[实用新型]变频驱动的家用电动洗衣机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变频驱动的洗衣机，尤其是变频驱动的家用电动洗衣机。

背景技术

在变频驱动的洗衣机中，来自电网的电源被转换成变频电源，驱动电动机。变频驱动是品质较佳的电动机调速方法。为提高性能，近年来，洗衣机由以往固定频率驱动单相电动机发展至变频驱动三相电动机。中华人民共和国专利局公开的《发明专利申请公开说明书(申请号：98104171；公开号：CN1191909A；发明名称：洗衣机及其控制方法)》，对洗衣机提出建立单相的变频电源驱动以往的单相电容运转电动机。该方法比较简单，但由于单相电容运转电动机的相电路状态不能保持对称，且会因电源频率产生不良的偏移，削弱电动机的调速品质，特别是不利于提高效率和降低电磁振动噪声，至今未见在实际产品中使用。对称多相电动机的优良性能是众所周知的。特别是历史悠久的三相电动机和近年发展起来的三相电子变频电源已有成熟技术，在工业设备上广泛使用。于是，洗衣机产品上出现了三相变频驱动系统。其最新情况可见发表于《家用电器科技》2000年第9期“变频技术”专栏的《波轮洗衣机变频控制系统开发与应用》和《节能洗衣机控制系统——DSP微控制器》等文章，其特征有：

1.在该洗衣机中，来自电网的电源被转换成变频的三相电源，通常为对称三相电源。

2.洗衣机电动机为三相电动机，包括感应电动机或永磁无刷电动机。

3.逆变电路为桥式6单元。

作为工业设备上广泛使用的典型的变频驱动系统，用于功率相对小得多的洗衣机，尤其是家用电动洗衣机，即有以下方面值得改进：

1.逆变电路的单元数偏多，是影响成本的主要因素。

2.对于感应电动机，三相电动机相对以往的单相电动机，定子需多一相的槽数，开槽显得偏多；绕组多一个相平面，嵌线变复杂；以往用于制造洗衣机的电动机的两相式自动嵌线设备不能使用，影响成本。永磁无刷电动机则是适应变频驱动引入的新型电动机，结构和工艺均比感应电动机复杂，成本也高。

3.在桥式逆变电路中，每一桥臂的上下二个单元串联跨接于直流电源，当偶发干扰或误触发以至同时导通时，即在二个单元的低阻抗回路形成大电流的直通短路，以至烧毁元件，是系统的薄弱环节。通常需对此选用比较优秀的单元元件，或设置较复杂的保护电路，以至使用价格较高的智能功率模块(IPM)等，对于洗衣机，明显影响成本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对洗衣机功率小的特点，提出一种变频驱动的洗衣机，其具有一个与现有技术比较，既有对称多相电动机的优良性能，但结构简化和成本降低的变频驱动系统；包括：

1.减少变频电路的单元数；

2.可以使用以往的单相电动机结构；

3.可以消除逆变电路跨接于直流电源的短路低阻抗。

本实用新型的技术方案是一种变频驱动的洗衣机，包括把来自电网的电源转换成变频电源，驱动电动机的结构；其特征是，所述结构包括：直流电源；时滞1/4周期的对称两相逆变电路，连接在所述直流电源的输出端；空间相差π/2电角度的两相对称绕组电动机，连接在所述逆变电路的输出端。该方案的进一步设计之一是，所述直流电源包括：交流电源；整流滤波电路，为一组正半波整流滤波电路和一组负半波整流滤波电路，其输入端连接在所述交流电源的输出端，其输出端与交流电源有一公共端；并且，所述逆变电路为双半波4单元，每二个单元为一组，每一组连接所述电动机的一个相绕组。该方案的进一步设计之二是，所述电动机是鼠笼式感应电动机。

所述变频驱动系统的对称两相电源是提供两个振幅相同、时滞等于1/4周期的交流电压的多相电源；电动机为空间相差π/2电角度的两相对称绕组电动机。对称多相电动机的基波性能与相数无关。其中，三相制对于大功率电力系统优点突出，并成为供电网除单相电源外唯一的多相电源，但对称两相制对于小功率电力系统则较为简单，在以往只因缺乏方便的电源不便使用。在单相电容电动机的研究中，提出过以对称两相电动机的原理作为分析手段，并提出过以三相电源演变出研究试验所需的对称两相电源。在单相供电的洗衣机以往不能建立和使用的对称两相电源，在本实用新型是在来自电网的电源转换成变频电源的同时形成。