一种家用电器的无刷电机的控制方法与流程

本技术涉及家用电器，特别涉及一种家用电器的无刷电机的控制方法。

背景技术：

1、无刷电机目前已经在豆浆机、料理机等家用厨房电器以及一些家用清洁设备(比如：洗地机、吸尘器、除螨仪)中被广泛应用。目前，家用食品加工机以及家用清洁设备的工作性能都在不断提升，如豆浆机、破壁料理机可以达到无渣、免虑、破壁等效果；家用洗地机、吸尘器等需要达到大吸力，以便将更多更大的污物或污液除净。而且人们还期望家用食品加工机或家用清洁设备也能够处理一般食物的粉碎或一般较轻污染的处理，要达到这样的效果，家用食品加工机或家用清洁设备都设置了较多功能以供用户使用方便，因此对于无刷电机的转速或功率要求也在不断提升，稳定高效工作的区段也不断在增加，随着这种转速范围或功率的提升所带来的是越来越大的噪声污染。除此之外，无刷电机安装在家用食品加工机或者家用清洁设备上，无刷电机以某一转速旋转工作时会发出一定频率的噪音，正常情况下，我们都是将无刷电机的噪音控制在家用电器对于噪声标准的要求的合理范围内，以避免机器在工作时给顾客带来困扰，但是在无刷电机安装在机器上，无刷电机以某一区段的工作转速运动时的固有频率正好与机器上的其他结构的固有频率相同或相近，从而导致家用食品加工机或者家用清洁设备产生共振，给客户带来较大噪音困扰。我们把引起家用食品加工机或者家用清洁设备产生共振的频率区段称之为共振频率，对应的发生共振的转速范围称之为共振转速，随着家用食品加工机或家用清洁设备的发展，对于他们的功能要求越来越多，因此要求无刷电机能够具有越来越多的稳定高效工作的区段，则无刷电机在某个区段工作时产生共振频率的几率就有所增加，共振会导致无刷电机及安装有无刷电机的家用食品加工机或家用清洁设备出现明显异响，从而进一步加大了噪音对于人们干扰，导致用户使用体验变差，而且长期处在高强度的噪音环境下会严重影响人的健康，轻则使人注意力不集中，重则损害人的听力。所以降噪问题也成为了家用食品加工机和家用清洁设备研发与设计过程中的重中之重。

2、为解决这一问题，行业中都是在家用食品加工机或家用清洁设备中设置有振动检测模块，在无刷电机工作过程中，根据预设的读取周期读取振动检测模块的检测数据，并根据检测数据获取食品加工机的振动加速度；对获取的振动加速度进行计算并获取计算值；将该计算值与相应的预设阈值相比较；当该计算值大于或等于预设阈值时，降低无刷电机的转速这样的技术方案来解决噪音大问题。或者，在家用食品加工机或家用清洁设备上或者无刷电机外围设置隔音装置，比如隔音罩、隔音棉等相关措施，但是这些措施虽然能够解决无刷电机自身转速高引起的噪音大的问题，但是对于由于共振问题引起的机器噪音仍然效果不大。另外行业技术人员还给出了先测试出无刷电机安装在相应的家用食品加工机或家用清洁设备上的共振转速范围和共振频率范围，在相应的家用食品加工机或家用清洁设备的功能使用过程中进行规避，将让无刷电机采用在共振频率区段外的频率运行的技术方案。然而，这会导致整机的功能较少，或者一部分功能无法实现；或者，为了达到整机的性能满足家用食品加工机或家用清洁设备的噪音标准要求，就要牺牲一部分功能，如果满足整机在全频率范围内都能工作，则使得机器某些共振区段工作时噪音性能较差，甚至对顾客产生干扰，严重的导致机器无法正常使用。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种家用电器的无刷电机的控制方法，用于解决无刷电机在共振频率所对应挡位工作时噪音大的问题。

2、一方面，本技术提供了一种家用电器的无刷电机的控制方法，包括：

3、获取启动信号，控制无刷电机启动工作，并确定所述启动信号指示的无刷电机的目标挡位；

4、判断所述目标挡位内无刷电机是否位于共振频率区间；

5、如果是，控制无刷电机提升至预设挡位后，下降至所述目标挡位；其中，所述预设挡位下无刷电机的工作噪音小于无刷电机在所述共振频率区间的噪音；或者，所述预设挡位内无刷电机的工作转速大于无刷电机在所述共振频率区间的转速。

6、在一实施例中，所述控制无刷电机提升至预设挡位后，下降至所述目标挡位，包括：

7、控制无刷电机提升至预设挡位后，工作时长达到预设工作时长；

8、控制无刷电机下降至所述目标挡位。

9、在一实施例中，所述预设工作时长的取值范围在1秒至3秒之间。

10、在一实施例中，所述目标挡位包括目标转速，所述预设挡位包括预设转速，所述预设转速与共振转速的最大值的比值在110％到130％之间，所述共振转速的最大值为无刷电机在所述共振频率区间的最大转速。

