專利名稱：防突入電流阻塞的傳感器控制的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于銷毀諸如文件、CD等等之類的物品的粉碎機。
背景技術：
粉碎機是用于銷毀諸如文件、CD、軟盤等等之類的基質物品的已知的設備。通常， 用戶購買粉碎機以銷毀敏感的物品，如帶有帳戶信息的信用卡對帳單、包含公司交易秘密的文件等等。一種常見類型的粉碎機具有包含在外殼內的可移動地安裝在容器頂部的粉碎機機構。粉碎機機構通常具有粉碎饋送到其中的物品并將被粉碎的物品向下排出到容器中的一系列切割器元件。粉碎機通常具有聲明的容量，如一次可以粉碎的紙張數(通常是20 磅重)；然而，典型的粉碎機的進料喉道可以比聲明的容量接收更多紙張數。粉碎機的用戶遇到的常見失誤包括向進料喉道中饋送太多的紙，在開始粉碎紙之后導致粉碎機阻塞。為清空粉碎機中的紙，用戶通常通過開關反轉切割器元件的旋轉方向，直到紙張被清空。有時候，阻塞會很嚴重，以至于反轉可能不會完全清空紙張，必須手動將紙張拉出，這對于卡在切割器元件的刀片之間的紙張是困難的。在某些情況下，當太厚或不能倒轉的物品被插入到粉碎機中時，粉碎機可能會過載或過熱，粉碎機機構的馬達可能停轉，并因此關閉。為了防止這樣的馬達停轉，一些現有的設計使用其他檢測設備以預期馬達的電流限制。例如，這樣的設計可包括負載計(基于馬達電流的讀數)，基于速度的阻塞檢測器， 霍爾效應傳感器(用于讀取馬達轉速)，或其他類型的速度傳感器(例如，設置在切割器軸上)。在一些現有的情況下，當系統被阻塞時，可以通過反轉馬達來防止對可能的過載或馬達停轉的檢測。標題為“Automatic Reversing System for Shredder”的美國專利 4，495，456說明了這樣的機器的示例。一些粉碎機可以使用停轉或過載檢測電路，該電路監測馬達的電流汲取，以確定粉碎機的最大容量，并確定是否/何時馬達可能停轉。在這樣的粉碎機中，想法是防止馬達進入或保持在停轉狀態，停轉狀態不僅汲取過度的電流，而且還使馬達過早地發熱。傳統上，這些電路具有延遲或限制器件(例如，熱敏電阻器)或具有軟件以忽略由馬達汲取的初始突入電流以防止正誤識反應(對于可能的停轉或者短路)。例如，用于設置過載檢測閾值的第一已知的傳統方法包括在其冷狀態設置接近于機器的停轉電流的固定值，然后，確定馬達的電流汲取在操作期間是否接近于該固定值 (即，使用比較器)。此第一方法可以對“冷”馬達有效，即，未運行的馬達。這種類型的粉碎機的過載檢測電路只在馬達停轉/將要停轉(即，汲取的電流接近于該固定值)時才觸發。 然而，隨著馬達在使用過程中發熱，由馬達汲取的電流量趨向于降低，可能會發生AC波動。 此第一方法不能跟蹤汲取的電流隨著馬達發熱或波動的任何降低。這意味著，“熱”(即，工作或旋轉的)馬達將經常在過載檢測電路檢測到事件之前停轉或過載檢測電路檢測不到事件。用于過載檢測的第二已知方法是在工廠處或在制造過程中執行的校準，其中，將粉碎機的閾值調整到該特定機器上的特定的負載(例如，張數)。此第二種方法可以對防止用戶高于機器的額定值地操作(在停轉之前)有效，但是，它也不會跟蹤汲取的馬達電流由于發熱和/或AC波動而導致的變化。這又會導致初始閾值波動，這會在系統上導致過大的負載，或者它可能過早地限制用戶在其能力內操作該機器。在其他設計中，必須基于時間，使用軟件進行假設，或者必須給馬達添加額外熱裝置，以跟蹤馬達溫度。例如，可以通過軟件算法求馬達的當前熱狀態的假設的(因此，最大負載)近似值。這樣的假設一般假設大量生產的所有馬達都具有類似的熱特性，并且切割模塊的效率是類似的。然而，這樣的假設一般不正確。雖然兩個馬達(同一型號)可以具有類似的實測的溫度，但是，這不等于它們具有相同的性能特征。例如，材料和組裝的變化可能改變這種關系。另外，線路電壓和頻率的變化一般不被考慮。這會顯著影響馬達的性能，并影響相對于固定閾值的停轉電流讀數。如上文所指出的，在預先的設計中忽略了當粉碎機機構被啟動時由馬達最初汲取的突入電流，以防止過載的假的讀數。然而，如此處進一步描述的，本發明確定并使用此突入電流來確定涉及馬達以及馬達將停轉(例如，由于粉碎機中的阻塞)的發生的參數。
發明內容
本發明的一個方面提供具有下列各項的粉碎機具有用于接收至少一個待粉碎的物品的喉道的外殼，以及位于外殼中并包括電動馬達和切割器元件的粉碎機機構。粉碎機機構使得至少一個待粉碎的物品能被饋送給切割器元件，并且馬達能操作以在粉碎方向驅動切割器元件，以便切割器元件在通過電源接收到電能時粉碎被饋送到其中的物品。粉碎機還具有用于檢測流過馬達的電流的電流傳感器以及耦合到馬達的用于控制馬達的操作的控制器。控制器還耦合到電流傳感器并被配置成檢測提供給馬達的用于每一個粉碎事件的突入電流。所述控制器被配置成基于所檢測到的提供給馬達的突入電流來設置粉碎機的參數。本發明的另一方面提供用于監測粉碎機的操作的方法，該粉碎機包括具有用于接收至少一個待粉碎的物品的喉道的外殼，以及位于外殼中并包括電動馬達和切割器元件的粉碎機機構。粉碎機機構使得至少一個待粉碎的物品能被饋送給切割器元件，并且馬達能操作以在粉碎方向驅動切割器元件，以便切割器元件在通過電源接收到電能時粉碎被饋送到其中的物品。粉碎機具有用于檢測流過馬達的電流的電流傳感器以及耦合到電流傳感器并耦合到馬達的用于控制馬達的操作的控制器。該方法包括通過所述電源利用電能給所述馬達供電；利用所述控制器檢測提供給所述馬達的用于每一個粉碎事件的突入電流，以及利用所述控制器基于所述確定的提供給所述馬達的突入電流來設置所述粉碎機的參數。本發明的再一個方面提供具有下列各項的計算機程序產品存儲了指令的計算機可使用的數據載體，所述指令在由計算機執行時，導致所述計算機執行用于監測粉碎機的操作的方法，所述粉碎機包括具有用于接收至少一個待粉碎的物品的喉道的外殼，位于所述外殼中并包括電動馬達和切割器元件的粉碎機機構，所述粉碎機機構使得所述至少一個待粉碎的物品被饋送給切割器元件，并且所述馬達能操作以在粉碎方向驅動所述切割器元件，以便所述切割器元件在通過電源接收到電能時粉碎被饋送到其中的物品，用于檢測流過所述馬達的電流的電流傳感器，以及耦合到所述電流傳感器并耦合到所述馬達以用于控制所述馬達的操作的控制器；所述方法包括利用所述控制器檢測提供給所述馬達的用于每一個粉碎事件的突入電流，以及利用所述控制器基于所確定的提供給所述馬達的突入電流來設置所述粉碎機的參數。通過下面的詳細描述，各個附圖，以及所附權利要求書，本發明的其他目標、特點， 以及優點將變得更加顯而易見。
