CN109510537A - 洗衣机中变频电机的控制方法、装置及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机中变频电机的控制方法、装置及洗衣机，所述方法包括以下步骤：获取变频电机的三相电流和直流母线电压；获取变频电机的转子位置，根据转子位置对三相电流进行坐标转换以获得d轴电流和q轴电流；根据三相电流和直流母线电压对变频电机的负载状况进行估算以获得q轴电流给定；根据q轴电流给定和q轴电流进行PI调节以获得q轴电压，以根据q轴电压控制变频电机。从而根据负载情况对变频电机进行控制，有效防止或减弱衣物较多时的缠绕问题和提高衣物较少时的洗涤效果。

Description

洗衣机中变频电机的控制方法、装置及洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机技术领域，特别涉及一种洗衣机中变频电机的控制方法、一种洗衣机中变频电机的控制装置以及一种具有该控制装置的洗衣机。

背景技术

变频洗衣机以其具有高效节能、转速可调、动态效应高以及振动噪音小等优点，在市场的占比越来越高。

但是，与传统的具有串激电机(单相串励电动机)的洗衣机相比，其控制更复杂，尤其是全自动波轮洗衣机，在洗衣过程中，需要控制变频电机频繁正反转，很容易造成衣物缠绕，严重时损伤衣物，并且衣物缠绕对高速脱水也有不利影响，严重时会造成撞桶、移位等问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种洗衣机中变频电机的控制方法，能够根据负载情况对变频电机进行控制，从而有效防止或减弱衣物较多时的缠绕问题和提高衣物较少时的洗涤效果。

本发明的第二个目的在于提出一种洗衣机中变频电机的控制装置。

本发明的第三个目的在于提出一种洗衣机。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种洗衣机中变频电机的控制方法，通过所述变频电机的q轴电压控制所述变频电机，并通过以下步骤获得所述变频电机的q轴电压：获取所述变频电机的三相电流和直流母线电压；获取所述变频电机的转子位置，并根据所述转子位置对所述三相电流进行坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流；根据所述三相电流和直流母线电压对所述变频电机的负载状况进行估算以获得所述变频电机的q轴电流给定；根据所述变频电机的q轴电流给定和所述变频电机的q轴电流进行PI调节以获得所述变频电机的q轴电压。

根据本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制方法，首先，获取变频电机的三相电流和直流母线电压，并根据三相电流和直流母线电压对变频电机的负载状况进行估算以获得变频电机的q轴电流给定；同时，获取变频电机的转子位置，并根据转子位置对三相电流进行坐标转换以获得变频电机的d轴电流和q轴电流。然后，根据q轴电流给定和q轴电流进行PI调节以获得变频电机的q轴电压，以根据q轴电压控制变频电机。由此根据负载情况对变频电机进行控制，从而有效防止或减弱衣物较多时的缠绕问题和提高衣物较少时的洗涤效果。

另外，根据本发明上述实施例提出的洗衣机中变频电机的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，通过负载观测器对所述变频电机的负载状况进行估算以获得所述变频电机的q轴电流给定。

根据本发明的一个实施例，根据以下公式获取所述变频电机的q轴电流给定：

Iq*＝k·f(Ia,Ib,Ic,Udc)，

其中，Iq*为所述变频电机的q轴电流给定，Ia、Ib和Ic为所述三相电流，Udc为所述直流母线电压，k为预设系数。

根据本发明的一个实施例，通过所述变频电机的q轴电压和所述变频电机的d轴电压控制所述变频电机，并根据以下步骤获取所述变频电机的d轴电压：根据给定的d轴电流和所述变频电机的d轴电流进行PI调节以获得所述变频电机的d轴电压。

根据本发明的一个实施例，所述变频电机的q轴电压和所述变频电机的d轴电压控制所述变频电机包括：根据所述转子位置对所述变频电机的q轴电压和所述变频电机的d轴电压进行坐标转换以获得两相静止电压；根据所述两相静止电压生成控制信号以对所述变频电机进行控制。

