一种基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法，所述冰淇淋机还包括控制系统，控制系统包括主控制器、温度监测模块和变频器，变频器与搅拌电机相连接用于调节搅拌电机的输入频率，所述温度监测模块用于监测所述蒸发缸内的冰淇淋料温度或蒸发缸回气温度值，并将温度监测值传送至所述主控制器，变频器获取所述搅拌电机的实时工作扭矩值，并将监测的所述工作扭矩值传送至主控制器进而获取蒸发缸内的冰淇淋的实时成型度比例值，所述主控制器根据温度监测值、实时成型度比例值两项之中任意一项或两项的组合调节所述变频器的输出电源频率，进而调节所述搅拌电机的转速。本发明专利技术可以降低冰淇淋机的能耗和噪音。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法
本专利技术涉及冰淇淋机
，具体涉及一种基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法。
技术介绍
现有的冰淇淋机，冰淇淋是在冰淇淋机内的蒸发缸内成型的，冰淇淋料的成型过程大致分为液态阶段、固液混合态阶段和固态阶段三个成型阶段。成型过程中通过蒸发缸内的搅拌器不断的搅拌冰淇淋料。传统的冰淇淋机，驱动搅拌器的搅拌电机在额定电压和额定频率(转速)下工作过程中，在不同的成型阶段，冰淇淋料在蒸发缸内的粘度不同，搅拌器搅拌时所受的阻力也随着冰淇淋料的粘度变化而变化，随着搅拌电机负载的增加，电机转速依据其自身电机设计特性而自然降低。蒸发缸内的冰淇淋料达到预设的最终成型的粘度/硬度后，冰淇淋机进入待机状态，使冰淇淋料维持在最终的粘度/硬度范围。蒸发缸内的冰淇淋售卖后，新的液态冰淇淋浆料会补充至蒸发缸内，此时蒸发缸内冰淇淋料的平均粘度会骤然降低，随着搅拌电机负载的减少，电机转速依据其自身电机设计特性而自然提高或恢复到额定转速。冰淇淋料从液态降温至冰点的这一过程需要较长的一段时间，此阶段搅拌电机负载较小，这段时间搅拌电机的转速会维持额定转速，而液态的冰淇淋料无需太高的搅拌速度就可以搅拌均匀，故这一阶段内搅拌器长时间在额定高速转动造成了能源浪费，同样也会产生有较大的噪声。综上所述，传统的冰淇淋机，搅拌器的转速控制不合理，在冰淇淋料呈液态时或者冰淇淋机待机时，搅拌器的转速会过剩，造成能源浪费，也加大了冰淇淋机的噪声。公开号为CN101129153B的中国专利公开了一种具备变频控制功能的软冰淇淋机，它的搅拌电机采用三相鼠笼式异步电机，并通过第一变频控制器进行变频控制，可以及时地根据软冰淇淋机的制糕过程通过改变频率来控制电机的动力输出大小，控制转速。如，在制糕初期，转速可以稍高，随着制冷过程不断累积，冰淇淋糕体也越来越硬，阻力也就增大，相应地逐渐增大搅拌电机的电流，使得糕体搅拌时噪声小、便于调速、启动力矩平稳、效率高，能使糕体粘着均匀。该冰淇淋机虽然是在制冷(糕)初期和制冷过程中改变频率来控制电机转速，但制冷过程是随着进料、出料、待机等不同的工作状态不断变化的，现有技术也没有关于冰淇淋机不同工作状态下的具体控制方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法，目的在于通过变频器控制搅拌电机的转速，降低冰淇淋机的能耗以及工作噪音。本专利技术的上述目的通过如下技术方案实现：一种基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法，所述冰淇淋机包括蒸发缸、搅拌器和搅拌电机，所述搅拌器位于所述蒸发缸内用于冰淇淋的搅拌，所述搅拌电机用于驱动所述搅拌器转动，所述冰淇淋机还包括控制系统，所述控制系统包括主控制器、温度监测模块和变频器，所述变频器与所述的搅拌电机相连接用于调节所述搅拌电机的输入频率，所述温度监测模块用于监测所述蒸发缸内的冰淇淋料温度或蒸发缸回气温度值，并将温度监测值传送至所述主控制器；所述变频器获取所述搅拌电机的实时工作扭矩值，并将监测的所述工作扭矩值传送至所述主控制器，具体地，所述主控制器预设有变频器在不同工作频率下实时工作扭矩值与冰淇淋实时成型度比例值的经验关系式，根据所述变频器当前工作频率的所述经验关系式获取蒸发缸内的冰淇淋的实时成型度比例值，对应所述冰淇淋机的工况，所述主控制器根据温度监测值、实时成型度比例值两项之中任意一项或两项的组合动态调节所述变频器的输出电源频率，进而调节所述搅拌电机的转速。本专利技术通过获取冰淇淋机内部的冰淇淋料温度值信号、搅拌电机扭矩信号，其中搅拌电机扭矩信号可以反映蒸发缸内冰淇淋的硬度/粘度状态，现有技术中，冰淇淋机根据自身特点，通过试验等获取实时工作电流、转速或温度等对应冰淇淋的硬度/粘度状态，即可以获取冰淇淋的实时成型度，本专利技术中冰淇淋的成型度是以变频器在不同频率下输出的实时扭矩值获得，即冰淇淋动态的实时成型度值，成型度值以比例值形式表示，称为成型度比例值。冰淇淋机一般设有制冷、待机等状态，可根据冰淇淋机的工作状态细分多个工况，本专利技术根据温度、扭矩信号的变化情况来确定冰淇淋机的工作状态即工况，并为冰淇淋机的不同工作状态预设对应的搅拌电机转速，转速调节通过变频器实现，从而降低了搅拌电机的能耗并降低工作噪音。