CN100373764C - 用于制动洗衣机的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

根据本发明用于制动洗衣机的方法，包括步骤：建立相应于检测到的速度和旋转位置的占空比的初始数据；在正运行的循环期间根据在前面步骤中建立的占空比对电容滤波器的电压放电；和在前面步骤的正运行的循环完成时在未运行的循环期间对电容滤波器的电压充电。如上所述，动力制动电阻器没有使用在根据本发明用于制动洗衣机的方法中，使得大小和制造成本被降低。

Description

用于制动洗衣机的方法与装置
技术领域
本发明涉及一种用于制动洗衣机的方法与装置。尤其本发明涉及不必使用电容动力制动电阻器来制动洗衣机的方法与装置。
背景技术
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的检测的电压与在系统中原来指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/关功能的开关元件106；检测电机M的旋转位置和旋转速度的传感器107；通过应用传感器107输出信号和与系统的溢出电压相关的整个逻辑电路来控制电机操作的微计算机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把恢复电压放电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提高。
参考图1，后面将描述用于洗衣机的传统制动系统的整个操作。
首先，从外部电源提供的民用的AC电源被整流器101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。
在电机驱动器103把由电容滤波器102平滑化的DC电压转换来驱动电机M时洗衣机被操作。
但是，在脱水操作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必须被制动来使洗衣机桶突然停止。
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，如果在电机M处于快速旋转的状态时它突然被制动，电机M成为一个能量发生器，之后电流的流动方向被改变为从电机M向电容滤波器102的充电方向，这是由于来自电机M的感应电动能而引起的。
在这一点上，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，该电压会损坏电路和装置。
因此，传统的系统配备有电压检测器104、电压比较器105和动力制动电阻器R1，以放掉从电机制动而来的系统中的溢出电压。
在洗衣或脱水过程期间电机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，并且测量的电压被传递到电压比较器105。
此后，电压比较器105比较参考电压Vref与电压检测器104测量的检测到的电压Vdc。之后，比较的结果被输出到开关元件106，在那里执行开/关控制功能。如果检测到的电压Vdc超出参考电压Vref，当开关元件106在接通的状态时制动电阻器R1被激励。
结果，在电容滤波器102和电机M之间产生的溢出电压不会流向电容滤波器102，而是反而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。
当电容滤波器102和电机M之间检测到的电压Vdc低于参考电压Vref时，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时电机M被制动。
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，恢复能被恢复到电机驱动器103，引起正被充电到电容滤波器102的电压的提高。如果DC电压提高到超出380V，动力制动电阻器R1被激励来把恢复能放电成为热能。
传统方法的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。
发明内容
