CN111826884A

CN111826884A - 便携式悬磁洗涤机的无刷马达控制器技术领域

Info

Publication number: CN111826884A
Application number: CN201910286998.9A
Authority: CN
Inventors: 梁玉泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2020-10-27

Abstract

关于便携式悬磁洗涤机的无刷马达控制器控制方法和设计，其特征是：用无刷马达控制器控制，多种保护功能，有软启动和刹车功能，所有的开关都是用触感或者遥控方式控制，防止控制器操作过程中触电，调节速度适合不同负载，调节不同的定时关机，调节到每一个速度都是有限速功能，调节完成后都有自动保存，洗衣物方式，每一个速度都有恒转速控制，控制器制造工艺成本低，高低压输入，小功率马达也可以使用，电路板采用三防胶制造工艺，防止出现洗衣物时机械入水出现漏电的危险，并且可以智能过温的限速保护。

Description

便携式悬磁洗涤机的无刷马达控制器技术领域

技术领域

背景技术

传统的洗衣机，携带不方便，体积过大，洗衣机的马达体积大，力矩小，功率小，启动慢，不能用电池供电，太阳能充电方式供电，传统的马达发热也大。

发明内容

为了解决上面的问题，便携式悬磁洗涤机动力，使用无刷马达控制器控制马达，配合洗涤机，有洗衣机的功能，又有无刷马达控制器的优点，多种保护功能，有软启动和刹车功能，所有的控制开关都是用感应或者遥控方式控制，电路板采用三防胶制造工艺可以防潮，防污染，防静电。调节速度合适不同的负载，调节不同时间的定时关机，调节到每一个速度都是有限速的，每一个速度都有恒转速控制，在控制器上有两种设计的散热片，一种是表面贴片散热片，另一种是在MOSFET管的焊盘下面设有很多的通孔，利于导热到电路板底层的铜铂，再用电路板底层铜铂散热，如果热量大，再加散热片在底层铜铂上，这样设计多了一层铜片散热，并且可以智能过温的限速保护，两个温度传感器：一个是MOSFET管,一个是马达。传到单片机中测量MOSFET管在电路板上的温度，如果温度高了，单片机控制，马达就降低设定的速度；如果温度再高，再次降低设定速度，直到温度正常后，就按照这个速度运行；另一种情况一直高温，直接停止；如果温度低了，可以加速一些，如果温度还是低，再加速，直到速度到达设定的参数；还有一个情况就是如果温度一直没变化，没负载的情况下，就出现异常报警，然后直接停机。

附图说明

图1无刷马达控制器。

具体实施方式

图1，1.是6个MOSFET管，2.散热片，3.温度传感器NTC，4电源部份，5显示芯片，6.显示屏，7单片机，8是触摸开关。在电路板底面可以安装散热片，两种方法设计，第一种是用贴片的散热片，不用安装，直接放焊锡膏，过回流焊就可以；第二种是：在MOSFET管的焊盘打很多小孔，这样把MOSFET管发热导到电路板低下的散热片，下面的铜片也可以散热。

用无刷马达控制器控制马达，为了让便携式悬磁洗涤机能在不同情况下可以工作，外出外面没有电源的情况下，可以正常工作，设定输入电源用直流12V到36V 都可以工作，带一个普通的电池供电，都可以让机械运行；在用户开始使用时，调节控制器的参数，放不同的水桶或者放不同衣物，单片机的程序里面:调节到每一个速度都是有限速，每一个速度都有恒转速控制，用户可以在0%到100%设定，合适不同大小的水桶和不同的负载，水桶里面的水也不会飞出来。

调节每一个速度都有有软启动和刹车功能，如果马达启动时没有软启动功能，启动时会有三倍以上的电流通过马达，对马达的冲击过大，永磁磁铁也有可能退磁，马达会损坏，同时对洗的衣物也会有很大的损坏，马达正转10秒，停止1秒，反转10秒，一直重复这个程序去洗衣物，在这种情况下，不停的正转和反转还有停止中，马达和控制器都会有很大的损坏。为了解决这个问题，用软启动和刹车控制功能：在刚开始启动马达正转0秒到3秒时，从20%设定转速开始启动，到了3秒，转动才到达设定转速的100%，在停止最后2秒时，开始慢慢在减速，到最后100%时停止，中间停止1秒，再到马达反转10秒，在刚开始启动马达反转0秒到3秒时，从20%设定转速开始启动，到了3秒，转动才到达设定转速的100%，在停止最后2秒时，开始慢慢在减速，到最后100%时停止，中间停止1秒，一直重复，直到洗衣物结束。

