吸尘器及其控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸尘器，特别是涉及一种具有控制电路的吸尘器。
【背景技术】
[0002]传统的吸尘器控制电路是采用交直流串激电机作为负载，控制单元一般采用双向可控硅(晶闸管)通过阻容移相触发或单片机控制移相触发电路进行调速。串激电机电动势平衡方程式为:U = kc5N，其中，k是常量，当吸尘器在堵吸口时由于负载减轻使得电流下降，电流的下降导致定子磁通量Φ下降，在U不变的情况下为了达到电势平衡，电机的转速升高，从而增强了吸力，一般吸尘器就是利用串激电机的这个特点来实现当吸尘器在堵吸口时提高电机的转速达到提高整机真空度的目的的。
[0003]另一种方法为，通过电路检测其电流和电压做恒功率来实现交流电机的功率补偿，当吸尘器接附件放置于地毯或地板上吸尘时，或者在长时间使用后由于尘袋或者尘杯里面的灰尘堆积越来越多造成不同程度的堵塞时仍保持吸尘器具有强劲的吸力。
[0004]对于直流永磁电机(包括直流有刷电机和直流无刷电机)，由于其定子或转子是永磁铁，电动势平衡方程式为:u = CeON+Ia(Ra+Rc)，当吸尘器在堵吸口时由于负载减轻使得电流la下降，由于Ra+Rc电阻很小，方程式中Ia(Ra+Rc)的变化量也就很小；由于Ce是常量，主磁通量Φ未发生变化，在U不变的情况下使得电机的转速升高很少，从而无法提高转速，以保证整机的真空度。
[0005]因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新的吸尘器的控制电路，以保证吸尘器的工作效率。
【发明内容】
[0006]本发明的目地在于提供一种可以提高工作效率的的吸尘器及吸尘器的控制电路。
[0007]为实现上述目地，本发明采用如下技术方案:一种电机的控制电路，包括电源、电压控制模块及电机，所述电压控制模块设置于电源与电机之间，所述电源输出电压为经过电压控制模块之后转化为电机输入电压，所述电压控制模块可调整电机输入电压，以保持电机的功率维持在一个恒定的值。
[0008]在优选的实施方式中，所述电机输入电压小于电源输出电压。
[0009]在优选的实施方式中，所述电机输入电压为电机的最大效率点的工作电压。
[0010]在优选的实施方式中，所述电机与电压控制模块之间设有侦测电机电流的采集模块，所述采集模块将电机的电流变化反馈给电压控制模块。
[0011]在优选的实施方式中，当电机电流下降时，电机输入电压上升。
[0012]在优选的实施方式中，所述电源为电池、经过转换后直流电源或家用交流电源。
[0013]在优选的实施方式中，所述电机为直流电机，所述电压控制模块为PWM模块。
[0014]在优选的实施方式中，所述电机为交流电机，所述电压控制模块为调制电路。
[0015]在优选的实施方式中，一种吸尘器，电机的控制电路。
[0016]在优选的实施方式中，所述控制电路增加电机的输入电压，以提高电机的转速，从而保证吸尘器的真空度。
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:吸尘器的控制电路中设置电压控制模块，以调节吸尘器的直流电机的输入电压，从而提高直流电机的转速，进而提升吸尘器的真空度，实现直流电机的功率补偿，使得吸尘器仍具有强劲的吸力。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本发明控制电路实施方式的原理框图。
【具体实施方式】
[0020]本发明为一种用于吸尘器的控制电路，通常，吸尘器中包括电机及控制电路，所述电机可以为直流电机，也可以为交流电机。
[0021]理论上，直流电机的电压平衡方程为U = CeOn+Ia(Ra+Rc)，其中式中的U为电源电压，Ce为电机结构常数，Φ为电机主磁通，η为电机转速，la为直流电机电枢电流，Ra为电枢电阻，Rc为换向器接触电阻(对于直流无刷电机Rc为0)，根据电压平衡方程可以说明电源提供的电压分成了两部分使用，即&Φη的部分及Ia(Ra+Rc)的部分，其中CeOn所占的比例远大于la (Ra+Rc)，所述CeOn部分用于生成电机转动，而la (Ra+Rc)部分用于克服Ra+Rc而产生必要的电枢电流la所需要的电压。