本发明的一个主要目标是提供一种不必使用动力制动电阻器来制动洗衣机的方法与装置。
本发明的另一个目标是提供一种制动用于有效地处理系统的溢出电压的洗衣机的装置与方法，该溢出电压是由于电源中断的电机制动结果引起的或在紧急电机制动的情景下引起的。
本发明的又一个目标是提供一种制动用于通过建立多个制动模式来平滑地操作洗衣机的制动的洗衣机的装置与方法，该多个制动模式的每一个模式具有不同制动性能，并且制动模式是基于电机的旋转速度来选择的。
根据本发明的一个方面，提供一种用于制动洗衣机的装置，包括：一个基于传感器的输出信号与预定的参考电压之间的比较来输出控制信号以激励电容滤波器与电机之间的电压的充电/放电操作的微计算机，用于建立相应于检测到的速度和旋转位置的占空比的初始数据；一个用于把系统的AC电源转换为DC电压的整流器；一个用于平滑整流的DC电压的电容滤波器，在正运行的循环期间根据所述占空比对其的电压放电，并且在所述正运行的循环完成时在未运行的循环期间对其的电压充电；一个用于通过把平滑化的DC电压转换为三相电压和频率来驱动电机的电机驱动器；一个用于实时检测平滑化的DC电压的电压检测器；和一个用于实时检测电机的位置和速度的传感器。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于制动洗衣机的装置，包括：一个基于从电压检测器和传感器输入的信号来输出控制信号以控制转换器和电机驱动器的微计算机，用于建立相应于检测到的速度和旋转位置的占空比的初始数据；一个用于把从外部电源提供的电源转换为系统需要的电压并根据控制信号执行转换操作的转换器；一个用于稳定地平滑由所述转换器转换的电压的电容滤波器，在正运行的循环期间根据所述占空比对其的电压放电，并且在所述正运行的循环完成时在未运行的循环期间对其的电压充电；一个用于产生电压以经从电容滤波器输入的电压驱动电机的电机驱动器；一个放置在电机驱动器与电容滤波器之间的用于检测系统中电压流动的电压检测器；和一个用于检测电机的位置和速度的传感器。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于制动洗衣机的方法，包括步骤：(a)建立相应于检测到的速度和旋转位置的占空比的初始数据；(b)启动第一制动模式，其中(b1)在正运行的循环期间根据在步骤(a)中建立的占空比对电容滤波器的电压放电；和(b2)在步骤(b1)的正运行的循环完成时在未运行的循环期间对电容滤波器的电压充电。满足这些和其它的目标的用于制动洗衣机的装置包括：把系统的AC电源转换为DC电压的整流器；平滑整流的DC电压的电容滤波器；通过把平滑化的DC电压转换为三相电压和频率来驱动电机的电机驱动器；实时检测平滑化的DC电压的电压检测器；实时检测电机的位置和速度的传感器；和基于传感器的输出信号与预定的参考电压之间的比较来输出控制信号以激励电容滤波器与电机之间的电压的充电/放电操作的微计算机。
本发明的其它的目标由用于制动洗衣机的装置来满足，该装置包括：把从外部电源提供的电源转换为系统需要的电压并根据控制信号执行转换操作的转换器；稳定地平滑由所述转换器转换的电压的电容滤波器；产生电压以经从电容滤波器输入的电压驱动电机的电机驱动器；放置在电机驱动器与电容滤波器之间的检测系统中流动的电压的电压检测器；检测电机的位置和速度的传感器；和基于从电压检测器和传感器输入的信号来输出控制转换器和电机驱动器的控制信号的微计算机。
满足本发明的其它的目标的用于制动洗衣机的方法包括步骤：建立相应于检测到的速度和旋转位置的占空比的初始数据；在正运行的循环期间根据在前面步骤中建立的占空比对电容滤波器的电压放电；和在前面步骤的正运行的循环完成时在未运行的循环期间对电容滤波器的电压充电。
满足本发明的其它的目标的用于制动洗衣机的方法包括步骤：启动系统使得电机驱动器的电流被指引流向电机；在制动电机时检测在系统中流动的电压以与参考电压相比；当前面步骤的比较结果表明检测到的电压高于参考电压时把电流方向反向到相反的方向。
满足本发明的其它的目标的用于制动洗衣机的方法包括步骤：在制动开始的同时启动第一制动模式；在执行前面步骤的同时比较检测到的电机速度与参考速度；在电机停止之前，当确定电机速度低于参考速度时启动第二制动模式。
