CN103080406A

CN103080406A - 洗衣机

Info

Publication number: CN103080406A
Application number: CN2011800426530A
Authority: CN
Inventors: 郑汉守; 具滋仁; 裴纯哲
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2031-07-06
Also published as: WO2012005510A3; EP2591160A2; US20120006065A1; KR101747352B1; EP2591160A4; CN202072950U; EP2591160B1; CN103080406B; KR20120004271A; CN102263541A; CN102263541B; WO2012005510A2

Abstract

本文公开了一种洗衣机。该洗衣机包括：洗涤桶；电机，旋转该洗涤桶；以及驱动单元，使用脉冲宽度调制（PWM）方案来驱动该电机，在共用操作模式中混合三相PWM方案和两相PWM方案，并使用混合后的PWM方案来驱动该电机。因而，该洗衣机能够减少操作该洗衣机时控制电机的逆变器的温度升高。

Description

洗衣机

技术领域

本发明涉及一种洗衣机，并且尤其是涉及一种用以在操作洗衣机时减少控制电机的逆变器的温度升高的洗衣机。

背景技术

通常，在将洗涤剂、洗涤水和衣物放入洗衣机的滚筒中的情况下，洗衣机不仅使用经由电机的驱动功率而旋转的洗涤桶，而且还使用衣物的摩擦力来洗涤衣物，所以衣物在滚筒中洗涤时几乎不会受损和缠绕，从而提高了洗涤效果。

同时，响应于各种速度或各种周期而驱动洗衣机的电机的必要性也在快速增加，所以很多研发者和公司已对用于有效操作洗衣机的电机的各种方法进行了研究。

发明内容

技术问题

因此，有鉴于上述问题而构建了本发明，且本发明的目的在于提供一种在操作洗衣机时减少控制电机的逆变器的温度升高的洗衣机。

本发明的另一目的在于提供一种减少操作时的电机噪声的洗衣机。

技术方案

根据本发明的一个方案，能够通过提供一种洗衣机而实现上述和其他目的，该洗衣机包括：洗涤桶；电机，旋转该洗涤桶；以及驱动单元，使用脉冲宽度调制（PWM）方案来驱动该电机，在共用操作模式中混合三相PWM方案和两相PWM方案，并使用混合后的PWM方案来驱动该电机。

根据本发明的另一个方案，一种洗衣机包括：洗涤桶；电机，旋转该洗涤桶；以及逆变器，包括三对开关元件，每对开关元件均具有上臂开关元件和下臂开关元件，在所述三对开关元件中的两对的上臂或下臂开关元件被重复导通和关断的时段中的至少部分区段中，该逆变器用于混合第一区段和第二区段，并根据混合结果来驱动该电机，其中在该第一区段中，所述三对开关元件中剩下的一对开关元件中的一个开关元件持续导通而另一开关元件持续关断，而在该第二区段中，所述三对开关元件的上臂和下臂开关元件重复导通和关断。

技术效果

基于对本发明的实施例的上述描述，显然根据本发明的实施例的洗衣机通过使用3相PWM方案和2相PWM方案的组合来驱动旋转洗涤桶的电机，从而其能够减少控制电机的逆变器的温度升高。

具体而言，通过使用该2相PWM方案，根据本发明的实施例的洗衣机能够减少温度的升高。

同时，通过该3相PWM方案，根据本发明的实施例的洗衣机能够减少由施加至电机的AC信号中的纹波导致的噪声。

此外，根据该3相PWM方案，电机能够被准确地驱动，因而能够准确地检测衣物量和偏心（eccentricity）。

因而，能够有效地驱动上述洗衣机。

附图说明

根据下面结合附图所做的具体描述，本发明的上述和其他目的、特征和其他优点将变得更易于清楚理解，在附图中：

图1示出根据本发明的一个实施例的洗衣机；

图2是示出如图1所示的洗衣机的剖视图；

图3是示出如图1所示的洗衣机的方框图；

图4是示出如图3所示的驱动单元的电路图；

图5是示出如图4所示的逆变器控制器的方框图；

图6示出提供给如图4所示的逆变器的开关控制信号的示例；

图7示出提供给如图4所示的逆变器的开关控制信号的另一个示例；

图8是提供给如图4所示的电机的AC信号的示例；

图9是示出如图1所示的洗衣机的操作方法的流程图；

图10示出在如图9所示的洗涤周期中的电机旋转速度的示例；

图11示出在如图9所示的脱水周期中的电机旋转速度的示例；以及

图12示出根据本发明的另一个实施例的洗衣机。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的实施例进行描述。

术语“模块”和“单元”用以表明这里所使用的组件以帮助理解这些组件，因而不认为它们具有特定含义或作用。所以，术语“模块”和“单元”可以互换使用。

图1示出根据本发明的一个实施例的洗衣机。图2是示出根据本发明的一个实施例的如图1所示的洗衣机的剖视图。

参照图1和图2，虽然根据本发明的一个实施例的洗衣机100被设计为执行衣物的洗涤、漂洗和脱水周期，并且还可概念性地包括用于烘干湿衣物的烘干机，但是须注意，为了便于描述和更好地理解本发明，下文中的描述将仅仅关注于洗衣机。

