一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)、串激電機(jī)及洗衣的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)、串激電機(jī)及洗衣機(jī)。在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，由上位機(jī)控制第一供電切換開關(guān)將直流電交替地輸出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)或轉(zhuǎn)向切換開關(guān)，便可在不同的電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)使串激電機(jī)中的左右電刷交替作為負(fù)極，以避免磨損偏向一直作為負(fù)極的電刷，克服了電刷偏磨損的問題，有利于延長電刷壽命和減小噪音，且同時(shí)可使串激電機(jī)在直流供電的情況下進(jìn)行高速運(yùn)行，從而能夠在串激電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)有效提高串激電機(jī)的效率、提高串激電機(jī)的啟動(dòng)性能以及降低電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升。
【專利說明】一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)、串激電機(jī)及洗衣機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)、串激電機(jī)及洗 衣機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，串激電機(jī)作為主要的驅(qū)動(dòng)部件而被廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)、觀光游覽車等電力 驅(qū)動(dòng)設(shè)備，在控制串激電機(jī)工作時(shí)，通常所采用的方案如圖1所示，其是由上位機(jī)100控制 電源開關(guān)600閉合并從交流電源AC引入交流電至半導(dǎo)體開關(guān)器件200,再由主控芯片300 根據(jù)測(cè)速電路400檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)所反饋的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出相應(yīng)占空比的開關(guān)控制信 號(hào)至半導(dǎo)體開關(guān)器件200,則半導(dǎo)體開關(guān)器件200根據(jù)該開關(guān)控制信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)占空比的 通斷操作以調(diào)整輸出至串激電機(jī)500的交流電，從而使串激電機(jī)500維持在預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速范 圍內(nèi)。另外，通過上位機(jī)100控制轉(zhuǎn)速切換開關(guān)700在串激電機(jī)500的定子線501與定子 線503之間進(jìn)行連接切換以實(shí)現(xiàn)串激電機(jī)500在高低速運(yùn)行狀態(tài)之間的切換，當(dāng)轉(zhuǎn)速切換 開關(guān)700連接串激電機(jī)500的定子線501時(shí)，串激電機(jī)500進(jìn)入低速運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)轉(zhuǎn)速切換 開關(guān)700連接串激電機(jī)500的定子線503時(shí)，串激電機(jī)500進(jìn)入高速運(yùn)行狀態(tài)；而串激電機(jī) 500的轉(zhuǎn)向控制則是通過上位機(jī)100控制轉(zhuǎn)向切換開關(guān)800來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于上述的方案，由 于串激電機(jī)無論是工作于高速運(yùn)行狀態(tài)或低速運(yùn)行狀態(tài)，都是由交流電進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，所以 串激電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)以下問題：
[0003] (1)鐵耗、銅耗過大且效率低；
[0004] (2)定子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升過高；
[0005] (3)啟動(dòng)電壓過高而導(dǎo)致啟動(dòng)性能差；
[0006] (4)噪音大。
[0007] 為了解決串激電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)所存在的上述問題，現(xiàn)有技術(shù)提供了另一種方 案，如圖2所示，該方案是在圖1所示方案的基礎(chǔ)上加入了濾波整流電路900對(duì)半導(dǎo)體開關(guān) 器件200所輸出的交流電進(jìn)行濾波和整流處理后形成直流電為串激電機(jī)供電，這樣可以在 串激電機(jī)處于低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)減小其鐵耗和銅耗，降低定子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升，提高啟動(dòng) 性能且降低噪音。然而，由于直流供電方式僅適合串激電機(jī)在低速運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的效果， 但這并不適用于串激電機(jī)實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，直流供電的方式會(huì)導(dǎo)致串激電機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)因 電刷左右偏磨損嚴(yán)重（磨損會(huì)偏向左右兩個(gè)電刷中作為負(fù)極的電刷）而縮短電刷壽命和噪 音大的問題。
[0008] 針對(duì)上述兩種方案所存在的問題，現(xiàn)有技術(shù)提供了第三種方案，如圖3所示，在上 位機(jī)200的控制下，交流電輸出電路101根據(jù)串激電機(jī)300的轉(zhuǎn)速輸出相應(yīng)的正半波交流 電，并同時(shí)輸出負(fù)半波交流電，直流電輸出電路102對(duì)該正半波交流電和負(fù)半波交流電進(jìn) 行交直流轉(zhuǎn)換處理后輸出直流電，轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103在上位機(jī)200的控制下對(duì)串激電機(jī)300 進(jìn)行高低速切換控制，轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104在上位機(jī)200的控制下對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行轉(zhuǎn)向 切換控制；在串激電機(jī)300需要切換為高速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由第一供電切換開關(guān)105和第二供 電切換開關(guān)106分別將正半波交流電和負(fù)半波交流電輸出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103和轉(zhuǎn)向切換 開關(guān)104,以使串激電機(jī)300在交流供電的情況下實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，進(jìn)而克服了串激電機(jī)300 在直流供電且高速運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的電刷偏磨損嚴(yán)重的問題，有助于延長電刷壽命和減小噪 音；而在串激電機(jī)300需要切換為低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由第一供電切換開關(guān)105將直流電輸 出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103,且第二供電切換開關(guān)106停止將負(fù)半波交流電輸出至轉(zhuǎn)向切換開 關(guān)104,以使串激電機(jī)300在直流供電的情況下實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)行，從而能夠有效地減小串激電 機(jī)300的鐵耗和銅耗、提尚串激電機(jī)300的效率、提尚串激電機(jī)的啟動(dòng)性能以及降低電機(jī)定 子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升，且有利于延長電刷壽命和減小噪音。
[0009] 然而，由于上述第三種方案中的直流電輸出電路102對(duì)該正半波交流電和負(fù)半波 交流電進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換處理的過程中只是將負(fù)半波交流電處理為正半波交流電，所以此方 案中的串激電機(jī)的靜態(tài)磁場(chǎng)鐵耗較大。
