具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

蒸烤一体机、蒸箱、烤箱等加热食物的厨电近年来逐步走进了大众的视野，它们大多是通过加热风机来加强厨电内部腔体的热对流以加热食物，具体来说，电机本体固定在内胆后壁外侧，轴通过内胆开孔伸入到腔体内带动扇叶旋转。

目前使用加热风机的厨具使用的风机产品大多为交流电机，交流电机只能单向单速旋转，无法改变旋转速度和旋转方向，因而难以保证腔体内的温度均匀性，对产品的开发调试不利，且用户使用过程中的烹饪效果也难以保证。若采用直流电机，则可以实现转速调整，换向等功能，带来更好的温度均匀性和烹饪性能。

然而，目前的直流电机结构较为简单，与内胆的安装密封性较低，无法满足蒸烤一体机既有蒸汽功能又有烘烤功能的两种工况。在厨具的使用过程中，蒸制过程中产生的水蒸气以及烤制过程中产生的油脂等挥发性气体，均有可能沿着内胆外壁和电机轴渗入支架后方的转子、轴承等内部结构，导致轴承生锈，转子卡死，电机失效等后果，提高了厨具的维修成本，影响了用户的正常使用。

基于此，本发明提出一种直流电机、直流电机的控制方法及烹饪器具，以缓解一些技术中带有加热风机的烹饪器具所使用的直流电机控制端子接口较多，控制复杂，成本较高，可靠性差的技术问题。

本发明提供一种直流电机，用于安装在烹饪器具的内胆100，包括驱动板700：如图1所示，驱动板700包括控制电源正极的VDC端子、控制地线的GND端子、控制反馈信号的FG端子和控制转速和旋转方向的PWM端子。

通过本发明，通过对PWM信号占空比的调节来控制电机的旋转速度，再通过比较PWM信号不发生变化的持续时间与设定时间的大小来控制电机的旋转方向，将现有技术中CW/CCW端子的控制电机旋转方向的功能合并到了PWM端子上，使PWM端子既能控制直流电机的旋转方向又能控制它的旋转速度，从而减少了一个端子及相应的控制线路和元件，简化了直流电机的结构，降低了直流电机的生产成本和使用风险。本发明缓解了带有加热风机的烹饪器具所使用的直流电机控制端子接口较多，控制复杂，成本较高，可靠性差的技术问题。

本实施例中，如图4所示，直流电机包括电机本体、支架300和密封组件；电机本体具有电机轴200；支架300开设有轴孔，支架300通过轴孔套设在电机轴200，电机轴200用于穿过支架300穿设在内胆100；密封组件套设在电机轴200，内胆100、支架300、电机轴200、密封组件之间形成密封空间。

出于美观的考虑，直流电机设置在烹饪器具的内胆100和外壁之间的空间，电机轴200通过内胆100上的开孔伸入到烹饪器具的腔体内，电机本体通过电机轴200与内胆100连接。当烹饪器具使用时，电机本体带动电机轴200转动，从而带动烹饪器具内的扇叶转动，以加强烹饪器具墙体内的热对流。

密封空间设置在内胆100和电机本体时间，本实施例中，密封空间为环绕电机轴200的环形空间，密封空间沿电机轴200方向的左右壁面分别为内胆100和支架300。当烹饪器具使用时，水蒸气和油脂等挥发性气体可能沿内胆100和电机轴200之间的缝隙流出烹饪器具的腔体，渗入支架300后方的转子、轴承等内部结构，或是渗入内胆100和外壁之间空间的其他装置上，造成损坏和腐蚀。通过密封空间的设置，把挥发性气体密封在密封空间内，可以避免上述两种情况的发生。

本实施例中，密封组件包括第一密封件400，第一密封件400套设在电机轴200，且安装在支架300和内胆100之间，第一密封件400用于与内胆100压紧抵接。具体的，第一密封件400和电机轴200不接触，密封空间为第一密封件400、电机轴200、内胆100和支架300之间的环形空间。该环形空间沿电机轴200方向的左右端面分别为内胆100和支架300，沿电机轴200切面方向的端面分别为电机轴200的外表面和第一密封件400的内表面。第一密封件400沿电机轴200方形分别与内胆100和支架300相抵。第一密封件400的主要作用是避免沿电机轴200渗出的挥发性气体进入烹饪器具的内胆100和外壁之间的空间，污染和腐蚀内胆100和外壁之间的其他装置。

