一种食品加工机的高速破壁粉碎方法

一种食品加工机的高速破壁粉碎方法
【专利摘要】本发明一种食品加工机的高速破壁粉碎方法，其中，所述食品加工通过电机物料进行粉碎，所述粉碎过程包括一个电机转速在13000至50000转/分的高转速粉碎阶段，在所述高速粉碎阶段前还包括一个电机转速在2000至9000转/分的低转速粉碎阶段，所述食品加工机根据低转速粉碎阶段的电机工作状态，确定低转速粉碎阶段的粉碎合格时间T1。通过利用低速粉碎阶段的电机工作状态，确定低转速粉碎阶段的粉碎合格时间，使得食品加工机的制浆方法可以自我适应学习，避免了固定的设置粉碎参数从而导致无效的工作，有效缓解电机风险。
【专利说明】
一种食品加工机的高速破壁粉碎方法
技术领域
[0001] 本发明涉及家用厨房电器的控制领域，尤其涉及一种用于食品加工机的高速破壁 粉碎方法。
【背景技术】
[0002] 随着控制技术不断的发展，给人类生活带来了巨大变化，而且越来越智能化的家 庭电器进入人们的生活，提升人们的生活水平。而这些智能化的家庭电器，之所以能够实现 智能化是由于之智能化的控制，对于食品加工机来说，众所周知，现有的家用食品加工机一 般都具有加热或者粉碎或者同时具有加热粉碎等功能。而为了更多智能化的对食品加工机 控制。
[0003] 现有豆浆机制浆完成后，豆浆中的豆渣含量大，口感差，用户需要对浆液过滤才能 饮用，这样不仅需要给用户提供专用的过滤装置进行操作，增加了整机成本，也使得用户操 作不便，同时大豆纤维中富含的营养物质会被浪费，降低了豆浆的营养物质有效利用。
[0004] 因此，现有技术中也有通过电机转速的提升，在相同的粉碎系统和粉碎时间的条 件下，提升对豆子的充分粉碎。在高速破壁粉碎的过程中，由于电机转速高，功率大，使得电 机工作的电流大，电机碳刷的电流密度也大，且电机换向片之间承受的片间电压也大，而电 机碳刷的电流密度和片间电压越大，电机的火花越严重。所以相比普通电机，高速电机火花 问题更加严重，对电机本身的可靠性有较大的影响，会大幅降低电机的使用寿命，因此需要 对电机在高速转动下的时间要进行更加智能的控制。
[0005] 另外，电机转速高，如果电压升高导致电机转速增大或者物料量过少，电机负载 轻，电机粉碎物料时物料的离心力大，更容易脱离刀片粉碎区域，导致刀片空打。空打不仅 会降低粉碎效果，而且当刀片由空打状态再次接触物料时，此时电机负载突然增大，导致电 机运行电流突然增大，易损坏保险管，且电机由高转速突然接触物料，此时刀片对物料的作 用力很大，容易将浆液或物料打出杯体，造成浆液或物料飞溅，若此时浆液温度很高，飞溅 出的浆液可能烫伤用户，威胁顾客人身安全。而且刀片在空打和正常打浆状态变化过程中， 电机转速波动大，粉碎噪音很大，影响用户体验。

【发明内容】

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够既可以提升电机的转速，又可以避免 电机火花、确保粉碎效果以及电机使用寿命的食品加工机高速破壁粉碎方法。
[0007] 为了解决以上技术问题，本发明一种食品加工机的高速破壁粉碎方法，其中，所述 食品加工通过电机物料进行粉碎，所述粉碎过程包括一个电机转速在13000至50000转/分 的高转速粉碎阶段，在所述高速粉碎阶段前还包括一个电机转速在2000至9000转/分的低 转速粉碎阶段，所述食品加工机根据低转速粉碎阶段的电机工作状态，确定低转速粉碎阶 段的粉碎合格时间Tl。
[0008] 优选的，在所述低转速粉碎阶段，所述食品加工机通过功率控制器件控制所述电 机以恒转速进行工作，并获取所述功率控制器件的控制信号变化趋势，当所述控制信号的 变化趋势小于预设的阀值时，所述电机工作的时间为低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl。
