CN114207207A - 洗衣机 - Google Patents
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Abstract
本公开中的洗衣机的控制部能够执行作为第一控制处理的无传感器开环加速控制处理和作为第二控制处理的无传感器相位估计控制处理,该第一控制处理进行与永磁体(4d)相对于绕组(4a、4b、4c)的位置无关的通电,该第二控制处理进行与永磁体(4d)相对于绕组(4a、4b、4c)的位置相应的通电。另外,控制装置能够执行作为锁定探测处理的无传感器相位估计控制处理,该锁定探测处理当在从第一控制处理转移到第二控制处理后永磁体(4d)没有以规定的转速旋转时探测为锁定。并且,控制部在锁定探测处理中探测到马达(4)锁定时,在基于第一控制处理开始驱动时,多次进行不同的相位的相位固定控制。
Description
技术领域
本公开涉及一种洗衣机。
背景技术
以往,该种洗衣机如以下那样进行马达的旋转位置检测。旋转位置检测是指:通过检测马达的电角度,来将霍尔元件、旋转编码器等用作旋转传感器。但是从成本、构造上的制约的方面出发,在无法设置旋转传感器的情况下,存在不设置旋转传感器的以无传感器的方式来进行旋转位置检测的方法,存在使用感应电压的方法、使用电感的方法。
在使用感应电压的情况下,根据向马达输入的输入电压和电流来计算与马达的转速成比例的感应电压,根据该感应电压来检测旋转位置。关于该探测方法,在马达的转速高的区域,由于感应电压大,因此能够进行精度良好的旋转位置探测,但在马达的转速低的区域,由于感应电压小,因此在启动或停止时无法正确地进行旋转探测。
另外,在使用电感的情况下,根据向马达输入的输入电压和电流来计算马达的电感,利用该电感变动周期是马达电角度的2倍的情况来检测旋转位置。该探测方法限于具有磁凸极性的马达,以与马达的旋转周期不同的周期来向马达施加电压(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-169590号公报
发明内容
然而,关于此种以往的洗衣机,对于具有磁隐极性的马达而言,难以进行转速低的区域的相位估计,因此使用了不反馈相位信息的控制方法。在该情况下,存在如下问题:由于相位不确切,因此无法正确地向马达传递转矩,从而启动失败,成为锁定状态。并且,还具有如下问题:即使为了解除锁定而以相同的方式通过启动方法进行再启动,也无法解除锁定来启动。
本公开提供一种在启动失败从而成为锁定状态的情况下能够通过改变启动方法来容易地消除锁定状态的洗衣机。
本公开中的洗衣机具备:旋转物体,其与洗涤物接触;电动机,其具有永磁体和绕组;电源电路,其向电动机供给电流;传递机构,其向旋转物体传递电动机的转矩;以及控制部,其执行洗涤运转。另外,控制部能够执行第一控制处理和第二控制处理,该第一控制处理进行与永磁体相对于绕组的位置无关的通电,该第二控制处理进行与永磁体相对于绕组的位置相应的通电。并且,控制部能够执行锁定探测处理,该锁定探测处理当在从第一控制处理转移到第二控制处理后永磁体没有以规定的转速旋转时探测为锁定。然后,控制部在锁定探测处理中探测到锁定时,在基于第一控制处理开始驱动时,多次进行不同的相位的相位固定控制。
本公开中的洗衣机在启动失败从而成为锁定状态的情况下能够通过改变启动方法来容易地消除锁定状态。
附图说明
图1是第一实施方式中的洗衣机的主要部分剖面图。
图2是第一实施方式中的洗衣机的马达的驱动系统的框图。
图3是第一实施方式中的洗衣机的马达的等效电路图。
图4是第一实施方式中的洗衣机的马达的相位估计时的控制框图。
图5是第一实施方式中的洗衣机的马达的速度相位估计部的详细框图。
图6A是第一实施方式中的洗衣机的马达的相位估计时的估计坐标为延迟状态的矢量图。
图6B是第一实施方式中的洗衣机的马达的相位估计时的估计坐标为超前状态的矢量图。
图7是第一实施方式中的洗衣机的马达的开环时的控制框图。
图8A是第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器控制处理的流程图。
