本發(fā)明涉及一種洗衣機(jī)，且特別地涉及一種用于洗衣機(jī)的電機(jī)制動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

洗衣機(jī)市場(chǎng)中存在著需要洗衣機(jī)提供操作多樣性的多種選項(xiàng)的趨勢(shì)。多種操作多樣性的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)洗衣機(jī)的電機(jī)進(jìn)行精確控制。

通常，洗衣機(jī)使用電機(jī)和控制單元來驅(qū)動(dòng)洗滌桶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。為了精確控制電機(jī)，通常會(huì)使用逆變器。圖1是示出洗衣機(jī)中的包括逆變器的電機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖。

參照?qǐng)D1，常規(guī)的電機(jī)控制系統(tǒng)包括將ac功率源整流成dc(直流)功率的整流單元101以及存儲(chǔ)由整流單元101整流的功率并提供穩(wěn)定的dc功率的電容器102。

穩(wěn)定的dc功率被提供至逆變器103，并進(jìn)而通過晶體管被提供至電機(jī)105。此外，為了防止在電機(jī)制動(dòng)期間對(duì)直流鏈電容器(dclinkcapacitor)102過度充電，電機(jī)控制系統(tǒng)使用電壓檢測(cè)單元104來檢測(cè)電容器102上的電壓。所檢測(cè)的電壓值被發(fā)送至微型計(jì)算機(jī)107。

為了控制電機(jī)105，通過傳感器106來檢測(cè)電機(jī)105的定子電流以及轉(zhuǎn)子位置，并且所檢測(cè)的信息也被發(fā)送至微型計(jì)算機(jī)107。微型計(jì)算機(jī)107將晶體管的開/關(guān)信號(hào)傳輸至逆變器103，以允許逆變器103基于電容器102上的電壓、電機(jī)105的定子電流和轉(zhuǎn)子位置信息向電機(jī)105提供所需的電壓。

在洗衣機(jī)工作時(shí)，電機(jī)105驅(qū)動(dòng)洗滌桶旋轉(zhuǎn)。當(dāng)洗滌桶依照如洗滌操作模式中規(guī)劃的方式停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)105被制動(dòng)。為了使電機(jī)制動(dòng)，電流被提供至電機(jī)105，以產(chǎn)生用于制動(dòng)扭矩的反電動(dòng)勢(shì)。該反電動(dòng)勢(shì)試圖使電機(jī)105沿反方向旋轉(zhuǎn)。

在這種情況下，可通過被啟動(dòng)以用于電機(jī)105的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的晶體管將基于電機(jī)105的反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的能量傳輸至功率單元。該能量可被充電至dc鏈電容器102中。電壓檢測(cè)單元104感測(cè)電容器102上的電壓，并將所感測(cè)的值發(fā)送至微型計(jì)算機(jī)107。

作為響應(yīng)，微型計(jì)算機(jī)107確定電容器102上的電壓是否超出預(yù)定限制。如果是，微型計(jì)算機(jī)107進(jìn)行操作以通過將從電機(jī)105中產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移至電容器102減小電機(jī)105的制動(dòng)扭矩。如果電容器102的電壓低于限制，則保持制動(dòng)扭矩，直至電機(jī)105停止。在制動(dòng)操作中，由電動(dòng)機(jī)105產(chǎn)生的能量通過對(duì)電容器102進(jìn)行充電而被耗散。在洗衣機(jī)的常規(guī)電機(jī)控制系統(tǒng)中，在電機(jī)制動(dòng)期間，對(duì)電容器102重復(fù)進(jìn)行如上所述的充電和放電。

遺憾的是，在洗衣機(jī)的高速操作期間，微型計(jì)算機(jī)107不能產(chǎn)生最佳的制動(dòng)扭矩。這是因?yàn)?，由于包括電機(jī)105的設(shè)計(jì)狀態(tài)、電容器102上的容許電壓限制和對(duì)電機(jī)105的反電動(dòng)勢(shì)的影響在內(nèi)的各種因素，被提供至電機(jī)105的電壓下降。