[0009] 优选的，在所述低转速粉碎阶段，所述食品加工机通过功率控制器件控制所述电 机以恒功率输出进行粉碎，并获取所述电机转速变化趋势，当所述电机转速变化趋势小于 预设的阀值时，所述电机工作的时间为低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl。
[0010] 优选的，所述食品加工机在对物料进行粉碎前获取被粉碎的实际物料量，并对比 实际物料量与预设额定物料量的比值，并根据额定物料量下对应的电机工作转速以及粉碎 时间，确定低转速粉碎阶段的粉碎时间T和/或低转速粉碎阶段的电机工作转速Nl。
[0011]优选的，所述食品加工机通过可控硅控制电机工作，检测工况条件下实际斩波角 与设定对应条件下的额定斩波角的比值，并根据额定斩波角对应的物料获知当前实际物料 量。
[0012] 优选的，所述食品加工机获取低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl若小于设定的阀 值Tmin，此时食品加工机将粉碎合格时间Tl的值修正为T min;若所述食品加工机获取低转速 粉碎阶段的粉碎合格时间Tl若大于设定的阀值Tmax，此时食品加工机将粉碎合格时间Tl值 修正为Tm ax。
[0013] 优选的，所述食品加工机根据获知的被粉碎的物料量，确定高转速粉碎阶段的电 机工作时间阀值范围以及电机工作转速阀值范围。
[0014] 优选的，所述食品加工机获取低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl，并与预设的额 定粉碎合格时间对比，相应的增加或减少所述高转速粉碎阶段电机工作时间T2和/或电机 工作转速T2。
[0015] 优选的，所述低转速粉碎阶段和/或高转速粉碎阶段，所述电机至少一次间歇性对 物料进行粉碎。
[0016] 优选的，所述高转速粉碎阶段电机最高转速大于13500转，所述电机的换向器片数 与转子芯片的槽数比不小于3:1。
[0017] 通过利用低速粉碎阶段的电机工作状态，确定低转速粉碎阶段的粉碎合格时间， 使得食品加工机的制浆方法可以自我适应学习，避免了固定的设置粉碎参数从而导致无效 的工作。
[0018] 而根据物料量进行确定低转速粉碎阶段的粉碎时间和电机转速，可以确保低转速 粉碎阶段粉碎后的最终效果，可以满足在高转速粉碎阶段在一定条件下的粉碎效果。
[0019] 且通过获知低转速阶段的粉碎合格时间，用此来调整高转速粉碎阶段的相关参 数，可以更好地避免电机多余的工作，减轻了电机的负担。在高速粉碎阶段，可以避免不必 要的转速，不必要的工作时长。而自适应调整后，电机的工作各项参数均可按照实际需要求 进行适应，从而可以降低电机碳刷的电流密度等等，有效降低高速电机的火花问题。同时可 以避免制浆过程中出现空打、浆液飞溅等问题，使得电机粉碎效果稳定。
【附图说明】
[0020] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明：
[0021 ]图1是本发明一种食品加工机高速破壁粉碎方法的实施例1流程示意图。
【具体实施方式】
[0022] 实施例1:
[0023] 本发明涉及一种食品加工机的高速破壁粉碎方法，所述食品加工机包括用于盛放 物料的杯体，以及用于粉碎物料的粉碎装置，粉碎装置包括粉碎刀片以及用于驱动所述粉 碎刀片的电机，所述食品加工机的粉碎过程包括一个电机转速在13000至50000转/分的高 转速粉碎阶段，在所述高速粉碎阶段前还包括一个电机转速在2000至9000转/分的低转速 粉碎阶段，所述食品加工机根据低转速粉碎阶段的电机工作状态，确定低转速粉碎阶段的 粉碎合格时间Tl。