图8B是第一实施方式中的洗衣机的马达的其它的无传感器控制处理的流程图。
图9是第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器开环加速控制处理的流程图。
图10是第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器开环加速控制的初始相位固定控制的矢量图。
图11是示出第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器开环加速控制的指令转速的图表。
图12是第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器相位估计控制处理的流程图。
图13是第一实施方式中的洗衣机的马达的速度控制处理的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本公开的实施方式。另外,并不通过该实施方式来限定本公开。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式中的洗衣机的主要部分剖面图。
洗涤兼脱水槽2脱水旋转自如地配置在接水槽3的内部,在该洗涤兼脱水槽2的底部左右旋转自如地配设有衣服搅拌用的波轮1。将马达4固定于接水槽3的外底部,马达4的旋转经由马达皮带轮31、皮带5、叶轮皮带轮32以及减速机构兼离合器6,来对波轮1或者洗涤兼脱水槽2进行旋转驱动或者施加制动来使其停止。关于制动,除了将马达4控制成施加逆转矩的方法之外,还存在使齿轮传动马达7工作来使制动皮带8与旋转部接触,由此机械性地使洗涤兼脱水槽2制动的方法。在配置于洗衣机外框9的上方的面板部10的上表面,开闭自如地配置有盖11,在面板的前方内方配置有控制装置13,该控制装置13控制洗衣机全部工序且具有显示部12。
控制装置13对马达4、供水阀14、排水阀15等的动作进行控制,通过由逐次控制洗涤、漂洗、脱水等一系列工序的微型计算机构成的控制部20等构成。控制部20基于来自输入设定部的、使用者对期望的洗涤过程设定、运转开始、临时停止等进行操作的信息,通过由LED、LCD等发光元件构成的显示部12来显示工序进度、或显示各种信息来通知使用者。当通过输入设定部设定了运转开始时,根据来自水位探测部等的数据来控制齿轮传动马达7、供水阀14、排水阀15的动作,从而进行洗涤运转。
图2是第一实施方式中的洗衣机的马达的驱动系统的框图。
交流电源将交流电力施加于整流电路16,整流电路16通过倍压整流电路构成,将倍压直流电压施加于逆变器电路17。逆变器电路17通过由6个功率开关半导体和反向并联二极管构成的3相全桥逆变器电路构成。该3相全桥逆变器电路通常通过内置有绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、反向并联二极管及其驱动电路和保护电路的智能功率模块(下面称为IPM)构成。并且,在逆变器电路17的输出端子上连接马达4,来对马达4进行驱动。
电流检测部18将分流电阻连接于逆变器电路17的负电压端子与整流电路16的负电压端子间,基于根据该分流电阻的两端电压计算出的逆变器电路17的输入电流,来检测马达4的相电流Iu、Iv、Iw。施加于逆变器电路17的直流电压除了来自交流电源的输入以外,还有时重叠通过马达旋转而产生的再生能量,因此始终进行探测。
PWM控制部19根据来自控制部20的3相马达驱动控制电压指令Vus、Vvs、Vws,对用于使逆变器电路17的IGBT进行开关动作的PWM信号进行控制,通过逆变器电路的输出电压Vu、Vv、Vw来驱动马达4。
图3是第一实施方式中的洗衣机的马达的等效电路图。
