻R1的另一端與可控矽SCR的另一端相連，第一電阻R1與第二開關K2之間具有第二節點，其中，第一開關K1的一端與第一節點相連，第一開關K1的另一端與第二節點相連；雙向二極體D1的一端與第一節點相連，雙向二極體D1的另一端與可控矽SCR的控制端相連。
需要說明的是，在圖2的示例中，第一電阻R1可以是阻值很小的抗幹擾電阻，可控矽SCR可為雙向可控矽SCR，電機30可為交流電機。
當控制第一開關K1導通且控制第二開關K2關斷時，因第一電阻R1的阻值很小，第一電阻R1和第一電容C1的RC時間常數很小，可控矽SCR可視為完全導通即在過零點導通，相當於短路，供電電路10輸出的交流電基本未經可控矽SCR斬波即提供給交流電機，電機全速轉動，即此時第一轉速為電機30的最大轉速。
當控制第二開關K2導通且控制第一開關K1關斷時，供電電路10輸出的交流電將可控矽SCR斬波後提供給交流電機以使電機轉動，其中，可控矽SCR的導通角由可調電阻VR的實際阻值決定，即言電機的轉速由可調電阻VR的實際阻值決定。當調節可調電阻VR使其阻值增大時，可控矽SCR導通角即過零點到可控矽SCR被觸發導通時之間的角度越大，可提供給電機30的電能越少，電機30的轉速越小；當調節可調電阻VR使其阻值減小時，可控矽SCR導通角越小，可提供給電機30的電能越多，電機30的轉速越高。在調節過程中，可調電阻VR的阻值變化是很均勻的，從而電機轉速的變化也可以是很均勻的，進而達到電機無級調速的效果。
由此，兩個模式的設置，一個模式用於對電機進行無級調速，另一模式可直接控制電機以最大轉速轉動，方便用戶使用。
根據本發明的另一個具體實施例，如圖3所示，供電電路10具有第一輸出端和第二輸出端，供電電路10的第一輸出端與可控矽SCR的一端相連，第二開關K2的一端與可控矽SCR的另一端相連，第二開關K2的另一端與電機30的一端相連，供電電路10的第二輸出端與電機30的另一端相連，第一開關K1的一端與可控矽SCR的一端相連，第一開關K1的另一端與第二開關K2的另一端相連。
其中，控制單元包括：第一電容C1、可調電阻VR、第一電阻R1和雙向二極體D1。第一電容C1的一端與可控矽SCR的一端相連；可調電阻VR的一端與第一電容C1的另一端相連，可調電阻VR的控制端與可調電阻VR的一端相連，可調電阻VR與第一電容C1之間具有第一節點；第一電阻R1的一端與可調電阻VR的另一端相連，第一電阻R1的另一端與可控矽SCR的另一端相連；雙向二極體D1的一端與第一節點相連，雙向二極體D1的另一端與可控矽SCR的控制端相連。
具體而言，當控制第一開關K1導通且控制第二開關K2關斷時，供電電路10輸出的交流電不經過可控矽SCR，直接提供給交流電機，電機全速轉動，即此時第一轉速為電機30的最大轉速。
當控制第二開關K2導通且控制第一開關K1關斷時，供電電路10輸出的交流電將可控矽SCR斬波後提供給交流電機以使電機轉動，其中，可控矽SCR的導通角由可調電阻VR的實際阻值決定，即言電機30的轉速由可調電阻VR的實際阻值決定。當調節可調電阻VR使其阻值增大時，可控矽SCR導通角即過零點到可控矽SCR被觸發導通時之間的角度越大，可提供給電機30的電能越少，電機30的轉速越小；當調節可調電阻VR使其阻值減小時，可控矽SCR導通角越小，可提供給電機30的電能越多，電機30的轉速越高。在調節過程中，可調電阻VR的阻值變化是很均勻的，從而電機轉速的變化也可以是很均勻的，進而達到電機無級調速的效果。
由此，圖3的示例中第一開關K1和第二開關K2的位置相對於圖2的示例發生變化，其餘基本一致。圖3的示例中第一開關K1和第二開關K2的位置設置更為巧妙，可以達到即使可控矽SCR短路電機也不會轉動的效果，從而提高了整機安全性，可靠性。並且，兩個模式的設置，一個模式用於對電機進行無級調速，另一模式可直接控制電機以最大轉速轉動，方便用戶使用。
另外，根據圖4-5的示例，當電機30為直流電機時，電機調速裝置還包括整流電路40，整流電路40用於將調速電路20輸出的交流電轉換為直流電。
具體地，如圖4所示，整流電路40的第一輸入端與可控矽SCR的另一端相連，整流電路40的第一輸出端與電機30的一端相連，整流電路40的第二輸入端與供電電路10的第二輸出端相連，整流電路40的第二輸出端與電機30的另一端相連。由此，當控制第一開關K1導通且控制第二開關K2關斷時，供電電路10輸出的交流電基本未經可控矽SCR斬波，經整流電路40整流即提供給直流電機；當控制第二開關K2導通且控制第一開關K1關斷時，供電電路10輸出的交流電將可控矽SCR斬波後提供給整流電路40，整流電路40整流後提供給直流電機，以使電機轉動。