满足本发明的其它的目标的用于制动洗衣机的方法包括步骤：在制动开始的同时启动第一制动模式；在执行前面步骤的同时比较检测到的电机速度与参考速度；在电机停止之前，当确定电机速度低于参考速度时启动第二制动模式；在执行前面步骤的同时比较检测到的电机速度与第二制动模式的参考速度；在电机停止之前，当确定前面步骤的电机速度低于参考速度时启动第二制动模式。
满足本发明的其它的目标的用于制动洗衣机的方法包括步骤：根据正常操作完成或紧急制动模式确定是否是正常制动模式；根据在前面步骤确定的相应制动模式建立相位和占空比并输出控制信号，比较在系统中流动的检测到的电压与参考电压；基于前面步骤的比较结果确定是否维持或复位相位和占空比。
满足本发明的其它的目标的用于制动洗衣机的方法包括步骤：确定是否已发生系统电源的中断；基于前面步骤的结果确定建立初始数据；如果已发生电源的中断，则建立初始相位和占空比并且输出用于制动电机的控制信号；检测在系统中流动的电压并在已经建立前面步骤的初始数据后把它与参考电压相比；基于前面步骤的比较结果通过维持或复位相位和占空比制动电机。
附图说明
本发明的其它的特征和优点在参考附图和下面的具体说明后更加明显。
图1是用于制动洗衣机的传统方法的框图；
图2是根据本发明的用于制动洗衣机的装置的第一实施例的框图；
图3是根据本发明的用于制动洗衣机的装置的第二实施例的框图；
图4是根据图2和3所示的本发明的用于制动洗衣机的装置的电机驱动器的具体电路图；
图5是根据本发明的用于制动洗衣机的装置的第三实施例的框图；
图6是根据图5所示的用于制动洗衣机的转换器的具体电路图；
图7是提供给图6所示的转换器的控制信号的时序图；
图8是根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第一实施例的流程图；
图9是根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第二实施例的流程图；
图10是根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第三实施例的流程图；
图11是根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第四实施例的流程图；
图12是分别相应于图10和11所示的第三和第四实施例的脱水时间和电机之间的相互关系的曲线；
图13根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第五实施例的流程图；
图14根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第六实施例的流程图。
具体实施方式
现在参考附图对本发明的优选实施例的整个操作做如下描述。
图2是根据本发明的用于制动洗衣机的装置的优选实施例的框图。图3是根据本发明的用于制动洗衣机的装置的框图，该洗衣机带有用于监测电源的中断的传感器。图4是根据本发明的用于制动洗衣机的装置的电机驱动器的框图。
参考图2，3和4，根据本发明的用于制动洗衣机的装置包括：把系统的AC电源转换为DC电压的整流器201；平滑整流的DC电压的电容滤波器202；通过把平滑化的DC电压转换为三相电压和频率来驱动电机M的电机驱动器203；实时检测平滑化的DC电压的电压检测器204；实时检测电机的位置和速度的传感器205；和当建立相应于电压检测器204检测到的电机M的速度和电压的相位和占空比时对电机驱动器203输出控制信号的微计算机206。
参考图4，电机驱动器203包括：多个高速开关装置Q1到Q6；多个反平行连接于开关装置Q1到Q6的活轮(free wheeling)二极管D1到D6。多个连接于高电压的开关装置Q1到Q3分别与多个连接于低电压的开关装置Q4到Q6配对以提供规则的AC电压给电机M的各个相U，V，W。
根据本发明用于制动洗衣机的方法的优选实施例将参考附图在后面更具体描述。
参考图2和4，当带有通常在家庭、商业区和工厂中使用的均匀频率和均匀宽度的民用AC电源从外部电源流入时，AC电源被整流器201整流为DC电压，然后在被提供给电机驱动器203之前由电容滤波器202把DC电压平滑化。
