[发明专利]用于检测电动机停止的系统、方法和组件

说明书

背景技术

电动机通常包括被称为定子的静止部件和被称为转子的旋转部件。当使用驱动波形激励电动机时，转子在定子内（或者围绕定子）旋转。当驱动波形被从电动机去除时，转子可能在一段时间上从滑行变为停止，这是因为转子和连接到转子的任何部件具有惯性。 

在许多电动机应用中，需要判定电动机的转子何时停止旋转，从而可以不同的速度等在反方向上驱动转子。例如，在洗涤机应用中，需要了解在高速循环旋转之后，洗涤滚筒电动机何时停止旋转，以便可以使洗涤机卸载或切换到较低速度的洗涤或漂洗循环。 

诸如霍尔效应传感器之类的电动机轴传感器经常被用于检测电动机停止。但是，此类传感器增加了电动机的成本和复杂性，因此不是诸如洗涤机电动机之类的许多低成本应用所期望的。 

已经开发出无传感器技术来检测电动机停止。此类技术通常采用各种算法来基于测量的电参数估计转子何时停止。但是，此类技术的精确度较差，或者当电动机最初被启动或制动或电动机时或当电动机遇到故障状况时，完全不起作用。 

经常还使用简单的时延电路来确保电动机停止。此类电路要求在从电动机去除驱动波形之后，经过选择的时段之后，才假设转子停止。但是这样会浪费时间，因为时延通常长于考虑到电动机最大可能滑行时间所必需的时间。 

以上部分提供与本发明相关的背景信息，这不一定是现有技术。 

发明内容

本发明的实施例通过提供改进的系统、方法和电动机组件来判定电动机的转子何时停止旋转，解决了上述问题。 

根据本发明的实施例构造的电动机组件（motor assembly）可用于洗涤机，HVAC系统、泵系统或其它任何应用，并且广义地包括电动机和用于驱动和控制电动机的电动机控制器。电动机可采用任何电动机技术并包括定子和转子。在一个实施例中，电动机可以是三相AC感应电动机。 

电动机控制器驱动和控制电动机被设计为或者要不然被配置为执行此处描述的至少某些方法和功能。在一个实施例中，电动机控制器被设计或被配置为将驱动波形施加到所述定子以使所述转子旋转，并且接着从所述定子去除所述驱动波形以使所述转子滑行并最终停止。所述电动机控制器然后在所述转子滑行时将停止检测波形施加到所述定子。所述停止检测波形在所述转子上感应出波形，接着该波形将波形感应回所述定子。被感应回所述定子的波形具有与所述转子的转速成比例的频率。所述电动机控制器监测所述定子以检测被感应回所述定子的波形的特性，从而检测所述转子何时实质上停止旋转。 

在一个实施例中，检测到的被感应回所述定子的波形的特性可以是该波形的振幅。所述电路检测到在被感应回所述定子的波形的振幅接近零时，所述转子实质上停止旋转。在另一实施例中，检测到的被感应回所述定子的波形的特性是该波形的频率。所述电路检测到在被感应回所述定子的波形的频率接近零时，所述转子实质上停止旋转。 

所述电动机或所述电动机控制器还可以包括一个或多个分流器。所述电动机控制器可被设计或被配置为监测通过所述分流器之一的电流，以检测上述特性从而判定所述转子何时实质上停止旋转。 

所述电动机控制器还可以在所述转子滑行时将DC注入制动波形施加到所述定子以制动所述电动机。所述电动机控制器一旦在根据上述方式判定所述转子实质上停止旋转，就可以从所述定子去除所施加的制动波形。 

提供发明内容是为了以简化的形式介绍所选择的一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步说明。本发明内容并非旨在指出所要求 保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。通过下面对实施例和附图的详细描述，本发明的其它方面和优点将变得显而易见。 

附图说明

下面参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中： 

图1是根据本发明的实施例构造的电动机组件的框图。 

图2是根据图1的电动机组件的电动机的定子和转子的示意性表示。 

图3是示出本发明的方法中的步骤和/或本发明的计算机程序的代码段的流程图。 

图4是示出本发明的另一方法中的步骤和/或本发明的计算机程序的代码段的流程图。 

这些附图并非将本发明限于此处公开和描述的特定实施例。所述附图并不一定按比例绘制，而是着重于清楚地图解本发明的原理。 

具体实施方式