本發明專利技術公開了檢知三相電機界限電流持續時間的方法，為電學領域，解決三相電機長時間維持在界限電流下而無法被檢知的問題，通過比較電路、方波切割電路和MCU實現，首先預設基準電壓Vref，然后將三相電機的任一相的相電流轉換為模擬電壓Ui，接著通過比較電路將模擬電壓Ui與基準電壓Vref進行比較并輸出電壓比較信號Uo，同時由MCU向方波切割電路輸出周期為Tm的方波脈沖信號Po，利用方波切割電路和Po信號將Uo信號切割為與Po信號同步且反相的Up信號，將Up信號反饋給MCU，由MCU記錄Up信號的邊緣觸發次數N，從而估算出界限電流的持續時間，本發明專利技術主要用于檢知三相電機如洗衣機馬達的異常工作狀態。另外本發明專利技術還提供了應用上述方法的電路及具有該電路的洗衣機。
【技術實現步驟摘要】
檢知三相電機界限電流持續時間的方法及電路及洗衣機
本專利技術涉及三相電機工作異常檢知，特別是一種檢知三相電機界限電流持續時間 的方法以及應用該方法的電路，以及具有該電路來檢知洗衣機馬達在界限電流環境下持續 時間的洗衣機。
技術介紹
目前，在洗衣機的馬達控制回路中一般設有相電流實時檢知電路和過電流檢知電 路。比如相電流檢知電路是將洗衣機馬達的任一相電流通過電流檢知相電阻Rshunt轉換 為模擬電壓信號Ui，再經過放大電路反饋給MCU，MCU通過標準采樣bit值來實時監控洗衣 機馬達各相電流；過電流檢知電路則是通過將電流檢知相電阻Rshunt檢出的電壓Ui與基 準電阻設定的過電流基準電壓Uref作比較，若Ui > Uref，則比較器輸出高電平反饋給MCU 中斷端口來切斷PWM驅動波形的輸出而實現保護功能。上述相電流檢知電路在洗衣機異常 運轉檢知方面存在兩個弊端：①在洗衣機馬達低速運轉時，由于回路噪聲干擾比較大，導致 模擬信號端口采樣誤差偏大，無法準確量化洗衣機馬達實時電流的真實情況；②洗衣機各 行程中洗衣機馬達的電流值介于正常工作電流和過電流臨界值之間時，我們稱之為界限電 流，在洗衣機馬達低速運轉且電流值長時間持續界限電流時，上述的檢知電路是無法準確 做出異常檢知并且實施相應的保護功能。可以舉例說明，例如洗衣機在正常洗滌時，洗衣機 馬達的相電流最大3A左右，當桶出現堵轉時，由于皮帶張力原因，洗衣機馬達不一定會被 完全鎖定，而是出現皮帶與馬達傳動軸上的帶輪打滑摩擦而過負載運轉，此時相電流持續 在6?7A，該電流沒有達到過電流檢知電路的預設檢知臨界值10A，并且洗衣機馬達轉速也 未低至下限報警值，出現上述情況時，上述相電流檢知電路和過電流檢知電路是無法做出 異常檢知并實施保護措施的。在皮帶磨斷之前，洗衣機馬達線圈和功率驅動元件（如IGBT) 一直維持在界限電流6?7A的工作狀態而無法做出異常判斷，最終洗衣機馬達線圈和功率 驅動元件的溫度持續上升，可能導致馬達線圈、功率驅動元件等部件損毀或產生不安全隱 患。
技術實現思路
本專利技術所要達到的目的就是提供一種檢知三相電機界限電流持續時間的方法，能 夠讓MCU及時判斷并處置三相電機在長時間界限電流下的異常工作狀態。 為了達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：檢知三相電機界限電流持續時間 的方法，通過比較電路、方波切割電路和MCU實現，步驟如下，首先預設界限電流的等價基 準電壓Vref，然后將三相電機的任一相的相電流轉換為實時的模擬電壓Ui，接著通過比較 電路將模擬電壓Ui與基準電壓Vref進行比較，比較電路被配置為當Ui > Vref時輸出的 電壓比較信號Uo為直流高電平信號，同時由MCU向方波切割電路輸出周期為Tm的方波脈 沖信號P〇,利用方波切割電路和方波脈沖信號P〇將直流高電平的電壓比較信號Uo切割為 與方波脈沖信號P〇同步且反相的方波脈沖信號Up，將Up信號反饋給MCU的邊沿觸發端口， 最后由MCU的邊緣觸發端口記錄方波脈沖信號Up的邊緣觸發次數N，N為大于等于零的整 數，從而估算出界限電流的持續時間ST，δΤ^ΝΧΤπι。 作為優選的方案，所述三相電機的任一相的相電流通過Rshunt電阻轉換為實時 的模擬電壓Ui。 本專利技術還提供了應用上述方法的電路，包括比較電路以及方波切割電路，三相電 機的任一相的相電流通過Rshunt電阻轉換為實時的模擬電壓Ui，模擬電壓Ui和界限電流 的等價基準電壓Vref輸入到比較電路進行比較，比較電路輸出電壓比較信號Uo,方波切割 電路由三極管構成，三極管的基極與MCU的方波脈沖信號輸出端口 P0連接，三極管的集電 極連接在比較電路的輸出端上，三極管的發射極接地，比較電路的輸出端連接三極管的集 電極后與MCU的邊緣觸發端口 IRQ連接。 作為優選的方案，所述比較電路由比較器構成，模擬電壓Ui接入比較器的同相輸 入端，界限電流基準電壓Vref接入比較器的反相輸入端，比較器的輸出端連接限流電阻后 與三極管的集電極連接，接著并聯一濾波電容后與MCU的邊緣觸發端口 IRQ連接。 進一步優選的方案，所述三相電機為洗衣機馬達。 本專利技術還提供了一種洗衣機，包括洗衣機馬達，所述洗衣機馬達為三相電機，洗衣 機具有上述電路用于檢知洗衣機馬達在界限電流環境下的持續時間。 