洗衣机100包括：壳体110，限定其外观；控制面板115，其不仅包括接收来自用户的多种控制指令的多个操作按钮或按键，而且还包括用于显示关于洗衣机100的操作状态的信息等的显示器，以提供用户界面；以及门113，可旋转地耦接至壳体110以打开或关闭衣物进/出孔。

壳体110可包括：主体111，形成其中包括有洗衣机100的多个组成元件的空间；以及顶盖112，位于主体111上方以形成衣物进/出孔，衣物能够通过该进/出孔被放入内桶122或从内桶122取出。

虽然壳体110被设计为包括主体111和顶盖112，但壳体110的范围和构思不限于此，其还可以应用于形成洗衣机100的外观的其他示例。

同时，虽然支撑杆135示例性地耦接至顶盖112以作为壳体110的组成元件，但该支撑杆135不限于此，必要时也可以耦接至壳体110的任何固定件。

控制面板115包括：多个操作按键，用以控制洗衣机100的操作状态；以及显示器118，被设置在操作按键117的一侧以显示洗衣机100的操作状态。

门113可用以打开或关闭在顶盖112中形成的衣物进/出孔（未示出），并且可以用户能够看到主体111的内部部分这样的方式包括诸如钢化玻璃等透明构件。

洗衣机100可包括洗涤桶120。洗涤桶120可包括：外桶124，容纳洗涤水；以及内桶122，可旋转地耦接至外桶124并容纳衣物。用于补偿在洗涤桶120的旋转中产生的偏心（eccentricity）的平衡器134可位于洗涤桶120上方。

同时，洗衣机100可包括可旋转地耦接至洗涤桶120的底部的搅拌器。

驱动装置138可提供用于旋转内桶122和/或搅拌器133的驱动功率（driving power）。驱动装置138可包括离合器（clutch）（未示出），其选择性地将驱动装置138的驱动功率传递至内桶122或搅拌器133，从而只有内桶122或搅拌器133之一可以旋转，或者这两者可同时旋转。

同时，驱动装置138被如图3所示的驱动单元220（即，驱动电路）操作，且下面将参照图1至图3给出其具体描述。

另一方面，包括多种添加剂（例如，洗涤剂、织物柔软剂和/或漂白剂）的洗涤剂盒114以这样的方式被耦接至顶盖112：洗涤剂盒114能够从顶盖112拉出，通过供水通道123接收的洗涤水经过洗涤剂盒114并随后被提供至内桶122。

在内桶122中形成数个孔（未示出），使得提供至内桶122的洗涤水通过这些孔被提供至外桶124。洗衣机100可包括用于打开或关闭供水通道123的供水阀125。

外桶124中包含的洗涤水可通过排水通道143从外桶124排出。洗衣机还可包括用于打开或关闭排水通道143的排水阀145和用于泵送洗涤水的排水泵141。

支撑杆135将外桶124悬置于壳体110中，支撑杆135的一端被耦接至壳体110，而另一端则通过悬置件（suspension）150被耦接至外桶124。

悬置件150吸收或缓冲当洗衣机运行时外桶124的振动。例如，旋转内桶122生成的振动可使外桶124振动。当内桶122旋转时，悬置件150可吸收或缓冲由内桶122中包含的衣物的偏心和内桶122的各种因素（例如，旋转速度或谐振特性）等导致的振动。

图3是示出如图1所示的洗衣机的方框图。

参照图3，在控制单元210的控制下，洗衣机100控制驱动单元220，而驱动单元220可驱动电机230。因此，洗衣机100使用电机230来旋转洗涤桶120。

控制单元210基于从任何操作按键或按钮1017接收的操作信号而操作，从而能够执行洗涤、漂洗和脱水周期。

此外，控制单元210可控制显示器118以显示洗涤进程、洗涤时间、脱水时间、漂洗时间或电流操作状态等。

控制单元210可控制驱动单元220来操作电机230。例如，控制单元210可基于来自电流检测单元225的流经电机230的输出电流和来自位置感测单元220的电机230的位置信号，来控制驱动单元220以旋转电机230。

虽然所检测的电流信号和所感测的位置信号被输入至图3中的驱动单元220，但它们不限于此，根据需要也可将它们输入至控制单元210或可同时输入至所有的控制单元210和驱动单元220。

驱动单元220可用以驱动电机230，并且可包括逆变器（未示出）和逆变器控制单元（未示出）。此外，驱动单元220可概念性地包括能够给逆变器（未示出）提供DC电力的转换器。

例如，如果逆变器控制器（未示出）将PWM开关控制信号（参阅图4中的Sic）输出至逆变器（未示出），逆变器（未示出）执行高速开关操作，从而其能够将具有预定频率的AC电力提供至电机230。

下面将参照图4描述驱动单元220。

参照图4，控制单元210可基于由电流检测单元220检测的电流信号（io）或由位置感测单元235检测的位置信号（H）来检测衣物量。例如，当洗涤桶120旋转时，控制单元210可基于电机230的电流值（io）来检测衣物量。

