滾筒洗衣機電機的測速反饋電路及帶有該電路的洗滌裝置的製作方法

2023-12-11 05:02:32

專利名稱：滾筒洗衣機電機的測速反饋電路及帶有該電路的洗滌裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及反饋電路，尤其是一種用於對滾筒洗衣機中的電機進行測速的反饋電路；此外，本實用新型還涉及一種帶有上述反饋電路的裝置。
背景技術：
按照洗滌方式的不同，洗衣機可分為攪拌式、波輪式、滾筒式三種，三種類型的洗衣機所應用的國家和地區有所差異，具體的說，滾筒式洗衣機在歐洲應用較多，而攪拌式洗衣機則在美國及中南美洲應用較多，波輪式洗衣機則主要針對中國和東南亞市場。隨著人們的生活水平提高，在洗衣過程中洗衣機對於衣物磨損程度越來越成為選擇洗衣機的一項重要考量標準，因此，對衣物磨損度最輕的滾筒洗衣機受到了廣大消費者的青睞。對於滾筒洗衣機來說，衣物的磨損度與電機的轉速有著密切的關係，為了在達到更好的洗滌效果的同時又兼顧程度最輕的衣物磨損度，對電機的控制尤為重要。滾筒洗衣機採用的電機多為串激電機，普通的串激電機主要由定子、轉子、前後蓋罩、散熱風葉等部分組成。其中，定子的作用是產生勵磁磁通、導磁、以及支撐前後蓋 』轉子的作用是產生電磁力矩並保證其連續性，通過轉軸帶動負載做功，將電能轉化為機械能；前後蓋起到支撐電樞、並將定、轉子連結固定為一體的作用。這種電機由於沒有電機測速反饋系統，使得電腦程式控制器無法獲知電機的當前轉速，進而，無法對電機進行有效的控制。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術中滾筒洗衣機沒有電機反饋電路的缺點，提出一種用於對滾筒洗衣機中的電機進行測速的反饋電路；本實用新型還提出了一種帶有上述反饋電路的裝置。為達到上述目的，本實用新型所採用的第一個技術方案是—種滾筒洗衣機電機的測速反饋電路，包括設置在串激電機內的測速電機、單片機、設置在測速電機的輸出端與單片機的I/O 口之間的整形電路，單片機輸出控制信號至串激電機。單片機中預設有洗衣機電腦控制程序，並通過控制可控矽、繼電器，對串激電機進行調製，設置在串激電機內的測速電機將串激電機的轉動情況以信號的形式反饋回單片機，單片機根據反饋信號，通過PID等方法進一步去控制串激電機的轉速，形成了一個串激電機的控制一反饋一控制閉環迴路，在這個閉環控制迴路的控制下，串激電機能夠平穩的加速、減速，使滾筒洗衣機達到更加穩定、可靠、對衣物損傷較輕的洗滌效果。整形電路用於將測速電機輸出的信號波形轉化為一個洗衣機電腦控制程序能夠判斷的波形。上述技術方案還可以進一步完善作為優選，測速電機輸出正弦波信號至整形電路，整形電路輸出方波信號至單片機的I/O 口。整形電路將測速電機輸出的正弦波信號轉化為洗衣機電腦控制程序能夠判斷的方波信號輸入單片機。[0011]作為優選，整形電路包括三極體和二極體，三極體的發射極和基極分別與測速電機的兩個信號輸出端連接，三極體的集電極與單片機的I/O 口連接，二極體的正極與基極連接、負極與發射極連接。測 速電機工作在正半周時，電壓會慢慢上升，當分壓比使三極體的基極電壓大於 0. 7V時，三極體導通，此時集電極輸出約為5V，單片機的I/O 口檢測判斷為高電平；隨著正弦波的變化，當基極電壓小於0. 7V時，三極體截止，此時集電極電壓接近0V，單片機的I/O 口檢測到的是低電平。測速電機工作在負半周時，由於二極體的單向導通特性，三極體基極與發射極的電壓始終被鉗制在二極體的正向壓降，以保證三極體不會被燒壞。此時基極電壓小於0. 7V，三極體是截止，三極體的集電極接近0V，單片機的I/O 口檢測到低電平。