專利名稱：割草機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電動的割草機，尤其是一種直流的電動割草機。
背景技術：
作為適于快速高效的修整草坪的工具，割草機在城市綠化和家庭除草等場合應用 廣泛。出于降低空氣污染的考慮，電動割草機較之汽動割草機更為受到歡迎，而直流無繩割 草機由于其移動的自由性更受用戶的青睞，并且，直流電機具有良好的調(diào)速性能，如可實現(xiàn) 無級調(diào)速、調(diào)速范圍寬、低速性能好、高起動轉矩、高效率等。然而，各種割草機都依然給城市環(huán)境帶來嚴重的噪聲污染。割草機的噪聲主要由電機和刀片的高速轉動所產(chǎn)生，通常可達到90分貝以上，而 人在50分貝以上的噪音環(huán)境中就會感到明顯的不適，所以割草機在工作時會嚴重影響周 圍的居民的正常生活。割草機的切割刀片的轉速通常在3000-4000轉之間，這一速度具有非常優(yōu)異的切 割效果。但另一方面，切割刀片的轉速在降低到低于3000轉時，依然可以良好的切割較低 的草。并且，降低割草機的工作轉速，可以有效地降低割草機產(chǎn)生的噪聲，但這同時也會帶 來割較高的草時的效率的下降。因此，選擇合適的轉速，在割草效率和噪聲之間取得一個平 衡是較難的，而且，這將使得割草機僅能割除較淺的草，從而限制了割草機的使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低噪音的割草機。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是一種割草機，包括殼體；連接在殼體上 的直流電機，所述直流電機具有電機軸；用于割草的刀片，所述刀片連接在所述電機軸上， 并具有至少一個切削刃；安裝在殼體內(nèi)的電池，所述電池在割草機工作時為直流電機提供 能量，從而驅動刀片以一個切割速度旋轉；所述割草機還包括速度控制裝置，可選擇的將 所述切割速度固定在至少一個預設恒定轉速。進一步的，所述的至少一個預設恒定轉速位于每分鐘2000轉至每分鐘3800轉之 間。進一步的，所述的至少一個預設恒定轉速位于每分鐘2000轉至每分鐘3000轉之 間。進一步的，所述的至少一個預設恒定轉速為每分鐘2500轉或每分鐘3000轉。進 一步的，包括速度選擇機構，所述速度選擇機構連接速度控制裝置并設定速度控制裝置將 所述切割速度固定在預設恒定轉速，或設定速度控制裝置不限制刀片的切割速度。進一步的，包括速度選擇機構，所述速度選擇機構連接所述速度控制裝置并設定 所述速度控制裝置將所述切割速度固定在一個第一預設恒定轉速，或一個不同于第一預設 恒定轉速的第二預設恒定轉速，或不限制刀片的切割速度。進一步的，所述第一預設恒定轉速為每分鐘2500轉，所述第二預設恒定轉速為每分鐘3000轉。進一步的，所述速度控制裝置包括速度傳感器，用于檢測刀片當前的切割速度；比 較元件，用于確定當前的切割速度與所述預設恒定轉速的偏差；能量控制元件，用于調(diào)整自 電池提供給直流電機的能量，以使所述偏差趨近于零，切割速度變?yōu)榕c所述預設恒定轉速 相等。進一步的，所述速度控制裝置包括速度傳感器，用于檢測刀片當前的切割速度；比 較元件，用于確定當前的切割速度與所述預設恒定轉速的偏差；能量控制元件，用于調(diào)整自 電池提供給直流電機的電壓，以使所述偏差趨近于零，切割速度變?yōu)榕c所述預設恒定轉速 相等。進一步的，所述速度傳感器具體為霍爾傳感器或光電傳感器。進一步的，所述比較元件具體為微處理器。