在此,为了使说明简单,设为机械角旋转1圈成为电角度旋转1圈的2极结构。在极数变化为4极、8极......的情况下,变为机械角旋转1圈成为电角度旋转2圈、旋转4圈......的关系。马达4为三相同步马达,通过具有U、V、W的三相绕组4a、4b、4c和绕旋转轴中心旋转的作为转子的永磁体4d的等效电路构成。在该等效电路中,将以永磁体的N极侧为正方向贯穿的轴定义为d轴(direct-axis,直轴),将与d轴正交的轴定义为q轴(quadrature-axis,交轴)。当如此定义时,主要支配马达的转矩的是q轴方向的磁场。另外,相位(电角度)为贯穿U相绕组的轴与d轴的旋转角θ。下面记载的相位全部为电角度。此外,将以在d轴方向上产生磁场的方式施加电压的情况下的绕组的电感设为Ld,并同样地将与q轴方向有关的电感设为Lq。
埋入磁铁型三相同步马达处于Ld<Lq的关系。另外,之后说明的控制部20由于最初无法准确地检测转子的位置,因此如图3所示,设想为相位θc,与现实的相位θ产生误差△θ。也就是说,微机设想为相位θc来进行控制的轴相对于实际的马达的d轴、q轴成为γ轴(估计d轴)、δ轴(估计q轴)。之后,将微机内的与转矩对应的电流分量设为δ轴电流Iδ,将微机内的与磁通对应的电流分量设为γ轴电流Iγ,将微机内的与转矩对应的电压分量设为指令δ轴电压Vδs,将微机内的与磁通对应的电压分量设为指令γ轴电压Vγs。
图4是第一实施方式中的洗衣机的马达的相位估计时的控制框图。
控制部20具备微型计算机(微机)、内置于微机的逆变器控制计时器(计时器)、A/D转换、存储器电路。另外,控制部20具备速度相位估计部21、3相2相转换器22、Iδ误差放大器23、Iγ误差放大器24、2相3相转换器25、速度误差放大器26、弱磁场设定部27等,如以下那样进行逆变器控制。
速度相位估计部21的详细内容在后面记载。速度相位估计部21将δ轴电流Iδ、γ轴电流Iγ、指令γ轴电压Vγs作为输入,输出速度(电角度速度)ω和估计相位θ。下面记载的速度全部为电角度速度。
3相2相转换器22如数式1那样,根据电角度θ、相电流Iu、Iv、Iw、从静止坐标系转换成旋转坐标系所需的正弦波数据(sin、cos数据),来运算γ轴电流Iγ和δ轴电流Iδ。
[数1]
Iδ误差放大器23根据由速度误差放大器26求出的δ轴电流指令Iδs和由3相2相转换器22求出的δ轴电流Iδ来被输入δ轴电流相对于指令值Iδs的误差ΔIδ,输出作为比例分量与积分分量之和的指令δ轴电压Vδs。
同样地,Iγ误差放大器24根据由弱磁场设定部27求出的γ轴电流指令Iγs和由3相2相转换器22求出的γ轴电流Iγ来被输入γ轴电流相对于指令值Iγ的误差ΔIγ,输出作为比例分量与积分分量之和的指令γ轴电压Vγs。
由于被分解为δ轴电流Iδ和γ轴电流Iγ并分别独立地进行控制,因此被称为矢量控制。
2相3相转换器25如数式2那样,根据相位θ、指令δ轴电压Vδs、指令γ轴电压Vγs、以及从旋转坐标系逆变换成静止坐标系所需的正弦波数据(sin、cos数据),来运算正弦波状的指令3相电压Vus、Vvs、Vws。
[数2]
速度误差放大器26根据速度指令ωs和由速度相位估计部21运算出的速度ω来被输入相对于速度指令ωs的误差Δω,输出作为比例分量与积分分量之和的δ轴电流指令Iδs。
弱磁场设定部27根据由速度相位估计部21运算出的速度ω和向逆变器电路输入的直流电压Vdc来运算负方向的γ轴电流指令Iγs,进行弱磁通控制。
图5是第一实施方式中的洗衣机的马达的速度相位估计部的详细框图。
使用作为马达4的参数的、绕组4a、4b、4c的电阻值Ra和电感值L来计算估计相位θ。
速度相位估计部21由γ轴感应电压计算器28、γ轴感应电压误差放大器29构成。
γ轴感应电压计算器28如数式3所示,根据电感值L、电阻值Ra、δ轴电流Iδ、γ轴电流Iγ、指令γ轴电压Vγs以及估计速度ω来运算γ轴感应电压Veγ。
[数3]
Veγ=Vγs-(Ra×Iγ-ω×L×Iδ)
设为γ轴感应电压指令Veγs=0,相对于γ轴感应电压指令Veγs的误差ΔVeγ被输入到γ轴感应电压误差放大器29。
γ轴感应电压误差放大器29输出根据积分增益Kω运算出的估计速度ω,并在根据比例增益Kθ运算出的值中加上估计速度ω,通过积分器进行时间积分来输出估计相位θ。
但是,γ轴感应电压计算器28并不必限定于使用数式3,也可以通过加上了时间微分项的数式4来进行运算。