[0022]对于直流永磁电机(包括直流有刷电机和直流无刷电机)作为动力装置的吸尘器来说，其动力来自于直流永磁电机，其负载即为风阻，当吸尘器在堵吸口时其风阻降低，功率P下降，在电压不变的情况下，由P = UI可得知，电流I下降，由电压平衡方程U =CeC>n+Ia (Ra+Rc)可看出负载减轻使得电流la下降，在未到达极限状态前由于la变化不大且Ra+Rc电阻很小，方程式中la (Ra+Rc)的变化量也就很小；由于主磁通量Φ未发生变化，Ce是常量，如此，在U不变的情况下的电机的转速η升高很少，此时无法提高转速η也就无法提高整机的真空度，以提高吸尘器的吸尘效率。
[0023]参阅图1所示，本发明中，在吸尘器电源与直流电机之间设置电压控制模块，本发明中，电压控制模块设置为PWM模块，其中，电源输出电压为Α，经过PWM模块处理后的直流电机输入电压为u2,电源输出电压U:需要大于直流电机输入电压为U2,即通过PWM模块将电机工作电压保持在一个相对于电源稍低的电压下，所述U2为直流电机最大效率点的工作电压，所述电源可以设置为电池包或者是已将交流电转换为直流电的电源；当吸尘器接附件放置于地毯或地板上吸尘时，或在长时间使用后由于尘袋或者尘杯里面的灰尘越来越多造成不同程度的堵塞时，由于电机输入电压U2 = Ce Φ n+Ia (Ra+Rc)，本发明吸尘器在电机与PWM模块之间设置采集模块以采集电机电流IM的数据，本发明中使用单片机为采集模块，当IM下降时，由于电机功率P = U2IM，为了提高转速来提高整机真空度就只能提高电机输入电压U2，单片机将检测结果反馈给PWM模块以提升U2的值，当U2提升时，由于la (Ra+Rc)的值要远远小于&Φη的值，由于Ce为电机结构常数且主磁通量Φ未发生变化，所以电机转速η会得到提升。此时电机的功率Ρ会保持在一个稳定的值，以保证吸尘器的工作效率。
[0024]同样，在使用交流电机时，同样可以使用上述原理实现交流电机功率补偿，仅需将电压控制模块设置为调制电路，即可实现交流电机的电压控制调节。
[0025]本发明在吸尘器的控制电路中设置电机电流采集模块，且增加电机电压控制模块，当电机电流下降时，提高吸尘器的电机的输入电压，从而提高电机的转速，进而提升吸尘器的真空度，实现电机的功率补偿，使得吸尘器仍具有强劲的吸力。
[0026]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种电机的控制电路，其特征在于:包括电源、电压控制模块及电机，所述电压控制模块设置于电源与电机之间，所述电源输出电压为经过电压控制模块之后转化为电机输入电压，所述电压控制模块可调整电机输入电压，以保持电机的功率维持在一个恒定的值。2.如权利要求1所述的电机的控制电路，其特征在于:所述电机输入电压小于电源输出电压。3.如权利要求1所述的电机的控制电路，其特征在于:所述电机输入电压为电机的最大效率点的工作电压。4.如权利要求1所述的电机的控制电路，其特征在于:所述电机与电压控制模块之间设有侦测电机电流的采集模块，所述单片机将电机的电流变化反馈给电压控制模块。5.如权利要求1所述的电机的控制电路，其特征在于:当电机电流下降时，电机输入电压上升。6.如权利要求1所述的电机的控制电路，其特征在于:所述电源为电池、经过转换后直流电源或家用交流电源。7.如权利要求1所述的电机的控制电路，其特征在于:所述电机为直流电机，所述电压控制模块为PWM模块。8.如权利要求1所述的电机的控制电路，其特征在于:所述电机为交流电机，所述电压控制模块为调制电路。9.一种吸尘器，其特征在于:具有如权利要求1中所述的电机的控制电路。10.如权利要求9所述的吸尘器，其特征在于:所述控制电路增加电机的输入电压，以提高电机的转速，从而保证吸尘器的真空度。
【专利摘要】本发明公开了一种吸尘器电机的控制电路，其包括电源、电压控制模块及电机，所述电机可为直流或交流电机，所述电压控制模块设置于电源与电机之间，所述电源输出电压为经过电压控制模块之后转化为电机输入电压，所述电压控制模块可调整电机输入电压，以保持电机的功率维持在一个恒定的值。吸尘器的控制电路中设置电压控制模块，当吸尘器进风口堵小时，负载减少，导致电流减小，此时，电压控制模块提升电机的输入电压，从而提高电机的转速，进而提升吸尘器的真空度，实现电机的功率补偿，使得吸尘器仍具有强劲的吸力。
【IPC分类】H02P29/00
【公开号】CN105450144
【申请号】CN201410416147
【发明人】倪祖根
【申请人】莱克电气股份有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年8月22日