[0024] 如图1所示，在本实施例中，食品加工机获取杯体中物料量，并根据物料量结合食 品加工机的粉碎系统，给出低速粉碎阶段的粉碎时间T和转速Nl，此时食品加工机可以设有 物料识别装置，通过物料识别装置对物料进行识别。
[0025] 在本实施例中，通过对物料识别以后确定了低转速粉碎阶段的电机工作时间T和 电机工作的转速Nl，程序则在低转速粉碎阶段调用该电机工作时间和电机工作的转速来对 物料进行粉碎，当然，也可以在电机工作至粉碎合格时间Tl时停止低转速粉碎阶段。在本实 施中，在对杯体中物料进行低转速粉碎的过程中，食品加工机的控制装置获取低转速粉碎 阶段粉碎合格时间Tl，根据时间Tl，确定高转速粉碎阶段电机的工作时间T2。
[0026] 电机高转速粉碎阶段的电机粉碎时间T2根据低转速粉碎阶段合格所需的时间Tl 机物料量进行调整。电机粉碎时间T2也越长，具体线性关为T2 = xTl+y，其中，x、y与食品加 工机的粉碎系统有关，可以预先根据粉碎系统的模型进行设置，也可以实时进行检测粉碎 系统的各项参数从而确定粉碎系统的模型，进而再根据额定条件下的电压的功率下，达到 破壁粉碎效果时，电机在低转速粉碎所需的时间Tl，以及对应的在高转速粉碎阶段所需的 时间T2,即可推算出相应的函数X与y的值。
[0027] 因此，可以设置额定的粉碎合格时间，所述食品加工机获取低转速粉碎阶段的粉 碎合格时间Tl，并与预设的额定粉碎合格时间对比，相应的增加或减少所述高转速粉碎阶 段电机工作时间T2和/或电机工作转速T2。
[0028] 在低转速粉碎阶段，将电机稳定的时间定义为在该阶段的粉碎合格时间即低转速 粉碎所需的时间，在食品加工机中，一般的低转速粉碎都为预粉碎，作为后面真正高速破壁 粉碎的基础，其主要的作用将大块物料进行小型化，并便于物料的浸泡软化等，此时在低转 速粉碎阶段，根据通过转速恒定的方式，可以明确知道负载的大小，进而可以判断出杯体中 被粉碎物料的特性，其中最为直接的也是最为主要的就是物料的坚硬程度，当负载较大时， 相对的也就说明，物料难以被粉碎，在使用同样转速的情况下，达到预期的粉碎效果所需的 时间就必然较长，而相对的，后期的真正粉碎的时间也会变的更长。而对于一次食品加工机 在粉碎时，其粉碎条件是一致，即粉碎模型是一致的，其电压等环境因素也是一致的，所以 在低转速粉碎阶段以及高转速粉碎阶段的对应转速确定的情况下，其各自对应的粉碎所需 时间为线性关系。因此，当食品加工机获取了低转速粉碎阶段的粉碎合格时间T1，即低转速 粉碎阶段的粉碎所需时间，此时，根据其相应的关系即可得知，在该粉碎条件下，物料在高 速破壁粉碎阶段的粉碎时间即可得到确定。由此，使得食品加工机不局限于固定的时间参 数来完成粉碎，从而使得粉碎效果能够根据实际的物料情况以及实际的粉碎环境进行调 整，确保食品加工机能够智能的完成高速破壁粉碎的效果。
[0029] 在本实施例中，食品加工机通过功率控制器件控制所述电机对物料进行粉碎，对 于低转速粉碎阶段粉碎合格时间Tl的确定，通过确定功率控制器件的控制变化来确定低转 速的粉碎是否合格。在低转速粉碎阶段，食品加工机输出恒定的转速输出控制电机进行工 作，转速恒定为N1，但是由于需要对杯体内的物料进行粉碎，由此物料则会形成相应的阻力 来阻扰，即电机的转速则会受到影响，而为了确保食品加工机能够以恒定的转速Nl对物料 进行粉碎，则需要不停的调整对功率控制器件进行调整。