圖1是根據本發明的實施例構建的粉碎機的透視圖。圖2是圖1的粉碎機的分解透視圖。圖3是根據本發明的一個實施例的檢測器、控制器、電流傳感器，以及帶有馬達的粉碎機機構的實施例的示意圖。圖4是示出了根據本發明的一實施例的圖1的粉碎機中的檢測器和粉碎機機構的示意圖的截面。圖5是示出了根據本發明的各實施例的電流、時間，以及粉碎事件之間的關系的 3-D 圖。圖6是根據本發明的一個實施例的用于監測粉碎機的操作的方法的流程圖。圖7是用于設置粉碎機的過載檢測閾值的方法的流程圖。圖8是用于設置可以由粉碎機接受的物品的厚度的方法的流程圖。圖9是示出了根據本發明的實施例的電流、粉碎事件、厚度，以及時間之間的關系的2-D圖。圖10和11是根據本發明的一個實施例可以使用的示例性示意馬達電流檢測電路圖。
具體實施例方式如在下面的描述中變得進一步明顯的，此處所描述的防阻塞傳感器被定義為被配置成當馬達最初被提供電源以操作(例如，旋轉)時考慮馬達的初始突入電流，以便確定馬達將在什么電流汲取下停轉的傳感器。初始突入電流被用來設置粉碎機的參數(例如，過載檢測閾值或最大厚度閾值)，以便可以防止停轉或過熱(即，在達到馬達將停止的電流汲取之前)。圖1是根據本發明的一實施例構建的粉碎機設備10的透視圖。粉碎機10被設計成銷毀或粉碎諸如紙、紙制品、⑶、DVD、信用卡之類的物品，及其他物品。粉碎機10包括位于例如容器18的頂部的粉碎機外殼12。粉碎機外殼12包括位于外殼12的上端(或上壁或頂端或頂壁)24的用于接收待粉碎的材料的至少一個輸入開口 14。輸入開口 14在橫向方向延伸，還常常被稱為喉道。輸入開口或喉道14可以一般性地平行于粉碎機機構20 (下面所描述的，并如圖4所示出的)并在其上方延伸。輸入開口或喉道14可以相對來說比較窄，以便防止諸如大堆的文件之類的過分厚的物品被饋送到其中。然而，喉道14可以具有任何配置。在某些情況下，可以在粉碎機外殼12中提供一個或多個額外的或第二輸入開口 14a。例如，可以提供輸入開口 14，以接收紙、紙制品，及其他物品，而可以提供第二輸入開口 14a,以接收諸如CD和DVD、信用卡等等之類的物品。可以用塑性材料或任何其他材料來模塑頂壁24。粉碎機外殼12以及其頂壁24可以具有任何合適的構造或配置。粉碎機外殼12還包括位于下端26 (或底側或底壁或下側或倉側)的輸出開口 16， 如圖2所示。在一個實施例中，粉碎機外殼12可包括具有下端26的底部容器38以在其中容納粉碎機機構20 (以及馬達34、傳動裝置等等)。例如，底部容器38可以具有構成下端 26的底壁、四個側壁以及開放的頂部。底部容器38 —般被定義為一種設備或外殼12的一部分，用于至少幫助將粉碎機機構20固定在外殼12內和/或固定到外殼12。可以用塑性材料或任何其他材料來模壓底部容器38。底部容器38可以，例如，被固定到上端24的下側或上壁基礎緊固件。容器38在其底部26或底壁具有輸出開口 16，通過該底部，排出被粉碎的顆粒。盡管下端26被示為包括底部容器38，但是，下端26或容器38的配置、形狀或設計不應該是受限的。一般而言，粉碎機10可以具有任何合適的構造或配置，并且此處所提供的所示出的實施例決不以任何方式作出限制。另外，在貫穿本說明書中可互換地使用的術語“粉碎機”或“粉碎機設備”不限于字面上“粉碎”文件和物品的裝置，而是涵蓋以使這樣的文件和物品難以辨認和/或無用的方式銷毀文件和物品的任何設備。如所指出的，粉碎機10還在粉碎機外殼12中包括粉碎機機構20 (在圖2中一般性地示出)。當物品被插入到至少一個輸入開口或喉道14中時，它們被定向到粉碎機機構 20中(例如，參見圖4)。“粉碎機機構”是一般性結構術語，以表示使用至少一個切割器元件來銷毀物品的設備。銷毀可以以任何特定方式進行。例如，粉碎機機構可包括被配置成以銷毀文件或物品的方式在文件或物品中沖壓多個孔的至少一個切割器元件。粉碎機機構 20包括驅動系統32，并帶有至少一個馬達34，如電動馬達，以及多個切割器元件21 (如圖 4所示)。驅動系統32可以具有任何數量的馬達，并可包括一個或多個傳動裝置。馬達34 可以是，例如，AC感應馬達。在另一實施例中，馬達可以是DC馬達、永磁體馬達、通用馬達或任何其他類型的馬達。在所示出的實施例中，切割器元件21 —般安裝在一對平行的安裝軸25上，如圖4所示。馬達34使用電能來操作，以通過常規傳動裝置36旋轉地驅動粉碎機機構20的第一和第二可旋轉的軸25以及它們的相對應的切割器元件21，以便切割器元件21粉碎或銷毀通過喉道14被饋送到其中的材料或物品，隨后，通過輸出開口 16將被粉碎的材料沉積到容器18的開口 15中。這樣的粉碎機機構20的操作和構造是已知的，此處不必詳細討論。一般而言，可以使用本領域內已知的或以后開發的任何合適的粉碎機機構 20。粉碎機機構20也可以包括用于安裝軸25、馬達34以及驅動系統32的傳動裝置36 以及切割器元件21的子框架31。在某些情況下，子框架31可以連接到上端24 (例如，在上端24的下側)和下端26 (例如，在容器38的上端)，以將粉碎機機構20固定在外殼12內。 例如，可以提供一個或多個連接部分40以固定或緊固框架31。一般而言，可以使用諸如緊固件、螺釘、螺栓以及螺母之類的裝置來將框架31固定到外殼12的上端24和下端26。另外地和/或可另選地，當連接粉碎機機構20和粉碎機外殼12時，可以使用減震元件、振動吸收元件和/或彈簧。此外，還可以以任何合適的方式將多個切割器元件21安裝在第一和第二可旋轉的軸25上。例如，在一個實施例中，切割器元件21以交錯關系旋轉，以便粉碎饋送到其中的紙張及其他物品。在一個實施例中，可以以層疊關系提供切割器元件21。這樣的粉碎機機構20的操作和構造是已知的，此處不必詳細討論。如此，至少一個輸入開口或喉道14被配置成接收被插入到其中的材料，以通過粉碎機機構20饋送這樣的材料，并通過輸出開口 16沉積或逐出被粉碎的材料。粉碎機外殼12被配置成置于容器18之上或上方。容器18由模制塑料或任何其他材料制成。容器18包括，例如，底壁、四個側壁，以及開放頂部。如圖2所示，粉碎機外殼 12可以包括位于容器18頂部的可分離的紙張粉碎機機構。即，在一個實施例中，粉碎機外殼12可以相對于容器18被移動，以易于或幫助清空容器18中的被粉碎的材料。在一個實施例中，粉碎機外殼12包括唇板22、支座或其他在大小和形狀方面與容器18的頂部邊緣 19相對應的結構布局。容器18在其開口 15內接收通過粉碎機10粉碎的紙或物品。更具體而言，在將材料插入到輸入開口 14中以便通過切割器元件21粉碎之后，被粉碎的材料或物品被從粉碎機外殼12的下端26上的輸出開口 16沉積到容器18的開口 15中。