专利名称：：马达装置及方法马达装置及方法駄领域本发明涉及一种旋转容器。更特别地，本发明涉及旋转速度下桶或者篮的制动。
背景技术：
：纵轴式洗涤机，也称为顶开式洗涤机，占据了美国旨洗涤机消费市场的大部分。横轴式洗涤机占据了美国市场较小的份额以及海外市场旨洗涤机消费领域的大部分。大多数纵轴式和横轴式洗涤机包括一个旋转周期以借离心力和旋转载物桶，也称为洗衣桶("tub")或篮，来去除衣物上的水和/^fe涤齐i」。在一个典型的旋转周期中，洗涤机的马达，通常是感应马达，使桶以较高皿旋转。从以往角度来说洗涤机中使用的感应马达一直是单相感应马达或者是psc感应马达。近来三相感应马达，己经应用在一些商业化洗涤机中。家用洗涤机中的三相马M常由标准的单相交流家用电源供以动力。作为三相感应马达洗涤机的一部分，连接着马达的电路将单相交流家用电源转换为三相电源；该三相电源在马达启动方面比单相电源更好且运转更有效。忽略掉损耗，感应马达的简要解释如下感应马达具有带着短路(short-circuited)绕组的转子，其在具有旋转磁场的定子内部。旋转磁场中的通量在转子中感应产生电流。电流动的频率等于定子磁场的转速与转子转速的差值。定子磁场和转子磁场的该體差值，或糊率，称之为转差率。转子电流产生转子磁场，其以一定的转差频率相对转子旋转并以同样的转差频率相对定子磁场旋转。转子磁场和定子磁场之间的交互作用在转子中产生扭矩。洗涤负载的洗涤周期中有各种模式如放衣物，抽水并旋转、搅拌，以及旋转。制动可能在洗涤周期的各个阶段之前、之中或者之后发生。制动可由洗涤周期的参数，也可由安全标准如ul安全标准发出指令。洗涤周期的旋转模式中典型的间歇性洗涤负载的制动根据ul安全标准进行。例如，如果盖子，如纵轴式洗涤机的盖子，在旋转模式或者周期中打开，则洗涤负载在预定时间限内律恸，如根据UL安全标准是7秒的停机时间。在洗涤周期的各种模式中为了安全考虑，其它的安全标准和/或停机时间也是适用的。一些现有技术中的洗涤机或者洗涤机器通常依靠机械制动如制动垫片或闸瓦^M转负载如桶，在洗涤机中达到零速度或者零角速度。使用制动垫片或者闸瓦来制动桶成本高且还根据使用影响洗涤机的寿命，因为每一个制动闸瓦或者垫片有一个承受磨损的磨损面并在^ffi—段时间后最终因磨损而失效。因此配置有制动垫片或闸瓦的洗涤tfl^命变化很大，这取决于主观的因素，即使用者或者消费者对冼涤机的使用包括使用的频率和使用方式。使用类型随周期的选择而变化如柔和循环(gentlecycle)或重负荷循环(heavy-dutycycle)。与柔和循环有关的旋转制动可能比重负荷循环相关的旋^ij动产生的制动磨损少。依赖于负载多少或者i顿的7K位制动也不同。大负载比小负载的旋转时间更长且角速度更大；因此在制动器上产生更多的磨损。7W立较高，比劍氐7jC位、较少满负载使用了更多的水，也需要附加的旋转以排出水并能弓跑伟恸器更多的磨损。其它现有技术中的洗涤机或洗涤机器使用了永磁马达并控制电路以制动洗涤机器，而不给桶使用制动垫片或者闸瓦将旋转负载制动至零速度或者零角速度。通常永磁马达制动时像发电机一样运转；发电机模式中通常的过量电能或者由制动电阻器或者合理控制的电源电阻器耗散或者使用例如线路同步技术将其发送到电气系统中。因此，需要一种洗涤机，以克服、减轻和/或缓和现有技术中说一种或多种以^R其它的不利影响。
发明内容本发明一个示例性的实施方式中包括一个具有感应马达和带有反馈回路的马达控制线路的洗涤机。反馈回路将转子速度掛共给马继制线路的微处理器。马达控制线路和反馈回路控制着马达使得马达在相不平衡的负转差率模式运转，这使得马繊散了多余的再生能量而不是将其返回至嫉流器(inverter)。本发明的示例性方法用于操作马达，该方法包含.*包括以第一速度运转马达；在负转差率下运转马达；使马达的至少一个相不平衡以使用马达的绕组耗散再生能源；其中将马达的下Hffi减小到小于第一速度的繊。本发明另一示例性实施方式是一种洗涤机。该洗涤机具有一个旋转桶；洗涤机包括一个马达，其包含一个三相电源输入和一个马达反馈控制线路，马达操作连接着洗涤机的旋转桶以供旋转和制动操作；马达反馈控制线路包含一个微处理器和一个换流器，该微处理器包含一个比例积分控制器，该微处理器设定成从马达反馈控制线路接收运转速度并给换流供电压输出指令；比例积分控制器包含一,俞入和一个输出，微处理器给PI输入提供一賴入值，PI输出给微处理器输出一铺出值以确定洗涤机执行至少一个制动操作；以及换流器设定成从微处理器接收电压输出指令并根据电压输出指令给马达三相电源输入提供输出电压，并根据比例积分控制器输出值使马达在微处理器确定的至少一个制动操作中运转。