CN102199853A - 滚筒式洗衣机 - Google Patents
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Abstract
滚筒式洗衣机具备旋转滚筒、水槽、滚筒电动机、整流电路、平滑电容器部、变频电路以及具有电抗器和短路控制元件的短路电路以及控制部,控制部具备对交流电源的电压相位进行检测的相位检测电路、对平滑电容器部的直流电压进行检测的直流电压检测部以及使短路控制元件导通的短路信号生成部,短路信号生成部在相位检测电路的检测信号从OFF变为ON的时刻生成短路信号,并在该检测信号从ON变为OFF的时刻起经过规定的延迟时间后的时刻生成短路信号,并控制短路信号的脉宽使得平滑电容器部两端的直流电压变为目标电压。由此,使电流波形接近正弦波,形成在正侧、负侧对称的电流波形,从而降低电源高次谐波。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过变频电路(Inverter Circuit)以与洗涤、脱水等各工序相应的转速对用于驱动收纳有洗涤物的旋转滚筒的滚筒电动机进行驱动的滚筒式洗衣机。
背景技术
以往的滚筒式洗涤干燥机通常使用变频电动机以满足低噪声、省电等要求。此时,由于变频电动机的驱动所产生的电源高次谐波等会使电源环境恶化,因此成为问题。
对用于滚筒电动机的变频电路和驱动用于热泵的压缩机电动机的变频电路提供的直流电压是从共用的供给源提供的,该滚筒电动机对旋转滚筒进行旋转驱动。因此,在压缩机电动机运转时,或者在同时进行脱水和热泵干燥的脱水干燥运转时,交流电源的电流波形不是正弦波。其结果,存在如下问题:由于波峰的电流值增加,导致功率因数、电源高次谐波等的性能变差。
为了避免上述问题,在日本特开2004-72806号公报(参照专利文献1)等中提出了如下一种电动机驱动电路:在整流电路与交流电源之间设置有经由与交流电源串联连接的电抗器(reactor)使交流电源短路的短路部。
图7是对专利文献1所记载的以往的滚筒式洗涤干燥机的电力转换装置所使用的电动机驱动装置进行说明的框图。此外,图7的电动机驱动装置中图示了具备变频电路10和压缩机20的电动机驱动系统101,该变频电路10与电力转换装置100相连接,该压缩机20内置有电动机。
如图7所示,电力转换装置100具备与单相的交流电源1相连接的电抗器2、使交流电源1短路的短路部3、整流电路4、平滑电容器部6、整流电路切换部5、零交叉检测电路8、控制电路7以及输入电流检测电路30。此时,电抗器2的一端与单相的交流电源1的一个输出端相连接,另一端与短路部3相连接。
短路部3的一端与电抗器2的另一端相连接,短路部3的另一端经过输入电流检测电路30与交流电源1的另一输出端相连接。并且,短路部3经由电抗器2使交流电源1短路。此外,短路部3例如由二极管桥以及IGBT(绝缘栅极双极型晶体管)、双极型晶体管、MOSFET(金属氧化膜半导体场效应晶体管)等电力半导体开关元件构成。
整流电路4连接在短路部3的两端之间。平滑电容器部6与整流电路4的直流输出的两端串联连接。整流电路切换部5连接在整流电路4的一个交流输入端与平滑电容器61和平滑电容器62的连接点之间,该平滑电容器61和平滑电容器62构成平滑电容器部6。此外,整流电路切换部5具有双向开关,该双向开关例如由功率继电器(power relay)、双向可控硅(triac)、二极管桥以及电力半导体开关元件(IGBT、双极型晶体管、MOSFET)等构成。
零交叉检测电路8利用后述的方法检测交流电源1的零交叉点。输入电流检测电路30检测从交流电源1输入的输入电流,向控制电路7输出输入电流值98。
并且,作为平滑电容器部6两端的直流电压Vd的直流电压值93和输入电流值98输入至控制电路7。控制电路7以零交叉信号92为基准时刻,向短路部3输出短路脉冲信号96,向整流电路切换部5输出整流电路切换信号97。如上所述,电动机驱动装置是将各结构要素连接而构成的。