容器18 可以是，例如，廢物箱。在一個實施例中，粉碎機10可以包括以輪子或輪腳的形式存在的滾輪構件23，以幫助移動粉碎機10。例如，容器18可在其底部包括輪子(例如，接近角部，如圖1所示)， 以便可以將粉碎機10從一地轉移到另一地。在一個實施例中，容器18可以被定位在粉碎機外殼12之下的框架或獨立的外殼中(例如，由模制塑料或其他材料制成)。例如，可以使用框架來支撐粉碎機外殼12并包括容器容納空間，以便容器18可以被從其中取出。框架可包括底壁、三個側壁、開放的前部和開放的頂部。框架的側壁提供一個支座，粉碎機外殼20被可移動地安裝在該支座上。例如，在一個實施例中，可以設置容器18以像抽屜那樣相對于框架滑動(例如，拉出箱子)，該容器18用鉸鏈安裝到框架，或者包括梯級或踏板裝置，以幫助從框架的正面或側面拉出或取出。容器18可以包括開口、把手或凹陷17以幫助用戶能抓取箱子(或抓取接近凹陷17 的區域)，如此，為用戶提供輕松地抓取的區域，以將容器18與粉碎機外殼12分隔，從而接觸被粉碎的材料。容器18可以基本上或完全從處于與粉碎機外殼12的操作狀態取出，以便清空位于其中的諸如碎片或條帶(即，廢物或垃圾)之類的被粉碎的材料。在一個實施例中，粉碎機10可以包括一個或多個進口(未示出)，例如，在容器的一部分或粉碎機外殼的一部分中，以便可以在其中放置較大的物品。一般而言，術語“容器”、“廢物箱”，以及“箱子”被定義為用于接收從粉碎機機構20 的輸出開口 16排出的已粉碎材料的設備，這樣的術語在整個本說明書中可互換地使用。然而，這樣的術語不應該是限制性的。容器18和/或框架可以具有任何合適的構造或配置， 所示出的實施例不是限制性的。通常，到粉碎機10的電源將是在其末端帶有插進標準交流電插座中的插頭48的標準電源線44。此外，還可以提供與粉碎機10 —起使用的控制面板。一般而言，使用控制面板在當前技術中是已知的。如圖1所示，可以提供電源開關35或多個開關以控制粉碎機 10的操作。可以例如在粉碎機外殼12的上端24或在粉碎機10上的任何別的什么地方提供電源開關35。上端24可以具有帶有開口的開關凹陷28。0N/0FF開關35包括通過緊固裝置安裝到外殼12的位于凹陷28下面的開關模塊(未示出)，以及在凹陷28內樞軸移動的可手動嚙合的部分30 (即，搖臂開關)。開關模塊具有連接到可手動嚙合的部分30以在其狀態之間移動開關模塊的可移動元件(未示出)。開關35的可手動嚙合的部分的移動會在多個狀態之間移動開關模塊。在圖2所示出的實施例中，開關模塊將馬達34連接到電源。此連接可以是直接的或間接的，諸如通過控制器42(如圖3所示出的)。術語“控制器” 被用來定義具有中央處理單元(CPU或微處理器)的設備或微控制器和用于監控來自可操作地耦合到控制器42的設備(例如，場可編程門陣列)的參數的輸入/輸出設備。輸入/ 輸出設備還準許CPU通信和控制可操作地耦合到控制器42的設備(例如，諸如下面所描述的電流傳感器46之類的一個或多個傳感器)。控制器42可以是一個控制器或包括多個控制器。例如，在一個實施例中，可以在粉碎機10中提供多個控制器中的每一個，以完成一個或多個特定功能。至少一個控制器耦合到電流傳感器46和/或用于檢測突入電流。例如， 在一個實施例中，控制器可以是被設計用于監測電流傳感器46和馬達34的單獨的、不同的系統的一部分。此外，電流傳感器42的控制器(以及其相關的組件)可以被添加到現有的機器和/或在制造時提供。如圖所示和所描述的控制器42只用于說明性目的，不應該是限制性的。如本領域內一般已知的，控制器42可以可任選地包括任何數量的存儲介質，諸如用于監測或控制耦合到控制器的傳感器的內存或存儲器。控制器42同樣與粉碎機機構20的馬達34進行通信，如圖3中的示意圖所示。當開關35被移動到接通位置時，控制器42可以將電信號發送到馬達34的驅動器(例如，通過移動可手動嚙合的部分30和可移動元件閉合開關模塊中的觸點，以便向馬達34提供電能)以便它在粉碎方向旋轉粉碎機機構20的切割元件21，如此，可使紙張饋送到喉道14中進行粉碎。另選地或另外地，當開關35處于接通位置時，開關35可以被設置為與控制面板進行通信的空閑、待機或預備位置。空閑或預備位置可以對應于，例如，有選擇地激活粉碎機機構20。這樣的位置可使控制器42基于檢測到喉道14中有至少一個物品(例如，紙) 存在或插入或基于廢物多少或箱子已滿感應設備，有選擇地啟用粉碎機機構20的操作。開關35也可以被移動到關閉位置(例如，開關模塊中的觸點被斷開以禁止向馬達34提供電能)，導致控制器42停止馬達34的操作。可另選地，開關可以耦合到控制器，該控制器又控制繼電器開關、TRIAC等等，以用于控制電力向馬達34的流動。開關模塊包含用于信令通知開關的可手動嚙合的部分的位置的適當的觸點。作為一個選項，開關35也可以具有信令通知控制器以便以相反的方式操作馬達34的反轉位置。 這將通過使用可逆馬達并施加相對于接通位置反極性的電流來實現。以反向的方式操作馬達34的功能是需要的，以便例如在反向的方向移動切割器元件21，以便清除阻塞。為提供所指出的位置中的每一個，開關35可以是滑動開關(例如，橫向地滑動)、旋轉開關，或搖臂開關。例如，在關閉位置，可手動嚙合的部分和可移動元件可以一般被定位在開關凹陷的中心，而接通位置和反轉位置將在關閉位置的相反的橫向側。中間或中心位置可以是空閑或待機位置。此外，開關35還可以是按壓型開關，簡單地按下這種開關以在多個狀態中循環控制器。另外，控制器可以確定喉道14(例如，通過一個或多個傳感器)中還有物品，并因此在相反的方向操作馬達34(例如，操作較短的時間期)，以便從粉碎機10的喉道14中清除任何殘留的物品(或其幾個部分)。一般而言，開關35和用于控制馬達的控制器42的構造和操作是已知的，它們可以使用任何構造。例如，觸摸屏開關、膜片開關或扳鈕開關是可以使用的開關的其他示例。開關不必是機械式的，并可以是電感應式的。此外，開關還不必具有對應于“開/關/空閑/ 反轉”的不同的位置，這些狀態可以是通過開關的操作在控制器中選擇的狀態。同樣，也可以完全省略這樣的開關，并可以基于待粉碎的物品的插入來啟動粉碎機。這些狀態中的任何一種也可以通過光在顯示屏幕上或以其他方式來發出信號。例如，在一個實施例中，可以包括諸如指示器37或39 (如圖1所示)之類的一個或多個指示器，以向用戶提供警示信號，如聽覺信號和/或視覺信號。在一個實施例中，并如稍后進一步描述的，指示器37可以包括片材容量指示器，該指示器逐步地指出被插入到開口 14中的物品或文件的厚度，以便防止過載和可能的阻塞。