CN1877972A - 洗衣机以及直流无刷电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及洗衣机以及直流无刷电机。其目的在于防止直流无刷电机中作为转子的磁极源而设置的Nd系磁铁的热退磁。所采用的方法是:使用热退磁温度为140℃~ 180℃的Nd系磁铁,在作为热产生源的直流无刷电机(72)的线圈(722)上设置检测温度的过热保护器(728),断掉对直流无刷电机(72)的供电以使得Nd系磁铁的温度不超过热退磁温度。
Description
技术领域
本发明涉及洗衣机以及直流无刷电机。
背景技术
电动洗衣机中驱动搅拌翼和洗涤兼脱水桶的电机由于被要求有多种驱动方式,从而多使用直流无刷电机。
直流无刷电机基本上采用在定子上缠绕3相线圈,对动子的磁极使用永磁体的结构,是利用反相器对上述3相线圈供给驱动电流的结构。
此外,由于电机需要管理线圈的温度,对于直流无刷电机也利用温度检测机构检测出线圈的温度来控制驱动电流以使线圈温度不异常上升。
【专利文献1】特开2000-233095号公报
【专利文献2】特开2000-254388号公报
【专利文献3】特开2002-346284号公报
【专利文献4】特开2003-83258号公报
发明内容
由于直流无刷电机一般使用热退磁温度比线圈的烧损温度更高的铁氧体系磁铁作为转子的磁极源,从而能够通过进行线圈的温度管理来防止过热导致的故障。
然而,为了实现小型化和高输出功率而使用Nd系的稀土类磁石作为磁极源,特别是由于如电动洗衣机那样负荷很大地变动的机器需要很大的耐过负荷量,从而需要使所使用的磁铁的热退磁温度设定到高至180°~200°以上。稀土类磁铁的热退磁温度的提高和品质稳定化虽然可以通过使材料的颗粒直径小且均匀,添加Co(钴)等昂贵的元素等来实现,但存在工时增加和材料费上升而变得昂贵的问题。
发明内容
本发明的一个目的是防止使用了比较廉价的稀土类磁铁的直流无刷电机的热退磁。
本发明的其它目的是在以使用了比较廉价的稀土类磁铁的直流无刷电机为驱动源的洗衣机中,防止上述直流无刷电机成为过负荷状态而使得稀土类磁铁热退磁。
本发明的一个特征是:在具备使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中绕有3相线圈的直流无刷电机作为驱动源,利用反相器以120度的相位角把驱动电流供给上述直流无刷电机的3相线圈的洗衣机中,采用以下结构:在作为上述直流无刷电机的3相线圈的U相、V相、W相的3相之中的任2相的线圈上分别设置温度检测元件,上述各温度检测元件间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,断开流到上述直流无刷电机的线圈的驱动电流。
本发明的其它特征是:在具备使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中绕有3相线圈的直流无刷电机作为驱动源,利用反相器以180度的相位角把驱动电流供给上述直流无刷电机的3相线圈的洗衣机中,采用以下结构:在作为上述直流无刷电机的3相线圈的U相、V相、W相的3相的线圈上分别设置温度检测元件,上述各温度检测元件间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,断开流到上述直流无刷电机的线圈的驱动电流。
并且,上述各温度检测元件的结构为,在达到上限温度时,直接断开供给上述直流无刷电机的线圈的驱动电流的电源。
此外,上述直流无刷电机的3相各线圈的特征在于:施以B种绝缘或E种绝缘,上述磁铁是热退磁温度为140℃~180℃的Nd系磁铁。
本发明的其他特征是:在使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中绕有3相线圈、利用反相器以120度的相位角被供给驱动电流的直流无刷电机中,采用以下结构:在作为上述直流无刷电机的3相线圈的U相、V相、W相的3相之中的任2相的线圈上分别设置温度检测元件,上述各温度检测元件间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,断开流到上述直流无刷电机的线圈的驱动电流。
