[發明專利]一種基于直流無刷電機驅動變頻洗衣機控制系統及方法

有效

• 申請號: 202010115831.9
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111424399B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 左宜;計佰強
• 申請（專利權）人: 寧波普爾機電制造有限公司
• 主分類號: D06F33/52
• 分類號: D06F33/52;H02P6/08;H02P1/18;H02H7/085
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及自動化控制技術領域，具體涉及一種基于直流無刷電機驅動變頻洗衣機控制系統及方法，包括變壓器T1、整流器、穩壓器、換流器、水位傳感器、進水閥、排水閥、按鍵板、振動傳感器、直流無刷電機轉子定位單元和控制器，市電經變壓器T1變壓后通過整流器轉換成直流電并由穩壓器穩壓后輸入到換流器，直流無刷電機的三個繞組與換流器連接，直流無刷電機的三個霍爾傳感器與控制器連接，直流無刷電機轉子定位單元安裝在直流無刷電機轉子處。本發明的實質性效果是：提高了直流無刷電機啟動時控制的準確度和安全性，進而提高了變頻洗衣機的安全性和可靠性。

技術領域

本發明涉及自動化控制技術領域，具體涉及一種基于直流無刷電機驅動變頻洗衣機控制系統及方法。

背景技術

無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化品。電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體 ，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有位置傳感器，常用為霍爾傳感器。驅動器由功率電子器件和集成電路等構成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉信號，用來控制換流器各功率管的通斷，產生連續轉矩；通過對各功率管的PMW頻率以及占空比的控制，產生不同的轉速。直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能，因而被大量應用在家用電器上。家用變頻洗衣機的核心即是直流無刷電機，對直流無刷電機的有效控制是變頻洗衣機質量的保證。但目前變頻洗衣機對直流無刷電機的啟動控制缺乏轉子定位支持，啟動控制較差，容易產生振動過流等問題，存在安全隱患。

如中國專利CN202099582U，公開日2012年1月4日，一種變頻洗衣機，包括機體、洗衣桶、控制洗衣機工作的上位機和永磁同步電機，其中還包括用于控制永磁同步電機轉速的變頻器。變頻器包括整流電路、逆變電路、電流檢測電路、電壓檢測電路、控制電路和連接上位機的通訊接口。控制電路的輸入端分別與電流檢測電路和電壓檢測電路連接，輸出端連接逆變電路，控制電路與通訊接口通信連接。其技術方案中變頻洗衣機的變頻器采用電流閉環控制，能夠彌補電機中霍爾傳感器安裝誤差及電機齒槽效應的影響，對電機的要求顯著降低，效率也更高；另外，電流波形更接近正弦，因而易于通過EMC測試。但電流檢測以及霍爾傳感器均需要在電機轉動情況下才能產生信號，不能在啟動時獲取電機轉子的準確位置，啟動控制較差，且安全性較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：目前變頻洗衣機控制準確度不高的技術問題。提出了一種控制更準確的基于直流無刷電機驅動變頻洗衣機控制系統及方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：一種基于直流無刷電機驅動變頻洗衣機控制系統，包括變壓器T1、整流器、穩壓器、換流器、水位傳感器、進水閥、排水閥、按鍵板、振動傳感器、直流無刷電機轉子定位單元和控制器，所述變壓器T1、整流器、穩壓器以及換流器依次連接，所述變壓器T1初級線圈與市電連接，市電經變壓器T1變壓后通過整流器轉換成直流電并由穩壓器穩壓后輸入到換流器，直流無刷電機的三個繞組與換流器連接，直流無刷電機的三個霍爾傳感器與控制器連接，控制器通過換流器控制直流無刷電機按預設的洗衣方案轉動和換向，直流無刷電機轉子定位單元安裝在直流無刷電機轉子處，檢測直流無刷電機轉子位置，所述進水閥、排水閥、按鍵板、振動傳感器以及直流無刷電機轉子定位單元均與控制器連接。市電經變壓整流穩壓后轉變為穩定的直流電壓，而后輸入到換流器，換流器也稱逆變橋。控制器控制換流器各功率管的通斷就可以實現對電機的旋轉控制。直流無刷電機轉子定位單元能夠檢測到電子轉子的位置，從而能夠在啟動或者換向起步時更為準確的控制電機。