CN110904615A - 一种用于洗衣机的无刷直流电机控制方法及系统 - Google Patents
一种用于洗衣机的无刷直流电机控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于洗衣机的无刷直流电机控制方法，包括以下步骤：检测所述无刷直流电机的母线电压；当检测到所述母线电压小于第一电压阈值时，速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，所述母线电压误差为所述第一电压阈值与所述母线电压的差值；所述速度环输出q轴电流命令值，所述磁链环输出d轴电流命令值。上述用于洗衣机的无刷直流电机控制方法能够通过检测无刷直流电机的母线电压，并通过检测该母线电压控制速度环及磁链环的输入电压，达到保护洗衣机内部硬件电路板的目的。
Description
技术领域
本发明涉及电器领域，特别是涉及一种用于洗衣机的无刷直流电机控制方法及系统。
背景技术
科技飞速发展，洗衣机已经走进了千家万户。现在社会节奏飞快，洗衣机的使用节约了大家大量的宝贵时间。随着科技的进步和能耗要求的提高，洗衣机用的无刷直流电机正在慢慢推广开来。无刷直流电机具有效率高，噪音小等系列优点，同时也带来了成本(电机，硬件电路板)的提升和控制算法的复杂。无刷直流电机运行在高速弱磁段时很容易由于掉电导致硬件电路板损毁，严重时可能导致火灾。
发明内容
基于此，有必要针对上述用于洗衣机的无刷直流电机高速弱磁端时容易掉电导致洗衣机内的硬件电路板损毁的技术问题，提供一种能够保护洗衣机内部的硬件电路板的一种用于洗衣机的无刷直流电机的控制方法及系统。
一种用于洗衣机的无刷直流电机控制方法，包括以下步骤：
检测所述无刷直流电机的母线电压；
当检测到所述母线电压小于第一电压阈值时，速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，所述母线电压误差为所述第一电压阈值与所述母线电压的差值；
所述速度环输出q轴电流命令值，所述磁链环输出d轴电流命令值。
在其中一个实施方式中，所述方法还包括以下步骤：
当检测到所述母线电压大于第二电压阈值时，所述速度环的输入速度为速度误差值，所述磁链环的输入电压为相电压误差，所述速度误差值为速度命令值与速度实际值的差值，所述相电压误差为相电压限值与相电压实际值的差值。
在其中一个实施方式中，所述第二电压阈值为230V。
在其中一个实施方式中，所述第一电压阈值为200V。
在其中一个实施方式中，所述速度环及磁链环的输入根据所述母线电压进行滞环控制。
上述用于洗衣机的无刷直流电机控制方法能够通过检测无刷直流电机的母线电压，并通过检测该母线电压控制速度环及磁链环的输入电压，达到保护洗衣机内部硬件电路板的目的。
一种用于洗衣机的无刷直流电机控制系统，包括：
母线电压检测模块，用以检测所述无刷直流电机的母线电压；
低压输入控制模块，用以当检测到所述母线电压小于第一电压阈值时，速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，所述母线电压误差为所述第一电压阈值与所述母线电压的差值；
输出控制模块，用以使所述速度环输出q轴电流命令值，所述磁链环输出d轴电流命令值。
在其中一个实施方式中，所述系统还包括以下步骤：
高电压输入控制模块，用以当检测到所述母线电压大于第二电压阈值时，所述速度环的输入速度为速度误差值，所述磁链环的输入电压为相电压误差，所述速度误差值为速度命令值与速度实际值的差值，所述相电压误差为相电压限值与相电压实际值的差值。
在其中一个实施方式中，所述第二电压阈值为230V。
在其中一个实施方式中，所述第一电压阈值为200V。
在其中一个实施方式中，所述速度环及磁链环的输入根据所述母线电压进行滞环控制。
上述用于洗衣机的无刷直流电机控制系统能够通过检测无刷直流电机的母线电压，并通过检测该母线电压控制速度环及磁链环的输入电压，达到保护洗衣机内部硬件电路板的目的。
附图说明
图1为本发明一优选实施方式的一种用于洗衣机的无刷直流电机控制方法的流程示意图；
图2为本发明一优选实施方式的一种用于洗衣机的无刷直流电机控制系统的模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
目前市场上的洗衣机中，一般常用的洗衣机有波轮式和滚筒式的洗衣机。
一般地，波轮式洗衣机的工作原理，是由驱动电机通过皮带减速驱动波轮旋转，定时器或电脑控制波轮正反转搅动水、洗涤剂和衣物，被洗涤的衣物，在洗涤桶中在波轮旋转的机械作用、洗涤剂水溶液的化学作用下，通过正反转往复搅动揉搓衣物达到去除污渍洗净衣物的目的。
滚筒式洗衣机是由驱动电机通过减速带轮驱动滚筒旋转，衣物随滚筒旋转上升到高点落下，通过不停的跌落摔打挤压衣物的机械作用、洗涤剂水溶液的化学作用达到去除污渍洗净衣物的目的。