更具體地，如圖2所示，imax200對(duì)應(yīng)于為保護(hù)逆變器103和電機(jī)105而設(shè)定的電流限制，vmax202對(duì)應(yīng)于在電機(jī)的給定速度的情況下基于dc鏈電容器102上的電壓可被提供至電機(jī)105的電流的范圍。功率限制pg＝pr204對(duì)應(yīng)于如下制動(dòng)操作點(diǎn)，在該操作點(diǎn)，洗滌桶在電機(jī)105的轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的功率等于內(nèi)部繞組電阻消耗的功率，使得被傳輸至電容器102的功率等于"0"。

因此，穩(wěn)定制動(dòng)操作的操作點(diǎn)應(yīng)當(dāng)位于對(duì)應(yīng)于電流限制200的圖形圓圈和對(duì)應(yīng)于電壓限制202的圖形圓圈內(nèi)。優(yōu)選地，操作點(diǎn)位于表示功率限制204的圓周上，使得被傳輸至電容器102的功率等于"0"。另外，為了快速制動(dòng)，在滿足上述三個(gè)條件的范圍內(nèi)，電機(jī)105應(yīng)當(dāng)在q軸的負(fù)方向上具有最大電流，使得電機(jī)105可產(chǎn)生最大制動(dòng)扭矩。例如，鑒于以上三個(gè)條件，當(dāng)電機(jī)105以400rpm旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖2的劃圈數(shù)字①中的制動(dòng)操作點(diǎn)可以為最佳制動(dòng)操作點(diǎn)。

然而，如果在電機(jī)高速(例如，1000rpm)旋轉(zhuǎn)時(shí)啟動(dòng)制動(dòng)，則可將圖2的劃圈數(shù)字②中的制動(dòng)操作點(diǎn)用作最佳制動(dòng)操作點(diǎn)。這會(huì)出現(xiàn)問題，原因在于常規(guī)電機(jī)控制系統(tǒng)未考慮逆變器的電壓限制。因此，由于逆變器103具有電壓限制且不能向電機(jī)105提供對(duì)應(yīng)于劃圈數(shù)字②中的制動(dòng)操作點(diǎn)的電流，因此可能無(wú)法正確地執(zhí)行電流控制。在這種情況下，電機(jī)制動(dòng)可能不穩(wěn)定。

換言之，常規(guī)地，在將電容器102的電壓限制作為考慮因素的情況下確定制動(dòng)扭矩，以防止對(duì)dc鏈電容器102過度充電。然而，如果電機(jī)105高速旋轉(zhuǎn)，那么因反電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)會(huì)限制從逆變器103提供至電機(jī)105的電壓和電流。如果不考慮來自逆變器103的電壓限制，那么dc鏈電壓控制器可能不能正常工作，由此無(wú)法抑制dc鏈電容器102上的電壓的上升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了洗衣機(jī)上的經(jīng)過改善的制動(dòng)機(jī)構(gòu)。在電機(jī)制動(dòng)操作中，電機(jī)產(chǎn)生基于dc鏈電容器上的電壓限制以及將被從逆變器輸入至電機(jī)的電壓限制預(yù)先計(jì)算的制動(dòng)扭矩。有利地，可以在穩(wěn)定的狀態(tài)下控制電機(jī)的制動(dòng)，而不管電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度如何。電機(jī)可以為永磁(pm)同步電機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明，在洗衣機(jī)的pm同步電機(jī)的制動(dòng)期間，基于dc鏈電容器上的電壓限制條件和被從逆變器輸入至電機(jī)的電壓限制條件，可計(jì)算電機(jī)的制動(dòng)扭矩，并將其提供至電機(jī)，由此即使在洗衣機(jī)的低速或高速操作期間也能夠穩(wěn)定地控制電機(jī)的制動(dòng)。

附圖說明

通過結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1是示出逆變器洗衣機(jī)的電機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)造的框圖；

圖2是示出取決于洗衣機(jī)電機(jī)的速度的制動(dòng)扭矩操作點(diǎn)的示例設(shè)定的曲線圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性制動(dòng)單元的構(gòu)造的框圖；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的洗衣機(jī)的制動(dòng)單元中的制動(dòng)控制的示例性操作的流程圖；

