變頻波輪洗衣的制造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種變頻波輪洗衣機，包括無轉子位置反饋裝置的永磁電機；檢測單元，用于檢測所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流與端電壓，以獲得永磁電機的轉子位置信息；和控制系統，根據所述檢測單元獲得的所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的轉子位置信息，控制洗衣機快速啟停或正反轉快速切換，通過檢測無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流和端電壓來判斷轉子位置，可有效解決波輪洗衣機快速啟停、正反轉快速切換的技術難題。
【專利說明】變頻波輪洗衣機

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變頻波輪洗衣機，更具體地說是一種采用永磁電機進行驅動的變頻波輪洗衣機。

【背景技術】
[0002]現有技術中，如圖10所示的采用永磁電機驅動的變頻洗衣機，是采用有轉子位置反饋信息的控制方式，采用三個霍爾傳感器反饋轉子位置信息，這種轉子位置反饋信息的控制方式成本較低，但其位置信息即電角度每60°才能反饋一次電機轉子位置，無法提供在采用磁場定向控制過程中所需的連續角度信息。在其它控制方式中，如編碼器反饋方式，雖然能夠提供精確的位置信息，但成本較高，不宜被市場接受。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。
[0004]為此，本實用新型的一個目的在于提供一種變頻波輪洗衣機，通過檢測無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流和端電壓來判斷轉子位置，可有效解決波輪洗衣機快速啟停、正反轉快速切換的技術難題。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的實施例提出一種變頻波輪洗衣機，包括無轉子位置反饋裝置的永磁電機；檢測單元，用于檢測所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流與端電壓，以獲得永磁電機的轉子位置信息；和控制系統，根據所述檢測單元獲得的所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的轉子位置信息，控制洗衣機快速啟停或正反轉快速切換。
[0006]在本實用新型的一些具體實施例中，所述檢測單元進一步包括永磁電機控制器的轉子位置觀測器。
[0007]在本實用新型的一些具體實施例中，所述檢測單元還用于檢測永磁電機驅動器的直流母線電壓。
[0008]與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在:
[0009]1、本實用新型通過對無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流檢測、端電壓檢測，即在現有采用無轉子位置反饋裝置的永磁電機的波輪變頻洗衣機中去除了電機的轉子位置反饋裝置如霍爾傳感器，提高了產品品質，降低成本，提高制造效率。
[0010]2、本實用新型由于通過無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流檢測、端電壓檢測，可采集到磁場定向控制過程中需要的連續角度信息，可實現±2°的角度控制，遠高于現有永磁電機采用的霍爾傳感器60°的控制精度，實現了電機的高效控制，并達到節能降耗和降低噪音的控制效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]本實用新型上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0012]圖1為本實用新型變頻波輪洗衣機控制原理方框圖；
[0013]圖2為本實用新型之一個實施例端電壓與直流母線電壓檢測電路原理圖；
[0014]圖3為本實用新型之一個實施例端電壓與直流母線電壓檢測電路原理圖；
[0015]圖4為本實用新型之一個實施例端電壓與直流母線電壓檢測電路原理圖；
[0016]圖5為本實用新型之一個實施例端電壓與直流母線電壓檢測電路原理圖；
[0017]圖6為本實用新型之一個實施例相電流檢測電路原理圖；
[0018]圖7為本實用新型之一個實施例相電流檢測電路原理圖；
[0019]圖8為本實用新型之一個實施例相電流檢測電路原理圖；
[0020]圖9為本實用新型之一個實施例相電流檢測電路原理圖；
[0021]圖10為現有技術中采用霍爾傳感器的波輪洗衣機控制原理方框圖。