控制单元210可检测洗涤桶120的偏心（即，洗涤桶120的失衡情况（UB））。这种偏心可基于由电流检测单元220检测到的电流信号（io）的纹波（ripple）或洗涤桶120的旋转速度的变化来检测。

图4是示出如图3所示的驱动单元的电路图。

参照图4，根据本发明的一个实施例的驱动单元220可包括转换器410、逆变器420、逆变器控制器430、DC-端子电压检测器B、平滑电容器C以及输出电流检测单元E。此外，驱动单元220还可包括输入电流检测单元A和电抗器（reactor）L等。

电抗器L被设置在市电AC电源（vs）405与转换器410之间，从而其执行功率因子校正或增压（step-up）（或升压）操作。此外，电抗器L还可限制由转换器410的高速开关造成的谐振电流。

输入-电流检测器A可检测从AC电源405接收的输入电流（is）。为了检测该输入电流（is），可使用电流传感器、电流互感器（CT）、分流电阻器等作为输入-电流检测器A。所检测的输入电流（is）是脉冲波形离散信号，并且可被输入至控制单元430。

转换器410将经过电抗器L的市电AC电力405转换成DC电力，并输出该DC电力。虽然图4中的市电AC电力405示出为单相AC电力，但应注意，根据需要该市电AC电力405也可以是三相AC电力。转换器410的内部结构可根据市电AC电力405的类型而改变。

同时，转换器410由二极管等组成，从而其还可以在无须进行任何额外的开关操作的情况下执行整流操作。

例如，假设市电AC电力405是单相AC电力，四个二极管可彼此桥接。假设市电AC电力405是三相AC电力，6个二极管可彼此桥接。

例如，假设市电AC电力405是单相AC电力，可采用其中两个开关元件和四个二极管彼此连接的半桥转换器。假设市电AC电力405是三相AC电力，可采用6个开关元件和6个二极管。

转换器410可包括一个或多个开关元件，从而其能够通过对应的开关元件的开关操作而执行升压操作、功率因子改善和DC电力转换。

平滑电容器C连接至转换器410的输出端子。平滑电容器C平滑从转换器410输出的转换后的DC电力，并存储所平滑的DC电力。虽然在图5中平滑电容器C仅由一个元件组成，但根据需要其也可由多个元件组成以保证器件稳定性。

为便于描述，虽然平滑电容器C连接至转换器410的输出端子，但平滑电容器C的范围不限于此，DC电力可直接输入至平滑电容器C。例如，来自太阳能电池的DC电力可直接输入至平滑电容器C，或可被DC/DC转换并输入至平滑电容器C。下文中的描述仅关注图中所示的组成元件。

DC电力被存储在平滑电容器C的两端，从而这两端可被称为DC端子或DC链接端子。

DC-端子电压检测器B可检测平滑电容器C的两端的DC-端子电压（Vdc）。针对此操作，DC-端子电压检测器B可包括电阻器和放大器等。所检测的DC-端子电压（Vdc）是脉冲波形离散信号，并且可被输入至逆变器控制器430。

逆变器420包括多个逆变器开关元件，将通过开关元件的开/关操作平滑的DC电力转换成预定频率的三相AC电力（va、vb、vc），并将所生成的三相AC电力（va、vb、vc）输出至三相电机230。

逆变器220包括上臂开关元件（Sa、Sb、Sc）和下臂开关元件（S'a、S'b、S'c）。更具体地，逆变器220总共包括三对（Sa&S'a、Sb&S'b、Sc&S'c）上臂和下臂开关元件，其中这三对（Sa&S'a、Sb&S'b、Sc&S'c）彼此并联连接。此外，一个上臂开关元件（Sa、Sb或Sc）被串联连接至一个下臂开关元件（S'a、S'b或S'c），从而形成一对（Sa&S'a、Sb&S'b或Sc&S'c）上臂和下臂开关元件。一个二极管被逆向并联（in inverse parallel）连接至一个开关元件（Sa、S'a、Sb、S'b、Sc或S'c）。

逆变器420中包含的开关元件从逆变器控制器430接收逆变器开关控制信号（Sic），从而基于该逆变器开关控制信号（Sic）来执行各开关元件的开/关操作。结果是，具有预定频率的三相AC电力被输出至三相同步电机230。

逆变器控制器430可控制逆变器420的开关操作。针对此操作，逆变器控制器430可接收由输出电流检测单元E检测的输出电流（io）以作为输入。

逆变器控制器430可将逆变器开关控制信号（Sic）输出至逆变器420，从而控制逆变器420的开关操作。逆变器开关控制信号（Sic）可以是PWM开关控制信号，并且基于输出电流检测单元E检测的输出电流值（io）而生成和输出。下面将参照图5描述逆变器开关控制信号（Sic）的输出。

输出电流检测单元（E）检测在逆变器420与三相电机230之间流过的输出电流（io）。换句话说，输出电流检测单元（E）可检测流入电机230中的电流。输出电流检测单元E可检测各相的所有输出电流（ia、ib、ic），或者还可以通过利用三相平衡（three-phase equilibrium）来检测两相输出电流。