[0010] 為了解決上述第三種方案所存在的串激電機(jī)的靜態(tài)磁場(chǎng)鐵耗大的問題，現(xiàn)有技術(shù) 提供了第四種方案，如圖4所示，電源開關(guān)101在上位機(jī)200的控制下閉合并從交流電源AC 引入正半波交流電，電機(jī)測(cè)速電路102對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測(cè)并反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào) 至主控芯片103,轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104在上位機(jī)200的控制下對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行高低速切換 控制，轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104在上位機(jī)200的控制下對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行轉(zhuǎn)向切換控制；濾波電 路106對(duì)上述的正半波交流電進(jìn)行濾波處理后輸出至整流穩(wěn)壓電路107,整流穩(wěn)壓電路107 對(duì)經(jīng)過濾波處理的正半波交流電和交流電源AC輸出的負(fù)半波交流電進(jìn)行整流穩(wěn)壓處理后 輸出直流電至第一供電切換開關(guān)110,電流采樣電路108對(duì)整流穩(wěn)壓電路107的回路電流 (即是從第二供電切換開關(guān)112回流至整流穩(wěn)壓電路107的接地端的電流）進(jìn)行檢測(cè)并反 饋電流采樣信號(hào)至主控芯片103,主控芯片103根據(jù)上述的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和電流采樣信號(hào) 輸出斬波處理信號(hào)，功率開關(guān)器件109根據(jù)該斬波處理信號(hào)對(duì)第二供電切換開關(guān)111所輸 出的回路直流電進(jìn)行斬波處理后反饋回整流穩(wěn)壓電路107 ;在串激電機(jī)300需要切換為高 速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由第一供電切換開關(guān)110和第二供電切換開關(guān)111分別將交流電源AC輸出 的正半波交流電和負(fù)半波交流電輸出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104和轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105,以使串激 電機(jī)300在交流供電的情況下實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，進(jìn)而克服了串激電機(jī)在直流供電且高速運(yùn)行 時(shí)所出現(xiàn)的電刷偏磨損嚴(yán)重的問題，有助于延長電刷壽命和減小噪音；而在串激電機(jī)300 需要切換為低速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，由第一供電切換開關(guān)110將經(jīng)過斬波處理后的直流電輸出至 轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104,且同時(shí)控制第二供電切換開關(guān)111停止將負(fù)半波交流電輸出至轉(zhuǎn)向切 換開關(guān)105,以使串激電機(jī)300在直流供電的情況下實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)行，從而能夠在有效減小串 激電機(jī)的鐵耗和銅耗、提尚串激電機(jī)的效率、提尚串激電機(jī)的啟動(dòng)性能以及降低電機(jī)定子、 轉(zhuǎn)子及電刷的溫升的同時(shí)，進(jìn)一步減小串激電機(jī)的靜態(tài)磁場(chǎng)鐵耗，且有利于延長電刷壽命 和減小噪音。
[0011] 從上述四種方案中可知，在圖1、圖3及圖4所示的方案中，均是采用交流電驅(qū)動(dòng)串 激電機(jī)實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以解決直流電驅(qū)動(dòng)串激電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所存在的電刷偏磨損嚴(yán)重的 問題，但同時(shí)會(huì)導(dǎo)致串激電機(jī)的效率降低，而圖2所示的方案雖然是采用直流電驅(qū)動(dòng)串激 電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，但其又會(huì)使串激電機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重的電刷偏磨損且噪音大，因此，現(xiàn)有技術(shù)存在 無法既采用直流電驅(qū)動(dòng)串激電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)以提高串激電機(jī)的效率，又能避免串激電機(jī)出現(xiàn) 嚴(yán)重的電刷偏磨損并減小噪音的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012] 本發(fā)明的目的在于提供一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在無法既采 用直流電驅(qū)動(dòng)串激電機(jī)尚速運(yùn)轉(zhuǎn)以提尚串激電機(jī)的效率，又能避免串激電機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重的電 刷偏磨損并減小噪音的問題。
[0013] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其與上位機(jī)連接，且包括交流電輸 出電路、直流電輸出電路、轉(zhuǎn)速切換開關(guān)及轉(zhuǎn)向切換開關(guān)，在所述上位機(jī)的控制下，所述交 流電輸出電路根據(jù)串激電機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出相應(yīng)的正半波交流電，并同時(shí)輸出負(fù)半波交流電， 所述直流電輸出電路對(duì)所述正半波交流電和所述負(fù)半波交流電進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換處理后輸 出直流電，所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)根據(jù)所述上位機(jī)的控制對(duì)所述串激電 機(jī)進(jìn)行高低速切換控制，所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)在所述上位機(jī)的控制下對(duì)所述串激電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn) 向切換控制；
[0014] 所述串激電機(jī)控制系統(tǒng)還包括第一供電切換開關(guān)和第二供電切換開關(guān)；
[0015] 在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，所述上位機(jī)控制所述第一供電切換開關(guān)交替地 向所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)或所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)輸出所述直流電；當(dāng)所述第一供電切換開關(guān)在一 個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將所述直流電輸出至所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)時(shí)，所述第二供電切換開關(guān)將所 述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)連通至所述直流電輸出電路的接地端；當(dāng)所述第一供電切換開關(guān)在一個(gè)電 機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將所述直流電輸出至所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)時(shí)，所述第二供電切換開關(guān)將所述轉(zhuǎn) 速切換開關(guān)連通至所述直流電輸出電路的接地端。
[0016] 綜上可知，在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，由上位機(jī)控制第一供電切換開關(guān)將 直流電輸出電路所輸出的直流電交替地輸出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)或轉(zhuǎn)向切換開關(guān)，便可在不同 的電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)使串激電機(jī)中的左右電刷交替作為負(fù)極，以避免磨損偏向一直作為負(fù)極 的電刷，克服了電刷偏磨損的問題，有利于延長電刷壽命和減小噪音，且同時(shí)可使串激電機(jī) 在直流供電的情況下進(jìn)行高速運(yùn)行，從而能夠在串激電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)有效提高串激電機(jī)的 效率、提高串激電機(jī)的啟動(dòng)性能以及降低電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升。
[0017] 本發(fā)明提供了另一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其與上位機(jī)連接，且包括電源開關(guān)、電機(jī) 測(cè)速電路、主控芯片、轉(zhuǎn)速切換開關(guān)及轉(zhuǎn)向切換開關(guān)，所述電源開關(guān)在所述上位機(jī)的控制下 閉合并從交流電源引入正半波交流電，所述電機(jī)測(cè)速電路對(duì)串激電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測(cè)并反饋 電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)至所述主控芯片，所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)根據(jù)所述上位機(jī) 的控制對(duì)所述串激電機(jī)進(jìn)行高低速切換控制，所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)在所述上位機(jī)的控制下對(duì) 所述串激電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向切換控制；