本专利技术具有以下优选设计：所述主控制器设置有以下温度控制条件和成型度控制条件，温度控制条件：1)所述温度监测值位于设定的温度区间A1以内，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的C1％，2)所述温度监测值位于设定的温度区间A2以内，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的C2％，3)所述温度监测值位于设定的温度区间A3以内，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的C3％，依次类推，设置i个温度逐渐降低的连续温度区间A1～Ai，对应每一个温度区间Ai设定变频器的输出电源频率为额定电网频率的Ci％，其中，i为正整数，C1～Ci逐渐增大；成型度控制条件：1)所述实时成型度比例值≤初始成型度比例值+B1％，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的CC1％，2)初始成型度比例值+B1％＜所述实时成型度比例值≤初始成型度比例值+B2％，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的CC2％，3)初始成型度比例值+B2％＜所述实时成型度比例值≤初始成型度比例值+B3％，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的CC3％，冰淇淋机每个工作档位预设有与之对应的初始成型度比例值，依次类推，每个工作档位设置j个成型度比例差异值B1～Bj，对应每一个成型度比例值的区间设定变频器的输出电源频率为额定电网频率的CCj％，其中，j为正整数，B1～Bj逐渐增大，CC1～CCj逐渐增大；根据冰淇淋机的工况设置所述温度控制条件和所述成型度控制条件的优先级别，选用当前工况对应的温度控制条件或成型度控制条件调节所述变频器的输出电源频率。作为参考实施方式，所述温度控制条件中i＝4，其中A1≥15℃，15℃＞A2≥5℃，5℃＞A3≥－5℃，－5℃＞A4≥－28℃；C1～C4对应取值为C1＝40，C2＝60，C3＝80，C4＝100。所述成型度控制条件中j＝4，其中B1∈[1，5]，B2∈(5，10]，B3∈(10，20]，B4∈(20，30]；CC1～CC4对应取值为CC1＝40，CC2＝60，CC3＝80，CC4＝100。以上参数需根据冰淇淋机的特点进行合理调节。本专利技术还增设有开机后判断条件，若开机时所述温度监测值大于所述控制系统设定值Q，则调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的D％运行一段时间T。Q＝10℃，D＝180，T＝30S。该判断条件的作用是，当开机后，蒸发缸内温度值较高时，在设定工作时间T，使搅拌电机的转速高于正常转速，可以让冰淇淋料充分膨化；也可以设置特定的控制键，开机后通过手动操作进入高速搅拌，以提高液态冰淇淋料的膨化效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法，所述冰淇淋机包括蒸发缸、搅拌器和搅拌电机，所述搅拌器位于所述蒸发缸内用于冰淇淋的搅拌，所述搅拌电机用于驱动所述搅拌器转动；其特征在于，/n所述冰淇淋机还包括控制系统，所述控制系统包括主控制器、温度监测模块和变频器，所述变频器与所述的搅拌电机相连接用于调节所述搅拌电机的输入频率，/n所述温度监测模块用于监测所述蒸发缸内的冰淇淋料温度或蒸发缸回气温度值，并将温度监测值传送至所述主控制器，所述变频器获取所述搅拌电机的实时工作扭矩值，并将监测的所述工作扭矩值传送至所述主控制器，所述主控制器根据所述变频器当前的工作扭矩值获取蒸发缸内的冰淇淋的实时成型度比例值，对应所述冰淇淋机的工况，所述主控制器根据温度监测值、实时成型度比例值两项之中任意一项或两项的组合动态调节所述变频器的输出电源频率，进而调节所述搅拌电机的转速。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法，所述冰淇淋机包括蒸发缸、搅拌器和搅拌电机，所述搅拌器位于所述蒸发缸内用于冰淇淋的搅拌，所述搅拌电机用于驱动所述搅拌器转动；其特征在于，
所述冰淇淋机还包括控制系统，所述控制系统包括主控制器、温度监测模块和变频器，所述变频器与所述的搅拌电机相连接用于调节所述搅拌电机的输入频率，
所述温度监测模块用于监测所述蒸发缸内的冰淇淋料温度或蒸发缸回气温度值，并将温度监测值传送至所述主控制器，所述变频器获取所述搅拌电机的实时工作扭矩值，并将监测的所述工作扭矩值传送至所述主控制器，所述主控制器根据所述变频器当前的工作扭矩值获取蒸发缸内的冰淇淋的实时成型度比例值，对应所述冰淇淋机的工况，所述主控制器根据温度监测值、实时成型度比例值两项之中任意一项或两项的组合动态调节所述变频器的输出电源频率，进而调节所述搅拌电机的转速。


2.根据权利要求1所述的基于温度和成型度控制冰淇淋机搅拌电机转速的方法，其特征在于，所述主控制器设置有以下温度控制条件和成型度控制条件，
温度控制条件：
1)所述温度监测值位于设定的温度区间A1以内，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的C1％，
2)所述温度监测值位于设定的温度区间A2以内，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的C2％，
3)所述温度监测值位于设定的温度区间A3以内，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的C3％，
依次类推，设置i个温度逐渐降低的连续温度区间A1～Ai，对应每一个温度区间Ai设定变频器的输出电源频率为额定电网频率的Ci％，其中，i为正整数，C1～Ci逐渐增大；
成型度控制条件：
1)所述实时成型度比例值≤初始成型度比例值+B1％，调节所述变频器的输出电源频率为额定电网频率的CC1％，
2)初始成型度比例值+B1％＜所述实时成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新兵，
申请(专利权)人：中绅科技广东有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44