進一步的，所述能量控制元件具體為MOS場效應管。進一步的，所述比較元件具體為可執(zhí)行比例積分微分算法的微處理器，所述微處 理器接受速度傳感器的轉速信號，用于計算并輸出脈沖寬度頻寬比信號到MOS場效應管， 以控制MOS場效應管的導通關斷時間。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一種技術方案是一種割草機，包括殼體；連接在 殼體上的交流電機，所述交流電機具有電機軸；用于割草的刀片，所述刀片連接在所述電機 軸上，并具有至少一個切削刃；其特征在于所述割草機還包括速度控制裝置，可選擇的 將所述切割速度固定在至少一個預設恒定轉速。進一步的，包括速度選擇機構，所述速度選擇機構連接速度控制裝置并設定速度 控制裝置將所述切割速度固定在預設恒定轉速，或設定速度控制裝置不限制刀片的切割速度。進一步的，包括速度選擇機構，所述速度選擇機構連接所述速度控制裝置并設定 所述速度控制裝置將所述切割速度固定在一個第一預設恒定轉速，或一個不同于第一預設 恒定轉速的第二預設恒定轉速，或不限制刀片的切割速度。進一步的，所述速度控制裝置包括速度傳感器，用于檢測刀片當前的切割速度；比 較元件，用于確定當前的切割速度與所述預設恒定轉速的偏差；能量控制元件，用于調(diào)整自 電池提供給直流電機的能量，以使所述偏差趨近于零，切割速度變?yōu)榕c所述預設恒定轉速 相等。本技術方案的有益效果是割草機在保證切割效率的同時，具有較低的噪聲，從而 具有較小的環(huán)境污染和較佳的操作體驗。


圖1為本發(fā)明的割草機的立體示意圖；圖2為本發(fā)明的割草機的速度控制裝置的結構框圖；圖3為本發(fā)明的割草機的速度控制裝置的電路框圖；圖4為本發(fā)明的割草機的恒速控制流程圖；其中1割草機 14速度控制裝置觀速度選擇機構
3殼體16速度傳感器4電機18比較元件
η當前轉速 η*預設恒定轉速6電機軸20能量控制元件8刀片22凹槽10切割刃24內(nèi)部凹陷區(qū)域12電池26刀片腔體
Δη轉速偏差 30主開關 32變壓電路 34變壓電路
具體實施例方式以下結合

本發(fā)明的具體實施方式
。本發(fā)明的割草機可以是任意類型的，如，割草機可選的可以為交流割草機或直流 割草機，可以為旋轉式割草機、氣浮和筒式割草機，也可以為手推式割草機、自驅割草機或 全自動智能割草機，割草機的具體類型并不影響本發(fā)明的實施。圖1所示為本發(fā)明的具體 實施方式的具有速度控制裝置的直流的割草機1。割草機1包括殼體3，殼體3上設置有凹 槽22，凹槽22用于安放電池12，該電池12為割草機1的各種功能提供能源。優(yōu)選的，本實 施例中采用額定電壓36伏、額定電流12安的可充電電池，然而，其他型號的電池也是可用 的，例如，額定電壓M伏、額定電流17安的可充電電池。割草機1的殼體3上連接并延伸 出供操作者握持以及推動割草機1行走的手柄，手柄上設置有割草機的功能控制部件，如 開關和割草機的自驅速度調(diào)節(jié)元件。圖2為本發(fā)明的速度控制裝置14的結構框圖，進一步參照圖2，割草機1還包括用 于提供旋轉輸出以驅動刀片8割草的電機4，電機4具有一個輸出旋轉運動的電機軸6。本 實施例中，電機4為直流電機，具體可以為直流永磁電機或者直流無刷電機；割草機1的殼 體3在下方向割草機1的內(nèi)部凹進，形成一個刀片腔體沈，刀片腔體內(nèi)容納有用于切割修整 草皮的刀片8，刀片8和割草電機4的電機軸6直接連接，中間不設任何減速齒輪系統(tǒng)。