專利名稱：一種洗碗機(jī)的變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子智能控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種洗碗機(jī)的變頻器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的洗碗機(jī)的電機(jī)大多使用交流電機(jī)，該洗碗機(jī)的電機(jī)的轉(zhuǎn)速固定，不可變，且 能耗大，噪音和溫度波動(dòng)大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種洗碗機(jī) 的變頻器，可使洗碗機(jī)能耗小、噪音及溫度波動(dòng)小。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種洗碗機(jī)的變頻器，用 于控制永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，包括整流模塊、逆變模塊，還包括電流檢測模塊、電壓檢測模 塊、控制模塊和連接上位機(jī)的通訊接口，所述控制模塊包括轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元、速度 環(huán)PID調(diào)節(jié)單元、電流讀取單元、CLARK變換單元、PARK變換單元、電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元、反 PARK變換單元、空間矢量脈寬調(diào)制單元；其中，整流模塊的輸入端連接交流電源，整流模塊的輸出端連接逆變模塊的輸入 端，逆變模塊的控制端連接控制模塊，電壓檢測模塊的輸入端連接整流模塊的輸出端，電壓 檢測模塊的輸出端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元的第一輸入端，轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元 的第一輸出端連接速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元的反饋端，速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元的給定端連接通訊 接口，速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元的輸出端連接電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元的給定端，電流檢測模塊的輸 入端連接逆變模塊的輸出端，電流檢測模塊的輸出端連接電流讀取單元的輸入端，電流讀 取單元的輸出端連接的CLARK變換單元的輸入端，CLARK變換單元的第一輸出端連接轉(zhuǎn)子 速度和位置確定單元的第二輸入端，CLARK變換單元的第二輸出端連接PARK變換單元的第 一輸入端，PARK變換單元的第二輸入端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元的第二輸出端，PARK 變換單元的輸出端連接電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元的反饋端，電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元的輸出端連接 反PARK變換單元的第一輸入端，反PARK變換單元的第二輸入端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定 單元的第三輸出端，反PARK變換單元的第一輸出端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元的第三 輸入端，反PARK變換單元的第二輸出端連接空間矢量脈寬調(diào)制單元的輸入端，空間矢量脈 寬調(diào)制單元的輸出端連接逆變模塊的控制端。在本實(shí)用新型所述的洗碗機(jī)的變頻器中，所述電流檢測模塊為單電阻電流檢測模 塊。在本實(shí)用新型所述的洗碗機(jī)的變頻器中，轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元為滑模觀測模塊。在本實(shí)用新型所述的洗碗機(jī)的變頻器中，還包括為控制模塊供電的開關(guān)電源。實(shí)施本實(shí)用新型的洗碗機(jī)的變頻器，有效率高、能耗小、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低的優(yōu)點(diǎn)。[0010]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中

圖1是本實(shí)用新型洗衣機(jī)的變頻器實(shí)施例一的邏輯結(jié)構(gòu)具體實(shí)施方式
如圖1所示，在本實(shí)用新型的洗衣機(jī)的變頻器實(shí)施例一的邏輯結(jié)構(gòu)圖中，該洗衣 機(jī)的變頻器用于控制永磁同步電機(jī)(PMSM)的轉(zhuǎn)速，在該實(shí)施例中，變頻器包括整流模塊 100、逆變模塊200、連接上位機(jī)的通訊接口 300、電流檢測模塊400、電壓檢測模塊500和控 制模塊600，其中，控制模塊600包括轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元610、速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元 620、電流讀取單元630、CLARK變換單元640、PARK變換單元650、電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元660、 反PARK變換單元670和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)單元680。