一种烹饪机的制作方法
本发明涉及食物处理机技术领域，尤其涉及一种烹饪机。
背景技术：
随着人们生活水平的日益提高，市场上出现了许多不同类型的食物烹饪机或料理机，其中，具有慢搅拌加热功能的食物烹饪机越来越受欢迎。
目前，慢加热搅拌食物烹饪机由于电机的长径比多在1.1-1.8之间，主流部分产品增加齿轮或者皮带轮减速系统减速，并且需要在主机基座内安装常规轴流或者离心散热装置进行散热，导致主机基座的外形整体高度高，体积大，无论在使用还是在存放时均占用较大空间，而且增加了包装及运输成本。尽管已有涡轮散热技术应用到食物烹饪机领域，但此技术应用于食物烹饪机领域还不成熟，尚处于初级阶段，散热效果不理想，严重制约了涡轮散热技术在食物烹饪机领域的应用。
全球市场上的慢加热搅拌烹饪机分两种：一种采用磁阻电机直驱慢加热搅拌烹饪锅，其特点磁阻电机成本高，低速扭力小抖动大，高速电机谐波电磁噪音大，搅拌工作转速范围窄：40-10700rpm，高速搅拌食物破壁效果差。另一种，采用常规串激电机加变速齿轮箱系统的双离合慢加热搅拌烹饪锅，齿轮变速系统成本高，体积大，系统运行噪音大，双离合系统转速可调范围也小：50-10500rpm，同时由于串激电机马达碳刷摩擦，高速产生噪音，使得产品的整机噪音非常大，有效使用寿命短，用户五感体验差，一直被全球市场诟病。
综上，应用于现有食物烹饪机的传统感应电机加变频器体积大成本高，串激电机加齿轮箱体积大噪音大，磁阻电机低速抖动，高速范围窄，电路板干扰大以及成本高的问题急需解决。
技术实现要素：
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种烹饪机，用以解决现有烹饪机体积大、噪音大、磁阻电机低速抖动、高速范围窄、电路板干扰大以及成本高的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种烹饪机，包括搅拌锅和主机基座，主机基座包括主驱动电机、外壳和驱动电路板，主驱动电机为扁平带磁编码器的直流无刷主驱动电机；主驱动电机设有电机转速反馈系统，电机转速反馈系统包括磁编码芯片和用于磁编码芯片磁场反馈的磁铁；主机基座设置分体式散热装置。
进一步地，磁编码芯片设于主驱动电机的支架上或者安装于产品底座上，磁编码芯片正对或者侧对于主驱动电机输出轴的尾端，磁铁与磁编码芯片端面之间的距离为0.05～6.0毫米。
进一步地，主驱动电机输出轴的尾端设置沉槽，磁铁设于沉槽内；或者，主驱动电机输出轴的端部设有固定座，磁铁安装在固定座内。
进一步地，分体式散热装置为涡轮散热风扇，涡轮散热风扇设有冷却电机和涡轮风叶，涡轮风叶采用渐开线式涡轮壳双出风通道形式；涡轮风叶的外径为
进一步地，驱动电路板为foc正弦驱动ic管理分立式igbt驱动电路板。
进一步地，igbt的电流规格范围20-60a，igbt之间贴片距离d1为0.2-25毫米，igbt漏极距离d2为16-45毫米之间，igbt上、下桥引脚间距d3为10-40毫米，每个igbt栅极的驱动电阻为0.1-180欧姆。
进一步地，驱动电路板的驱动电路包括限流电阻r510和r95、电容c99、钳位电阻r516、igbtq506，电容c99和钳位电阻r516并联在igbtq506的栅极和源极之间，所述igbtq506的栅极还与r510的一端相连，r510的另一端为控制输入端，所述igbtq506的源极还与r95的一端相连，r95的另一端接地，限流电阻r510与电容c99组合的rc滤波电路用于吸收开关频率为10khz-40khz的干扰谐波。
