[發明專利]一種串激電機控制系統、串激電機及洗衣機

有效

• 申請號: 201410665012.6
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104467605A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 薛波;陳金濤
• 申請（專利權）人: 廣東威靈電機制造有限公司;美的威靈電機技術（上海）有限公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P25/02;H02P25/16
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明屬于電機控制技術領域，尤其涉及一種串激電機控制系統、串激電機及洗衣機。

背景技術

目前，串激電機作為主要的驅動部件而被廣泛應用于洗衣機、觀光游覽車等電力驅動設備，在控制串激電機工作時，通常所采用的方案如圖1所示，其是由上位機100控制電源開關600閉合并從交流電源AC引入交流電至半導體開關器件200，再由主控芯片300根據測速電路400檢測電機轉速時所反饋的電機轉速信號輸出相應占空比的開關控制信號至半導體開關器件200，則半導體開關器件200根據該開關控制信號執行相應占空比的通斷操作以調整輸出至串激電機500的交流電，從而使串激電機500維持在預設的轉速范圍內。另外，通過上位機100控制轉速切換開關700在串激電機500的定子線501與定子線503之間進行連接切換以實現串激電機500在高低速運行狀態之間的切換，當轉速切換開關700連接串激電機500的定子線501時，串激電機500進入低速運行狀態，當轉速切換開關700連接串激電機500的定子線503時，串激電機500進入高速運行狀態；而串激電機500的轉向控制則是通過上位機100控制轉向切換開關800來實現的。對于上述的方案，由于串激電機無論是工作于高速運行狀態或低速運行狀態，都是由交流電進行驅動的，所以串激電機在低速運行時容易出現以下問題：

(1)鐵耗、銅耗過大且效率低；

(2)定子、轉子及電刷的溫升過高；

(3)啟動電壓過高而導致啟動性能差；

(4)噪音大。

為了解決串激電機在低速運行時所存在的上述問題，現有技術提供了另一種方案，如圖2所示，該方案是在圖1所示方案的基礎上加入了濾波整流電路900對半導體開關器件200所輸出的交流電進行濾波和整流處理后形成直流電為串激電機供電，這樣可以在串激電機處于低速運行狀態時減小其鐵耗和銅耗，降低定子、轉子及電刷的溫升，提高啟動性能且降低噪音。然而，由于直流供電方式僅適合串激電機在低速運行時實現上述的效果，但這并不適用于串激電機實現高速運行，直流供電的方式會導致串激電機在高速運行時因電刷左右偏磨損嚴重(磨損會偏向左右兩個電刷中作為負極的電刷)而縮短電刷壽命和噪音大的問題。

針對上述兩種方案所存在的問題，現有技術提供了第三種方案，如圖3所示，在上位機200的控制下，交流電輸出電路101根據串激電機300的轉速輸出相應的正半波交流電，并同時輸出負半波交流電，直流電輸出電路102對該正半波交流電和負半波交流電進行交直流轉換處理后輸出直流電，轉速切換開關103在上位機200的控制下對串激電機300進行高低速切換控制，轉向切換開關104在上位機200的控制下對串激電機300進行轉向切換控制；在串激電機300需要切換為高速運行狀態時，由第一供電切換開關105和第二供電切換開關106分別將正半波交流電和負半波交流電輸出至轉速切換開關103和轉向切換開關104，以使串激電機300在交流供電的情況下實現高速運行，進而克服了串激電機300在直流供電且高速運行時所出現的電刷偏磨損嚴重的問題，有助于延長電刷壽命和減小噪音；而在串激電機300需要切換為低速運行狀態時，由第一供電切換開關105將直流電輸出至轉速切換開關103，且第二供電切換開關106停止將負半波交流電輸出至轉向切換開關104，以使串激電機300在直流供電的情況下實現低速運行，從而能夠有效地減小串激電機300的鐵耗和銅耗、提高串激電機300的效率、提高串激電機的啟動性能以及降低電機定子、轉子及電刷的溫升，且有利于延長電刷壽命和減小噪音。

然而，由于上述第三種方案中的直流電輸出電路102對該正半波交流電和負半波交流電進行交直流轉換處理的過程中只是將負半波交流電處理為正半波交流電，所以此方案中的串激電機的靜態磁場鐵耗較大。