电机驱动器203通过应用三相AC电压U，V，W和频率经带有多个开关装置Q1到Q6的高速开关来驱动电机M以任意控制经电容滤波器202提供给电机的电压或当前电容以及频率，从而执行洗衣过程、冲洗过程和脱水过程。
开关装置Q1到Q6是高速开关装置，诸如IGBT(绝缘栅极双极晶体管)。开关装置Q1到Q6分别由与相应低压部分独立配对的高电压部分构成Q1和Q4，Q2和Q5，Q3和Q6，以提供特定的AC电压给电机M的相应相U，V，W。当开关装置Q1到Q6在断开状态时，恢复电流(I+)流经反平行连接于开关装置Q1到Q6的二极管D1到D6。
电压检测器204实时检测平滑化的DC电压，检测的电压被输出到微计算机206。速度传感器205基于电机M的每相U，V，W中的旋转位置和相位差信息检测旋转速度。之后，检测到的旋转速度被输出到微计算机206。
微计算机206将从电压检测器204输入的检测的电压VDC和从速度传感器205发送的检测的旋转速度与预先设定的要求速度作比较。比较结果被用来控制电机驱动器203的开关装置Q1到Q6，使得电机速度达到要求的速度。
从微计算机206传送到电机驱动器203的信号是PWM(脉冲宽度调制)控制信号，其控制电机驱动器203的各个开关装置Q1到Q6以及反平行连接于开关装置的二极管D1到D6的开/关功能，从而输出脉冲宽度被变换来使电机M中的电流变为近似正弦波。
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，微计算机206立刻制动快速旋转的电机M使洗衣机桶突然停止。当电机M如此突然停止时，电机被电机驱动器203降低速度时，电机M用作感应电机，恢复电压流向电机驱动器203。然后恢复电压被充电到电容滤波器202，其使得电压电平增加。
微计算机206经电压检测器204检测电容滤波器202和电机驱动器203之间的电压VDC,以建立初始相位和占空比，并且PWN控制信号被输出到电机驱动器203。结果，建立起电机M和电容滤波器202之间的逻辑充放电环路，相位和占空比被改变。此后，电压检测器204实时检测的电压VDC的容量和变量宽度与预定内部参考电平Vref，ΔV相比以确定紧急制动装置的操作。
电机驱动器203由通过偏离三相AC的电压和频率来控制三相感应发生器的速度的反相器构成。在电机M驱动的同时，控制信号从微计算机206传递到多个晶体管Q1，Q2，Q3，Q4，Q5和Q6的基极端。控制信号选择地使晶体管开关开或关以允许电流沿I方向流动，该方向是从电容滤波器202向电机M的。当电压从电容滤波器202被提供给电机M时电机M被驱动。
在发生洗衣机的突然制动的情况下，感应电压在电机M中产生，并且已经被选择地开或关以允许电流流向电机M(沿I方向)的晶体管被放置成反向连接来使电流经反平行连接于各个晶体管的二极管D1到D6从电容滤波器202流向电机M。因此由电机M的感应电压产生的电压被充电到其电容滤波器202。
微计算机206连续接收由电压检测器204测量的电压和从检测电机M的速度和位置的传感器205传递的信号以产生然后被提供给电机驱动器203的PWM(脉冲宽度调制)运行信号。基于由微计算机206传递的PWM运行信号，电机驱动器203的多个晶体管Q1到Q6被选择地开或关以产生电流可在那里流动的路径。因此，电流方向可从电机M到电容滤波器202(I+方向)或从电容滤波器202到电机M(I-方向)被改变。
因此，在电机M被突然制动的情况下，当电容滤波器202的电压被维持在正常电平，因为该电压基于电容滤波器202标准被充电或放电。
而且，充电电压量由电机驱动器203基于从微计算机206提供的PWM信号的占空比来确定。占空比的调整与充电或放电电压之间的关系是基于下面的数学等式建立的：
Dratio Ton Ton + Toff
其中，Ton是开关装置Q1到Q6的接通区间的时间，Toff是开关装置Q1到Q6的断开区间的时间。由于占空比的分母是固定值，占空比由Ton值确定。
因此，当占空比提高时Ton值也提高，这意味着电机M的恢复电压的充电量的增加及电容滤波器202的充电量的减少。反之，如果占空比平均值(means)小Ton值也小，这意味着电机M的恢复电压的充电量的减少及电容滤波器202的充电量的增加。