下面,针对上述电动机驱动装置的各结构要素的具体动作和作用进行说明。
零交叉检测电路8输出零交叉信号92,该零交叉信号92在交流电源1两端的交流电压Vs通过零交叉点而极性改变的时刻从高电平(High)信号切换为低电平(Low)信号或者从低电平信号切换为高电平信号。并且,所输出的零交叉信号92被输入到控制电路7。
控制电路7在被输入的零交叉信号92上升或下降的基准时刻至短路部3开始进行短路动作之前的期间内,设定延迟时间Td、短路期间(下面记载为脉宽Tw)。并且,控制电路7以所设定的延迟时间Td、脉宽Tw将短路脉冲信号96(高电平信号、低电平信号)输出到短路部3。此外,延迟时间Td和脉宽Tw可以预先存储在控制电路7中,或者由控制电路7通过计算求出。
然后,短路部3按照短路脉冲信号96,进行经由电抗器2使交流电源1短路或者解除短路状态的短路开关动作。具体地说,由短路部3进行的短路动作是在从控制电路7输出的短路脉冲信号96为高电平时进行的。通过由短路部3进行的交流电源1的短路开关动作,改进了交流电源1的功率因数。
另外,控制电路7将下面示出的整流电路切换信号97(高电平信号、低电平信号)输出到整流电路切换部5。整流电路4通过整流电路切换部5被切换为全波整流电路或者倍压整流电路。具体地说,在整流电路切换信号97是低电平信号时,将整流电路4切换为全波整流电路,在整流电路切换信号97是高电平信号时,将整流电路4切换为倍压整流电路。由此,能够以短路脉冲信号96的脉宽Tw控制直流电压Vd,并且由整流电路切换部5输出宽范围的直流电压Vd。
也就是说,控制电路7根据零交叉信号92、平滑电容器部6两端的直流电压Vd的直流电压值93以及输入电流值98的输入,输出短路脉冲信号96和整流电路切换信号97,来控制短路部3和整流电路切换部5。
另外,电力转换装置100通过在电源电压的半个周期内,经由电抗器2使交流电源1短路一次或多次,来将交流电力变换为直流电力。由此,扩大了电源电流的导通角,改进了电源的功率因数。
然而,以往结构的电力转换装置100为了检测电源电压变为0V的零交叉点,需要使用检测精确度高的零交叉检测电路8。在这种情况下,通过进行经由电抗器2使电源电压短路的短路动作,使电流波形近似为正弦波,能够抑制产生奇次谐波电流。但是,当短路动作的时刻在电源电压的正侧和负侧发生偏移时,由于正侧和负侧的电流波形不同,因此偶次谐波电流增大。
因此,为了消除短路动作的时刻在电源电压的正侧和负侧所产生的偏移并防止偶数时的高次谐波电流增大,需要使用检测精确度高的零交叉检测电路、例如使用了两个比较器的结构、使用了双向光电耦合器等的结构等。其结果,存在零交叉检测电路的安装面积、成本增大的问题。
发明内容
本发明的滚筒式洗衣机,具备:旋转滚筒;水槽,其保持上述旋转滚筒;滚筒电动机,其对旋转滚筒进行驱动;整流电路;平滑电容器部,其与整流电路相连接;变频电路,其与平滑电容器部相连接;短路电路,其与整流电路的输入侧相连接,该短路电路具有电抗器和短路控制元件,该电抗器的一端与交流电源的一端相连接,该短路控制元件连接在电抗器的另一端与上述交流电源的另一端之间;以及控制部,其对变频电路和洗涤过程进行控制。控制部具备相位检测电路、直流电压检测部以及短路信号生成部,该相位检测电路对交流电源的电压相位进行检测,该直流电压检测部对平滑电容器部两端的直流电压进行检测,该短路信号生成部使短路控制元件导通。短路信号生成部在相位检测电路的检测信号从OFF变为ON的时刻生成短路信号,并在该检测信号从ON变为OFF的时刻起经过规定的延迟时间后再次生成短路信号,并控制短路信号的脉宽使得平滑电容器部两端的直流电压成为目标电压。