刀 片8的兩端的一個側邊分別形成切削刃10，切割刃10為弧形凸起形狀，且刀片8具有一個 內(nèi)部凹陷區(qū)域Μ，用于抬高切割下的碎草。然而，刀片結構并不局限于上述的方式，例如，刀 片可以整體成型為S狀，也可以大致呈直線，刀片的具體形式并不影響本發(fā)明的實施。本實 施例還包括用于沿著需要修整的草坪驅動割草機1的電動的驅動電機(圖未示)，該驅動電 機可操作地與電池12連接。電池12和電機4之間設有速度控制裝置14，速度控制裝置14包括設置的臨靠電 機4的速度傳感器16，速度傳感器16用于監(jiān)測電機4的當前轉速η，并將監(jiān)測到的當前轉 速η發(fā)送到比較元件18。比較元件18可選擇的具有或不具有預設恒定轉速η*。當比較元 件18具有預設恒定轉速η*時，速度控制裝置處于恒速控制狀態(tài)。比較元件18將速度傳感 器16傳送的電機4的當前轉速η與預設恒定轉速η*進行比較，用當前轉速η減去預設恒定 轉速ιΛ得出轉速偏差Δη，并將與Δη相關的信號輸出傳遞給能量控制元件20。能量控制 元件20根據(jù)比較元件18輸出的信號，調(diào)整自電池12提供給電機4的能量。具體為，當當 前轉速η大于預設恒定轉速ιΛ轉速偏差Δ η大于0時，能量控制元件20減少電池12提供 給電機4的能量，使當前轉速η降低，偏差Δη降低以趨近于0 ；當當前轉速η小于預設恒 定轉速ιΛ轉速偏差Δη小于0時，能量控制元件20增加電池12提供給電機4的能量，使 當前轉速η增加，轉速偏差Δη增加以趨近于0，速度控制裝置14不斷的根據(jù)轉速偏差Δη調(diào)節(jié)電池12提供給電機4的能量，以保證電機4的轉速保持為預設恒定轉速η*。當比較元 件18不具有預設恒定轉速η*時，速度控制裝置14不對電機的轉速進行限制，速度控制裝置 14處于全速控制狀態(tài)。需要指出的是，由于電機4的電機軸6和刀片8直接連接，所以，刀 片的切割速度等于電機的當前轉速η。比較元件18的預設恒定轉速η*是可選擇的，操作者可以根據(jù)工作需要選擇。預 設恒定轉速f可以采用無極調(diào)速方式或者檔位調(diào)節(jié)方式進行設定。本實施例中的速度控 制裝置14具有兩檔可調(diào)節(jié)的預設的恒定速度值ιΛ分別為2500轉每分和3000轉每分。圖3所示為本發(fā)明的速度控制裝置14的電路框圖，該電路包括主開關30，主開關 30用于控制整個電路的打開和關斷；比較元件18，具體形式為微控制器(MCU)，速度傳感 器16，具體形式為霍爾傳感器(Hall Sensor)或光電傳感器，能量控制元件20，具體形式為 MOS場效應管(MOSfet)。如業(yè)界人士容易知悉的，這些元件的具體形式的選擇是多樣的，不 限于本電路框圖中的具體形式，例如，比較元件18也可以為模擬比較電路，速度傳感器16 可以為任何類型的轉速度傳感器。微控制器為本實施例的割草機1的主控芯片，其用于監(jiān)控割草機1的特定工作參 數(shù)的信號，根據(jù)信號計算發(fā)出相應的工作指令。例如，在割草機1發(fā)生堵轉時發(fā)出停機的指 令，以及，在操作者將速度設定為2500轉每分時，控制電機以基本上2500轉每分恒速轉動 (在工業(yè)上，電機的轉速允許有上下5%的誤差，即基本上2500轉每分是指電機轉速在2500 轉每分上下浮動，但位于每分鐘2375至每分鐘沈25轉之間)。該電路還包括電源，即可充電的電池12。電池12通過主開關30以及第一個變壓 電路32，第二個變壓電路34與微控制器相連，給微控制器提供穩(wěn)壓5伏電源。該電路中還包括具體為直流永磁電機的電機4。