根据本发明的一个实施例，根据所述转子位置对所述三相电流进行坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流，包括：对所述三相电流进行第一坐标转换以获得两相静止电流，并根据所述转子位置对所述两相静止电流进行第二坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流；其中，获取所述变频电机的转子位置，包括：通过位置观测器以根据所述两相静止电流和上一周期的两相静止电压获取两相静止反电动势，并对所述两相静止反电动势进行转速估计以获得所述转子位置。

根据本发明的一个实施例，当所述洗衣机的负载大于第一预设负载时，通过对所述变频电机的控制以允许所述变频电机的转速小于目标转速；当所述洗衣机的负载小于第二预设负载时，通过对所述变频电机的控制以允许所述变频电机的转速大于目标转速，其中，所述第二预设负载小于所述第一预设负载。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种洗衣机中变频电机的控制装置，包括：第一获取模块，用于获取所述变频电机的三相电流和直流母线电压；第二获取模块，用于获取所述变频电机的转子位置；第一坐标转换模块，用于根据所述转子位置对所述三相电流进行坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流；负载观测器，用于根据所述三相电流和直流母线电压对所述变频电机的负载状况进行估算以获得所述变频电机的q轴电流给定；调节模块，用于根据所述变频电机的q轴电流给定和所述变频电机的q轴电流进行PI调节以获得所述变频电机的q轴电压；控制模块，用于根据所述变频电机的q轴电压对所述变频电机进行控制。

根据本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制装置，通过第一获取模块获取变频电机的三相电流和直流母线电压，负载观测器根据三相电流和直流母线电压对变频电机的负载状况进行估算以获得变频电机的q轴电流给定；同时，通过第二获取模块获取变频电机的转子位置，第一坐标转换模块根据转子位置对三相电流进行坐标转换以获得变频电机的d轴电流和q轴电流。然后，调节模块根据q轴电流给定和q轴电流进行PI调节以获得变频电机的q轴电压。最后，控制模块根据变频电机的q轴电压对变频电机进行控制。由此根据负载情况对变频电机进行控制，从而有效防止或减弱衣物较多时的缠绕问题和提高衣物较少时的洗涤效果。

另外，根据本发明上述实施例提出的洗衣机中变频电机的控制装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述负载观测器根据以下公式获取所述变频电机的q轴电流给定：

Iq*＝k·f(Ia,Ib,Ic,Udc)，

其中，Iq*为所述变频电机的q轴电流给定，Ia、Ib和Ic为所述三相电流，Udc为所述直流母线电压，k为预设系数。

根据本发明的一个实施例，所述调节模块还根据给定的d轴电流和所述变频电机的d轴电流进行PI调节以获得所述变频电机的d轴电压。

根据本发明的一个实施例，上述的洗衣机中变频电机的控制装置，还包括：第二坐标转换模块，用于根据所述转子位置对所述变频电机的q轴电压和所述变频电机的d轴电压进行坐标转换以获得两相静止电压；所述控制模块，进一步根据所述两相静止电压生成控制信号以对所述变频电机进行控制。

根据本发明的一个实施例，所述第一坐标转换模块包括：第一坐标转换单元，用于对所述三相电流进行第一坐标转换以获得两相静止电流；第二坐标转换单元，用于根据所述转子位置对所述两相静止电流进行第二坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流。

根据本发明的一个实施例，所述第二获取模块包括：位置观测器，用于根据所述两相静止电流和上一周期的两相静止电压获取两相静止反电动势；转速估算单元，用于对所述两相静止反电动势进行转速估计以获得所述转子位置。