[0018] 所述串激電機(jī)控制系統(tǒng)還包括：濾波電路、整流穩(wěn)壓電路、電流采樣電路、功率開 關(guān)器件、第一供電切換開關(guān)及第二供電切換開關(guān)；
[0019] 所述濾波電路對(duì)所述正半波交流電進(jìn)行濾波處理后輸出至所述整流穩(wěn)壓電路，所 述整流穩(wěn)壓電路對(duì)經(jīng)過濾波處理的正半波交流電和所述交流電源輸出的負(fù)半波交流電進(jìn) 行整流穩(wěn)壓處理后輸出直流電至所述第一供電切換開關(guān)，所述電流采樣電路對(duì)所述整流穩(wěn) 壓電路的回路電流進(jìn)行檢測(cè)并反饋電流采樣信號(hào)至所述主控芯片，所述主控芯片根據(jù)所述 電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和所述電流采樣信號(hào)輸出斬波處理信號(hào)，所述功率開關(guān)器件根據(jù)所述斬波處 理信號(hào)對(duì)所述第二供電切換開關(guān)所輸出的回路直流電進(jìn)行斬波處理后反饋回所述整流穩(wěn) 壓電路；
[0020] 在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，所述上位機(jī)控制所述第一供電切換開關(guān)交替地 向所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)或所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)輸出所述直流電；當(dāng)所述第一供電切換開關(guān)在一 個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將所述直流電輸出至所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)時(shí)，所述第二供電切換開關(guān)將所 述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)連通至所述功率開關(guān)器件的輸入端；當(dāng)所述第一供電切換開關(guān)在一個(gè)電機(jī) 運(yùn)行周期內(nèi)將所述直流電輸出至所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)時(shí)，所述第二供電切換開關(guān)將所述轉(zhuǎn)速 切換開關(guān)連通至所述功率開關(guān)器件的輸入端。
[0021] 對(duì)于上述的另一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)，在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，由上位 機(jī)控制第一供電切換開關(guān)將直流電交替地輸出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)或轉(zhuǎn)向切換開關(guān)，便可在不 同的電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)使串激電機(jī)中的左右電刷交替作為負(fù)極，以避免磨損偏向一直作為負(fù) 極的電刷，克服了電刷偏磨損的問題，有利于延長電刷壽命和減小噪音，且同時(shí)可使串激電 機(jī)在直流供電的情況下進(jìn)行高速運(yùn)行，從而能夠在串激電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)有效提高串激電機(jī) 的效率、提高串激電機(jī)的啟動(dòng)性能以及降低電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升，并且通過整流穩(wěn) 壓電路對(duì)正半波交流電和負(fù)半波交流電進(jìn)行整流穩(wěn)壓處理以輸出直流電，從而能夠進(jìn)一步 減小串激電機(jī)的靜態(tài)磁場(chǎng)鐵耗，且有利于延長電刷壽命和減小噪音。
[0022] 基于上述兩種串激電機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)串激電機(jī)所實(shí)現(xiàn)的控制作用，本發(fā)明的還提供 了一種包括上述任意一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)的串激電機(jī)，串激電機(jī)控制系統(tǒng)可設(shè)置于串激 電機(jī)的前端蓋或后端蓋上。
[0023] 由于串激電機(jī)可應(yīng)用于洗衣機(jī)中，所以本發(fā)明還提供了一種洗衣機(jī)，其包括上位 機(jī)以及上述的串激電機(jī)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024] 圖1是【背景技術(shù)】所涉及的第一種串激電機(jī)控制方案的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖2是【背景技術(shù)】所涉及的第二種串激電機(jī)控制方案的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖3是【背景技術(shù)】所涉及的第三種串激電機(jī)控制方案的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖4是【背景技術(shù)】所涉及的第四種串激電機(jī)控制方案的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例所涉及的串激電機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的串激電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0030] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例所涉及的串激電機(jī)的側(cè)視圖；
[0031 ]圖8是圖6所示的串激電機(jī)控制系統(tǒng)的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖9是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的串激電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0033] 圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的串激電機(jī)控制系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)圖；
[0034] 圖11是圖9所示的串激電機(jī)控制系統(tǒng)的示例電路結(jié)構(gòu)圖；
[0035] 圖12是圖10所示的串激電機(jī)控制系統(tǒng)的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0037] 本發(fā)明實(shí)施例以串激電機(jī)在洗衣機(jī)中的應(yīng)用為例，對(duì)串激電機(jī)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行 詳細(xì)說明，洗衣機(jī)包括上位機(jī)和串激電機(jī)，串激電機(jī)包括串激電機(jī)控制系統(tǒng)，且串激電機(jī)控 制系統(tǒng)設(shè)置于串激電機(jī)（如圖5所示）的前端蓋或后端蓋上，上位機(jī)通過對(duì)串激電機(jī)控制 系統(tǒng)進(jìn)行控制，以對(duì)串激電機(jī)實(shí)現(xiàn)高低速運(yùn)行狀態(tài)切換和轉(zhuǎn)向切換。
[0038] 以下解決具體實(shí)施例對(duì)上述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明：
[0039] 實(shí)施例一:
[0040]圖6示出了本發(fā)明第一實(shí)施例提供的串激電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于說明， 僅示出了與本發(fā)明第一實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：
[0041] 串激電機(jī)控制系統(tǒng)100與上位機(jī)200連接，且包括交流電輸出電路101、直流電輸 出電路102、轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103及轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104,在上位機(jī)200的控制下，交流電輸出電 路101根據(jù)串激電機(jī)300的轉(zhuǎn)速輸出相應(yīng)的正半波交流電，并同時(shí)輸出負(fù)半波交流電，直流 電輸出電路102對(duì)該正半波交流電和負(fù)半波交流電進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換處理后輸出直流電，轉(zhuǎn) 速切換開關(guān)103在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)根據(jù)上位機(jī)200的控制對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行高低速 切換控制，轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104在上位機(jī)200的控制下對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行轉(zhuǎn)向切換控制。