本发明的其他特征是:在使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中绕有3相线圈、利用反相器以180度的相位角被供给驱动电流的直流无刷电机中,采用以下结构:在作为上述直流无刷电机的3相线圈的U相、V相、W相的3相的线圈上分别设置温度检测元件,上述各温度检测元件间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,断开流到上述线圈的驱动电流。
并且,上述各温度检测元件的结构为,在达到上限温度时,直接断开供给上述线圈的驱动电流的电源。
此外,上述直流无刷电机的3相各线圈的特征在于:施以B种绝缘或E种绝缘,上述磁铁是热退磁温度为140℃~180℃的Nd系磁铁。
本发明通过采用利用在定子上缠绕的线圈上安装的温度检测元件来控制断掉对线圈的供电以便安装在转子上的稀土类磁铁(Nd系磁铁)不超过热退磁温度界限的结构,能够保护使用了热退磁温度低的稀土类磁铁(Nd系磁铁)的直流无刷电机以及洗衣机。
附图说明
图1是本发明的实施例1中的洗涤干燥机的纵剖面图。
图2是本发明的实施例1中的驱动装置的纵剖面图。
图3是纵向切断本发明的实施例1中的驱动装置的转子的一部分来表示的侧视图。
图4是表示Nd系磁铁的不可逆退磁率的特性曲线图。
图5是本发明的实施例1中的驱动装置的直流无刷电机的缠绕了线圈的定子的俯视图。
图6是纵向切断本发明的实施例1中的驱动装置的直流无刷电机的缠绕了线圈的定子的一部分来表示的侧视图。
图7是表示直流无刷电机中180度通电方式中的驱动电流的流动的示意图。
图8是表示直流无刷电机中120度通电方式中的驱动电流的流动的示意图。
图9是表示本发明的实施例1中的直流无刷电机的基本驱动线路的控制装置的方块图。
图10是表示本发明的实施例1中的直流无刷电机的转子成为约束状态时线圈和Nd系磁铁的表面温度的关系的特性图。
图中:
1-外框;4-外桶;7-驱动装置;9-洗涤兼脱水桶;10-搅拌翼;13-电动送风扇;18-循环风路;20-温度传感器;21-加热器;25-控制装置;72-直流无刷电机;255-反相器线路;256-微电脑;721-转子;721a-稀土类(Nd系)磁铁;722(722u、722v、722w)-线圈;723-定子;728a~728c-过热保护器;729-粘接剂。
具体实施方式
本发明是具备使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中缠绕了3相线圈的直流无刷电机作为驱动源,利用反相器把驱动电流供给上述直流无刷电机的3相线圈的洗衣机中,上述直流无刷电机的稀土类磁铁为热退磁温度在140℃~180℃的Nd系磁铁,
对作为上述直流无刷电机的3相线圈的U相、V相、W相以120度相位角通电的结构采用在3相之中的任2相的线圈上分别设置过热保护器,对以180度相位角通电的结构采用在3相的线圈上分别设置过热保护器,上述过热保护器的结构为:间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,直接断开流到上述直流无刷电机的线圈的驱动电流。
实施例1
以洗涤干燥机为例说明本发明的实施例1。
图1是实施例1中的洗涤干燥机的纵剖面图。
本实施例1的洗涤干燥机是在外框1的内侧利用安装在该外框1上部的4个角的角板2上而垂下的4根吊杆3支撑外桶4。使吸收洗涤以及脱水时外桶4的振动的挤压弹簧5介于吊杆3和外桶4之间。
在外桶4底部的外侧,安装金属制的底座6,使作为安装在该底座6上的驱动装置7的输出轴的双重旋转输出轴71贯穿上述外桶4的底部而突出于该外桶4的底部内侧,在双重旋转输出轴71外侧的轴上安装洗涤兼脱水桶9,并在上述外桶4内可旋转地设置。上述双重旋转输出轴71内侧的轴进一步贯穿上述洗涤兼脱水桶9而突出于该洗涤兼脱水桶9的底部内侧来安装搅拌翼10,并设置成可在该洗涤兼脱水桶9内旋转。在洗涤兼脱水桶9的上端开口边缘安装环形的流体平衡器11。