由此,通过相位检测电路检测电源电压的相位,从而无论在电源电压的正侧还是负侧,都能够在从零交叉点起经过稳定的延迟时间后,经由电抗器进行电源电压的短路动作。其结果,能够使电流波形近似为正弦波,并且形成正侧、负侧这两侧的相位对称的电流波形,由此能够改善电源高次谐波。
附图说明
图1是本发明的实施方式1中的滚筒式洗涤干燥机的纵截面图。
图2是上述滚筒式洗涤干燥机的内部背面图。
图3是表示上述滚筒式洗涤干燥机的电动机驱动装置的主要部分的框图。
图4是上述滚筒式洗涤干燥机的电动机驱动装置的主要部分的电路图。
图5是表示上述电动机驱动装置的动作波形的图。
图6A是表示由上述电动机驱动装置的短路电路的动作引起的流向全波整流电路的输入电流的变化的图。
图6B是表示在不具有短路电路的以往例子的电动机驱动装置中流向全波整流电路的输入电流的变化的图。
图7是表示以往的电动机驱动装置的框图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的实施方式。另外,本发明不限定于本实施方式。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1中的滚筒式洗涤干燥机的纵截面图。图2是该滚筒式洗涤干燥机的内部后视图。
如图1所示,在滚筒式洗涤干燥机中,水槽52在洗衣机主体51内以悬空状态被未图示的悬吊构造所弹性支承。在水槽52内,以使形成为有底圆筒形的旋转滚筒53的旋转中心轴的轴心方向从正面侧朝向背面侧向下倾斜的方式支承该旋转滚筒53。此外,也可以不使旋转滚筒53倾斜,而在水平方向上支承。另外,在水槽52的正面侧形成有与旋转滚筒53的开口端相通的衣物取出/放入口54。并且,通过打开门55,能够通过衣物取出/放入口54从旋转滚筒53内取出洗涤物或向旋转滚筒53内放入洗涤物,该门55能够打开和关闭设置在洗衣机主体51正面侧的向上倾斜面上的开口部。
在旋转滚筒53的周面形成有与水槽52内相通的大量的透孔(贯通孔)56。在旋转滚筒53的内周面的多个位置处设置有搅拌突起(未图示)。并且,旋转滚筒53通过在水槽52的背面侧安装的滚筒电动机57被旋转驱动以向正转和反转方向旋转。另外,水槽52上连接注水管路58和排水管路59,通过控制未图示的注水阀和排水阀,来向水槽52内注水以及从水槽52内排水。
下面,针对本实施方式的滚筒式洗涤干燥机的洗涤和干燥动作进行说明。
首先,打开门55,向旋转滚筒53内投入洗涤物和洗涤剂。然后,使用者对设置在洗衣机主体51的例如前表面上部的操作面板60进行操作,来使滚筒式洗涤干燥机开始运转。由此,从注水管路58向水槽52内注入规定量的水,通过滚筒电动机57对旋转滚筒53进行旋转驱动来开始洗涤过程。此时,通过旋转滚筒53的旋转,对旋转滚筒53内所收纳的洗涤物重复进行如下搅拌动作:洗涤物通过在旋转滚筒53的内周壁设置的搅拌突起在旋转方向上被托起到适当的高度位置后落下等。由此,洗涤物受到捶洗作用而被洗涤。
接着,在进行了规定时间的洗涤之后,从排水管路59排出污浊的洗涤液。之后,通过进行使旋转滚筒53高速旋转的脱水动作,来脱去洗涤物中包含的洗涤液。之后,从注水管路58向水槽52内注水,来实施漂洗工序。在漂洗工序中,也是通过对被收纳在旋转滚筒53内的洗涤物重复进行如下搅拌动作来实施漂洗:通过旋转滚筒53的旋转,洗涤物被搅拌突起托起后落下等。
另外,滚筒式洗涤干燥机通过循环送风路径11排出水槽52内的空气以及对空气除湿,再将加热过的干燥空气再次送入至水槽52内,来对收纳在旋转滚筒53内的洗涤物进行干燥处理。在此,在循环送风路径11的路径上设置有热泵以及作为送风部的循环风扇14,该热泵包括蒸发器12等除湿部和冷凝器13等加热部。此时,如图1所示,通过蒸发器12和冷凝器13形成与循环的空气进行热交换的换热部15。换热部15配置在循环送风路径11的最底部。