输出电流检测单元（E）可位于逆变器420与电机230之间。为了进行电流检测，电流互感器（CT）或分流电阻等可被用作输出电流检测单元（E）。

当使用分流电阻时，三个分流电阻可位于逆变器420与同步电机230之间，或可被耦接至逆变器420的三个下臂开关元件（S'a、S'b、S'c）的每一个的一端。同时，可通过利用三相平衡使用两个分流电阻。相比之下，当仅使用一个分流电阻时，对应的分流电阻可被设置在上述电容器C与逆变器420之间。

充当脉冲波形离散信号的所检测的输出电流（io）可被输入至逆变器控制器430，而且可基于所检测的输出电流（io）来生成逆变器开关控制信号（Sic）。为便于描述和更好地理解本发明，假设所检测的输出电流（io）是三相输出电流（ia、ib、ic）。

三相电机230包括定子和转子。每个相位的具有预定频率的AC电力被施加至每个相位的定子的线圈，从而转子开始旋转。

可使用各种类型的电机230，例如，面装式永磁同步电机（SMPMSM）、内部永磁同步电机（IPMSM）、同步磁阻电机（Synrm）等。SMPMSM或IPMSM可以是永磁同步电机（PMSM），而Synrm则没有永磁体。

如果转换器410包括一个或多个开关元件，则逆变器控制器430可控制包含在转换器410中的开关元件的开关操作。针对此操作，逆变器控制器430可接收由输入电流检测单元A检测的输入电流（is）。逆变器控制器430可将转换器开关控制信号（Scc）输出至转换器410以控制转换器410的开关操作。转换器开关控制信号（Scc）可以是PWM开关控制信号，并且可基于由输入电流检测单元A检测的输入电流（is）而生成和输出。

位置感测单元235可检测电机230的转子位置。针对此操作，位置传感器235可包括霍尔传感器。所感测的转子位置H被输入至逆变器控制器430并用作速率计算等的基准。

图5是示出如图4所示的逆变器控制器的方框图。

参照图5，逆变器控制器430包括第一轴变换单元510、速率计算单元520、电流指令发生器530、电压指令发生器540、第二轴变换单元550和开关控制信号输出单元560。

轴变换单元510接收由输出电流检测单元E检测的三相输出电流（ia、ib、ic），并将三相输出电流（ia、ib、ic）转换成稳态参考系（也叫静止坐标系）的两相电流（iα、iβ）。

轴变换单元510可将稳态参考系的两相电流（iα、iβ）转换成旋转坐标系的两相电流（id、iq）。

速率计算单元520可基于从位置感测单元235接收的转子位置信号（H）来计算速度或速率

即，如果在时间轴上划分转子位置信号，则速率计算单元520可计算其速度。

另一方面，速率计算单元520可基于转子位置信号（H）来计算所计算的位置

和所计算的速度

电流指令发生器530基于所计算的速度

和速度指令值（ω^* _r）而生成电流指令值（i^* _q）。例如，电流指令发生器530使PI控制器535基于所计算的速度

与速度指令值（ω^* _r）之间的差值执行比例积分（PI）控制，从而其能够生成电流指令值（i^* _q）。虽然在图5中q-轴电流指令值（i^* _q）已被示例性地用作电流指令值，但须注意，d-轴电流指令值（i^* _d）也可与q-轴电流指令值（i^* _q）同时生成。相比之下，d-轴电流指令值（i^* _d）可被设成零（0）。

同时，电流指令发生器530还可包括防止每个电流指令值（i^* _q）的水平超出允许范围的限制器（limiter）（未示出）。

电压指令发生器540不仅基于被轴变换至两相旋转坐标系的d-轴和q-轴电流（id和iq）而且还基于来自电流指令发生器530的电流指令值（i^* _d和i^* _q）来生成d-轴和q-轴电压指令值（v^* _d和v^* _q）。例如，电压指令发生器540使PI控制器544基于q-轴电流值（iq）与q-轴电流指令值（i^* _q）之间的差值来执行PI控制，从而其能够生成q-轴电压指令值（v^* _q）。此外，电压指令发生器540使PI控制器544基于d-轴电流值（id）与d-轴指令值（i^* _d）之间的差值来执行PI控制，从而其能够生成d-轴电压指令值（v^* _d）。同时，电压指令发生器540还可包括防止每个电压指令值（v^* _d或v^* _q）的水平超出允许范围的限制器（未示出）。

所生成的d-轴和q-轴电压指令值（v^* _d和v^* _q）可被输入至轴变换单元550。

轴变换单元550可接收由速率计算单元520计算的位置

以及d-轴和q-轴电压指令值（v^* _d和v^* _q），并且可随后对接收的信号（

v^* _d和v^* _q）执行轴变换。

首先，轴变换单元550可将两相旋转坐标系变换成两相静止坐标系。在此情况下，轴变换单元550可使用由速率计算单元520计算的位置信号

此外，轴变换单元550可将两相静止坐标系变换成三相静止坐标系。通过上述变换，轴变换单元550可输出三相输出电压指令值（v^* _a、v^* _b、v^* _c）。