在上述底座6上进一步安装设置将进水口与在上述外桶4底部敞开的排水口4a连接的排水电磁阀12、介于后述的干燥空气循环风路的电动送风扇13。在上述排水电磁阀12的出水口连接排水软管14并导出到洗衣机外。此外,在该底座6上连接地线15并导出到洗衣机外。
外桶4的上端开口被具备内侧衣服投入口16a的外桶罩16覆盖,上述内侧衣服投入口16a被内盖17开闭自如地覆盖。
在外桶4侧壁的下部形成排气口4b,在侧壁的侧面设置由从上述排气口4b向上延伸的上升除湿风路18a、从该上升除湿风路18a的上端折返而向下延伸并与上述电动送风扇13的吸气口连通的下降风路18b、从上述电动送风扇13的排气口向上延伸并沿上述外桶罩16的上面弯曲上升的加热风路18c构成循环风路18。在上述上升除湿风路18a内设置水冷的金属板制冷却板19,在上述下降风路18b下部设置湿度传感器20,在上述上升加热风路18c中沿上述外桶罩16的上面弯曲的部分设置加热器21,在其前端设置的暖风吹出口22贯穿上述外桶罩16而设置成向洗涤兼脱水桶9内敞开。
外框1的上端部安装覆盖具备外侧衣服投入口23a的顶罩23。上述顶罩23的外侧衣服投入口23a被外盖24开闭自如地覆盖。此外,在上述顶罩23的前端边缘部内部安装有与操作面板一体化的控制装置25,在后侧边缘部内部装有洗涤用供水电磁阀26和冷却用供水电磁阀27以及接水口28。上述接水口28连接供水软管(省略图示)从水道栓(省略图示)接受水,上述洗涤用供水电磁阀26控制从上述接水口28向洗涤供水口29的供水,上述冷却用供水电磁阀27控制从上述接水口28向冷却供水口30的供水。
上述洗涤供水口29在外桶罩16上设置成朝向外桶4敞开,上述冷却供水口30设置成使冷却水从上述冷却板19的上端沿该冷却板19的表面流下。由于外桶4相对于外框1相对地移动(振动),所以使挠性软管31、32介于上述供水电磁阀26、27和供水口29、30之间。
33是洗涤物。
参照图2~图8说明上述驱动装置7的具体结构。图2是驱动装置7的纵剖面图,图3是纵向切断驱动装置7中的直流无刷电机72的转子721的一部分来表示的侧视图,图4是表示Nd系磁铁的不可逆退磁率的特性曲线图,图5是驱动装置7中直流无刷电机72的缠绕了线圈722的定子723的俯视图,图6是纵向切断缠绕了该线圈722的定子723的一部分来表示的侧视图,图7是对3相线圈722u、722v、722w以180度的相位角供给驱动电流的180度通电方式中的驱动电流的流动的示意图。图8是对3相线圈722u、722v、722w以180度的相位角供给驱动电流的180度通电方式中的驱动电流的流动的示意图。
本实施例1中的驱动装置7是使用直流无刷电机72作为驱动源,通过离合器机构73把其旋转传递给减速机构74,从减速机构74导出上述双重旋转输出轴71的基本结构。
上述减速机构74在减速机构盒741内收放利用轴承742a、742b支撑的行星齿轮单元743,从该行星齿轮743的外盒743a导出外侧输入轴743b和上述双重旋转输出轴71的外侧输出轴711。并且,将上述行星齿轮单元743中的太阳齿轮轴作为内侧输入轴743c导出到上述外侧输入轴743b的内侧,从外侧环形齿轮导出上述双重输出轴71的内侧输出轴712。上述减速机构盒741安装在用于安装在上述底座6上的安装底座75上。
上述直流无刷电机72,作为磁极把安装有作为稀土类磁铁的钕(Nd)系磁铁721a的转子721安装在上述减速机构74中的内侧输入轴743c上,缠绕有线圈722的定子723通过定子盒724安装在上述减速机构74中的减速机构盒741中。725是检测安装在转子721上的磁极(磁铁721a)的旋转位置的磁极位置传感器。
