无刷直流电机的控制方法、料理机及存储介质与流程

本发明涉及料理机技术领域，尤其涉及无刷直流电机的控制方法、料理机及存储介质。

背景技术：

料理机是集打豆浆、磨干粉、榨果汁、打肉馅、刨冰等功能于一身，用于制作果汁、豆浆、果酱、干粉、刨冰、肉馅等多种食品的家用电器，是榨汁机变得比较多元化后的产物。料理机能够将食物的细胞壁打破，使食物中的各种营养素更利于人体吸收。

传统的料理机一般使用有刷串激电机驱动，有刷串激电机存在振动大、噪音大、寿命短的缺陷。目前市面上有一种使用无刷直流电机的料理机，可以有效解决有刷串激电机存在的振动大，噪音大，寿命短的缺陷，然而，由于受体积与成本限制，目前料理机上所使用的无刷直流电机一般功率较小，启动扭矩较低，这导致料理机在启动时刀具很容易被卡住，进而导致无刷直流电机发生堵转，影响了料理机的正常运行。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种无刷直流电机的控制方法、料理机及存储介质，旨在解决现有的无刷直流电机容易发生堵转的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种无刷直流电机的控制方法，所述方法包括如下步骤：

在所述无刷直流电机朝预设方向进行转动的过程中，检测所述无刷直流电机是否发生堵转；

若检测到所述无刷直流电机发生堵转，则控制所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度；

当所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度后，控制所述无刷直流电机朝所述预设方向开始转动。

优选地，所述在所述无刷直流电机朝预设方向进行转动的过程中，检测所述无刷直流电机是否发生堵转的步骤包括：

在所述无刷直流电机朝预设方向开始转动第一预设时长时，获取所述无刷直流电机的当前转速；

判断所述当前转速是否大于或等于预设的第一转速；

若所述当前转速小于所述第一转速，则判定所述无刷直流电机发生堵转。

优选地，所述判断所述当前转速是否大于或等于预设的第一转速的步骤之后，还包括：

若所述当前转速大于或等于所述第一转速，则检测所述无刷直流电机的三路霍尔信号的跳变情况，判断所述三路霍尔信号中是否存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变；

若所述三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变，则判定所述无刷直流电机发生堵转。

优选地，所述检测所述无刷直流电机的三路霍尔信号的跳变情况，判断所述三路霍尔信号中是否存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变的步骤包括：

启用三个计时器对所述无刷直流电机的三路霍尔信号对应进行计时，在计时过程中，若检测到所述三路霍尔信号中的任一路霍尔信号发生跳变，则控制该路霍尔信号对应的计时器从零开始重新计时；

分别获取所述三个计时器的计时时长，判断所述计时时长是否大于第二预设时长；

若所述三个计时器中存在至少一个计时器的计时时长大于第二预设时长，则判定所述三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变。

优选地，所述在所述无刷直流电机朝预设方向进行转动的过程中，检测所述无刷直流电机是否发生堵转的步骤之后，还包括：

若检测到所述无刷直流电机未发生堵转，则控制所述无刷直流电机切入速度闭环模式运行，所述速度闭环模式下，所述无刷直流电机的转速保持不变。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种料理机，所述料理机包括无刷直流电机和主控制器，其中，

所述无刷直流电机与搅拌刀具连接，用于驱动所述搅拌刀具旋转；

所述主控制器，用于在所述无刷直流电机朝预设方向进行转动的过程中，检测所述无刷直流电机是否发生堵转；若检测到所述无刷直流电机发生堵转，则控制所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度；当所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度后，控制所述无刷直流电机朝所述预设方向开始转动。

优选地，所述主控制器，还用于在所述无刷直流电机朝预设方向开始转动第一预设时长时，获取所述无刷直流电机的当前转速；判断所述当前转速是否大于或等于预设的第一转速；若所述当前转速小于所述第一转速，则判定所述无刷直流电机发生堵转。

优选地，所述主控制器，还用于若所述当前转速大于或等于所述第一转速，则检测所述无刷直流电机的三路霍尔信号的跳变情况，判断所述三路霍尔信号中是否存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变；若所述三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变，则判定所述无刷直流电机发生堵转。

