[发明专利]串激式电机的转速检测与控制装置及其转速检测计算方法

说明书

本申请涉及一种串激式电机的转速检测与控制装置及其转速检测计算方法，属于电机控制设备的领域，其包括用于串联电机为电机供电的供电回路，还包括电流检测模块，电连接于供电回路，用于检测电机换相电流信号；放大与整形模块，电连接于电流检测模块，用于换相电流信号的放大、整形处理；处理模块，用于接收放大与整形模块的信号并计算电机的转速；处理模块与电机之间设有转速控制模块，转速控制模块用于接收并响应处理模块的控制信号，对电机的转速进行调整。本申请具有无需借助霍尔元件即可实现电机转速检测的效果。

技术领域

本申请涉及电机控制设备的领域，尤其是涉及一种串激式电机的转速检测与控制装置及其转速检测计算方法。

背景技术

串激式电机的定子有凸极铁芯和励磁绕组组成，转子由隐极铁芯、电枢绕组、换相器及转轴等组成。串激式电机被应用于家用电器中，例如作为破壁机、绞肉机、和面机、豆浆机以及打蛋器等小家电的动力源，串激式电机受其自身机械特性的影响，电机工作在轻载即搅拌的食材少、软的时候会有较高的转速，而过高的转速对设备使用效果的提升并没有太大的增益，反而会造成噪音过大，搅拌溢出等不良影响，因此串激式电机一般需要在调速控制电路的控制下工作，调速控制电路基于对电机转速的检测结果对电机转速进行调整，使得电机转速稳定在特定所需的范围值内。

目前，市面上电机转速检测的方式多采用霍尔传感器，利用霍尔传感器感应转子磁场变化，再换算成电机转速，如专利公告号为CN210297474U的中国实用新型专利所公开的一种测试效果好的食品加工机，其包括主机、加工腔、设于所述主机内的电机和控制板，设于所述加工腔内的粉碎刀，所述电机包括转子和套设于所述转子外部的定子，所述转子上设有产生变换磁场信号的磁环，所述食品加工机好包括与所述控制板电连接用于感应磁场变化信号的霍尔元件，所述霍尔元件水平平行所述磁环设置。

上述方案中食品加工机通过准确检测电机旋转的的速度从而能够通过控制板调节实现对转速的闭环控制，从而能够避免物料少时转速过快而产生的噪音问题。针对上述中的相关技术，发明人认为通过设置霍尔元件和磁环作为转速检测的元件，需要在电机预留霍尔元件的安装位置，增加了电机的装配难度，提高了安装成本。

发明内容

为了解决利用霍尔元件测速时电机的装配问题，本申请提供一种串激式电机的转速检测与控制装置及其转速检测计算方法。

第一方面，本申请提供的一种串激式电机的转速检测与控制装置采用如下的技术方案：

一种串激式电机的转速检测与控制装置，包括用于串联电机为电机供电的供电回路，还包括

电流检测模块，电连接于供电回路，用于检测电机换相电流信号；

放大与整形模块，电连接于电流检测模块，用于换相电流信号的放大、整形处理；

处理模块，用于接收放大与整形模块的信号并计算电机的转速；

所述处理模块与电机之间设有转速控制模块，所述转速控制模块用于接收并响应处理模块的控制信号，对电机的转速进行调整。

通过采用上述技术方案，电机在工作时，电机的电刷需要不同地换相，利用电流检测模块检测电机在换相瞬间产生的电流变化并进行检测并记录，通过放大与整形模块对电流检测模块输出的电流信号进行放大并整形处理生成换相信号，处理模块根据换相信号的变化周期、电机的电刷与换相器的数量计算出电机的转速，实现无需借助霍尔元件即可实现电机转速检测的效果。

优选地，所述电流检测模块包括与电机串联设置的电流采样器和电连接于电流采样器上的高通滤波电路，所述高通滤波电路包括串联设置的第一电容和第一电阻，第一电容为无极性电容。

通过采用上述技术方案，通过设置电流采样器对电机电流进行检测，通过高通滤波滤除电流信号中的低频成分，实现高频电流与电刷电流脉动同步，从而使得换相的交越电流信号被相对明显地分离出来。