變頻波輪洗衣機(jī)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變頻波輪洗衣機(jī)，更具體地說(shuō)是一種采用永磁電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的變頻波輪洗衣機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，如圖4所示的采用永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)的變頻洗衣機(jī)，是采用有轉(zhuǎn)子位置反饋信息的控制方式，采用三個(gè)霍爾傳感器反饋轉(zhuǎn)子位置信息，這種轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)子位置，無(wú)法提供在采用磁場(chǎng)定向控制過(guò)程中所需的連續(xù)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(chǎng)接受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種變頻波輪洗衣機(jī)，通過(guò)檢測(cè)永磁電機(jī)的相電流和端電壓來(lái)判斷轉(zhuǎn)子位置，可有效解決波輪洗衣機(jī)快速啟停、正反轉(zhuǎn)快速切換的技術(shù)難題。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一方面實(shí)施例提出一種變頻波輪洗衣機(jī)，包括永磁電機(jī)；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述永磁電機(jī)的相電流與端電壓，以獲得永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息；和控制系統(tǒng)，根據(jù)所述檢測(cè)單元獲得的所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息，控制洗衣機(jī)快速啟停或正反轉(zhuǎn)快速切換。
[0006]在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，所述檢測(cè)單元進(jìn)一步包括永磁電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)器。
[0007]在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，所述檢測(cè)單元還用于檢測(cè)永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流母線(xiàn)電壓。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一方面實(shí)施例提出一種變頻波輪洗衣機(jī)的控制方法，所述變頻波輪洗衣機(jī)包括永磁電機(jī)，所述控制方法包括檢測(cè)所述永磁電機(jī)的相電流與端電壓，以獲得所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息；根據(jù)所述檢測(cè)獲得的所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息，控制變頻波輪洗衣機(jī)快速啟?；蛘崔D(zhuǎn)快速切換。
[0009]在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，所述控制方法還包括檢測(cè)永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流母線(xiàn)電壓。
[0010]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在:
[0011 ] 1、本發(fā)明通過(guò)對(duì)永磁電機(jī)的相電流檢測(cè)、端電壓檢測(cè)，擯棄了現(xiàn)有波輪變頻洗衣機(jī)采用轉(zhuǎn)子位置反饋裝置如霍爾傳感器檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，降低成本，提高制造效率。
[0012]2、本發(fā)明由于通過(guò)永磁電機(jī)的相電流檢測(cè)、端電壓檢測(cè)，可采集到磁場(chǎng)定向控制過(guò)程中需要的連續(xù)角度信息，可實(shí)現(xiàn)±2°的角度控制，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有永磁電機(jī)采用轉(zhuǎn)子位置反饋裝置如霍爾傳感器60°的控制精度，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的高效控制，并達(dá)到節(jié)能降耗和降低噪音的控制效果。
【附圖說(shuō)明】
[0013]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0014]圖1為本發(fā)明變頻波輪洗衣機(jī)控制原理方框圖；
[0015]圖2為本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例端電壓與直流母線(xiàn)電壓檢測(cè)電路原理圖；
[0016]圖3為本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例相電流檢測(cè)電路原理圖；
[0017]圖4為現(xiàn)有技術(shù)中采用霍爾傳感器的波輪洗衣機(jī)控制原理方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0019]下面參考附圖來(lái)詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變頻波輪洗衣機(jī)。
