[发明专利]用于制动洗衣机的方法与装置

说明书

本发明涉及一种用于制动洗衣机的方法与装置。尤其本发明涉及不必使用电容动力制动电阻器来制动洗衣机的方法与装置。

参考图1，用于洗衣机的传统制动系统包括：把系统的AC电源转换为DC电压的整流器101；平滑整流的DC电压的电容滤波器102；通过应用平滑化的DC电压来驱动电机的电机驱动器103；在电机M被突然制动时检测系统的电压的电压检测器104；比较电压检测器104的检测的电压与在系统中原来指定的参考电压的电压比较器105；根据电压比较器105的比较结果确定动力制动电阻器R1的开／关功能的开关元件106；检测电机M的旋转位置和旋转速度的传感器107；通过应用传感器107输出信号和与系统的溢出电压相关的整个逻辑电路来控制电机操作的微计算机108；以及根据微计算机108的控制产生控制信号的信号输出装置109。

动力制动电阻器R1把恢复电压放电成为热能以在电机或负载的惯性能转换为电能时保护系统，该电能导致在电容滤波器102中充电的恢复电压的提高。

参考图1，后面将描述用于洗衣机的传统制动系统的整个操作。

首先，从外部电源提供的民用的AC电源被整流器101转换为DC电压，然后，在提供给电机驱动器103之前，该DC电压被电容滤波器102平滑化。

在电机驱动器103把由电容滤波器102平滑化的DC电压转换来驱动电机M时洗衣机被操作。

但是，在脱水操作或洗衣机桶的非平衡状态被检测到期间洗衣机盖被打开的情况下，快速旋转的电机M必须被制动来使洗衣机桶突然停止。

电机M是无刷DC电机，当电机M在正常洗衣操作期间被加载时，电流从电容滤波器102沿放电方向流动到电机M。

但是，如果在电机M处于快速旋转的状态时它突然被制动，电机M成为一个能量发生器，之后电流的流动方向被改变为从电机M向电容滤波器102的充电方向，这是由于来自电机M的感应电动能而引起的。

在这一点上，如果在电容滤波器102中充电的恢复电压不被放电，电压电平提高到超出设计的电路的内部电压，该电压会损坏电路和装置。

因此，传统的系统配备有电压检测器104、电压比较器105和动力制动电阻器R1，以放掉从电机制动而来的系统中的溢出电压。

在洗衣或脱水过程期间电机M被制动的情况下，电压检测器104测量电容滤波器102和电机M之间的电压，并且测量的电压被传递到电压比较器105。

此后，电压比较器105比较参考电压Vref与电压检测器104测量的检测到的电压Vdc。之后，比较的结果被输出到开关元件106，在那里执行开／关控制功能。如果检测到的电压Vdc超出参考电压Vref，当开关元件106在接通的状态时制动电阻器R1被激励。

结果，在电容滤波器102和电机M之间产生的溢出电压不会流向电容滤波器102，而是反而流向动力制动电阻器R1，从而当溢出电压被放电为热能时，系统被维持在规则的电压电平。

当电容滤波器102和电机M之间检测到的电压Vdc低于参考电压Vref时，通过开关元件106制动电阻器R1被转向断开状态。然后当电流仅流向电容滤波器102而不流向动力制动电阻器时电机M被制动。

在电机M被很快降低速度或电机M的负载惯量变大的情况下，由电机M产生的恢复能变大，恢复能被恢复到电机驱动器103，引起正被充电到电容滤波器102的电压的提高。如果DC电压提高到超出380V，动力制动电阻器R1被激励来把恢复能放电成为热能。

传统方法的一个缺点是安装在系统外部上的动力制动电阻器R1的尺寸和容量大，使得系统更复杂，系统的制造成本增加。

本发明的一个主要目标是提供一种不必使用动力制动电阻器来制动洗衣机的方法与装置。

本发明的另一个目标是提供一种制动用于有效地处理系统的溢出电压的洗衣机的装置与方法，该溢出电压是由于电源中断的电机制动结果引起的或在紧急电机制动的情景下引起的。

本发明的又一个目标是提供一种制动用于通过建立多个制动模式来平滑地操作洗衣机的制动的洗衣机的装置与方法，该多个制动模式的每一个模式具有不同制动性能，并且制动模式是基于电机的旋转速度来选择的。

满足这些和其它的目标的用于制动洗衣机的装置包括：把系统的AC电源转换为DC电压的整流器；平滑整流的DC电压的电容滤波器；通过把平滑化的DC电压转换为三相电压和频率来驱动电机的电机驱动器；实时检测平滑化的DC电压的电压检测器；实时检测电机的位置和速度的传感器；和基于传感器的输出信号与预定的参考电压之间的比较来输出控制信号以激励电容滤波器与电机之间的电压的充电／放电操作的微计算机。