[数4]
Veγ=Vγs-(Ra×Iγ+L×(dIγ/dt)-ω×L×Iδ)
此外,关于上述各数式中的电感L,若是Ld=Lq的特性的马达4则能够使用相同的L值,但是即使是Ld≠Lq的马达4,也能够设为固定的L值(=Lq)来进行运算。
图6A是第一实施方式中的洗衣机的马达的相位估计时的估计坐标为延迟状态(相对于马达4的dq坐标,γδ坐标(估计dq坐标)稍微延迟)的矢量图。图6B是第一实施方式中的洗衣机的马达的相位估计时的估计坐标为超前状态(相对于马达4的dq坐标,γδ坐标(估计dq坐标)稍微超前)的矢量图。
在矢量图中,γ轴感应电压误差ΔVeγ为从马达4的输入电压Va减去流过Ra和ωL的电流的压降而得到的估计的感应电压矢量Ve(=ω×Ψa)的γ轴分量。由于感应电压矢量Ve始终处于q轴上,因此在估计相位误差Δθ(将γδ坐标相对于dq坐标逆时针旋转而出现的状态设为正)为0时,q轴与δ轴一致。在图6A中估计相位误差Δθ为负(Δθ<0),在图6B中估计相位误差Δθ为正(Δθ>0)。
通过γ轴感应电压误差放大器29,以如下方式进行反馈控制:在图6A的情况下增加估计速度ω,使θ更加超前,在图6B的情况下减小估计速度ω,使θ延迟,由此使γ轴感应电压误差ΔVeγ和估计相位误差Δθ成为0。
如此,相位估计以有感应电压Ve的马达旋转状态为前提,因此在感应电压低的启动时或停止时的低速区域,相位估计并不稳定。由此,接着对不进行相位估计的开环控制进行说明。
图7是第一实施方式中的洗衣机的马达的开环时的控制框图。
控制部20内的微型计算机(微机)、内置于微机的逆变器控制计时器(计时器)、A/D转换、存储器电路、3相2相转换器22、Iδ误差放大器23、Iγ误差放大器24、2相3相转换器25与图4是共同的。
相位运算部30根据初始相位θinit和每单位时间设定的速度指令ωs来对每单位时间的相位进行累计,从而求出相位θ。此时,由于在开环中不进行速度估计,因此直接将速度指令ωs作为速度ω来进行控制。另外,将每单位时间设定的δ轴电流指令Iδs、γ轴电流指令Iγs分别输入到Iδ误差放大器23、Iγ误差放大器24。
开环时由于仅通过初始相位θinit、每单位时间设定的速度指令ωs、δ轴电流指令Iδs、γ轴电流指令Iγs来进行控制,因此通常被用作限定于相位估计不稳定的低速区域的启动时、制动停止时的驱动方法。在此,记载了使用δ轴电流指令Iδs、γ轴电流指令Iγs的电流控制的例子,但也能够设为按每单位时间来设定指令δ轴电压Vδs、指令γ轴电压Vγs的电压控制,也能够置换为按每单位时间来仅设定调制度的电压控制。
对于上述结构,参照图8A~图12以及表1来说明动作。
图8A是第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器控制处理的流程图。图8B是第一实施方式中的洗衣机的马达的其它的无传感器控制处理的流程图。
如图8A所示,从步骤S100开始无传感器控制处理,在步骤S101中,从马达停止状态开始进行无传感器开环加速控制处理例程。在步骤S102中相位估计标志被设置后,转移到步骤S103的无传感器相位估计控制处理例程,在接受了速度ω、相位θ的信息之后根据序列来进行包含加速、减速的速度控制。在步骤S104中相位估计标志被清除后,转移到步骤S105的无传感器开环减速控制处理例程,在接受了速度ω、相位θ的信息之后进行减速控制。在步骤S106中速度ω成为0从而停止后,在步骤S107中结束无传感器控制。
在此,如图8B所示,图8A所示的步骤S105、S106还能够被置换成S105a、S106a。进行步骤S105a的短路制动、机械制动等制动来停止,在步骤S106a中,取代了速度ω,而是在从制动开始起的时间T经过了到停止为止所需的固定时间T1后作为已停止,在步骤S107中结束无传感器控制。
使用图9~图11来说明第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器开环加速控制的启动。
图9是第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器开环加速控制处理的流程图。
