[发明专利]洗衣机装置和方法

说明书

技术领域

本发明公开涉及洗衣机。更具体地说，本发明公开涉及洗衣机制 动。

背景技术

立轴式洗衣机，也被称为顶部加载衣物的洗衣机，其在美国代表 整个洗衣机消费市场的大部分。卧轴式洗衣机代表美国市场的较小部 分，而在国外通常代表整个洗衣机消费市场的较大部分。

大多数立轴式洗衣机包括利用离心力从衣物上除去水和/或洗涤 剂，并且使清洗负荷盆旋转的旋转循环，清洗负荷盆也被称为洗衣桶 (“外桶(tub)”)或洗衣篮。在一个典型的旋转循环期间，洗衣机的电动 机(通常是感应电动机)使外桶以相对较高的速度旋转。

传统用于清洗机的感应电动机是单相感应电动机或PSC感应电 动机。在某些商业上可获得的清洗机中已经使用了更新近的三相感应 电动机。用于家庭使用的清洗机中的三相电动机，其通常由标准的单 相交流家用电力来供电。作为三相感应电动机洗衣机的一部分，与电 动机相关联的电路将单相交流家用电力转换成三相电力，这种三相电 力在电动机起动时比单相电力更好，并且运行更有效率。

不管是否有所遗漏，感应电动机的简要说明如下：感应电动机具 有带短路绕组的转子，其位于带旋转磁场的定子内部。来自旋转场的 磁通在转子中产生电流。电流的频率等于在定子磁场的转速和转子转 速之间的差异。这种定子磁场和转子磁场的速率或频率上的差异被称 为转差率。

转子电流造成转子磁场，其相对于转子以转差频率而旋转，并且 相对于定子磁场以相同的转差频率而旋转。在转子磁场和定子磁场之 间的相互作用产生了转子中的扭矩。

清洗负荷的清洗循环具有各种模式，例如注水、排水和旋转、搅 动和旋转。在清洗循环的各部分之前、期间或之后都可发生制动。制 动可由清洗循环参数以及安全标准、例如UL安全标准来规定。在清 洗循环的旋转模式期间典型的间歇的清洗负荷制动是根据UL安全标 准来执行的。例如，如果盖子(比如立式洗衣机的盖子)在旋转模式或 循环期间被打开，那么清洗负荷在预定的时间范围(例如7秒停止时间) 内制动，则其是UL安全标准。在清洗循环的各种模式期间，其它安 全标准和/或停止时间还可用于安全目的。

某些现有技术中的洗衣机或清洗机通常依赖于机械制动，例如制 动踏板或制动靴，以使旋转的负荷，例如衣物清洗机中的洗衣机外桶 变成零速度或者说零角速度。

使用制动踏板或制动靴使洗衣机外桶停止是高成本的，并且还影 响洗衣机的使用寿命，因为各制动靴或制动踏板具有磨损面，其遭遇 磨损，并最终在一定的使用周期之后将由于磨损而失效。因此在配置 有制动踏板或制动靴的清洗机型号的寿命方面存在很大的变化，其依 赖于主观因素，即使用者或消费者对洗衣机的使用情况，包括使用频 率和使用类型。使用类型在循环的选择上会发生变化，例如轻载循环 或重载循环。与轻载循环相关联的旋转制动，其可能造成比重载循环 相关联的旋转制动较小的制动器磨损。根据负载尺寸或使用的水位， 在制动方面还存在变化。大的负载可能比小的负载旋转时间更长并以 更大的角速度旋转；因而对制动器造成更大的磨损。较高的水位比较 低的水位、非满载的负荷使用更多的水，且还将需要额外的旋转以除 去水，并可能对制动器造成更大的磨损。

其它现有技术中的洗衣机或清洗机使用永磁电动机和控制电路 来提供对清洗机的制动，而不使用应用于洗衣机外桶的制动踏板或制 动靴，以使旋转的负荷变为零速度或零角速度。总地说来，永磁电动 机在制动时运行类似于发电机；通过功率制动电阻器来耗散通常过量 的发电机模式的电能，或者利用例如线性同步技术而将其发送至电气 系统。

使用电阻器或线性同步来耗散制动时的能量的现有洗衣机将增 加单位制造成本。例如，在控制电路中使用电阻器将影响控制电路中 的部件尺寸和控制电路的成本。

因此，需要一种洗衣机，其能克服、减轻及/或缓和现有技术中的 洗衣机的其中一个或多个前述有害影响以及其它有害影响。

发明内容

本发明提供了一种洗衣机，其包括感应电动机和带反馈回路的电 动机控制电路。反馈回路将转子速度提供给电动机控制电路的微处理 器。电动机控制电路和反馈回路控制电动机，使得电动机在反向频率 (reverse frequency)模式下运行，其为洗衣机提供制动。