一种豆浆机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及食品加工设备领域，特别涉及豆浆机的控制技术。
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【背景技术】
[0003] 豆浆机进行食品加工时，根据食品及制作工艺的不同需要进行粉碎、搅拌或清 洗等动作，这些动作均由电机驱动完成，而这些动作之间的转速差异较大，如粉碎时需要 1000 Orpm以上的转速，而搅拌及清洗则需1000 rpm左右的转速。
[0004] 目前豆浆机一般采用可控硅或者继电器等电子开关器件来控制电机，并对其转速 进行调节。但是电子开关元件的速度调节范围很难达1000 rpm~lOOOOrpm，无法实现电机 的低转速控制，达到搅拌、清洗和去皮等功能。此外，电机启动时，存在电机启动电流过大及 噪音过大的现象。
[0005] 图1为豆浆机现有技术工作原理框图，FUSEl为总保险管，RGl为阻性加热负载， TKl为温控器，RSl为热熔断体，Sl为加热支路开关；MTl为直流电机，DBl为整流桥堆(如 MTl为交流电机则不用DBl整流而将DBl的输入端直接施加给MT1)，FUSE2为电机保护保 险管，S2为电机支路开关。DBl的2脚直接与电源的N线相接，不可控制电机支路与阻性加 热负载回路是否串联。豆浆机电机启动时，电机直接启动或者电机启动过程短，导致电机启 动电流大，容易对电机和电网造成较大冲击，降低电机寿命，启动噪音较大，影响用户体验。 同时，无法实现电机的低转速控制以达到搅拌、清洗和去皮等功能。
[0006] 豆衆机电机启动时，电机直接启动或者电机启动过程短，导致电机启动电流大，容 易对电机和电网造成较大冲击，降低电机寿命。同时，电机启动时，启动噪音较大，影响用户 体验。现有专利公开的一种通过控制可控硅导通角实现电机软启动和软关断的方式(专利 申请号200910 114893. 1)，如图5所示为现有技术的一种实施电路方案图，其中TRCl为可 控硅。但是该方案存在较大的缺陷：由于可控硅导通角是根据交流过零点信号进行控制，且 可控硅触发需要一定时间，如果在很大的导通角触发可控硅，过零检测稍微偏差，就很容易 出现电机抖动现象(可控硅导通角控制具体原理参考下文对图6至图9的阐述)，导致单纯 可控硅导通角控制无法将电机的启动电流和启动噪音有效降低。
[0007] 可控硅导通角控制： 可控娃导通角控制方法原理结构图如图6所示，微控制单元（MicroControllerUnit， 简称"MCU"）通过电压检测电路检测市电电压，过零检测电路检测交流电过零点，根据电压 与过零点调整可控硅导通角，电机启动时，单片机控制可控硅在较大的导通角触发(如图7 电机斩波工作半波周期示意图所示，如果在50HZ交流半波8ms处触发可控硅，加在电机两 端的电压为图中8ms~IOms之间的波形)，电机两端的电压较小，所以电机启动电流和噪音 较小。
[0008] 电压检测电路如图8所示，市电经Dl半波整形后经过电阻RlURl2分压，电容C8 充放电，电容C7滤波，输出一个电压Vad，MCU检测Vad电压值即可知道交流电压值。
[0009] 过零检测电路如图9所示，市电经D2半波整形后经Rll与Rl2后触发Q2的通断， 当R12到达Q2触发电压时ZERO检测为低电平，否则检测高电平，MCU检测到高低电平则检 测到市电过零点。
[0010] 现有技术一般使用上文所描述的可控硅导通角控制方式驱动电机工作，由于可控 硅导通角是根据交流过零点信号进行控制，且可控硅触发需要一定时间，如果在很大的导 通角触发可控硅，过零检测稍微偏差，就很容易出现电机抖动现象，所以现有技术虽然可以 控制电机在较低的转速工作，但电机工作时依然会对物料进行有效粉碎。
[0011] 因此，当豆浆机需要对物料进行清洗时，现有技术控制电机工作时，会破坏物料完 整性，达不到清洗物料的目的； 当豆浆机需要对大豆等物料进行去皮操作时，现有技术控制电机工作会将大豆粉碎， 无法满足要求； 当豆浆机制作米粥、米糊、八宝粥等，需要对物料进行搅拌，防止物料粘底(制作米粥等 功能时，需要长时间熬煮，很容易出现物料粘底现象)，现有技术控制电机工作时虽然可以 达到搅拌的目的，但搅拌的同时也会粉碎物料，往往米粥最后被搅拌成了米糊，无法满足预 期效果。
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【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提供一种豆浆机，既可以扩大电机的调速范围，又可以降低启 动电流、启动功率及启动噪音。
[0014] 为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种豆浆机，包括杯体以及设置 在杯体内的粉碎装置，所述粉碎装置通过电机驱动，所述杯体上设有加热装置，所述加热装 置为阻性加热负载，包括控制电路，其控制电路包括：电机支路、至少一个阻性加热负载、和 切换开关系统，其中，电机支路中包括电机； 切换开关系统用于控制电机支路和至少一个阻性加热负载的连接状态，切换开关系统 至少包括第一连接状态和第二连接状态； 在第一连接状态下，至少一个阻性加热负载串接入电机支路； 在第二连接状态下，电机支路直接与输入电源连接。