从步骤S200开始无传感器开环加速控制处理,在步骤S201中确认是否是因马达锁定而产生的再启动。在不是再启动的情况下,在步骤S202中输入通常的参数,在是再启动的情况下,在步骤S203中输入与再启动的次数相应的锁定时参数。
表1示出第一实施方式中的洗衣机的马达启动时的参数设定。
[表1]
在参数中,存在初始相位固定控制的相位固定时间T2、固定相位θfix、指令δ轴电流Iδ、指令γ轴电流Iγ、以及设定速度控制的旋转方向、加速度α、指令δ轴电流Iδ、指令γ轴电流Iγ。这些为设定的一例,能够根据搅拌、脱水等序列、洗涤物的量来变更设定。
在步骤S204中进行的初始相位固定控制施加相位固定的直流电压,转子位置被收敛于固定相位θfix(例如,270°或者90°)。通过在进一步移位了90°的相位θfix(例如,0°)再一次进行初始相位固定控制,易于使转子位置收敛于任意的相位(例如,0°)。在步骤S205中持续,直到经过固定时间T2。为了加快启动,可以设为T2=0s,立即转移到步骤S206。
在步骤S206中进行的设定速度控制不对速度ω进行探测,而是保持被作为与设定速度ωs同等的开环来进行加速,在步骤S207中设定速度ωs超过了基于能够估计相位的速度而设定的ω1(例如,100rpm)后,在步骤S208中设置相位估计标志,在步骤S209中结束无传感器开环加速控制处理。
图10是第一实施方式中的洗衣机的马达的初始相位固定控制的矢量图。图11是示出第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器开环加速控制的指令转速的图表。
如图10所示,相位θfix被设定为初始相位固定控制ωs=0rpm的固定坐标、且微机所设定的将γ轴方向设为0°、δ轴方向设为90°的坐标。
通过图11来说明通常时、被探测到锁定后的再启动第一次、被探测到锁定后的再启动第二次的动作。
通常时,设为相位固定时间T2=0s,不进行初始相位固定控制。从启动初始起使设定速度控制以CW方向、加速度α1(例如,100rpm/s、在一秒钟内上升100rpm的加速度)、电流设定(例如,Iδs=1A、Iγs=0A),来加速到ω1。由于不像下面说明的锁定时的动作那样进行初始相位固定控制,因此不产生启动时的多余的时间。另外,由于相对于锁定时的动作而言,设定速度控制的加速度α大、加速时间短,因此能够进行快速的启动控制。另外,由于相对于锁定时的动作而言,抑制了电流,因此能够进行节能动作。
关于探测到锁定后的再启动第一次,在0~T2_1/2(例如,1s)的期间,使初始相位固定控制以电流设定(例如,Iδs=-1A、Iγs=0A、θfix=270°)来进行控制,在T2_1/2~T2_1(例如,2s)的期间,使初始相位固定控制以电流设定(例如,Iδs=0A、Iγs=1A、θfix=0°)来进行控制,使转子位置收敛于0°。T2(例如,2s)以后,使设定速度控制以CCW方向、加速度α2(例如,50rpm/s)、电流设定(例如,Iδs=2A、Iγs=0A),来向与加速到ω1的通常时的CW方向相反的CCW方向旋转,使得易于将因搅拌启动时的布的偏倚而产生的锁定状态解除。使加速度比通常时低(例如,100rpm/s→50rpm/s),从而不易产生因急加速而产生的失步,并且增加指令电流(例如,Iδs=1A→2A、Iγs=0A)来增加转矩,使得易于解除锁定。另外,由于相对于以下说明的再启动第二次的动作而言,初始相位固定控制短,加速度α也大,加速时间短,因此能够进行快速的启动控制。另外,由于相对于再启动第二次的动作而言,抑制了电流,因此能够进行节能动作。