进一步地，驱动电路板的驱动电路包括三极管q1、限流电阻r1～r3、钳位电阻r4、igbtq2，三极管q1的基极与电阻r1的一端连接，发射极与电阻r2的一端连接，集电极通过电阻r3接地；三极管q1的发射极还与igbtq2的栅极相连，电阻r4串联在igbtq2的栅极和源极之间，igbtq2的源极接地；电阻r1的另一端和r2的另一端相连，作为驱动电路的控制输入端；限流电阻r1阻值为0.2k-30kω，r2，r3阻值为1-100ω，钳位电阻r4阻值为8-33kω。
进一步地，主机基座的高度与搅拌锅的高度比为0.2-0.4；主机基座的高度与主驱动电机高度比为1.1-1.5。
进一步地，主驱动电机的半径r为38-60mm、高度h为45-65mm、功率密度为0.7-1.6kw/kg。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果之一：
a)本发明提供的烹饪机，使用扁平带磁编码器直流无刷驱动电机驱动，磁编码芯片采用spi数字串口，脉冲信号，方波，或模拟信号反馈转子位置给主控，采用磁编码精准转速控制设计，能够实现精准转速和位置反馈，改善增大相同电机低速扭矩，扭矩提升3-5倍，降噪效果显著，削减掉常规齿轮减速系统噪音15％以上，降低在同等应用转速条件下的电机与产品整机振动幅值15％-30％。在无需增加齿轮箱的情况下采用直驱方式实现低速10rpm到高速20000rpm范围内的防糊锅底低速搅拌，低速搅面，中速切菜切丝，高速搅拌，实现主驱动电机体积缩小30％，扭力提升20％，可工作转速范围提升20％-50％，降低制造运输包装成本，方便用户使用及存储，提升用户无感体验，实现了主机基座厚度尺寸的创新性突破。
b)本发明提供的烹饪机，将分立式大功率绝缘栅双极型晶体管(igbt)(20-60a)应用到慢加热搅拌烹饪锅驱动，提高了电机驱动可耐温工作范围，节省了材料，显著降低了成本。同时可配套发热管方式和ih加热方式加热搅拌，克服了传统感应电机加变频器(功率级别0.5kw-2kw)体积大、成本高的缺陷；克服了串激电机加齿轮箱体积大噪音大、磁阻电机低速抖动、高速工作范围窄、电路板干扰大、成本高的缺陷。
c)本发明提供的烹饪机，设置独立的散热装置，散热装置采用高效静音涡轮散热技术，对涡轮风叶结构参数进行了改进，显著地降低了电机噪音，并且减小搅拌机外形体积，从而降低运输及包装成本，方便用户使用及存储，提升用户体验感，实现了主机基座厚度尺寸的创新性突破和功能配件横向多功能化拓展。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为实施例中烹饪机的结构示意图；
图2为实施例一中主机基座的结构示意图；
图3为实施例一中主驱动电机的结构示意图；
图4为实施例一中一种磁编码芯片安装的结构示意图；
图5为实施例一中电机涡轮风叶的结构示意图；
图6为实施例一中igbt驱动电路板的结构示意图；
图7为实施例二中的一种igbt驱动电路的结构示意图；
图8为实施例二中的另一种igbt驱动电路的结构示意图。
附图标记：
1-上盖；2-上控显示电路板；3-下离合器；4-驱动电路板；5-下盖；6-主驱动电机；7-磁编码芯片；8-磁铁；9-涡轮风叶；10-三相半桥栅极驱动电阻；11-采样电阻。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施案例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
本发明的一个具体实施例，公开了一种烹饪机，如图1至图4所示，包括搅拌锅和主机基座，主机基座包括主驱动电机6、外壳和用于控制主驱动电机6的驱动电路板4，所述主驱动电机6为扁平带磁编码器的直流无刷主驱动电机；所述主驱动电机设有电机转速反馈系统，所述电机转速反馈系统包括磁编码芯片7和用于磁编码芯片7磁场反馈的磁铁8；所述主机基座设置分体式散热装置。