而本发明中的下述实施方式中，不管是波轮式洗衣机还是滚筒式洗衣机中，上述驱动电机均为无刷直流电机，但本发明的保护范围不限于此，该无刷直流电机(BLDC)是永磁式同步电机的一种，无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子及带有线圈绕组的定子组成。在无刷直流电机转子上建立了一个坐标系，此坐标系与转子同步转动,取转子磁场方向为d轴，垂直于转子磁场方向为q轴,将电机的数学模型转换到此坐标系下,可实现d轴和q轴的解耦，从而得到良好控制特性。
如图1所示，本发明一优选实施方式公开了一种用于洗衣机的无刷直流电机控制方法100，包括以下步骤：
S1：检测所述无刷直流电机的母线电压。
本步骤中，检测洗衣机中的无刷直流电机的母线电压，具体地，利用电压传感器等检测该母线电压。
S2：当检测到所述母线电压小于第一电压阈值时，速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，所述母线电压误差为所述第一电压阈值与所述母线电压的差值。
本步骤中，设定第一电压阈值，一般地，该第一电压阈值为低电压阈值，当检测到上述母线电压小于该第一电压阈值时，无刷电机的速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，该母线电压误差为上述第一电压阈值与上述母线电压的差值。
具体地，本实施方式中，设置上述第一电压阈值为200V，测得上述母线电压为190V，而母线电压误差为200V减去190V为10V，那么，上述无刷电机的速度环及磁链环的输入电压为10V。
S3：所述速度环输出q轴电流命令值，所述磁链环输出d轴电流命令值。
本步骤中，上述无刷电机的速度环的输出q轴电流命令值，上述磁链环输出d轴电流命令值。具体地，该无刷电机的速度环的输出q轴电流命令值及上述磁链环输出d轴电流命令值均为设定的阈值。
本实施方式可以在上述母线电压小于第一电压阈值时，控制无刷电机的速度环及磁链环的输入电压及速度环、磁链环的输出电流，这样，便可以在无刷直流电机在突然掉电后，通过控制无刷电机的速度环及磁链环的输入电压及速度环、磁链环的输出电流，来对洗衣机中的硬件电路板进行保护。
本实施方式中，还可以包括如下步骤：
S4：当检测到所述母线电压大于第二电压阈值时，所述速度环的输入速度为速度误差值，所述磁链环的输入电压为相电压误差，所述速度误差值为速度命令值与速度实际值的差值，所述相电压误差为相电压限值与相电压实际值的差值。
本步骤中，上述无刷直流电机的速度命令值为无刷直流电机的转速阈值，而上述速度实际值为电机的实际转速，上述相电压限值为相电压设定阈值，上述相电压实际值为母线电压除以
具体地，本实施方式中，设置上述第二电压阈值为230V，速度命令值根据洗衣机的不同工作模式设定，例如在洗涤模式下。该速度命令值为600转/分，在脱水模式下，该速度命令值为15000转/分，测得上述不同工作模式下的无刷直流电机的实际转速，在洗涤模式下，上述速度误差值为速度600转/分减去在该模式下的电机的实际转速，在脱水的模式下，上述速度误差值为速度15000转/分减去在该模式下的电机的实际转速。
上述相电压限值为实际母线电压除以
上述相电压实际值为相电压的峰值，那么其相电压误差为实际母线电压除以
减去相电压的峰值。
本实施方式中，所述速度环及磁链环的输入根据所述母线电压进行滞环控制。速度环以及磁链环的PI参数共用一组，不用分开设定。
本发明上述实现通过进行无刷直流电机弱磁段掉电保护，省去了硬件电路部分，节约了BOM成本，除此之外，还有来电恢复功能，避免了目前无刷直流电机停转再启动的过程，节约了能耗。
如图2所示，本发明第二优选实施方式公开了一种用于洗衣机的无刷直流电机控制系统100，该用于洗衣机的无刷直流控制系统100包括母线电压检测模块110、低压输入控制模块120及输出控制模块130。
具体地，上述母线电压检测模块110用以检测所述无刷直流电机的母线电压。更详细地说，上述母线电压检测模块110具有电压传感器，利用该电压传感器等来检测上述母线电压。
上述低压输入控制模块120，用以当检测到所述母线电压小于第一电压阈值时，速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，所述母线电压误差为所述第一电压阈值与所述母线电压的差值。
更详细地，低压输入控制模块120内设定第一电压阈值，一般地，该第一电压阈值为低电压阈值，该电压输入控制模块120与上述母线电压检测模块110电性连接，当检测到上述母线电压小于该第一电压阈值时，无刷电机的速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，该母线电压误差为上述第一电压阈值与上述母线电压的差值。
具体地，本实施方式中，设置上述第一电压阈值为200V，测得上述母线电压为190V，而母线电压误差为200V减去190V为10V，那么，上述低压输入控制模块120便控制上述无刷电机的速度环及磁链环的输入电压为10V。
上述输出控制模块130用以使所述速度环输出q轴电流命令值，所述磁链环输出d轴电流命令值。
