[發明專利]表面清潔器具

有效

• 申請號: 201480044841.0
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN105451624B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 鄭立波;周永基;J.奇澤姆;D.霍克
• 申請（專利權）人: 戴森技術有限公司
• 主分類號: A47L9/28
• 分類號: A47L9/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 陳钘

技術領域

本發明提供了一種表面處理器具。

背景技術

表面處理器具，譬如真空吸塵器，可以包括清潔器頭，其具有由電機驅動的攪拌器。用于為電機提供電力的電源電壓的變化往往會影響電機的性能。結果，器具的效率會不一致。

發明內容

本發明提供了一種表面處理器具，包括：清潔器頭，包括攪拌器和用于驅動攪拌器的電機；開關，將電機聯接到電源電壓；電壓傳感器，用于測量電源電壓的幅度；電流傳感器，用于測量穿過電機的電流的幅度；以及控制器，配置為輸出PWM信號，用于控制所述開關，其中控制器響應于電源電壓的變化和響應于電機電流的變化而調整PWM信號的占空比。

通過響應于電源電壓和電機電流兩者的變化改變PWM信號的占空比，可對電機實現更一致的性能。對于給定負載，電機的速度可正比于輸入電壓。因此，通過響應于電源電壓的變化而調整PWM信號的占空比，對電機的速度的更好的控制可以被實現。特別地，控制器可以調整占空比使得，對于給定負載電機速度在一范圍的不同電源電壓下恒定。由于歐姆損耗，存在跨與電機串聯連接的電氣部件的電壓降。該電壓降正比于電機電流的幅度，該電機電流隨電機上的負載變化而變化。因此，到電機的輸入電壓對負載的改變敏感。通過響應于電機電流的變化調整PWM信號的占空比，對電機速度的更好地控制可以在不同負載下操作時實現。特別地，控制器可以響應于電源電壓和電機電流的變化而調整占空比，使得在一范圍的不同電源電壓下相同的扭矩-速度曲線被保持。

控制器可以調整PWM信號的占空比，以便在一范圍的不同電源電壓下和一范圍的不同電機電流下保持到電機的恒定輸出電壓。結果電機的性能不受電源電壓的改變的影響。

對于給定占空比，到電機的輸入電壓隨電源電壓降低而降低。因此，控制器可以響應于電源電壓的降低而升高占空比。當穿過電機的電流增大時，跨與電機串聯連接的那些部件的電壓降增大，且由此到電機的輸出電壓減小。因此，控制器可以響應于電機電流的升高而升高占空比。

當開關閉合時，跨串聯連接的部件的電壓降正比于電機電流。然而，當開關斷開時，跨串聯連接的部件的電壓降為零。該電壓降，當在PWM信號的每個周期上平均時，由此取決于電流和PWM的占空比，且由此取決于電源電壓。因此，響應于電流變化調整占空比時，控制器可以調整占空比一個不僅取決于電機電流的變化還取決于電源電壓的幅度的量。也就是說，響應于電機電流中的給定變化，控制器可調整占空比一個取決于電源電壓幅度的量。更具體地，響應于較低的電源電壓，控制器可調整占空比更大的量。結果當在不同電源電壓下操作時電機的扭矩-速度曲線中的差異可以被減小。特別地，通過確保電機的輸入電壓恒定，相同的扭矩-速度曲線可以在不同電源電壓下被實現。

控制器可存儲電壓查找表和電流查找表，控制器可使用測得的電源電壓索引電壓查找表以選擇第一值，控制器可使用測得的電機電流索引電流查找表以選擇第二值。占空比于是由第一值和第二值之和限定。這于是具有益處在于占空比(其取決于電源電壓和電機電流兩者)可以以相對簡單的方式獲得。特別地，不需要去解潛在復雜的方程。結果，相對簡單由此廉價的控制器可以被使用。

基于上述理由，當響應于電機電流調整占空比時，可能期望調整占空比一個還取決于電源電壓的量。因此，電流查找表可以存儲用于不同電機電流和用于不同電源電壓的不同值。控制器于是使用測得的電機電流和測得的電源電壓索引電流查找表，以選擇第二值。不是存儲電壓查找表和電流查找表，控制器可以想象存儲單個較大的二維查找表。然而，存儲兩個查找表的益處在于不同電壓分辨率可以被用于電壓查找表和電流查找表。特別地，更精細的電源電壓分辨率可以被用于電壓查找表，且較粗糙的電壓分辨率可以被用于電流查找表。結果，對輸入電壓的相對良好的控制可以通過使用較小的查找表實現，其于是降低了控制器的存儲需求。

如果PWM信號的占空比相對較高，當電機靜止時，相對高的涌入電流將被電機抽取。因此，控制器可在電機靜止時使用預定占空比。控制器可于是周期性地增大該占空比固定量，直到該占空比等于或大于目標占空比，目標占空比使用測得的電源電壓和測得的電機電流確定。

器具可包括電池組，其提供電源電壓。當電池組放電時，電源電壓自然減小。控制器于是調整PWM信號的占空比，使得電機的性能在電池組放電時相對恒定。

附圖說明

為了本發明可被更容易地理解,本發明的實施例現在將要參考附圖通過實例而被描述，其中：

圖1是根據本發明的真空吸塵器的立體視圖，其中真空吸塵器的主體部被附接到第一清潔器頭；