关于探测到锁定后的再启动第二次,在0~T2_2/2(例如,2s)的期间,使初始相位固定控制以电流设定(例如,Iδs=2A、Iγs=0A、θfix=90°)来进行控制,在T2_2/2~T2_2(例如,4s)的期间,使初始相位固定控制以电流设定(例如,Iδs=0A、Iγs=2A、θfix=0°)进行控制,使转子位置收敛于0°。通过将0~T2/2的期间的固定相位θfix从再启动第一次的270°变更为90°,在相位在90°附近第一次锁定了的情况下相位也易于收敛。另外,通过还增大指令电流(Iδs、Iγs),使得产生更大的旋转转矩,且相位固定时间增加(例如,2s→4s),从而确保了相位收敛的时间。T2(例如,4s)以后,使设定速度控制以CW方向、加速度α2(例如,25rpm/s)、电流设定(例如,Iδs=3A、Iγs=0A)加速到ω1。
向与再启动第一次的CCW方向相反的CW方向旋转,易于解除因搅拌启动时的布的偏倚而产生的锁定状态。使加速度比再启动第一次低(例如,50rpm/s→25rpm/s),不易产生因急加速而产生的失步,并且增加指令电流(例如,Iδs=2A→3A、Iγs=0A)来增加转矩,使得易于解除锁定。
在上述的说明中,通过电流(Iδs、Iγs)来运算马达施加电压(Vus、Vvs、Vws),但还能够对电压(Vδs、Vγs)进行设定来运算马达施加电压(Vus、Vvs、Vws)。
图12是第一实施方式中的洗衣机的马达的无传感器相位估计控制处理的流程图。
从步骤S300开始无传感器相位估计控制处理,在步骤S301中判定是否正在锁定。在相对于设定速度ωs而言通过相位估计计算出的速度ω、感应电压Ve为极端低的状态时,判定为探测到。如果不是锁定状态,则进入步骤S302,若是锁定状态,则进入步骤S305。在步骤S305中锁定状态小于规定时间T3(例如,5s)的情况下,进入步骤S302,在超过了T3的情况下,进入步骤S306。
在步骤S302中,将无传感器开环加速控制的最后的速度ω、相位θ作为初始值,进行速度控制,进入步骤S303。
根据速度ω来设定δ轴电流指令Iδs,以使马达以由序列决定的设定速度ωs进行旋转。通过之后记载的图13来详细说明。在步骤S303中,在速度ω变为小于基于不能相位估计的速度而设定的ω2(例如,100rpm)的情况下,进入步骤S308,在变为比ω2大的情况下,返回到步骤S301的锁定状态确认。
在步骤S306中,确认锁定次数,若小于规定次数n1(例如,16次),则进入步骤S308,通过无传感器开环加速控制进行再启动,若为规定次数n1以上,则在步骤S307中作为没有消除马达锁定状态来通知异常。
在步骤S308中清除相位估计标志,在步骤S309中结束无传感器相位估计控制处理。
图13是第一实施方式中的洗衣机的马达的速度控制处理的流程图。
从步骤S400开始速度控制处理,在步骤S401中运算与从洗衣机的序列部发送来的加速或者减速相应的指令速度ωs。在步骤S402中,根据速度相位估计部21来运算速度ω,在步骤S403中确认速度ω是否比指令速度ωs大。在步骤S403中,在速度ω比指令速度ωs大(为“是”)的情况下,在步骤S404中减小指令Iδs来减小加速转矩。在步骤S403中速度ω比指令速度ωs小(为“否”)的情况下,由于转矩不足,因此在步骤S405中增大指令Iδs来增大转矩。
按固定周期(例如,每1ms)来重复该步骤S401~S405的速度环部。
在步骤S406中,根据由电流检测部18探测到的相电流(Iu、Iv、Iw)和由速度相位估计部21运算出的估计相位θ,来进行3相2相转换,运算δ轴电流Iδ。在步骤S407中确认Iδ是否比指令Iδs大,若Iδ比指令Iδs大(为“是”),则在步骤S408中减小指令Vδs,若Iδ比指令Iδs小(为“否”),则在步骤S409中增大指令Vδs。
在步骤S410中,Iγ也与Iδ同样地,根据由电流检测部18探测到的相电流(Iu、Iv、Iw)和由速度相位估计部21运算出的估计相位θ,来进行3相2相转换,运算γ轴电流Iγ。在步骤S411中确认Iγ是否比指令Iγs大,若Iγ比指令Iγs大(为“是”),则在步骤S412中减小指令Vγs,若Iγ比指令Iγs小(为“否”),则在步骤S413中增大指令Vγs。
接着,在步骤S414中,根据该指令Vδs和指令Vγs、以及由速度相位估计部21运算出的估计相位θ,来进行2相3相转换,运算施加电压Vus、Vvs、Vws,并在步骤S415中向马达施加电压。