软件设计要求：控制器有5个触摸开关：1、开关机键按一下：开，再按一次：关；2、是水位开关，调节水位高低；3、定时时间，有3个时间区，分别是30分钟，45分钟，60分钟，出厂的时间都是定在30分钟，再按一次，定时时间设45分钟；再按一次，定时时间设60分钟，到了60分钟后，再按就是这几个时间段循环切换，3秒后保存;4、调速加键，从0开始，每按一次是加1%，按着不放，数据不停的加，加到100%的转速，到了100%的转速，就上不去了；5、调速减键，从100%的转速，按着不放，数据不停的减，每减一次是1%，减到0的转速，减到0就是没有转速了。每按一次任何开关，蜂鸣器响一下0.1秒。

马达运转要求：1.上电后，控制器的开关打开，要求是：正转10秒，中间停止1秒，反转10秒；直到定时时间结束。1、当定时时间设30分钟时：正转10秒，中间停止1秒，反转10秒，再次重复，正转10秒，中间停止1秒，反转10秒，直到定时时间到30分钟才停止，停止后蜂鸣器响3秒；2、当定时时间设45分钟时：正转10秒，中间停止1秒，反转10秒，再次重复，正转10秒，中间停止1秒，反转10秒，直到定时时间到45分钟才停止，停止后蜂鸣器，响3秒；3、当定时时间设60分钟时：正转10秒，中间停止1秒，反转10秒，再次重复，正转10秒，中间停止1秒，反转10秒，直到定时时间到60分钟才停止，停止后蜂鸣器，响3秒。

设定好的参数运转都会自动保存最后的参数，设定好参数3秒后，自动保存当前设定的时间和转速百分比的数据，1、如果定时时间设45分钟，设定的转速是50%，3秒后保存，下一次开始工作，定时时间也是45分钟，设定的转速也是50%，不变。

显示内容：开始上电，显示上一次设定的定时时间，显示上一次的设定转速%。

控制器要求可以防潮，防污染，防静电。电源可以用低压电源启动，设定方法是把开关电源与马达控制器合在一起，达到智能转换的作用。当在家里用时，插上市电就可以使用；如果在外面，控制器也可以用电池供电使用；还有一种方式是太阳能供电给马达控制器使用。这样便携式悬磁洗涤机在很多种情况下可以使用。

为了功率小和体积小的无刷马达可以使用在便携式悬磁洗涤机上，每工作一段时间，就停止一段时间，让马达有时间散热，并且限最高转速控制马达能在正常功率下运行。

恒转速，在大小不一样的水桶下，让水桶的水不会飞出来。能在低转速下也可以转动负载重的衣物。控制器恒转速控制马达运行，因为在每一次正转和反转过程中，水桶的衣物负载都是有变化的，在衣物负载变化中洗衣物时，如果马达力矩小，马达就启动不了。如果洗衣物的负载小，马达转速高，水桶的水就会飞出来。恒转速控制就是不管负载如何变化，转速基本不变。负载小了，控制器就控制马达力矩小；负载重了，控制器就控制马达力矩大。从而能达到智能调节的作用。

Claims

1.这个关于便携式悬磁洗涤机的控制器，其特征是：用无刷马达控制器控制，多种保护功能，有软启动和刹车功能，所有的开关都是用触感或者遥控方式控制，防止控制器操作过程中触电，调节速度适合不同负载，调节不同的定时关机，调节到每一个速度都是有限速功能，调节完成后都有自动保存，洗衣物方式，每一个速度都有恒转速控制，控制器制造工艺成本低，高低压输入，小功率马达也可以使用，电路板采用三防胶制造工艺，防止出现洗衣物时机械入水出现漏电的危险，并且可以智能过温的限速保护。