[0030] 以可控硅控制电机为例，一般对于电机的控制采用斩波控制方式对可控硅进行控 制，为了实现对电机转速的控制，一般都是调整可控硅的斩波角。在低转速粉碎阶段的初始 时，由于物料未进行粉碎，其给电机所带来的阻力将最大，也就意味着，对电机的转速影响 也最大，而随着电机的工作，物料开始逐渐被粉碎，相对的其产生的阻力就会变小，此时为 确保相同的恒定转速，可控硅的斩波角也将随着需要进行变化，可以根据判断斩波角的变 化范围，从而可以获知低转速粉碎阶段是否已经完成。在本实施例中，低转速粉碎阶段的电 机转速恒定在转速Nl，为了恒定该转速，其控制斩波角β随着粉碎程度在发生变化，通过对 比实际工作过程中的斩波角β的变化，以及斩波角财隹持固定在某一值的时间变化量α，当α 小于设定阀值α?时，此时，食品加工机对物料的低转速粉碎合格，记录此时低转速粉碎的时 间，即为低转速粉碎阶段粉碎合格时间Tl，利用此时低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl来 决定在高转速粉碎阶段的电机转速。
[0031 ]在本实施例中，食品加工机通过先确定了物料量然后来确定相应粉碎阶段的电机 工作状态，当然，作为食品加工机来说，一般都会提示用户加入合适的物料量进行相应的工 作，也可以不对被粉碎物料的物料量进行测量，对于食品加工机特定的功能下，其对应物料 量已经基本可以认为确定，如此对于需要物料量来调整的初步数据，可以通过出预先进行 设定。
[0032] 实施例2:
[0033] 本实施例与上述实施例1的区别在于;食品加工机通过功率控制器件控制所述电 机对物料进行粉碎，对于低转速粉碎阶段粉碎合格时间Tl的确定，通过在功率控制器件恒 功率控制电机工作时其转速稳定来确定。在低转速粉碎阶段，食品加工机输出恒定的功率 控制电机进行工作，但是由于需要对杯体内的物料进行粉碎，由此物料则会形成相应的阻 力来阻扰，即电机的转速则会受到影响，而食品加工机控制以恒定的功率控制电机进行工 作，由此，电机的转速则会随着物料粉碎的程度进行变化，而在相对低转速的粉碎阶段，当 物料初步粉碎到一定程度后，其转速的变化将越来越小，由此可以判断出食品加工机的低 转速粉碎阶段的粉碎合格时间。
[0034] 仍以可控硅控制电机为例，一般对于电机的控制采用斩波或掉波或其他控制方式 对可控硅进行控制。在低转速粉碎阶段的初始时，由于物料未进行粉碎，其给电机所带来的 阻力将最大，也就意味着，对电机的转速影响也最大，而随着电机的工作，物料开始逐渐被 粉碎，相对的其产生的阻力就会变小，此时，由于食品加工机输出恒定功率对电机进行控 制，电机粉碎的转速将发生变化，可以根据判转速的变化范围，从而可以获知低转速粉碎阶 段是否已经完成。在本实施例中，低转速粉碎阶段的电机转速恒定在转速Nl，通过对比实际 工作过程中的转速变化，以及与转速Nl的差值，当差值小于设定阀值时或者转速趋于稳定 时，此时，可认为食品加工机对物料的低转速粉碎合格，记录此时低转速粉碎的时间，即为 低转速粉碎阶段粉碎合格时间Tl，利用此时低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl来决定在高 转速粉碎阶段的电机转速。
[0035] 实施例3:
[0036] 本实施例与上述实施例的区别在于，食品加工机还设有低转速粉碎阶的电极工作 时间区间Tmin~Tmax，当检测出的低转速粉碎阶段的粉碎合格时间不属于该区间内时，则以 相对应的阀值来计算高转速粉碎阶段的粉碎时间TS 13Tmin保证转速粉碎阶段的粉碎的最小 时间，防止一些小颗粒物料或软物料导致较小出现粉碎时间过短的问题，因此，当检测出的 低转速粉碎阶段的粉碎合格时间T1 <Tmin时，食品加工机并不会因为判定合格而停止对物 料的低转速粉碎，将会继续对物料进行粉碎直至达到T min，而对于高转速粉碎阶段的时间， 也会以Tmin进行核算。而当低转速粉碎阶段的粉碎时间以及大于T max，而食品加工机仍未检 测出的低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl，此时食品加工机则会停止对物料的低转速粉 碎，而对于高转速粉碎阶段的时间，也将会以T max进行核算，避免了因检测的失误而导致无 法完成物料的粉碎。