本实施例中，主驱动电机6为扁平带磁编码器的直流无刷主驱动电机。其中，扁平是指具有长径比较小的扁平电机主体结构特征。
本实施例中，电机转速反馈系统的磁编码芯片7采用spi数字串口、脉冲信号、方波或模拟信号反馈转子位置给主控，采用磁编码精准转速控制设计，能够实现精准转速和位置反馈，改善增大相同电机低速扭矩，扭矩提升3-5倍，降噪效果显著，削减掉常规齿轮减速系统噪音15％以上，降低在同等应用转速条件下的电机与产品整机振动幅值15％-30％。在无需增加齿轮箱的情况下采用直驱方式实现低速10rpm到高速20000rpm范围内的防糊锅底低速搅拌，低速搅面，中速切菜切丝，高速搅拌，实现主驱动电机6体积缩小30％，扭力提升20％，可工作转速范围提升20％-50％，降低制造运输包装成本，方便用户使用及存储，提升用户无感体验，实现了主机基座厚度尺寸的创新性突破。
本实施例中，电机转速反馈系统内置于主机基座，电机转速反馈系统采用磁编码芯片7，磁编码芯片7的端面垂直安装于电机输出轴的尾端；可同电机支架一体安装也可分体安装于产品底座上，磁编码芯片7正对或者侧对于主驱动电机输出轴的尾端，磁铁8与磁编码芯片7的端面距离为0.05～6.0毫米；用于磁编码芯片7磁场反馈的磁铁8采用两种端面式安装：第一种方式，主驱动电机6输出轴的尾端设置沉槽，磁铁8内置于沉槽内；第二种方式，采用固定座连接并固定主驱动电机6输出轴和磁铁8，具体的，固定座设有连接孔，固定座通过连接孔固定套设于主驱动电机6输出轴端部，磁铁8固定设于固定座的通孔内，固定座由塑胶或非导磁类材料制成。优选地，采用第一种方式，主驱动电机6输出轴的尾端设置沉槽，不仅优化了结构，节省安装空间，还能够避免磁信号的互相干扰，提高了信号抗干扰性和工作稳定性。
本实施例中，主驱动电机6采用classf绝缘等级，烹饪机设置分体式涡轮散热风扇或其它类似轴流以及离心式散热装置，根据产品功率高低选择性设置独立的散热装置。优选地，高功率版本主驱动电机6采用独立设置的涡轮散热风扇；低功率版本主驱动电机6可以配置也可无需配置涡轮散热风扇。
为了实现更好的冷却效果，涡轮风叶9采用渐开线式涡轮壳双出风通道形式，进风口前后内沉式进风结构，确保溢流测试。如图5所示，独立冷却电机涡轮风叶9外径
本实施例中，驱动电路板4为foc正弦驱动ic管理分立式绝缘栅双极型晶体管(igbt)的驱动电路板(以下简称igbt)，如图6所示，全球首次将foc正弦驱动ic管理分立式igbt驱动电路板应用到高速破壁食物处理机和慢加热搅拌烹饪锅领域，ic采用32位及32位以上mcu管理产品系统驱动，并对绝缘栅双极型晶体管(igbt)的驱动电路拓扑结构进行优化，如图6所示，绝缘栅双极型晶体管(igbt)电流规格范围20-60a，igbt之间贴片距离d1为0.2-25毫米，igbt漏极距离d2为16-45毫米，igbt上下桥引脚间距d3为10-40毫米，使得结构更紧凑，体积更小；每个igbt栅极的驱动电阻0.1-180欧姆，综上此安装方式有利于此类特定应用的散热，散热效果更好，耐温工作范围更宽，降低igbt动态电流冲击爆管风险，提高igbt通断执行抗干扰性，显著的降低了成本；分立式igbt电源模块采用合理的热敏和采样电阻11，确保了产品的安全可靠性，针对此类应用做了大量对比测试数据，各主流品牌20a电流规格的ipm(智能功率模块)食物负载实验数据表明在同功率情况下分立式元器件温升降低30％以上，工作耐温性能大幅提升提高30℃以上，降低了成本，尤其在20-60安培电流工作范围产品的成本降低40％以上。
本实施例中，搅拌锅置于主机基座上，且两者之间为可分离结构，通过可分离连接器(上、下离合器3)实现机械扭力传递。搅拌锅，包括锅盖，搅拌锅，底盖、刀组合、密封圈、发热盘、上离合器等结构，其中，发热盘设置发热管，或者，发热盘设置ih加热不锈钢发热块或/ih加热线圈，搅拌锅的侧面设置有把手。