图3是根据本发明的用于制动洗衣机的装置的第二优选实施例的框图。
参考图3，在根据本发明的用于制动洗衣机的装置的第二优选实施例中，监测是否来自民用AC电源的电源已经被中断并且把相应的信号传递到微计算机的用于电源中断的检测器根据本发明的第一实施例被增加到装置。
如果提供给洗衣机的民用AC电源被中断，放置在连接于民用AC电源的中断检测器307中的光电耦合器PC1被断开并且提供给光电耦合器PC1的晶体管的集电极端的高信号被传递到微计算机306。
微计算机306根据从中断检测器307发送的输入信号建立初始相位和占空比并把调整的PWM控制信号传递到电机驱动器303以降低电机M速度
由于基于微计算机306的控制信号和相位和占空比的变化而在电机M与电容滤波器302之间形成的逻辑充电/放电环路与上面第一实施例中描述的过程相同，这里省略了具体描述。
图5是根据本发明的用于制动洗衣机的装置的第三优选实施例的框图。图6是图5所示的用于制动洗衣机的转换器的电路图。图7是传递到图6所示的转换器的控制信号的时序图。
参考图5到7，用于制动洗衣机的装置的第三优选实施例的整个操作包括：转换器501由多个反平行连接于多个二极管D1到D4的晶体管Q1，Q2，Q3和Q4构成以把由外部电源提供的AC电压转换为DC电压并在控制信号被传递时控制开关功能；电容滤波器502把来自转换器501转换的电压平滑化；电机驱动器504由多个反平行连接于多个二极管D5到D10的晶体管Q5到Q10构成以用电容滤波器502的输出电压驱动电机M；电压检测器503连接电容滤波器502和电机驱动器504并比较系统中流动的电压与参考电压Vref并传送比较结果到微计算机506；微计算机506传递控制信号来基于从电压检测器发送的信息和从检测电机M的速度和位置的传感器505发送的信号控制电机驱动器504。
用于制动洗衣机的装置的第三优选实施例的整个操作在下描述。
转换器501把由外部电源提供的民用AC电源转换为DC电压，并且转换后的电压被电容滤波器502平稳地平滑化。然后平滑后的DC电压被提供给把电容滤波器502的平滑后的电压转换为驱动电压以在微计算机506的控制下驱动电机M的电机驱动器504。
当脱水处理开始时，系统中的电流从电容滤波器502流向电机M(图中为I-)。在脱水处理期间，如果洗衣机的盖被打开或检测到洗衣桶处于非平衡状态，脱水过程被停止并且电机M被制动。此时，感应电压由电机M产生，之后，从电机M感应产生的感应电压流向电容滤波器502。结果，电容滤波器502的电压很快随在电容滤波器502而非在电机M的方向上流动的电流增加(图中为I+)。
电压检测器503比较参考电压Vref与系统中流动的电压，并把比较结果传递给微计算机506。如果从电压检测器503检测到的电压高于参考电压Vref，微计算机506发送控制信号给转换器501的多个晶体管的基极端。
参考图6和7，后面描述微计算机506控制转换器501的过程。
首先，转换器501由4个晶体管Q1，Q2，Q3和Q4以及反平行连接于晶体管的4个二极管D1，D2，D3和D4组成。并且，如果由电压检测器503检测到的溢出电流的信号被传送给微计算机506，然后微计算机506如图7所示发送相应的控制信号。此后，控制信号被传送到转换器501的各个晶体管的基极端，从而控制转换器501。
在控制信号从微计算机506被发送时，转换器501的第一和第二晶体管Q1，Q2以及第三和第四晶体管Q3，Q4彼此互补操作。而且，第一和第四晶体管Q1，Q4与第二和第三晶体管Q2，Q3同时操作。
如果在系统中电压检测器503检测到溢出电压(DC链路终端)，转换器501的晶体管选择地经微计算机506的控制信号控制开/关转换功能。结果，系统中的溢出电压可被指引流向民用电源。
通过前述的装置与方法，电容滤波器502的电压被维持在不变的电平。
下面是根据本发明的使用上述制动装置的洗衣机的制动方法。
参考图2和8，具体图示了根据本发明制动洗衣机的方法的第一实施例。