[0015] 本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于： 在电机启动或需要电机低转速时将阻性加热负载串接到电机支路中，在需要电机高转 速时将电机支路直接与输入电源连接，既可以扩大电机的调速范围，又可以降低启动电流、 启动功率及启动噪音。因为可以将电机速度降得更低，所以低转速搅拌效果更好，清洗豆子 时不脱皮，去皮时不破坏物料完整性。
[0016] 进一步地，通过在机头中增加一个阻性加热负载，可以去除机头冷凝水，提升豆浆 机的提升防水能力，提升了电路的可靠性。
[0017] 进一步地，将阻性加热负载串接到电机支路中，并且在阻性加热负载上再并联一 个二极管，使用交流电源时，可以使阻性加热负载的功率适当降低，而电机的功率适当提 高，实现了更为细致的功率控制。
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【附图说明】
[0019] 图1是本现有技术中一种豆浆机的原理示意图； 图2是本发明第一实施方式中一种豆浆机的控制电路原理示意图； 图3是本发明第二实施方式中一种豆浆机的控制电路原理示意图； 图4是本发明第三实施方式中一种豆浆机的控制电路的实施电路图； 图5是现有技术豆浆机的控制电路的一种实施电路方案图； 图6是可控硅导通角控制方法的原理结构图； 图7是电机斩波工作半波周期示意图； 图8是电压检测电路不意图； 图9是过零检测电路不意图； 图10是本发明第四实施方式中一种豆浆机的控制电路原理示意图； 图11是本发明第五实施方式中一种豆浆机的控制电路原理示意图； 图12是本发明第六实施方式中一种豆浆机的控制电路原理示意图； 图13是本发明第七实施方式中一种豆浆机的控制电路原理示意图； 图14是本发明第八实施方式中一种豆浆机的控制电路原理示意图； 图15是本发明第九实施方式中一种豆浆机的控制电路原理示意图； 图16是本发明第九实施方式中对电机支路开关S2进行掉波斩波混合控制后的开关波 形图。
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【具体实施方式】
[0021] 在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本 领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化 和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0022] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施 方式作进一步地详细描述。
[0023] 本发明第一实施方式涉及一种豆浆机，图2是该豆浆机的控制电路原理示意图。
[0024] 具体地说，如图2所示，该豆浆机，其控制电路包括：电机支路、阻性加热负载、和 切换开关系统，电机支路中包括电机； 切换开关系统用于控制电机支路和阻性加热负载的连接状态，切换开关系统至少包括 第一连接状态和第二连接状态； 在第一连接状态下，阻性加热负载和电机支路串联在输入电源两极之间； 在第二连接状态下，电机支路连接在输入电源两端之间。在本申请的各实施方式中，电 机支路连接在输入电源两端之间是指电机支路没有串联阻性加热负载，或者说电机支路独 立构成回路。
[0025] 切换开关系统包括至少一个开关器件(如继电器、可控硅、电子开关等）和导电线 路，能够通过各个开关器件的开合切换指定的多个器件的连接关系。切换开关系统可以在 多个连接状态之间切换。本申请的一个关键是可以实现第一、第二两种连接状态，而实现这 两种连接状态的方式很多，都是现有技术，本申请的实施方式中只能例举出一些有代表性 的。
[0026] 电机支路是指包括电机的一个电流支路，可以只有一个电机(如交流电机的情 况)，也可以包括电机和相关器件(例如直流电机的情况下一般需要包括整流电路，或保险 丝等等)，但不包括阻性加热负载。使用交流电机或使用直流电机与整流电路(如整流桥堆） 的组合，是本领域惯用的两种等同的技术手段。从效果上，直流电机与整流电路的组合等效 于一台交流电机，可以认为是一台逻辑上的交流电机。本申请各实施方式中所称的电机的 第一端和第二端包括了交流电机和直流电机两种情况。在直流电机情况下，电机的第一端 和第二端相当于整流电路与电源连接的第一端和第二端。
[0027] 电机支路直接与输入电源连接是指电机所在回路中不包括任何阻性加热负载。
[0028] 在电机启动或需要电机低转速时将阻性加热负载串接到电机支路中，在需要电机 高转速时将电机支路直接与输入电源连接，既可以扩大电机的调速范围，又可以降低启动 电流、启动功率及启动噪音。因为可以将电机速度降得更低，所以低转速搅拌效果更好，清 洗豆子时不脱皮，去皮时不破坏物料完整性。
[0029] 本申请各实施方式中，阻性加热负载可以通过多种器件实现，如加热管、加热盘、 电热丝等等。
[0030] 在一个优选例中，阻性加热负载是加热支路的一个组成部分；豆浆机还包括控制 开关