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风机转速检测装置和电磁炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种风机转速检测装置和一种电磁炉，其中，风机转速检测装置包括：检测电路，连接至风机线圈，检测所述风机线圈上流过的交流电的频率，根据所述频率计算出风机转速，其中，所述风机线圈上的交流电为来自风机控制器的交流电，以改变所述风机线圈的励磁方向。本实用新型提供了一种新的检测风机转速的方式，通过检测风机线圈上的交变电压的变化频率来计算风机的转速，解决了堵转以及转速低无法检测的问题。
【专利说明】风机转速检测装置和电磁炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电磁炉【技术领域】，具体而言，涉及一种风机转速检测装置、具有该风机转速检测装置的电磁炉。
【背景技术】
[0002]电磁炉的散热风机对于电磁炉的安全性能起到非常重要的作用，可避免电磁炉的炸机问题，但是散热风机有可能堵转，这这种情况下一般靠人观测，无法诊断出是否堵转。相关的解决方法有检测风机的电流来对风机的转速进行检测，但是还是无法检测出风机的转速低的问题。
[0003]因此，需要一种新的风机转速的检测技术，能够准确、快速地检测出风机的转速，快速诊断出风机堵转以及转速低的问题。
实用新型内容
[0004]本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种风机转速检测装置，能够快速、准确地检测出风机的转速。
[0006]本实用新型的又一个目的在于提出了 一种电磁炉。
[0007]为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提出了一种风机转速检测装置，包括:检测电路，连接至风机线圈，检测所述风机线圈上流过的交流电的频率，根据所述频率计算出风机转速，其中，所述风机线圈上的交流电为来自风机控制器的交流电，以改变所述风机线圈的励磁方向。
[0008]为了使风机旋转，需改变风机线圈的励磁方向，而改变风机线圈的励磁方向，需向风机线圈输出电压交替变换的交流电，而该交流电的频率是由驱动风机的风机控制器确定的。因此通过检测风机线圈上的交流电的频率就可以间接的确定风机的转速，当线圈上的电压换相的频率变低时，说明风机的转速变慢，当线圈上的电压换相的频率变高时，说明风机的转速变块。由于根据交流电的频率能够计算出风机的转速，因此当交流电的频率很低时，说明风机的转速很慢，就能够诊断出风机低转速的问题。
[0009]根据本实用新型的一个实施例，所述检测电路包括:稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接至所述风机线圈的一端，正极连接至所述开关电路；开关电路，连接至脉冲计数器，在所述稳压二极管导通时，所述开关电路被导通，在所述稳压二极管被截止时，所述开关电路被断开；上拉电阻，所述上拉电阻的一端接收直流电压，所述上拉电阻的另一端连接至所述开关电路，为所述开关电路提供电平；所述脉冲计数器，检测所述开关电路的输出电压的变化频率。
[0010]当风机线圈一端的电压高于稳压二极管的稳压值时，该稳压二极管被击穿，使开关电路导通，在脉冲计数器的检测口处输出一个低电平。当风机线圈一端的电压低于稳压二极管的稳压值时，该稳压二极管截止，开关电路关闭，在脉冲计数器的检测口处输出一个高电平。通过这样的工作机制，脉冲计数器对高电平脉冲进行计数，能够确定风机线圈的交流电的频率。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述检测电路还可以包括:限流电路，设置于所述稳压二极管的负极与所述风机线圈的一端之间。
[0012]为了保护稳压二极管，在稳压二极管的负极处连接一个限流电路。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述限流电路为电阻。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，所述开关电路为三极管。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述三极管的基极连接至所述稳压二极管的正极，集电极连接至所述脉冲计数器和所述上拉电阻，发射极接地。
[0016]当线圈的一端的电压高于稳压二极管的稳压值时，该稳压二极管被击穿，为三极管的基极提供电流，使三极管导通，经三极管的放大之后，在三极管的集电极输出一个高电平，脉冲计数器连接至三极管的集电极，对高电平脉冲进行计数。当线圈的一端的电压低于稳压二极管的稳压值时，该稳压二极管截止，三极管关闭，在该三极管的基电极处是一个低电平。通过这样的工作机制，能够确定线圈的交流电的频率。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述开关电路为场效应晶体管。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，所述风机控制器包括霍尔传感器，检测风机上的永久磁铁在所述霍尔传感器的所在位置上的磁极极性，根据所述磁极极性确定加载在所述风机线圈两端的电压的极性。