开关控制信号输出单元560可基于三相输出电压指令值（v^* _a、v^* _b、v^* _c）而生成和输出用于PWM逆变器的开关控制信号（Sic）。

输出逆变器开关控制信号（Sic）可被栅极驱动器（未示出）转换成栅极驱动信号，从而其可被输入至包含在逆变器420中的每个开关元件的栅极。结果是，包含在逆变器420中的各开关元件（Sa、S'a、Sb、S'b、Sc、S'c）可执行开关操作。

具体而言，本发明的一个实施例可生成和输出其中混合有两相PWM方案和三相PWM方案的逆变器开关控制信号（Sic）。

可根据各个周期（洗涤、漂洗和脱水周期）而以不同方式执行这种两相PWM方案和三相PWM方案的混合驱动，或者可根据每个周期中检测的衣物或偏心量或根据各温度或电机的各旋转速度而以不同方式执行此混合驱动。

结果是，上述混合驱动可减少当驱动电机230时逆变器420温度的增加，并且还可减少当电机开始操作时因电流纹波造成的噪声。

图6示出提供至如图4所示的逆变器的开关控制信号的示例。图7示出提供至如图4所示的逆变器的开关控制信号的另一个示例。

图6示出从逆变器控制器430输出的三相PWM开关控制信号。

三相PWM开关控制信号（Pa）可被输入至包含在逆变器420中的上臂开关元件（Sa）的栅极，并且三相PWM开关控制信号（Pb）可被输入至逆变器420的上臂开关元件（Sb）的栅极。虽然图中未示出，但三相PWM开关控制信号可被输入至逆变器420的上臂开关元件（Sc）。与上臂开关元件（Sa、Sb、Sc）互补的开关控制信号可被输入至逆变器420的下臂开关元件（S'a、S'b、S'c）。即，可以相反的次序来执行导通操作和关断操作。

如图所示，施加至三个上臂开关元件的三相PWM开关控制信号的过滤后的信号（P'a、P'b、P'c）可表现为正弦波。

基于根据本发明的一个实施例的三相PWM方案，三对开关元件被设计为重复进行导通和关断操作。换句话说，与图6的两相PWM方案相比，三相PWM方案可持续执行开关操作而不会生成额外的死区（deadband），从而其不会生成由开关操作造成的高频噪声。

如果根据三相PWM方案而驱动逆变器420的一个或多个开关元件，电机230能够被准确地驱动。因此，当感测衣物量或偏心量时，可以执行上述三相PWM方案，使得电机230能够被准确地驱动。另一方面，根据三相PWM方案，当驱动电机230时，由电流纹波造成的噪声能够得以减少。

另一方面，三相PWM方案可能由于高速开关而不期望地造成逆变器420的温度升高，因而优选以感测衣物量或偏心量所需的低速旋转来执行三相PWM方案。或者还可在预定温度或更低温度下执行三相PWM方案。

图7示出从逆变器控制器430输出的两相PWM开关控制信号。

两相PWM开关控制信号P1可被输入至逆变器420的上臂开关元件（Sa）的栅极。两相PWM开关控制信号P2可被输入至逆变器420的上臂开关元件（Sb）的栅极。虽然在剩下的图中未示出，但两相PWM开关控制信号可被输入至逆变器420的上臂开关元件（Sc）的栅极。与上臂开关元件（Sa、Sb、Sc）互补的开关控制信号可被输入至逆变器420的下臂开关元件（S'a、S'b、S'c）。即，可以相反的次序执行导通操作和关断操作。

从图中可以看出，基于根据本发明的一个实施例的两相PWM方案，在预定时段（在该预定时段中三对上臂或下臂开关元件中的两对上臂或下臂开关元件重复进行导通和关断操作）中的至少一个区段W1或W2期间，三对开关元件中剩下的一对开关元件所包含的一个开关元件持续停留在导通状态，而另一个开关元件则持续停留在关断状态。在此情况下，特定区段可以是与电机的120°电角度（electric angle）对应的区段。如上所述，无须任何重复性开关操作，一对开关元件可停留在导通状态或关断状态，从而能够减少开关损耗。为便于描述，上述特定区段可被称为死区区段。

即，如图所示，在某些区段W1或W2中，施加至三相上臂开关元件的两相PWM开关控制信号的过滤后的信号（P'1、P'2、P'3）可表现为具有预定电平（level）的部分正弦波。

如果根据两相PWM方案来驱动包含在逆变器420中的开关元件，则三个上臂开关元件（Sa、Sb、Sc）或三个下臂开关元件（S'a、S'b、S'c）不重复导通或关断，两个上臂开关元件（例如，Sa、Sb）或两个下臂开关元件（例如，S'a、S'b）重复导通或关断，而剩下的上臂开关元件（例如，Sc）或剩下的下臂开关元件（例如，S'c）可持续停留在导通或关断状态，从而能够减少高速开关次数，由此减少逆变器420的温度升高。