[0037] 实施例4:
[0038] 本实施与上述实施例的区别在于，食品加工机先获取杯体中将粉碎物料的物料 量，通过对物料量的分析，从而获取低转速粉碎阶段的粉碎时间T，即无论是否检测出低转 速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl，食品加工机均都以时间T对物料进行低转速粉碎，以确保物 料能够充分的进行预粉碎，最终确保物料的粉碎效果。若在粉碎时间T以内检测到低转速粉 碎阶段的粉碎合格时间Tl，则食品加工机通过Tl来确定高转速粉碎阶段的粉碎时间T2;若 在粉碎时间T以内食品加工机未检测到低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl，则以粉碎时间T 的数值来替代粉碎合格时间Tl来确定高转速粉碎阶段的粉碎时间T2。
[0039] 通过将低转速粉碎阶段的粉碎时间T固定，实质是食品加工机在低转速粉碎阶段 的粉碎最大时间限制，可以确保在最恶劣的条件下，也可以满足低转速粉碎阶段对物料的 初粉碎的效果需求。
[0040] 在本实施例中，通过比额定负载下的控制参数与实际工作的参数对比，确定物料 量，仍以可控硅控制为例，设定在额定的负载条件下即标准物料M0,电机输出低转速Nl时， 其斩波角为α 2。在食品加工机工作时，当电机输出转速Nl时，其实际的斩波角为β 1，物料量M 根据斩波角β1导通半波与斩波角α2导通半波的比值确定，因为预粉碎转速N1固定，斩波角
的导通半波越大，说明物料量越多，具体公式
[0041 ] 实施例5:
[0042]本实施例与上述实施例4的区别在于，食品加工机中还设有电压检测电路，所述电 压检测电路对于市电电压进行检测，根据市电电压的变化对设定的斩波角进行调整。
[0043]食品加工机对于不同市电电压的环境下，对于额定负载输出转速Nl时的斩波角进 行不同设定，当需要对斩波角比对时，首先食品加工机则将检测不同电压，可以根据额定电 压下的斩波角α3来换算相应的电压下对于额定负载输出转速Nl的斩波角，然后再根据实际 输出转速Nl时的斩波角β2进行比较，最终确定相应的物料量。当然，也可以预先设置相应的 电压下在额定负载下的斩波角，当食品加工机获知相应的电压后，即可获知该电压下对应 额定负载的斩波角，然后再根据时间输出转速NI时的斩波角进行比较确定物料量。
[0044] 由于电压的不同，食品加工机以同一斩波角通过可控硅控制电机时，其输出的电 机转速则会发生变化，电压越高，其输出的转速也就相应的变高，而转速等又是确定粉碎效 果的一个非常重要的参数，并且转速的也直接关系到相应粉碎阶段的粉碎时间，因此，对于 电压的检测确定，使得食品加工机在转速调整的过程中更加的智能，使得电机在不同条件 下，都可以在一个可靠的参数下进行运行，尤其是在高转速破壁粉碎阶段，对于时间的管控 从而确保电机可靠更为重要。
[0045] 实施例6:
[0046] 本实施例与上述实施例的区别在于，食品加工机还设有高转速粉碎阶段粉碎时间 阀值T2-。当食品加工机以检测出的低转速粉碎阶段的粉碎合格时间计算相对应高转速粉 碎阶段的粉碎时间T2较小时，将会导致物料不能够得到有效的粉碎。
[0047] T2min保证高转速粉碎阶段的粉碎的最小时间，防止一些小颗粒物料或软物料导致 较小出现粉碎时间过短的问题，因此，当得出的高转速粉碎阶段的粉碎合格时间T2 < T2min 时，食品加工机将对物料进行粉碎直至达到T2min。