并且,通过循环风扇14的旋转驱动,使循环送风路径11的空气流动。通过该空气的流动,收纳有洗涤物的旋转滚筒53内的空气通过透孔56被排出到从水槽52向循环风扇14侧的循环空气导入管路16。此时,被排出的空气在换热部15中的位于循环风扇14的上游的蒸发器12中使水分凝结来进行除湿,并通过与冷凝器13的热交换来进行加热,由此成为始终干燥的高温空气。
并且,干燥后的高温空气从循环风扇14被送出到送风管路17,从而被送至水槽52内。此时,被送至水槽52内的高温的干燥空气通过透孔56进入旋转滚筒53内而接触衣物等洗涤物的同时穿过水槽52,再次被导入到循环空气导入管路16。
并且,通过在上述循环送风路径11中重复进行空气循环,来实施洗涤物的干燥工序。
此时,在利用了循环送风路径11的干燥工序中,在循环送风路径11中循环的空气中主要混杂有从衣物等洗涤物掉下的线头等异物而进行循环。因此,由于异物导致以下的情况而有时在干燥工序中会产生阻碍:阻塞蒸发器或冷凝器,卷入循环风扇14的旋转部而将其卡住,堆积到循环风扇14的内表面等。因此,设置过滤器18来在循环送风路径11的路径上去除循环空气中的异物。
下面,使用图3和图4说明本实施方式的滚筒式洗涤干燥机的电动机驱动装置。
图3是表示本发明的实施方式1中的滚筒式洗涤干燥机的电动机驱动装置的主要部分的框图。图4是该滚筒式洗涤干燥机的电动机驱动装置的主要部分电路图。此外,一般来说,电动机驱动装置具有对滚筒电动机57、用于驱动循环风扇14的风扇电动机以及用于换热部15的压缩机电动机进行驱动等的控制多个电动机的功能。但是,在本实施方式中,图3仅示出与滚筒电动机57和压缩机电动机45的驱动相关的部分进行说明。
如图3所示,本实施方式的电动机驱动装置至少包括交流电源31、短路电路32、整流部33、第一变频电路22和第二变频电路26、滚筒电动机57和压缩机电动机45以及相位检测电路39,通过控制部46的控制,由第一驱动电路25和第二驱动电路29分别对该第一变频电路22和第二变频电路26进行控制。
具体地说,滚筒电动机57和压缩机电动机45由具备定子和转子的永磁铁同步电动机构成,该定子具有三相绕组,该转子具有双极永磁铁。并且,滚筒电动机57具有对转子位置进行检测的三个转子位置检测元件21a、21b、21c,转子位置检测元件21a、21b、21c与转子磁极的位置相对应地输出每隔60度电角度的转子位置信号。
滚筒电动机57被第一变频电路22旋转驱动。此外,第一变频电路22是将六个开关元件23进行三相桥连接而构成的,与各开关元件23并联地连接有续流二极管(flywheel diode)24。并且,第一变频电路22的各开关元件23的接通/断开控制是通过第一驱动电路25以PWM(Pulse Width Modulation:脉宽调制)控制的方式进行的。
另一方面,压缩机电动机45被第二变频电路26旋转驱动。在此,在压缩机电动机45中不具有转子位置检测元件,例如根据来自电流检测部的信号,通过正弦波驱动进行控制。此外,第二变频电路26与第一变频电路22同样地是将六个开关元件27进行三相桥连接而构成的,与各开关元件27并联地连接有续流二极管28。并且,第二变频电路26的各开关元件27的接通/断开控制是通过第二驱动电路29以PWM(脉宽调制)控制的方式进行的。
此外,实际上,电动机驱动装置中还设置有对用于驱动循环风扇14的风扇电动机进行驱动的第三变频电路和第三驱动电路等。但是,第三变频电路和第三驱动电路的结构和动作与第二变频电路26和第二驱动电路29相同,因此省略图示和说明。
另外,由控制部46对第一驱动电路25和第二驱动电路29进行控制。由滚筒电动机57的转子位置检测元件21a、21b、21c输出的转子位置信号输入至控制部46,第一驱动电路25根据转子位置信号对各开关元件23的接通/断开进行PWM控制。然后,通过以PWM方式控制对滚筒电动机57的定子的三相绕组的通电,转子被同步地旋转驱动。