上述离合器机构73具备与在上述减速机构74中的外侧输入轴743b的外周形成的锯齿配合而在轴向滑动的滑动头731,通过利用在上述安装底座75上安装的电动操作机732使离合器杆733摇动而使上述滑动头731滑动,断开或连接上述外侧输入轴743b和上述转子721的配合关系的结构。因此,滑动头731与转子721配合的话,该转子721的旋转被传递到外侧输入轴743b和内侧输入轴743c两者,滑动头731和转子721的配合被解除的话,该转子721的旋转仅被传递到内侧输入轴743c。
这种驱动装置7中的离合器机构73、减速机构74、双重旋转输出轴71可参照特开2000-254388号公报或特开2002-346284号公报中详细记载的结构以任意的结构实施。
在此,参照图3~图8对于上述直流无刷电机72进行具体的说明。
如图3所示,转子721是向下敞开的杯形的树脂铸模部件,在相当于杯子底部的顶部中插入的内侧输入轴743c上通过垫片726用螺帽727拧紧而固定。此外,转子721具备加强肋721b和在旋转时面对线圈722的冷却风产生用叶片721c,在外周,作为用于产生旋转力矩的磁极,利用树脂铸模固定与极数相等的Nd系磁铁721a。该Nd系磁铁721a使用于位置固定的表面局部地露出。即,Nd系磁铁721a以相对于转子721的外周面形成凹状部分的方式安装。
此外,在转子721的内周侧设置磁极位置检测用磁铁721d。该磁铁721d采用以比较廉价的氧化铁粉末(有Ba系或Sr系等)为主要原料的铁氧体系磁铁。该磁铁721d用于利用磁极位置传感器725检测转子721的磁极位置。
并且,在相当于杯子底部的顶部的外侧具备滑动头731与之配合·脱离的配合孔721e。
作为旋转力矩产生用的磁极的磁极源而采用的Nd磁铁721a与铁氧体系磁铁比较的话,其价格高好几倍。另外,Nd系磁铁721a由于热退磁界限温度低,超过热退磁界限温度来使用的话,由于磁学特性急剧地降低并产生不可逆退磁,从而难以在高温的环境下使用。此外,由于抗腐蚀性也变差,从而在表面暴露出的部分需要进行涂敷或电镀处理等表面加工。
Nd系磁铁721a的磁学特性,相对于铁氧体系磁铁的剩余磁场强度(Br)为0.3~0.4(T),Nd系磁铁721a的剩余磁场密度为1.0~1.4(T),由于磁场密度高,假如是与使用了铁氧体系磁铁的反相器电机相同的大小的话,通过使用Nd系磁铁721a能够得到约3~4倍的高力矩。
但是,Nd系磁铁721a,如前所述,温度相对较弱,因热退磁作用,磁场消失的居里温度(热退磁界限温度)相对于铁氧体系磁铁的450~460℃,Nd系磁铁721a为140~200℃左右。此外,Nd系磁铁721a由于磁铁自身的电阻小,容易因表面磁场的变动而产生涡电流,由于因该涡电流产生的涡电流损耗,Nd系磁铁自身发热,温度易于上升的性质,因此,使磁铁721a的表面相对于转子721的外周面变低而形成凹状部的结构,在转子721旋转时产生空气的乱流而改善从暴露出的表面的热发散,而得到增加冷却效率的效果。此外,构成转子721的外周面的树脂铸模部件,由于位于比Nd系磁铁721a的外径更高的位置,从而在组装作业时能够防止Nd系磁铁721a的表面与定子723的内径侧冲突而损伤Nd系磁铁721a的表面加工(电镀)面。
图4表示Nb系磁铁的不可逆退磁率,以不可逆退磁率在3%以内的温度为热退磁界限温度。Nd系磁铁的不可逆退磁率相对于温度的特性能够以曲线a~e为例表示。提高热退磁界限温度的对策虽然通过使构成Nd系磁铁721a的3种成分的颗粒半径均匀地变小,同时添加Co(钴)等昂贵的元素就可以实现,但成本变高。此外,为了使特性的起伏变小,与设备相关的固定费增加,结果,材料费以及固定费增加而使成本大幅地增加。
因此,温度特性所导致的不可逆退磁率的降低在容许范围内,成本上也在实用的范围的Nd系磁铁721a的特性的特性曲线c、d为恰当的。即,热退磁界限温度在140~180℃左右的磁体是经济上实用的范围。
如图5以及图6所示,环形的定子723在其内侧具备分割成12份的圆盘723a,各圆盘723a被绝缘部件723覆盖的基础上设置集中缠绕的U、V、W相的3相线圈722,各相线圈722在其内端星形连结,其外端与U相端子723u、V相端子723v、W相端子723w连接。
U、V、W相的线圈722在本实施例1中在分割成12份的圆盘723a的各块按照V-V-U-U-W-W-V-V-U-U-W-W的顺序被缠绕。