首先，当制动开始时，根据关于电机M的旋转速度和位置的信息建立初始PWM占空比。一般地，反向器洗衣机的控制可通过调整速度或电压而建立。在本发明中，当电压由PWM信号调整时建立控制(步骤S101)。电容滤波器202中的电流充电和放电量基于占空比来确定。
在步骤S101建立的占空比的正运行循环期间执行电容滤波器202和电机M之间的放电过程(步骤S102)，之后，确定是否完成了正运行循环(步骤S103)。在步骤S103，如果在正运行循环期间放电过程未完成，那么重复步骤S102。另一方面，如果过程完成了，那么循环被确定为未运行循环并且根据步骤S101的占空比开始充电过程(步骤S104)。
下一步是确定在未运行循环中是否完成了充电过程(步骤S105)，并且如果充电过程未完成，那么重复步骤S104。一旦在未运行循环中完成了充电过程，根据上述步骤的充电放电被周期执行(步骤S106)。从而系统中的溢出电压被放电。
图9是根据本发明的第二实施例的流程图。
根据本发明用于制动洗衣机的方法的第二优选实施例的整个操作在如下参考图2和9具体描述。
首先，在发生洗衣机的紧急制动的情况下，多个晶体管Q1到Q6和多个反平行连接于晶体管的二极管D1到D6被启动使得电机驱动器203中的电流被引导来从电容滤波器202流向电机M(I-方向)以对系统中的溢出电压放电(步骤S201)。
此后，电压检测器204连续检测电机M和电容滤波器202之间的电压(步骤S202)，并且当检测到的电压超出预定参考电压Vref电平时，电机驱动器203中的电流方向是从电容滤波器202流向电机M的，使得系统中的溢出电压经电机M被放电(步骤S204)。
当系统的溢出电压沿电机M的方向流动时，电容滤波器202和电机驱动器203之间的电压电平被电压检测器204连续监测以确定是否检测到的电压电平超出参考电压(步骤S205)。如果检测到的电压电平高于参考电压，重复步骤S204的放电操作。但是，如果检测到的电压电平低于参考电压，中止步骤S204的放电操作，并且电机驱动器203中的电流被指引从电机M流向电容滤波器202，使得电压可被充电到电容滤波器202(步骤S206)。
在系统的电压电平高于正常电平的情况下，重复步骤S202到S206。结果，正常电压电平总是被维持，因为系统中电压的溢出通过软件而不必使用动力制动电阻器而被防止了。
图10是根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第三实施例的流程图。
根据本发明的第三实施例涉及根据电机的旋转速度的制动过程的调整以得到平滑化的系统制动。参考图2、图4和10，根据用于制动洗衣机的方法的第三实施例的整个操作在下面描述。
在第一制动模式发生的同时开始制动操作(步骤S301)。在制动操作的开始状态中，所产生的恢复能量很大，因为电机M的高速旋转。因此，在制动的操作的初始阶段，使用带有最大制动能力的制动模式。即，电机驱动器203的晶体管Q1到Q6基于微计算机的占空比来选择地操作开关的开/关功能，由此溢出电压被充电或放电到电容滤波器202。
通过步骤S302检测电机的速度，并且在第一制动模式的制动操作期间，电机的速度被连续检测并与系统的预定参考速度相比较(步骤S303)。
如果确定驱动电机M的速度低于参考速度，启动第二制动模式(步骤S304)。在第二制动模式期间，在电机M中产生的感应电压通过断开电机驱动器203的晶体管Q1到Q6而被充电到电容滤波器202从而使溢出电压被放电。第二制动模式具有比第一制动模式更小的制动能力。由于电机的制动初始由第一制动模式执行，由电机M所产生的感应电压在第二制动模式操作时已经被降低。
当步骤S304操作的同时，进行电机速度的检测(步骤S305)。并且步骤S305被执行，直到电机达到完全停止(步骤S306)。
图11是根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第四实施例的流程图。本发明的第四实施例的步骤S401到S404与第三实施例的步骤S301到S304相同，因此省略具体描述。
进行步骤S404的同时步骤S405检测电机M的速度。并且在步骤S405中检测到的电机M速度与第二参考速度相比较(步骤S406)，如果电机速度低于第二参考速度，那么启动第三制动模式(步骤S407)。