另外,控制部46还具有未图示的转速检测部,该转速检测部根据来自三个转子位置检测元件21a~21c的转子位置信号,来检测转子的转速、即滚筒电动机57的转速Nd。此时,转速检测部检测三个转子位置信号的状态发生变化的周期,根据该周期计算出滚筒电动机57的转速Nd。
另外,经由交流电源31、短路电路32以及整流部33提供对第一变频电路22和第二变频电路26进行驱动的电力。即,从交流电源31提供的交流电压Vs经由短路电路32和整流部33被变换为直流电压Vd,并被施加到第一变频电路22和第二变频电路26。
在此,短路电路32由电抗器34和短路控制元件35构成,该电抗器34串联连接在交流电源31与整流部33之间,该短路控制元件35经由电抗器34与交流电源31并联连接。并且,短路控制元件35例如由二极管桥以及IGBT或双极型晶体管、MOSFET等电力半导体开关元件构成。
另外,整流部33具备全波整流电路36,与全波整流电路36并联地连接有平滑电容器37A、37B的串联电路,该平滑电容器37A、37B构成平滑电容器部38。并且,平滑电容器部38两端的直流电压Vd被施加到第一变频电路22和第二变频电路26。之后,直流电力通过第一变频电路22和第二变频电路26被变换为三相交流电力并被提供给滚筒电动机57和压缩机电动机45。
另外,控制部46具备直流电压检测部34A和短路信号生成部34B,该直流电压检测部34A对平滑电容器部38两端的直流电压Vd、即对第一变频电路22和第二变频电路26施加的直流电压Vd进行检测。短路信号生成部34B为了使短路电路32的短路控制元件35例如在洗涤过程中的至少脱水过程的一部分期间内导通,由下面示出的相位检测电路39检测交流电源31的相位,根据检测出的相位信号,生成短路信号Ps。
另外,电动机驱动装置具备图4所示的主要部分电路、即相位检测电路39。相位检测电路39包括用于降压的电阻42、整流二极管40以及单方向的光电耦合器(photo coupler)41。并且,相位检测电路39对被输入的交流电源31两端的电源电压的相位进行检测,将检测出的相位信号输出到控制部46。
下面,使用图4和图5说明本实施方式的电动机驱动装置的相位检测电路39和控制部46的动作。
图5是表示该电动机驱动装置的动作波形的图。具体地说,示出了交流电源31是AC100V/50Hz的情况下的电动机驱动装置的相位检测电路和控制电路的动作波形。
具体地说,首先,如图5所示,图4示出的相位检测电路39在区间Ton内,通过使单方向的光电耦合器41的受光晶体管43导通来将高电平信号输出到控制部46,在其它区间内将低电平信号输出到控制部46。在此,区间Ton是指交流电源31的交流电压Vs高于如下合计电压Vf(大约2.7V)的区间,该合计电压Vf是整流二极管40的正向电压Vf1(大约0.7V)和单方向的光电耦合器41的LED 44的正向电压Vf2(大约2V)的总和。之后,如果交流电源31的交流电压Vs再次大于合计电压Vf,则相位检测电路39再次输出高电平信号。如果将相位检测电路39所输出的低电平信号变为高电平信号的上升沿至下一个高电平信号的上升沿之间的期间设为时间Tt,则时间Tt等于交流电源31的一个周期。此时,交流电源31的交流电压Vs变为0V的零交叉点至相位检测电路39所输出的高电平信号的上升沿之间的时间延迟例如是1ms。
以相位检测电路39所输出的高电平信号的上升沿为起点,控制部46由短路信号生成部34B生成脉宽Tw的短路信号Ps。并且,控制部46以从相位检测电路39所输出的高电平信号的下降沿起经过规定的延迟时间Td(在本实施方式中例如是2ms)后的时刻为起点,再次由短路信号生成部34B生成脉宽Tw的短路信号Ps。其结果,由控制部46以交流电源31的交流电压Vs的零交叉点起延迟1ms的时刻为起点,每隔交流电压Vs的半个周期生成一个脉宽Tw的短路信号Ps。
通过上述处理,根据由电动机驱动装置的相位检测电路39检测出的相位信号,控制部46对下面示出的短路电路32输出短路信号Ps。