优选地，所述主控制器，还用于启用三个计时器对所述无刷直流电机的三路霍尔信号对应进行计时，在计时过程中，若检测到所述三路霍尔信号中的任一路霍尔信号发生跳变，则控制该路霍尔信号对应的计时器从零开始重新计时；分别获取所述三个计时器的计时时长，判断所述计时时长是否大于第二预设时长；若所述三个计时器中存在至少一个计时器的计时时长大于第二预设时长，则判定所述三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变。

优选地，所述主控制器，还用于若检测到所述无刷直流电机未发生堵转，则控制所述无刷直流电机切入速度闭环模式运行，所述速度闭环模式下，所述无刷直流电机的转速保持不变

优选地，所述料理机还包括母线电压电流采样模块、相电压电流采样模块和逆变器，其中，

所述母线电压电流采样模块，用于采集所述无刷直流电机的母线电压和母线电流；

所述相电压电流采样模块，用于采集所述无刷直流电机的相电压和相电流；

所述主控制器，还用于当所述无刷直流电机切入速度闭环模式时，获取所述母线电压电流采样模块采集到的所述母线电压和母线电流，以及所述相电压电流采样模块采集到的所述相电压和相电流；根据所述母线电压、母线电流、相电压和相电流计算所述无刷直流电机的当前转子位置，根据所述当前转子位置控制所述逆变器输出对应的交流电压电流以驱动所述无刷直流电机运行。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有无刷直流电机的控制程序，所述无刷直流电机的控制程序被处理器执行时实现如上所述的无刷直流电机的控制方法的步骤。

本发明在所述无刷直流电机朝预设方向进行转动的过程中，检测所述无刷直流电机是否发生堵转；若检测到所述无刷直流电机发生堵转，则控制所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度；当所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度后，控制所述无刷直流电机朝所述预设方向开始转动。由于无刷直流电机的堵转一般是由于其所驱动的刀具被卡住造成的，因此本发明通过在无刷直流电机发生堵转时，控制无刷直流电机反转，从而能够驱动刀具反转，使刀具不被卡住，从而解决了现有的无刷直流电机容易发生堵转的技术问题。

附图说明

图1为本发明无刷直流电机的控制方法第一实施例的流程示意图；

图2为图1中步骤s10的细化步骤示意图；

图3为本发明料理机第二实施例中料理机的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种无刷直流电机的控制方法。

参照图1，图1为本发明无刷直流电机的控制方法第一实施例的流程示意图，所述方法包括：

步骤s10，在所述无刷直流电机朝预设方向进行转动的过程中，检测所述无刷直流电机是否发生堵转；

本实施例中，无刷直流电机是指一种用电子换向的小功率直流电动机，又称无换向器电动机、无整流子直流电动机，其在结构上相当于一台反装式直流电动机，它的电枢放置在定子上，转子为永磁体。

本实施例无刷直流电机的控制方法可以应用于安装有无刷直流电机的料理机，其中无刷直流电机与搅拌刀具连接，用于驱动搅拌刀具搅拌及打碎食物。本实施例中，在无刷直流电机朝预设方向进行转动的过程中，检测该无刷直流电机是否发生堵转，其中，预设方向可以是顺时针，也可以是逆时针，检测无刷直流电机是否发生堵转，可以是实时检测，也可以是按照预设的频率检测，具体实施时可灵活设置。

作为一种实施方式，参照图2，图2为图1中步骤s10的细化步骤示意图，上述步骤s10可以进一步包括：

步骤s11，在所述无刷直流电机朝预设方向开始转动第一预设时长时，获取所述无刷直流电机的当前转速；

步骤s12，判断所述当前转速是否大于或等于预设的第一转速；

若所述当前转速小于所述第一转速，则执行步骤s13，判定所述无刷直流电机发生堵转。

具体地，由于料理机上的无刷直流电机在启动时最容易发生堵转，为检测无刷直流电机在启动阶段是否发生堵转，在无刷直流电机朝预设方向开始转动时，可以启用一定时器进行计时，当该定时器的计时时长达到第一预设时长时，获取无刷直流电机的当前转速，其中，第一预设时长为预设的无刷直流电机自启动后最容易发生堵转的时长，比如可以设置为5s，10s等；然后，判断该当前转速是否大于或等于预设的第一转速，该第一转速代表预设时长内无刷直流电机在正常情况下所应该达到的转速，具体实施时可灵活设置；若当前转速小于该预设的第一转速，则可以判定无刷直流电机发生了堵转。