在2007年10月4日提交的并被指定給同一個受讓人(Fellowes，Inc.)的美國申請公開No. 20090090797A1，序列號11/867，260示出和描述了這樣的漸進式系統，這里引用了所述專利申請的內容作為參考。在一個實施例中，指示器39可以包括對應于粉碎機的功能的多種指示器，如，但不僅限于過熱、箱子打開、箱子已滿、卡紙，以及閃光指示器(諸如當粉碎機停止或感應到某種狀態時)。如圖3的示意圖所示，粉碎機10還包括用于檢測流過馬達34的電流的電流傳感器46。電流傳感器46可以被集成在控制器42內，或者也可以與控制器42分開。控制器 42可操作地耦合到電流傳感器46，并被配置成檢測提供給馬達34的用于每一個粉碎事件的電流的至少初始量。對于此說明書，“粉碎事件”被定義為由馬達34接收到電能以旋轉地驅動粉碎機機構20的第一和第二可旋轉的軸25的時段。S卩，當開關35被轉動到接通位置以旋轉粉碎機機構20時，粉碎事件開始。當馬達34不再接收到電能以旋轉粉碎機機構20 時(例如，當開關35被移動到關閉位置時)，粉碎事件結束。可另選地，粉碎機機構20可以被設置為利用開關35處于空閑或待機位置被有選擇地激活(例如，在由檢測器44檢測到物品被插入到喉道14中時)。盡管開關35可以被設置為空閑、待機或預備位置以便選擇性地激活，并且電源正在被提供給粉碎機10，但是，電能不被馬達34用來驅動軸25。如此，不發生粉碎事件。然而，如果控制器24指示馬達34激活粉碎機機構20，例如，在喉道 14接收到物品時，那么，馬達34接收電能，并進而旋轉粉碎機機構20。在不再檢測到物品之后或在不再檢測到物品之后的一段延遲時間之后(例如，物品已經被粉碎)，馬達34可以停止旋轉。如此，粉碎事件從控制器42控制馬達34的操作并由馬達34汲取電能以旋轉機構20的時段一直持續到控制器42停止馬達34的操作為止。當粉碎事件開始時，控制器42檢測提供給馬達34的電流的初始量。在本領域中， 此電流初始量被稱為“突入電流”。突入電流是當電氣設備首次被打開或首次汲取電能時 (即，當電能被提供給馬達34以旋轉粉碎機機構20時，可以是針對每一粉碎事件的)由電氣設備汲取的最大輸入電流。與馬達停轉/運行有關的突入電流的大小可以基于馬達類型而變化，但是，任何電感性負載都具有突入電流。例如，圖5是示出了電流(表示為48，以安培為單位)，時間(表示為50，以秒為單位)，以及粉碎事件(表示為52，以數量表示(#s)) 之間的關系的示例性3-D圖。該圖提供了關于AC感應馬達的數據。值得注意的是，整個說明書中呈現的數據都與使用AC感應馬達有關；然而，如上文所指出的，此處所描述的方法和概念不應該僅限于特定類型的馬達。更具體而言，圖5示出了使用諸如粉碎機10之類的機器的一系列粉碎事件。在零秒，沒有負載或者粉碎機機構的馬達沒有汲取電源(即零電流)，如由箭頭54所指示的。當粉碎事件開始時，有提供給馬達/由馬達汲取的大的電流尖峰——即，初始電流或突入電流，如箭頭56所示。正是該測量的或檢測到的電流被確定(例如，使用電流傳感器46)，并被記錄供控制器使用(如下面所進一步描述的)。當粉碎事件已結束時，例如，當喉道中沒有物品并且控制器指示馬達停止粉碎機機構的旋轉時，電流逐漸降回到零安培，如箭頭58和60所示。圖5示出了隨著多個粉碎事件52的發生，突入電流的微小的下降(例如，參見箭頭56)。突入電流與峰值正向轉矩(例如，前饋轉矩)成正比，與馬達溫度成反比。即，隨著突入電流降低，峰值正向轉矩降低。相反，隨著突入電流降低，馬達溫度上升。峰值正向轉矩是在停轉之前馬達可以提供給負載的最大轉矩量。例如，對于AC感應馬達，峰值轉矩可以是額定速度的大致80%。在AC感應馬達中，峰值正向轉矩可以是在馬達的軸被阻止轉動的情況下(例如，諸如在粉碎機機構20中發生阻塞的情況下)馬達將提供的轉矩。可另選地，當太厚的物品被插入到粉碎機的喉道中時，馬達會工作得更艱難，旋轉軸和切割器元件所需的轉矩量會增大到接近峰值正向轉矩。具體而言，如果馬達正在提供基本上接近峰值正向轉矩或正處在峰值正向轉矩，則馬達可能過載以至于停止操作和/或馬達溫度將大大地上升。馬達溫度的上升——由于高轉矩、厚的物品、反復的使用等等——也會更可能導致由于過熱而造成的停轉。突入電流大致等于峰值馬達停轉電流。基于這樣的信息并已知馬達停轉對于用戶來說會成為問題和/或麻煩事，本發明提供用于測量對于每一個粉碎事件的突入電流的方法，以便，如果突入電流變化(如此，可能發生停轉的峰值正向轉矩和/或馬達溫度也將變化)，控制器42被配置成基于檢測到的對于每一個粉碎事件提供給馬達34 的電流(突入電流)的初始量來設置粉碎機10的參數。圖6示出了用于通過馬達34監測粉碎機10的操作的方法61。在62，粉碎事件開始并且電源被打開，即，通過電源給馬達34提供電能，以便旋轉粉碎機機構20。這可以通過開關35被換到接通位置或者通過一個或多個傳感器感應到用于粉碎的物品來進行。在64， 馬達汲取電流。在66，使用電流傳感器46來確定或檢測對于每一個粉碎事件被汲取或提供給馬達的突入電流。然后，在68，控制器42基于在66確定的突入電流來設置粉碎機的參數 (如果需要的話)。粉碎事件結束，如70處所示，并且對于每一個粉碎事件重復該過程。在一個實施例中，可能不需要對于每一個連續的粉碎事件來設置(或復位)粉碎機的參數。例如，檢測到的對于第一粉碎事件的突入電流可以基本上等于或類似于檢測到的對于第二連續的粉碎事件的突入電流。如此，參數可以保持在其當前設置。此外，在各實施例中，可以基于檢測到的提供給馬達的突入電流設置(或復位)兩個或更多參數。可以在粉碎機10中使用邏輯或其他算法來進行這樣的判斷。如此，可以理解，下面進一步描述的參數示例不旨在是限制性的。由控制器對于每一個粉碎事件設置的參數(如果需要設置這樣的參數)被設計成相對于機器的最大容量而實時地被調整，以便考慮或補償在粉碎事件期間影響馬達34的操作的因素。通過對參數的實時或瞬時的調整，可以更精確地確定何時可能發生馬達停轉。 下面將進一步描述基于突入電流來設置參數的額外的優點。在一個實施例中，由控制器42設置的參數可以是馬達停轉時或之前的過載檢測閾值。即，過載檢測閾值可以被設置為一個極限，該極限基本上等于或小于在將發生停轉之前馬達的最大負載。馬達的“最大負載”可以是指馬達正在執行的機械功的量(例如，通過每一轉施加于軸25的轉矩的量)或馬達的電力負載(例如，電阻)。負載可以受任何數量的變量(轉矩、溫度、頻率等等)的影響。在由控制器42檢測到馬達34上的負載基本上等于或大于過載檢測閾值時，控制器42被配置成限制去往馬達34的電能，從而阻止馬達34 在粉碎方向驅動切割器元件21。