本实施例1的直流无刷电机72是相对于3相线圈722以相位角180通电的方式,在U相线圈、V相线圈、W相线圈的各线圈722上安装过热保护器728a~728c,这3个过热保护器728a~728c通过连接线728d、728e而串联连接,即使3个之中的一个动作时,为了停止对直流无刷电机72的供电以防止过热而使用,利用连接器728f导出到直流无刷电机72外。串联3个过热保护器728a~728c来使用的结构起到使在过负荷过热时3个过热保护器728a~728c的检测误差最小的作用。
在各圆盘723a上缠绕的各线圈722的上部表面在内置式的线圈的场合由于难以做成整卷,从而在表面产生凹凸不平而不能成为平坦的状态,在各线圈722上部表面分别安装的作为温度检测元件过热保护器728a~728c分别涂抹热传导性良好的硅系粘接剂729并安装成填充与各线圈722之间产生的空隙。
因此,对在线圈722的凹凸急剧的上部表面安装的各过热保护器728(a~c)和线圈722之间产生的空隙不加处理的话,线圈722表面的温度因空隙的空气隔热而不会迅速且均匀地把热量传递到各过热保护器728,而在线圈722的表面温度和各过热保护器728之间产生很大的温差,因此,在各过热保护器728产生很大的感出温度误差。
此外,各过热保护器28被具有耐热性的tight band(省略图示)缠敷在线圈722上而固定,通过在用tight band固定之后再涂抹硅系粘接剂729,作业性良好,能够稳定地进行涂抹。
在本实施例1中,作为温度检测元件使用的是过热保护器728,但也可以使用热敏电阻那种其他样式的元件。
在电动洗衣机中使用的那种小型直流无刷电机72的线圈722的绝缘等级多为E种绝缘或B种绝缘。这些直流无刷电机72的线圈722的额定界限温度分别为115℃或120℃。上述过热保护器728起到在线圈722的温度超过额定界限温度时就动作而断开驱动电流的作用。考虑到检测线圈温度722的温度的过热保护器728自身的特性误差和安装的偏差导致的安装误差的话,在本实施例1中,使过热保护器728自身的特性误差为±5℃、安装误差为±10℃的话,合计为±15℃的温度误差,其幅度最大为30℃。因此,使过热保护器728的动作温度设定成与线圈722的额定界限温度一致的话,过热保护器728动作时线圈722的最高温度在考虑到最大温度误差时,对E种绝缘为115℃+15℃=130℃,对B种绝缘为120℃+15℃=135℃。即,在最差的条件下,过热保护器728在线圈722的温度为这种最高温时动作。
此时转子721的Nb系磁铁721a的温度为(线圈722)→(绝缘部件723b)→(铁芯723)→(空气间隙)→(Nb系磁铁721a)的热斜率,其温度差比上述温度误差更大。这是因为:为了使保护集中缠绕的线圈722的绝缘部件723b的厚度比分布缠绕的厚度需要更大的机械强度而变厚,热斜率变大。
因此,过热保护器728动作时转子721的Nb系磁铁721a的温度由于是比线圈722的额定界限温度更低的温度,利用使用比这些温度更高的140~180℃左右的热退磁界限温度的Nb系磁铁721a,通过防止过热保护器728导致的过热,能够在防止线圈722过热的同时有效地防止Nb系磁铁721a的热退磁。
这样,为了防止线圈722的烧损和防止Nb系磁铁721a的热退磁所必需的过热保护器728的数目,因供给直流无刷电机72的线圈722的驱动电流的相位角而不同。对于180度通电方式的直流无刷电机72,需要在3相的线圈722都安装过热保护器728,但对于120度通电方式的直流无刷电机72,只要在3相之中的2相的线圈722上安装过热保护器728就足够了。
图7是表示以180度的相位角把驱动电流供给3相线圈722u、722v、722w的180度通电方式中的驱动电流的流动。