[0042] 串激電機(jī)控制系統(tǒng)100還包括第一供電切換開關(guān)105和第二供電切換開關(guān)106 ; 第一供電切換開關(guān)105和第二供電切換開關(guān)106均與上位機(jī)200連接，第一供電切換開關(guān) 105的輸入端和第二供電切換開關(guān)106的輸出端分別連接直流電輸出電路102的輸出端和 接地端，第一供電切換開關(guān)105的第一輸出端與第二供電切換開關(guān)106的第一輸入端共接 于轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103,第一供電切換開關(guān)105的第二輸出端與第二供電切換開關(guān)106的第二 輸入端共接于轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104。交流電輸出電路101的正輸出端和負(fù)輸出端分別連接直 流電輸出電路102的正輸入端和負(fù)輸入端，交流電輸出電路101還連接串激電機(jī)300的第 一測(cè)速線31和第二測(cè)速線32,轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103和轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104均連接上位機(jī)200， 且轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103還連接串激電機(jī)300的第一定子線301和第三定子線303,轉(zhuǎn)向切換開 關(guān)104還連接串激電機(jī)300的第一電刷線310、第二電刷線320及第二定子線302。串激電 機(jī)300中的左電刷和右電刷如圖7所示，左電刷連接第一電刷線310,右電刷連接第二電刷 線 320〇
[0043] 在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，上位機(jī)200控制第一供電切換開關(guān)105交替地 向轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103或轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104輸出直流電，S卩：在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期 中，如果上位機(jī)200在第一電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)控制第一供電切換開關(guān)105向轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103 輸出直流電，則在第二電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)，上位機(jī)200控制第一供電切換開關(guān)105向轉(zhuǎn)向切換 開關(guān)104輸出直流電；或者，在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，如果上位機(jī)200在第一電機(jī) 運(yùn)行周期內(nèi)控制第一供電切換開關(guān)105向轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104輸出直流電，則在第二電機(jī)運(yùn) 行周期內(nèi)，上位機(jī)200控制第一供電切換開關(guān)105向轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103輸出直流電。
[0044] 當(dāng)?shù)谝还╇娗袚Q開關(guān)105在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將直流電輸出電路102所輸出的 直流電輸出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103時(shí)，第二供電切換開關(guān)106將轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104連通至直 流電輸出電路102的接地端；當(dāng)?shù)谝还╇娗袚Q開關(guān)105在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將直流電輸 出電路102所輸出的直流電輸出至轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104時(shí)，第二供電切換開關(guān)106將轉(zhuǎn)速切 換開關(guān)103連通至直流電輸出電路102的接地端。
[0045] 因此，在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，由上位機(jī)200控制第一供電切換開關(guān)105 將直流電輸出電路102所輸出的直流電交替地輸出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103或轉(zhuǎn)向切換開關(guān) 104,便可在不同的電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)使串激電機(jī)300中的左右電刷交替作為負(fù)極，以避免磨 損偏向一直作為負(fù)極的電刷，克服了電刷偏磨損的問題，有利于延長電刷壽命和減小噪音， 且同時(shí)可使串激電機(jī)300在直流供電的情況下進(jìn)行高速運(yùn)行，從而能夠在串激電機(jī)300高 速運(yùn)彳丁時(shí)有效提尚串激電機(jī)300的效率、提尚串激電機(jī)300的啟動(dòng)性能以及降低電機(jī)定子、 轉(zhuǎn)子及電刷的溫升。
[0046] 具體的，圖8示出了上述串激電機(jī)控制系統(tǒng)的示例電路結(jié)構(gòu)，詳述如下：
[0047] 交流電輸出電路101包括交流電源AC、第一繼電器K1、晶閘管SCR、第一壓敏電阻 TVR1、主控芯片1011及電機(jī)測(cè)速電路1012 ;
[0048] 交流電源AC的正輸出端連接第一繼電器K1的動(dòng)觸點(diǎn)，第一繼電器K1的常開觸點(diǎn) 連接晶閘管SCR的集電極和第一壓敏電阻TVR1的第一端，晶閘管SCR的發(fā)射極和交流電源 AC的負(fù)輸出端分別作為交流電輸出電路101的正輸出端和負(fù)輸出端，主控芯片1011連接晶 閘管SCR的基極和電機(jī)測(cè)速電路1012,電機(jī)測(cè)速電路1012還連接串激電機(jī)300的第一測(cè)速 線31和第二測(cè)速線32。
[0049] 第一繼電器K1在上位機(jī)200的控制下閉合并從交流電源AC引入交流電的正半波 至晶閘管SCR，電機(jī)測(cè)速電路1012對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測(cè)并反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)至主 控芯片1011，主控芯片1011根據(jù)該電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出具有相應(yīng)占空比的斬波處理信號(hào)以 控制晶閘管SCR對(duì)交流電的正半波進(jìn)行斬波處理。其中，晶閘管SCR還可以替換為任意一 種具備開關(guān)特性的半導(dǎo)體器件。
[0050] 直流電輸出電路102包括：
[0051] 電感L、電容C、電阻R、整流橋BD以及第二壓敏電阻TVR2 ;
[0052] 電感L的第一端為直流電輸出電路102的正輸入端，電感L的第二端與整流橋BD 的正輸入端1共接于電容C的第一端，電容C的第二端連接電阻R的第一端，電阻R的第二 端與整流橋BD的負(fù)輸入端2的共接點(diǎn)為直流電輸出電路102的負(fù)輸入端，整流橋BD的輸 出端3與第二壓敏電阻TVR2的第一端的共接點(diǎn)為直流電輸出電路102的輸出端，整流橋BD 的地端4與第二壓敏電阻TVR2的第二端的共接點(diǎn)為直流電輸出電路102的接地端。其中， 電感L與電容C構(gòu)成LC濾波電路對(duì)交流電的正半波進(jìn)行濾波處理，整流橋BD對(duì)交流電進(jìn) 行整流處理后輸出直流電。
[0053] 轉(zhuǎn)速切換開關(guān)103具體為第二繼電器K2,第二繼電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)3連接第一供電 切換開關(guān)105的第一輸出端和第二供電切換開關(guān)106的第一輸出端，第二繼電器K2的第一 靜觸點(diǎn)1和第二靜觸點(diǎn)2分別連接串激電機(jī)300的第一定子線301和第三定子線303。其 中，第二繼電器K2在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)根據(jù)上位機(jī)200的控制對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行高低 速切換控制，當(dāng)?shù)诙^電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)3與第一靜觸點(diǎn)1連通時(shí)，串激電機(jī)300進(jìn)入低速 運(yùn)行狀態(tài)，而當(dāng)?shù)诙^電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)3與第二靜觸點(diǎn)2連通時(shí)，串激電機(jī)300進(jìn)入高速 運(yùn)行狀態(tài)。
[0054] 轉(zhuǎn)向切換開關(guān)104包括第三繼電器K3和第四繼電器K4,第三繼電器K3及第四繼 電器K4均與上位機(jī)200連接，第三繼電器K3的動(dòng)觸點(diǎn)3連接第一供電切換開關(guān)105的第 二輸出端和第二供電切換開關(guān)106的第二輸出端，第三繼電器K3的第一靜觸點(diǎn)1與第四繼 電器K4的第一靜觸點(diǎn)1共接于串激電機(jī)300的第一電刷線310,第三繼電器K3的第二靜觸 點(diǎn)2與第四繼電器K4的第二靜觸點(diǎn)2共接于串激電機(jī)300的第二電刷線320,第四繼電器 K4的動(dòng)觸點(diǎn)3連接串激電機(jī)300的第二定子線302。