另一方面，两相PWM方案能够减少开关的导通/关断次数，但其还能以与三相PWM方案相同的方式将正弦曲线的电流信号提供至电机230。结果是，在两相PWM方案与三相PWM方案之间的实际操作比率上不会出现不同。

因此，优选在诸如脱水周期等高速旋转下执行两相PWM方案。或者，可在预定温度或更高温度下执行两相PWM方案。

图8是提供至如图4所示的电机的AC信号的示例。

图8示出响应于逆变器420的开关操作而在电机230中流过的电流。

更具体地，电机230的操作区段可被分成作为初始操作区段的启动操作区段T1和在启动操作区段T1过后的共用操作区段T3。

在启动操作区段T1期间，预定电流被输入至电机230。针对此操作，逆变器420的三个上臂开关元件的任何一个导通，而且不与导通的上臂开关元件成对的剩下两个下臂开关元件也导通。预定电流可以是几个安培（A）。为了将预定电流提供至电机，逆变器控制器420可将启动开关控制信号（Sic）输入至逆变器420。

在共用操作区段T3期间，如图5所示，所检测的输出电流（io）在逆变器控制器430中基于输出电流（io）而反馈和控制，从而具有预定频率的AC电力可被输入至电机230。

具体而言，根据本发明的一个实施例，在共用操作区段T3期间，如图5所示，所检测的输出电流（io）被反馈，从而在逆变器控制器430中基于所检测的输出电流（io）而对所生成的信号进行控制。此时，混合并驱动上述两相PWM方案和三相PWM方案，从而能够限制逆变器420的温度升高，并且还能减少由于驱动电机230而造成的噪声。

另一方面，用于强制增大电机速度的强制加速区段T2还可位于初始操作区段T1与共用操作区段T3之间。在共用操作区段T3期间，无须对在电机230中流过的电流（io）进行反馈，电机230的速度响应于速度指令而增大。逆变器控制器430可输出对应的开关控制信号（Sic）。

图9是示出如图1所示的洗衣机的操作方法的流程图。

参照图9，洗衣机的操作方法大体分为洗涤周期S910、漂洗周期S920和脱水周期S930。

在洗涤周期S910期间，可执行用于感测洗涤桶120中包含的衣物量的衣物量感测区段、用于感测衣物失衡的偏心感测区段以及主要洗衣机区段，且根据需要还可使用其他示例。

在漂洗周期S920期间，可出现供水区段、预定速度旋转区段和排水区段等，且根据需要还可使用其他示例。

在脱水周期S930期间，可执行用于感测洗涤桶120中包含的衣物量的衣物量感测区段、用于感测衣物失衡状态的偏心感测区段、初级脱水区段以及主要脱水区段等，且根据需要还可使用其他示例。

根据本发明的一个实施例，如果混合并驱动三相PWM方案和两相PWM方案，则可在洗涤周期S910和漂洗周期S920（这两个周期中的每一个均不需要高速旋转）至少之一的期间，根据两相PWM方案来驱动电机230。在需要高速旋转的脱水周期S930中，可根据三相PWM方案来驱动电机230。结果是，能够限制逆变器420温度的升高，并且还能减少由于驱动电机230而造成的噪声。

图10示出如图9所示的洗涤周期中的电机旋转速度的示例。

参照图10，图10的洗涤周期可包括衣物量感测区段Ta、偏心感测区段Tb、第一洗涤区段Tc和第二洗涤区段Td。

在衣物量感测区段Ta中，检测包含在洗涤桶120中的衣物量。更具体地，能够通过洗涤桶以第一旋转速度（v1）进行的正向或反向旋转或重复进行的正向/反向旋转来检测衣物量。更具体地，能够基于电机230的输出电流（io）或输出电流（io）的纹波来检测衣物量。

相比之下，在执行衣物量感测区段Ta之前，根据本发明的洗衣机还可执行衣物分散区段（未示出），在此区段中能够分散洗涤桶120的衣物。衣物分散区段（未示出）可通过洗涤桶120以低于第一旋转速度（v1）进行的正向或反向旋转或重复进行的正向/反向旋转来分散衣物。

在偏心感测区段Tb中，能够检测包含在洗涤桶120中的衣物的偏心（UB）。更具体地，洗涤桶120以第二旋转速度（v2）旋转，从而能够检测偏心。更具体地，能够基于电机230的输出电流（io）或输出电流（io）的纹波来检测偏心。

在第一洗涤区段Tc或第二洗涤区段Td中，如果在偏心感测区段Tb中检测的偏心等于或小于预定允许偏心，则洗涤桶120可以第三旋转速度（v3）和第四旋转速度（v4）旋转。在于第一洗涤区段Tc或第二洗涤区段Td之前完成供水的条件下，洗涤剂可被放入洗涤桶120中，从而能够洗涤衣物。此后，可从洗涤桶120排出水。

另一方面，根据本发明的一个实施例，在洗涤过程中的衣物量感测区段Ta或偏心感测区段Tb中，可根据三相PWM方案驱动电机230。在除了感测区段Ta和Tb之外剩下的第一和第二洗涤区段Tc和Td中，可根据两相PWM方案驱动电机230。结果是，在需要精确测量的衣物量感测区段Ta或偏心感测区段Tb中，电机230能够被准确地驱动。此外，能够防止逆变器420的温度增加。