采用上述技術方案后，本專利技術具有如下優點：將比較電路配置為，當三相電機出現 界限電流，即Ui > Vref時，輸出的電壓比較信號Uo為直流高電平信號，MCU輸出方波脈沖 信號P〇的周期為Tm，利用方波切割電路將直流高電平的電壓比較信號Uo切割為與Po同步 且反相的方波脈沖信號Up，Up信號反饋給MCU，可通過MCU記錄方波脈沖信號Up的邊緣觸 發次數N(即高電平變成低電平的次數），N為大于等于零的整數，從而估算出界限電流的持 續時間S Τ，δ T?NXTm。可以通過MCU將δ T與預設的限制界限電流最長持續時間Tset 進行比較，若S T > Tset，則發出異常檢知信號并中斷三相電機的驅動信號，例如在洗衣機 中應用，就可以避免洗衣機馬達的線圈、功率驅動元件等部件長時間維持在界限電流環境 下，降低洗衣機品質損耗，保證洗衣機馬達的線圈、功率驅動元件等部件的使用壽命，避免 相關的一些安全性問題。 【附圖說明】 下面結合附圖對本專利技術作進一步說明： 圖1為本專利技術中電路的示意圖； 圖2為比較電路中電壓信號的邏輯關系示意圖； 圖3為方波切割電路中電壓信號的邏輯關系示意圖。 【具體實施方式】 實施例一： 本實施例提供了檢知三相電機界限電流持續時間的檢知方法，界限電流被定義為 三相電機任一相中介于正常工作電流和過電流臨界值之間的相電流，上述檢知方法通過比 較電路、方波切割電路和MCU實現，步驟如下，首先預設界限電流基準電壓Vref，然后將三 相電機的任一相的相電流轉換為實時的模擬電壓Ui，接著通過比較電路將模擬電壓Ui與 界限電流基準電壓Vref進行比較，比較電路被配置為當Ui > Vref時輸出的電壓比較信號 Uo為直流高電平信號，同時由MCU向方波切割電路輸出周期為Tm的方波脈沖信號Po,利用 方波切割電路和方波脈沖信號P〇將直流高電平的電壓比較信號Uo切割為與方波脈沖信號 P〇同步且反相的方波脈沖信號Up，將Up信號反饋給MCU的邊沿觸發中斷端口，最后由MCU 記錄方波脈沖信號Up的邊緣觸發次數N，N為大于等于零的整數，從而估算出界限電流的持 續時間δ Τ，δ T?NXTm。 模擬電壓Ui可以由三相電機的任一相的相電流通過Rshunt電阻轉換而來，這種 方法非常簡單，而且實時、準確。除此之外，也可以采用其他方式得到模擬電壓Ui。 界限電流基準電壓Vref-般設定為大于三相電機的相電流I在正常工作時最大 值所對應的模擬電壓，例如，三相電機的相電流I在正常工作時最大值為3A左右，則Vref 可以設定為 RshuntX (4 ?5)A，而 Ui = IXRshunt。 實施例二： 本實施例為在洗衣機中應用實施例一中的方法來檢知洗衣機馬達在界限電流環 境下持續本文檔來自技高網...
【技術保護點】
檢知三相電機界限電流持續時間的方法，其特征在于：通過比較電路、方波切割電路和MCU實現，步驟如下，首先預設界限電流的等價基準電壓Vref，然后將三相電機的任一相的相電流轉換為實時的模擬電壓Ui，接著通過比較電路將模擬電壓Ui與基準電壓Vref進行比較，比較電路被配置為當Ui＞Vref時輸出的電壓比較信號Uo為直流高電平信號，同時由MCU向方波切割電路輸出周期為Tm的方波脈沖信號Po，利用方波切割電路和方波脈沖信號Po將直流高電平的電壓比較信號Uo切割為與方波脈沖信號Po同步且反相的方波脈沖信號Up，將Up信號反饋給MCU的邊沿觸發端口，最后由MCU的邊緣觸發端口記錄方波脈沖信號Up的邊緣觸發次數N，N為大于等于零的整數，從而估算出界限電流的持續時間δT，δT≈N×Tm。
【技術特征摘要】
1. 檢知三相電機界限電流持續時間的方法，其特征在于：通過比較電路、方波切割電 路和MCU實現，步驟如下，首先預設界限電流的等價基準電壓Vref，然后將三相電機的任一 相的相電流轉換為實時的模擬電壓Ui，接著通過比較電路將模擬電壓Ui與基準電壓Vref 進行比較，比較電路被配置為當Ui > Vref時輸出的電壓比較信號Uo為直流高電平信號， 同時由MCU向方波切割電路輸出周期為Tm的方波脈沖信號Po,利用方波切割電路和方波 脈沖信號P〇將直流高電平的電壓比較信號Uo切割為與方波脈沖信號Po同步且反相的方 波脈沖信號Up，將Up信號反饋給MCU的邊沿觸發端口，最后由MCU的邊緣觸發端口記錄方 波脈沖信號Up的邊緣觸發次數N，N為大于等于零的整數，從而估算出界限電流的持續時間 δ Τ，δ T ~ NXTm。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述三相電機的任一相的相電流通過 Rshunt電阻轉換為實時的模擬電壓Ui。3. 應用權利要求2所述方法的電路，其特征在于：包括...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程凱，
申請(專利權)人：松下家電研究開發杭州有限公司，杭州松下家用電器有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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