[0055] 其中，第三繼電器K3與第四繼電器K4在上位機(jī)200的控制下對(duì)串激電機(jī)300進(jìn) 行轉(zhuǎn)向切換控制，當(dāng)?shù)谌^電器K3的動(dòng)觸點(diǎn)3通過其第一靜觸點(diǎn)1連接串激電機(jī)300的第 一電刷線310,且第四繼電器K4的動(dòng)觸點(diǎn)3通過其第二靜觸點(diǎn)2連接串激電機(jī)300的第二 電刷線320時(shí)，串激電機(jī)300為正向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谌^電器K3的動(dòng)觸點(diǎn)3通過其第二靜觸點(diǎn) 2連接串激電機(jī)300的第二電刷線320,且第四繼電器K4的動(dòng)觸點(diǎn)3通過其第一靜觸點(diǎn)1 連接串激電機(jī)300的第一電刷線310時(shí)，串激電機(jī)300為反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0056] 第一供電切換開關(guān)105具體為第五繼電器K5,第五繼電器K5的動(dòng)觸點(diǎn)1、第一靜 觸點(diǎn)2及第二靜觸點(diǎn)3分別為第一供電切換開關(guān)105的輸入端、第一輸出端及第二輸出端。
[0057] 第二供電切換開關(guān)106具體為第六繼電器K6,第六繼電器K6的第一靜觸點(diǎn)1、第 二靜觸點(diǎn)2及動(dòng)觸點(diǎn)3分別為第二供電切換開關(guān)106的第一輸入端、第一輸入端及輸出端。
[0058] 例如，在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，如果上位機(jī)200在第一電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi) 控制控制第五繼電器K5的動(dòng)觸點(diǎn)1與第一靜觸點(diǎn)2連通，且同時(shí)控制第六繼電器K6的動(dòng)觸 點(diǎn)3與第二靜觸點(diǎn)2連通，以使直流電輸出至第二繼電器K2,第二繼電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)3與 第二靜觸點(diǎn)2連通可使串激電機(jī)300在直流供電下實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，若此時(shí)串激電機(jī)300在 第三繼電器K3和第四繼電器K4的控制下為正向轉(zhuǎn)動(dòng)，則串激電機(jī)300中與第一電刷線310 相連的右電刷為正極，與第二電刷線320相連的左電刷則為負(fù)極；在第二電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)， 上位機(jī)200控制第五繼電器K5的動(dòng)觸點(diǎn)1與第二靜觸點(diǎn)3連通，且同時(shí)控制第六繼電器K6 的動(dòng)觸點(diǎn)3與第一靜觸點(diǎn)1連通，以使直流電輸出至第三繼電器K3,第二繼電器K2的動(dòng)觸 點(diǎn)3與第二靜觸點(diǎn)2連通可使串激電機(jī)300在直流供電下實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，若此時(shí)串激電機(jī) 300在第三繼電器K3和第四繼電器K4的控制下為正向轉(zhuǎn)動(dòng)，則串激電機(jī)300中與第二電刷 線320相連的左電刷為正極，與第一電刷線310相連的右電刷則為負(fù)極。由此可知，串激電 機(jī)300的左右電刷在兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)交替作為負(fù)極，從而在串激電機(jī)300高速 運(yùn)行時(shí)避免了電刷偏磨損，且有助于延長電刷壽命和減小噪音。
[0059] 本實(shí)施例中所提及的電機(jī)運(yùn)行周期，具體可以是具有串激電機(jī)300的洗衣機(jī)執(zhí)行 一次洗滌程序所需要的周期時(shí)間，串激電機(jī)300該周期時(shí)間內(nèi)以直流供電方式進(jìn)行高速或 低速運(yùn)行。
[0060] 對(duì)于上述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，電機(jī)測(cè)速電路103為常用的對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè) 的電路，主控芯片104具體可以是常用的包含微處理單元和驅(qū)動(dòng)電路的集成電路芯片，微 處理單元根據(jù)電機(jī)測(cè)速電路103所反饋的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電 路根據(jù)該控制信號(hào)輸出相應(yīng)的斬波處理信號(hào)控制上述晶閘管SCR的開關(guān)占空比，從而使晶 閘管SCR相應(yīng)地對(duì)交流電的正半波進(jìn)行斬波處理，電感L與電容C構(gòu)成LC濾波電路對(duì)上述 經(jīng)過斬波處理的正半波交流電進(jìn)行濾波處理，然后由整流橋BD對(duì)經(jīng)過濾波處理的正半波 交流電和交流電源AC輸出的負(fù)半波交流電進(jìn)行整流處理后輸出直流電至第五繼電器K5， 通過第五繼電器K5和第六繼電器K6在上位機(jī)200的控制下使串激電機(jī)300中的左右電刷 交替作為負(fù)極，可使串激電機(jī)300在直流供電進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)避免電刷偏磨損，并在串激 電機(jī)300尚速運(yùn)彳丁時(shí)有效提尚串激電機(jī)300的效率、提尚串激電機(jī)300的啟動(dòng)性能以及降 低電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升。
[0061] 實(shí)施例二:
[0062] 圖9示出了本發(fā)明第二實(shí)施例提供的串激電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于說明， 僅示出了與本發(fā)明第二實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：
[0063] 串激電機(jī)控制系統(tǒng)100與上位機(jī)200連接，且包括電源開關(guān)101、電機(jī)測(cè)速電路 102、主控芯片103、轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104及轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105 ;電源開關(guān)101在上位機(jī)200的 控制下閉合并從交流電源AC引入正半波交流電，電機(jī)測(cè)速電路102對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行轉(zhuǎn) 速檢測(cè)并反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)至主控芯片103,轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104在在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi) 根據(jù)上位機(jī)200的控制對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行高低速切換控制，轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105在上位機(jī) 200的控制下對(duì)串激電機(jī)300進(jìn)行轉(zhuǎn)向切換控制。
[0064] 串激電機(jī)控制系統(tǒng)100還包括：濾波電路106、整流穩(wěn)壓電路107、電流采樣電路 108、功率開關(guān)器件109、第一供電切換開關(guān)110及第二供電切換開關(guān)111。
[0065] 濾波電路106連接于電源開關(guān)101的輸出端與交流電源AC的負(fù)輸出端之間，整流 穩(wěn)壓電路107的正輸入端連接電源開關(guān)101的輸出端，整流穩(wěn)壓電路107的負(fù)輸入端連接 交流電源AC的負(fù)輸出端，整流穩(wěn)壓電路107的輸出端連接第一供電切換開關(guān)110的輸入 端，電流采樣電路108的電流輸出端和采樣信號(hào)輸出端分別連接整流穩(wěn)壓電路107的接地 端和主控芯片103,電流采樣電路108的電流輸入端連接功率開關(guān)器件109的輸出端，功率 開關(guān)器件109的輸入端連接第二供電切換開關(guān)110的輸出端，功率開關(guān)器件109的受控端 連接主控芯片103,第一供電切換開關(guān)110的第一輸出端與第二供電切換開關(guān)111的第一輸 入端共接于轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104,第一供電切換開關(guān)110的第二輸出端與第二供電切換開關(guān) 111的第二輸入端共接于轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105 ;電源開關(guān)101的輸入端連接交流電源AC的正 輸出端，電機(jī)測(cè)速電路102連接串激電機(jī)300的第一測(cè)速線31和第二測(cè)速線32,并且電機(jī) 測(cè)速電路102還與主控芯片103連接，轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104和轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105均連接上位 機(jī)200,且轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104還連接串激電機(jī)300的第一定子線301和第三定子線303,轉(zhuǎn)向 切換開關(guān)105還連接串激電機(jī)300的第一電刷線310、第二電刷線320及第二定子線302。 串激電機(jī)300中的左電刷和右電刷如圖7所示，左電刷連接第一電刷線310,右電刷連接第 二電刷線320。
[0066] 濾波電路106對(duì)上述的正半波交流電進(jìn)行濾波處理后輸出至整流穩(wěn)壓電路107， 整流穩(wěn)壓電路107對(duì)經(jīng)過濾波處理的正半波交流電和交流電源AC輸出的負(fù)半波交流電進(jìn) 行整流穩(wěn)壓處理后輸出直流電至第一供電切換開關(guān)110,電流采樣電路108對(duì)整流穩(wěn)壓電 路107的回路電流（即是從第二供電切換開關(guān)112回流至整流穩(wěn)壓電路107的接地端的電 流）進(jìn)行檢測(cè)并反饋電流采樣信號(hào)至主控芯片103,主控芯片103根據(jù)上述的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào) 和電流采樣信號(hào)輸出斬波處理信號(hào)，功率開關(guān)器件109根據(jù)該斬波處理信號(hào)對(duì)第二供電切 換開關(guān)111所輸出的回路直流電進(jìn)行斬波處理后反饋回整流穩(wěn)壓電路107。
