衣物清洁设备电机驱动系统的制作方法

本技术实施例涉及电机，具体涉及一种衣物清洁设备电机驱动系统。

背景技术：

1、衣物清洁设备(例如洗衣机、洗干一体机等)中使用的电机，多数采用控制器和永磁同步电机的变频电机系统，通过控制器达到调节转速和转矩的目的，使电机系统可以在一个很宽的工作转速范围和转矩范围内工作。

2、以洗衣机为例，现有的洗衣机电机通常为三相电机定子12个槽设计，如图1所示，其中每相绕组由4个绕组92串联组成，三相串联绕组的尾端连接在一起成公共端不做引出，三相绕组的首端依靠端子分别引出，通过线束可以连接到控制器91上，如图1中的连接点a1、b1、c1。电机高速时需要进行深度的弱磁控制，达到需要的工作转速和负载，而深度弱磁控制会导致牺牲一些电机效率。

3、该电机系统有两个典型的工作状态，一个是洗涤状态，电机工作在大转矩低转速的状态；另一个是脱水状态，此时电机工作在小转矩高转速的状态，工作状态的切换由控制器中不同的软件算法实现。由于洗涤和脱水两个工作模式时的转速和负载转矩差异较大，即使使用变频电机系统，也很难兼顾电机在两个差异很大的工作模式下都达到很高的工作效率。也就是说，在电机工作时，难以达到最佳效率，或者为了提高洗涤的最大转矩，难以实现脱水的高转速；或者为了提高脱水效果，导致洗涤转矩有所降低。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题是如何使衣物清洁设备电机兼顾工作转速和转矩的需求，在不同工作模式下都能达到较佳工作效率。

2、为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种衣物清洁设备电机驱动系统，以提高衣物清洁设备电机的工作效率，并使电机在不同工作模式下均能达到较佳工作效率。

3、本实用新型实施例提供一种衣物清洁设备电机驱动系统，所述系统包括：控制器10、电机驱动模块11、电机12；所述电机12包括三相绕组121，每相绕组121包括至少两个绕组单元1211，1212；所述电机驱动模块11用于根据所述控制器10的控制指令驱动所述电机12运转；所述系统还包括：

4、绕组切换模块13，分别与所述控制器10、所述电机驱动模块11、以及所述电机12连接，用于从所述控制器10获取衣物清洁设备的工作模式，并根据所述工作模式控制所述三相绕组121中绕组单元的连接方式。

5、可选地，所述衣物清洁设备的工作模式包括：洗涤模式和脱水模式；

6、所述绕组切换模块13，具体用于在所述洗涤模式时，控制所述三相绕组121中的绕组单元为串联连接；在所述脱水模式时，控制所述三相绕组121中的绕组单元为并联连接。

7、可选地，所述绕组切换模块13包括：串联控制模组131、并联控制模组132、以及隔离模组133；

8、所述串联控制模组131，用于在所述并联控制模组132非使能状态，控制所述三相绕组121中的绕组单元实现串联连接；

9、所述并联控制模组132，用于在所述串联控制模组131非使能状态，控制所述三相绕组121中的绕组单元通过所述隔离模组133实现并联连接。

10、可选地，所述串联控制模组131包括：三个串联开关单元k5，k6，k7，每个串联开关单元串联连接在对应绕组中两个相邻绕组单元之间。

11、可选地，所述隔离模组133包括：三个并联连接的隔离单元1331，1332，1333，每个隔离单元包括串联连接的两个二极管d1，d2，所述两个二极管d1，d2的连接端作为隔离端，每个隔离端连接一个所述串联开关单元的一端，不同隔离端连接不同串联开关单元。

12、可选地，所述并联控制模组132包括：三个并联开关单元k1，k2，k3，以及第一隔离开关单元k4；

13、每个所述并联开关单元的一端与对应绕组和所述电机驱动模块11的连接端相连，所述并联开关单元的另一端与对应绕组的串联开关单元的另一端连接；

14、所述第一隔离开关单元k4的两端分别与所述隔离单元的两端连接。

15、可选地，所述并联控制模组132还包括：第二隔离开关单元k8，所述第二隔离开关单元k8的一端与所述三相绕组的公共端连接，所述第二隔离开关单元k8的另一端与所述第一隔离开关单元k4连接。

16、可选地，所述串联开关单元k5，k6，k7，所述并联开关单元k1，k2，k3，所述第一隔离开关单元k4，以及所述第二隔离开关单元k8可以是以下任意一种：电子开关、继电器。

17、可选地，每个绕组单元包括一个或多个串联连接的线圈1210。

18、可选地，所述绕组切换模块13安装在所述电机12的外围并靠近电机定子一侧、或者安装在所述定子上。

19、可选地，所述绕组切换模块13上设有焊点20，所述三相绕组121的各抽头焊接在对应的焊点20上。

20、可选地，所述绕组切换模块13上还设有开槽30，所述抽头焊接到对应的焊点后，嵌设于所述开槽30内。

21、可选地，所述开槽30与所述焊点20一一对应。

22、可选地，所述绕组切换模块13上还设有过孔40，所述抽头穿过所述过孔40焊接到对应的焊点20上。

23、可选地，所述系统还包括：绕组切换控制模块14，分别与所述控制器10和所述绕组切换模块13连接，用于从所述控制器10获取衣物清洁设备的工作模式，并根据所述工作模式向所述绕组切换模块13发送连接指令，以控制所述三相绕组121中绕组单元的连接方式。

24、与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有以下有益效果：

25、本实用新型提供的衣物清洁设备电机驱动系统，通过设置分别与控制器、电机驱动模块、以及电机相连接的绕组切换模块，由该绕组切换模块根据衣物清洁设备的工作模式控制电机的三相绕组的连接方式，使三相绕组的连接方式更好地适应当前工作模式，满足该工作模式下对电机工作转速和转矩的需求，从而可以使电机兼顾不同工作模式下工作转速和转矩的需求，在不同工作模式下均达到较佳工作效率。而且，切换控制通过硬件实现，保证了切换效率。

26、进一步地，在洗涤模式时，绕组切换模块将三相绕组中的绕组单元切换为串联连接，在脱水模式时，绕组切换模块控制将三相绕组中的绕组单元切换为并联连接，使得逆变器输出电流加大，从而提高了三相电机的功率输出，满足脱水模式下高转速的需求。而且不同工作模式下采用不同的功率输出，可以使电机在衣物清洁设备不同工作模式下都能达到较佳工作效率。

27、进一步地，利用不同的开关单元及隔离模组实现上述切换控制功能，使得相应硬件的实现简单可靠。

28、进一步地，可以将绕组切换模块安装在电机的外围并靠近电机定子一侧、或者安装在定子上，不会影响现有的电机驱动系统的结构，易于对现有系统进行升级改进。

29、进一步地，在绕组切换模块上设置焊点，将三相绕组的各抽头直接焊接在对应的焊点上，可以有效减少接线端子，节省成本。

30、进一步地，通过在绕组切换模块上设置开槽或者过孔的方式，可以方便固定绕组抽头，保证连接的可靠性，而且还可避免对周围部件产生影响。

31、进一步地，通过设置独立的绕组切换控制模块实现对绕组切换模块的控制，使得该方案的实现更灵活，无需对现有衣物清洁设备的控制器进行修改，即可方便地实现本实用新型方案，因而可以对现有的衣物清洁设备进行简单改造升级，提升其性能。