洗衣机马达驱动装置制造方法及图纸

一种逆变器电路驱动马达的洗衣机马达驱动装置，通过改变马达的转矩－转速特性而实现恒定转矩控制。它易于控制制动转矩（负转矩），提供最大制动转矩。同样也提供易于控制的再生能量并由马达内阻消耗反电动势。实际上连接到交变电流源的整流电路的ＤＣ电源通过逆变器电路转换为ＡＣ电源，驱动马达操作搅动器或洗衣／旋转桶，转子位置检测器检测马达转子位置，电流检测器检测马达电流，控制装置控制逆变器电路，将马达电流分解为与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。在马达制动操作中分别控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。在高速下增加转矩或在低速下提高效率，使马达小型化并节能，阻止逆变器电路ＤＣ电压的异常升高。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
洗衣机马达驱动装置专利
本专利技术涉及一种使用逆变器电路驱动洗衣机马达的装置。
技术介绍
已经提出了使用逆变器电路通过矢量控制来提高洗衣机马达的性能(这种例子包括Jp11090088)。图28示出了上述范畴的洗衣机结构的框图。在图28中，三相感应马达100驱动搅动器102或旋转桶104；电流检测器126a，126b，126c检测马达电流并通过逆变器电路124驱动马达的矢量独立地控制转矩电流分量和磁化电流分量。在这种方式下，马达100在低速运转下使转矩增加，并以与DC无刷马达近似相同的转矩特性被驱动。为了提高制动的可靠性并降低由机械带闸引起的制动噪音(例如：日本公开专利号2001-46777)，也提出了对具有逆变器的洗衣机马达应用电子制动。也就是，其目的是通过利用PWM控制在旋转减速中控制正弦波电压相位，从而在逆变器电路的DC电源没有引起再生能量的情况下，电源生成能量由马达的内阻消耗，即动态制动。但是在所述常规结构中，使用逆变器电路提高马达性能的矢量技术在低速运转下提高了三相感应马达的转矩，但是很难提高马达的效率。再者，三相感应马达的低效率允许流过大电流，这将导致马达噪音的增加。这些都是需要解决的遗留问题。关于使用逆变器控制马达的电子制动，需要复杂的控制使得马达的内阻消耗掉整个电源产生的能量。再者，不能提供足够的制动转矩来增加马达的制动电流。本专利技术的概述-->本专利技术提出了上述缺点，且目的在于提供一种紧凑的和节能的马达；利用恒定转矩通过改变马达转矩一转速特性来进行控制，并在高速运转下能增加转矩，或在低速运转下提高效率。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一交变电流源，一与交变电流源连接的整流电路，一将整流电路的DC电源转换为AC电源的逆变器电路，一通过驱动搅动器或洗衣/旋转桶的逆变器电路来驱动的马达，一检测马达转子位置的转子位置检测器，一检测马达电流的电流检测器，和一控制逆变器电路的控制装置。控制装置可将马达电流分解为与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量，且根据马达的控制阶段独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。在所述结构中，检测DC无刷马达的马达电流以将其分解为与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量，用于实现矢量控制。在低速旋转时，主要控制与转矩相应的电流分量，用于产生最大的效率；而在高速旋转时，与磁通量相应的电流分量在负方向上增加，用于通过实施最大转矩控制的磁通量减弱控制而增加电流，因而改变了马达转矩一转速特性并实现恒定转矩控制。这使得在高速运转时可增加转矩，或在低速运转时提高效率。因此，马达可以小型化并节能。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，其根据马达的转速分别控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。在所述结构中改变了马达一转速特性。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，当马达高速旋转时，其控制与磁通量相应的电流分量在负方向上增加。这使得在高速运转下增加转矩并进行精确磁通量减弱控制变得可能。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，当马达低速旋转时，其控制与磁通量相应的电流分量基本上为零。这使得在低速运转时以最高效率旋转马达变得可能。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，当在脱水操作中驱动洗衣/旋转桶的马达高速旋转时，与磁通量相应的电流分量在负方向上增加。这使得通过磁通量减弱控制在高速运转下增加转矩并控制脱水操作达到高转速变得可能。因此，脱水率可通过增加转速而增加。-->根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，当在洗衣操作中驱动搅动器的马达高速旋转时，与磁通量相应的电流分量在负方向上增加。这使得通过磁通量减弱控制在高速运转下增加转矩并控制搅动操作达到高转速变得可能。因此，洗衣性能通过加强水流而增加。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括：一衣服量检测器，用于检测在洗衣/旋转桶中的衣服量；一控制装置，根据由衣服量检测器检测到在洗衣/旋转桶中的衣服量而独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。这使得能通过磁通量减弱控制在高速运转下根据衣服量而增加转矩，且即使在洗衣桶有更多衣服的情况下能控制操作达到高转速。因此，提高了洗衣性能并也提高了脱水率。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一启动控制装置，其中控制装置在启动阶段控制马达旋转。它在启动阶段对施加到马达上的电压进行直接控制，然后独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。这样能容易引入软启动，在此启动电流被抑制且启动转矩被降低，然后平稳进行到电流反馈控制以便阻止转速异常地增加。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一启动控制装置，用于在控制装置的启动阶段控制马达的转速。它在启动阶段对施加到马达上的电压进行直接控制，然后根据转速独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。除了使电流反馈控制平滑转换并抑制转速的异常增加外，这还使得使用AC变压器成为可能，它在电流检测器中比较便宜。因此在实现便宜且具有高性能的马达驱动装置中具有优点。