根据本发明的一个实施例，当所述洗衣机的负载大于第一预设负载时，所述控制装置通过对所述变频电机的控制以允许所述变频电机的转速小于目标转速；当所述洗衣机的负载小于第二预设负载时，所述控制装置通过对所述变频电机的控制以允许所述变频电机的转速大于目标转速，其中，所述第二预设负载小于所述第一预设负载。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种洗衣机，其包括上述的变频电机的控制装置。

本发明实施例的洗衣机，通过上述的变频电机的控制装置，能够根据负载情况对变频电机进行控制，从而有效防止或减弱衣物较多时的缠绕问题和提高衣物较少时的洗涤效果，进而提高整个洗衣机的性能。

附图说明

图1为根据本发明一个实施例的洗衣机中变频电机的控制方法的流程图；

图2为根据本发明另一个实施例的洗衣机中变频电机的控制方法的流程图；

图3为根据本发明一个实施例的洗衣机中变频电机的控制装置的结构示意图；以及

图4为相关技术中变频电机的控制示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制方法、洗衣机中变频电机的控制装置和具有该控制装置的洗衣机。

图1为根据本发明一个实施例的洗衣机中变频电机的控制方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制方法可包括以下步骤：

S1，获取变频电机的三相电流和直流母线电压。

具体地，可通过电流互感器获取变频电机的三相电流Ia、Ib和Ic，通过电压互感器获取变频电机的直流母线电压Udc。

S2，获取变频电机的转子位置，并根据转子位置对三相电流进行坐标转换以获得变频电机的d轴电流和q轴电流。

根据本发明的一个实施例，获取变频电机的转子位置包括：通过位置观测器以根据两相静止电流Iα、Iβ和上一周期的两相静止电压Uα、Uβ获取两相静止反电动势Eα、Eβ，并对两相静止反电动势Eα、Eβ进行转速估计以获得转子位置θ。其中，位置观测器可以为滑膜观测器、全阶状态观测器等。具体如何通过位置观测器获取两相静止反电动势Eα、Eβ，以及根据两相静止反电动势Eα、Eβ获得转子位置θ，可采用现有技术实现，具体这里不再详述。

根据本发明的一个实施例，根据转子位置θ对三相电流进行坐标转换以获得变频电机的d轴电流Id和q轴电流Iq，包括：对三相电流Ia、Ib和Ic进行第一坐标转换以获得两相静止电流Iα和Iβ，并根据转子位置θ对两相静止电流Iα和Iβ进行第二坐标转换以获得变频电机的d轴电流Id和q轴电流Iq。

具体地，在获取到当前控制周期中变频电机的三相电流Ia、Ib和Ic后，对三相电流Ia、Ib和Ic进行第一坐标变换(clark变换)以获得变频电机的两相静止电流Iα和Iβ，如下述公式(1)所示：

然后，根据估算获得的转子位置θ对变频电机的两相静止电流Iα和Iβ进行第二坐标转换(Park变换)以获得变频电机的d轴电流Id和q轴电流Iq，如下述公式(2)所示：

S3，根据三相电流和直流母线电压对变频电机的负载状况进行估算以获得变频电机的q轴电流给定。

根据本发明的一个实施例，通过负载观测器对变频电机的负载状况进行估算以获得变频电机的q轴电流给定Iq*。

进一步地，根据本发明的一个实施例，根据下述公式(3)获取变频电机的q轴电流给定Iq*：

Iq*＝k·f(Ia,Ib,Ic,Udc)，

其中，Iq*为变频电机的q轴电流给定，Ia、Ib和Ic为三相电流，Udc为直流母线电压，k为预设系数，f(Ia,Ib,Ic,Udc)为关于Ia、Ib、Ic和Udc的函数，具体不同种类的电机其函数公式有差异，具体可以通过实际实验测试获得。