2.根据权利要求1所述的用无刷马达控制器控制马达，其特征是：用无刷马达控制器控制马达，有霍尔定位的，起动快，起动力矩大，当没有霍尔信号时，霍尔信号全部为高时，用户启动时，在霍尔没有转动信号时，都会报警；在设计驱动马达方面，用单片机控制，当有霍尔信号时，单片机就知道马达的转动角位置，当用户输入开机参数时，单片机会开机运行，并且还会按照用户输入的参数最后的一次参数保存，保存的参数在下一次用户不调节参数的情况下，都会按照保存的数据运行，当用户在调节不同的时间时，调节不同的转速，都显示在显示屏上，MOSFET管的设计方面，用低内阻的MOSFET管，在运行过程中，MOSFET管发热低，很利于电路板散热。

3.根据权利要求1所述制造工艺成本低，其特征是：在制造工艺上，MOSFET管放在同一个平面上，所有的贴片都放在一个面，MOSFET管的焊管中做多个通孔，把热量传到底下的铜层，这样就可以加大散热面积，上层用贴片的散热片，如果两面都是贴片要过两次回流焊，只有一面是贴片过一次回流焊就可以了，所以成本低。

4.根据权利要求1所述的多种保护功能，其特征是：过流保护，短路保护，电路板过温保护，马达过温保护。

5.根据权利要求4所述的两个过温降低速度保护，其特征是：两个温度传感器，一个是MOSFET管,一个是马达，传到单片机中测量MOSFET管在电路板上的温度，如果温度高了，单片机控制，马达就降低设定的速度，如果温度再高，再次降低设定速度，直到温度正常后，就按照这个速度运行，另一种情况一直高温，直接停止，如果温度低了，可以加速一些，如果温度还是低，再加速，直到速度到达设定的参数，还有一个情况就是如果温度一直没变化，没负载的情况下，就出现异常报警，然后直接停机。

6.根据权利要求1所述调节速度合适不同负载，调节不同的定时关机，调节到每一个速度都是有限速功能的，每一个速度都有恒转速控制，其特征是：可以0%到100%设定，当用户使用不同大小的水桶时，用户调节不同的转速，合适不同大小的水桶,和不同的负载，水桶里面的水也不会飞出来。

7.根据权利要求1所述所有的开关都是用触感或者遥控方式控制，电路板采用三防胶制造工艺，其特征是：防止出现洗衣物时机械入水，机械出现漏电的危险，控制器可以防潮，防污染，防静电，触感开关有5个，第一个：开和关合在一起用，第二个是水位开关，调节水位，第三个是定时开关，第4个是调速加开关，第5个是调速减开关，水压传感器传到单片机，单片机发出信号低水位保护，并且报警发出。

8.根据权利要求1所述高低压输入，其特征是：为了携带方便可以用低压电池供电，或者是太阳能充电方式供电，当有太阳光线自动为电池充电，设定外电池供电接口；在输入市电时，可以智能转换，市电整流滤波降压，变成低压直流电后，再给无刷马达控制器供电。

9.根据权利要求1所述小功率马达也可以使用，其特征是：为了功率小和体积小的无刷马达可以使用，每工作一段时间，就停止一段时间，让马达有时间散热，并且还加一个最高的限速，让功率小的马达能正常功率下运行。

10.根据权利要求1所述洗衣物方式，其特征是：正转数秒，中间停止几秒，反转数秒，直到定时时间结束，当用户设定时间后，正转数秒，中间停止几秒，反转数秒，再次重复，直到时间到设定的时间才停止，停止后蜂鸣器，响几秒。

11.根据权利要求1所述有软启动和刹车功能，其特征是：如果马达启动时没有软启动功能，启动时会有三倍以上的电流通过马达，对马达的冲击过大，永磁磁铁也有可能退磁，马达会损坏，同时对洗的衣物也会有很大的损坏，为了解决上述问题，在开始启动马达正转0秒到几秒时，设定从20%左右转速开始启动，到了几秒后，转动才到达设定转速的100%，在停止最后几秒时，开始慢慢在减速，到最后100%时停止，中间停止几秒，再到马达反转数秒，在刚开始启动0秒到几秒时，设定从20%左右转速开始启动，到了几秒后，转动才到达设定转速的100%，在停止最后几秒时，开始慢慢在减速，到最后100%时停止，在洗衣物过程中循环使用软启动和刹车功能。