1.概述
项目 |
规格值 |
名称 |
外转子变频洗衣机BLDCM驱动控制器 |
型号 |
WCVC-01 |
用途 |
与内置2Hall的外转子BLDCM配套,用于波轮变频洗衣机驱动控制和保护 |
输入电源 |
AC220V |
电源容许范围 |
AC220V±20% 或 AC110 V±20% (50/60Hz) |
适配洗衣机规格 |
5KG~7KG |
最大输入电流 |
6A(RMS) |
最大输出功率 |
额定500W,峰值800W |
工作温度 |
-10℃~50℃ |
工作湿度 |
30~100% |
效率 |
大于90% |
驱动方式 |
正弦波PWM驱动 |
最大输出电流 |
5A (RMS) |
载波频率 |
16kHz |
通信方式 |
主从式异步通信 |
保护 |
过流保护,超载,过压保护,欠压保护,压缩机无联机,电机失速等 |
适用电机型号 |
BLDCM(内置2Hall) |
运转加速度 |
洗涤最高900rpm/S;脱水最高300rpm/S |
转速精度 |
10rpm |
2. 原理框图
3.控制器连接埠说明
接口名称 |
Pin号 |
颜色 |
Pin定义 |
规格 |
电源通讯接口 |
1 |
棕 |
通信接收-(GND) |
5120-4206(日端规格) |
2 |
红 |
通信发送+(VCC) |
3 |
蓝 |
ACL(AC220V) |
4 |
灰 |
通信接收+(RXD) |
5 |
白 |
通信发送-(TXD) |
6 |
黄 |
ACN(AC220V) |
电机界面 |
1 |
橙 |
U相 |
177899-1(AMP规格) |
2 |
白 |
W相 |
3 |
红 |
V相 |
Hall界面
(CN4) |
1 |
黑 |
+5V |
316501-4(AMP规格) |
2 |
蓝 |
Hall 2 |
3 |
紫 |
N-300V |
4 |
绿 |
Hall 1 | 4.驱动控制器缩略图
线束界面缩略图:
驱动控制板缩略图:
电控安装整体缩略图:
5.驱动板与控制板通讯电路
6.通讯协议
通信方式:主从式异步通信,电机驱动控制器为从机,系统控制板为主机。
通信波特率:4800bps
上电复位后,主机自动进入发送状态,从机处于等待主机指令状态;从机接收到主机信号后,延时5ms开始发送,整个数据包的发送过程要求在40ms内完成。从机接收错误则立即重新进入等待主机指令状态,从机开始接收信号后,如果不能在50ms内完成一个数据包的接收过程,进入超时重新接收状态。主机发送信号完成后,如果不能在50ms内接收到正确的从机数据,则重新发送数据,主机如果在1s内都不能收到正确的从机数据,则诊断为通信异常。从机在2秒内不能收到主机的通信信号诊断通信异常。 6.1. 帧格式定义
UART的帧格式如下:
开始位:1bit
数据位:8bit
奇偶检验位:1bit奇校验
停止位:1bit 6.2.数据定义:
A.数据包格式
B.数据定义
a.)主机到从机的数据
序号 |
功能 |
主机命令数据 |
从机应答数据 |
备注 |
1 |
洗衣正转转速 |
0xFF + 0x11+ 0~255 |
0xFF + 0xaa + 00 |
注1) |
2 |
洗衣反转转速 |
0xFF + 0x22+ 0~255 |
0xFF + 0xaa + 00 |
注1) |
3 |
脱水转速 |
0xFF + 0x33+ Spin Speed |
0xFF + 0xaa + 00 |
注1) |
4 |
请求开始测量衣物重量 |
0xFF + 0x44+ 0~255 |
0xFF + 0xaa + 00 |
|
5 |
询问衣物重量 |
0xFF + 0x55+ 00 |