本实施例中，主机基座还包括上盖1、下盖5、上控显示电路板2，下离合器3，发热管/ih加热线圈，控制部分以及下耦合器等部件。主驱动电机6和驱动电路板4并列设置于外壳内，电路板水平设置。上控显示电路板22安装于外壳内，上控显示电路板2包括产品控制板和显示板，主驱动电机6和上控显示电路板2并列设置，电机驱动电路板4水平安装，电容分体弹性安装。烹饪机采用发热管方式和ih加热形式加热搅拌，无需电耦合器连接主机和加热发热模块；通过电源耦合器实现发热管或ih加热线圈加热形式的信号和电连接，克服了传统感应电机加变频器(功率级别0.5kw-2kw)体积大、成本高的缺陷。
作为本实施例的一个优选实施方式，主机基座的高度h2和搅拌锅h1的高度比为0.2-0.4，主机基座的高度和主驱动电机6高度比为1.1-1.5。优选地，主驱动电机6的半径r为38-60mm，主驱动电机6的高度h为45-65mm，主驱动电机6的功率密度为0.7-1.6kw/kg。主驱动电机6低速(20r/min-100r/min)转动的扭矩为0.5-6n·m，优选2.5n.m，主驱动电机6低速扭矩和高速扭矩的比值为4-5左右。上述参数配置的烹饪机，在满足用户需求的前提下，降低了成本。
实施时，将搅拌锅安装在主机基座上，接通电源，启动烹饪机，主驱动电机6开始工作，驱动电机的输出轴旋转带动刀组合旋转，刀组合对搅拌锅内的食物进行搅拌，电机转速反馈系统实时将电机转速和位置等信号精准反馈至控制部分，控制部分控制主驱动电机6的运转，同时发热盘对搅拌锅中的食物进行加热，在启动烹饪机的同时或稍后，启动独立设置的散热装置，涡轮风叶9旋转对主驱动电机6进行散热，直至完成食物烹饪，关闭烹饪机和散热装置。
与现有技术相比，本实施例提供的烹饪机具有如下有益效果：
a)本发明提供的烹饪机，使用扁平带磁编码器直流无刷驱动电机驱动，磁编码芯片7采用spi数字串口，脉冲信号，方波，或模拟信号反馈转子位置给主控，采用磁编码精准转速控制设计，能够实现精准转速和位置反馈，改善增大相同电机低速扭矩，扭矩提升3-5倍，降噪效果显著，削减掉常规齿轮减速系统噪音15％以上，降低在同等应用转速条件下的电机与产品整机振动幅值15％-30％。在无需增加齿轮箱的情况下采用直驱方式实现低速10rpm到高速20000rpm范围内的防糊锅底低速搅拌，低速搅面，中速切菜切丝，高速搅拌，实现主驱动电机6体积缩小30％，扭力提升20％，可工作转速范围提升20％-50％，降低制造运输包装成本，方便用户使用及存储，提升用户无感体验，实现了主机基座厚度尺寸的创新性突破。
b)本发明提供的烹饪机，将分立式大功率绝缘栅双极型晶体管(igbt)(20-60a)应用到慢加热搅拌烹饪锅驱动，提高了电机驱动可耐温工作范围，节省了材料，显著降低了成本。同时可配套发热管方式和ih加热方式加热搅拌，克服了传统感应电机加变频器(功率级别0.5kw-2kw)体积大、成本高的缺陷；克服了串激电机加齿轮箱体积大噪音大、磁阻电机低速抖动、高速工作范围窄、电路板干扰大、成本高的缺陷。
c)本发明提供的烹饪机，设置独立的散热装置，散热装置采用高效静音涡轮散热技术，对涡轮风叶9结构参数进行了改进，显著地降低了电机噪音，并且减小搅拌机外形体积，从而降低运输及包装成本，方便用户使用及存储，提升用户体验感，实现了主机基座厚度尺寸的创新性突破和功能配件横向多功能化拓展。
实施例二
本发明的另一实施例，公开了实施例一中绝缘栅双极型晶体管驱动电路板的驱动电路结构，igbt驱动电路板包括但不限定于以下两种驱动电路之一：