如上文所指出的，控制器被配置成基于檢測到的對于每一個粉碎事件的突入電流來實時地調整或設置過載檢測閾值。圖7是用于設置此過載閾值的方法72的流程圖。如圖6所示，圖7的方法72在74處開始粉碎事件，即，通過電源給馬達 34提供電能，以便旋轉粉碎機機構20。在76，馬達汲取電流。在78，使用電流傳感器46來確定或檢測對于每一個粉碎事件被汲取或提供給馬達的突入電流。然后，在80，控制器42 基于在78確定的突入電流來設置粉碎機的過載檢測閾值(如果需要的話)。粉碎事件結束，如82處所示，并對于每一個粉碎事件重復該過程。用于設置過載檢測閾值的方法或算法不應該是限制性的。在一個實施例中，可以基于檢測到的突入電流，來直接或間接地設置過載檢測閾值。在一個實施例中，過載檢測閾值被設置為檢測到的突入電流的某個分數。例如，如果檢測到突入電流并記錄為17安培， 則過載檢測閾值可以被設置為一個百分比(例如，大致90% (15. 5安培)或大致70% (12 安培))，以便馬達將被減少或阻止汲取其峰值馬達停轉電流。通過實時地監測馬達的對于每一個粉碎事件的峰值突入電流，此處所公開的系統和方法可以有效地確定在給定瞬間馬達的最大容量。本系統和方法消除了通常通過使用固定的限制或工廠對于過載檢測的校準方法設置的設計假定和限制，如“相關技術”部分所描述的。例如，在前面所描述的兩種傳統方法中，在制造期間和/或在銷售之前，必須在線校準閾值，或者必須在設計階段確立一個固定值。在生產線上校準需要紙(廢物)，并會產生誤差。粉碎機10不要求在工廠處執行粉碎操作(例如，利用粉碎機機構20粉碎紙)，以便設置電流限制閾值(如一些現有技術的方法的情況)，因為電流限制閾值是基于突入電流檢測來設置的。此外，使用固定的電流限制設置不會補償在切割模塊組裝的易變性。例如， 如圖5所示，突入電流(從而，峰值馬達停轉電流)可能會在粉碎機10的操作期間發生變化。通過跟蹤此變化，可以觀察到機器的限制，并可以相應地調整粉碎機10的一個或多個參數。使用此處所描述的方法和設備還消除了用于感應馬達34的性能特征的額外的組件或傳感器的必要性。系統將知道機器的容量，不管其他特征如何。例如，粉碎機10自動補償馬達熱量、線路電壓、頻率變化，以及元件容差以及組件變化。不需要馬達溫度傳感器以檢測馬達的溫度，因為過載檢測閾值是基于突入電流而設置的，馬達將不會在此閾值以前達到峰值溫度。當然，雖然這樣的傳感器不是必需的，但是，在一個實施例中，粉碎機10 可包括用于感應馬達34的性能特征(例如，溫度)的一個或多個傳感器(未示出)。監測這樣的性能特征一般在本領域內是已知的，因此，此處將不對此進行詳細說明。從開發/銷售的觀點來看，當為以50&60赫茲(Hz)頻率操作的那些市場(例如， 諸如在日本)開發粉碎機時，此系統和方法是有益的。例如，如圖7所示并參考圖7所描述的，頻率和電壓的變化會影響機器所使用的電流和電能的量。由于過載閾值參數是基于突入電流而設置的，因此，峰值馬達停轉電流將不會受到這些波動特征的影響。作為設置過載檢測閾值的附加，或作為其替代方案，在一個實施例中，由控制器42 設置的參數可以是利用粉碎機機構20粉碎物品的最大厚度閾值。控制器42被配置成對于每一個粉碎事件基于檢測到的初始(突入)電流來調整最大厚度閾值，即，實時地，瞬時地調整。可以改變(例如，縮小)最大厚度閾值，以反映隨著時間的推移粉碎機功能的任何損失和/或補償粉碎機10的性能。基于峰值突入電流的漂移(如圖5中的箭頭56所示)，自動調整檢測器確定物品太厚的參數。圖8是用于設置可以由粉碎機10接受的物品的厚度的方法84的流程圖。圖8的方法84在86從粉碎事件開始，即，通過電源給馬達34提供電能，以便旋轉粉碎機機構20。在88，馬達汲取電流。在90，使用電流傳感器46來確定或檢測對于每一個粉碎事件而被汲取或提供給馬達的突入電流。然后，在92，控制器42基于在 90確定的突入電流來設置粉碎機的最大厚度閾值(如果需要的話)。粉碎事件結束，如94 處所示，對于每一個粉碎事件重復該過程。圖5中的圖示出了在粉碎事件期間發生的被標記為75的若干個峰值。這些峰值 75指出正在被提供或由馬達34汲取附加的電流。這樣的峰值75可能會由于物品的厚度在粉碎期間增大而發生，諸如由于在饋送期間可能會發生的紙的折疊或起皺，或者由于隨著物品在粉碎期間被拉進切割器元件21中，一個或多個額外的物品/頁被添加到喉道中。當更厚的物品被插入到喉道14中時，或當增大了厚度的額外的物品被添加到喉道14中時，粉碎機機構20變得更容易阻塞。此外，如果阻塞確實發生，并且馬達34不能反轉其方向，則馬達可能由于到達峰值正向轉矩、峰值電流限制、峰值溫度等等中的任何一個或多個而發生停轉。確定或跟蹤連續的粉碎事件之間的時間可以便于調整厚度設置(例如，如果發生了多次連續通過)。在另一實施例中，對厚度設置的調整是根據突入電流中的變化直接進行的(例如，基于從初始讀數(存儲在存儲器中)到第二讀數的百分比變化)。圖7是示出了示例性粉碎機的電流、粉碎事件、物品的厚度，以及時間之間的關系的2-D圖。通過使用此粉碎機，粉碎事件的第一輪A是使用AC感應馬達以110伏特并以 50Hz的頻率執行的，且粉碎事件的第二輪B是使用AC感應馬達以90伏特并以60Hz的頻率執行的。如上文所指出的，一些市場使用兩種頻率來運行機器。然而，可以理解，下面所描述的相同效果將適用于穩定電壓和頻率。在第一輪A，當在100打開電源時，有大致6安培的初始突入電流102，在停止之前，以大致4. 5安培短暫地汲取電流。第一粉碎事件104運行，指出6安培的相同的近似的初始突入電流。第一粉碎事件104是使用單張紙(1張)來通過粉碎機機構粉碎來執行的。 如圖所示，在粉碎期間，電流和功率(以瓦特來度量)在粉碎一張紙過程中，在在粉碎事件結束時減弱之前，保持基本上穩定(電流基本上接近于4. 5安培)。第二粉碎事件106是使用10張紙來進行的。對于此粉碎事件106，初始突入電流較高(即，大致6.5安培)。在粉碎事件期間，由馬達汲取的電流下跌或降低到低于4.0安培以下。這是差的功率因數和馬達以不能令人滿意的或異常電壓/頻率(即，110V，50Hz) 運行的結果。當電流降低時，電能稍微增大。然后，剛好在粉碎事件結束之前，電流在下降到零之前再次增大到大致4. 5安培。第三粉碎事件108是使用12張紙來進行的。這里，初始突入電流大致6.0安培。 如同前一粉碎事件，在粉碎事件期間，由馬達汲取的電流下跌或降低(再次低于4.0安培)， 并且，功率進一步增大。