在第三制动模式中，在电机驱动器203低的电压端子的晶体管Q4到Q6的开关被旋到打开状态时，在电机M中产生的感应电压经电机M被放电。
由于第三制动模式是溢出电压经电机被放电的过程，其中在电机中初始产生感应电压，对溢出电压可被放电的量有一个限制，从而第三制动模式的电机M速度低于第二制动模式。当执行步骤S407时，连续监测电机速度(步骤S408)，直到电机完全停止。
三种不同类型的制动模式已经作为示例被描述了，但是带有不同制动能力的制动模式可通过微计算机206程序来执行。
图12是表示根据本发明的第三和第四实施例的在制动电机过程时脱水时间和速度之间的相互关系的曲线。该曲线清楚表示了通过本发明可得到比使用仅一种制动模式的传统制动模式更平滑化的制动。
图13根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第五实施例的流程图。
根据本发明的第五实施例应用了其中使用被分为正常制动和紧急制动的制动模式的多个制动方法的方法。
参考图2和13，后面描述本发明的第五实施例。
首先，当开始制动时，确定制动洗衣机是否是紧急制动情况，如在结束脱水处理之前洗衣机门被打开或检测到洗衣机桶的非平衡，或脱水完成的正常制动情况(步骤S501)。
如果在步骤S501确定发生紧急制动，则建立相应于紧急制动的第一初始相位和占空比(步骤S502)。相应于紧急制动产生的溢出电压，通过控制电机驱动器203的晶体管Q1到Q6和二极管D1到D6的开关的开/关功能而建立电机M和电容滤波器202之间的逻辑充电/放电环路(步骤S503)。
在系统中流动的电压被电压检测器连续监测，相应的信号被传递到微计算机206(步骤S504)，在那里比较第一参考电压Vth1与检测到的电压电平(步骤S505)。如果检测到的电压高于第一参考电压Vth1，那么相应于检测到的电压的控制相位和占空比被再次建立(步骤S507)。相反，如果检测到的电压低于第一参考电压，基于在步骤S503初始建立的相位和占空比执行制动操作。
此后，电机M速度被监测以确定它是否正旋转。如果电机正旋转，那么步骤S503到步骤S507被重复直到电机M完全停止。
在紧急制动模式的情况下，第一参考电压Vth1与检测到的电压相比较，再次建立控制相位和占空比，使得从电机M的制动产生的溢出电压不超出指定的参考电压。
在正常制动模式的情况下，用户输入一个键或完成脱水过程，微计算机206建立第二相位和占空比(步骤S509)，并输出控制信号到电机驱动器203(步骤S510)。
此后，系统中流动的电压Vdc被电压检测器204检测，检测到的信号被输出到微计算机206(步骤S511)。之后，微计算机206比较第二参考电压Vth2与检测到的电压(步骤S512)。
在步骤S512的比较结果表明检测到的电压Vdc高于第二参考电压Vth2的情况下，根据检测到的电压再次建立控制相位和占空比(步骤S513)。如果检测到的电压低于第二参考电压，对于制动操作使用在步骤S510初始建立的相位和占空比。
此后，如果电机M的旋转速度被检测为正旋转，则反复执行步骤S510到S514直到电机M停止。
在根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第五实施例中，电机制动操作被分为紧急模式和正常模式。初始相位和占空比对各种模式不同地建立以控制系统电压不超出参考电压电平，从而振动噪音被最小化，电机的寿命延长。
图14根据本发明的用于制动洗衣机的方法的第六实施例的流程图。
参考图3和14，第六实施例涉及在洗衣操作期间发生断电时用于制动洗衣机的方法。首先，通过来自中断检测器307的输出信号确定是否已发生电源中断，该检测器检测民用AC电源(步骤S601)。如果确定已发生电源中断那么建立初始相位和占空比以制动电机M(步骤S602)，控制信号被输出到电机驱动器303(步骤S603)。
此后，电压在系统中流动，并且电机M的旋转速度被电压检测器304检测(步骤S604和S605)。接着使检测到的电压Vdc与预定参考电压Vth相比较(步骤S606)。如果检测到的电压Vdc高于参考电压Vth，则控制信号的相位和占空比根据电机M的旋转速度被调整(步骤S607)，而如果检测到的电压Vdc低于参考电压Vth，那么使用步骤S603的初始相位和占空比继续制动操作。