11、在一实施例中，所述控制无刷电机提升至预设挡位后，下降至所述目标挡位，包括：

12、在电压不变的情况下，控制无刷电机的占空比提升至预设占空比后，下降至目标占空比；其中，所述预设占空比对应于所述预设转速，所述目标占空比对应于所述目标转速。

13、在一实施例中，所述预设占空比的取值范围在30％到35％之间。

14、在一实施例中，家用电器的电源为交流电，所述目标挡位包括目标电压，所述预设挡位包括预设电压；

15、所述控制无刷电机提升至预设挡位后，下降至所述目标挡位，包括：

16、在占空比不变的情况下，控制无刷电机的电压提升至预设电压后，下降至目标电压；其中，所述预设电压对应于所述预设转速，所述目标电压对应于所述目标转速。

17、在一实施例中，家用电器内设置标志位，所述控制无刷电机提升至预设挡位后，下降至所述目标挡位，包括：

18、当所述目标挡位内无刷电机处于所述共振频率区间时，将所述标志位设为待调整标志；其中，所述目标挡位为无刷电机在启动后首次处于所述共振频率区间的挡位；

19、控制无刷电机提升至所述预设挡位后，判断无刷电机在预设挡位的工作时长是否达到所述预设工作时长；

20、当所述工作时长达到所述预设工作时长时，将所述标志位设为已调整标志，并控制无刷电机下降至所述目标挡位。

21、在一实施例中，所述方法还包括：

22、获取挡位切换信号，并检查所述标志位是否为已调整标志；

23、如果所述标志位为已调整标志，控制所述无刷电机切换至所述挡位切换信号指示的待切换挡位。

24、在一实施例中，所述方法还包括：

25、如果所述标志位为待调整标志，将所述待切换挡位作为目标挡位，返回所述判断所述目标挡位内无刷电机是否位于共振频率区间的步骤。

26、本技术方案，具有如下技术效果：

27、1、本方案通过先判断目标挡位内无刷电机是否位于共振频率区间；

28、如果是，控制无刷电机提升至预设挡位后，下降至目标挡位；其中，预设挡位下无刷电机的工作噪音小于无刷电机在共振频率区间的噪音；或者，预设挡位内无刷电机的工作转速大于无刷电机在共振频率区间的转速。这样的技术方案，避开了无刷电机在目标挡位时出现共振的问题，同时又能将无刷电机的噪音或转速切换到在不出现共振的情况下再在该目标挡位正常工作的状态。因此，无刷电机可以在不出现共振的情况下，切换到共振频率区间对应的挡位进行工作，在家用电器使用过程中无需规避共振频率，充分实现了整机功能且避免牺牲整机性能或使用体验，同时，无需改进整机结构，即巧妙解决了由于共振引起的噪音问题，而且没有资源的浪费，实现了整机可以在较多工作区段稳定工作，效率高，功能多，使得家用食品加工机或家用清洁设备更加智能和方便，从而满足更多场合的需求。

29、2、在控制无刷电机提升至预设挡位后，在工作时长达到预设工作时长后控制无刷电机下降至目标挡位，使得无刷电机在预设挡位时达到最高转速，能够保证更可靠地规避共振频率出现的几率，从而确保无刷电机在挡位下降时不会出现共振。此外，预设工作时长的取值范围在1秒到3秒之间，减少无刷电机出现共振频率的时长，从而大大减少共振频率出现的几率，可以在保证无刷电机在预设挡位充分提速后降速，并保证无刷电机的挡位可以快速切换。

30、3、通过控制转速的方式可以很好地实现无刷电机切换挡位，方法更加简单易操作。

31、4、在无刷电机的电压不变的情况下，可以通过调整无刷电机的占空比来调整无刷电机的转速，这种调节更容易，而且更加快速，尤其是对于无刷直流电机来说控制更加可靠快速便捷，可以实现无级调速。并且，预设占空比的取值范围在30％到35％之间，可以确保无刷电机的占空比达到预设占空比之后，工作挡位可以快速提升到预设挡位。

32、5、在无刷电机的占空比不变，且电压可以调整的情况下，可以通过调整无刷电机的电压来调整无刷电机的转速，这种控制对于交流无刷电机的控制更加容易和快速。

33、6、通过标志位可以确保无刷电机能够在预设挡位工作至预设工作时长，并在切换挡位时，依据当前的标志位进行适应性控制，从而在挡位切换的过程中，在确保流程便捷性的前提下避免无刷电机出现共振。