下面,详细说明本实施方式的电动机驱动装置的短路电路32的动作。
图3示出的短路电路32通过使短路控制元件35导通,从而经由电抗器34使交流电压Vs短路。在短路状态下,交流电压Vs的电力被蓄积在电抗器34中。然后,当断开短路控制元件35而短路状态被解除时,蓄积在电抗器34中的电力被提供给整流部33。提供给整流部33的电力被全波整流电路36变换为直流,以直流电压Vd对平滑电容器部38进行充电。此时,控制部46通过改变短路信号Ps的脉宽Tw来进行控制使得平滑电容器部38的直流电压Vd成为预先设定的目标电压Vt。在此,目标电压Vt是与洗涤过程、脱水工序以及干燥工序等相应地设定的电压。也就是说,由于各工序需要的电力、电动机的转速、动作是不同的,因此如果控制直流电压Vd保持固定,则会使得以施加最大负荷的过程的直流电压Vd控制所有的工序。因此,产生无用的电力消耗,需要使用抵抗最大直流电压Vd的高性能的部件。因此,通过进行控制使得直流电压Vd成为与各工序中所需的电力、电动机的转速、动作相应地设定的目标电压Vt,能够实现最佳的动作,同时能够消除上述问题。
使用图6A具体说明由于短路电路的动作引起的输入电流的变化。
图6A是表示由于该电动机驱动装置的短路电路的动作而引起的流向全波整流电路的输入电流的变化的图。此外,图6A中以交流电源31为AC100V/50Hz、变频电路的输出电力为600W的情况为例,示出了使短路电路32进行动作的情况下的输入电流的变化。
如图6A所示,由控制部46的短路信号生成部34B以从交流电源31的交流电压Vs的零交叉点起延迟1ms的时刻为起点,每隔交流电压Vs的半个周期生成一个脉宽Tw的短路信号Ps。此时,在短路信号Ps为高电平的期间,短路控制元件35导通,交流电压Vs的短路电流流动。由此,在电抗器34中蓄积电力。然后,当短路信号Ps变为低电平时,基于蓄积在电抗器34中的电力的辅助输入电流Ia流向全波整流电路36。由此,输入电流Ib流动,该输入电流Ib是在基于交流电压Vs生成的电流中叠加辅助输入电流Ia而得到的电流。其结果,通过对全波整流电路36输入抑制了波峰电流值的输入电流Ib,能够升高平滑电容器部38两端的直流电压Vd。
下面,为了与具有本实施方式的短路电路的电动机驱动装置进行比较,使用图6B说明以往的不具有短路电路的电动机驱动装置的输入电流的变化。
图6B是表示在不具有短路电路的以往例子的电动机驱动装置中流向全波整流电路的输入电流的变化的图。图6B的电动机驱动装置除了不具有短路电路以外,其它结构与图6A的电动机驱动装置相同。
如图6B所示,根据交流电源31的交流电压Vs向全波整流电路36输入的输入电流Ic的波形与图6A所示的输入电流Ib的波形相比,发生走样而偏离正弦波,并且波峰的电流值增大。其结果,在未设置短路电路的情况下,功率因数下降,并且电源高次谐波恶化。
此外,在本实施方式中,说明了电源频率为50Hz的例子,但是不限于此。例如,也可以由控制部等辨别电源频率,根据60Hz等的电源频率,设定最佳的延迟时间Td来进行控制,由此,即使在日本国内、国外电源频率发生变化,也能够获得与上述同样的效果。
另外,除了通过上述说明的本实施方式的方法设定短路信号Ps以外,也可以通过下面示出的方法设定短路信号Ps。
例如,首先测量如下的时间Tt和时间Ton,该时间Tt是从相位检测电路39的单方向的光电耦合器41变为接通后暂时断开并再次接通为止的一个周期的时间,该时间Ton是相位检测电路39的单方向的光电耦合器41处于接通状态的时间。并且,以相位检测电路39的单方向的光电耦合器41变为接通的时刻和从单方向的光电耦合器41变为断开起延迟了延迟时间Td=(Tt-(Ton×2))/2的时刻为起点,生成短路信号Ps。由此,即使交流电源31的交流电压Vs、电源频率发生变化,也能够稳定地获得与上述同样的效果。