在所示出的實施例中，在粉碎之后由于繼續運轉(rim-0n)(即，馬達空載運行一段時間(例如，大致2秒)以清理切割器元件)，電流在增大到大致4. 5安培。 此后，一旦馬達被停止或關閉，電流和功率可以下降到零。這樣的負載(12張或更多)可能導致馬達的潛在過載。在109，一般性地示出了在停轉時導致的電流的峰值為持續大致1秒的大電流峰。還示出了突入電流峰值。在此圖示中，一般可以看到，與停轉峰值相比，突入電流峰值相對來說較大，但是，時長較短。在第二輪B，由馬達汲取的電流和所使用的功率在此電壓和頻率低得多。當在110 打開電源時，有大致5安培的初始突入電流112，在停止之前，以大致1. 25安培短暫地汲取電流。第一粉碎事件114運行，指出5安培的相同的近似的初始突入電流。第一粉碎事件 114是使用單張紙(1張)來通過粉碎機機構粉碎來執行的。如圖所示，在粉碎期間，電流和功率(以瓦特來度量)在粉碎一張紙過程中，在粉碎事件結束時減弱之前，保持基本上穩定 (電流基本上接近于1. 25安培)。第二粉碎事件116是使用10張紙來進行的。對于此粉碎事件116，初始突入電流較高(即，大致5. 25安培)。在粉碎事件期間，由馬達汲取的電流從大致1. 25安培增大到 2.0和3.5安培之間的很多電流尖峰。這是馬達上的負載的結果。此后，電流和功率可以下降到零。在此頻率和功率下，這樣的負載(10張或更多)可能導致馬達的潛在過載。在118， 一般性地示出了在停轉時導致的電流的峰值為持續大致1秒的大電流峰。還示出了突入電流峰值。此輪中的突入電流和停轉峰值相對靠近，因為當機器在測試過程中啟動時紙已經在喉道中，因此機器從突入電流直接到停轉。這樣的負載(10張或更多)可能導致馬達的潛在過載。在109，一般性地示出了在停轉時導致的電流的峰值為持續大致1秒的大電流峰。還示出了突入電流峰值(與停轉峰值相比，相對來說較大，但是，時長較短)。在此圖示中，一般可以看到，停轉峰值稍微大于電流的突入電流峰值。值得注意的是，在圖7所示出的特定示例中，與同一馬達的60Hz功能相比，被測試的馬達的功率因數當在50Hz運行時較小(可能由于，例如，繞組中的磁通飽和)。因此， 50Hz信號當粉碎時從空載下降，而在60Hz時電流在粉碎期間增大。其他馬達可以在粉碎期間產生與當前負載不同的替換結果；然而，突入電流和停轉概念將是類似的。如在A和B輪中的每一輪中所示，物品的厚度增大(紙本身或張數)會影響在粉碎事件期間馬達汲取的電流。如此，實時地相對于馬達的特征(例如，峰值轉矩)設置或調整最大厚度閾值可以防止可能的馬達停轉。例如，通過使用圖9的兩輪A和B作為示例性指南，測量到的峰值突入電流實際上在停轉電流上。在這些情況下測量到的突入電流可能是測量到的停轉電流的大致90到 95% (或者反之亦然)。對于典型的系統，已知指定“X”張以觸發電流限制，而并非允許系統完全停轉。例如，如果紙張厚度大致是0. 1毫米，則厚度容量可以被設置為不大于1. 0毫米，或10張。取決于認為粉碎可接受的所希望的張數，可以調整百分比，即，可以調整厚度參數設置。例如，參考圖9，在一個實施例中，可能需要在額定電壓/頻率的容量，例如，突入電流的大致75-50%，觸發系統。通過調整此百分比參數，可以檢測在觸發電流限制之前加至系統的負載量。值得注意的是，百分比或參數可以基于不同的切割模塊(不同大小的馬達、齒輪等等)以及所希望的觸發點而變化。因此，在各實施例中，由控制器設置的參數可以每個項目地或每個機器地定義。如此，由于可以調整厚度閾值或容量，因此，可以理解，在一個實施例中，也可以在粉碎機中提供一個或多個檢測器44，如圖3所示。檢測器44耦合到控制器42。在一個實施例中，可以提供檢測器44以檢測在喉道中接收到的至少一個物品。在一個實施例中，檢測器44可以是被配置成檢測至少一個物品的厚度的厚度檢測器。例如，可以在粉碎機的喉道14中或與其相鄰地提供厚度檢測器44。本申請的受讓人，Fellowes, Inc.為粉碎機開發了厚度感應技術。通過感應被饋送給粉碎機的紙或物品的厚度，可以在發生嚴重的阻塞之前停止粉碎機(或不啟動)。美國專利7，631，822,7, 631，824、 7，635，102，以及 7，631，823 和美國專利申請公開 No. 2006/0054725A1, 2009/0090797A1,以及2007/0221767A1公開了，尤其是，可以確定是否有過分厚的物品正在被插入到粉碎機喉道中的檢測器。也參見也由Fellowes Inc.作為可以使用的檢測器擁有的美國專利申請 No. 12/616，567 (美國專利申請公開 No. 2010/0051731A1)，12/579，905，12/578，292 (美國專利申請公開 No. 2010/0084496A1)，12/409，896，12/466，775，12/487，220，12/348，420 和 11/770，223 (美國專利申請公開No. 2007/0246586A1)。帶有被設計成能防止切割器元件被阻塞的厚度感應特征的已知粉碎機的其他示例是美國專利申請公開No. 2009/0025239A1, 2007/0246582A2,以及2009/0032629A1。2010年5月28日提交的美國專利申請 No. 12/790，517[代理人檔案號碼082135-0382145]也是可以與粉碎機10 —起使用并可以基于檢測到的突入電流而實時地設置的厚度傳感器的示例。此處所提供的每一個參考文獻以引用的方式全部并入本文中，并且不旨在是限制性的。如在上面的參考文獻中所描述的，如果檢測器44確定喉道14中的物品的厚度基本上等于或大于最大厚度閾值(例如，有太多張或頁)，則使用控制器42來停止或阻止馬達 34在粉碎方向驅動切割器元件21。同樣，控制器42可以停止電流流向馬達34。在一個實施例中，可能不需要對于每一個連續的粉碎事件來設置(或復位)粉碎機的厚度。例如，厚度可以基于兩個連續的粉碎事件的檢測到的突入電流來保持在其當前設置。可以在粉碎機10中使用邏輯或其他算法來進行這樣的判斷。圖10和11是根據本發明的一個實施例可以使用的示例性示意馬達電流檢測電路圖。圖10的電路圖示出了使用電阻器R14形式的電流傳感器和op-amp電路來監測電流。 隨著電流流過TRIAC Q3從而流過電阻器R14，生成電壓。二極管半波Dll對電壓進行整流， 以使它成為DC輸出電壓(可由處理器或CPU(諸如控制器42中的那些)讀取)。然后，使用調節電路120來過濾和放大電路。圖11的電路圖示出了使用電流感應變壓器Tl。電流流過變壓器Tl，流過原邊繞組(在右邊)，負荷電阻器R5將流過變壓器的副邊繞組(在左邊)的電流變為電壓。