作為優選，整形電路還包括分別連接在發射極、基極與測速電機的信號輸出端之間的第一限流電阻和第二限流電阻。由於串激電機參數的差異，檢測電機輸出的正弦波信號的幅度就有所不同，一般在20VAC到50VAC之間不等，為了保護三極體的基極和發射極， 加入了第一、第二限流電阻，讓三極體工作在可靠的狀態下，不會因過流而被擊穿。作為優選，整形電路還包括一個濾波電容，濾波電容的兩端分別在發射極和基極電連接。濾波電容起到了濾波的作用，使輸入三極體的電壓更加平滑。本實用新型所採用的第二個技術方案是一種洗滌裝置，包括上述測速反饋電路。由於上述技術方案的採用，本實用新型與現有技術相比，具有以下優點通過設置測速電機與整形電路，形成一個串激電機的控制一反饋一控制閉環迴路，單片機將收集到的一系列方波，通過檢測判斷，即可得知串激電機的轉動速度，將此速度跟設定的速度對比就可以得到誤差，從而進一步通過PID算法控制串激電機轉速，使滾筒洗衣機達到更加穩定、可靠、對衣物損傷較輕的洗滌效果。

圖1為本實用新型的一種電原理框圖；圖2為本實用新型的一種電路圖；其中1、測速電機；2、單片機；3、整形電路；4、串激電機；TR101、三極體；D101、二極體；R103、第一限流電阻；R104、第二限流電阻；C102、濾波電容。
具體實施方式
如圖1所示的滾筒洗衣機電機的測速反饋電路，包括設置在串激電機4內的測速電機1 (圖2中標示為符號T)、單片機2、設置在測速電機1的輸出端與單片機2的I/O 口之間的整形電路3，單片機2輸出控制信號至串激電機4。測速電機1輸出的正弦波信號經過整形電路3後變為方波信號輸出至單片機2的I/O 口。整形電路2包括三極體TRlOl和二極體DlOl，三極體TRlOl的發射極E和基極B 分別與測速電機1的兩個信號輸出端連接，並且，發射極E接入Vcc，三極體TRlOl的集電極 C與單片機2的I/O 口連接，二極體DlOl的正極與基極B連接、負極與發射極E連接。整形電路2還包括分別連接在發射極E、基極B與測速電機1的信號輸出端之間的第一限流電阻R103和第二限流電阻R104、濾波電容C102，由於串激電機參數的差異，檢測電機輸出的正弦波信號的幅度就有所不同，一般在20VAC到50VAC之間不等，為了保護三極體的基極和發射極，加入了第一、第二限流電阻R103、R104,讓三極體工作在可靠的狀態下，不會因過流而被擊穿；濾波電容C102的兩端分別在發射極E和基極B電連接，起到濾波的作用，使輸入三極體的電壓更加平滑。其中，第一限流電阻R103的兩端分別連接測速電機1的第一輸出端、Vcc端，在本實施例中，Vcc端電壓值為5V，第二限流電阻R104的兩個端部分別連接測速電機1的第二輸出端與三極體TRlOl的基極B。如圖2所示，濾波電容C102、二極體D101、以及電阻R102 三者並聯，並接入三極體TRlOl的發射極E和基極B之間。
如圖2所示，電阻RlOl與電容ClOl並聯接入三接管TRlOl的集電極C與零電勢地GND之間。測速電機1工作在正半周時，電壓會慢慢上升，當分壓比使三極體TRlOl的基極B 電壓大於0. 7V時，三極體TRlOl導通，此時集電極C輸出約為5V，單片機2的I/O 口檢測判斷為高電平；隨著正弦波的變化，當基極B電壓小於0. 7V時，三極體TRlOl截止，此時集電極C電壓接近0V，單片機2的I/O 口檢測到的是低電平。測速電機1工作在負半周時，由於二極體DlOl的單向導通特性，三極體TRlOl基極B與發射極E的電壓始終被鉗制在二極體DlOl的正向壓降，以保證三極體TRlOl不會被燒壞。此時基極B電壓小於0. 7V，三極體 TRlOl是截止，三極體TRlOl的集電極C接近0V，單片機2的I/O 口檢測到低電平。單片機2中預設有洗衣機電腦控制程序，並通過控制可控矽、繼電器，對串激電機 4進行調製，設置在串激電機4內的測速電機1將串激電機4的轉動情況以信號的形式反饋回單片機2，單片機2根據反饋信號，通過PID等方法進一步去控制串激電機4的轉速，形成了一個串激電機4的控制一反饋一控制閉環迴路，在這個閉環控制迴路的控制下，串激電機4能夠平穩的加速、減速，使滾筒洗衣機達到更加穩定、可靠、對衣物損傷較輕的洗滌效