具体地，上述输出控制模块130控制该无刷直流电机的速度环的输出q轴电流命令值及上述磁链环输出d轴电流命令值均为设定的阈值。
本实施方式上述用以洗衣机的无刷直流电机控制100可以在上述母线电压小于第一电压阈值时，控制无刷电机的速度环及磁链环的输入电压及速度环、磁链环的输出电流，这样，便可以在无刷直流电机在突然掉电后，通过控制无刷电机的速度环及磁链环的输入电压及速度环、磁链环的输出电流，来对洗衣机中的硬件电路板进行保护。
除上述内容之外，上述无刷直流电机控制系统100还可以包括高压输入控制模块140，该高电压输入控制模块140用以当检测到所述母线电压大于第二电压阈值时，所述速度环的输入速度为速度误差值，所述磁链环的输入电压为相电压误差，所述速度误差值为速度命令值与速度实际值的差值，所述相电压误差为相电压限值与相电压实际值的差值。
在上述高压输入控制模块140中，设定无刷直流电机的速度命令值为无刷直流电机的转速阈值，而上述速度实际值为直流无刷电机的实际转速，上述相电压限值为实际母线电压除以
上述相电压实际值为相电压的峰值。
具体地，本实施方式中，设置上述第二电压阈值为230V，速度命令值根据洗衣机的不同工作模式设定，例如在洗涤模式下。该速度命令值为600转/分，在脱水模式下，该速度命令值为15000转/分，测得上述不同工作模式下的无刷直流电机的实际转速，在洗涤模式下，上述速度误差值为速度600转/分减去在该模式下的电机的实际转速，在脱水的模式下，上述速度误差值为速度15000转/分减去在该模式下的电机的实际转速。
一般地，上述相电压限值为实际母线电压除以
上述相电压实际值为相电压的峰值，那么其相电压误差为实际母线电压除以
减去相电压的峰值。
本实施方式中，所述速度环及磁链环的输入根据所述母线电压进行滞环控制。速度环以及磁链环的PI参数共用一组，不用分开设定。
本发明上述用于洗衣机的无刷直流电机控制系统100实现通过进行无刷直流电机弱磁段掉电保护，省去了硬件电路部分，节约了BOM成本，除此之外，还有来电恢复功能，避免了目前无刷直流电机停转再启动的过程，节约了能耗。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于洗衣机的无刷直流电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测所述无刷直流电机的母线电压；
当检测到所述母线电压小于第一电压阈值时，速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，所述母线电压误差为所述第一电压阈值与所述母线电压的差值；
所述速度环输出q轴电流命令值，所述磁链环输出d轴电流命令值。
2.根据权利要求1所述的用于洗衣机的无刷直流电机控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
当检测到所述母线电压大于第二电压阈值时，所述速度环的输入速度为速度误差值，所述磁链环的输入电压为相电压误差，所述速度误差值为速度命令值与速度实际值的差值，所述相电压误差为相电压限值与相电压实际值的差值。
3.根据权利要求2所述的用于洗衣机的无刷直流电机控制方法，其特征在于，所述第二电压阈值为230V。
4.根据权利要求1所述的用于洗衣机的无刷直流电机控制方法，其特征在于，所述第一电压阈值为200V。
5.根据权利要求1所述的用于洗衣机的无刷直流电机控制方法，其特征在于，所述速度环及磁链环的输入根据所述母线电压进行滞环控制。
6.一种用于洗衣机的无刷直流电机控制系统，其特征在于，包括：
母线电压检测模块，用以检测所述无刷直流电机的母线电压；
低压输入控制模块，用以当检测到所述母线电压小于第一电压阈值时，速度环及磁链环的输入电压为母线电压误差，所述母线电压误差为所述第一电压阈值与所述母线电压的差值；
输出控制模块，用以使所述速度环输出q轴电流命令值，所述磁链环输出d轴电流命令值。
7.根据权利要求6所述的用于洗衣机的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
高电压输入控制模块，用以当检测到所述母线电压大于第二电压阈值时，所述速度环的输入速度为速度误差值，所述磁链环的输入电压为相电压误差，所述速度误差值为速度命令值与速度实际值的差值，所述相电压误差为相电压限值与相电压实际值的差值。
8.根据权利要求7所述的用于洗衣机的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述第二电压阈值为230V。
9.根据权利要求6所述的用于洗衣机的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述第一电压阈值为200V。
10.根据权利要求6所述的用于洗衣机的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述速度环及磁链环的输入根据所述母线电压进行滞环控制。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1701503A (zh) * | 2002-11-25 | 2005-11-23 | 特伯考尔公司 | 高速电动机的电源电路 |