[0067] 由于從整流穩(wěn)壓電路107輸出直流電經(jīng)過第一供電切換開關(guān)111、轉(zhuǎn)速切換開關(guān) 104、串激電機(jī)300、轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105及第二供電切換開關(guān)112再返回整流穩(wěn)壓電路107的 接地端形成了一個(gè)回路，或者整流穩(wěn)壓電路107輸出直流電經(jīng)過第一供電切換開關(guān)111、轉(zhuǎn) 向切換開關(guān)105、串激電機(jī)300、轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104及第二供電切換開關(guān)112再返回整流穩(wěn) 壓電路107的接地端形成了一個(gè)回路，所以此處所說的第二供電切換開關(guān)111所輸出的回 路直流電實(shí)際上是與整流穩(wěn)壓電路107輸出的上述直流電相同的，功率開關(guān)器件109對(duì)回 路直流電進(jìn)行斬波處理實(shí)際上也就是對(duì)整流穩(wěn)壓電路107輸出的直流電進(jìn)行斬波處理以 對(duì)直流電實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)制。
[0068] 在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，上位機(jī)200控制第一供電切換開關(guān)110交替地 向轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104或轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105輸出直流電，S卩：在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期 中，如果上位機(jī)200在第一電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)控制第一供電切換開關(guān)110向轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104 輸出直流電，則在第二電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)，上位機(jī)200控制第一供電切換開關(guān)110向轉(zhuǎn)向切換 開關(guān)105輸出直流電；或者，在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，如果上位機(jī)200在第一電機(jī) 運(yùn)行周期內(nèi)控制第一供電切換開關(guān)110向轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105輸出直流電，則在第二電機(jī)運(yùn) 行周期內(nèi)，上位機(jī)200控制第一供電切換開關(guān)110向轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104輸出直流電。
[0069] 當(dāng)?shù)谝还╇娗袚Q開關(guān)110在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將整流穩(wěn)壓電路107所輸出的直 流電輸出至轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104時(shí)，第二供電切換開關(guān)111將轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105連通至功率 開關(guān)器件109的輸入端；當(dāng)?shù)谝还╇娗袚Q開關(guān)110在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將整流穩(wěn)壓電路 107所輸出的直流電輸出至轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105時(shí)，第二供電切換開關(guān)111將轉(zhuǎn)速切換開關(guān) 104連通至功率開關(guān)器件109的輸入端。
[0070] 對(duì)于上述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)100,在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，由上位機(jī) 200控制第一供電切換開關(guān)110將整流穩(wěn)壓電路107所輸出的直流電交替地輸出至轉(zhuǎn)速切 換開關(guān)104或轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105，便可在不同的電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)使串激電機(jī)300中的左右電 刷交替作為負(fù)極，以避免磨損偏向一直作為負(fù)極的電刷，克服了電刷偏磨損的問題，有利于 延長電刷壽命和減小噪音，且同時(shí)可使串激電機(jī)300在直流供電的情況下進(jìn)行高速運(yùn)行， 從而能夠在串激電機(jī)300尚速運(yùn)彳丁時(shí)有效提尚串激電機(jī)的效率、提尚串激電機(jī)的啟動(dòng)性能 以及降低電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升，并且通過整流穩(wěn)壓電路107對(duì)正半波交流電和負(fù) 半波交流電進(jìn)行整流穩(wěn)壓處理以輸出直流電，從而能夠進(jìn)一步減小串激電機(jī)的靜態(tài)磁場(chǎng)鐵 耗，且有利于延長電刷壽命和減小噪音。
[0071] 另外，當(dāng)串激電機(jī)300在低速運(yùn)行的過程中斷電時(shí)，為了將串激電機(jī)300中的繞 組所殘留的電流進(jìn)行釋放，串激電機(jī)控制系統(tǒng)100還可包括二極管D，如圖10所示，二極管 D的陽極和陰極分別連接第二供電切換開關(guān)111的輸出端和第一供電切換開關(guān)110的輸入 端。由于二極管D的存在，串激電機(jī)300中的繞組所殘留的電流可依次通過轉(zhuǎn)向切換開關(guān) 105、第二供電切換開關(guān)111、二極管D及第一供電切換開關(guān)110所形成的電流釋放環(huán)路進(jìn)行 釋放。
[0072] 具體的，圖11 (對(duì)應(yīng)圖9)和圖12 (對(duì)應(yīng)圖10)示出了上述串激電機(jī)控制系統(tǒng)的示 例電路結(jié)構(gòu)，詳述如下：
[0073] 電源開關(guān)101具體為第一繼電器K1，第一繼電器K1連接上位機(jī)200,且第一繼電 器K1的動(dòng)觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)分別為電源開關(guān)101的輸入端和輸出端。其中，第一繼電器K1 在上位機(jī)200的控制下閉合并從交流電源AC引入交流電的正半波。
[0074] 電機(jī)測(cè)速電路102為常用的對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)的電路；主控芯片103具體可以 是常用的包含微處理單元和驅(qū)動(dòng)電路的集成電路芯片。其中，電機(jī)測(cè)速電路102對(duì)串激電 機(jī)300進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測(cè)并反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)至主控芯片103。
[0075] 轉(zhuǎn)速切換開關(guān)104具體為第二繼電器K2,第二繼電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)3連接第一供電 切換開關(guān)106的輸出端，第二繼電器K2的第一靜觸點(diǎn)1和第二靜觸點(diǎn)2分別連接串激電機(jī) 300的第一定子線301和第三定子線303。其中，第二繼電器K2根據(jù)上位機(jī)200的控制對(duì) 串激電機(jī)300進(jìn)行高低速切換控制，當(dāng)?shù)诙^電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)3與第一靜觸點(diǎn)1連通時(shí)， 串激電機(jī)300進(jìn)入低速運(yùn)行狀態(tài)，而當(dāng)?shù)诙^電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)3與第二靜觸點(diǎn)2連通時(shí)， 串激電機(jī)300進(jìn)入尚速運(yùn)彳丁狀態(tài)。
[0076] 轉(zhuǎn)向切換開關(guān)105包括第三繼電器K3和第四繼電器K4,第三繼電器K3及第四繼 電器K4均與上位機(jī)200連接，第三繼電器K3的動(dòng)觸點(diǎn)連接第二供電切換開關(guān)107的輸出 端，第三繼電器K3的第一靜觸點(diǎn)1與第四繼電器K4的第一靜觸點(diǎn)1共接于串激電機(jī)300 的第一電刷線310,第三繼電器K3的第二靜觸點(diǎn)2與第四繼電器K4的第二靜觸點(diǎn)2共接于 串激電機(jī)300的第二電刷線320,第四繼電器K4的動(dòng)觸點(diǎn)3連接串激電機(jī)300的第二定子 線 302。
