[发明专利]用于制动洗衣机的方法

说明书

本发明涉及一种用于制动洗衣机的方法。尤其涉及通过在恢复电压处于预定电平或在预定电平以下时调整脉冲相位和脉冲占空比并且在恢复电压达到预定电平以上时应用最小电容动力制动电阻器来控制电机制动系统中的恢复电压以制动洗衣机的方法。

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检测的电压与在系统中预先设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／关状态的开关元件106；检测电机M的旋转位置和速度的检测器107；控制电机整个操作来解决系统中的过电压的微计算机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把恢复电压转换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电平提高。

参考图1，后面将描述如上所述的用于洗衣机的传统制动系统的整个操作。

首先，整流器101把从外部电源提供的民用AC电源转换为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。

洗衣机作为电机驱动器103操作并转换由电容滤波器102平滑化的DC电压来驱动电机M。

但是，在脱水过程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必须被快速制动来使洗衣机桶突然停止。

由于电机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，当快速旋转的电机M突然被制动时，电机M成为一个能量发生器，电流沿从电机M向电容滤波器102的充电方向流动，这是由于来自电机M的感应电动能引起电容滤波器102的电压电平升高导致的。

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，该电压会损坏周围电路和装置。

因此，配备有电压检测器104、电压比较器105和动力制动电阻器R1，以放掉在电机M制动期间系统中的溢出电压。

在洗衣或脱水过程中电机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，并且把检测到的测量电压传递到电压比较器105。

此后，电压比较器105比较参考电压Vref与从电压检测器104传递来的检测到的电压Vdc，并发送比较的结果到开关元件106。基于从电压比较器105发送的比较结果，开关元件106操作开／关控制功能。

如果确定检测到的电压Vdc超出参考电压Vref，则在开关经来自电压比较器105的输出的电源被旋向接通的状态时动力制动电阻器R1被激励。

结果，在电容滤波器102和电机M之间的溢出电压不会流向电容滤波器102，而是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。

如果电容滤波器102和电机M之间检测到的电压Vdc低于参考电压Vref电平时，则在溢出电压放电过程期间，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R1时电机M操作。

但是，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。结果恢复能被恢复到电机驱动器103，充电到电容滤波器102的电压的提高。并且，当DC电压达到超出380V，动力制动电阻器R1被接通来把恢复能放电成为热能。

传统方法的一个缺点是检测到的电压仅与一个参考电平相比，仅在检测到的电压超出参考电平的情况下开关元件106被操作来启动动力制动电阻器R1，这导致根据电机制动正确处理恢复电压方面很困难，并且还有不能快速而平滑操作电机的问题。

传统方法的另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。

本发明的一个目的是提供一种通过用硬件和软件处理电机制动的恢复电压来快速且平滑地制动洗衣机的方法。

本发明的另一个目的是降低动力制动电阻器R1的尺寸和容量以降低系统体积和成本。