图11示出如图9所示的脱水周期中的电机旋转速度的示例。

参照图11，脱水周期可包括衣物量感测区段Tl、第一偏心感测区段Tm、第一脱水区段Tn、第二偏心感测区段To、第二脱水区段Tp、第三偏心感测区段Tq和第三脱水区段Tr。

在衣物量感测区段Tl中，能够检测包含在洗涤桶120中的衣物量。更具体地，可通过以第一旋转速度（v1）进行的正向或反向旋转或重复进行的正向/反向旋转来检测衣物量。更具体地，能够基于电机230的输出电流（io）或输出电流（io）中的纹波来检测衣物量。

相比之下，在执行衣物量感测区段Tl之前，根据本发明的洗衣机还可执行衣物分散区段（未示出），在此区段中能够分散洗涤桶120中的衣物。衣物分散区段（未示出）可通过洗涤桶120以低于第一旋转速度（v1）进行的正向或反向旋转或重复进行的正向/反向旋转来分散衣物。

在第一至第三偏心感测区段（Tm、To、Tq）中，能够检测包含在洗涤桶120中的衣物的偏心（UB）量。更具体地，洗涤桶120以第二旋转速度（v2）旋转，从而能够检测偏心。更具体地，能够基于电机230的输出电流（io）或输出电流（io）的纹波来检测偏心。

在第一至第三脱水区段（Tn、Tp、Tr）中，如果在第一至第三偏心感测区段（Tm、To、Tq）中检测的偏心等于或小于预定允许偏心，则洗涤桶120可分别以第三旋转速度（v3）至第五旋转速度（v3、v4、v5）旋转。在于第一脱水区段Tn之前完成供水的条件下，可执行脱水周期。必要的话，在执行脱水过程期间可从洗涤桶120排水。

另一方面，根据本发明的一个实施例，在脱水周期中的衣物量感测区段Tl或偏心感测区段（Tm、To或Tq）中，可根据三相PWM方案来驱动电机230。在除了感测区段之外的剩下的第一至第三脱水区段（Tn、Tp、Tr）中，可根据两相PWM方案来驱动电机230。结果是，在需要精确测量的衣物量感测区段Tl或偏心感测区段（Tm、To、Tq）中，电机230能够被准确地驱动。此外，还能够防止逆变器420的温度增加。

同时，与图示不同，不是所有的第一至第三偏心感测区段（Tm、To、Tq）都会被执行，根据需要也可仅执行第一偏心感测区段Tm。

图12示出根据本发明的另一个实施例的洗衣机。

与图1的顶部加载式洗衣机相比，如图12所示的洗衣机是前部加载式洗衣机。

洗衣机1100包括：外壳1110，形成洗衣机1100的外观；桶1120，位于外壳1110中并被外壳1110支撑；滚筒1122，位于桶1120中以洗涤衣物；供水装置（未示出），安装在外壳主框架1111的外部以给外壳1110供应洗涤水；以及排水装置（未示出），位于桶1120下方以从桶1120排出洗涤水。

滚筒1122可包括供洗涤水通过的多个通孔1122A。提升器1124能使衣物响应于滚筒1122的旋转而在滚筒1122内向上移动到预定高度，并且能使滚筒1122中位于该预定高度的衣物由于重力而向下移动。

外壳1110可包括：外壳主框架1111；外壳盖1112，安装在外壳主框架1111的前表面并耦接至该外壳主框架1111；控制面板1115，安装在外壳盖1112的上部并耦接至该外壳主框架1111；以及顶板1116，安装在控制面板1115的上部并耦接至该外壳主框架1111。

外壳盖1112可包括：衣物进/出孔，衣物能够通过该进/出孔被放入滚筒1122或从滚筒1122取出；以及门1113，以能打开或关闭衣物进/出孔1114这样的方式可旋转地耦接至外壳盖1112。

控制面板1115可包括：操作按键1117，用于处理洗衣机1110的操作状态；以及显示器1118，安装在操作按键的一侧以显示洗衣机1110的操作状态。

控制面板1115的操作按键1117和显示器1118可被电耦接至控制单元（未示出），而控制单元（未示出）可控制洗衣机1100的各个组成元件。

当对电机1130进行驱动以旋转滚筒1122时，可根据三相PWM方案和两相PWM方案的混合形式按照与图1中的常规洗衣机100相同的方式来驱动图12的洗衣机1200。即，图6或图7中示出的开关控制信号被输入至逆变器，从而能够驱动电机1130。

这种两相和三相PWM方案的混合驱动可根据各个周期（洗涤、漂洗和脱水周期）而以不同方式执行，或者可根据在每个周期中检测的衣物量或偏心或根据电机的各种温度或各旋转速度以不同方式执行。