電機4與具體為MOS管的能量控 制元件20 —起，與電池12及主開關30串聯(lián)。該電路包括電機轉速監(jiān)測部分。如前所述的，可以采用各種轉速表傳感器直接監(jiān) 測電機4的轉速，也可以通過監(jiān)測電機4的電壓或者電流間接計算出電機4的轉速，其具體 形式不在此贅述。在本實施例中，采用霍爾傳感器檢測電機的當前轉速n，其實現(xiàn)方式為 在電機軸6上套設4對極磁環(huán)，在貼近極磁環(huán)的位置設置霍爾感應部件，這樣，電機軸每轉 動一周，霍爾感應部件輸出四個電壓方波信號，并輸出到微控制器的轉速信號輸入端。微控 制器通過單位時間內(nèi)采集的電壓方波信號的數(shù)量，即可換算得出電機的當前轉速η。如前所 述的，電機4和刀片8之間不具有任何減速機構，即電機4的當前轉速η即為割草機1的刀 片8的切割速度。該電路還包括具體為MOS場效應管的能量控制元件20。MOS場效應管具有根據(jù)接 收到的脈沖寬度頻寬比，迅速的導通、關斷的作用。在本實施例中，微控制器以2000ΗΖ的頻 率輸出脈沖寬度頻寬比信號，即脈沖寬度頻寬比信號具有周期T = 0. 5毫秒。該脈沖寬度頻 寬比信號經(jīng)MOS場效應管驅動電路放大，由5伏變?yōu)?2伏，以驅動MOS場效應管導通關斷。 在周期T內(nèi)，脈沖信號具有一個高電平和一個低電平，高電平和低電平在周期T內(nèi)持續(xù)時間 長度的比值即為可變化的脈沖寬度頻寬比。其中，在脈沖信號為高電平時，MOS場效應管處 于導通的狀態(tài)，此時電池12的電壓可以通過MOS場效應管施加到電機4上；在脈沖信號為 低電平時，MOS場效應管處于關閉的狀態(tài)，此時電池12的電壓無法通過MOS場效應管施加 到電機4上(但可以通過二極管續(xù)流)。這樣，通過調(diào)節(jié)MOS場效應管的脈沖寬度頻寬比，即可以調(diào)節(jié)周期T內(nèi)電壓有效的施加到電機4上的時間，即可以調(diào)節(jié)周期T內(nèi)電池12傳輸 給電機4的能量，以及在宏觀上一定時間內(nèi)電池12兩端的電壓。由于周期T持續(xù)時間短， 在操作者可感知的時間上電機4始終是被驅動的。該電路還包括速度選擇機構觀，該速度選擇機構28連接微控制器的端子，通過電 平高低的變化設定比較元件18 (即微處理器)及割草機1的速度控制裝置4的狀態(tài)，供操 作者操作選擇電機4及刀片8轉動速度的控制方式。在本實施例中，速度選擇部件22可以 選擇三種速度模式，分別為恒速2500轉每分、恒速3000轉每分、全速轉動。速度選擇機構 28具體可以為旋鈕式的速度切換鈕、或按壓式的速度切換按鈕(可以具有多個按鈕分別對 應不同的速度)、或滑移式的速度切換鈕、或桿式的速度切換桿，在此不再一一列舉。圖4為本發(fā)明的恒速調(diào)節(jié)流程圖。如圖4，主開關30打開時，控制電路通電，微控制器被預置，預置包括微控制器內(nèi) 的寄存器初始化，以及定時器復位調(diào)整。在本階段，微控制器會讀取速度設定部分輸入的信 號，設定預設恒定轉速η*。微控制器預置后，進入堵轉判斷階段。在某些環(huán)境中，例如由于刀片8撞擊到物體，或者割草機1進入非常深的草時，割 草機1的刀片8會急劇減速，這時電機4發(fā)出的電流會驟增至一個非常高的數(shù)值，為了保護 電機4和驅動電路，這時應該關斷割草機1。微控制器接收霍爾傳感器發(fā)送的電壓方波信號，并通過單位時間內(nèi)的方波信號數(shù) 量換算得出微控制器可識別的電機4及刀片8的當前轉速η。