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一交变电流源，一与交变电流源连接的整流电路，一将整流电路的DC电源转换为AC电源的逆变器电路，一由驱动搅动器或者洗衣/旋转桶的逆变器电路驱动的马达，一检测马达转子位置的转子位置检测器，一检测马达电流的电流检测器和一控制逆变器电路的控制装置。控制装置可将马达电流分解为与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量，且独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量，用以减速马达的旋转。在上述结构中马达电流分解为与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量，用以通过矢量控制完成制动操作，通过矢量控制与转矩相应的电流分量可-->产生最大的制动转矩，而利用对再生能量的控制来阻止在逆变器电路中DC电压的异常升高，这通过控制与磁通量相应的电流分量而实现。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，控制与转矩相应的电流分量在制动操作中呈现为一个特定的值。这使得控制制动转矩为某一特定值且优化制动时间变得可能。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，控制与转矩相应的电流分量在制动时呈现为某一特定的负值。通过给定负值转矩电流分量，可控制制动转矩为一特定值，且可以缩短制动时间。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，在制动中，分别控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量并为某一特定值。在这种结构中，可分别控制马达的反电动势和由马达内阻消耗的能量。因此，可控制再生能量，且可以阻止在逆变器电路中DC电压的异常升高。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一控制装置，在马达制动开始时，规定与磁通量相应的电流分量大于与转矩相应的电流分量。这样能避免在制动开始时施加过高转矩和避免由再生能量引起的在逆变器电路中DC电压的异常升高。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一转速检测器，根据从转子位置检测器产生的输出信号检测转速；一控制装置，根据转速控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量在制动中呈现为各自的给定值。因为可根据运转速度分别控制制动转矩和马达内阻消耗的能量，所以可以阻止在高速旋转区再生能量的增加和在低速旋转区制动转矩的降低。根据本专利技术的洗衣机马达驱动装置包括一交变电流源，一与交变电流源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种洗衣机马达驱动装置包括： 一交变电流源， 一与所述交变电流源连接的整流电路， 一将所述整流电路的ＤＣ电源转换为ＡＣ电源的逆变器电路， 一由驱动搅动器或者洗衣／旋转桶的所述逆变器电路驱动的马达， 检测所述马达转子位置的转子位置检测器， 检测所述马达电流的电流检测器，和 控制所述逆变器电路的控制装置；其中 所述控制装置可将所述马达电流分解为与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量，且根据所述马达的控制阶段独立控制与磁通量相应的所述电流分量和与转矩相应的所述电流分量。

【技术特征摘要】
JP 2001-7-19 2001-219388;JP 2001-8-7 2001-2387671、一种洗衣机马达驱动装置包括：一交变电流源，一与所述交变电流源连接的整流电路，一将所述整流电路的DC电源转换为AC电源的逆变器电路，一由驱动搅动器或者洗衣/旋转桶的所述逆变器电路驱动的马达，检测所述马达转子位置的转子位置检测器，检测所述马达电流的电流检测器，和控制所述逆变器电路的控制装置；其中所述控制装置可将所述马达电流分解为与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量，且根据所述马达的控制阶段独立控制与磁通量相应的所述电流分量和与转矩相应的所述电流分量。2、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，其中控制装置根据马达的转速独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。3、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，其中当马达转速高时，控制装置控制与磁通量相应的电流分量以便使其在负方向上增加。4、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，其中当马达转速低时，控制装置控制与磁通量相应的电流分量以便使其基本上变为零。5、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，其中当在脱水操作中驱动洗衣/旋转桶的马达转速高时，控制装置控制与磁通量相应的电流分量从而使其在负方向上增加。6、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，其中当在洗衣操作中驱动搅动器的马达转速高时，控制装置控制与磁通量相应的电流分量以便使其在负方向上增加。7、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，进一步包括衣服量检测器，用于检测在洗衣/旋转桶中的衣服量，其中控制装置根据所述衣服量检测器检测到的衣服量独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。8、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，进一步包括启动控制装置，用于在控制装置中的旋转开始时控制马达的旋转，其中控制装置通过所述启动控制装置在旋转启动时对施加到马达上的电压进行直接控制，然后独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。9、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，进一步包括启动控制装置，用于在控制装置中的旋转开始时控制马达的旋转，其中控制装置通过所述启动控制装置在旋转启动时对施加到马达上的电压进行直接控制，然后根据转速独立控制与磁通量相应的电流分量和与转矩相应的电流分量。10、根据权利要求1中的洗衣机马达驱动装置，其中在马达制动操作中，控制装置独立控制与磁通量相应的所述电流分量和与转矩相应的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：木内光幸，近藤典正，玉江贞之，萩原久，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]