结果是，上述混合驱动可减少当驱动电机1130时逆变器温度的升高，并且还可减少电机开始操作时由于电流纹波而造成的噪声。

根据前述示例性实施例的洗衣机不限于本文所列出的示例性实施例。因此，对本文所列出的示例性实施例的变型和组合可落入本发明的范围内。

根据前述示例性实施例的洗衣机可具体实现为能够被写在计算机可读记录介质上并被处理器读出的编码。计算机可读记录介质可以是任何类型的记录装置（数据以计算机可读方式存储于其中）。

虽然已经参照示例性实施例而对本发明具体示出和描述，但须了解，对于本领域技术人员而言，对于形式和细节的各种改变不会背离本发明的如所附权利要求书所限定的构思和范围。

很显然，对本领域技术人员而言，在本发明中能够进行各种改型和改进而不会背离本发明的构思和范围。因而，本发明意图涵盖该发明的改型和改进，只要它们落入所附权利要求书的范围及其等价物内即可。

工业实用性

本发明应用于用于减少逆变器的温度升高的洗衣机。

Claims

1.一种洗衣机，包括：

洗涤桶；

电机，旋转该洗涤桶；以及

驱动单元，使用脉冲宽度调制（PWM）方案来驱动该电机，在共用操作模式中将三相PWM方案和两相PWM方案混合，并使用混合后的PWM方案来驱动该电机。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其中该驱动单元反馈在该电机中流过的输出电流，并基于该输出电流来驱动该电机。

3.根据权利要求1所述的洗衣机，其中在衣物量感测区段或偏心感测区段中，该驱动单元响应于该三相PWM方案而操作该电机。

4.根据权利要求3所述的洗衣机，其中：

在脱水周期之中的衣物量感测区段或偏心感测区段中，根据该三相PWM方案来驱动该电机；以及

在该脱水周期之中除了该衣物量感测区段和该偏心感测区段之外的剩下的感测区段中，根据该两相PWM方案来驱动该电机。

5.根据权利要求1所述的洗衣机，其中在脱水周期中，驱动器使用该三相PWM方案来驱动该电机，并且在洗涤周期和漂洗周期的至少之一中，使用该两相PWM方案来驱动该电机。

6.根据权利要求3所述的洗衣机，其中在脱水周期之中的衣物量感测区段或偏心感测区段中，该驱动单元使用该三相PWM方案来驱动该电机，并且在该脱水周期之中除了该衣物量感测区段和该偏心感测区段之外的剩下的感测区段中或在洗涤周期和漂洗周期的至少之一中，使用该两相PWM方案来驱动该电机。

7.根据权利要求1所述的洗衣机，其中该驱动单元响应于温度而将其操作区段分成用于该三相PWM方案的区段和用于该两相PWM方案的区段，从而响应于该温度根据该三相PWM区段和该两相PWM区段而以不同方式被驱动。

8.根据权利要求1所述的洗衣机，其中该驱动单元响应于该电机的旋转速度而将其操作区段分成用于该三相PWM方案的区段和用于该两相PWM方案的区段，从而响应于该电机的旋转速度根据该三相PWM区段和该两相PWM区段而以不同方式被驱动。

9.根据权利要求1所述的洗衣机，其中该驱动单元包括：

逆变器，将预定DC电力转换成具有预定频率的AC电力，并将该AC电力输出至该电机；

输出电流检测单元，检测该电机中流过的输出电流；以及

逆变器控制器，按照根据该三相PWM方案或该两相PWM方案来驱动该电机这样的方式响应于该输出电流而控制该逆变器。

10.根据权利要求9所述的洗衣机，其中：

该驱动单元还包括检测该电机的转子位置的位置检测单元，以及

该逆变器控制器基于所检测的转子位置和该输出电流来控制该逆变器。

11.根据权利要求9所述的洗衣机，其中该逆变器包括三对开关元件，每对开关元件均包括上臂开关元件和下臂开关元件，

通过该两相PWM方案，在所述三对开关元件之中的两对的上臂开关元件或下臂开关元件重复导通或关断的时段中的至少部分区段期间，三对上臂开关元件或下臂开关元件中的剩下一对的上臂开关元件或下臂开关元件导通或关断。

12.根据权利要求1所述的洗衣机，其中：

根据该两相PWM方案，正弦波流入该电机的三个相中。

13.一种洗衣机，包括：

洗涤桶；

电机，旋转该洗涤桶；以及

逆变器，包括三对开关元件，每对开关元件均具有上臂开关元件和下臂开关元件，在所述三对开关元件中的两对的上臂开关元件或下臂开关元件重复导通或关断的时段中的至少部分区段中，该逆变器用于混合第一区段和第二区段，并根据混合结果来驱动该电机，其中在该第一区段中，所述三对开关元件中剩下的一对开关元件中的一个开关元件持续导通而另一个开关元件持续关断，而在该第二区段中，所述三对开关元件的上臂开关元件和下臂开关元件重复导通和关断。

14.根据权利要求13所述的洗衣机，还包括：

逆变器控制器，在该第一区段期间，基于两相PWM方案将开关控制信号输出至该逆变器，并且在该第二区段期间，基于三相PWM方案将开关控制信号输出至该逆变器。

15.根据权利要求13所述的洗衣机，其中所述部分区段可以是与该电机的120°电角度对应的时段。