洗涤机运转，其中如果输出值大于负的最大偏置值并小于零，贝l微处理器指令换流器给马达的三相电源输入提供输入电压以进行DC偏置制动操作；且其中如果输出值不大于负的最大偏置值并小于零，则微处理駙旨令换流器给马达的三相电源输入提供输入电压以迸行DC偏置制动操作。上面的简要说明相当广泛地阐明了本发明的更多重要特征，这样可以更好地理解下面的详细说明，且可以更好地认识到本发明对现有技术做出的贡献。当然，本发明还有另外的特征将在下文描述并将作为随后的权利要求主题。在这一点上，详细说明本发明几个实施方式之前，要了解本发明不限于本申请中的结构细节以及下文说明中阐明的或附图中示例说明的组成部件的配置。本发明可以是其它的实施方式且能以各种方式付诸实施。此外，可以理解的是，本文中使用的措辞和术语用于说明的目的，不应该认为是限制性的。就这点而论，本领域技术人员可以理解本发明公开内容所依据的构思，可以很容易地用作设计其它结构、方法和系统的基础以实现本发明的多个目的。因此，重要的是权利要求的范围应视为包括这些等效的结构，因为他们不脱离本发明的主旨和范围。进一步地，前面的摘要是为了使美国专利商标局和公众，以及特别是对专利或法律术语或措辞不熟悉的科学家、工程师和本领域AMk者，粗略就可以快速判断出本申请技术公开内容的本质和精髓。因此，摘要既不旨在限制本发明或者本申请，其由权利要求来衡量，也不旨在以任何方式限定本发明的范围。进一步地，前面在背景技斜,细说明部分中使用的段落标题是为了使美国专利商标局和公众，以及特别是对专利或法律术语或措辞不熟悉的科学家、工糊帀和本领域/Mk者，粗略查看就可以快速判断出本申请技术公开内容的本质和,。因此，段落标题既不旨在限制本发明棘本申请，其由权利要求来衡量，也不旨在以任何方式限定本发明的范围。本发明的上文说明的以及其它的特征和益处对于本领域技术人员来说可通过下面的详细说明、附图以及附加的权利要微行体会和理解。图1是本发明一个示例性实施方式中的纵轴式洗涤机的截面图2是本发明示例性横轴洗涤机各部件的横截面图3是本发明示例性洗涤机沿图2横截面图中2-2线的侧视图4是本发明示例性实施方式中洗涤机的原理框图5是本发明中一个示例性的方法；图6是例示马达输入电压的频率波幅的示例曲线图7是包括临界高限直流总线电压的直流总线电压相对时间的示例曲线亂图8是包括临界高限直流总线电压之下的直流总线电压相对时间的示例曲线图9是电压相对时间的示例曲线图，其中3个电压相以X轴为中心；图10是电压相对时间的示例曲线图，其中直流注入(DCinjection)给驱动马达的正弦波增加了一个偏置值；图11是一个示例性实施方式中电压相对时间的曲线图，其中相不平衡通过在负转差率下的运转耗散了从负载再生的能量；图12是PI输出相对时间的示例曲线图，其中目标速度显示为PI稳定平直部分；图13是PI输出大小的示例图，显示了当PI输出从负到正连续变化时PI输出影响下的各种马达模式；图14是PI输出相对时间的曲线图并显示了表A中对应于马达模式的PI输出值；图15是电压相对以赫兹(Hz)为单位的速度的示例曲线图，电压点舰应于马达控制线路的电流；图16是直流总线电压(DCbusvoltage)的示意图，显示了从图左侧的正常操作模式至鹏右侧的临界停机值的直流总线电压连续性；图17Ji3M相对于洗涤机7秒制动时间和26秒惯性运行到停转时间的曲线示意图。具体实施方式洗涤机介绍参考附图特别是图1，例示了本发明一个示例性实施方式中的洗涤机器(洗涤机)并通称为附图标记IO。为了清楚起见，理解本发明的洗涤机10各必要方面，以及有助于理解洗涤机10运转的各方面文中均做了说明。文中描述的洗涤机10可以是图1所示的纵轴式洗涤机10或者是图2和图3中所示的横轴式洗涤机10。本领域任一普通技术人员均可以用任何一种形式执行本发明文中所述的实施例。在横轴式和纵轴式洗涤机示意图中〗顿相同的附图标记。洗涤机10包括一个马达12和马达控制单元14。马达12是三相交流(AC)感应马达并且，在一些实施方式中包括马达控制单元14和其组成一体。