CN101924507A - 一种电机正反转控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机正反转控制方法，先将电机断电，然后由转速信号发生器检测电机的转动状态，并将电机的转动状态传送给芯片控制单元，当芯片控制单元判断电机的转动状态为停止时，切换两个继电器的开闭状态，再经过至少100ms以后给电机通电。本发明通过检测电机通断电状态、电机转动状态、继电器开闭状态，能够使电机的整个正反转过程的切换更加精确，避免感应电流对电机及相关回路造成破坏性影响，提高了电机及整机产品的安全性。

Description

一种电机正反转控制方法
【技术领域】
本发明涉及电机正反转的控制方法，尤其是滚筒洗衣机中带动滚筒正反转的电机的正反转的控制方法。
【技术背景】
如图1所示，在现有技术中，大部分电机的正反转，尤其是滚筒洗衣机中带动滚筒正反转的电机的正反转都是由两个继电器(第一继电器K1和第二继电器K2)进行切换组合，来给转子通正、反方向的电压来实现的。
该控制方法中，转子存在短路的可能。如果滚筒在运转的话，会带动电机运转，产生感应电流。在通过继电器切换来进行方向切换时，如果导致转子短路的话，将造成干扰或元器件损坏。
筒在运转中时，若第一继电器K1和第二继电器K2同时处于左边方向时，在电机转子两端形成短路，造成电机温度上升，影响安全性及寿命。若第一继电器K1和第二继电器K2同时处于右边方向时，不仅在电机转子两端形成短路，造成电机温度上升，影响安全性及寿命，而且感应电流将冲击控制回路，可能导致可控硅及相关元器件损毁。
为了避免感应电流造成的不良影响，洗衣机中电机的正反转切换需要在滚筒完全停止的情况下进行切换。但是，目前的洗衣机由于受到洗净性能等要求的限制，电机通电时间较长，而反转前停止时间很短，经常出现滚筒运转时电机就进行了反向切换，影响部品寿命，甚至造成安全事故。
【发明内容】
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的问题，提出一种电机正反转控制方法，能够精确控制切换的时间点，避免感应电流对电机及相关回路造成破坏性影响。
为实现上述目的，本发明专利提出了一种电机正反转控制方法，先将电机断电，然后由转速信号发生器检测电机的转动状态，并将电机的转动状态传送给芯片控制单元，当芯片控制单元判断电机的转动状态为停止时，切换两个继电器的开闭状态，再经过至少100ms以后给电机通电。
作为优选，所述转速信号发生器是在电机旋转过程中，由转速信号发生线圈产生正弦波信号，再将正弦波信号变为边沿信号，然后由芯片控制单元通过对两个边沿信号之间的时间间隔进行计时，计算出电机的转速，该方式检测结果更精确，实现更方便，且不需要增加额外的成本。
作为优选，所述电机断电时间比电机从断电到停止所需要的时间长至少1s，两个继电器的开闭状态按先后顺序切换，进一步提高了安全性能。
作为优选，所述电机断电时间比电机从断电到停止所需要的时间长0.1s～1s，两个继电器的开闭状态同时切换，既节省时间，精确控制，又能够保证安全性。
作为优选，所述电机断电时间比电机从断电到停止所需要的时间长不足0.1s，电机停止后同时切换两个继电器的开闭状态，再自动延长电机断电时间直到100ms以后再给电机通电，通过延时保证安全性能，此时，如果是滚筒洗衣机的洗涤时间不变的话，将会导致洗涤的通电时间减短，影响洗净率，在洗涤程序中应当整个过程的时间延长，以保证洗净率。
本发明专利的有益效果：本发明通过检测电机通断电状态、电机转动状态、继电器开闭状态，能够使电机的整个正反转过程的切换更加精确，避免感应电流对电机及相关回路造成破坏性影响，提高了电机及整机产品的安全性。
【附图说明】
图1是现有技术中电机正反转控制方法所涉及的硬件原理图；
图2是本发明电机正反转控制方法所涉及的硬件原理图；
图3是本发明电机正反转控制方法的流程示意图；
图4-1是本发明电机正反转控制方法中继电器由开切换为关的流程示意图；
图4-2是本发明电机正反转控制方法中继电器由关切换为开的流程示意图；
图5-1是本发明电机正反转控制方法中电机断电时间很长时的正反转切换时机图；
图5-2是本发明电机正反转控制方法中电机断电时间较长时的正反转切换时机图；
图5-3是本发明电机正反转控制方法中电机断电时间很短时的正反转切换时机图。
【具体实施方式】