需要说明的是，由于可以通过Ia、Ib和Ic估算出变频电机的当前转速ω，因此上述公式也可以表达为Iq*＝k*f(ω,Udc)。

S4，根据变频电机的q轴电流给定和变频电机的q轴电流进行PI调节以获得变频电机的q轴电压。

具体地，可先计算变频电机的q轴电流给定与变频电机的q轴电流之间的电流差值，然后对该电流差值进行PI(比例积分)调节以获得变频电机的q轴电压，最后根据该q轴电压对变频电机进行控制。在根据q轴电压对变频电机进行控制时，可进一步根据变频电机的q轴电压和d轴电压对变频电机进行控制，其中，根据以下步骤获取变频电机的d轴电压：根据给定的d轴电流和变频电机的d轴电流进行PI调节以获得变频电机的d轴电压。

在获取到变频电机的d轴电压后，根据转子位置对变频电机的q轴电压和变频电机的d轴电压进行坐标转换以获得两相静止电压，然后根据两相静止电压生成控制信号以对变频电机进行控制，具体如图2所示。

作为一个具体示例，如图4所示，在传统的变频电机的控制策略中，当变频控制器接收到外部的转速指令ω*后，驱动变频电机启动，同时采样变频电机的电流信号，然后通过矢量控制算法(clark变换、park变换和park逆变换)将变频电机的d轴电流Id(励磁电流)和q轴电流Iq(转矩电流)解耦。一方面根据控制需要给定d轴电流Id*，该给定的d轴电流Id*与实际反馈的d轴电流Id比较后，通过磁通调节器进行PI调节，以形成电流闭环；另一方面通过位置观测器(如滑膜观测器、全阶状态观测器等)解析出变频电机的转子位置θ和转速信息ω，并将转速信息ω与转速指令ω*进行比较以获得两者之间的差值，以及将该差值传递至转速调节器进行PI调节，以形成转速闭环，从而实现变频电机的电流转速双闭环控制。

与传统的变频电机的控制策略相比，如图3所示，本发明保留了变频电机矢量控制和位置观测器的控制思想，但去除了转速闭环调节的环节，并增加了根据负载状况对变频电机进行控制的环节，此时电流仍采用闭环调节，但转速采用开环调节。即，一方面根据控制需要给定d轴电流Id*，该给定的d轴电流Id*与实际反馈的d轴电流Id比较后，通过磁通调节器进行PI调节，以输出变频电机的d轴电压Ud*，形成电流闭环；另一方面根据变频电机的三相电流Ia、Ib和Ic及直流母线电压Udc获取变频电机的负载状况，转矩调节器的给定值不再通过转速误差输出，而是根据负载状况调节给定(可以是固定值，如额定转矩电流等)，以获得变频电机的q轴电压Uq*，形成转速开环。然后，根据变频电机的d轴电压Ud*和q轴电压Uq*进行坐标变换(park逆变换)以获得变频电机的两相静止电压Uα和Uβ，最后根据两相静止电压Uα和Uβ对电机进行SVPWM控制。

由于控制过程中变频电机的转速不再闭环，也即转速指令不再为强制的控制目标，而是根据负载的实际状况进行调节，因此，当洗衣机中的衣物较多或偏载较重时，允许实际转速低于目标转速，或者加速度小于设定加速度，从而可有效防止或减弱衣物缠绕；当负载较少或偏载较轻时，允许转速略超出目标转速以加强洗涤效果。

即言，根据本发明的一个实施例，当洗衣机的负载大于第一预设负载时，通过对变频电机的控制以允许变频电机的转速小于目标转速；当洗衣机的负载小于第二预设负载时，通过对变频电机的控制以允许变频电机的转速大于目标转速，其中，第二预设负载小于第一预设负载，第一预设负载和第二预设负载可根据实际情况进行标定。