整流模塊100的輸入端連接 交流電源，整流模塊100的輸出端連接逆變模塊200的輸入端，逆變模塊200的控制端連接 控制模塊600，電壓檢測模塊500的輸入端連接整流模塊100的輸出端，電壓檢測模塊500 的輸出端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元610的第一輸入端，轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元610 的第一輸出端連接速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元620的反饋端，速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元620的給定端 連接通訊接口 300，速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元620的輸出端連接電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元660的給 定端，電流檢測模塊400的輸入端連接逆變模塊200的輸出端，電流檢測模塊400的輸出端 連接電流讀取單元630的輸入端，電流讀取單元630的輸出端連接CLARK變換單元640的 輸入端，CLARK變換單元640的第一輸出端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元610的第二輸入 端，CLARK變換單元640的第二輸出端連接PARK變換單元650的第一輸入端，PARK變換單 元650的第二輸入端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元610的第二輸出端，PARK變換單元650 的輸出端連接電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元660的反饋端，電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元660的輸出端連接 反PARK變換單元670的第一輸入端，反PARK變換單元670的第二輸入端連接轉(zhuǎn)子速度和 位置確定單元610的第三輸出端，反PARK變換單元670的第一輸出端連接轉(zhuǎn)子速度和位置 確定單元610的第三輸入端，反PARK變換單元670的第二輸出端連接空間矢量脈寬調(diào)制單 元680的輸入端，空間矢量脈寬調(diào)制單元680的輸出端連接逆變模塊200的控制端。下面說明該洗碗機(jī)變頻器的工作原理，首先交流電源輸出的交流電 (220VAC-240VAC)經(jīng)整流模塊100后變?yōu)橹绷麟?，逆變模塊200—般由六個(gè)分為上臂和下臂 的功率晶體管(IGBT)構(gòu)成，作為控制電機(jī)線圈的開關(guān)。該逆變模塊200根據(jù)控制模塊600 輸出的控制信號(hào)將直流電逆變成要求頻率的三相正弦電壓，并輸出至永磁同步電機(jī)，從而 讓電機(jī)按要求的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。電流檢測模塊400檢測永磁同步電機(jī)的三相電流，電壓檢測模 塊500檢測母線電壓，控制模塊600根據(jù)所檢測的三相電流和母線電壓，向逆變模塊200輸 出頻率控制信號(hào)。下面具體說明控制模塊600是如何實(shí)現(xiàn)以上功能的，首先，電流讀取單元 630讀取不同時(shí)刻所檢測的電流，并根據(jù)ia+ib+ic = 0得到三相電流ia、ib、ic，CLARK變換 單元640將所得到三相電流ia、ib、ic變換為兩相靜止正交坐標(biāo)系中的i α、i β，轉(zhuǎn)子速度 和位置確定單元610根據(jù)所檢測的母線電壓、CLARK變換所得到的兩相靜止正交坐標(biāo)系中 的i α、i β和反PARK變換單元670所計(jì)算的兩相靜止正交坐標(biāo)系中預(yù)設(shè)電壓ν α *、ν β *， 估算電機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置，即確定轉(zhuǎn)子的速度ωΓ和角度θ rel，PARK變換單元650根據(jù)所 確定的角度9rel，將兩相靜止正交坐標(biāo)系中的ia、轉(zhuǎn)換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的iqs、ids。速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元620接收上位機(jī)通過通訊接口 300所發(fā)出的設(shè)定速度ωΓ*和轉(zhuǎn) 子速度和位置確定單元610所輸出的反饋速度ωΓ，從而計(jì)算出兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的預(yù)設(shè) 電流iqs*、ids*，電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元660根據(jù)兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的預(yù)設(shè)電流iqs*、ids* 和PARK變換輸出的兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的iqs、ids，計(jì)算出兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的的預(yù)設(shè)電壓 vqs*、vds*，反PARK變換單元670根據(jù)所確定的角度θ rel，將所計(jì)算的兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中 的預(yù)設(shè)電壓vqs*、Vds*反PARK變換為兩相靜止正交坐標(biāo)系中預(yù)設(shè)電壓ν α *、ν β *，并輸出 至空間矢量脈寬調(diào)制單元680，空間矢量脈寬調(diào)制單元680將兩相靜止正交坐標(biāo)系中預(yù)設(shè) 電壓ν α *、ν β *變換為三相預(yù)設(shè)電壓va、vb、vc并輸出到逆變模塊200。