可选的，如图4所示，支架300面向内胆100的一侧设有环绕电机轴200的凸起310，第一密封件400面向支架300的一侧开设有环绕电机轴200的第一凹槽410，凸起310和第一凹槽410插接。具体的，凸起310的长度大于第一凹槽410的深度，凸起310的横截面与第一凹槽410的横截面相同，凸起310和第一凹槽410配合之后，凸起310的尖端与第一凹槽410的槽底相抵，且第一凹槽410的槽壁对凸起310进行限位，使得第一凹槽410和凸起310相对固定。凸起310和第一凹槽410的配合稳固了第一密封件400和支架300的相对位置，使得第一密封件400不会在直流电机的转动过程中发生错位或形变，保证了密封空间的稳定。

优选的，第一密封件400为密封圈结构，第一密封件400面向内胆100的端面设有环绕电机轴200的第二凹槽420。第二凹槽420的内环和外环使得第一密封件400和内胆100的接触面有两层密封，进一步提高了第一密封件400的密封效果，且第二凹槽420的设置使得第一密封件400与内胆100为双层线接触而不是面接触。与面接触相比，线接触避免了第一密封件400与内胆100的接触面变形引起的蓄水、渗漏情况。

本实施例中，如图4所示，密封组件包括第二密封件500，第二密封件500套设在电机轴200且位于轴孔内，第二密封件500分别与轴孔的孔壁、电机轴200过盈配合。第二密封件500阻挡了挥发性气体进入电机本体的路径，它的主要作用是避免沿电机轴200渗出的挥发性气体进入电机本体，污染和腐蚀电机本体的转子、轴承等结构。

进一步的，如图5所示，电机轴200的外壁开设有环形的第三凹槽210，第二密封件500安装在第三凹槽210。第三凹槽210的设置避免的第二密封件500沿电机轴200方向的错位和倾斜，从而避免了可能因第二密封件500错位和倾斜导致的密封失效。具体的，第三凹槽210的宽度和第二密封件500的宽度相同。

本实施例中，支架300的轴孔的孔壁呈环形阶梯状，包括多层环形阶梯，沿靠近内胆100的方向，环形阶梯的半径逐渐变大。

具体的，沿靠近电机轴200的输出端的方向，轴孔的孔壁设有第一层环形阶梯、第二层环形阶梯和第三层环形阶梯，第二密封件500设在第二层环形阶梯。第一层环形阶梯与电机轴200的外表面相抵，避免了第二密封件500向电机本体方向的错位。

进一步的，如图4、图5所示，直流电机还包括挡板510，挡板510安装在第三层环形阶梯。挡板510分别与第三层环形阶梯的下表面和电机轴200的外表面相抵，阻挡了第二密封件500向电机轴200输出端的方向的错位。挡板510和第一层环形阶梯分别对第二密封件500沿电机轴200方向进行左右限位，稳固了第二密封件500的位置。

本实施例中，如图6所示，密封组件包括第三密封件，第三密封件套设在支架300背离内胆100一侧的电机轴200，第三密封件与支架300密封连接的同时，第三密封件与电机轴200实现动密封配合。第三密封件和第二密封件500均套设在电机轴200上且均与电机轴200的外表面相抵，第二密封件500和第三密封件的作用均为避免挥发性气体渗入电机本体，污染其内的转子和轴承等结构。因此，第二密封件500和第三密封件可以同时设置，也可以只设置其中一个，具体情况根据直流电机的结构和密封需求而定。

具体的，第三密封件为密封轴承600。需要说明的是，第三密封件不一定是本实施例中的密封轴承600，只要能与电机轴200实现动密封配合，且能起到沿电机轴200方向的密封作用即可。

优选的，如图2所示，驱动板700设置在电机本体远离内胆100的一侧。在这种情况下，驱动板700不与烹饪器具的热源，即内胆100接触，降低了驱动板700上电子元器件的工作环境温度，解决了驱动板700不耐高温的问题，提高了驱动板700的可靠性。

可选的，如图3所示，驱动板700设置在烹饪器具的外部，驱动板700与电机本体电连接。这种驱动板700和烹饪器具的连接方式使得驱动板700可以在常温下工作，进一步保证了驱动板700的工作环境温度要求。

上面已经阐述了直流电机的结构，接下来阐述直流电机的PWM端子如何实现既能控制电机的旋转速度又能控制电机的旋转方向。

本发明实施例提供一种直流电机的控制方法，该方法应用于上述直流电机；直流电机包括控制器，以及控制转速和旋转方向的PWM端子；该方法包括：控制器检测PWM端子的电位在设定时间内是否发生变化；如果否，控制器向直流电机发送旋转方向切换信号，以使直流电机切换旋转方向；如果是，控制器不发送信号，直流电机维持现有旋转方向不变。