进一步地，上述步骤s12之后，还可以包括：若所述当前转速大于或等于所述第一转速，则检测所述无刷直流电机的三路霍尔信号的跳变情况，判断所述三路霍尔信号中是否存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变；若所述三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变，则判定所述无刷直流电机发生堵转。

若当前转速大于或等于第一转速，说明无刷直流电机在启动阶段并未发生堵转，此时可以进一步检测无刷直流电机的三路霍尔信号的跳变情况。

本实施例中，霍尔信号指无刷直流电机的转子位置信号，无刷直流电机用转子位置信号(霍尔信号)来控制逆变器换相，这就要求霍尔信号与定子三相绕组有正确的对应关系。当无刷直流电机发生堵转时，其三路霍尔信号中至少将存在一路霍尔信号不会按照预设频率发生跳变，因此，当检测到三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变时，可以判定所述无刷直流电机发生堵转。

进一步地，上述判断所述三路霍尔信号中是否存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变的步骤可以包括：启用三个计时器对所述无刷直流电机的三路霍尔信号对应进行计时，在计时过程中，若检测到所述三路霍尔信号中的任一路霍尔信号发生跳变，则控制该路霍尔信号对应的计时器从零开始重新计时；分别获取所述三个计时器的计时时长，判断所述计时时长是否大于第二预设时长；若所述三个计时器中存在至少一个计时器的计时时长大于第二预设时长，则判定所述三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变。

比如，无刷直流电机有三路霍尔信号a、b、c，则启用三个计时器t1、t2、t3对应计时，以t1为例，在t1计时过程中，若检测到a路霍尔信号发生跳变，则控制t1置零并重新开始计时，如果电机为两极电机，则霍尔信号a在电机每转过180度就会进行一次跳变，电机转动一圈霍尔信号a就会发生两次信号跳变，若规定电机转动速度低于1转/秒为堵转，则霍尔信号a每秒钟需至少发生两次跳变，即t1的计时时长不会超过0.5秒，若t1的即计时时长如果超过0.5秒，则电机转速低于1转/秒，此时可以判定电机发生了堵转。

为了防止由于电机在60度内抖动，造成某一个霍尔信号高频率跳变而电机却未转动，从而造成误判断，可以对三路霍尔信号进行检测，只要检测到其中某一个对应计时器的计时时长大于第二预设时长，则可以判定为堵转。具体地，主控制器分别获取t1、t2、t3的计时时长，并将t1、t2、t3分别与第二预设时长进行比较，若t1、t2、t3中任一计时器的计时时长大于第二预设时长，则可以判定三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变，电机发生了堵转，其中，第二预设时长可以根据预设的堵转转速灵活设置，预设的堵转转速越低，第二预设时长越长。

若检测到所述无刷直流电机发生堵转，则执行步骤s20，控制所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度；

在本实施例中，若检测到无刷直流电机发生堵转，则控制该无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度，其中，预设角度可以灵活设置。

反之，若未检测到所述无刷直流电机发生堵转，则可以控制该无刷直流电机切入速度闭环模式运行，速度闭环模式下，该无刷直流电机的转速保持不变，如此有利于提高料理机的食物粉碎效率。

步骤s30，当所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度后，控制所述无刷直流电机朝所述预设方向开始转动。

具体地，当预设方向为顺时针时，若检测到无刷直流电机发生堵转，则控制其朝逆时针方向转动预设角度后，再控制其顺时针转动；当预设方向为逆时针时，若检测到无刷直流电机发生堵转，则控制其朝顺时针方向转动预设角度后，再控制其逆时针转动。

由于无刷直流电机的堵转一般是由于其所驱动的刀具被卡住造成的，因此本实施例通过在无刷直流电机发生堵转时，控制无刷直流电机反转，从而能够驱动刀具反转，使刀具不被卡住，从而解决了现有的无刷直流电机容易发生堵转的技术问题。

本发明还提供一种料理机。

在本发明料理机第一实施例中，该料理机包括无刷直流电机和主控制器，其中：

所述无刷直流电机与搅拌刀具连接，用于驱动所述搅拌刀具旋转；

所述主控制器，用于在所述无刷直流电机朝预设方向进行转动的过程中，检测所述无刷直流电机是否发生堵转；若检测到所述无刷直流电机发生堵转，则控制所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度；当所述无刷直流电机朝与所述预设方向相反的方向转动预设角度后，控制所述无刷直流电机朝所述预设方向开始转动。