具体地，假设负载观测器根据变频电机的三相电流Ia、Ib和Ic及直流母线电压Udc估算出变频电机的负载转矩为T1(即洗衣机的负载)，那么当该负载转矩T1大于第一预设负载时，将q轴电流给定Iq*调小，以使变频电机的转速降低，如低于正常控制下的额定转速(目标转速)，从而有效防止或减弱衣物缠绕；当该负载转矩T1小于第二预设负载时，将q轴电流给定Iq*调大，以使变频电机的转速升高，如高于正常控制下的额定转速，从而加强洗涤效果；当该负载转矩T1大于等于第二预设负载且小于等于第一预设负载时，按照正常控制下的额定转速所对应的q轴电流给定Iq*对变频电机进行控制。

其中，需要说明的是，当负载转矩T1大于第一预设负载时，q轴电流给定Iq*可以为一个较小的固定值，也可以根据负载大小来确定，即不同负载范围对应不同的q轴电流给定Iq*；同样的，当负载转矩T1小于第二预设负载时，q轴电流给定Iq*可以为一个较大的固定值，也可以根据负载大小来确定，即不同负载范围对应不同的q轴电流给定Iq*；当负载转矩T1大于等于第二预设负载且小于等于第一预设负载时，q轴电流给定Iq*为额定转速对应的电流给定。另外，也可以将整个负载范围划分为多个阶段，其中每个阶段对应不同的q轴电流给定Iq*，以使变频电机的转速更加符合实际负载状况。

综上所述，根据本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制方法，首先，获取变频电机的三相电流和直流母线电压，并根据三相电流和直流母线电压对变频电机的负载状况进行估算以获得变频电机的q轴电流给定；同时，获取变频电机的转子位置，并根据转子位置对三相电流进行坐标转换以获得变频电机的d轴电流和q轴电流。然后，根据q轴电流给定和q轴电流进行PI调节以获得变频电机的q轴电压，并根据给定的d轴电流和d轴电流进行PI调节以获得变频电机的d轴电压，以及根据转子位置对q轴电压和d轴电压进行坐标转换以获得两相静止电压。最后，根据两相静止电压生成控制信号以对变频电机进行控制。由此根据负载情况对变频电机进行控制，从而有效防止或减弱衣物较多时的缠绕问题和提高衣物较少时的洗涤效果。

下面来详细介绍本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制装置。

如图3所示，本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制装置可包括：第一获取模块10、第二获取模块20、第一坐标转换模块30、负载观测器40、调节模块50和控制模块70。

其中，第一获取模块10用于获取变频电机的三相电流和直流母线电压；第二获取模块20用于获取变频电机的转子位置；第一坐标转换模块30用于根据转子位置对三相电流进行坐标转换以获得变频电机的d轴电流和q轴电流；负载观测器40用于根据三相电流和直流母线电压对变频电机的负载状况进行估算以获得变频电机的q轴电流给定；调节模块50用于根据变频电机的q轴电流给定和变频电机的q轴电流进行PI调节以获得变频电机的q轴电压；控制模块70用于根据变频电机的q轴电压对变频电机进行控制。

进一步地，如图3所示，本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制装置还可包括第二坐标转换模块60，用于根据转子位置对变频电机的q轴电压和变频电机的d轴电压进行坐标转换以获得两相静止电压；控制模块70还进一步根据两相静止电压生成控制信号以对变频电机进行控制，即控制模块70根据变频电机的q轴电压和d轴电压对变频电机进行控制。

其中，变频电机的d轴电压可通过调节模块50获取，具体地，调节模块50可根据给定的d轴电流和变频电机的d轴电流进行PI调节以获得变频电机的d轴电压。

根据本发明的一个实施例，负载观测器40根据以下公式获取变频电机的q轴电流给定：

Iq*＝k·f(Ia,Ib,Ic,Udc)，

其中，Iq*为所述变频电机的q轴电流给定，Ia、Ib和Ic为所述三相电流，Udc为所述直流母线电压，k为预设系数。

根据本发明的一个实施例，第一坐标转换模块30包括第一坐标转换单元31和第二坐标转换单元32，第一坐标转换单元31用于对三相电流进行第一坐标转换以获得两相静止电流；第二坐标转换单元32用于根据转子位置对两相静止电流进行第二坐标转换以获得变频电机的d轴电流和q轴电流。

