南昌大学共青学院毕业设计(论文) 第四章 洗衣机控制系统的硬件设计

Ia会超过原来的额定电流，使电动机发热烧坏。

调磁调速的优点：

1. 调速平滑，可得到无级调速； 2. 调速经济，控制方便； 3. 机械特性较硬，稳定性较好。

对专门生产的调磁调速的电动机，其调速幅度可达到3～4倍 改变电压U（调压调速 ）

当保持他励直流电动机的励磁电流If为额定值时，降低电枢电压U，使转速n降低。

RaU?可见，在一定负载下，U愈低，转速n愈小，但机械KE?KEKT?2特性的硬度不变，见图4.9所示：

由式n? 图4.9 电压调速曲线

一般电动机都处在额定状态下运行，再进行调压调速时，为保证电动机的绝缘，一般是将电动机的电压下调U＜U N，而转速也下调n＜nN。

调压调速是在额定电流下调速，是恒转距调速。 调压调速的优点：

1. 机械特性较硬，电压降低后硬度不变，稳定性较好。 2. 调速幅度较大，其调速幅度可达到6～10倍。 3. 可均匀调节电枢电压，得到平滑的无级调速。 这里采用电压调节方式实现对直流伺服电机的调速。 交流电机M2控制系统

目前较常用的交流电动机有两种：1、三相异步电动机2、单相交流电动机。

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第一种多用在工业上，而第二种多用在民用电器上。

三相异步电动机的旋转原理

三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，但相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，其产生的过程如图4.10所示。图中分四个时刻来描述旋转磁场的产生过程。电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。旋转磁场的转速为：n=60f/P 式中f为电源频率、P是磁场的磁极对数、n的单位是：每分钟转数。根据此式我们知道，电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关，为此，控制交流电动机的转速有两种方法：1、改变磁极法；2、变频法。以往多用第一种方法，现在则利用变频技术实现对交流电动机的无级变速控制。

图4.10 三相异步电机工作图

观察图还可发现，旋转磁场的旋转方向与绕组中电流的相序有关。相序A、B、C顺时针排列，磁场顺时针方向旋转，若把三根电源线中的任意两根对调，例如将B相电流通入C相绕组中，C相电流通入B相绕组中，则相序变为：C、B、A，则磁场必然逆时针方向旋转。利用这一特性我们可很方便地改变三相电动机的旋转方向。定子绕组产生旋转磁场后，转子导条（鼠笼条）将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向以n1的转速旋转起来。一般情

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况下，电动机的实际转速n1低于旋转磁场的转速n。因为假设n=n1，则转子导条与旋转磁场就没有相对运动，就不会切割磁力线，也就不会产生电磁转矩，所以转子的转速n1必然小于n。为此我们称三相电动机为异步电动机

单相交流电动机的旋转原理

单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时，电动机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电动机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了，转子所产生的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。 要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场。在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动，起动后，待转速升到一定时，借助于一个安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开，正常工作时只有主绕组工作。因此，起动绕组可以做成短时工作方式。但有很多时候，起动绕组并不断开，我们称这种电动机为电容式单相电动机，要改变这种电动机的转向，可由改变电容器串接的位置来实现。

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南昌大学共青学院毕业设计(论文) 第五章 洗衣机控制系统的软件设计

第五章 洗衣机控制系统的软件设计

5.1主程序流程设计

根据硬件设计要求，控制主程序流程图如图5.1所示:

上电复位 初始化 扫描K2、K3 否 启动否 是 进水程序 否 4分钟内水位开关是否闭合 是 洗涤程序 否 人工故障处理 1分钟内水位开关是否断开 是 结束 漂洗、脱水程序 排水程序 图5.1 主程序流程图

单片机上电，首先进行程序的初始化，包括定时器，外部中断等初始化，以及各参数初始值的设定。默认洗衣方式为标准强洗，漂洗次数两次。然后扫描剩余键盘的状态。确定强度和漂洗次数。当启动键按下以后，洗衣机进入待命状态，完成进水——洗涤——漂洗——脱水——报警的循环过程。

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