[0077] 其中，第三繼電器K3與第四繼電器K4在上位機(jī)200的控制下對(duì)串激電機(jī)300進(jìn) 行轉(zhuǎn)向切換控制，當(dāng)?shù)谌^電器K3的動(dòng)觸點(diǎn)3通過其第一靜觸點(diǎn)1連接串激電機(jī)300的第 一電刷線310,且第四繼電器K4的動(dòng)觸點(diǎn)3通過其第二靜觸點(diǎn)2連接串激電機(jī)300的第二 電刷線320時(shí)，串激電機(jī)300為正向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谌^電器K3的動(dòng)觸點(diǎn)3通過其第二靜觸點(diǎn) 2連接串激電機(jī)300的第二電刷線320,且第四繼電器K4的動(dòng)觸點(diǎn)3通過其第一靜觸點(diǎn)1 連接串激電機(jī)300的第一電刷線310時(shí)，串激電機(jī)300為反向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0078] 濾波電路106包括第一電容C1和第一電阻R1，第一電容C1的第一端連接電源開 關(guān)101的輸出端（即第一繼電器K1的常開觸點(diǎn)），第一電容C1的第二端連接第一電阻R1 的第一端，第一電阻R1的第二端連接交流電源AC的負(fù)輸出端。
[0079] 整流穩(wěn)壓電路107包括：
[0080] 整流橋BD、壓敏電阻TVR及電解電容C ;
[0081] 整流橋BD的正輸入端1和負(fù)輸入端2分別為整流穩(wěn)壓電路107的正輸入端和負(fù) 輸入端，整流橋BD的輸出端3與壓敏電阻TVR的第一端及電解電容C的第一端共接所形成 的共接點(diǎn)為整流穩(wěn)壓電路104的輸出端，整流橋BD的地端4與壓敏電阻TVR的第二端及電 解電容C的第二端共接所形成的共接點(diǎn)為整流穩(wěn)壓電路107的接地端。其中，整流橋BD用 于對(duì)經(jīng)過濾波電路106濾波處理后的正半波交流電和交流電源AC所輸出的負(fù)半波交流電 進(jìn)行整流處理后輸出直流電，且該直流電通過電解電容C進(jìn)行穩(wěn)壓處理后輸出至第五繼電 器K5。
[0082] 電流采樣電路108包括：
[0083] 采樣電阻Rs、第二電阻R2、第二電容C2、第三電阻R3、第四電阻R4、運(yùn)算放大器U、 第五電阻R5以及第三電容C3 ;
[0084] 采樣電阻Rs的第一端和第二端分別為電流采樣電路110的電流輸入端和電流輸 出端，第二電阻R2的第一端連接采樣電阻Rs的第一端，第二電阻R2的第二端與第二電容 C2的第一端共接于第三電阻R3的第一端，第二電容C2的第二端接地，第三電阻R3的第二 端連接運(yùn)算放大器U的同相輸入端，第四電阻R4的第一端接地，第四電阻R4的第二端與第 五電阻R5的第一端共接于運(yùn)算放大器U的反相輸入端，第五電阻R5的第二端與運(yùn)算放大 器U的輸出端的共接點(diǎn)為電流采樣電路110的采樣信號(hào)輸出端，運(yùn)算放大器U的正電源端 與第三電容C3的第一端共接于直流電源VCC，運(yùn)算放大器U的負(fù)電源端和第三電容C3的第 二端均接地。
[0085] 功率開關(guān)器件109具體可以是MOS場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）或者其他具備開關(guān)特性的半導(dǎo)體器件。如圖11和圖12 所示，功率開關(guān)器件109為M0S場(chǎng)效應(yīng)管，M0S場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、源極以及柵極分別為功率 開關(guān)器件109的輸入端、輸出端及受控端。當(dāng)功率開關(guān)器件109為IGBT(圖中未示出）時(shí)， IGBT的漏極、源極以及柵極分別為功率開關(guān)器件109的輸入端、輸出端及受控端。
[0086] 第一供電切換開關(guān)110具體為第五繼電器K5,第五繼電器K5的動(dòng)觸點(diǎn)1、第一靜 觸點(diǎn)2及第二靜觸點(diǎn)3分別為第一供電切換開關(guān)110的輸入端、第一輸出端及第二輸出端。
[0087] 第二供電切換開關(guān)111具體為第六繼電器K6,第六繼電器K6的第一靜觸點(diǎn)1、第 二靜觸點(diǎn)2及動(dòng)觸點(diǎn)3分別為第二供電切換開關(guān)111的第一輸入端、第二輸入端及輸出端。
[0088] 例如，在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，如果上位機(jī)200在第一電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi) 控制控制第五繼電器K5的動(dòng)觸點(diǎn)1與第一靜觸點(diǎn)2連通，且同時(shí)控制第六繼電器K6的動(dòng)觸 點(diǎn)3與第二靜觸點(diǎn)2連通，以使直流電輸出至第二繼電器K2,第二繼電器K2的動(dòng)觸點(diǎn)3與 第二靜觸點(diǎn)2連通可使串激電機(jī)300在直流供電下實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，若此時(shí)串激電機(jī)300在 第三繼電器K3和第四繼電器K4的控制下為正向轉(zhuǎn)動(dòng)，則串激電機(jī)300中與第一電刷線310 相連的右電刷為正極，與第二電刷線320相連的左電刷則為負(fù)極；在第二電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)， 上位機(jī)200控制第五繼電器K5的動(dòng)觸點(diǎn)1與第二靜觸點(diǎn)3連通，且同時(shí)控制第六繼電器K6 的動(dòng)觸點(diǎn)3與第一靜觸點(diǎn)1連通，以使直流電輸出至第三繼電器K3,第二繼電器K2的動(dòng)觸 點(diǎn)3與第二靜觸點(diǎn)2連通可使串激電機(jī)300在直流供電下實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行，若此時(shí)串激電機(jī) 300在第三繼電器K3和第四繼電器K4的控制下為正向轉(zhuǎn)動(dòng)，則串激電機(jī)300中與第二電刷 線320相連的左電刷為正極，與第一電刷線310相連的右電刷則為負(fù)極。由此可知，串激電 機(jī)300的左右電刷在兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)交替作為負(fù)極，從而在串激電機(jī)300高速 運(yùn)行時(shí)避免了電刷偏磨損，且有助于延長電刷壽命和減小噪音。
[0089] 本實(shí)施例中所提及的電機(jī)運(yùn)行周期，具體可以是具有串激電機(jī)300的洗衣機(jī)執(zhí)行 一次洗滌程序所需要的周期時(shí)間，串激電機(jī)300該周期時(shí)間內(nèi)以直流供電方式進(jìn)行高速或 低速運(yùn)行。
[0090] 對(duì)于上述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)100,其中由運(yùn)算放大器U對(duì)采樣電阻Rs上的電 壓進(jìn)行差分放大以得到相應(yīng)的電流采樣信號(hào)；主控芯片103以該電流采樣信號(hào)和電機(jī)測(cè)速 電路102所反饋的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)作為參考，并相應(yīng)地輸出斬波處理信號(hào)控制功率開關(guān)器件 109的開關(guān)占空比，從而使功率開關(guān)器件109能夠?qū)φ鞣€(wěn)壓電路107所輸出的直流電進(jìn)行 相應(yīng)的斬波處理以調(diào)整該直流電的電壓，并輸出至第五繼電器K5,從而可以減小串激電機(jī) 300低速運(yùn)行于直流供電下的靜態(tài)磁場(chǎng)鐵耗。因此，通過第五繼電器K5和第六繼電器K6在 上位機(jī)200的控制下使串激電機(jī)300中的左右電刷交替作為負(fù)極，可使串激電機(jī)300在直 流供電進(jìn)彳丁尚速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)避免電刷偏磨損，并在串激電機(jī)300尚速運(yùn)彳丁時(shí)有效提尚串激電機(jī) 300的效率、提高串激電機(jī)300的啟動(dòng)性能以及降低電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子及電刷的溫升。下表提 供了串激電機(jī)300分別在交流供電和直流供電下進(jìn)行高速（轉(zhuǎn)速為12000rpm)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電 磁轉(zhuǎn)矩和鐵耗：
[0091]
【權(quán)利要求】
1. 一種串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其與上位機(jī)連接，且包括交流電輸出電路、直流電輸出電 路、轉(zhuǎn)速切換開關(guān)及轉(zhuǎn)向切換開關(guān)，在所述上位機(jī)的控制下，所述交流電輸出電路根據(jù)串激 電機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出相應(yīng)的正半波交流電，并同時(shí)輸出負(fù)半波交流電，所述直流電輸出電路對(duì) 所述正半波交流電和所述負(fù)半波交流電進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換處理后輸出直流電，所述轉(zhuǎn)速切換 開關(guān)在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)根據(jù)所述上位機(jī)的控制對(duì)所述串激電機(jī)進(jìn)行高低速切換控制， 所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)在所述上位機(jī)的控制下對(duì)所述串激電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向切換控制；其特征在 于： 所述串激電機(jī)控制系統(tǒng)還包括第一供電切換開關(guān)和第二供電切換開關(guān)； 在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，所述上位機(jī)控制所述第一供電切換開關(guān)交替地向所 述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)或所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)輸出所述直流電；當(dāng)所述第一供電切換開關(guān)在一個(gè)電 機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將所述直流電輸出至所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)時(shí)，所述第二供電切換開關(guān)將所述轉(zhuǎn) 向切換開關(guān)連通至所述直流電輸出電路的接地端；當(dāng)所述第一供電切換開關(guān)在一個(gè)電機(jī)運(yùn) 行周期內(nèi)將所述直流電輸出至所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)時(shí)，所述第二供電切換開關(guān)將所述轉(zhuǎn)速切 換開關(guān)連通至所述直流電輸出電路的接地端。