马达的控制，和其一條文中称为整体式控制和马达(ICM)或者控制线路。马达控制单元14可以包括本发明实施方式中定制的线路。作为选择，独立提供给马达的马iiS制线路也可以使用本领域普通技术人员可以确定的线路。为便于说明，独立的控制线路14作为整体式马达控制线路14用同一个方框图表示并因此，不再與虫图示。洗涤机10具WlJ入电源如单相交流输入电源48，示于图4中。洗涤机10包括支撑着固定桶22的外壳或机壳(cabinet)20，篮或活动桶("桶")25、搅拌器26、马达12，以及已知的马达控制单元14。还图示了搅拌器和篮传动轴30、32。篮25设置j^W纳要洗涤的物品(未显示)如衣物。线路14设定成以以下方式来控制马达，即在马跪转时使马达的至少一个相不平衡使用马达绕组来耗散再生肖遣。控制线路还可以包括计数器C和存储器56以储存负载多少的数据和其它适当的数据，这是本领域技术人员可以确定的。在一个旋转周期中，篮25和搅拌器26设定成由马达12fflil结合在传动带29上的马达传动轴驱动以便高速绕轴28旋转。这样，物品中的液体通过旋转周期赋予的离心力去除并會滩通过L(未显示)脱离篮。然而，在洗涤周期中，搅拌器26设定成由马达12驱动绕轴28来回旋转以使篮中的衣物搅拌。例如，搅拌器26固定在搅拌^j专动轴30上鹏25固定在篮传动轴32上。马达12通过变速器34结合到模式转换机构16上。在图l的纵轴式洗涤机中，变速器34设定为将由马达12赋予到电机轴36上的旋转运动通过传动带29传输给模式转换机构16。在图2所示的横轴式洗涤机中，皮带直接驱动设定为将马达12赋予到电机轴36上的旋转运动通过传动带29传输给桶25。图3显示了本发明示例性洗涤机沿图2横截面图中2-2线的侧视图。在一个旋转周期中，篮25和搅拌器26设定为由马达12驱动以高速绕轴28旋转。这样，物品中的液体3Iii旋转周期赋予的离心力去除并ffiil孔(未显示)脱离篮。在旋转周期中，篮25具有惯性载荷(inertialload)，包括物品惯性载荷和篮25固有的惯性载荷。在旋转周期中物品或衣物以一个第~^度或者摊平速度(plasterspeed)摊平在篮25的壁上。摊平是指旋转周期的离心力使衣物紧靠篮的壁或者结构。衣物在从旋转篮的第一速度或摊平速度到第二速度或最大速度时的一段时间内，由于离心力的作用保持在一定位置。摊平速度和最大速度可以由本领域普通技术人员确定。本发明示例性的电子控制线路包括如微处理器61的组件(参见图4)，其可以i顿计對几语言，如C，Of或汇编语言^f辨。作为选择，微处理器可以是专用集成电路(ASIC)。控制线路中使用的微处理，型可以由本领域普通技术人员确定。本发明实施例中示例的另一组件是交流到直流的转换器元件62,用以将单相输入电源，如美国的传统住宅电压110v、60Hz,转换为直流电压。另外，存在一种微处理器61，其适当地驱动功率分级(powerstage)64(换流器)以将直流电压转换为三相交流电压，通常是M脉冲宽度调制(PWM)实现。功率分级中组件的选择是本领域普通技术人员可以确定的。例如，功率分级可以包括IGBTs(未显示)和门驱动器(未显示)。示例性换流器64的输出是三相电压标记为相U、V和W。本领域普通技术人员熟知U、V和W相术i吾，而其它人员熟知典型的/类似的相A、相B和相C术语(未显示)。相U、V和W显示在图4中。换流器64的输出电压就是三相感应马达12的输入电压57,所述马达是本发明文中描述的实施方式中示例性马达。闭环技术。闭环马达控制线路使用有效的反馈，包括马M度和直流总线(又名整体(bulk))电压55。控制线路14为马达12调纖出频率和电压57的波幅以获得并保持期望的速度量级。本发明示例性的闭环马达控制线路用以给洗涤机10提供马,作，其中马达至少一个相的不平衡用马，组耗散了再生會瞳。本发明的示例性闭环控制线路显示在图4中。图4中本发明的示例性闭环马达控串贼路14执疗冼涤机10的马,作，其中马达至少一个相的不平衡用马达绕组耗散了再生能量。不平衡的实现M过为马达12调整在一个或多个相上的换流器64的输出频率和域电压波幅57(也称之为马达输入频率和电压57的波幅)。控制线路给换流器输出信号，信号使换流器在一个或多个相上为马达12调整频率和/或电压波幅。对于调整换流器输出来说控制线路很重要。