相位角180度通电方式是从直流无刷电机72的U相端子723u、V相端子723v、W相端子723w到3相线圈722u、722v、722w分别以箭头所示那样以180度相位角供电的供电方式,具体地说,进行从连接到U相端子723u的U相线圈722u到V相线圈722v和W相线圈722w通电,其次,从连接到V相端子723v的V相线圈722u向U相线圈722u和W相线圈722w的方向通电,其次,从连接到W相端子723w的w相线圈722w向u相线圈722u和V相线圈722v的方向通电的控制。在该180度通电方式中,在各相线圈722u、722v、722w流动的电流,在从U相线圈722u到V相线圈722v和W相线圈722w通电的情况下,电流的大小为与V相线圈722v和W相线圈722w一起流到U相线圈722u的电流的一半。此外,在从V相线圈722v到U相线圈722u和W相线圈722w通电的情况下,电流的大小为与U相线圈722u和W相线圈722w一起流到V相线圈722v的电流的一半。同样,在从W相线圈722w到U相线圈722u和V相线圈722v通电的情况下,电流的大小为与U相线圈722u和V相线圈722v一起流到W相线圈722w的电流的一半。因此,在运转中因某些异常约束在通电状态的场合,在各线圈722u、722v、722w流过过电流而成为过热状态,根据向各相线圈722u、722v、722w的通电状态,流过各相线圈722u、722v、722w上的电流值不同而使得温度上升特性不同。因此,需要对各相线圈722u、722v、722w设置过热保护器728。
图8是表示以120度的相位角把驱动电流供给3相线圈722u、722v、722w的120度通电方式中的驱动电流的流动。
相位角120度通电方式是从直流无刷电机72的U相端子723u、V相端子723v、W相端子723w到3相线圈722u、722v、722w分别以箭头所示那样以120度相位角供电的供电方式,具体地说,为以下的供电状态(a:U→V、b:U→W、c:V→W、d:V→U、e:W→U、f:W→V的顺序)。在运转中,成为反复从a到f的顺序的供电,每个线圈都为相同的温度。约束时,由于过电流仅在各相的线间流过,所以,在U相线圈、V相线圈722v、W相线圈722w的某2个相上设置过热保护器728即可。
即,180度通电方式的直流无刷电机72需要在U相、V相、W相的各线圈722u、722v、722w每个上面都分别设置,但以相位角为120度通电方式的直流无刷电机72则在U相、V相、W相的各线圈722u、722v、722w的某2相的线圈上设置过热保护器728的话即可。
图9是表示本实施例中的用于直流无刷电机72的基本驱动线路的控制装置25的方块图。该控制装置25通过插座251与交流100伏的商用电源34连接而接受供电。供应的交流100V的电源电压通过电源开关252导向截止电源线噪声和空中电波噪声的过滤电路253,并且,在作为直流无刷电机72的驱动电源的整流电路254从交流电压变换到直流电压而供给反相器电路255。该反相器电路255由对直流无刷电机72的U相线圈722u、V相线圈722v、W相线圈722w的各线圈供电的IGBT元件线路构成。反相器线路255的控制是通过微电脑256来控制的。
微电脑256中存储有控制程序,根据从操作面板257的指示输入设定控制常数,参照从湿度传感器20输出的湿度检测信号控制对排水电磁阀12、电动送风扇13、加热器21、洗涤用供水电磁阀26、冷却用供水电磁阀27、驱动离合器机构73中的电动操作机732的负荷驱动电路258进行控制,参照从直流无刷电机72的磁极位置传感器725输入的转子721的磁铁721a的旋转位置检测信号控制反相器电路255。负荷驱动电路258采用以从过滤电路253输出的交流电压为电源电压的结构。
与3个过热保护器728a~728c的串联连接电路连接的连接器728f在过滤电路253和整流电路254之间插入成串联关系。
电动洗衣机把为了驱动电动部件而对各电动部件供电的布线放在一起束成团,特别是反相器驱动的电机的布线,由于包括很多电动部件动作时产生的内部噪声,所以在紧接电源开关252的后面设置过滤电路253,过热保护器728a~728c插入其后段使得供电线路断开时产生的内部噪声不易返回电源线。此外,由于过滤电路253和整流电路254之间是交流电压线路,是电压为零的部分,从而通过断开直流电源,提高了过热保护器728a~728c导致供电断开的可靠性。此外,利用过热保护器728a~728c直接断开供电的结构在因电源噪声或静电等而使微电脑256误动作或失控的状态下也能够保护直流无刷电机72。