根据本发明的一个实施例，第二获取模块20包括位置观测器21和转速估算单元22，位置观测器21用于根据两相静止电流和上一周期的两相静止电压获取两相静止反电动势；转速估算单元22用于对两相静止反电动势进行转速估计以获得转子位置。

根据本发明的一个实施例，当洗衣机的负载大于第一预设负载时，控制装置通过对变频电机的控制以允许变频电机的转速小于目标转速；当洗衣机的负载小于第二预设负载时，控制装置通过对变频电机的控制以允许变频电机的转速大于目标转速，其中，第二预设负载小于第一预设负载。

需要说明的是，本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制装置中未披露的细节请参照本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制方法中所披露的细节，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的洗衣机中变频电机的控制装置，通过第一获取模块获取变频电机的三相电流和直流母线电压，负载观测器根据三相电流和直流母线电压对变频电机的负载状况进行估算以获得变频电机的q轴电流给定；同时，通过第二获取模块获取变频电机的转子位置，第一坐标转换模块根据转子位置对三相电流进行坐标转换以获得变频电机的d轴电流和q轴电流。然后，调节模块根据q轴电流给定和q轴电流进行PI调节以获得变频电机的q轴电压，并根据给定的d轴电流和d轴电流进行PI调节以获得变频电机的d轴电压，第二坐标转换模块根据转子位置对q轴电压和d轴电压进行坐标转换以获得两相静止电压。最后，控制模块根据两相静止电压生成控制信号以对变频电机进行控制。由此根据负载情况对变频电机进行控制，从而有效防止或减弱衣物较多时的缠绕问题和提高衣物较少时的洗涤效果。

此外，本发明的实施例还提出了一种洗衣机，其包括上述的变频电机的控制装置。

本发明实施例的洗衣机，通过上述的变频电机的控制装置，能够根据负载情况对变频电机进行控制，从而有效防止或减弱衣物较多时的缠绕问题和提高衣物较少时的洗涤效果，进而提高整个洗衣机的性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种洗衣机中变频电机的控制方法，其特征在于，通过所述变频电机的q轴电压控制所述变频电机，并通过以下步骤获得所述变频电机的q轴电压：

获取所述变频电机的三相电流和直流母线电压；

获取所述变频电机的转子位置，并根据所述转子位置对所述三相电流进行坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流；

根据所述三相电流和直流母线电压对所述变频电机的负载状况进行估算以获得所述变频电机的q轴电流给定；

根据所述变频电机的q轴电流给定和所述变频电机的q轴电流进行PI调节以获得所述变频电机的q轴电压。

2.如权利要求1所述的洗衣机中变频电机的控制方法，其特征在于，通过负载观测器对所述变频电机的负载状况进行估算以获得所述变频电机的q轴电流给定。

3.如权利要求2所述的洗衣机中变频电机的控制方法，其特征在于，根据以下公式获取所述变频电机的q轴电流给定：

Iq*＝k·f(Ia,Ib,Ic,Udc)，，

其中，Iq*为所述变频电机的q轴电流给定，Ia、Ib和Ic为所述三相电流，Udc为所述直流母线电压，k为预设系数。

4.如权利要求1-3中任一项所述的洗衣机中变频电机的控制方法，其特征在于，通过所述变频电机的q轴电压和所述变频电机的d轴电压控制所述变频电机，并根据以下步骤获取所述变频电机的d轴电压：