使用二極管D2來對信號進行半波整流，以給出DC輸出。使用電阻器和電容器網絡來對信號進行平滑化處理，以消除AC內容。例如，如果25安培流過原邊繞組，那么，對于1000 1匝數比，副邊繞組將在輸出處給出0. 025安培。當該電流流過200歐姆電阻器時，將實現5伏特。處理器(或控制器或計算機)將看到該電壓，減去二極管壓降，并從RC網絡減去濾波損失(取決于行頻)。當然，可以理解，在與厚度檢測器44關聯時，在某些實施例中，粉碎機10還可以進一步包括報警指示器系統，預定的操作(例如，由控制器42執行)通過報警指示器系統警告用戶。例如，在一個實施例中，在檢測到被插入到喉道14中的物品超出預定的最大厚度閾值時，控制器42可以與諸如指示器37或39 (在圖1在示出)之類的指示器進行通信，以向用戶提供警告或報警信號。此信號可以是其中控制器42發出聽覺警報的聽覺信號，和/ 或其中控制器42可以使視覺指示器發光的視覺信號。聽覺信號的示例包括，但不僅限于， 蜂鳴聲、嗡嗡聲，和/或將通過聲音警告用戶將要被粉碎的物品或文件超出預定的最大厚度閾值并可能導致粉碎機10的粉碎機機構20被阻塞的任何其他類型的信號。這給用戶提供降低物品的厚度或重新考慮迫使物品進入喉道14并穿過粉碎機的機會，知道任何這樣的強制可能造成阻塞和/或損壞粉碎機。在一個實施例中，可以使用，例如，指示器37，以可以從LED發出的紅色警告信號燈的形式提供指出諸如物品122之類的物品太厚的視覺信號。還可想到，也可以提供綠燈以指出粉碎機10準備好操作。在一個實施例中，可以使用指示器37，該指示器37是漸進指示系統，該系統包括燈的形式的一系列指示器，以指出所提供的相對于粉碎機的容量的一疊文件或其他物品的厚度。例如，漸進指示系統可包括一個或多個綠燈、多個黃燈，以及一個或多個紅燈。綠燈指出檢測到的已經被置于粉碎機10的喉道14中的物品(例如，一張紙、一疊紙、光盤、信用卡等等)的厚度低于預定的厚度，并在粉碎機的容量內。黃燈提供物品的厚度的漸進指示。在一個實施例中，當檢測到的厚度為第一預定厚度或超出第一預定厚度但是低于觸發紅燈的第二預定厚度時，將觸發位于綠燈旁邊的第一黃燈。如果有一個以上的黃燈，則每一額外的黃燈都可以對應于位于或超過第一和第二預定厚度之間的相對應的數量的預定厚度的厚度。可以使用黃燈來訓練用戶以獲得一次應該粉碎多少文件的感覺。紅燈指出檢測到的厚度處于第二預定厚度或超過第二預定厚度，該厚度可以與預定最大厚度閾值相同，從而警告用戶已經達到此厚度。在2007年10月4日提交的并被指定給同一個受讓人(Fellowes，Inc.)的美國申請公開No. 20090090797A1，序列號11/867，260 示出和描述了這樣的漸進式系統，這里引用了所述專利申請的內容作為參考。類似地，漸進指示器系統的如前所述的指示器可以以聽覺信號的形式存在，而并非視覺信號或燈。例如，類似于上文所描述的黃燈，可以使用聽覺信號來提供物品的厚度的漸進指示。此外，在一個實施例中，在單個設備中還可以一起使用視覺和聽覺信號。此外， 還可以使用指出被插入到喉道14中的物品的漸進厚度的其他方式，指示器37的圖示和描述不應該是限制性的。其他實施例包括將上面的方法合并到計算機程序產品中或一組可由計算機讀取的并存儲在數據載體或其他形式的計算機可讀介質上的計算機可執行指令，以使得方法61 被自動化。在一個可能的實施例中，可以將該方法合并到被配置成由至少一個處理器或控制器或計算機執行的可操作的一組處理器可執行指令中。指令可以被合并或添加到現有的粉碎機中。在一個實施例中，可以預見，控制器42可以包括機器的程序代碼或存儲器中的處理器可執行指令，當執行時，程序代碼或指令指示控制器42執行監測粉碎機的方法以操作粉碎機10，檢測至少突入電流和/或設置粉碎機10的參數。控制器42處理指令，隨后， 通過檢測突入電流并設置參數來應用它們。圖6示出了這樣的計算機可讀指令的流程圖。 例如，在一個實施例中，當可執行指令由計算機或處理器執行時，它們導致計算機或處理器自動執行用于監測粉碎機的操作的方法。在替換實施例中，可以使用硬連線電路來代替軟件指令或與軟件指令相結合，來實現本發明。如此，本發明的實施例不僅限于硬件電路和軟件的任何特定的組合。可以使用任何類型的計算機程序產品或介質來提供指令、存儲數據、 消息分組、或與方法61相關聯的其他機器可讀信息。計算機可讀的產品或介質，例如，可包括非易失性存儲器及其他例如用于傳輸諸如數據和計算機指令之類的信息的永久存儲設備。在任何情況下，介質或產品不應該是限制性的。此處所提及的所有專利和申請，包括“相關技術”部分中的那些專利和申請，在此以引用的方式并入本文中。盡管在上面闡述的說明性實施例中闡明了本發明的原理，但是，對那些精通本技術的人顯而易見的是，可以對在本發明的實施中所使用的結構、安排、比例、元素、材料，以及組件進行各種修改。如此，可以看出，已經完全和有效地實現本發明的目標。然而，應該認識到，前述的首選特定實施例只是為了說明本發明的功能和結構原理，在不偏離這樣的原理的情況下， 可以對它們進行改變。因此，本發明包括包含在下面權利要求的精神和范圍內的所有修改。
權利要求
1.一種粉碎機，包括外殼，具有用于接收至少一個待粉碎的物品的喉道；位于所述外殼中的并包括電動馬達和切割器元件的粉碎機機構，所述粉碎機機構使得所述至少一個待粉碎的物品能被饋送給切割器元件，并且所述馬達能操作以在粉碎方向驅動所述切割器元件，以便所述切割器元件在通過電源接收到電能時粉碎被饋送到其中的物Pm ；用于檢測流過所述馬達的電流的電流傳感器； 耦合到所述馬達的用于控制所述馬達的操作的控制器；所述控制器還耦合到所述電流傳感器并被配置成至少檢測對于每一個粉碎事件而提供給所述馬達的突入電流，以及所述控制器被配置成基于所述檢測到的提供給所述馬達的突入電流來設置所述粉碎機的參數。
2.根據權利要求1所述的粉碎機，其中，所述控制器被配置成設置過載檢測閾值，所述馬達在所述過載檢測閾值時或之前將停轉，并且其中，在由所述控制器檢測到所述馬達上的載荷基本上等于或大于所述過載檢測閾值時，所述控制器被配置成限制到所述馬達的所述電能，從而阻止所述馬達在所述粉碎方向驅動所述切割器元件。
3.根據權利要求2所述的粉碎機，其中，所述控制器被配置成基于對于每一個粉碎事件所檢測到的突入電流來調整所述過載檢測閾值。
4.根據權利要求2所述的粉碎機，其中，所述閾值是基于所檢測到的突入電流的分數設置的。