在交流侧使用继电器断开供电时,通过采用使过热保护器728a~728c与继电器的励磁线圈连接的结构,能够在低电压使用直流的小电流接点容量的过热保护器728a~728c。
在这种洗涤干燥器中,在进行洗涤物的洗涤、脱水以及干燥时,首先打开外盖24,接着,打开内盖17把洗涤物33投入洗涤兼脱水桶9内,操作控制装置25的操作面板257向微电脑256输入指令。
接收到输入指令的微电脑256通过实行控制程序,在洗涤工序打开洗涤用供水电磁阀26,向洗涤兼脱水桶9(外桶4)内供给洗涤所需要的量的洗涤水。一旦洗涤水的供水结束,就在使洗涤兼脱水桶9静止的状态夹杂着中间停顿使搅拌翼正反转来搅拌洗涤物33以进行洗涤,这样来控制离合器机构73的电动操作机732和反相器电路255(直流无刷电机72)。
一旦结束洗涤,就打开排水电磁阀12把外桶内的洗涤水排到排水软管14。
排水后洗涤物33所含的洗涤水,在打开排水电磁阀12的状态,控制离合器机构73的电动操作机732和反相器电路255(直流无刷电机72)使得洗涤兼脱水桶9和搅拌翼10一体高速旋转来进行离心脱水。
一旦结束了洗涤和脱水,虽和洗涤物33的量和设定的洗涤程序有关,自动地移动到干燥工序。在该干燥工序中,利用洗涤兼脱水桶9的高速旋转以离心力充分地除去洗涤物33中所含的水分后,以大约40rpm左右的低速使洗涤兼脱水桶9旋转并同时开动电动送风扇13以使外桶4和洗涤兼脱水桶9内的空气在循环风路18中循环。这样,外桶4内的空气被吸出到循环风路18内而如箭头所示那样流动,从暖风吹出口22到洗涤兼脱水桶6内循环流动。通过利用循环风路18中的设在上升加热风路18c中间的加热器21加热循环空气,使从暖风吹出口22吹出到洗涤兼脱水桶6内的空气成为暖风。吹到洗涤兼脱水桶9内的暖风从洗涤兼脱水桶9内的洗涤物33夺去水分而湿润,高温高湿的空气从外桶4的排气口4b吸出到循环风路18中的上升除湿风路18a中。
在循环风路17循环的循环空气的湿度成为饱和状态时,由于就不能从洗涤物33夺去水分,从而一旦从湿度传感器20输出的湿度检测信号显示饱和状态的话,就打开冷却用供水电磁阀27通过挠性软管32从冷却供水口30沿冷却板19的表面使冷却水流下来供水。此时的供水量为大约3L/分钟左右的量。
这样,冷却板19冷却后,在循环风路18中的上升除湿风路18a内上升的高温高湿的循环空气被冷却除湿而成为低湿度,从暖风吹出口22吹到洗涤兼脱水桶6内的暖风成为低湿度。
这样使洗涤剂间脱水桶9内的洗涤物33干燥,但在洗涤物33的表面部分和中心部分干燥程度不同而产生干燥不均。因此,经常地使洗涤剂兼脱水桶9停止旋转,使搅拌翼10正反旋转来控制驱动装置7,同时使暖风循环来进行干燥工程,在循环空气的湿度降低到所定的值时结束干燥工程。
图10是表示驱动装置7中的直流无刷电机的转子成为约束状态时线圈722的温度上升和转子721的外周所设的Nd系磁铁721a的表面温度的关系的特性图。该特性图是使直流无刷电机72的转子721被约束时流过线圈722的驱动电流大约为4(A)来使过热保护器728a动作所得到的。
过热保护器728a动作时的线圈722的表面温度和Nd系磁铁721a的表面的温度差(温度斜率)为30°。
在本实施例1中,如前所述,过热保护器728本身的特性误差为±5℃,安装误差为±10℃,总共为±15℃的温度误差(温度斜率)的话,由于该温度误差在线圈722和Nd系磁铁721a之间的温度差(温度斜率)的范围内,所以,通过设定成在线圈722的额定界限温度动作的过热保护器728a能够有富余地防止Nd系磁铁721a的热退磁。使Nd系磁铁721a的热退磁界限温度为140℃的话,过热保护器728a通过使用135±5℃,能够可靠地防止Nd系磁铁721a的热退磁。