然后，將換算得出的電機4的 當前轉速η與預設堵轉轉速nd相比較，若電機4當前轉速η高于預設堵轉轉速nd，則判定 割草機1未堵轉，程序進入下一階段；若電機4的當前轉速η低于預設堵轉轉速nd，則開始 計時，若在預設堵轉時間td內(nèi)，當前轉速η上升至高于預設堵轉轉速nd，則判定割草機1未 堵轉，程序進入下一階段；若電機4當前轉速η在預設堵轉時間td內(nèi)始終低于預設堵轉轉 速nd，則判定割草機1處于堵轉狀態(tài)，微控制器關斷電機4，割草機1停機。在實踐上，將預 設堵轉轉速設定在100至400轉之間，將預設堵轉時間設定在2至5秒之間是合適的，本實 施例中，優(yōu)選的，預設堵轉轉速nd設定為200轉每分，預設堵轉時間td設定為3秒。若在堵轉判斷階段判定割草機1未堵轉，程序進入轉速調(diào)節(jié)階段。如前所述的，轉速調(diào)節(jié)的原理為，在恒速控制的狀態(tài)下，微控制器內(nèi)預置有預設恒 定轉速ιΛ微控制器調(diào)節(jié)輸出的脈沖寬度頻寬比信號的頻寬比，從而變化MOS場效應管的導 通時間，在MOS場效應管導通時，電機4的兩端才會受到直流電池12的電壓，在不導通時， 電機4的兩端沒有受到電壓，這樣，通過調(diào)節(jié)脈沖寬度頻寬比信號的頻寬比，可以調(diào)節(jié)一定 時間周期內(nèi)施加給電機4有效電壓的時間比例，進而調(diào)節(jié)在宏觀上一定時間內(nèi)施加到電機 4兩端的電壓，以及電池12輸出的能量，進而調(diào)節(jié)當前轉速η。當電機4的當前轉速η低于 預設恒定轉速η*時，微控制器調(diào)節(jié)降低脈沖寬度頻寬比信號的頻寬比，電機4兩端的電壓 以及接受的能量增加，電機4的當前轉速η得到提高，使之接近于預設恒定轉速η* ；當電機 4的當前轉速η高于預設恒定轉速η*時，微控制器調(diào)節(jié)提高脈沖寬度頻寬比信號的頻寬比， 電機4兩端的電壓以及接受的能量減少，電機4的當前轉速η降低，使之接近于預設恒定轉 速η 。具體的，微控制器將電機1的當前轉速η和預設恒定轉速η*比較，得出轉速的偏差Δ n，微控制器根據(jù)偏差Δ η計算得出當前為達到預設恒定轉速η*應輸出脈沖寬度頻寬 比信號，脈沖寬度頻寬比信號經(jīng)MOS場效應管驅動電路放大并傳遞到MOS場效應管，以控制 電池12特定時間內(nèi)輸送給電機4的能量，達到預設恒定轉速η*。在本實施例中，微控制器采用比例積分微分(PID)算法計算其輸出的脈沖信號頻 寬比。比例-積分-微分(PID)算法是工業(yè)上常見的控制算法。在PID控制里，這個算法 會計算比例，積分，微分的響應和這三者的和，以此來計算真實的輸出。進一步的，本實施例采用增量式PID算法。在調(diào)節(jié)過程中，微處理器每50毫秒對 電機轉速進行取樣計算，并將其存儲，微處理器根據(jù)當前轉速、前次轉速，再前次轉速進行 比例積分微分計算，得出輸出脈沖寬度頻寬比信號。具體的，脈沖寬度調(diào)制信號的頻寬比可根據(jù)以下的方法計算來獲得第一、霍爾傳感器測量電機4的當前轉速η，輸出電壓方波信號到微控制器。第二、微控制器記錄當前電機4當前轉速η、前次電機轉速nl、再前次電機轉速η2， 并計算它們的偏差。第三、根據(jù)轉速偏差，調(diào)整脈沖寬度頻寬比(PWM占空比)。第四、MOS場效應管根據(jù)接收的信號調(diào)節(jié)電機4兩端的電壓，調(diào)節(jié)轉速逼近于預設 的恒定轉速。