5.根據權利要求1所述的粉碎機，其中，所述控制器被配置成設置利用所述粉碎機機構粉碎物品的最大厚度閾值，并且其中，在由所述控制器檢測到由所述喉道接收到的所述至少一個物品基本上等于或大于所述最大厚度閾值時，所述控制器被配置成限制到所述馬達的所述電能，從而阻止所述馬達在所述粉碎方向驅動所述切割器元件。
6.根據權利要求5所述的粉碎機，其中，所述控制器被配置成基于對于每一個粉碎事件所檢測到的突入電流來調整所述最大厚度閾值。
7.根據權利要求1所述的粉碎機，還包括用于檢測在所述喉道中接收到的所述至少一個物品的檢測器，所述檢測器是耦合到所述控制器的。
8.根據權利要求7所述的粉碎機，其中，所述檢測器是被配置成檢測所述至少一個物品的厚度的厚度檢測器，并且其中，所述控制器耦合到所述厚度檢測器，并且所述參數是最大厚度閾值。
9.根據權利要求8所述的粉碎機，其中，所述控制器被配置成基于由所述喉道接收到的所述至少一個物品基本上等于或大于所述最大厚度閾值，來阻止所述馬達在所述粉碎方向驅動所述切割器元件。
10.根據權利要求9所述的粉碎機，其中，所述控制器被配置成基于對于每一個粉碎事件所檢測到的突入電流來調整所述最大厚度閾值。
11.根據權利要求1所述的粉碎機，其中，所述電流傳感器被集成在所述控制器內。
12.根據權利要求1所述的粉碎機，其中，所述電流傳感器與所述控制器是分開的。
13.根據權利要求1所述的粉碎機，其中，所述馬達是由下列各項組成的組中選出的AC感應馬達、DC馬達、永磁體馬達或通用馬達。
14.一種用于監測粉碎機的操作的方法，所述粉碎機包括具有用于接收至少一個待粉碎的物品的喉道的外殼；位于所述外殼中的并包括電動馬達和切割器元件的粉碎機機構，所述粉碎機機構使得所述至少一個待粉碎的物品能被饋送給切割器元件，并且所述馬達能操作以在粉碎方向驅動所述切割器元件，以便所述切割器元件在通過電源接收到電能時粉碎被饋送到其中的物品；用于檢測流過所述馬達的電流的電流傳感器；以及耦合到所述電流傳感器并耦合到所述馬達的用于控制所述馬達的操作的控制器，所述方法包括通過所述電源利用電能給所述馬達供電；利用所述控制器檢測對于每一個粉碎事件提供給所述馬達的突入電流；以及利用所述控制器基于提供給所述馬達的所確定的突入電流來設置所述粉碎機的參數。
15.根據權利要求14所述的方法，其中，所述控制器設置所述馬達將停轉的過載檢測閾值，所述方法還包括在所述馬達上的載荷基本上等于或大于所述過載檢測閾值時，通過所述控制器限制到所述馬達的電能以阻止所述馬達在所述粉碎方向驅動所述切割器元件。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，還包括基于對于每一個粉碎事件所檢測到的突入電流來通過所述控制器調整所述過載檢測閾值。
17.根據權利要求14所述的方法，其中，所述控制器設置利用所述粉碎機機構粉碎物品的最大厚度閾值，所述方法還包括在由所述控制器檢測到由所述喉道接收到的所述至少一個物品基本上等于或大于所述最大厚度閾值時，通過所述控制器限制到所述馬達的電能以阻止所述馬達在所述粉碎方向驅動所述切割器元件。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，還包括基于對于每一個粉碎事件所檢測到的突入電流來通過所述控制器調整所述最大厚度閾值。
19.根據權利要求14所述的方法，還包括利用檢測器檢測在所述喉道中接收到的所述至少一個物品，所述檢測器耦合到所述控制器。
20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述檢測器是厚度檢測器，其中，所述控制器耦合到所述厚度檢測器，并且所述參數是最大厚度閾值，所述方法還包括檢測由所述喉道接收到的所述至少一個物品的厚度。
21.根據權利要求20所述的方法，其中，所述控制器被配置成基于由所述喉道接收到的所述至少一個物品基本上等于或大于所述最大厚度閾值來阻止所述馬達在所述粉碎方向驅動所述切割器元件。
22.根據權利要求21所述的方法，其中，還包括基于對于每一個粉碎事件所檢測到的突入電流來通過所述控制器調整所述最大厚度閾值。
23.一種計算機程序產品，包括存儲了指令的計算機可使用的數據載體，所述指令在由計算機執行時，導致所述計算機執行用于監測粉碎機的操作的方法，所述粉碎機包括具有用于接收至少一個待粉碎的物品的喉道的外殼，位于所述外殼中并包括電動馬達和切割器元件的粉碎機機構，所述粉碎機機構使得所述至少一個待粉碎的物品能被饋送給切割器元件，并且所述馬達能操作以在粉碎方向驅動所述切割器元件，以便所述切割器元件在通過電源接收到電能時粉碎被饋送到其中的物品，用于檢測流過所述馬達的電流的電流傳感器，以及耦合到所述電流傳感器并耦合到所述馬達的用于控制所述馬達的操作的控制器； 所述方法包括利用所述控制器檢測對于每一個粉碎事件提供給所述馬達的突入電流，以及利用所述控制器基于提供給所述馬達的所確定的突入電流來設置所述粉碎機的參數。
24.根據權利要求23所述的產品，其中，所述控制器設置所述馬達將停轉的過載檢測閾值，其中，所述方法還包括在所述馬達上的載荷基本上等于或大于所述過載檢測閾值時，通過所述控制器限制到所述馬達的電能以阻止所述馬達在所述粉碎方向驅動所述切割器元件。
25.根據權利要求24所述的產品，其中，還包括基于對于每一個粉碎事件所檢測到的突入電流來通過所述控制器調整所述過載檢測閾值。
26.根據權利要求23所述的產品，其中，所述控制器設置利用所述粉碎機機構粉碎物品的最大厚度閾值，所述產品還包括在由所述控制器檢測到由所述喉道接收到的所述至少一個物品基本上等于或大于所述最大厚度閾值時，通過所述控制器限制到所述馬達的電能以阻止所述馬達在所述粉碎方向驅動所述切割器元件。
27.根據權利要求26所述的產品，還包括基于對于每一個粉碎事件所檢測到的突入電流來通過所述控制器調整所述最大厚度閾值。
全文摘要
一種粉碎機以及用于監測粉碎機的馬達的方法包括具有用于接收物品的喉道的外殼以及位于外殼中用于粉碎物品的粉碎機機構，該機構包括電動馬達和切割器元件，并且馬達能操作以在粉碎方向驅動切割器元件以粉碎物品。還提供了用于檢測流過馬達的電流的電流傳感器以及耦合到該馬達的用于控制馬達的操作的控制器。控制器還耦合到電流傳感器并被配置成至少檢測提供給馬達的用于每一個粉碎事件的電流(或突入電流)的初始量。基于該突入電流，控制器設置參數(例如，過載或厚度)以防止馬達的諸如阻塞或過熱所導致的過載或停轉。
文檔編號B02C18/24GK102481581SQ201180003419
公開日2012年5月30日 申請日期2011年4月11日 優先權日2010年5月3日
發明者D·羅曼諾維奇, M·D·詹森 申請人:斐樂公司