根据给定的d轴电流和所述变频电机的d轴电流进行PI调节以获得所述变频电机的d轴电压。

5.根据权利要求4所述的洗衣机中变频电机的控制方法，其特征在于，所述变频电机的q轴电压和所述变频电机的d轴电压控制所述变频电机包括：

根据所述转子位置对所述变频电机的q轴电压和所述变频电机的d轴电压进行坐标转换以获得两相静止电压；根据所述两相静止电压生成控制信号以对所述变频电机进行控制。

6.如权利要求4所述的洗衣机中变频电机的控制方法，其特征在于，根据所述转子位置对所述三相电流进行坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流，包括：对所述三相电流进行第一坐标转换以获得两相静止电流，并根据所述转子位置对所述两相静止电流进行第二坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流；

其中，获取所述变频电机的转子位置，包括：通过位置观测器以根据所述两相静止电流和上一周期的两相静止电压获取两相静止反电动势，并对所述两相静止反电动势进行转速估计以获得所述转子位置。

7.如权利要求5所述的洗衣机中变频电机的控制方法，其特征在于，

当所述洗衣机的负载大于第一预设负载时，通过对所述变频电机的控制以允许所述变频电机的转速小于目标转速；

当所述洗衣机的负载小于第二预设负载时，通过对所述变频电机的控制以允许所述变频电机的转速大于目标转速，其中，所述第二预设负载小于所述第一预设负载。

8.一种洗衣机中变频电机的控制装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取所述变频电机的三相电流和直流母线电压；

第二获取模块，用于获取所述变频电机的转子位置；

第一坐标转换模块，用于根据所述转子位置对所述三相电流进行坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流；

负载观测器，用于根据所述三相电流和直流母线电压对所述变频电机的负载状况进行估算以获得所述变频电机的q轴电流给定；

调节模块，用于根据所述变频电机的q轴电流给定和所述变频电机的q轴电流进行PI调节以获得所述变频电机的q轴电压；

控制模块，用于根据所述变频电机的q轴电压对所述变频电机进行控制。

9.如权利要求8所述的洗衣机中变频电机的控制装置，其特征在于，所述负载观测器根据以下公式获取所述变频电机的q轴电流给定：

Iq*＝k·f(Ia,Ib,Ic,Udc)，

其中，Iq*为所述变频电机的q轴电流给定，Ia、Ib和Ic为所述三相电流，，Udc为所述直流母线电压，k为预设系数。

10.如权利要求8或9所述的洗衣机中变频电机的控制装置，其特征在于，所述调节模块还根据给定的d轴电流和所述变频电机的d轴电流进行PI调节以获得所述变频电机的d轴电压。

11.如权利要求10所述的洗衣机中变频电机的控制装置，其特征在于，还包括：

第二坐标转换模块，用于根据所述转子位置对所述变频电机的q轴电压和所述变频电机的d轴电压进行坐标转换以获得两相静止电压；

所述控制模块，进一步根据所述两相静止电压生成控制信号以对所述变频电机进行控制。

12.如权利要求10所述的洗衣机中变频电机的控制装置，其特征在于，所述第一坐标转换模块包括：

第一坐标转换单元，用于对所述三相电流进行第一坐标转换以获得两相静止电流；

第二坐标转换单元，用于根据所述转子位置对所述两相静止电流进行第二坐标转换以获得所述变频电机的d轴电流和q轴电流。

13.如权利要求12所述的洗衣机中变频电机的控制装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：

位置观测器，用于根据所述两相静止电流和上一周期的两相静止电压获取两相静止反电动势；

转速估算单元，用于对所述两相静止反电动势进行转速估计以获得所述转子位置。

14.如权利要求11所述的洗衣机中变频电机的控制装置，其特征在于，

当所述洗衣机的负载大于第一预设负载时，所述控制装置通过对所述变频电机的控制以允许所述变频电机的转速小于目标转速；

当所述洗衣机的负载小于第二预设负载时，所述控制装置通过对所述变频电机的控制以允许所述变频电机的转速大于目标转速，其中，所述第二预设负载小于所述第一预设负载。

15.一种洗衣机，其特征在于，包括如权利要求8-14中任一项所述的变频电机的控制装置。