当单相DC偏置舰作本发明一个示例性实施方式的不平衡时，可以使用其它类型的不平衡耗散马，组中的再生能量。例如，频率变化、或一个或多个相的波幅变化。本领域普通技术人员知道怎样用各种马达电压输入调整方式实现马达中的不平衡。本发明示例性实式中，驱动系统是整体式控制14和马达12(ICM)。然而，在本发明其它示例性实施方式中，可以用马达和单独的控制线路取代ICM，这是本领域普通技术人员可以确定的。本领域普通技术人员可以理解其它的参数(例如电流或扭矩)可以用于马达制动。马达的控制通常，两极感应马达12M从换流器64输出交流电压并将交流电压输入马达12进行控制，其中交流电压具有受控、特定或者预设频率和/或波幅的正弦波。在驱动模式中马达的电鹏大于马达的机鹏度(即正转差率)。在制动模式中，马达的电iM小于马达的机鹏度(即负转差率)。图6是显示了传输给马达12的频率和输入电压波幅的曲线图。发电当在负转差率下运转时，马达发电且直流总线电压增加。为了防止对换流器产生损害，对马达的输出电压调整以使直流总线电压达不到预设的临界高限值。图7是直流总线电压相对时间的曲线图，包括了临界高限直流总线电压以及图8是直流总线电压相对时间的曲线图，包括临界高限直流总线电压之下的直流总线电压。负转差率制动本发明一个示例性实施方式包括^ffi感应马达。马达由可^I控制器驱动，该控制器在洗涤iaii转中与本文中的马达合称为整体式马达控制器(ICM)。洗涤机的控制器或者可变速控制器将洗涤机负载制动到基本为零的速度。系统的初始负载为惯性载荷。在制动洗涤机的桶的过程中，感应马达产生扭矩，减缓了所驱动负载的速度。外部惯量定义为包括负载物品在内的桶旋转的惯量。总制动能可以根据由马达和整体控制器(ICM)驱动的洗涤机的桶动能在系统中的变化量来量化。通常，动能变化通过用于桶的制动闸瓦或垫片产生；以适当方式控制的制动电阻器也可以用来制动系统动能，可以单独敏和制动闸瓦一起使用。在本发明一个实施方式中，动能在马达和/或马达控帝螺(合称为ICM)中耗散。由发明中的本实施方式制动或耗散动能还可称为j顿鹏扭矩(decelerationtorque)。在本发明一个示例性实施方式中制动能量在马达绕组中耗散。本领域普通技术人员可以决定f顿魏的耗散能量方式来制动。下文描述了本发明一个制动实施方式的例子。本发明的这个实施例，视为减速扭矩，包括洗涤机的感应马达在称之为相不平衡负转差率条件或模式下运转。回顾转差率有助于理解本发明这个皿扭矩实施例。在感应马达中，转子电流产生转子磁场，其以一定负转差频率相对转子旋转并以同样的转差频率相对定子磁场旋转。转子磁场和定子磁场的交互作用在转子中产生了扭矩。定子磁场和转子磁场的速度差值产生了转子中的感应电流。定子磁场和转子磁场的速度差或者频率差皆知为转差率。正的转差率产生正扭矩以及相反负转差率产生负鄉巨。旋转慢于定子磁场的軒磁场构鹏正转差率运转产生正扭矩。相反，旋车fM快于定子磁场的,磁场构g负转差率运转产生负皿扭矩。负转差率可有利地用于本发明的减速,实施例中。有效率取决于速度，通常以每併中转数来衡量(ipm)。在决速即约500到约1000ipm鞭高时，负转差率产生大量的负舰。在'驗即约500ipm时，其M小于快速；作为快速结果的大扭矩并没有产生。实施例中的速度是所使用的马达产生扭矩的一个因素，因此随马达的设计^0f使用的马达类型而变化。产^I流电流idc并从感应马达流出并以约12000到约500rpm之间的3M流入作为马达12和马达控制线路14—部分的直流总线55中，，这取决于在负转差率模式下的马达。(4)Sl('驗)，如S1(500ipm)(5)SO(十舰)，如SO(12,000rpm)制动方法图5是本发明一个示例性实驗式的流程图。该方法在500处开始。在502处微处理器控制器61获得预设洗涤机目标iUt。预设的洗涤机目标皿洗蔡教^^^k是基于本领域普通技术人员能够确定的马达规格、桶大小以及各种因素所对应的个#^涤机的速度。微,器控制器61包括比例积分(PI)控制器63。在图4的电气框图中，换流器64的电压输出波幅由PI63控制。对比例积分(PI)控制器63的输入放大并输出。PI输出的方程式如下，其中Kp和K,是常数PI输出-K/^M+J(K^误差)(1)然后在504处微处理器控制器61获得洗涤机的一个当前洗涤l腿转鄉^蔡^，。