专利名称：低成本豆浆机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种食品加工机械，尤其涉及一种低成本豆浆机。
背景技术：
当前市场的豆浆机所用电机都为串激电机，串激电机具有成本低且扭矩大的优点。然，因为直流无刷电机具有寿命长、电磁干扰小且节能的优点，所以业界都认为永磁直流无刷电机才是未来豆浆机驱动技术的发展趋势。但是通常使用的三相以上的永磁无刷直流电机，控制系统中的驱动电路和信号检测电路复杂；此外，因需准确地检测转子的位置，对应相数的位置检测传感器通常也较多， 检测系统较为复杂，并且对单片机的要求也比较高，导致控制成本较高，在家电上推广应用较为困难。两相直流无刷电机控制简单，成本较低，但是业界普遍认为两相直流无刷电机由于其转矩波动较大，不利用应用。正是基于上述原因，永磁无刷直流电机至今无法广泛应用于豆浆机。
实用新型内容有鉴于此，有必要提供一种低成本豆浆机。本实用新型是通过下述技术方案实现的一种低成本豆浆机，包括电路板、直流无刷电机、粉碎杯以及粉碎刀具，电机驱动粉碎刀具转动，电机与电路板电连接，粉碎刀具伸入粉碎杯内，所述直流无刷电机包括定子、单绕组、由永磁制成的转子以及安装在定子上的双极霍尔传感器，单绕组中的线圈组成4个极。所述转子由两对极永磁组成。所述定子包括轭部及极尖，双极霍尔传感器安装在极尖背离转子孔的一侧。所述电路板上安装有至少具有两路PWM信号输出的单片机。所述电路板上包括4个MOSFET组成的H桥驱动电路，该H桥驱动电路驱动直流无刷电机。所述电路板上具有保护MOSFET管的电机过流保护电路。本实用新型所带来的有益效果是本实用新型所述直流无刷电机包括安装在定子上的双极霍尔传感器。如此，通过一个双极霍尔传感器实现位置的检测，简化了结构设计，并且简化了电路连接，降低了成本。另外，该直流无刷电机的单绕组中的线圈组成4个极，如此，使得转子受力较为均匀，减少换相时的晃动，提高电机工作的平稳性。进一步地，本实用新型转子由两对极永磁组成。减小转子转动时的晃动，使得电机工作更加平稳。以下结合附图
对本实用新型作进一步详细说明。图I是本实用新型低成本豆浆机实施方式的结构示意图；图2是图I所示的电机结构示意图；图3是图2所示的A-A向局部剖视图；图4是图3所示的电机局部放大图；图5是图I所示的电路系统框图。图中部件名称对应的标号如下10、低成本豆浆机；11、机头；12、电路板；121、单片机；122、H桥驱动电路；123、过流保护电路；13、直流无刷电机；131、定子；1311、轭部；1312、极身；1313、极弧；1314、极尖；1315、第一弧面；1316、第二弧面；132、绕组；133转子；134、转子孔；135、双极霍尔传感器；14、粉碎杯；15粉碎刀具。
具体实施方式
下面结合实施方式对本实用新型作进一步的详述实施方式一请一并参阅图I、图2及图3所示的本实用新型低成本豆浆机的实施方式，该低成本豆浆机10包括机头11、电路板12、直流无刷电机13、粉碎杯14以及粉碎刀具15。直流无刷电机13驱动粉碎刀具15转动。直流无刷电机13与电路板12电连接，粉碎刀具15伸入粉碎杯14内。直流无刷电机13包括定子131、单绕组132、由永磁制成的转子133。定子131包括轭部1311、极身1312、与极身1312连接的极弧1313。单绕组132绕制在极身1312上。单绕组132的线圈组成电机的4个极。极弧1313围成转子孔134，转子133位于转子孔134内。极弧1313上设有极尖1314。所述直流无刷电机13还包括双极霍尔传感器135。该双极霍尔传感器135安装在背离转子孔134的极尖1314上。所述机头11扣置在粉碎杯14上，电路板12及直流无刷电机13安装在机头11内。请参阅图5，所述电路板12包括单片机121、由4个MOSFET组成的H桥驱动电路122以及过流保护电路123。该单片机121具有两路PWM信号输出信号，该两路PWM信号输出信号连接H桥驱动电路122，通过PWM占空比调节直流无刷电机13的供电电压。H桥驱动电路122驱动直流无刷电机13，该H桥驱动电路122同侧的上下臂MOSFET控制采用互锁电路，当且仅当同侧的下臂MOSFET关闭时同侧的上臂MOSFET才能导通，或当且仅当同侧的上臂MOSFET关闭时同侧的下臂MOSFET才能导通。该过流保护电路123当直流无刷电机13的工作电流超过预设值时，硬件关闭MOSFET管，使H桥驱动电路122的4个MOSFET处于关闭状态。