優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元610為滑模觀測器，滑模觀測器通過不斷獲取 估計(jì)值和測量值之間的偏差而不斷修正，使兩者的偏差逐漸消失，以實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角和速 度的估計(jì)。采用滑模觀測器，可省去位置傳感器，且精度較高，魯棒性較強(qiáng)。優(yōu)選地，電流檢測模塊400為單電阻電流檢測模塊，該單電阻連接在母線負(fù)端，對 母線電流進(jìn)行采樣，通過對特殊時(shí)刻的母線電流進(jìn)行采樣，然后解析出電機(jī)的三相定子電 流，這種單電阻母線電流采樣相比用三電阻或霍爾電流傳感器顯然要便宜，可以有效的節(jié) 省電路硬件成本。優(yōu)選地，本實(shí)用新型中的逆變器還包括開關(guān)電源，用于為控制模塊600供電。本實(shí)用新型采用FOC(磁場定向)控制，可方便實(shí)現(xiàn)磁場交直軸的解藕，從而通過 控制磁場的交軸分量實(shí)現(xiàn)力矩控制，通過控制直軸分量實(shí)現(xiàn)弱磁或強(qiáng)磁控制，弱磁控制可 提高轉(zhuǎn)速，強(qiáng)磁控制可提高力矩。以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域 的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)， 所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種洗碗機(jī)的變頻器，用于控制永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，包括整流模塊(100)、逆變模塊(200)，其特征在于，還包括電流檢測模塊(400)、電壓檢測模塊(500)、控制模塊(600)和連接上位機(jī)的通訊接口(300)，所述控制模塊(600)包括轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元(610)、速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元(620)、電流讀取單元(630)、CLARK變換單元(640)、PARK變換單元(650)、電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元(660)、反PARK變換單元(670)、空間矢量脈寬調(diào)制單元(680)；其中，整流模塊(100)的輸入端連接交流電源，整流模塊(100)的輸出端連接逆變模塊(200)的輸入端，逆變模塊(200)的控制端連接控制模塊(600)，電壓檢測模塊(500)的輸入端連接整流模塊(100)的輸出端，電壓檢測模塊(500)的輸出端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元(610)的第一輸入端，轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元(610)的第一輸出端連接速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元(620)的反饋端，速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元(620)的給定端連接通訊接口(300)，速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元(620)的輸出端連接電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元(660)的給定端，電流檢測模塊(400)的輸入端連接逆變模塊(200)的輸出端，電流檢測模塊(400)的輸出端連接電流讀取單元(630)的輸入端，電流讀取單元(630)的輸出端連接CLARK變換單元(640)的輸入端，CLARK變換單元(640)的第一輸出端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元(610)的第二輸入端，CLARK變換單元(640)的第二輸出端連接PARK變換單元(650)的第一輸入端，PARK變換單元(650)的第二輸入端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元(610)的第二輸出端，PARK變換單元(650)的輸出端連接電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元(660)的反饋端，電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元(660)的輸出端連接反PARK變換單元(670)的第一輸入端，反PARK變換單元(670)的第二輸入端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元(610)的第三輸出端，反PARK變換單元(670)的第一輸出端連接轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元(610)的第三輸入端，反PARK變換單元(670)的第二輸出端連接空間矢量脈寬調(diào)制單元(680)的輸入端，空間矢量脈寬調(diào)制單元的輸出端連接逆變模塊的控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗碗機(jī)的變頻器，其特征在于，所述電流檢測模塊為單電阻 電流檢測模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗碗機(jī)的變頻器，其特征在于，轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元為 滑模觀測器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的洗碗機(jī)的變頻器，其特征在于，還包括為控制模塊供電的開 關(guān)電源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種洗碗機(jī)的變頻器，用于控制永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，該洗碗機(jī)的變頻器包括整流模塊、逆變模塊，還包括電流檢測模塊、電壓檢測模塊、控制模塊和連接上位機(jī)的通訊接口，所述控制模塊包括轉(zhuǎn)子速度和位置確定單元、速度環(huán)PID調(diào)節(jié)單元、電流讀取單元、CLARK變換單元、PARK變換單元、電流環(huán)PID調(diào)節(jié)單元、反PARK變換單元、空間矢量脈寬調(diào)制單元。實(shí)施本實(shí)用新型的洗碗機(jī)的變頻器，有效率高、能耗小、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P6/08GK201726353SQ201020123640
公開日2011年1月26日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者郭西龍 申請人:深圳拓邦股份有限公司