如图2所示，本实施例以滚筒洗衣机为例进行说明，电机正反转控制方法所涉及的硬件主要包括滚筒1、电机2、第一继电器K1、第二继电器K2、芯片控制单元3、转速信号发生器4，通过将转速信号发生器4的检测数据发送到芯片控制单元3进行精确控制，正反转的切换通过第一继电器K1和第二继电器K2开闭切换来实现。
如图3所示，电机2的正反转控制方法是：先将电机2断电，然后由转速信号发生器4检测电机2的转动状态，并将电机2的转动状态传送给芯片控制单元3，当芯片控制单元3判断电机2的转动状态为停止时，切换两个继电器(第一继电器K1和第二继电器K2)的开闭状态，再经过至少100ms以后给电机2通电。所述转速信号发生器4是在电机2旋转过程中，由转速信号发生线圈产生正弦波信号，再将正弦波信号变为边沿信号，然后由芯片控制单元3通过对两个边沿信号之间的时间间隔进行计时，计算出电机的转速，该方式检测结果更精确，实现更方便，且不需要增加额外的成本。
如图4-1所示，电机2断电后，原来导通的继电器实现关断的流程是：先检测电机2是否通电，在确保未通电的情况下，判断电机2的转动状况(即洗衣机的滚筒1的转动状况)，当检测到电机转速低于15rpm时，延时等待1秒钟后，认为滚筒1已经完全停止转动，此时可实现继电器关断。
如图4-2所示，电机2通电之前，继电器由关切换为开的流程是：先检测电机2是否通电，在确保未通电的情况下，判断此时是否是电机2启动前的1s内，如果是，再判断此时是否是电机2启动前的0.1s内，如果是，则再判断电机2的转速是否低于15rpm，并进行延时等待，如果不是电机2启动前的0.1s内，则再判断电机2的转速是否低于15rpm，如果转速低于15rpm，则实现继电器导通切换。
电机2的切换时机图如图5-1、5-2、5-3所示，图中，Ta：滚筒(或电机)完全停止需要的时间；Tb：电机通电前继电器需要提前打开的时间，本实施例中设定为1s；Toff：电机断电时间。图5-1是Toff-Ta≥Tb时的情况，此时两个继电器的开闭状态按先后顺序切换，对洗涤性能没有任何影响；图5-2是100ms≤Toff-Ta＜Tb时的情况，此时两个继电器的开闭状态的切换同时进行，对洗涤性能没有任何影响；图5-3是Toff-Ta＜100ms时的情况，此时电机停止后同时切换两个继电器的开闭状态，再自动延长电机断电时间直到100ms以后再给电机通电，通过延时保证安全性能，此情况下，如果是滚筒洗衣机的洗涤时间不变的话，将会导致洗涤的通电时间减短，影响洗净率，在洗涤程序中应当整个过程的时间延长，以保证洗净率。图5-1中马达输出就是指电机的通断电，图5-2、图5-3中
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电机正反转控制方法，其特征在于：先将电机断电，然后由转速信号发生器检测电机的转动状态，并将电机的转动状态传送给芯片控制单元，当芯片控制单元判断电机的转动状态为停止时，切换两个继电器的开闭状态，再经过至少100ms以后给电机通电。
2.如权利要求1所述的一种电机正反转控制方法，其特征在于：所述转速信号发生器是在电机旋转过程中，由转速信号发生线圈产生正弦波信号，再将正弦波信号变为边沿信号，然后由芯片控制单元通过对两个边沿信号之间的时间间隔进行计时，计算出电机的转速。
3.如权利要求1或2所述的一种电机正反转控制方法，其特征在于：所述电机断电时间比电机从断电到停止所需要的时间长至少1s，两个继电器的开闭状态按先后顺序切换。
4.如权利要求1或2所述的一种电机正反转控制方法，其特征在于：所述电机断电时间比电机从断电到停止所需要的时间长0.1s～1s，两个继电器的开闭状态同时切换。
5.如权利要求1或2所述的一种电机正反转控制方法，其特征在于：所述电机断电时间比电机从断电到停止所需要的时间长不足0.1s，电机停止后同时切换两个继电器的开闭状态，再自动延长电机断电时间直到100ms以后再给电机通电。
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CN107402158A (zh) * 2017-07-21 2017-11-28 中国科学院金属研究所 提高直流电位降裂纹扩展速率测量精度的反转电流方法

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