如图7所示，igbt(为绝缘栅双极型晶体管英文“insulatedgatebipolartransistor”缩写简称))驱动电路板的驱动电路包括限流电阻r510和r95、电容c99、钳位电阻r516、igbtq506，电容c99和钳位电阻r516并联在igbtq506的栅极和源极之间，igbtq506的栅极还与r510的一端相连，r510的另一端为控制输入端，igbtq506的源极还与r95的一端相连，r95的另一端接地，限流电阻r510与电容c99组合的rc滤波电路用于吸收开关频率为10khz-40khz的干扰谐波，保护此电路拓扑结构。容易理解的是，限流电阻r510与电容c99组合有多组数据，能够吸收igbt开关频率为10khz-40khz的开关谐波的限流电阻r510与电容c99组合均属于本发明保护范围。当单片机输出高电平时，电压经由限流电阻r510，滤波电容c99，输入至igbt栅极，栅极输入电压为高电时，igbt有驱动信号导通，当单片机输出低电平时，igbt内部结电容储存能量经由限流电阻r510泄放电，igbt栅极电流泄放完后，栅极输入电压为低，无驱动信号，igbt截止，此电路可有效吸收igbt开关频率为10khz-40khz的开关谐波，降低系统功耗，提高系统稳定性。
如图8所示的igbt驱动电路板的另一种驱动电路，包括三极管q1、限流电阻r1～r3、钳位电阻r4、igbtq2，三极管q1的基极与电阻r1的一端连接，发射极与电阻r2的一端连接，集电极通过电阻r3接地；三极管q1的发射极还与igbtq2的栅极相连，电阻r4串联在igbtq2的栅极和源极之间，igbtq2的源极接地；电阻r1的另一端和r2的另一端相连，作为驱动电路的控制输入端。其中，三极管q1用于输出单片机驱动缘栅双极型晶体管信号，限流电阻r1用于偏置电压作用，控制三极管q1导通和截止；限流电阻r2、r3影响绝缘栅双极型晶体管栅极充放电时间；电阻r4为绝缘栅双极型晶体管栅极拉低电阻，防止绝缘栅双极型晶体管栅悬空时，由于cg间弥勒电容效应导致的g极误开通。优选的，针对此应用的拓扑电路，r2，r3阻值为1-100ω，r1阻值为0.2k-30kω，r4阻值为8-33kω。综上所述三极管滤波拓扑结构用于绝缘栅双极型晶体管泄放通道，加快igbt闭锁速度，提升系统稳定性。上述组合的滤波电路可吸收绝缘栅双极型晶体管开关频率产生的谐波干扰，该滤波电路同样也可吸收绝缘栅双极型晶体管开关频率为10khz-40khz的开关谐波，保护电路拓扑结构，提升系统稳定性，降低待机功耗，改善emc。本实施例中的绝缘栅双极型晶体管驱动电路的工作原理是：三相半桥栅极驱动电阻10(r2)将驱动信号通过r2、r4送至绝缘栅双极型晶体管栅极，从而实现对绝缘栅双极型晶体管的关断、开通。当三相半桥栅极驱动电阻10(r2)输出为高电平时，电流经由r2电阻，输入15v电压至绝缘栅双极型晶体管栅极，绝缘栅双极型晶体管得电导通；当三相半桥栅极驱动电阻10(r2)输出为低电平时，三极管q1导通，igbt内部结电容上的存储能量通过三极管q1，电阻r3，快速泄放掉，igbt栅极输入电压为低电平，无驱动信号，igbt关断。
与现有技术相比，本实施例提供的烹饪机，采用分立式igbt驱动电路板，该驱动电路板可以设置上述两种驱动电路之一作为驱动电路，对驱动电路的元器件参数进行了优化，显著降低了破壁机，烹饪机待机功耗，提高主驱电机驱动电路抗干扰性能，突破了和ipm(智能功率模块)相同电流规格的驱动电路板的工作耐温范围，工作耐温提升30℃以上，延长了产品工作时长，提高了产品竞争力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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