【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。
[0023]下面參考附圖來詳細描述根據本實用新型實施例的變頻波輪洗衣機。
[0024]在本實用新型的實施例中，所述變頻波輪洗衣機包括無轉子位置反饋裝置的永磁電機；檢測單元，用于檢測所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流與端電壓，以獲得永磁電機的轉子位置信息；和控制系統，根據所述檢測系統獲得的所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的轉子位置信息，控制系統控制洗衣機快速啟停或正反轉快速切換。需要注意的是，這里的“無轉子位置反饋裝置的永磁電機”指的是永磁電機中已剔除其自帶的轉子位置反饋裝置，故在此定義為“無轉子位置反饋裝置的永磁電機”。
[0025]在本實用新型一些具體實施例中，所述檢測系統包括永磁電機控制器的轉子位置觀測器。
[0026]在本實用新型的一些具體實施例中，所述檢測系統還用于檢測永磁電機驅動器的直流母線電壓。
[0027]在本實用新型至少一些實施例中，通過相電流、相電壓檢測和電機控制器的轉子位置觀測器實現電子轉子位置檢測，剔除了現有技術永磁電機自帶轉子位置反饋裝置如霍爾傳感器等硬件進行轉子位置檢測。
[0028]需要注意的是，在本實用新型中，通過檢測所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流及端電壓來獲得永磁電機的轉子位置信息，這樣的方法可采集到磁場定向控制過程中需要的連續角度信息，可實現±2°的角度控制，而現有技術中永磁電機采用的是霍爾傳感器，采用霍爾傳感器這種轉子位置反饋信息的控制方式，其位置信息即電角度每60°才能反饋一次電機轉子位置。
[0029]同時，本實用新型通過對無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流檢測、端電壓檢測，剔除現有技術變頻波輪洗衣機永磁電機內還設有電機轉子位置反饋裝置如霍爾傳感器等硬件，大大降低了成本與硬件資源消耗，同時也大大提高了控制精確，實現了電機的高效控制，達到了節能降耗、降成本、降低噪音的控制效果。
[0030]本實用新型的另外一些實施例提出一種變頻波輪洗衣機的控制方法。所述變頻波輪洗衣機的控制方法包括檢測無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流與端電壓，以獲得永磁電機的轉子位置信息；根據所述檢測獲得的無轉子位置反饋裝置的永磁電機的轉子位置信息，控制變頻波輪洗衣機快速啟停或正反轉快速切換。
[0031]在本實用新型的一些具體實施例中，所述控制方法還包括檢測永磁電機驅動器的直流母線電壓。
[0032]請參考圖2至圖5和圖6至圖9，圖2、圖3、圖4和圖5為本實用新型之一個具體實施例端電壓與直流母線電壓檢測電路原理圖；圖6、圖7、圖8和圖9為本實用新型之一個實施例相電流檢測電路原理圖。
[0033]具體而言，見圖2、圖3、圖4和圖5，通過對無轉子位置反饋裝置的永磁電機相線注入高頻脈沖電流，通過相電流檢測，，發現轉子初始位置；
[0034]見圖1和圖2、圖3、圖4和圖5，通過電機運轉過程中檢測相電流，和相電壓連續檢測轉子位置；
[0035]見圖1，通過相電壓，信號實現電機應該給與的最恰當控制波形。控制轉矩脈動，降低噪音；
[0036]通過相電流信號實現電機的dq軸控制電流解耦控制，d軸電流=0，實現最高效率控制，實現電機節能。
[0037]在現有一些電機驅動設計方案中也有采用相電流采樣和直流母線電壓采用的方法，但這些多應用在長時間單方向運行，或者電機正反轉切換的時間比較長的應用場合。本實用新型中，由于波輪洗衣機正反轉頻繁切換，且正反轉切換的時間很短，轉停比最短達到0.3S，僅采用相電流和母線電壓采樣方式很難滿足波輪洗衣機正反轉高速切換的特點。本實用新型中與普通相電流和母線電壓控制方式的主要差異，在于增加了電機各相線的端電壓的檢測，并且端電壓是被動方式觀測，通過電壓相位的差異信息與電流采樣信息，相結合可以較為精確的觀測到轉子位置，并能夠在靜止狀態下通過特別的高頻注入法，精確定位轉子初始位置。運行過程中可以多頻次修正電流模型的轉子位置誤差。
[0038]可以理解的是，通過實時測量相電流、端電壓、及母線電壓這些實時信息，通過電機模型算法，短時停機特別算法，實現轉子角度全過程實時監控，實現正負2度的轉子角度誤差，實現電機正反轉高速切換，低噪高效控制。
[0039]根據本實用新型實施例的變頻波輪洗衣機及其控制方法，由于通過無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流檢測、端電壓檢測，可采集到磁場定向控制過程中需要的連續角度信息，可實現±2°的角度控制，遠高于現有永磁電機中采用或自帶的霍爾傳感器60°的控制精度，實現了電機的高效控制，并達到節能降耗和降低噪音的控制效果；并且在現有波輪變頻洗衣機剔除了電機轉子位置反饋裝置如霍爾傳感器等硬件，提高了產品品質，降低成本，提尚制造效率。
[0040]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0041]盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種變頻波輪洗衣機，其特征在于，包括: 無轉子位置反饋裝置的永磁電機； 檢測單元，用于檢測所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的相電流與端電壓，以獲得永磁電機的轉子位置信息； 控制系統，根據所述檢測單元獲得的所述無轉子位置反饋裝置的永磁電機的轉子位置信息，控制洗衣機快速啟停或正反轉快速切換。
2.如權利要求1所述的變頻波輪洗衣機，其特征在于，所述檢測單元進一步包括永磁電機控制器的轉子位置觀測器。
3.如權利要求1所述的變頻波輪洗衣機，其特征在于，所述檢測單元還用于檢測永磁電機驅動器的直流母線電壓。
【文檔編號】D06F33/02GK204231242SQ201420221612
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】韋炳, 盛純, 徐彭城 申請人:合肥美的洗衣機有限公司