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于洗衣機(jī)電機(jī)的速度的制動(dòng)扭矩操作點(diǎn)移動(dòng)的曲線圖；并且

圖6和圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的當(dāng)洗衣機(jī)電機(jī)的制動(dòng)時(shí)電機(jī)的dc鏈電容器電壓、dq軸電流和速度變化的波形曲線圖。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)說明中，將參考形成為說明書的一部分的附圖。詳細(xì)說明、附圖以及權(quán)利要求中說明的說明性實(shí)施例不意味著進(jìn)行限制。在不背離本文所呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下，可以利用其它實(shí)施例，并且可以作出其它變化。

在下文中，將參照附圖更全面地說明本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地確定本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，所說明的示例性實(shí)施例可以以各種不同的方式進(jìn)行修改，所有修改均不脫離本發(fā)明的不限于本文所說明的示例性實(shí)施例的精神或范圍。

應(yīng)當(dāng)注意，附圖是示意性的，并且不一定按照尺寸示出。附圖中的部件的相對(duì)尺寸和比例可以在其尺寸上被夸大或縮減，并且預(yù)定尺寸僅僅是示例性的且不是限制性的。相同的附圖標(biāo)記表示在多個(gè)附圖中示出的相同結(jié)構(gòu)、元件或部分，以便展現(xiàn)類似的特性。

本發(fā)明的示例性附圖更詳細(xì)地示出本發(fā)明的理想示例性實(shí)施例。因此，可期望對(duì)附圖進(jìn)行各種修改。因此，示例性實(shí)施例不限于所示區(qū)域的特定形式，并且例如可包括通過制造進(jìn)行的形式修改。

在下文中，將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例的操作原理。在以下說明中，如果眾所周知的功能或構(gòu)造將不必要地模糊本發(fā)明主題的特征，則不對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，下面要說明的術(shù)語(yǔ)是考慮到本發(fā)明中的功能而定義的，并且可以根據(jù)使用者或操作者的意圖或?qū)嵺`而變化。因此，可以在整個(gè)說明書的基礎(chǔ)上進(jìn)行定義。

本文提供了一種制動(dòng)控制方法，在該方法中，確定制動(dòng)操作點(diǎn)，以滿足待被提供至電機(jī)的電流限制和電壓限制，并防止在制動(dòng)期間電機(jī)對(duì)dc鏈電容器過度充電。這可以有利地提高電機(jī)制動(dòng)的穩(wěn)定性，而無(wú)論電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度如何。

下面將說明用于確定電流限制(imax)200、電壓限制(vmax)202和功率限制(pg＝pr)204的示例性過程。

對(duì)于穩(wěn)定制動(dòng)，需要考慮三個(gè)條件，這三個(gè)條件包括：電流限制200，其用于保護(hù)逆變器103和電機(jī)105；被從電機(jī)105傳輸至dc鏈的功率的功率限制204，其用于使dc鏈電容器102不被過度充電；以及dc鏈電容器102上的電壓限制202。電壓限制202對(duì)將被提供至電機(jī)105的電流提供限制。

首先，可按照以下公式1計(jì)算電流限制200。

[公式1]

在公式1中，id和iq表示圖2中的每個(gè)軸的中dq軸平面中的電流分量大小。imax表示流經(jīng)逆變器103的相電流的最大值。在這種情況下，滿足公式1的電流分量被用于穩(wěn)定電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

然后，針對(duì)功率限制(pg＝pr)204，可定義從電機(jī)105中產(chǎn)生的功率(即，在制動(dòng)操作點(diǎn)處由反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的功率，該功率在大小上等于電機(jī)105內(nèi)的繞組電阻中消耗的功率)和繞組電阻中消耗的功率。

可按照以下公式2計(jì)算由電機(jī)105的反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的功率。

[公式2]

在公式2中，pg表示由電機(jī)105產(chǎn)生的功率，且te表示由電機(jī)105產(chǎn)生的扭矩。ωm和ωr分別表示電機(jī)105的機(jī)械速度和電氣速度，表示電機(jī)105的反電動(dòng)勢(shì)的常數(shù)。