按比速度环部快的固定周期(例如,每0.1ms)来重复该步骤S406~S415的电流副环部。
最后,在步骤S416中结束速度控制处理。
通过步骤S401~S405的速度环部,将ω与指令ωs进行比较,输出指令Iδs,但由于变动要素大从而控制不稳定,因此进行加入了平均化等积分要素的PI控制。
同样地,在步骤S406~S415的电流副环内,将Iδ、Iγ分别与指令Iδs、指令Iγs进行比较,并分别输出指令Vδs、指令Vγs,但由于变动要素大从而控制不稳定,因此进行加入了平均化等积分要素的PI控制。
(作用等)
如上所述,本实施方式中的洗衣机具备:作为旋转物体的衣服搅拌用波轮1,其与洗涤物接触;作为电动机的马达4,其具有永磁体4d和绕组4a、4b、4c;作为电源电路的逆变器电路17,其向马达4供给电流;作为传递机构的马达皮带轮31、皮带5、叶轮皮带轮32以及减速机构兼离合器6,其向波轮1传递马达4的转矩;以及控制部20,其执行洗涤运转。另外,控制部20执行作为第一控制处理的无传感器开环加速控制处理和作为第二控制处理的无传感器相位估计控制处理,该第一控制处理进行与永磁体4d相对于绕组4a、4b、4c的位置无关的通电,该第二控制处理进行与永磁体4d相对于绕组4a、4b、4c的位置相应的通电。并且,控制部20能够执行无传感器相位估计控制处理,该无传感器相位估计控制处理当在从无传感器开环加速控制处理转移到无传感器相位估计控制处理后永磁体4d没有以规定的转速旋转时探测为锁定。然后,控制部20在无传感器相位估计控制处理中探测到马达4锁定时,在基于无传感器开环加速控制处理开始驱动时,多次进行不同的相位的相位固定控制。
通过该结构,能够易于将转子位置收敛于任意的相位,易于将初始驱动时的转矩传递给马达,从而能够容易地消除锁定状态。
如本实施方式那样,也可以是,控制部20在无传感器相位估计控制处理中探测到马达4锁定时,变更基于无传感器开环加速控制处理的相位固定控制的相位。
通过该结构,不论在哪个转子位置被锁定,都能够易于将初始驱动时的转矩传递给马达,从而能够容易地消除锁定状态。
如本实施方式那样,也可以是,所述控制部在搅拌或者漂洗序列中在无传感器相位估计控制处理中探测到马达4锁定时,使基于无传感器开环加速控制处理的驱动旋转方向反转。
通过该结构,即使在布聚集于波轮旋转的左右任一方向、从而无法启动的情况下,也能够通过暂时向与锁定旋转方向相反的方向启动,来使聚集在一起的布解开,来消除原来的锁定旋转方向的锁定状态。
另外,如本实施方式那样,也可以是,具备:作为旋转物体的衣服搅拌用波轮1,其与洗涤物接触;作为电动机的马达4,其具有永磁体4d和绕组4a、4b、4c;作为电源电路的逆变器电路17,其向马达4供给电流;作为传递机构的马达皮带轮31、皮带5、叶轮皮带轮32以及减速机构兼离合器6,其向波轮1传递马达4的转矩;以及控制部20,其执行洗涤运转。另外,控制部20执行作为第一控制处理的无传感器开环加速控制处理和作为第二控制处理的无传感器相位估计控制处理,该第一控制处理进行与永磁体4d相对于绕组4a、4b、4c的位置无关的通电,该第二控制处理进行与永磁体4d相对于绕组4a、4b、4c的位置相应的通电。并且,控制部20还能够执行无传感器相位估计控制处理,该无传感器相位估计控制处理当在从无传感器开环加速控制处理转移到无传感器相位估计控制处理之后永磁体4d没有以规定的转速旋转时探测为锁定。然后,控制部20在无传感器相位估计控制处理中探测到马达4锁定时,使基于无传感器开环加速控制处理的驱动转速加速度降低。
通过该结构,能够抑制因锁定时的加速而产生的失步,能够将转矩传递给马达,从而能够容易地消除锁定状态。
如本实施方式那样,也可以是,控制部20在无传感器相位估计控制处理中探测到马达4锁定时,增大通过无传感器开环加速控制处理控制的电流或电压。
通过该结构,能够将强的转矩传递给马达,由此能够容易地消除锁定状态。
如本实施方式那样,也可以是,控制部在搅拌或者漂洗序列中在无传感器相位估计控制处理中探测到马达4锁定时,使基于无传感器开环加速控制处理的驱动旋转方向反转。