在506处，用下面的方程式(2)进1亍误差计算，然后将i^输入给微处理器控制器61的比例积分(PI)控制器63。误差计算方程式为-误差-洗涤m3M目标—洗涤tHiI度織(2)本发明一个示例性方法中J顿了PI输出。本发明的示例性方法中，4顿了PI控制器来控伟棉恸并且还用来确定何时执行直流偏置制动。本领域普通技术人员都了解，直流偏置(DCoffset)还称为直流注入(DCinjection);在本文中可互换使用该术语。pi输出可以变化(增大或减小)msi^j洗涤机的目标速度。当达至敝涤机目标M后PI值就稳定了。PI稳定值显示在图12的PI输出相对时间的曲线图中，其中目标速度显示为PI稳定平直段。在508处，所述PI63输出一个值，称为PI输出值，其与上文的506误差输入成比例。然后，在510处做一次PI输出值是否小于零的查瓶查询以方程式形式表达为PI输出〈0(3)微处理離制器61包括PI控制器63。测量PI输出值，然后控制系统14根据输出值做出响应。当PI输出值为负时，PI控制直流注入；当PI控制着直流注入时，马达回转和直流注入之间是基本平滑的转换。图13是PI输出大小的示意图，显示了当PI输出值从负至l征连续变化时在其影响下的各种马达模式。回到图5，如果510查询的结果为否，则该方法返回502处。如果510查询的结果为是，则进行下一步512查询来确定PI输出值是否在部分直流注入范围之内。512彭旬的方程式为—最旭流偏置值〈pi输出值<0(4)当PI输出值大于或等于预设最大偏置值时，则PI控制输入给马达12用以制动的电压波幅。图10是PI输出曲线图，显示了PI输出值的多个范围以，应于各个输出值的不同马达12的操作模式。三个马达12的状况，马达回转波幅、波幅偏置值和制动波幅，对应于PI输出^M示在图14中。下面的表A包括PI输出tm应的直流偏置值、对马达的输入电压波幅和转差率。图14是H输出相对时间的曲线图并显示了表A中对应于马达12模式的PI输出值。表A<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>图5的流程图进一步显示了本发明，示例性实施方式。如果512查询的结果为是，贝IJ514处提供直流偏置参数，以便换流器64给马达12提供输入电压，使得马达12^:流偏置模式运转，其中一最大直流偏置i^PKO。从表A的第二行翻可以看出，本发明的该实施例中直流偏置参数为腿波幅=0;直流偏置值=IPI输出值I;以及转差率=0。514之后，如上文所述，该方法返回502操作者。如果512查询的结果为否，则在516处提供直流偏置值和负转差率制动参数，以便换流器64输出给马达12输入电压，使得马达12M:流偏置和负转差率模式下运转，其中PI<—最大直流偏置值。可以从表A的第三行数据看出，本发明该实施方式中直流偏置值和负转差率制动模式的参数为电压幅度=IPI输出值I-最大直流偏置值；直流偏置值=I最大直流偏置值I;以及转差率=负频率制动(Neg.FrequencyBraking)。直流偏g/直流注AI魄恸/相不平衡。微处理器61驱动换流器64将直流电压转换成三相交流电压，通常M脉冲宽度调制(PWM)实现。典型的三相马达相之间相互偏移120度。图9是电压相对时间的示意图，其中3个电压相以X轴为中心。如图10中的电压相对时间的曲线图所示，直流注入给驱动马达的正弦波增加了一个偏移量。关于相不平衡，如图11电压相对时间的曲线图所示，通过仅给一个相注入直流就产生了相不平衡。当产生相不平衡时，马达运转效率樹氐。这种低效率用棘散马达制动中产生的多余能量。负转差制动。在本发明一个实施例中通过辦勉且施加负转差率实现制动。由于再生出了能量且直流总线电压增加，产生了相不平衡其在绕组中耗散了多余能量。这使得马达基本可以在任何负转差率值下运转。再者，移除负转差率并保持不平衡引起直流注入，这可以在《,下使马达停转。上文中给出了转差率的详细论述。负转差率制动在较高运转速度情况下是有利的，但不适用于给完全停转提供载荷。随着运转速度趋近于零，有效的制动扭矩变小。因此，本发明的这个实施方式中需要有电流注入部分。在本发明的该示例性实施方式中，电流注入施加到马达的一个相中。随着电流注入，给感应马达的绕组加直流电源。在低速下执纟m种模式以使载荷达到零角速度。在该电流注入制动模式中，载荷的能量在马达中耗散。