可按照以下公式3計(jì)算由電機(jī)105中的繞組電阻消耗的功率。

[公式3]

在公式3中，pr表示由繞組電阻消耗的功率的大?。籸s表示電機(jī)的內(nèi)部繞組的相電阻。根據(jù)功率限制條件，為了使被傳輸至電容器102的功率的平均值等于"0(零)"，需要使由電機(jī)105的反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的功率與由電機(jī)105的繞組電阻消耗的功率相等。

換言之，需要使公式2的右側(cè)等于公式3的右側(cè)。

[公式4]

如果由電機(jī)105產(chǎn)生的功率大于由電機(jī)105內(nèi)的繞組電阻消耗的功率，則制動(dòng)操作點(diǎn)位于表示功率限制204的圓周的內(nèi)側(cè)(如圖2所示)。相反地，如果由繞組電阻消耗的功率大于由電機(jī)105產(chǎn)生的功率，則制動(dòng)操作點(diǎn)位于功率限制204的圓周的外側(cè)。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的制動(dòng)，需要使電機(jī)105的制動(dòng)操作點(diǎn)位于邊界線外側(cè)或邊界線上，例如，位于如圖2所示的功率限制204的圓周上。

可按照以下公式5計(jì)算電壓限制202。

[公式5]

在公式5中，ld和lq分別表示d軸電感和q軸電感；vmax表示如圖1所示的逆變器103根據(jù)給定dc鏈路電容器102上的電壓提供到電動(dòng)機(jī)105的相電壓。

下面，參照示出洗衣機(jī)的制動(dòng)單元的圖3將更加詳細(xì)地說明滿足以上三個(gè)條件(公式1、公式4、公式5)的制動(dòng)扭矩的計(jì)算方法。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的洗衣機(jī)的示例性制動(dòng)單元的構(gòu)造。制動(dòng)單元300可包括制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301、dc鏈電壓控制器302、電流限制器303和電流控制器304。制動(dòng)單元300可實(shí)施在如圖1所示的洗衣機(jī)中的電機(jī)控制系統(tǒng)的微型計(jì)算機(jī)107上，或者也可實(shí)施為單獨(dú)設(shè)備。

制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301計(jì)算在電機(jī)105的給定速度下的滿足電流限制200、功率限制204和電壓限制202的電流分量id、iq。換言之，制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301可基于電機(jī)的速度來計(jì)算被提供至電機(jī)105的電流。因此，電機(jī)105可產(chǎn)生基于其當(dāng)前速度的受控制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

此外，制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301可計(jì)算既滿足被提供至電機(jī)105的電壓限制202又滿足用于防止由電機(jī)在電容器102上引起的過電壓的功率限制204的電流值。

dc鏈電壓控制器302測(cè)量dc鏈電容器102上的電壓vdc，并輸出用于電流值iq的變化信號(hào)。作為響應(yīng)，基于所測(cè)量的電壓，電容器102上的電壓被調(diào)整成一定電平。

更具體地，dc鏈電壓控制器302可將電容器102上的測(cè)量電壓與預(yù)定基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。基準(zhǔn)電壓是在不對(duì)電容器102的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響的情況下針對(duì)寬電壓限制區(qū)域設(shè)定的。如果電容器102上的測(cè)量電壓小于基準(zhǔn)電壓，則變化信號(hào)會(huì)指示增加負(fù)方向上的電流值iq。如果電容器102上的測(cè)量電壓大于基準(zhǔn)電壓，則變化信號(hào)會(huì)指示減小電流值iq。

例如，基準(zhǔn)電壓可以是但不限于電壓限制值vdcmax。例如，如果450v是電容器102在不受損壞情況下可承受的最大標(biāo)稱電壓，則可將基準(zhǔn)電壓設(shè)置成小于450v，例如，350v或380v。這確保了即使電流突然變化也可對(duì)電容器進(jìn)行保護(hù)。然而，基準(zhǔn)電壓并不局限于這些電壓值。

