专利名称:变频三相驱动的家用电动洗衣机的制作方法本实用新型实施例如图2中所示,盛水桶1旋转自如地设有在内底部旋转自如地设有波轮2的洗涤桶兼脱水桶3,靠悬挂件4吊挂在洗衣机主体5中。减速机构6设在盛水桶1的底部,把动力传递至波轮2和洗涤桶兼脱水桶3。减速机构6的下部设有电动机7。供水系统8向洗涤桶兼脱水桶3内供水,排水阀系统9把洗涤兼脱水桶3内的洗涤水等排出。此是一种波轮式洗衣机的典型构成。但是并不限定是波轮式洗衣机,也可以是搅拌式洗衣机或滚筒式洗衣机。此外也并不限定于需要减速机构或/和图示电动机与各旋转体的同轴传动的结构,例如可以采用靠皮带把电动机7的动力传递到减速机构6的结构,或/和不设减速机构6而在洗涤过程中把动力直接传递到波轮的直接驱动结构。电动机7的控制装置10包括由来自电网的例如220V50HZ的交流电源11,和连接于其输出端并把交流电源11整流而变换成直流电压的整流滤波电路12所构成的直流电源13;在直流电源的输出端连接的逆变电路14。在逆变电路14的输出端连接着电动机7。此外,逆变电路14连接控制机构15,并受其控制。此为典型的AC-DC-AC间接变换方式的控制装置,但并不限定于此,也可以是不设整流滤波电路的AC-AC直接变换方式的控制装置。图1表示本实用新型实施例中电动机7和控制装置10的电路图。在本实施例中,整流滤波电路12包括由二极管D1和电容器C1组成的正电源的整流滤波电路;由二极管D2和电容器C2组成的负电源的整流滤波电路。二组电源的整流滤波电路的零电位点与电源11的一输出线(通常为中性线)相连。此为本实用新型实施例提出的双半波整流滤波电路。但不限定于此,当需要最高为2倍或0.5倍电网电压的变频电源时,可使用全波和/或倍压整流,以及单电容滤波电路或双电容串联中心点输出的正负双电源滤波电路。逆变电路13备有二个高电位侧单元(开关元件V1a、V1b各与其输入连接着的驱动电路K1a、K1b的组合),和二个低电位侧单元(开关元件V2a、V2b各与其输入连接着的驱动电路K2a、K2b的组合)。开关元件V1a、V1b、V2a和V2b的发射极和集电极各并联有续流二极管D1a、D1b、D2a和D2b;但不限定于此,也可以是并联或/和串联适当的电阻、电容、电感和半导体器件或其它压敏元件组成的保护电路。上述开关元件可以使用包含4个或2个IGBT的模块,或者分立的IGBT元件;也可以使用除了IGBT之外的功率元件,例如功率型MOSFET、GTR(BJT)和GTO等。此外,也可以是上述所有单元加上保护电路封装一体的集成功率模块,如IPM等。逆变电路13为双半波4单元,每二个单元为一组,在控制机构15的控制下,把直流电源调制为有一个公共端、时滞等于1/6周期和振幅相同的二相电源开关元件V1a、V2a组成一组双半波逆变电路,形成公共端C至输出端子A的电压uCA=Umsinωt;开关元件V1b、V2b组成另一组双半波逆变电路,形成公共端C至输出端子B的电压uCB=Umsin(ωt+π/3)。结果,输出端子A和B及公共端C依端子的顺序输出三相对称电压uAB=Umsin(ωt+2π/3);uBC=Umsin(ωt-2π/3);uCA=Umsinωt。关于变频调制的方式,本实施例为现有技术的电压型脉宽调制(PWM、SPWM等)方式,但也可以为电流型或/和脉幅调制等方式;以及为了有更优良的调速性能,还可以是进行变频调制的同时进行电压调制。本实施例对传统系统使用的这些现有技术的改变主要是a)传统系统为三相调制,本实施例为二相调制;b)传统系统相间时滞调制为1/3周期,本实施例相间时滞调制为1/6周期。
控制机构15含有PWM输出机构,并在微计算机内构成,按照洗衣机运转特性所需的固有设定和动态调整的要求,除控制逆变电路13输出的二相电源外,还控制其频率、电压和波形。微计算机内部和外围会设有为本实施例电路保护、控制和电磁兼容所需的外围电路和元件。此外,微计算机还会包括本实施例的洗衣机进行洗涤、漂洗和脱水等程序和对相关的传感和控制功能的处理。这些均属于传统系统已使用的现有技术。
本实施例电动机7可以就是现有技术已使用的三相交流异步电动机。但不限定于此,也可以是其它的三相电动机,例如磁阻电动机,磁滞电动机和逆变型无刷直流电动机中的永磁同步电动机等。
这样,本实用新型就达到了使用变频技术改进洗衣机,但简化现有技术传统变频系统的结构,因而降低成本和提高可靠性的目的。
变频三相驱动的家用电动洗衣机制作方法
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