[0019]根据本实用新型的第二方面的实施例，还提供了一种电磁炉，包括如上述技术方案中所述的风机转速检测装置。
[0020]本实用新型的技术方案采用单片机对风机交变脉冲进行实时检测来确定风机的转速，从而解决了风机堵转和风机转速低无法诊断的问题。
[0021 ] 更进一步的，所述电磁炉还包括控制器MCU，所述风机转速检测装置中的上拉电阻和脉冲计数器集成在所述控制器MCU内。该控制器是控制电磁炉运行的处理器。
[0022]由于本实用新型的风机转速检测装置能够快速、准确地检测出风机的转速，故采用该风机转速检测装置的电磁炉也能够准确、快速的诊断出风机的堵转问题以及转速低问题，避免电磁炉炸机。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1示出了根据本实用新型的一个实施例的风机转速检测装置的示意图；
[0024]图2示出了根据本实用新型的另一实施例的风机转速检测装置的示意图；
[0025]图3示出了根据本实用新型的实施例的无刷电机的磁极以及转子的示意图。
【具体实施方式】
[0026]为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。
[0028]图1示出了根据本实用新型的一个实施例的风机转速检测装置的示意图。
[0029]如图1所示，根据本实用新型的实施例的风机转速检测装置，包括:检测电路104，连接至风机线圈106，检测风机线圈106上流过的交流电的频率，根据所述频率计算出风机转速，其中，风机线圈106上的交流电为来自风机控制器的交流电，以改变所述风机线圈的励磁方向。
[0030]为了使风机旋转，需改变风机线圈的励磁方向，而改变风机线圈的励磁方向，需向风机线圈106输出电压交替变换的交流电，而该交流电的频率是由驱动风机的风机控制器确定的。因此通过检测风机线圈上的交流电的频率就可以间接的确定风机的转速，当线圈上的电压换相的频率变低时，说明风机的转速变慢，当线圈上的电压换相的频率变高时，说明风机的转速变块。由于根据交流电的频率能够计算出风机的转速，因此当交流电的频率很低时，说明风机的转速很慢，就能够诊断出风机低转速的问题。
[0031]图2示出了根据本实用新型的另一实施例的风机转速检测装置的示意图。
[0032]如图2所示，在图1中的检测电路104可以包括:稳压二极管1042，稳压二极管1042的负极连接至风机线圈106的一端，正极连接至开关电路1044 ;开关电路1044，连接至脉冲计数器1046，在稳压二极管1042导通时，开关电路1044被导通，在稳压二极管1042被截止时，开关电路1044被断开；上拉电阻R01，该上拉电阻ROl的一端接收直流电压，另一端连接至开关电路1044，为开关电路1044提供电平；脉冲计数器1046检测开关电路1044的输出电压的变化频率。
[0033]当风机线圈106 —端的电压高于稳压二极管1042的稳压值时,该稳压二极管1042被击穿，使开关电路1044导通，在脉冲计数器1046的检测口处输出一个低电平。当风机线圈106 —端的电压低于稳压二极管1042的稳压值时，该稳压二极管1042截止，开关电路1044关闭，在脉冲计数器1046的检测口处输出一个高电平。通过这样的工作机制，脉冲计数器1046对高电平脉冲进行计数，能够确定风机线圈的交流电的频率。
[0034]如图2所示，优选的，所述检测电路104还可以包括:限流电路202，设置于二极管106的负极与风机线圈106的一端之间。
[0035]为了保护稳压二极管，在稳压二极管1042的负极处连接一个限流电路202，该限流电路202可以为电阻。
[0036]在图2所示的实施例中，所述开关电路1044为三极管，三极管的基极连接至二极管1042的正极，集电极连接至脉冲计数器1046和上拉电阻R01，发射极接地。
[0037]当风机线圈106的一端的电压高于稳压二极管1042的稳压值时，该稳压二极管1042被击穿，为三极管的基极提供电流，使三极管导通，经三极管的放大之后，在三极管的集电极输出一个低电平。当风机线圈106的一端的电压低于稳压二极管1042的稳压值时，该稳压二极管1042截止，三极管关闭，在该三极管的基电极处是一个高电平。脉冲计数器1046连接至三极管的集电极，对三极管的集电极处的脉冲进行计数，过这样的工作机制，能够确定线圈的交流电的频率。