[0020]在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述變頻波輪洗衣機(jī)包括永磁電機(jī)；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述永磁電機(jī)的相電流與端電壓，以獲得永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息；和控制系統(tǒng)，根據(jù)所述檢測(cè)系統(tǒng)獲得的所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息，控制系統(tǒng)控制洗衣機(jī)快速啟?；蛘崔D(zhuǎn)快速切換。需要注意的是，這里的“永磁電機(jī)”可以為帶有轉(zhuǎn)子位置反饋裝置如霍爾傳感器的電機(jī)，也可以為不帶有轉(zhuǎn)子位置反饋裝置的永磁電機(jī)。
[0021]在本發(fā)明一些具體實(shí)施例中，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括永磁電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)器。
[0022]在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，所述檢測(cè)系統(tǒng)還用于檢測(cè)永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流母線(xiàn)電壓。
[0023]在本發(fā)明至少一些實(shí)施例中，通過(guò)相電流、相電壓檢測(cè)和電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)電子轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)，剔除了現(xiàn)有技術(shù)永磁電機(jī)自帶轉(zhuǎn)子位置反饋裝置如霍爾傳感器等硬件進(jìn)行轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)。
[0024]需要注意的是，在本發(fā)明中，通過(guò)檢測(cè)所述永磁電機(jī)的相電流及端電壓來(lái)獲得永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息，這樣的方法可采集到磁場(chǎng)定向控制過(guò)程中需要的連續(xù)角度信息，可實(shí)現(xiàn)±2°的角度控制，而現(xiàn)有技術(shù)中永磁電機(jī)采用的是霍爾傳感器，采用霍爾傳感器這種轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)子位置。
[0025]同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)對(duì)永磁電機(jī)的相電流檢測(cè)、端電壓檢測(cè)，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)變頻波輪洗衣機(jī)采用電機(jī)轉(zhuǎn)子位置反饋裝置如霍爾傳感器等進(jìn)行檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，大大降低了成本與硬件資源消耗，同時(shí)也大大提高了控制精確，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的高效控制，達(dá)到了節(jié)能降耗、降成本、降低噪音的控制效果。
[0026]本發(fā)明的另外一些實(shí)施例提出一種變頻波輪洗衣機(jī)的控制方法。所述變頻波輪洗衣機(jī)的控制方法包括檢測(cè)永磁電機(jī)的相電流與端電壓，以獲得永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息；根據(jù)所述檢測(cè)獲得的永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息，控制變頻波輪洗衣機(jī)快速啟?；蛘崔D(zhuǎn)快速切換。
[0027]在本發(fā)明的一些具體實(shí)施例中，所述控制方法還包括檢測(cè)永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流母線(xiàn)電壓。
[0028]請(qǐng)參考圖2和圖3，圖2為本發(fā)明之一個(gè)具體實(shí)施例端電壓與直流母線(xiàn)電壓檢測(cè)電路原理圖；圖3為本發(fā)明之一個(gè)實(shí)施例相電流檢測(cè)電路原理圖。
[0029]具體而言，見(jiàn)圖2，通過(guò)對(duì)永磁電機(jī)相線(xiàn)注入高頻脈沖電流，通過(guò)相電流檢測(cè)，，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子初始位置；
[0030]見(jiàn)圖1和圖2，通過(guò)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中檢測(cè)相電流，和相電壓連續(xù)檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置；
[0031]見(jiàn)圖1，通過(guò)相電壓，信號(hào)實(shí)現(xiàn)電機(jī)應(yīng)該給與的最恰當(dāng)控制波形。控制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，降低噪音；
[0032]通過(guò)相電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的dq軸控制電流解耦控制，d軸電流=0，實(shí)現(xiàn)最高效率控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)節(jié)能。