| CN101442289A (zh) * | 2008-12-17 | 2009-05-27 | 南京航空航天大学 | 阶梯波反电势无刷直流电机直接转矩控制方法 |
| CN102497154A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-13 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 一种变频器瞬时掉电不停机的方法 |
| US20140078610A1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-20 | Rohm Co., Ltd. | Motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic appliance |
| CN106533305A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-03-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | 永磁同步电机系统及其弱磁控制方法和装置 |
| CN106655953A (zh) * | 2016-10-15 | 2017-05-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 无电解电容电机驱动系统及其弱磁控制方法和控制装置 |
| CN107248831A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-10-13 | 广东威灵电机制造有限公司 | 永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质 |
| CN108649550A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-12 | 广东威灵电机制造有限公司 | 掉电保护控制的方法、装置及永磁同步电机控制系统 |
-
2019
- 2019-12-02 CN CN201911211325.3A patent/CN110904615B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1701503A (zh) * | 2002-11-25 | 2005-11-23 | 特伯考尔公司 | 高速电动机的电源电路 |
| CN101442289A (zh) * | 2008-12-17 | 2009-05-27 | 南京航空航天大学 | 阶梯波反电势无刷直流电机直接转矩控制方法 |
| CN102497154A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-06-13 | 中冶南方（武汉）自动化有限公司 | 一种变频器瞬时掉电不停机的方法 |
| US20140078610A1 (en) * | 2012-09-20 | 2014-03-20 | Rohm Co., Ltd. | Motor drive device, magnetic disk storage device, and electronic appliance |
| CN106655953A (zh) * | 2016-10-15 | 2017-05-10 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 无电解电容电机驱动系统及其弱磁控制方法和控制装置 |
| CN106533305A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-03-22 | 广东美的制冷设备有限公司 | 永磁同步电机系统及其弱磁控制方法和装置 |
| CN107248831A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-10-13 | 广东威灵电机制造有限公司 | 永磁同步电机定子磁链观测方法、磁链观测器及存储介质 |
| CN108649550A (zh) * | 2018-05-29 | 2018-10-12 | 广东威灵电机制造有限公司 | 掉电保护控制的方法、装置及永磁同步电机控制系统 |
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| Publication number | Publication date |
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