[0038]需说明的是，风机控制器102集成有霍尔传感器，检测风机上的永久磁铁在该霍尔传感器的所在位置上的磁极极性，霍尔传感器根据该磁极极性确定加载在风机线圈106两端的电压的极性。[0039]也就是说，在图2中，1010是脉冲计数器该单片机的脉冲数检测IO (输入接口)，定时对脉冲进行计数处理。电阻ROl为上拉电阻，为三极管QOl (即开关电路1044)的集电极提供高电平。在风机旋转时，带动其磁极旋转，使固定位置的霍尔传感器检测到其磁极的变化。当风机旋转到某个位置上时，霍尔传感器根据检测到的磁极极性确定输出给风机线圈106的电压的极性，若稳压二极管1042的负极电压大于其稳压值时，该稳压二极管被击穿，使三极管(即开关电路1044)的基极提供电流，通过三极管放大后，把1010端的电压拉低为低电平。当稳压二极管1042的负极为低压时，二极管无法流过电流，三极管QOl关闭，1010端的电压为高电平。
[0040]因此，无刷直流电机的旋转必须通过驱动芯片(即风机控制器)给风机线圈106的电压进行换相，达到改变励磁的方向。无刷直流电机驱动芯片内部集成霍尔传感器，其根据外部磁极的极性指导给确定给风机线圈106施加不同的电压相位。通过检测无刷电机的风机线圈的其中一端交流输出的方波频率来计算出无刷电机的转速。
[0041]本领域技术人员应理解，在图2中的三极管可以被替换为场效应晶体管等开关型器件，可以实现同样的功能。
[0042]在本实用新型的另一实施例中，如图3所示，可以采用霍尔位置传感器来检测风机的转速，阴影区302为分布在无刷电机中的磁极位置，磁极的对数不一定为两对，检测转速的计数与磁极的对数有关，302为转子位置，霍尔位置传感器的放置位置不唯一，只要能够检测到阴影区302的磁极极性即可。
[0043]通过检测无刷电机中的磁极极性的变化来计算风机的转速，同样能够实现快速、准确地诊断出风机的低转速以及是否发生堵转的问题。
[0044]根据本实用新型的第二方面的实施例，还提供了一种电磁炉，包括如上述技术方案中所述的风机转速检测装置。
[0045]更进一步的，所述电磁炉还可以包括控制器MCU，所述风机转速检测装置中的上拉电阻和脉冲计数器集成在所述控制器MCU内。该控制器是用于控制电磁炉运行的处理器。除此之外，也可以将开关电路1044集成在控制器内。
[0046]由于本实用新型的风机转速检测装置能够快速、准确地检测出风机的转速，故采用该风机转速检测装置的电磁炉也能够准确、快速地诊断出风机的堵转问题以及转速低问题，避免电磁炉炸机。
[0047]目前的电磁炉靠人工来检查风机旋转与否，人工检测只是暂时没有问题，但是在使用过程中可能由于某种因素造成风机停转或者转速过低，导致系统散热不好而出现炸机的现象。本实用新型的技术方案采用单片机对风机交变脉冲进行实时检测来确定风机的转速，从而解决了风机堵转和风机转速低无法诊断的问题。
[0048]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种风机转速检测装置，其特征在于，包括: 检测电路，连接至风机线圈，检测所述风机线圈上流过的交流电的频率，根据所述频率计算出风机转速，其中，所述风机线圈上的交流电为来自风机控制器的交流电，以改变所述风机线圈的励磁方向。
2.根据权利要求1所述的风机转速检测装置，其特征在于，所述检测电路包括: 稳压二极管，所述稳压二极管的负极连接至所述风机线圈的一端，正极连接至开关电路； 开关电路，连接至脉冲计数器，在所述稳压二极管导通时，所述开关电路被导通，在所述稳压二极管被截止时，所述开关电路被断开； 上拉电阻，所述上拉电阻的一端接收直流电压，所述上拉电阻的另一端连接至所述开关电路，为所述开关电路提供电平； 所述脉冲计数器，检测所述开关电路的输出电压的变化频率。
3.根据权利要求2所述的风机转速检测装置，其特征在于，所述检测电路还包括: 限流电路，设置于所述稳压二极管的负极与所述风机线圈的一端之间。
4.根据权利要求3所述的风机转速检测装置，其特征在于，所述限流电路为电阻。
5.根据权利要求2所述的风机转速检测装置，其特征在于，所述开关电路为三极管。
6.根据权利要求5所述的风机转速检测装置，其特征在于，所述三极管的基极连接至所述稳压二极管的正极，集电极连接至所述脉冲计数器和所述上拉电阻，发射极接地。
7.根据权利要求2所述的风机转速检测装置，其特征在于，所述开关电路为场效应晶体管。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的风机转速检测装置，其特征在于，所述风机控制器包括霍尔传感器，检测风机上的永久磁铁在所述霍尔传感器的所在位置上的磁极极性，根据所述磁极极性确定加载在所述风机线圈两端的电压的极性。
9.一种电磁炉，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的风机转速检测装置。
10.根据权利要求9所述的电磁炉，其特征在于，还包括: 控制器，所述风机转速检测装置中的上拉电阻和脉冲计数器集成在所述控制器内。
【文档编号】G01P3/481GK203658389SQ201320724945
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】魏再平, 李新峰, 何前凯 申请人:美的集团股份有限公司, 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司