然后，程序返回計算電機4的當前轉速η的階段，按前述的判斷堵轉、計算脈沖寬 度頻寬比，調(diào)節(jié)電機4轉速，這樣循環(huán)繼續(xù)，直到割草機1停機為止。以下描述預設恒定速度η*的選擇。通常意義上，轉速與噪聲相對應的升高和降低轉速升高，噪聲升高；轉速降低， 噪聲降低。同時，轉速與切割效率同樣對應的升高和降低。轉速升高，切割效率升高；轉速 降低時，切割效率也隨之降低。因而，在尋求低噪聲的同時必須兼顧切割效率，尋找一個恰 當?shù)霓D速，達到噪聲和切割效率的一個平衡點。在割草機實際的使用中，在以特定的方式切割某些特定的草況的草時，并不需要 極高的效率，這時，較高的轉速在沒有明顯的提高切割效率的同時，還帶來了額外的噪音污 染。通常，標準的草高為90mm，而割草機1具有切割深度的調(diào)節(jié)機構，以選擇性的將草切割 到不同的高度。操作者并不總是以最深的切割深度來切割。如同業(yè)界所常見的，本實施方 式的割草機1具有1-6檔可調(diào)節(jié)的切割高度，1檔切割最淺，需要的切割轉速最低，然后切割 深度依次上升，到6檔切割最深，需要的切割轉速最高。在標準密度的草況下，在切割轉速 為2000轉的時候，割草機1處于1、2檔時切割依然可以有良好的切割效率，在切割轉速為 2500轉時，割草機1處于1、2、3、4檔依然可以有良好的切割效率，在切割效率為3000轉時， 1、2、3、4、5、6檔均可以有良好的切割效率。結合噪聲綜合考慮，在2000轉時，噪聲很低，然 而適用范圍也比較小，僅能切割很淺的深度。轉速上升達到2500轉時，噪聲有所升高，但依 然處于可接受的范圍，并且，可以切割1、2、3、4檔的切割深度，進而，轉速上升到3000轉每 分時，噪聲再次提升，切割范圍也提升，可以切割標準草況各個檔位的切割深度。因而2500 轉每分和3000轉每分具有較高的可實施性和適應性，噪聲較低而且應用范圍較廣。然而， 密度大于標準草況的草坪也是常見的，為了盡可能的保證切割效率，并仍然控制噪聲，割草 機1可以進一步的具有切割轉速3800轉每分的預設恒定轉速。以上所描述的為一種優(yōu)選的實施方案，在實際設計中，根據(jù)地區(qū)差異和使用習慣的差異，預設恒定轉速可以在2000轉每分到3800轉每分之間作合適的選擇，為了盡可能的 控制噪聲，預設恒定轉速應盡可能的在2000轉每分到3000轉每分之間作合適的選擇，如 2100轉每分，2400轉每分，2700轉每分等。根據(jù)測試，當環(huán)境噪音在50分貝左右時，本實施例的割草機在2500轉恒速檔下， 切割噪音在73分貝左右；在3000轉恒速檔下，切割噪聲在76分貝左右，遠低于普通割草機 95分貝左右的噪音。因此，本實施例的割草機設置的具有2500轉每分和3000轉每分兩個 預設恒定轉速。然而，2000轉到3000轉之間噪聲都仍是可以接受的，并且也可以或寬或窄 的可以應用到實際的割草情景中。進一步的，本實施例的割草機1還具有全速檔，在這個檔位，微控制器僅僅判斷割 草機1是否堵轉，不對割草機1的切割速度做任何的限制，以適于在一些特別密集的草地工 作，這時，噪聲控制相對處于次要的地位，而看重切割效率。下面介紹本發(fā)明的另一實施例。在本實施例中，電機4為交流電機，這種情況下，割草機1將直接連接市電，而不設 置可充電電池。與第一實施例類似的，割草機1設有速度控制裝置14，速度控制裝置14包 括設置的臨靠電機4的速度傳感器16，速度傳感器16用于監(jiān)測電機4的當前轉速n，并將 監(jiān)測到的當前轉速η發(fā)送到比較元件18。