基本没有再生能量返回给控制器。例如，在对于示例性三相感应马达的约500ipm时，本发明的马达12可以战流模式运行，其中直流电压输入给马达，因为在约500rpm运车,或更小速度下，马达12皿流电源下运转时的扭矩输出值比在交流电源下要大。至于马达输入是在约500rpm或者在更低速度是本领域普通技术人员能够确定的。回到图5，518在516之后，在518处查询是否应采取任何限流(foldbacks)。限流通常是在载荷电流超过最大建议值时将电流减小到安全水平；限流保护电路的组件。在本次查询中，使用限流意指调整电压和/或电流。例如，在本发明的该示例性实施方式中，限流可以是输入给马达的直流总线电压和/或电压波幅。如果518查询的结果为"是"，贝U在520处执行限流修正。520股后，在522执行波幅饱和化。直流总线的限—步说明如下。当直流总线高于预定最大电压时，马达产生的能量减少。该产生能量的减少由直流总线柳艮流实现，如操作者520。图16tt流总线电压的示意图，显示了直流总线腿的超卖值，从正常运转值，即示意图左侦啲直流总线电压值到临界停机值，即图右侧的直流总线电压值。实施例的示意图是针对一^H寺殊的示例性洗涤机；本领域普通技术可以理解，其它的直流总线电压范围也可以表示在类似的图中。示例性的图16中例示的直流总线电压包括420伏的临界停机电压，在410伏时100%限流以及在400伏时0%限流。在400伏和410伏之间是线性限流区间，表示0%到100%的限流。在本发明各个实施方式中可以描绘其它的电压，这是本领域普通技术人员能够确定的。限流的百分比用下面的方程式决定卩艮流％:实P示直流电压一0%限流电压(5)100%限流电压一0%限流电压下面方程式的调整波幅表示从换流器64中输出的电压波幅应当减小的值以用于补偿限流百分比。调整波幅=波幅*(100%限流电压一限流％)(6)回到518査询处，如果518查询的结果为"否"，则在下一步522处执行波幅饱和化(amplitudesaturation)。522处的波幅饱和化是指将换流器的输出电压(亦称为马达12的输入电压)限定到对应于速度(Hz)的最大预设电压。最大预设输出电压可以通过查找电流驱动频率(Hz)的最大允许电压值确定。波幅饱和化用限流值进一步说明。马达12的电流可以舰将换流器64的电压输出限定为预定的伏特/赫兹曲线来加以限制。绘制在电压相对以赫兹(Hz)为单位的速度的曲线15曲线图上的电压值，对应于来自马达控制线路14的电流的电压点值。曲线图平直段的纵轴；在平直段，曲线图代表对应于马达12最大电流的电压值。因此，曲线平直部分4樣换流器64的最大输出电压。换流器的最大输出电压基本等于马达12的最大输入电压并由马达12的规格决定，在此规格之下，马达12可以正常运转而不会出现物理元件故障。回到图14，可以看出在制动中通过伏特/赫兹限制马iiil度是为了限制电流。速度限制显示为曲线图制动波幅部分的环形部分，标记为"极限电压"。制动图。执行上文描述的示例性制动以基本符合安全所需的制动图。关于整体式马达控制器和马达(ICM)，本发明中使用的感应马达具有一个制动图，该制动图从感应马达为组成马达控制线路的组件如电子元i顿供在可接受的运转限值之内的电流。本发明的一示例性实施方式中的制动图的例子显示在图6中。制动图或曲线显示的是速度相对于时间的图。制动以初々誠度S嫩开始并在7秒之后达到停止时间S触，马达停转。在7秒之内将转子13Jljg反馈52用于微处理器61，然后微处理器输出53用于换流器64来调整马达12的电压和频率，从而使马达12适当的自。本领域普通技术人员可以确定适当的制动图并用在本发明实施方式中。图17是速度相对于洗涤机7秒制动时间和26秒惯性运行到停转时间的曲线示意图。本发明实施方式的另一优势是不用额外的硬件且制动可以在基本上所有的负转差率值下进行。另一优势是在执行本发明的一个实施方式的同时，来自电源输出的输入电压不用于制动或使马达停转。此外，本发明提供了一种成本经济的设计，因为其耗散了洗涤机电机中的能量而避免使用现有技术中的元件，如制动闸瓦或垫片或制动电阻器。制动垫片和制动电阻器增加了洗涤机的设备絲。图ll显示了电压相对时间的一个示例性实施方式的曲线图，其中相不平衡通过在负转差率运转下耗散了从载荷再生的能量。这种不平衡使得马达用低的负转差率制动。