^ ο應理解，該實施例僅用於說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之後，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改、等同替換等，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
權利要求1.一種滾筒洗衣機電機的測速反饋電路，其特徵在於它包括設置在串激電機(4)內的測速電機(1)、單片機(2)、設置在所述的測速電機(1)的輸出端與所述的單片機(2)的I/ O 口之間的整形電路(3)，所述的單片機(2)輸出控制信號至所述的串激電機(4)。
2.根據權利要求1所述的滾筒洗衣機電機的測速反饋電路，其特徵在於所述的測速電機(1)輸出正弦波信號至所述的整形電路(3)，所述的整形電路(3)輸出方波信號至所述的單片機(2)的I/O 口。
3.根據權利要求2所述的滾筒洗衣機電機的測速反饋電路，其特徵在於所述的整形電路(2)包括三極體(TRlOl)和二極體(D101)，所述的三極體(TRlOl)的發射極(E)和基極(B)分別與所述的測速電機(1)的兩個信號輸出端連接，所述的三極體(TRlOl)的集電極 (C)與所述的單片機(2)的I/O 口連接，所述的二極體(DlOl)的正極與所述的基極(B)連接、負極與所述的發射極(E)連接。
4.根據權利要求3所述的滾筒洗衣機電機的測速反饋電路，其特徵在於所述的整形電路(2)還包括分別連接在所述的發射極(E)、基極(B)與所述的測速電機(1)的信號輸出端之間的第一限流電阻(R103)和第二限流電阻(R104)。
5.根據權利要求3或4所述的滾筒洗衣機電機的測速反饋電路，其特徵在於所述的整形電路(2)還包括一個濾波電容(C102)，所述的濾波電容(C102)的兩端分別在所述的發射極(E)和基極(B)電連接。
6.一種洗滌裝置，其特徵在於，它帶有如權利要求廣4中任意一條所述的測速反饋電路。
7.一種洗滌裝置，其特徵在於，它帶有如權利要求5所述的測速反饋電路。
專利摘要本實用新型涉及一種滾筒洗衣機電機的測速反饋電路，包括設置在串激電機內的測速電機、單片機、設置在測速電機的輸出端與單片機的I/O口之間的整形電路，單片機輸出控制信號至串激電機。單片機運行洗衣機電腦控制程序對串激電機進行調製，測速電機將串激電機的轉動情況反饋回單片機，單片機根據反饋信號，通過PID等方法進一步控制串激電機的轉速，形成了一個串激電機的控制—反饋—控制閉環迴路，藉此，串激電機能夠平穩的加速、減速，使滾筒洗衣機達到更加穩定、可靠、對衣物損傷較輕的洗滌效果。整形電路用於將測速電機輸出的信號波形轉化為一個洗衣機電腦控制程序能夠判斷的波形。本實用新型還涉及一種帶有上述測速反饋電路的洗滌裝置。
文檔編號H02P7/28GK202121538SQ201120213419
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者何厚龍, 劉建偉, 朱明 申請人:杭州和而泰智能控制技術有限公司