另外，電流iq可以是被提供至電機(jī)105的多個(gè)電流分量之中的一個(gè)電流分量，并與從電機(jī)105中產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩相關(guān)。在一些實(shí)施例中，優(yōu)選地，將電流值iq設(shè)定為高，以實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)并防止電容器102上的過電壓。

根據(jù)本發(fā)明，如果電容器102上的測(cè)量電壓小于基準(zhǔn)電壓，則在負(fù)方向上增加電流值iq，使得可在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)電機(jī)105的制動(dòng)。如果電容器102上的測(cè)量電壓大于基準(zhǔn)電壓，則減小電流值iq，以防止電容器102上的過電壓。

當(dāng)電容器102上的測(cè)量電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，電容器102可安全地響應(yīng)由電機(jī)105的反電動(dòng)勢(shì)引起的充電。因此，通過在負(fù)方向上增加電流值iq可使電機(jī)105快速地減速。相反地，當(dāng)測(cè)量電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，減小電流值iq以保護(hù)電容器102不被過度充電。

在進(jìn)行調(diào)節(jié)以增加或減小電流值iq時(shí)，優(yōu)選地，制動(dòng)操作點(diǎn)組(例如，圖2示出的①、②、③)不位于表示功率限制204的圓周上。

換言之，在對(duì)電機(jī)105的制動(dòng)進(jìn)行控制時(shí)，電流值iq可作為曲線圖上的零或較小負(fù)(-)值被提供。此外，當(dāng)電容器上的測(cè)量電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，電機(jī)105可被控制成使得電流值iq在負(fù)方向上增加。因此，沿曲線圖中的垂直方向，制動(dòng)操作點(diǎn)組①、②、③逐漸變小。

然而，如果制動(dòng)操作點(diǎn)組位于表示功率限制204的圓周上，那么電容器102的電壓可變得不穩(wěn)定。因此，可以減小負(fù)的最大值，使得電流值iq不位于表示功率限制204的圓周上。

如果電流限制器303接收來自制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301的電流值iq和來自dc鏈電壓控制器302的變化信號(hào)，則電流限制器303可限制電流值iq的最大值和最小值，使得從dc鏈電壓控制器302計(jì)算的電流值iq不位于功率限制204的圓周上?？蓪㈥P(guān)于所限制的電流值iq的最大值和最小值的信息提供至電流控制器304。

如果電容器102上的測(cè)量電壓小于基準(zhǔn)電壓，則可在負(fù)方向上增加電流值iq。如圖2所示，在曲線圖中，隨著iq增加或減小，制動(dòng)操作點(diǎn)組①、②、③發(fā)生變化。

如果制動(dòng)操作點(diǎn)組①、②、③位于表示功率限制204的圓周上，則電容器102的電壓可變得不穩(wěn)定。電流限制器303可限制電流iq的負(fù)的最大值，使其不位于表示功率限制204的圓周上，而不管用于指示沿負(fù)方向增加電流值iq的變化信號(hào)。因此，如圖2所示，可將被提供至電機(jī)105的電流調(diào)節(jié)成使得電機(jī)105的制動(dòng)操作點(diǎn)不位于表示功率限制204的圓周上，由此實(shí)現(xiàn)電機(jī)105的穩(wěn)定制動(dòng)。

電流控制器304可從制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301接收電流值id，并接收被電流限制器303調(diào)節(jié)的具有最大電流值和最小電流值的電流值iq。然后，電流控制器304可計(jì)算對(duì)應(yīng)于電流值id、iq的電壓值vd、vq?？蓪⑺?jì)算的電壓提供至電機(jī)105。

不同于常規(guī)制動(dòng)單元，可基于電機(jī)105的速度和電容器102上的測(cè)量電壓來限制被提供至電機(jī)105的電流的區(qū)域。因此，可在安全區(qū)域中控制電機(jī)105的電流，并且還實(shí)現(xiàn)快速的電機(jī)減速。因此，在通過基準(zhǔn)電壓限制dc鏈電容器102的電壓的同時(shí)，可產(chǎn)生最大的制動(dòng)扭矩。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制電機(jī)制動(dòng)的示例性方法的流程圖。在下文中，將參照?qǐng)D3和圖4詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例。