比較元件18可選擇的具有或不具有預設恒定轉 速η*。當比較元件18具有預設恒定轉速η*時，速度控制裝置14處于恒速控制狀態(tài)。比較 元件18將速度傳感器16傳送的電機4的當前轉速η與預設恒定轉速η*進行比較，用當前 轉速η減去預設恒定轉速ιΛ得出轉速偏差Δη，并將與Δη相關的信號輸出傳遞給能量控 制元件20。能量控制元件20根據(jù)比較元件18輸出的信號，調(diào)整自電源提供給電機4的能 量。具體為，當當前轉速η大于預設恒定轉速ιΛ轉速偏差Δ η大于0時，能量控制元件20 減少電源提供給電機4的能量，使當前轉速η降低，偏差△ η降低以趨近于0 ；當當前轉速η 小于預設恒定轉速ιΛ轉速偏差△ η小于0時，能量控制元件20增加電源提供給電機4的 能量，使當前轉速η增加，轉速偏差Δη增加以趨近于0，速度控制裝置14不斷的根據(jù)轉速 偏差Δη調(diào)節(jié)電池12提供給電機4的能量，以保證電機4的轉速保持為預設恒定轉速η*。 當比較元件18不具有預設恒定轉速η*時，速度控制裝置14不對電機的轉速進行限制，速 度控制裝置14處于全速控制狀態(tài)。需要指出的是，由于電機4的電機軸6和刀片8直接連 接，所以，刀片的切割速度等于電機的當前轉速η。該割草機同樣包括速度選擇機構觀，該速度選擇機構觀通過電平高低的變化設 定比較元件18及割草機1的速度控制裝置4的狀態(tài)，供操作者操作選擇電機4及刀片8轉 動速度的控制方式。在本實施例中，速度選擇部件22可以選擇三種速度模式，分別為恒速 2500轉每分、恒速3000轉每分、全速轉動。速度選擇機構觀具體可以為旋鈕式的速度切換 鈕、或按壓式的速度切換按鈕(可以具有多個按鈕分別對應不同的速度)、或滑移式的速度 切換鈕、或桿式的速度切換桿，在此不再一一列舉。本發(fā)明的割草機在保證切割效果的情況下，極大的降低了切割噪音，在切割高度 較低時，噪聲的降低尤為明顯。
權利要求
1.一種割草機(1)，包括:殼體⑶；連接在殼體上的直流電機G)，所述直流電機具有電機軸(6)；用于割草的刀片(8)，所述刀片連接在所述電機軸上，并具有至少一個切削刃(10)；安裝在殼體內(nèi)的電池(12)，所述電池在割草機工作時為直流電機提供能量，從而驅動 刀片以一個切割速度旋轉；其特征在于所述割草機還包括速度控制裝置(14)，可選擇的將所述切割速度固定在至少一個預 設恒定轉速。
2.根據(jù)權利要求1所述的割草機，其特征在于所述的至少一個預設恒定轉速位于每 分鐘2000轉至每分鐘3800轉之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的割草機，其特征在于所述的至少一個預設恒定轉速位于每 分鐘2000轉至每分鐘3000轉之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的割草機，其特征在于所述的至少一個預設恒定轉速為每分 鐘2500轉或每分鐘3000轉。
5.根據(jù)權利要求1所述的割草機，其特征在于包括速度選擇機構，所述速度選擇機構 連接速度控制裝置并設定速度控制裝置將所述切割速度固定在預設恒定轉速，或設定速度 控制裝置不限制刀片的切割速度。
6.根據(jù)權利要求1所述的割草機，其特征在于包括速度選擇機構，所述速度選擇機構 連接所述速度控制裝置并設定所述速度控制裝置將所述切割速度固定在一個第一預設恒 定轉速，或一個不同于第一預設恒定轉速的第二預設恒定轉速，或不限制刀片的切割速度。
7.根據(jù)權利要求6所述的割草機，其特征在于所述第一預設恒定轉速為每分鐘2500 轉，所述第二預設恒定轉速為每分鐘3000轉。