2. 如權(quán)利要求1所示的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一供電切換開關(guān)為第 五繼電器，所述第五繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)、第一靜觸點(diǎn)及第二靜觸點(diǎn)分別為所述第一供電切換 開關(guān)的輸入端、第一輸出端及第二輸出端。
3. 如權(quán)利要求1所示的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二供電切換開關(guān)為第 六繼電器，所述第六繼電器的第一靜觸點(diǎn)、第二靜觸點(diǎn)及動(dòng)觸點(diǎn)分別為所述第二供電切換 開關(guān)的第一輸入端、第二輸入端及輸出端。
4. 一種串激電機(jī)，其具有前端蓋和后端蓋，其特征在于，所述串激電機(jī)還包括如權(quán)利要 求1至3任一項(xiàng)所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，所述串激電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)置于所述串激電機(jī)的 前端蓋或后端蓋上。
5. -種洗衣機(jī)，包括上位機(jī)，其特征在于，所述洗衣機(jī)還包括如權(quán)利要求4所述的串激 電機(jī)。
6. -種串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其與上位機(jī)連接，且包括電源開關(guān)、電機(jī)測(cè)速電路、主控巧 片、轉(zhuǎn)速切換開關(guān)及轉(zhuǎn)向切換開關(guān)，所述電源開關(guān)在所述上位機(jī)的控制下閉合并從交流電 源引入正半波交流電，所述電機(jī)測(cè)速電路對(duì)串激電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測(cè)并反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)至 所述主控巧片，所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)根據(jù)所述上位機(jī)的控制對(duì)所述串 激電機(jī)進(jìn)行高低速切換控制，所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)在所述上位機(jī)的控制下對(duì)所述串激電機(jī)進(jìn) 行轉(zhuǎn)向切換控制；其特征在于： 所述串激電機(jī)控制系統(tǒng)還包括：濾波電路、整流穩(wěn)壓電路、電流采樣電路、功率開關(guān)器 件、第一供電切換開關(guān)及第二供電切換開關(guān)； 所述濾波電路對(duì)所述正半波交流電進(jìn)行濾波處理后輸出至所述整流穩(wěn)壓電路，所述整 流穩(wěn)壓電路對(duì)經(jīng)過濾波處理的正半波交流電和所述交流電源輸出的負(fù)半波交流電進(jìn)行整 流穩(wěn)壓處理后輸出直流電至所述第一供電切換開關(guān)，所述電流采樣電路對(duì)所述整流穩(wěn)壓電 路的回路電流進(jìn)行檢測(cè)并反饋電流采樣信號(hào)至所述主控巧片，所述主控巧片根據(jù)所述電機(jī) 轉(zhuǎn)速信號(hào)和所述電流采樣信號(hào)輸出斬波處理信號(hào)，所述功率開關(guān)器件根據(jù)所述斬波處理信 號(hào)對(duì)所述第二供電切換開關(guān)所輸出的回路直流電進(jìn)行斬波處理后反饋回所述整流穩(wěn)壓電 路； 在每兩個(gè)相鄰的電機(jī)運(yùn)行周期中，所述上位機(jī)控制所述第一供電切換開關(guān)交替地向所 述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)或所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)輸出所述直流電；當(dāng)所述第一供電切換開關(guān)在一個(gè)電 機(jī)運(yùn)行周期內(nèi)將所述直流電輸出至所述轉(zhuǎn)速切換開關(guān)時(shí)，所述第二供電切換開關(guān)將所述轉(zhuǎn) 向切換開關(guān)連通至所述功率開關(guān)器件的輸入端；當(dāng)所述第一供電切換開關(guān)在一個(gè)電機(jī)運(yùn)行 周期內(nèi)將所述直流電輸出至所述轉(zhuǎn)向切換開關(guān)時(shí)，所述第二供電切換開關(guān)將所述轉(zhuǎn)速切換 開關(guān)連通至所述功率開關(guān)器件的輸入端。
7. 如權(quán)利要求6所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述串激電機(jī)控制系統(tǒng)還包 括二極管，所述二極管的陽極和陰極分別連接所述第二供電切換開關(guān)的輸出端和所述第一 供電切換開關(guān)的輸入端。
8. 如權(quán)利要求6所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一供電切換開關(guān)為第 五繼電器，所述第五繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)、第一靜觸點(diǎn)及第二靜觸點(diǎn)分別為所述第一供電切換 開關(guān)的輸入端、第一輸出端及第二輸出端。
9. 如權(quán)利要求6所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二供電切換開關(guān)為第 六繼電器，所述第六繼電器的第一靜觸點(diǎn)、第二靜觸點(diǎn)及動(dòng)觸點(diǎn)分別為所述第二供電切換 開關(guān)的第一輸入端、第二輸入端及輸出端。
10. 如權(quán)利要求6所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波電路包括第一電容 和第一電阻，所述第一電容的第一端連接所述電源開關(guān)的輸出端，所述第一電容的第二端 連接所述第一電阻的第一端，所述第一電阻的第二端連接所述交流電源的負(fù)輸出端。
11. 如權(quán)利要求6所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述整流穩(wěn)壓電路包括： 整流橋、壓敏電阻及電解電容； 所述整流橋的正輸入端和負(fù)輸入端分別為所述整流穩(wěn)壓電路的正輸入端和負(fù)輸入端， 所述整流橋的輸出端與所述壓敏電阻的第一端及所述電解電容的第一端共接所形成的共 接點(diǎn)為所述整流穩(wěn)壓電路的輸出端，所述整流橋的地端與所述壓敏電阻的第二端及所述電 解電容的第二端共接所形成的共接點(diǎn)為所述整流穩(wěn)壓電路的接地端。
12. 如權(quán)利要求6所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電流采樣電路包括： 采樣電阻、第二電阻、第二電容、第S電阻、第四電阻、運(yùn)算放大器、第五電阻W及第S 電容； 所述采樣電阻的第一端和第二端分別為所述電流采樣電路的電流輸入端和電流輸出 端，所述第二電阻的第一端連接所述采樣電阻的第一端，所述第二電阻的第二端與所述第 二電容的第一端共接于所述第=電阻的第一端，所述第二電容的第二端接地，所述第=電 阻的第二端連接所述運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述第四電阻的第一端接地，所述第四電 阻的第二端與所述第五電阻的第一端共接于所述運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述第五電阻 的第二端與所述運(yùn)算放大器的輸出端的共接點(diǎn)為所述電流采樣電路的采樣信號(hào)輸出端，所 述運(yùn)算放大器的正電源端與所述第=電容的第一端共接于直流電源，所述運(yùn)算放大器的負(fù) 電源端和所述第=電容的第二端均接地。
13. 如權(quán)利要求6所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功率開關(guān)器件為MOS場(chǎng) 效應(yīng)管，所述MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極、源極W及柵極分別為所述功率開關(guān)器件的輸入端、輸出 端及受控端。
14. 如權(quán)利要求6所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功率開關(guān)器件為IGBT 時(shí)，所述IGBT的漏極、源極W及柵極分別為所述功率開關(guān)器件的輸入端、輸出端及受控端。
15. -種串激電機(jī)，其具有前端蓋和后端蓋，其特征在于，所述串激電機(jī)還包括如權(quán)利 要求6至14任一項(xiàng)所述的串激電機(jī)控制系統(tǒng)，所述串激電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)置于所述串激電機(jī) 的前端蓋或后端蓋上。
16. -種洗衣機(jī)，包括上位機(jī)，其特征在于，所述洗衣機(jī)還包括如權(quán)利要求15所述的串 激電機(jī)。
【文檔編號(hào)】H02P23/00GK104467605SQ201410665012
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】薛波, 陳金濤 申請(qǐng)人:廣東威靈電機(jī)制造有限公司, 美的威靈電機(jī)技術(shù)（上海）有限公司