在s400處，dc鏈電壓控制器302測(cè)量dc鏈電容器102上的電壓。

在s402處，dc鏈電壓控制器302將電容器上的測(cè)量電壓vdc和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。在保證電容器102的穩(wěn)定性的同時(shí)，將基準(zhǔn)電壓設(shè)定為寬。在這種情況下，例如，基準(zhǔn)電壓可為電壓限制值vdcmax。

如果電容器102上的測(cè)量電壓vdc小于基準(zhǔn)電壓，則在s406處，dc鏈電壓控制器302輸出變化信號(hào)以使電流值iq在負(fù)方向上增加。另外，當(dāng)電容器102上的測(cè)量電壓vdc大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，在操作s404中，dc鏈電壓控制器302可輸出變化信號(hào)以使電流值iq減小。

電流值iq可以是被提供至電機(jī)105的電流分量之中的一個(gè)電流分量。電流值iq與從電機(jī)105中產(chǎn)生的制動(dòng)扭矩的大小相關(guān)聯(lián)。電流值iq直接地影響制動(dòng)效率。因此，當(dāng)電容器102上的測(cè)量電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，沿負(fù)方向增加電流值，因此可實(shí)現(xiàn)電機(jī)105的快速制動(dòng)。然而，當(dāng)電容器102上的測(cè)量電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，減小電流值iq以防止電容器102上的過電壓。變化信號(hào)可被用于控制電流限制器303，因此電流限制器相應(yīng)地調(diào)節(jié)iq。

在測(cè)量dc鏈電容器102上的電壓時(shí)，在s408處，制動(dòng)單元300中的制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301感測(cè)電機(jī)105的速度。

在s410處，制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301基于電機(jī)105的速度來計(jì)算電流值id、iq。所計(jì)算的值滿足如圖2所示的電流限制200、功率限制204和電壓限制202。

更具體地，制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301計(jì)算將被提供至電機(jī)105的電流并基于電機(jī)105的速度來確定制動(dòng)扭矩。此外，制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301可確定滿足電流限制imax200和電壓限制vmax202且將被提供至電機(jī)105的電流值id、iq。電流值id、iq也滿足功率限制pg＝pr204，使得從電機(jī)105中產(chǎn)生的功率不會(huì)引起電容器102上的過電壓。

電流值id可被提供至電流控制器304，并且電流值iq可被提供至電流限制器303。

因此，電流限制器303接收來自制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301的電流值iq和來自dc鏈電壓控制器302的變化信號(hào)。作為響應(yīng)，隨著電流值iq在負(fù)方向上增加，電流限制器303通過負(fù)的最大值來限制電流iq。此后，在步驟s414處，電流值iq被提供至電流控制器304。

換言之，隨著基于變化信號(hào)對(duì)電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，電流限制器303可將電流值iq限制在最大值和最小值之間。因此，可將被提供至電機(jī)105的電流調(diào)節(jié)成使得電機(jī)105的制動(dòng)操作點(diǎn)不位于如圖2所示的表示功率限制204的圓周上。因此，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)105的穩(wěn)定制動(dòng)。

在s416處，電流控制器304接收來自制動(dòng)扭矩產(chǎn)生器301的電流值id，并且接收來自電流限制器303的具有調(diào)節(jié)后的最大值和最小值的電流值iq。電流控制器304基于電流值id和iq計(jì)算將被提供至電機(jī)的電壓值vd、vq。在s418處，基于所計(jì)算的vd和vq將電壓提供至電機(jī)105。

因此，在s420處，電機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)扭矩。在s422處，電機(jī)105的速度因制動(dòng)扭矩而降低。

在本實(shí)施例中，可重復(fù)地執(zhí)行s400至s422的處理，直至電機(jī)105停止。

因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基于電機(jī)105的速度和從電容器102測(cè)量的電壓可動(dòng)態(tài)地限制將被提供至電機(jī)105的電流。這確保了電機(jī)105將在受控電流下工作。因此，可有利地使用最高安全制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而不引起dc鏈路電容器102上的過度充電。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的作為電機(jī)速度的函數(shù)的制動(dòng)扭矩操作點(diǎn)的取樣繪圖。