8.根據(jù)權利要求1所述的割草機，其特征在于所述速度控制裝置包括速度傳感器 (16)，用于檢測刀片當前的切割速度；比較元件(18)，用于確定當前的切割速度與所述預 設恒定轉速的偏差；能量控制元件00)，用于調(diào)整自電池提供給直流電機的能量，以使所 述偏差趨近于零，切割速度變?yōu)榕c所述預設恒定轉速相等。
9.根據(jù)權利要求1所述的割草機，其特征在于所述速度控制裝置包括速度傳感器 (16)，用于檢測刀片當前的切割速度；比較元件(18)，用于確定當前的切割速度與所述預 設恒定轉速的偏差；能量控制元件(20)，用于調(diào)整自電池提供給直流電機的電壓，以使所 述偏差趨近于零，切割速度變?yōu)榕c所述預設恒定轉速相等。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的割草機，其特征在于所述速度傳感器具體為霍爾傳感 器或光電傳感器。
11.根據(jù)權利要求8或9所述的割草機，其特征在于所述比較元件具體為微處理器。
12.根據(jù)權利要求11所述的割草機，其特征在于所述能量控制元件具體為MOS場效應管。
13.根據(jù)權利要求12所述的割草機，其特征在于所述比較元件具體為可執(zhí)行比例積 分微分算法的微處理器，所述微處理器接受速度傳感器的轉速信號，用于計算并輸出脈沖 寬度頻寬比信號到MOS場效應管，以控制MOS場效應管的導通關斷時間。
14.一種割草機(1)，包括:殼體⑶；連接在殼體上的交流電機G)，所述交流電機具有電機軸(6)；用于割草的刀片(8)，所述刀片連接在所述電機軸上，并具有至少一個切削刃(10)；其特征在于所述割草機還包括速度控制裝置(14)，可選擇的將所述切割速度固定在至少一個預 設恒定轉速。
15.根據(jù)權利要求14所述的割草機，其特征在于包括速度選擇機構，所述速度選擇機 構連接速度控制裝置并設定速度控制裝置將所述切割速度固定在預設恒定轉速，或設定速 度控制裝置不限制刀片的切割速度。
16.根據(jù)權利要求14所述的割草機，其特征在于包括速度選擇機構，所述速度選擇機 構連接所述速度控制裝置并設定所述速度控制裝置將所述切割速度固定在一個第一預設 恒定轉速，或一個不同于第一預設恒定轉速的第二預設恒定轉速，或不限制刀片的切割速 度。
17.根據(jù)權利要求14所述的割草機，其特征在于所述速度控制裝置包括速度傳感器 (16)，用于檢測刀片當前的切割速度；比較元件(18)，用于確定當前的切割速度與所述預 設恒定轉速的偏差；能量控制元件00)，用于調(diào)整自電池提供給直流電機的能量，以使所 述偏差趨近于零，切割速度變?yōu)榕c所述預設恒定轉速相等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種割草機，包括殼體；連接在殼體上的直流電機，所述直流電機具有電機軸；用于割草的刀片，所述刀片連接在所述電機軸上，并具有至少一個切削刃；安裝在殼體內(nèi)的電池，所述電池在割草機工作時為直流電機提供能量，從而驅動刀片以一個切割速度旋轉；速度控制裝置，可選擇的將所述切割速度固定在至少一個預設恒定轉速。
文檔編號A01D34/78GK102057800SQ201010176790
公開日2011年5月18日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權日2009年11月13日
發(fā)明者強尼·鮑瑞那圖 申請人:蘇州寶時得電動工具有限公司