所述直流无刷电机13为两相永磁无刷直流电机，包括定子131、单绕组132、由永磁制成的转子133、转子孔134以及检测转子133位置的双极霍尔传感器135。该定子131包括轭部1311、极身1312、对应极身1312且分离的极弧1313。单绕组132绕制在极身1312上。极弧1313围成转子孔134，转子133位于转子孔134内。轭部1311与极弧1313的连接处形成极身1312，该极身1312具有一定高度即极高。本实施方式中，极身1312为4个，对应4个分离的极弧1313。该极弧1313设有第一弧面1315及第二弧面1316，第二弧面1316的弧半径大于第一弧面1315,如此,有效较少电机换相时的磁损耗,减少晃动。极弧1313的两端分别设有极尖1314，即第二弧面1316与第一弧面1315分别设有极尖1314。第二弧面1316的极尖与第一弧面1315位于同一圆周面上，也就是说第二弧面1316所在的圆周与第一弧面1315的圆周相交。请参阅图4，第一弧面1315的弧长d2与极弧1313长度d的比值为1:4 3:4，若该比值小于1:4，则转子133还未到达单绕组132换相位置，转子133已超过极弧1313的第一弧面长度，造成换相不稳定，甚至出现转子133晃动的危险；同样道理，若该比值大于3:4，则转子133到达单绕组132换相位置时，而仍处于极弧1313的第一弧面，同样造成换相延迟不稳定。因此本实用新型为保证换相时的稳定性，设定该第一弧面1315的弧长dl与极弧1313长度d的最佳比值为1:2，即第一弧面1315与第二弧面1316的长度相等。该转子133由两对极永磁组成。该转子孔134由4个分离的极弧1313围成。本实施方式中该双极霍尔传感器135安装在第一弧面1315背离转子孔134的极尖上。本实用新型所述采用两相永磁无刷直流电机驱动粉碎刀具15，并且采用了 H桥驱动电路122及过流保护电路123，保证了该电机的运行安全。除此以外，该两相永磁无 刷直流电机采用双极霍尔传感器135实现换相检测，简化了电机的设计结构，并通过在极弧1313设置与换相配合的第二弧面1316，较小了电机绕制的磁损耗，保证了电机换相的平稳，减少转子133晃动，实现了将直流无刷电机可靠的应用在豆浆机上，克服直流无刷电机应用在豆浆机领域的困难，且降低采用直流无刷电机的成本。可以理解，所述低成本豆浆机也可以是包括机座的框式豆浆机。可以理解，所述双极霍尔传感器也可以安装在第二弧面的极尖上。可以理解，所述转子也可以是有由一对极永磁组成。可以理解，所述第二弧面的弧半径也可以小于第一弧面的弧半径。那么这种非本实用新型本质的变化，也在本实用新型保护范围内。
权利要求1.一种低成本豆浆机，包括电路板、直流无刷电机、粉碎杯以及粉碎刀具，电机驱动粉碎刀具转动，电机与电路板电连接，粉碎刀具伸入粉碎杯内，其特征在于所述直流无刷电机包括定子、单绕组、由永磁制成的转子以及安装在定子上的双极霍尔传感器，单绕组中的线圈组成4个极。
2.如权利要求I所述的低成本豆浆机，其特征在于所述转子由两对极永磁组成。
3.如权利要求2所述的低成本豆浆机，其特征在于所述定子包括轭部及极尖，双极霍尔传感器安装在极尖背离转子孔的一侧。
4.如权利要求I至3任意一项所述的低成本豆浆机，其特征在于所述电路板上安装有至少具有两路PWM信号输出的单片机。
5.如权利要求4所述的低成本豆浆机，其特征在于所述电路板上包括4个MOSFET组成的H桥驱动电路，该H桥驱动电路驱动直流无刷电机。
6.如权利要求5所述的低成本豆浆机，其特征在于所述电路板上具有保护MOSFET管的电机过流保护电路。
专利摘要本实用新型涉及一种低成本豆浆机，包括电路板、直流无刷电机、粉碎杯以及粉碎刀具，电机驱动粉碎刀具转动，电机与电路板电连接，粉碎刀具伸入粉碎杯内，所述直流无刷电机包括定子、单绕组、由永磁制成的转子以及安装在定子上的双极霍尔传感器，单绕组中的线圈组成4个极。如此，通过一个双极霍尔传感器实现位置的检测，简化了结构设计，并且简化了电路连接，降低了成本。另外，该直流无刷电机的单绕组中的线圈组成4个极，如此，使得转子受力较为均匀，减少换相时的晃动，提高电机工作的平稳性。
文档编号H02K29/08GK202505051SQ20122002237
公开日2012年10月31日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者周洋, 杨照彬, 林小财, 王旭宁 申请人:九阳股份有限公司