此后，确定电机M是否被停止(步骤S608)，如果电机M未被停止，在经检测电机M的旋转速度而确定电机M正旋转的条件下重复执行从步骤S603到S608(步骤S608)。

Claims (14)

1.一种用于制动洗衣机的装置，包括：
一个基于传感器的输出信号与预定的参考电压之间的比较来输出PWM控制信号以激励电容滤波器与电机之间的电压的充电/放电操作的微计算机，用于建立相应于检测到的速度和旋转位置的占空比的初始数据；
一个用于把系统的AC电源转换为DC电压的整流器；
一个用于平滑整流的DC电压的电容滤波器，在正运行的循环期间根据所述占空比对其的电压放电，并且在所述正运行的循环完成时在未运行的循环期间对其的电压充电；
一个用于通过把平滑化的DC电压转换为三相电压和频率来驱动电机的电机驱动器；
一个用于实时检测平滑化的DC电压的电压检测器；和
一个用于实时检测电机的位置和速度的传感器。
2.根据权利要求1的装置，还包括：一个中断检测器输出信号到所述微计算机以传递相应于电源中断的PWM控制信号。
3.一种用于制动洗衣机的装置，包括：
一个基于从电压检测器和传感器输入的信号来输出控制信号以控制转换器和电机驱动器的微计算机，用于建立相应于检测到的速度和旋转位置的占空比的初始数据；
一个用于把从外部电源提供的电源转换为系统需要的电压并根据控制信号执行转换操作的转换器；
一个用于稳定地平滑由所述转换器转换的电压的电容滤波器，在正运行的循环期间根据所述占空比对其的电压放电，并且在所述正运行的循环完成时在未运行的循环期间对其的电压充电；
一个用于以经从电容滤波器输入的电压产生电压来驱动电机的电机驱动器；
一个放置在电机驱动器与电容滤波器之间的用于检测系统中电压流动的电压检测器；和
一个用于检测电机的位置和速度的传感器。
4.根据权利要求3的装置，其中所述转换器包括：
多个串并行连接的晶体管；和
多个反平行连接于该多个晶体管的二极管。
5.根据权利要求4的装置，其中如果电压检测器检测到的电压高于参考电压，则转换器的多个晶体管选择地控制开/关转换功能，使得系统中的溢出电压被指引来流向民用电源。
6.一种用于制动洗衣机的方法，包括步骤：
(a)建立相应于检测到的速度和旋转位置的占空比的初始数据；
(b)启动第一制动模式，其中
(b1)在正运行的循环期间根据在步骤(a)中建立的占空比对电容滤波器的电压放电；和
(b2)在步骤(b1)的正运行的循环完成时在未运行的循环期间对电容滤波器的电压充电。
7.根据权利要求6的方法，其中步骤(b)和(c)被反复执行直到系统电压电平被稳定。
8.根据权利要求6的方法，其中对所述第一制动模式的所述启动是在制动的开始时，还包括步骤：
(c)在执行步骤(b)的同时使检测到的电机速度与参考速度进行比较；
(d)当确定电机速度低于参考速度时启动第二制动模式为电容滤波器的电压充电直到电机停止。
9.根据权利要求8的方法，其中第一制动模式的制动能力高于第二制动模式。
10.根据权利要求8的方法，还包括步骤：
(e)在执行步骤(d)的同时将检测到的电机速度与第二制动模式的参考速度进行比较；
(f)当确定步骤(e)的电机速度低于参考速度时启动第二制动模式直到电机停止。
11.根据权利要求10的方法，其中第一制动模式的制动能力高于第二制动模式，第二制动模式的制动能力高于第三制动模式。
12.一种用于制动洗衣机的方法，包括步骤：
(a)根据正常操作完成或紧急制动模式确定制动状态是否是正常制动模式；
(b)根据在步骤(a)确定的相应制动模式建立相位和占空比并输出控制信号，将在系统中流动的检测到的电压与参考电压进行比较；
(c)基于步骤(b)的比较结果确定维持还是复位相位和占空比。
13.根据权利要求12的方法，其中如果步骤(c)的比较结果表明检测到的电压高于参考电压，则通过改变相应于检测到的电压的相位和占空比来执行制动操作。
14.根据权利要求13的方法，其中正常制动模式的初始相位和占空比不同于紧急制动模式。
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