[0033]在現(xiàn)有一些電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案中也有采用相電流采樣和直流母線(xiàn)電壓采用的方法，但這些多應(yīng)用在長(zhǎng)時(shí)間單方向運(yùn)行，或者電機(jī)正反轉(zhuǎn)切換的時(shí)間比較長(zhǎng)的應(yīng)用場(chǎng)合。本發(fā)明中，由于波輪洗衣機(jī)正反轉(zhuǎn)頻繁切換，且正反轉(zhuǎn)切換的時(shí)間很短，轉(zhuǎn)停比最短達(dá)到0.3S，僅采用相電流和母線(xiàn)電壓采樣方式很難滿(mǎn)足波輪洗衣機(jī)正反轉(zhuǎn)高速切換的特點(diǎn)。本發(fā)明中與普通相電流和母線(xiàn)電壓控制方式的主要差異，在于增加了電機(jī)各相線(xiàn)的端電壓的檢測(cè)，并且端電壓是被動(dòng)方式觀測(cè)，通過(guò)電壓相位的差異信息與電流采樣信息，相結(jié)合可以較為精確的觀測(cè)到轉(zhuǎn)子位置，并能夠在靜止?fàn)顟B(tài)下通過(guò)特別的高頻注入法，精確定位轉(zhuǎn)子初始位置。運(yùn)行過(guò)程中可以多頻次修正電流模型的轉(zhuǎn)子位置誤差。
[0034]可以理解的是，通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量相電流、端電壓、及母線(xiàn)電壓這些實(shí)時(shí)信息，通過(guò)電機(jī)模型算法，短時(shí)停機(jī)特別算法，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子角度全過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)正負(fù)2度的轉(zhuǎn)子角度誤差，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)高速切換，低噪高效控制。
[0035]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變頻波輪洗衣機(jī)及其控制方法，由于通過(guò)永磁電機(jī)的相電流檢測(cè)、端電壓檢測(cè)，可采集到磁場(chǎng)定向控制過(guò)程中需要的連續(xù)角度信息，可實(shí)現(xiàn)±2°的角度控制，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有永磁電機(jī)中采用或自帶的霍爾傳感器60°的控制精度，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的高效控制，并達(dá)到節(jié)能降耗和降低噪音的控制效果；摒棄了現(xiàn)有波輪變頻洗衣機(jī)用電機(jī)轉(zhuǎn)子位置反饋裝置如霍爾傳感器等檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，降低成本，提高制造效率。
[0036]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0037]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變頻波輪洗衣機(jī)，其特征在于，包括: 永磁電機(jī)； 檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述永磁電機(jī)的相電流與端電壓，以獲得永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息； 控制系統(tǒng)，根據(jù)所述檢測(cè)單元獲得的所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息，控制洗衣機(jī)快速啟?；蛘崔D(zhuǎn)快速切換。2.如權(quán)利要求1所述的變頻波輪洗衣機(jī)，其特征在于，所述檢測(cè)單元進(jìn)一步包括永磁電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)子位置觀測(cè)器。3.如權(quán)利要求1所述的變頻波輪洗衣機(jī)，其特征在于，所述檢測(cè)單元還用于檢測(cè)永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流母線(xiàn)電壓。4.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1的變頻波輪洗衣機(jī)的控制方法，所述變頻波輪洗衣機(jī)包括永磁電機(jī)，其特征在于，所述控制方法包括: 檢測(cè)所述永磁電機(jī)的相電流與端電壓，以獲得所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息； 根據(jù)所述檢測(cè)獲得的所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息，控制變頻波輪洗衣機(jī)快速啟?；蛘崔D(zhuǎn)快速切換。5.如權(quán)利要求4所述的變頻波輪洗衣機(jī)的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括檢測(cè)永磁電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的直流母線(xiàn)電壓。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種變頻波輪洗衣機(jī)，包括永磁電機(jī)；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述永磁電機(jī)的相電流與端電壓，以獲得永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息；和控制系統(tǒng)，根據(jù)所述檢測(cè)單元獲得的所述永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信息，控制洗衣機(jī)快速啟?；蛘崔D(zhuǎn)快速切換，通過(guò)檢測(cè)永磁電機(jī)的相電流和端電壓來(lái)判斷轉(zhuǎn)子位置，可有效解決波輪洗衣機(jī)快速啟停、正反轉(zhuǎn)快速切換的技術(shù)難題。
【IPC分類(lèi)】D06F33/02, H02P6/18, D06F17/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105099292
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410182908
【發(fā)明人】韋炳, 盛純, 徐彭城
【申請(qǐng)人】合肥美的洗衣機(jī)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年4月30日