參照?qǐng)D5，當(dāng)在考慮電流限制200、功率限制202和電壓限制204的情況下執(zhí)行電機(jī)105的制動(dòng)時(shí)，根據(jù)圖5中的制動(dòng)操作點(diǎn)組①、②、③來產(chǎn)生制動(dòng)扭矩。

例如，如果在電機(jī)處于高速時(shí)啟動(dòng)制動(dòng)，則將對(duì)應(yīng)于制動(dòng)操作點(diǎn)①的電流提供至電機(jī)105。因此，電機(jī)產(chǎn)生滿足電壓限制202和功率限制204的制動(dòng)扭矩。在制動(dòng)過程期間，反電動(dòng)勢(shì)使電機(jī)105減速，并且電壓限制202相應(yīng)地增加，這是因?yàn)槠涮幱谡瓍^(qū)域中。因此，制動(dòng)操作點(diǎn)從制動(dòng)操作點(diǎn)①轉(zhuǎn)移至制動(dòng)操作點(diǎn)②。制動(dòng)操作點(diǎn)②對(duì)應(yīng)于在給定電機(jī)速度下電流限制200、功率限制204和電壓限制202均被滿足的情形。

如果在電機(jī)以比電流限制200、功率限制204和電壓限制202都被滿足時(shí)的速度低的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)啟動(dòng)制動(dòng)操作，并由于對(duì)應(yīng)于電壓限制202的區(qū)域足夠大，在確定制動(dòng)操作點(diǎn)的過程中可省略對(duì)電壓限制的考慮。因此，可根據(jù)僅滿足功率限制204和電流限制200的制動(dòng)操作點(diǎn)來執(zhí)行制動(dòng)操作。因此，由于電機(jī)速度的變化，制動(dòng)操作點(diǎn)從制動(dòng)操作點(diǎn)②移動(dòng)至制動(dòng)操作點(diǎn)③。

圖6和圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性洗衣機(jī)中的電機(jī)制動(dòng)期間的dc鏈電容器電壓、dq軸電流和電機(jī)速度的變化的波形。在這種情況下，圖6示出在空載條件下采樣的波形，且圖7示出在負(fù)載條件下采樣的波形。

圖6示出電機(jī)速度由于制動(dòng)而從1000rpm降低到0rpm。在本示例中，將dc鏈電容器102上的電壓限制至最大350v，從而可防止過度充電。另外，由于基于電機(jī)105的速度進(jìn)行圖5所示的制動(dòng)操作點(diǎn)的選取，iq和id發(fā)生變化。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，由于制動(dòng)的原因，在如圖6所示的空載條件下，電機(jī)105在約5秒內(nèi)從1000rpm完全停止；并且在如圖7所示，在約15kg的負(fù)載條件下，電機(jī)105在約12秒內(nèi)從1000rpm完全停止。

如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)制動(dòng)操作中，基于dc鏈電容器的電壓限制條件和將從逆變器輸入至電機(jī)的電壓限制條件來計(jì)算電機(jī)的制動(dòng)扭矩。由此，制動(dòng)扭矩能夠穩(wěn)定地控制電機(jī)的制動(dòng)，而無(wú)論電機(jī)是否以高速或低速操作。

盡管上面參照附圖描述了本說明的示例性實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在不改變本發(fā)明的必要特征或精神的情況下以各種方式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。

因此，應(yīng)當(dāng)理解，上述示例性實(shí)施例不是限制性的，而是在所有方面上僅是示例。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是詳細(xì)說明來表達(dá)，并且應(yīng)當(dāng)理解，基于權(quán)利要求和等同概念的含義和范圍實(shí)現(xiàn)的所有變化和修改均被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

基于前述內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)理解，本文中出于說明的目的說明了本發(fā)明的各種實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下可以進(jìn)行各種修改。在本發(fā)明的說明書中公開的示例性實(shí)施例并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍將由所附權(quán)利要求來解釋，并且將被解釋為其等同范圍內(nèi)的所有技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)基于并要求于2016年2月16提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)10-2016-0018031的優(yōu)先權(quán)，在這里將該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文。