如果不平衡不足且直流总线电压上升，则马达的输入电压波幅减小，因此产生量减小。这种操作产生的多余能量由相不平衡耗散在绕组中。在本发明的这些示例性实施方式中，马达是感应马达且本发明aii使用作为感应马达一部分以提供马达具体操作的金属而耗散了能量。因此，感应马达，在其各个组件中，包含有金属。金属用于能量耗散是有效的。另外，本发明能够有最成本经济的系统设计，因为其耗散了马达中的能量。马达12包括一些材料和金属，例如用于绕组的铜，以满足实际的马ii^转需要。因此，例如，马达12包括一些材料如用于绕组(即定子绕组)的铜或铝以使马达获得运转所需的扭矩和速度。因为考虑到马达12，如寿命，典型的马达可以在小于其指定的扭矩和速度值运转，以便马达上的应力小于马达设置为较小的预定扭矩和速度时将会有的应力。由于过多的铜的容纳力(capacity),超出了预设的输出扭矩和速度所需的容纳力，因在设计中实际的马达需求也是有效的，存在一些自由材料(freematerial),如本实施例中的铝，也可用于耗散制动會遣。战125%实际需求仅用作一个实施例且本领域普通技术人员可以确定实际的马达要求、具体的运转要求和自由材料。制动周期比马达的运转周期小得多，以便增加了多余能量的马达运转要求在可接受范围之内。因此，实际转化的能量小于运转要求中转化的能量。本发明的示例性实齢式4顿了可'魏感应马达。另外，与其一起使用的控帝U线路和方法调节到使消散在电气控制中的育隨最小化，这在其它的优势之中，17也能附氏了产品^。除上文讨论过的成果之外，本发明的示例性实施方式中ffi3i调整换流器三相输出中的一个相的输出电压和频率可以实现制动。这种相不平衡输入给马达12并使得马达12和附带运转的桶24的速度在预定时间限内达到基本为零速度。上述的本发明实施方式使用了示例性的马达平台即交流感应马达。在本发明一个替代实施方式中，可以使用非交流感应马达类型的不同马达平台(motorplatform)。本领域普通技术人员可以为发明确定合适的马达平台。还应指出的是术语"第一"、"第二"、"第三"、"较高的"、"總氐的"以及类似用语可用在文中以修改各要素。如果没有具体说明，这些修正并不意味着修正要素的空间、顺序或层级次序。本说明书使用实施例公开了本发明，包括最佳方式且也能使本领域任何人员制造和使用本发明。本发明可专利的范围由权利要求书限定，并包括本领域技术人员可想到的其它实施例。如果这些其它的实施例具有与权利要求中文字表述并无不同的结构部件，或者它们包括具有与权利要求文字表述非本质区别的等效结构部件，贝l將它们包括在权利要求的范围之内。权利要求1.一种操作马达(12)的方法，该方法包括a)在第一速度下运转马达(12)；b)在负转差率下运转马达(12)；和c)使马达(12)的至少一个相不平衡以使用马达绕组耗散再生能量；d)其中下一个马达(12)的速度减小到小于第一速度的速度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，马达(12)包括三相马达(12)且可旋转支撑篮可操作;ttt接着马达，所述方法还包括使可旋转支撑篮加速到包括运转鹏的第HI度。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括a)计算百分比误差，基本上等于运转速度和预设目标速度之间的差值；b)将百分比误差输入可旋转支撑篮的比例积分(PI)控伟幡，所述比例积分控制器包括PI输入禾HPI输出；禾口c)用至少一种4顿P懒出确定的制动模式制动可旋转支撑篮；d)其中，如驶I输出为负值，换流驗三相马达(12)中产生相不平衡，其是m对一个或多个相施加直流偏置ci:至达到最大预设直流偏置值同时以基本零转差率运转实现；e)其中，如驶i输出为负值u:流偏置值已超嘬大预體流偏置值，则马达(12)开始在负转差率模式运转并根据需要调整波幅以达到期望的较低运,度。4.