具體地，如圖5所示，整流電路40的第一輸入端分別與第一開關K1的另一端和第二開關K2的另一端相連，整流電路40的第一輸出端與電機30的一端相連，整流電路40的第二輸入端與供電電路10的第二輸出端相連，整流電路40的第二輸出端與電機30的另一端相連。由此，當控制第一開關K1導通且控制第二開關K2關斷時，供電電路10輸出的交流電不經過可控矽SCR直接經整流電路40整流提供給直流電機；當控制第二開關K2導通且控制第一開關K1關斷時，供電電路10輸出的交流電將可控矽SCR斬波後提供給整流電路40，整流電路40整流後提供給直流電機，以使電機轉動。
根據本發明的一個示例，整流電路40可為四個二極體構成的整流橋，實際運用一般根據負載電流進行選擇，以使整流橋能通過的電流較大。
進一步地，如圖2-5所示，電機調速裝置還包括：第一電感L1和第二電感L2。其中，第一電感L1串聯在電機30的一端；第二電感L2串聯在電機30的另一端。具體地，如圖2的示例，第一電感L1連接在可控矽SCR的另一端與電機30的一端之間，第二電感L2連接在供電電路10的第二輸出端與電機30的另一端之間；如圖3的示例，第一電感L1連接在第二開關K2的另一端與電機30的一端之間，第二電感L2連接在供電電路10的第二輸出端與電機30的另一端之間；如圖4-5的示例，第一電感L1連接在整流電路40的第一輸出端與電機30的一端之間，第二電感L2連接在供電電路10的整流電路40的第二輸出端與電機30的另一端之間。
需要說明的是，第一電感L1和第二電感L2用於過EMC(電磁兼容性，Electro Magnetic Compatibility)實驗，降低EMC幹擾。
另外，如圖2-5所示，供電電路10包括：第一電源輸入端CN1、第二電源輸入端CN2、保險絲F1、壓敏電阻RZ和第二電阻R2。
其中，保險絲F1的一端與第一電源輸入端CN1相連；壓敏電阻RZ的一端與保險絲F1的另一端相連，壓敏電阻RZ的另一端與第二電源輸入端CN2相連；第二電阻R2的一端與壓敏電阻RZ的一端相連以作為供電電路10的第一輸出端，第二電阻R2的另一端與壓敏電阻RZ的另一端相連以作為供電電路10的第二輸出端。
需要說明的是，第一電源輸入端CN1和第二電源輸入端CN2可接市電，第一電源輸入端CN1可為火線L，第二電源輸入端CN2可為零線N。保險絲F1和壓敏電阻RZ在裝置中主要起保護作用。
進一步地，如圖2-5所示，供電電路10還包括：第二電容C2，其中，第二電容C2與壓敏電阻RZ並聯。需要說明的是，第二電容C2用於過EMC實驗，降低EMC幹擾。
綜上所述，根據本發明實施例提出的電動器具的電機調速裝置，調速電路根據第一開關和第二開關的通斷狀態進行模式切換，當第一開關處於導通狀態且第二開關處於關斷狀態時調速電路以全速模式控制電機以使電機以第一轉速運轉，當第二開關處於導通狀態且第一開關處於關斷狀態時調速電路以無級調速模式控制電機以使電機的轉速按照輸入的指令連續變化。由此，該裝置可在兩個不同模式下控制電機的轉速，並且在全速模式下可直接控制電機以第一轉速運轉，無需通過轉速調節實現，方便快捷，以及在無級調速模式，可控制電機轉速連續、均勻變化以達到無級調速效果，滿足用戶的不同轉速需求，提升用戶的體驗。
最後，本發明實施例還提出了一種電動器具，包括上述實施例的電動器具的電機調速 裝置。
根據本發明的一個具體示例，電動器具可為攪拌機。
根據本發明實施例的電動器具，通過上述的電機調速裝置，可在兩個不同模式下控制電機的轉速，並且在全速模式下可直接控制電機以第一轉速運轉，無需通過轉速調節實現，方便快捷，以及在無級調速模式，可控制電機轉速連續、均勻變化以達到無級調速效果，滿足用戶的不同轉速需求，提升用戶的體驗。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」、「軸向」、「徑向」、「周向」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合 和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。