0xFF + 0x99 + 衣物重量 |
衣物重量制造厂定 |
6 |
停电机 |
0xFF + 0x66+ 00 |
0xFF + 0xaa + 00 |
|
7 |
故障取消 |
0xFF + 0xdd + 00 |
0xFF + 0xaa + 00 |
|
注1):
转速计算公式:
rpm = UART设定值×UART增益(固定为12.9)
UART值 (HEX) |
UART值(DEC) |
命令转速(rpm) |
A |
10 |
129 |
F |
15 |
194 |
14 |
20 |
258 |
28 |
40 |
516 |
3C |
60 |
774 |
50 |
80 |
1032 |
64 |
100 |
1290 |
115 |
115 |
1483 |
b.)从机到主机的数据
从机正常运行时不主动向主机发送任何信息,只是对主机命令进行应答。但是在从机出现故障或保护时,从机在接受到任何主机指令后,都可以不应答主机命令,直接发送有关故障码到主机。
序号 |
故障类别 |
从机数据 |
主机数据 |
备注 |
1 |
无故障 |
0xFF + 0xbb+ 0x00 |
任何 |
|
2 |
Hall故障 |
0xFF + 0xbb+ 0x01 |
任何 |
|
3 |
失速故障 |
0xFF + 0xbb+ 0x02 |
任何 |
|
4 |
过电压故障 |
0xFF + 0xbb+ 0x03 |
任何 |
|
5 |
欠电压故障 |
0xFF + 0xbb+ 0x04 |
任何 |
|
6 |
超载故障 |
0xFF + 0xbb+ 0x05 |
任何 |
|
7 |
IPM故障 |
0xFF + 0xbb+ 0x06 |
任何 |
|
8 |
通信故障 |
0xFF + 0xbb+ 0x07 |
任何 |
| 7. 故障显示:
驱动指示灯通过亮、灭、闪组合指示以下几种状态:
A.待机状态(电机停):指示灯以0.5HZ(1S亮/1S灭)频率闪烁;
B.正常运行状态(电机运行):指示灯常亮;
C.故障状态:指示灯先以2HZ(0.25S亮/0.25S灭)闪烁n次,循环执行。故障显示时序见下图
D.闪烁次数分别代表故障内容
故障显示表
闪烁次数 |
故障类型 |
说明 |
0 |
无故障 |
常量表示压缩机无故障,正常运转 |
1 |
Hall故障 |
Hall接口电路断开、Hall异常、Hall接口电路异常、电机堵转 |
2 |
失速故障 |
电压过低、电机驱动回路异常 |
3 |
过电压故障 |
直流电压过高、电机减速过快、直流电压检测电路异常 |
4 |
欠电压故障 |
直流电压过低、直流电压检测电路异常 |
5 |
超载故障 |
负载过重、过流检测电路异常 |
6 |
IPM故障 |
U、V、W输出短路、电机堵转、IPM检测电路异常 |
7 |
通信故障 |
通信电路异常、主控芯片不工作 |
8. 功能定义 8.1. 称重
内容 |
在一固定电压下运行电机,然后停止,累计产生的速度脉冲沿个数 |
操作 |
1.以25%电压正向运转电机1.5s;
2.停止驱动电机,等待电机静止,并累计转动的圈数(以Hall脉冲沿单位计数);
3.延时500ms后以25%电压反向运转电机1.5s;
4.停止驱动电机,等待电机静止,并累计转动的圈数(以Hall脉冲沿单位计数);
5.重复1~4过程,并计算4次脉冲沿的累计值;
6.将累计的结果按Amotech在同等条件下的返回值做插值处理,并返回到主控芯片。 |
输入 |
1.2个Hall的中断信号 |
输出 |
1.4次正反转转动圈数脉冲沿累计值的插值结果。 |
备注 |