进一步地，所述主控制器，还用于在所述无刷直流电机朝预设方向开始转动第一预设时长时，获取所述无刷直流电机的当前转速；判断所述当前转速是否大于或等于预设的第一转速；若所述当前转速小于所述第一转速，则判定所述无刷直流电机发生堵转。

进一步地，所述主控制器，还用于若所述当前转速大于或等于所述第一转速，则检测所述无刷直流电机的三路霍尔信号的跳变情况，判断所述三路霍尔信号中是否存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变；若所述三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变，则判定所述无刷直流电机发生堵转。

进一步地，所述主控制器，还用于启用三个计时器对所述无刷直流电机的三路霍尔信号对应进行计时，在计时过程中，若检测到所述三路霍尔信号中的任一路霍尔信号发生跳变，则控制该路霍尔信号对应的计时器从零开始重新计时；分别获取所述三个计时器的计时时长，判断所述计时时长是否大于第二预设时长；若所述三个计时器中存在至少一个计时器的计时时长大于第二预设时长，则判定所述三路霍尔信号中存在至少一路霍尔信号在第二预设时长内未发生跳变。

进一步地，所述主控制器，还用于若检测到所述无刷直流电机未发生堵转，则控制所述无刷直流电机切入速度闭环模式运行，所述速度闭环模式下，所述无刷直流电机的转速保持不变。

上述主控制器所执行的操作可以参照本发明无刷直流电机的控制方法实施例，此处不再赘述。

进一步地，基于本发明料理机第一实施例，提出本发明料理机第二实施例。

参照图3，图3为本发明料理机第二实施例中料理机的结构示意图，除无刷直流电机和主控制器外，该料理机还可以包括：母线电压电流采样模块、相电压电流采样模块和逆变器，其中母线电压电流采样模块、相电压电流采样模块和逆变器分别与所述无刷直流电机和所述主控制器连接；

所述母线电压电流采样模块，用于采集所述无刷直流电机的母线电压和母线电流；

所述相电压电流采样模块，用于采集所述无刷直流电机的相电压和相电流；

所述主控制器，还用于当所述无刷直流电机切入速度闭环模式时，获取所述母线电压电流采样模块采集到的所述母线电压和母线电流，以及所述相电压电流采样模块采集到的所述相电压和相电流；根据所述母线电压、母线电流、相电压和相电流计算所述无刷直流电机的当前转子位置，根据所述当前转子位置控制所述逆变器输出对应的交流电压电流以驱动所述无刷直流电机运行。

在本实施例中，为实现速度闭环控制，在无刷直流电机运行过程中，主控制器可以获取母线电压电流采样模块采集到的无刷直流电机的母线电压和母线电流，以及相电压电流采样模块采集到的无刷直流电机的相电压和相电流，然后根据该母线电压、母线电流、相电压和相电流计算无刷直流电机的当前转子位置，进而根据该当前转子位置控制逆变器输出对应的交流电压电流以驱动无刷直流电机运行，由此形成一个闭环控制回路，使得无刷直流电机的转速保持不变。

进一步地，本实施例料理机还可以包括加热管、散热风扇和温度传感器，其中加热管用于对食物进行加热，散热风扇用于系统散热，主控制器还可以用于采用丢波的方式对加热管进行调功控制，以及获取温度传感器采集到的系统温度以根据该系统温度控制散热风扇的开关、运行速度，如根据系统温度的不同控制散热风扇以不同的转速运行。此外，主控制器还可以对电机的运行状态进行监测，当发生异常情况时对系统进行保护，包括过流保护、过欠压保护、堵转保护、缺相保护、过温保护等。

进一步地，本实施例料理机还可以包括用户面板，该用户面板和主控制器之间通过通信接口进行通信，该通信接口采用隔离设计，使用uart(universalasynchronousreceiver/transmitter，通用异步收发传输器)通信，通信波特率范围可以为1200bps-115200bps。

本发明还提供一种存储介质。

本发明存储介质上存储有无刷直流电机的控制程序，所述无刷直流电机的控制程序被处理器执行时实现如上所述的无刷直流电机的控制方法的步骤。

其中，在所述处理器上运行的无刷直流电机的控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明无刷直流电机的控制方法实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。