[0048] 在本实施例中，该高转速粉碎阶段粉碎时间阀值T2min，可以根据食品加工机的粉 碎模型进行设置。当然也可以根据杯体中被粉碎的物料量的多少进行设置。而对于物料量 的识别，在上述其他实施例中已经做了进一步描述，在此不再一一赘述。当然，除了利用上 述实施例中的物料检测方法以外，也可以采用其他物料检测的方式，比如利用摄像进行图 片信息采集、利用水位进行换算以及水质换算等等，在此不再一一赘述。
[0049] 实施例7:
[0050]本实施例与上述实施例的区别在于，对于高转速粉碎阶段的电机工作参数的确 定，还包括高转速粉碎阶段的转速N2的调整确定。
[0051]在低转速粉碎阶段，通过转速Nl与粉碎合格时间Tl，食品加工机即可对被粉碎物 料的信息进行获知，此时，食品加工机根据低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl确定高转速 粉碎阶段的粉碎时间T2，并且根据粉碎时间T2以及转速Nl来调整转速N2。由此，使得高转速 粉碎阶段的转速与粉碎时间皆可根据实际情况进行调整，当然该调整确定是在一定的范围 内进行确定，如上述实施例中所述，高转速粉碎阶段的粉碎时间有一定的阀值，同样的道 理，在高转速粉碎阶段的转速N2在一定范围内进行调整。当低转速粉碎阶段的粉碎合格时 间较长时，在确定的高转速粉碎阶段的粉碎时间的基础上，可以在既定的转速基础上增加 转速，当然，当低转速粉碎阶段的粉碎合格时间较短，可以适当的降低既定的高转速粉碎阶 段的电机转速。
[0052] 实施例8:
[0053] 对于低转速粉碎阶段以及高转速粉碎阶段的转速确定，一般情况下，都是根据食 品加工机的类型也就是粉碎模型以及功能程序而定。
[0054] 本实施例与上述实施例的区别就在于，通过物料量的检测获取低转速粉碎阶段的 转速Nl以及高转速N2，当然这个转速的确定也是对相应转速的一个自适应的修正，在粉碎 模型以及功能程序确定的情况下，其低转速粉碎阶段的粉碎转速和高转速粉碎阶段的粉碎 转速区间已经确定，这个可以通过实验进行测试。在此范围区间的基础上，通过对物料量的 识别，可以有效的提升食品加工机的有效性。
[0055]以食品加工机中的豆浆机为例，以其水位检测来确定物料量，根据水位V调整预粉 碎转速N1和粉碎转速N2。其中N1 = aV+b，与豆浆机的粉碎系统有关，确定粉碎系统，代入豆浆 机额定电压、水位、物料条件下，达到预粉碎效果的电机转速与额定容量，即可推算出函数 a、b值。N2 = cV+d，与豆浆机的粉碎系统有关，确定粉碎系统，代入豆浆机额定电压、水位、物 料条件下，达到高速破壁免滤效果的电机转速与额定容量，即可推算出函数c、d值。
[0056]以豆浆机的粉碎模型中有扰流器的辅助粉碎结构为例，一般豆浆机的额定容量在 1300ml，在其额定高水位1300ml时，认为其是在额定负载下，其电机在低转速粉碎阶段转速 6000转时可以达到初粉碎的效果，电机在高转速粉碎阶段转速在135000转可以达到破壁粉 碎效果，同时在额定低水位时，900ml时，电机预粉碎转速5500RPM可以达到欲粉碎效果，电 机粉碎转速11000RPM可以达到免滤效果。根据以上条件可知:6000 = 1300*a+b ,5500 = 900* &+13，13500 = 1300*。+(1，11000 = 900*。+(1，求解可知& = 1.25沁=4375，。= 6.25，(1 = 5375。 [0057]当获知物料量较多的情况下，可以适当的在转速的偏上的范围进行取值，当物料 量较少的情况下，可以适当的在转速的偏下的范围进行取值。
[0058]当然，在本实施例中，并不是仅仅对转速进行调整，可以结合上述实施例中对于各 粉碎阶段的时间调整。当然对物料的识别，在本实施例中不再一一赘述。
[0059] 实施例9:
[0060]在本实施例中，高转速粉碎阶段的电机转速大于15000转，此时，电机的换向器片 数与转子芯片的槽数比为3:1。
[0061] 通过增大电机换向器片数与转子芯片的槽比，降低换向器片间电压和碳刷的电流 密度，解决高速电机火花大问题，本实施例中将电机换向器片数与转子芯片的槽数比例从 1:1或2:1调整到3:1。根据片间电压等于输入电压除以（换向器铜牌片数/2)，当换向器铜牌 片数增加后，那么片间电压就会降低，从而达到减小电机火花的目的。一般食品加工机中的 电机其换向器单牌的宽度在1.0~5mm左右，槽宽0.4~0.6mm左右，是固定不变的，当沟槽比 例是3:1时，碳刷需要跨3片铜牌，那么碳刷的宽度就是(换向器单牌宽度+槽宽)*3,当沟槽 比例是2:1时，碳刷需要跨2片铜牌，那么碳刷的宽度就是(换向器单牌宽度+槽宽)*2,当沟 槽比例是1:1时，碳刷需要跨1片铜牌，那么碳刷的宽度就是(换向器单牌宽度+槽宽)*1。当 沟槽比例增加时，碳刷的宽度也在增加，碳刷的截面积变大，减小碳刷的电流密度，降低电 机火花，增加电机寿命。
[0062] 在本发明中，食品加工机获取相应的参数值以及对电机的控制都是基于设于食品 加工机的控制装置进行的，而对于其控制装置属于一般的驱动控制领域，而本发明中主要 通过设置一个低转速粉碎阶段和一个高转速粉碎阶段，并且通过低转速粉碎阶段的粉碎状 态，进而调整高转速粉碎阶段的电机工作模式，包括粉碎时间和/或粉碎转速，而在对于如 何调整，因具体的参数对比是和粉碎模型有关，模型确定后，具体的调整参数通过实现即可 获取，因此在本发明的实施例中不做详细的赘述。
[0063] 当然，对于本发明的实施例中，对于电机转速的控制，可以设置一些转速检测装 置，这些转速粉碎装置，可以是设置食品加工机本体上的一些位置检测装置，以可以是设置 与电机中的一些位置检测装置，当然，也可以是通过软件算法等获得的等效转速等等。食品 加工机通过获取相应的转速反馈，进行调整相应的控制参数，以确保转速的恒定，尤其是在 低转速粉碎阶段中，需要通过恒定转速来确定粉碎合格时间。对于转速检测的方式有较多 种方式，在本发明的实施例中不再-赘述。
[0064] 通过利用低速粉碎阶段的电机工作状态，确定低转速粉碎阶段的粉碎合格时间， 使得食品加工机的制浆方法可以自我适应学习，避免了固定的设置粉碎参数从而导致无效 的工作。
[0065] 而根据物料量进行确定低转速粉碎阶段的粉碎时间和电机转速，可以确保低转速 粉碎阶段粉碎后的最终效果，可以满足在高转速粉碎阶段在一定条件下的粉碎效果。
[0066] 且通过获知低转速阶段的粉碎合格时间，用此来调整高转速粉碎阶段的相关参 数，可以更好地避免电机多余的工作，减轻了电机的负担。在高速粉碎阶段，可以避免不必 要的转速，不必要的工作时长。而自适应调整后，电机的工作各项参数均可按照实际需要求 进行适应，从而可以降低电机碳刷的电流密度等等，有效降低高速电机的火花问题。同时可 以避免制浆过程中出现空打、浆液飞溅等问题，使得电机粉碎效果稳定。
[0067] 需要强调的是，本发明的保护范围包含但不限于上述【具体实施方式】。应当指出，对 于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，这 些也应该被视为属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，所述食品加工通过电机物料进 行粉碎，所述粉碎过程包括一个电机转速在13000至50000转/分的高转速粉碎阶段，在所述 高速粉碎阶段前还包括一个电机转速在2000至9000转/分的低转速粉碎阶段，所述食品加 工机根据低转速粉碎阶段的电机工作状态，确定低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl。2. 根据权利要求1所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，在所述低转速 粉碎阶段，所述食品加工机通过功率控制器件控制所述电机以恒转速进行工作，并获取所 述功率控制器件的控制信号变化趋势，当所述控制信号的变化趋势小于预设的阀值时，所 述电机工作的时间为低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl。3. 根据权利要求1所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，在所述低转速 粉碎阶段，所述食品加工机通过功率控制器件控制所述电机以恒功率输出进行粉碎，并获 取所述电机转速变化趋势，当所述电机转速变化趋势小于预设的阀值时，所述电机工作的 时间为低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl。4. 根据权利要求1所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，所述食品加工 机在对物料进行粉碎前获取被粉碎的实际物料量，并对比实际物料量与预设额定物料量的 比值，并根据额定物料量下对应的电机工作转速以及粉碎时间，确定低转速粉碎阶段的粉 碎时间T和/或低转速粉碎阶段的电机工作转速Nl。5. 根据权利要求4所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，所述食品加工 机通过可控硅控制电机工作，检测工况条件下实际斩波角与设定对应条件下的额定斩波角 的比值，并根据额定斩波角对应的物料获知当前实际物料量。6. 根据权利要求4所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，所述食品加工 机获取低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl若小于设定的阀值T min，此时食品加工机将粉碎 合格时间T1的值修正为Tmin;若所述食品加工机获取低转速粉碎阶段的粉碎合格时间T1若 大于设定的阀值T max，此时食品加工机将粉碎合格时间Tl值修正为Tmax。7. 根据权利要求4所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，所述食品加工 机根据获知的被粉碎的物料量，确定高转速粉碎阶段的电机工作时间阀值范围以及电机工 作转速阀值范围。8. 根据权利要求1所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，所述食品加工 机获取低转速粉碎阶段的粉碎合格时间Tl，并与预设的额定粉碎合格时间对比，相应的增 加或减少所述高转速粉碎阶段电机工作时间T2和/或电机工作转速T2。9. 根据权利要求1所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，所述低转速粉 碎阶段和/或高转速粉碎阶段，所述电机至少一次间歇性对物料进行粉碎。10. 根据权利要求1所述的食品加工机的高速破壁粉碎方法，其特征在于，所述高转速 粉碎阶段电机最高转速大于13500转，所述电机的换向器片数与转子芯片的槽数比不小于 3:1〇
【文档编号】A47J43/04GK105942887SQ201511023332
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】王旭宁, 余青辉, 吴涯, 陈应科
【申请人】九阳股份有限公司