一种具有可旋转桶的洗涤机，包括马达(12)，包括三相电源输ASI马达(12)反馈控制线路，马达(12)可操作iik^接到洗涤机的可旋转桶上以控制旋转和制动操作；马达(12)反馈控制线S鲍括微处理器和换流器；微处理器包括比例积分控制器；微处理器设置为从马达(12)反馈控制线路接收运lf3I度并给换流，供电压输出指令；比例积分控制器包括输AI口输出，理器为PI输入提供输入值，PI输出给微处理器输出输出值以确定洗涤机执行的至少一个制动操作；以及换流器设定为从微处理器接收电压输出指令并根据电压输出指令为马达(12)三相电源输入提供输出电压，并使马达(12)在由微处理器根据比例积分控制器输出值确定的至少一个制动操作中运转；其中，如果输出值小于零，微处理器指示换流器给马达(12)的三相输入中的一个或多个提供直流偏置值直至达到预设最^E流偏置值同时在零转差率下运转；以及其中，一旦达到预设最大直流偏置值，微处理器指示换流器使马达02)在负转差率下运转并增加马达(12)三相电源输入的电压波幅以达到期望的较爐度。5.如权利要求4所述的洗涤机，其特征在于，输入值是洗涤机的可旋转桶的运$度与洗涤机的可旋转桶的预设目标之间的差值。6.—种制动洗涤机的方法，该方法包括-a)提供具有可旋转桶的洗涤机，其包括马达02)，包括三相电源输入和马达(12)反馈控制线路，马达(12)可操作鹏接到洗涤机的可旋转桶上以控制旋转禾蹄恸操作；马达02反馈控制线5袍括微M器和换流器；微处理器包括比例积分控制器，微处理器设置为从马达(12)反馈控制线路接收运车ms并给换流器提供电压输出指令；比例积分控制器包括输入和输出，微处理器为PI输入提供输入值，PI输出给微腿器输出输出值以确定洗涤机执行的至少一个制动操作；以及换流器设定为从微处理器接收电压输出指令并根据电压输出指令给马达(12)三相电源的输入提供输出电压，并使马达(12)在制动操所是由微处理器从比例积分控制器输出值确定的至少一^恸操作中运转；b)其中，如果输出值小于零，微鹏激旨示换流器给马达(12)三相输入中的一个或多个提供直流偏置值直至达至顾设最:^流偏置值同时在零转差率下运转；以及c)其中，一旦达至顿设最大直流偏置值，微处理謝旨示换流器使马达(12)在负转差率下运转并增加马达(12)三相电源输入的电压波幅以超嗍望的较7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，输出值是洗涤机的可旋转桶的运^3I度与洗涤机的可旋转桶的预设目标速度之间的差值。8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括a)给微M器提供直流总线电压值和零百分比限流直流总线电压值；b)用微处理器计算限流百分比和直流总线电压值与零百分比限流直流总线电压值之间的差值；以及c〉基于计算出的限流百分比调整三相电源输入的电压波幅和直流偏置值以保证直流总线电压基本在预设范围之内。9.一种计算机程序产品，包括可由线路中断器读取的程序存储设备，明确具体化可由线路中断器执行的指令程序以执运转马达的方法，该方法包括:a)在第一速度下运转马达(12);b)在负转差率下运转马达(12);以及C)使马达(12)的至少一个相不平衡以使用马达绕组耗散再生能量；d)其中将下一马达(12)的M减小到小于第"3I度的逸变。10.—种计算机，呈序产品，包括可由线路中断器读取的程序存储设备，明确具体化可由线路中断器执行的指令程序以执行一种制动可操作地连接在三相马肚的可旋转支撑篮的方法，所述方法包括a)将可旋转支撑飽卩速到运行鹏；b)计算百分比误差，絲等于运转鹏与预设目标3M的難；c)将百分比误差输入可旋转支撑篮的比例积分(PI)控制器，所述比例积分控制器包括pi输入禾npi输出；以及d)用PI输出确定的至少一种制动模式制动可旋转支撑篮；e)其中，如默瑜出为负值，换流縱三相马达(12)中产生相不平衡，其是M给一个或多个相施加直流偏置值直至达到最大预设直流偏置值同时以基本零转差率运转而实现；f)其中，如驶i输出为负值m流偏置值已达到最大的预^i:流偏置值，则马达(12)开始在负转差率模式运转并调整所需波幅以达到期望的较低运转繊。全文摘要本发明涉及一种马达装置及方法。该方法包含以第一速度运转马达(12)；在负转差率下运转马达(12)；使马达(12)的至少一个相不平衡以用马达绕组耗散再生能量；以及其中将下一马达(12)的速度减小到小于第一速度的速度。还描述了一种执行上述方法的装置。文档编号D06F23/00GK101424022SQ20081017999公开日2009年5月6日申请日期2008年10月31日优先权日2007年10月31日发明者E·哈特菲尔德,J·S·霍姆斯,M·菲利帕,R·D·叙尔二世申请人:通用电气公司