转动圈数定义为从开始运行至停止驱动PWM到电机停止期间所有转速脉冲沿,停止定义为125ms内没有收到任何Hall脉冲信号。 |
8.2. 过电压防止保护
内容 |
在减速过程中,如果出现过电压,则要求停止减速过程 |
操作 |
1. 直流电压超过380V停止减速;
2. 电压低于370V,恢复,可以减速。 |
输入 |
1. 直流电压 |
输出 |
1. 停止减速标志;
2. 返回故障代码03。 |
备注 |
|
8.3. 无转速信号或电机堵转保护
内容 |
检测Hall信号是否正确或电机是否堵转 |
操作 |
电机运转的条件下,持续1秒不能收到Hall的变化信号,停止电机驱动1秒后重试,在30s内5次重试均持续1秒不能收到Hall的变化信号,则保护 |
输入 |
1. 2个Hall的中断信号 |
输出 |
1. 停止电机驱动;
2. 返回故障代码01。 |
备注 |
收到故障取消指令后,取消该故障 |
8.4. 失速保护
内容 |
检测电机是否按照要求正常运转 |
操作 |
电机运转条件下,持续1秒出现检测速度与给定转速偏离300rpm,停止电机驱动1秒后重试,在30s内5次重试均持续1秒出现检测速度与给定转速偏离300rpm,则保护 |
输入 |
1.检测速度;
2.给定速度。 |
输出 |
1.停止电机驱动;
2.返回故障代码02。 |
备注 |
收到故障取消指令后,取消该故障 |
8.5. 过电压保护
内容 |
检测直流电压是否超过规定值 |
操作 |
直流电压超过400V持续100ms进行停机保护,低于370V恢复 |
输入 |
1.直流电压 |
输出 |
1.停止电机驱动;
2.返回故障代码03。 |
备注 |
|
8.6. 欠电压保护
内容 |
检测直流电压是否超过规定值 |
操作 |
直流电压低于170V持续3s进行停机保护,高于220V恢复 |
输入 |
1.直流电压 |
输出 |
1.停止电机驱动;
2.返回故障代码04。 |
备注 |
收到故障取消指令后,取消该故障 |
8.7. 超载保护
内容 |
检测电机电流确认控制器是否出于超载状态 |
操作 |
电机电流平均值高于4.8倍的额定电流持续100ms,或
高于4倍的额定电流持续400ms,或
高于2.5倍的额定电流持续10s,或
高于2倍的额定电流持续60s,
停止电机驱动1秒后重试,在30s内5次重试均出现超载,则保护 |
输入 |
1.电机电流 |
输出 |
1.停止电机驱动;
2.返回故障代码05。 |
备注 |
收到故障取消指令后,取消该故障 | 8.8. IPM保护
内容 |
检测IPM保护信号是否产生IPM保护 |
操作 |
上电时读IPM保护信号电平1ms,低电平时间超过50%,确定为IPM已处保护;在正常状态下,接收到IPM中断,停止电机驱动1秒后重试,在30s内5次重试均收到IPM中断,则保护 |
输入 |
1.IPM信号 |
输出 |
1.停止电机驱动;
2.返回故障代码06。 |
备注 |
收到故障取消指令后,在IPM信号恢复正常条件下,取消该故障 |
8.9. 通信异常保护
内容 |
诊断驱动控制与主控器通信是否正常,不正常时需及时停止电机 |
操作 |
驱动器2s内不能接收到主控芯片的正确命令确认为通信异常 |
输入 |
1.通信接收超时 |
输出 |
1.停止电机驱动;
2.返回故障代码07。 |
备注 |
通讯正常后,故障自动消除 |
8.10.(预留)电机没有连接故障检测
内容 |
检测电机线是否与控制器可靠连接 |
操作 |
电机运转的条件下,持续1秒不能检测到压缩机电流(电流很小) |
输入 |
1.电机电流 |
输出 |
1.停止电机驱动;
2.返回故障代码01。 |
备注 |
收到故障取消指令后,取消该故障 |
|