[發(fā)明專利]用于直驅式洗衣機的無刷直流電機轉子的精確定位方法

有效

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• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102832859A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設計）人: 李勇;陸永平;鄒繼斌;徐永向;劉彥彬;寧劍建
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;D06F37/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于直驅式洗衣機的無刷直流電機轉子的精確定位方法，屬于電機轉子定位方法技術領域。

背景技術

全自動洗衣機中洗滌轉速和脫水轉速數值相差數倍。對于普通的非直驅式全自動洗衣機，有一個一體化的減速離合器，可以完成在洗滌-脫水兩個狀態(tài)下電機驅動狀態(tài)的切換。而對于新型的直驅式全自動洗衣機，需要配備一個新型的離合器來完成這個狀態(tài)切換任務。這種新型的離合器沒有減速齒輪等結構，不需要完成減速功能，而只是通過一些特殊設計的嚙合結構來實現洗滌-脫水狀態(tài)的切換。完成這個切換，需要對電機轉子在圓周方向進行精確定位，而這是以前的洗衣機中沒有遇到的新問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決直驅式洗衣機中無刷直流電機轉子的精確定位的問題，進而提供一種用于直驅式洗衣機的無刷直流電機轉子的精確定位方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的：

一、將電機的定子部分與機殼相連接，然后裝配在洗衣機上，確定電機定子繞組的空間位置；二、給電機定子的A、B兩相繞組通直流電，A相和B相繞組產生的合成磁勢在定子中形成一個方向固定的磁場；三、根據電機學原理，按60度相帶法對繞組進行分相，將定子按圓周方向展開。A、B相繞組通電后，定子中形成的磁場沿圓周方向每間隔180度電角度方向交變一次；四、一線通直流電，電機中產生靜轉矩；五、轉子在電磁轉矩作用下會停止在穩(wěn)定平衡點Q的位置，從而實現了電機轉子的定位。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：本發(fā)明無需任何位置傳感器，采用開環(huán)控制方式，通過在無刷直流電機一線繞組中通直流電并控制通電電流大小的方式，實現了電機轉子在圓周方向上的精確定位控制。本發(fā)明方法簡單，控制方便，精度可以滿足直驅式全自動洗衣機系統的使用要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電機繞組一線通電后的磁勢合成圖；

圖2是通電后的磁場對應關系示意圖；

圖3是通電后的靜轉矩特性曲線圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實施例。?

如圖1~圖3所示，本實施例所涉及的一種用于直驅式洗衣機的無刷直流電機轉子的精確定位方法，一、將電機的定子部分與機殼相連接，然后裝配在洗衣機上，確定電機定子繞組的空間位置；二、給電機定子的A、B兩相繞組通直流電，A相和B相繞組產生的合成磁勢在定子中形成一個方向固定的磁場；三、根據電機學原理，按60度相帶法對繞組進行分相，將定子按圓周方向展開。A、B相繞組通電后，定子中形成的磁場沿圓周方向每間隔180度電角度方向交變一次；四、一線通直流電，電機中產生靜轉矩；五、轉子在電磁轉矩作用下會停止在穩(wěn)定平衡點Q的位置，從而實現了電機轉子的定位。

所述給電機定子A、B兩相繞組通的直流電的電流值為1A。

1、本發(fā)明適用于無刷直流電機驅動的直驅式全自動洗衣機，目的是用于電機轉子在圓周方向的精確定位。

2、本發(fā)明的技術要點之一，是電機繞組采用一線通直流電的方式，利用通電產生的定位力來實現轉子沿圓周方向的精確定位。

3、本發(fā)明的技術要點之二，是控制系統運行于開環(huán)控制方式，不需要任何的位置傳感器。

4、本發(fā)明的技術要點之三，是無刷直流電機定子的安裝位置與洗衣機專用離合器的定子齒位置互相配合，完成狀態(tài)切換。

5、本發(fā)明的基本原理具體說明如下：

（1）電機的定子部分與機殼相連裝配在洗衣機上，定子繞組空間位置是確定的。無刷直流電機定子繞組結構示意圖如圖1所示。當A、B兩相繞組通直流電時，A相和B相繞組產生的合成磁勢方向如圖2所示。相當于在定子中形成了一個方向固定的磁場。

（2）無刷直流電機定子為多槽結構，根據電機學原理，按60度相帶法對繞組進行分相。將定子按圓周方向展開，當A、B相繞組通電時，定子中形成如圖2所示的磁場，磁場沿圓周方向每間隔180度電角度方向交變一次。

電機轉子是多極結構，如圖2所示。當電機定子N極和轉子S極位置存在一個夾角時，轉子必然受到電磁轉矩的作用。一線通直流電，電機產生的靜轉矩曲線，即電磁轉矩與定轉子磁極位置夾角的關系如圖3所示。