[发明专利]一种基于直流无刷电机驱动变频洗衣机控制系统及方法

说明书

本发明涉及自动化控制技术领域，具体涉及一种基于直流无刷电机驱动变频洗衣机控制系统及方法，包括变压器T1、整流器、稳压器、换流器、水位传感器、进水阀、排水阀、按键板、振动传感器、直流无刷电机转子定位单元和控制器，市电经变压器T1变压后通过整流器转换成直流电并由稳压器稳压后输入到换流器，直流无刷电机的三个绕组与换流器连接，直流无刷电机的三个霍尔传感器与控制器连接，直流无刷电机转子定位单元安装在直流无刷电机转子处。本发明的实质性效果是：提高了直流无刷电机启动时控制的准确度和安全性，进而提高了变频洗衣机的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，具体涉及一种基于直流无刷电机驱动变频洗衣机控制系统及方法。

背景技术

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器，常用为霍尔传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制换流器各功率管的通断，产生连续转矩；通过对各功率管的PMW频率以及占空比的控制，产生不同的转速。直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，因而被大量应用在家用电器上。家用变频洗衣机的核心即是直流无刷电机，对直流无刷电机的有效控制是变频洗衣机质量的保证。但目前变频洗衣机对直流无刷电机的启动控制缺乏转子定位支持，启动控制较差，容易产生振动过流等问题，存在安全隐患。

如中国专利CN202099582U，公开日2012年1月4日，一种变频洗衣机，包括机体、洗衣桶、控制洗衣机工作的上位机和永磁同步电机，其中还包括用于控制永磁同步电机转速的变频器。变频器包括整流电路、逆变电路、电流检测电路、电压检测电路、控制电路和连接上位机的通讯接口。控制电路的输入端分别与电流检测电路和电压检测电路连接，输出端连接逆变电路，控制电路与通讯接口通信连接。其技术方案中变频洗衣机的变频器采用电流闭环控制，能够弥补电机中霍尔传感器安装误差及电机齿槽效应的影响，对电机的要求显著降低，效率也更高；另外，电流波形更接近正弦，因而易于通过EMC测试。但电流检测以及霍尔传感器均需要在电机转动情况下才能产生信号，不能在启动时获取电机转子的准确位置，启动控制较差，且安全性较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前变频洗衣机控制准确度不高的技术问题。提出了一种控制更准确的基于直流无刷电机驱动变频洗衣机控制系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种基于直流无刷电机驱动变频洗衣机控制系统，包括变压器T1、整流器、稳压器、换流器、水位传感器、进水阀、排水阀、按键板、振动传感器、直流无刷电机转子定位单元和控制器，所述变压器T1、整流器、稳压器以及换流器依次连接，所述变压器T1初级线圈与市电连接，市电经变压器T1变压后通过整流器转换成直流电并由稳压器稳压后输入到换流器，直流无刷电机的三个绕组与换流器连接，直流无刷电机的三个霍尔传感器与控制器连接，控制器通过换流器控制直流无刷电机按预设的洗衣方案转动和换向，直流无刷电机转子定位单元安装在直流无刷电机转子处，检测直流无刷电机转子位置，所述进水阀、排水阀、按键板、振动传感器以及直流无刷电机转子定位单元均与控制器连接。市电经变压整流稳压后转变为稳定的直流电压，而后输入到换流器，换流器也称逆变桥。控制器控制换流器各功率管的通断就可以实现对电机的旋转控制。直流无刷电机转子定位单元能够检测到电子转子的位置，从而能够在启动或者换向起步时更为准确的控制电机。