通过该结构,即使在布聚集于波轮旋转的左右任一方向、从而无法启动的情况下,也能够通过暂时向与锁定旋转方向相反的方向启动,来使聚集在一起的布解开,来消除原来的锁定旋转方向的锁定状态。
(其它的实施方式)
如上所述,作为本公开的例示,说明了第一实施方式。然而,本公开中的技术并不限定于此。
因此,下面例示其它的实施方式。
第一实施方式以通过皮带5来将马达皮带轮31与叶轮皮带轮32连接、并通过减速机构兼离合器6来与波轮1或者洗涤兼脱水槽2结合的波轮式的立式洗衣机为例进行了说明。但是,即使在洗涤兼脱水槽与马达为同轴的直接驱动方式的洗衣机中,在启动失败从而成为锁定状态的情况下,也能够容易地消除锁定状态。
另外,第一实施方式以波轮式的立式洗衣机为例进行了说明,但是即使在滚筒式洗衣机中,在启动失败从而成为锁定状态的情况下,也能够容易地消除锁定状态。
产业上的可利用性
本公开在启动失败从而成为锁定状态的情况下,能够通过改变启动方法来容易地消除锁定状态。具体地说,本公开能够应用于波轮式立式洗衣机、滚筒式洗衣机。
附图标记说明
1:波轮(旋转物体);2:洗涤兼脱水槽;3:接水槽;4:马达(电动机);4a:绕组;4b:绕组;4c:绕组;4d:永磁体(转子);5:皮带(传递机构);6:减速机构兼离合器(传递机构);7:齿轮传动马达;8:制动皮带;9:洗衣机外框;10:面板部;11:盖;12:显示部;13:控制装置;14:供水阀;15:排水阀;16:整流电路;17:逆变器电路(电源电路);18:电流检测部;19:PWM控制部;20:控制部;21:速度相位估计部;22:3相2相转换器;23:Iδ误差放大器;24:Iγ误差放大器;25:2相3相转换器;26:速度误差放大器;27:弱磁场设定部;28:γ轴感应电压计算器;29:γ轴感应电压误差放大器;30:相位运算部;31:马达皮带轮(传递机构);32:叶轮皮带轮(传递机构)。
Claims (6)
1.一种洗衣机,具备:
旋转物体,其与洗涤物接触;
电动机,其具有永磁体和绕组;
电源电路,其向所述电动机供给电流;
传递机构,其向所述旋转物体传递所述电动机的转矩;以及
控制部,其执行洗涤运转,
其中,所述控制部能够执行第一控制处理、第二控制处理以及锁定探测处理,所述第一控制处理进行与所述永磁体相对于所述绕组的位置无关的通电,所述第二控制处理进行与所述永磁体相对于所述绕组的位置相应的通电,所述锁定探测处理当在从所述第一控制处理转移到所述第二控制处理后所述永磁体没有以规定的转速旋转时探测为锁定,
所述控制部在所述锁定探测处理中探测到锁定时,在基于所述第一控制处理开始驱动时,多次进行不同的相位的相位固定控制。
2.根据权利要求1所述的洗衣机,其中,
所述控制部在所述锁定探测处理中探测到锁定时,变更基于所述第一控制处理的相位固定控制的相位。
3.根据权利要求1或2所述的洗衣机,其中,
所述控制部在搅拌或者漂洗序列中在所述锁定探测处理中探测到锁定时,使基于所述第一控制处理的驱动旋转方向反转。
4.一种洗衣机,具备:
旋转物体,其与洗涤物接触;
电动机,其具有永磁体和绕组;
电源电路,其向所述电动机供给电流;
传递机构,其向所述旋转物体传递所述电动机的转矩;以及
控制部,其执行洗涤运转,
其中,所述控制部能够执行第一控制处理、第二控制处理以及锁定探测处理,所述第一控制处理进行与所述永磁体相对于所述绕组的位置无关的通电,所述第二控制处理进行与所述永磁体相对于所述绕组的位置相应的通电,所述锁定探测处理当在从所述第一控制处理转移到所述第二控制处理后所述永磁体没有以规定的转速旋转时探测为锁定,
所述控制部在所述锁定探测处理中探测到锁定时,使基于所述第一控制处理的驱动转速加速度降低。
5.根据权利要求4所述的洗衣机,其中,
所述控制部在所述锁定探测处理中探测到锁定时,增大通过所述第一控制处理控制的电流或者电压。
6.根据权利要求4或5所述的洗衣机,其中,
所述控制部在搅拌或者漂洗序列中在所述锁定探测处理中探测到锁定时,使基于所述第一控制处理的驱动旋转方向反转。
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