[实用新型]一种用于洗衣机的直流变频控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流变频控制领域的系统，尤其是涉及一种用于洗衣机的直流变频控制系统。

背景技术

目前洗衣机电机主要有感应电机、串激电机、三相变频电机、直流无刷电机等种类。感应电机一般用于低档双桶半自动、全自动洗衣机；串激电机用于中档滚筒洗衣机；三相变频电机、直流无刷电机则用于高档滚筒洗衣机。传统的洗衣机大多使用感应电机来实现洗衣机的洗涤功能，交流异步电机虽然有成本低、控制简单，不需要额外的控制器，但是在使用过程中存在功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能较差的缺点；而使用串激电机时则有结构复杂，转子电流需要经过换向器和电刷来进行机械式换向，换向器和电刷间的滑动摩擦容易产生机械磨损、噪声、火花以及电磁干扰，使得电机可靠性降低、寿命变短，虽然随着科学技术的发展和制造工艺的提高，可靠性和寿命方面有了很大的提高，但噪声、火花和电磁干扰仍然存在。造成洗衣机在洗涤过程中的噪音，发热，能耗，机械和电机损耗等问题。与传统的感应电机相比，直流电机具有良好的调速特性和较大的启动转矩。使用感应电机的洗衣机，仅仅依靠波轮转动的节拍和方向来改变洗涤强弱、转速是恒定的，而变频洗衣机由于转速可调，洗涤时波轮转速在30转/分到200转/分之问调节，脱水时内桶转速在200转/分到750转/分之间调节，可针对从丝绸到牛仔服不同软硬质地的衣服，采取不同转速，减少了衣物的缠绕和磨损。与串激电机相比，直流无刷电机维修方便，没有换向器和电刷间的滑动摩擦容易产生机械磨损、噪声、火花以及电磁干扰，避免了洗衣机在洗涤过程中的噪音，发热，能耗，机械和电机损耗等问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种响应速度快、转速调节精度高、能耗低的用于洗衣机的直流变频控制系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于洗衣机的直流变频控制系统，该系统连接在上位机和洗衣机的直流电机之间，包括电源转换模块、MCU控制模块和RS232串口通信模块，所述的RS232串口通信模块和电源转换模块均与上位机连接，所述的MCU控制模块分别连接电源转换模块和RS232串口通信模块，该系统还包括霍尔传感模块、智能功率驱动模块和电流检测反馈模块，所述的霍尔传感模块、智能功率驱动模块和电流检测反馈模块均分别与MCU控制模块、电源转换模块和直流电机连接。

所述的电源转换模块包括依次连接的LC整流电路、三端稳压集成芯片和低压差线性稳压芯片，所述的LC整流电路与上位机连接，所述的三端稳压集成芯片分别连接智能功率驱动模块、RS232串口通信模块和霍尔传感模块，所述的低压差线性稳压芯片与MCU控制模块连接。

所述的MCU控制模块包括主芯片和外围电路，所述的外围电路包括电压检测电路和正弦波控制电路，所述的主芯片分别连接电压检测电路和正弦波控制电路。

所述的智能功率驱动模块包括相连接的智能功率芯片和欠压过流检测电路，所述的智能功率芯片分别连接正弦波控制电路和直流电机，所述的欠压过流检测电路与主芯片连接。

所述的RS232串口通信模块是由光耦合器、三极管、电阻和电容组成的RS232串口通信收发电路。

所述的霍尔传感模块和MCU控制模块之间还设有电平转换电路，该电平转换电路将霍尔传感模块输出的电压信号进行电平转换后传输给MCU控制模块。

所述的电平转换电路包括依次连接的74HC07D芯片、上拉电阻和滤波电容。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型通过霍尔传感模块检测电机转子位置后，再对电机转速进行控制，具有控制精度高的优点；

2)本实用新型通过RS232串口通信模块完成MCU控制模块和上位机的通信，通信协议简单可靠；

3)本实用新型采用PWM变频驱动控制技术，电机的加、减速过程采用数字化控制，具备了软启动和软刹车的效果，平均能耗和噪音明显降低；

4)传统的直流无刷驱动一般使用方波控制，本实用新型使用的正弦波控制与传统方波控制方式相比，响应速度快、转速调节精度高、转矩脉动小、能源利用率更高、噪音更小、机械损耗更低。

附图说明

图1为本实用新型的外部连接示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型电源转换模块的结构示意图；

图4为本实用新型MCU控制模块和智能功率驱动模块的结构示意图；

图5为本实用新型系统的控制流程示意图；