使用图5具体进行说明,在交流电源31的电源频率是50Hz的情况下,一个周期的时间Tt是20ms,时间Ton是8ms。并且,延迟时间Td为(20ms-(8ms×2))/2=2ms。因而,能够以单方向的光电耦合器41变为接通的时刻和从单方向的光电耦合器41变为断开起经过2ms后的时刻、即从交流电源31变为正的零交叉点起经过1ms后的时刻和从交流电源31变为负的零交叉点起经过1ms后的时刻为起点,生成短路信号Ps。由此,即使交流电源31的交流电压Vs、电源频率发生变化,也能够使电动机驱动装置稳定地进行动作。
此外,根据电路结构等的不同,有时单方向的光电耦合器41在接通时、断开时的波形与本实施方式不同,但是在这种情况下,当然也是将接通的期间或断开的期间中较短的期间作为区间Ton进行计算。
另外,根据上述实施方式,有时计算值的延迟时间Td=(Tt-(Ton×2))/2变为负值。在这种情况下,通过使短路信号Ps的脉宽Tw变为零,来控制短路电路32。由此,即使发生了交流电源31的交流电压Vs的波形的失真、电源频率混乱,也能够防止例如在同一相位内多次进行短路动作等的不稳定的动作。其结果,能够提高装载上述电动机控制装置的例如洗衣机等设备的安全性、可靠性。
如上所述,根据本实施方式的滚筒式洗涤干燥机的电动机驱动装置,能够由单方向的光电耦合器构成相位检测电路,因此不需要以往的复杂且高精确度的零交叉检测电路。由此,通过简单的结构就能够改善对变频电路输入的直流电压Vd的升压、交流电源的功率因数。
另外,根据本实施方式的滚筒式洗涤干燥机的电动机驱动装置,能够使交流电源的电流波形接近正弦波,并且能够使正侧和负侧的电流波形对称。其结果,能够抑制输入电流的峰值,并且能够降低奇次和偶次的电源高次谐波。
Claims (4)
1.一种滚筒式洗衣机,具备:
旋转滚筒;
水槽,其保持上述旋转滚筒;
滚筒电动机,其对上述旋转滚筒进行驱动;
整流电路;
平滑电容器部,其与上述整流电路相连接;
变频电路,其与上述平滑电容器部相连接;
短路电路,其与上述整流电路的输入侧相连接,该短路电路具有电抗器和短路控制元件,该电抗器的一端与交流电源的一端相连接,该短路控制元件连接在上述电抗器的另一端与上述交流电源的另一端之间;以及
控制部,其对上述变频电路和洗涤过程进行控制,
其中,上述控制部具备相位检测电路、直流电压检测部以及短路信号生成部,该相位检测电路对上述交流电源的电压相位进行检测,该直流电压检测部对上述平滑电容器部两端的直流电压进行检测,该短路信号生成部使上述短路控制元件导通,
上述短路信号生成部在上述相位检测电路的检测信号从OFF变为ON的时刻生成短路信号,并在该检测信号从ON变为OFF的时刻起经过规定的延迟时间后的时刻再次生成短路信号,并控制上述短路信号的脉宽使得上述平滑电容器部两端的直流电压成为目标电压。
2.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
上述控制部如下进行控制:测量时间Tt和时间Ton,利用(Tt-(Ton×2))/2计算出作为上述短路信号生成部再次生成上述短路信号的起点的、上述相位检测电路的检测信号从ON变为OFF的时刻起的上述延迟时间,根据所计算出的上述延迟时间生成上述短路信号,其中,上述时间Tt是从上述相位检测电路的检测信号变为ON后暂时变为OFF并再次变为ON为止的一个周期的时间,上述时间Ton是上述相位检测电路的检测信号为ON的时间。
3.根据权利要求2所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
上述控制部在上述延迟时间的值变为负值的情况下,通过将上述短路信号的脉宽设为零来进行控制。
4.根据权利要求1所述的滚筒式洗衣机,其特征在于,
上述相位检测电路至少具有单方向的光电耦合器。
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