具体的，PWM端子用于在直流电机的工作过程中输出PWM信号，该控制方法包括：控制器检测PWM端子是否输出PWM信号；如果是，控制器根据PWM信号设定直流电机的转速。

如图7所示，PWM信号为方波，控制器根据PWM信号设定直流电机的转速的步骤包括：控制器获取方波的占空比，并根据占空比控制直流电机的转速。

需要说明的是，设定时间需要比PWM信号的脉宽高至少一个数量级。在PWM信号正常调节旋转速度的过程中，PWM信号也会在高电平和低电平时间切换，即PWM会不断地在高电平维持一段时间，之后在低电平维持一段时间，再切换回高电平维持一段时间，如此往复。为了将调节直流电机旋转方向的波段和PWM信号正常调节旋转速度的波段区分开，设定时间需要比PWM信号的脉宽高至少一个数量级，在这种情况下，调节直流电机旋转方向的波段中维持同一电平的持续时间比PWM信号正常调节旋转速度的波段中维持同一电平的持续时间长至少一个数量级，避免了调节直流电机旋转方向的PWM信号和正常调节直流电机旋转速度的PWM信号相互影响。

本实施例中，直流电机还包括控制反馈信号的FG端子，方法包括：控制器获取FG端子反馈的直流电机的转速及旋转方向；控制器根据获得的直流电机的转速及旋转方向设定直流电机的转速和旋转方向。

下面介绍本发明提供的直流电机的控制方法的具体工作原理：

本发明实施例提供的直流电机共有四个端子。分别为控制电源正极的VDC端子，控制地线的GND端子，控制反馈信号的FG端子和控制转速和旋转方向的PWM端子。

电机开机后，VDC端子和GND端子提供电源，通过PWM信号的占空比进行转速调节，通过对PWM信号未发生变化的持续时间进行检测进行旋转方向调节，最后通过FG端子反馈转速和转向数据。

具体的，如图7所示，PWM信号为不同占空比的方波，当占空比为0％时，方波为持续的低电平；当占空比为100％时，方波为持续的高电平。当直流电机检测到PWM信号有信号时启动开机，并按照默认旋转方向旋转。直流电机可以通过检测PWM信号的占空比，并根据占空比的大小调节电机的转速，占空比增加时电机的转速加快，占空比降低时电机的转速减慢。

同时，电机会检测PWM维持相同电平不变的时间，并将该时间与设定时间比较：当该时间小于设定时间时，维持现有旋转方向不变，当该时间大于设定时间时，改变电机的旋转方向。示例性的，图7中间部位的较长的直线即为PWM信号维持低电平的持续时间，若该时间小于设定时间则位置现有旋转方向不便，若该时间大于设定时间则改变电机旋转方向。

需要说明的是，由于电机在改变转速的过程中都是在高电平和低电平之间来回切换，为了避免电机正常调节速度时检测结构发生误判改变了电机的旋转方向，设定时间应至少比PWM信号的脉宽高一个数量级。

示例性的，本实施例中，PWM信号的频率为10k赫兹，则该信号的脉宽周期为0.1ms，检测电机改变旋转方向的设定时间为100ms。即为，设定时间比脉宽高了3个数量级。

根据直流电机的型号和使用环境不同，PWM信号的频率也会不同，根据PWM信号的频率设定的设定时间也会随之改变。设定时间应比PWM信号的脉宽高至少一个数量级，然而若高出太多数量级则会影响电机正常的转速调节，具体的设定时间应根据PWM信号的频率和电机的使用情况设定，尽可能避免误判的发生。

通过上述过程，用户在对直流电机的使用中，通过对占空比的调节来控制电机的旋转速度，再通过比较PWM信号不发生变化的持续时间与设定时间的大小来控制电机的旋转方向，将现有技术中CW/CCW端子的控制电机旋转方向的功能合并到了PWM端子上，减少了一个端子及相应的控制线路和元件，简化了直流电机的结构，降低了直流电机的生产成本和使用风险。

本发明提供的直流电机的控制方法的逻辑图如图8所示。

本发明实施例还提供一种烹饪器具，包括内胆100、扇叶及上述直流电机，直流电机安装在内胆100外，扇叶安装在内胆100内，直流电机的电机轴200穿过内胆100与扇叶传动连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。