这样,即使线圈722的温度上升,由于包括的温度误差的安装在转子721上的Nd系磁铁721a的温度利用过热保护器728间接地被检测出,能够控制断掉对直流无刷电机72的供电,所以,能够安全地使用使热退磁界限温度比较低的经济的Nd系磁铁721a。
【实施例2】
实施例1是把洗涤兼脱水桶设置成纵轴的电动洗衣机,但对于把洗涤兼脱水桶设置成斜轴或横轴的电动洗衣机也能够应用同样的技术思想来实施。
Claims (8)
1.一种洗衣机,具备使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中绕有3相线圈的直流无刷电机作为驱动源,利用反相器以120度的相位角把驱动电流供给上述直流无刷电机的3相线圈,其特征在于,
采用以下结构:在作为上述直流无刷电机的3相线圈的U相、V相、W相的3相之中的任2相的线圈上分别设置温度检测元件,上述各温度检测元件间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,断开流到上述直流无刷电机的线圈的驱动电流。
2.一种洗衣机,具备使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中绕有3相线圈的直流无刷电机作为驱动源,利用反相器以180度的相位角把驱动电流供给上述直流无刷电机的3相线圈,其特征在于,
采用以下结构:在作为上述直流无刷电机的3相线圈的U相、V相、W相的3的相线圈上分别设置温度检测元件,上述各温度检测元件间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,断开流到上述直流无刷电机的线圈的驱动电流。
3.根据权利要求1或2所述的洗衣机,其特征在于:上述各温度检测元件的结构为,在达到上限温度时,直接断开供给上述直流无刷电机的线圈的驱动电流的电源。
4.根据权利要求1~3任何一项所述的洗衣机,其特征在于:上述直流无刷电机的3相各线圈被施以B种绝缘或E种绝缘,上述磁铁是热退磁温度为140℃~180℃的Nd系磁铁。
5.一种无刷直流电机,使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中绕有3相线圈、利用反相器以120度的相位角被供给驱动电流,其特征在于,
采用以下结构:在作为上述直流无刷电机的3相线圈的U相、V相、W相的3相之中的任2相的线圈上分别设置温度检测元件,上述各温度检测元件间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,断开流到上述直流无刷电机的线圈的驱动电流。
6.一种无刷直流电机,使用稀土类磁铁作为转子的磁极源、在定子上集中绕有3相线圈、利用反相器以180度的相位角被供给驱动电流,其特征在于,
采用以下结构:在作为上述3相线圈的U相、V相、W相的3相的线圈上分别设置温度检测元件,上述各温度检测元件间接地检测出上述磁铁的温度,在该磁铁的温度达到在不超过该磁铁的热退磁温度的范围设定的上限温度前,断开流到上述直流无刷电机的线圈的驱动电流。
7.根据权利要求5或6所述的直流无刷电机,其特征在于:上述各温度检测元件的结构为,在达到上限温度时,直接断开供给上述线圈的驱动电流的电源。
8.根据权利要求5~7任何一项所述的洗衣机,其特征在于:上述3相各线圈被施以B种绝缘或E种绝缘,上述磁铁是热退磁温度为140℃~180℃的Nd系磁铁。
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---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (3)
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101589546B (zh) * | 2007-03-29 | 2011-07-06 | 丰田自动车株式会社 | 电动机控制装置、控制方法及控制程序 |
CN102263541A (zh) * | 2010-07-06 | 2011-11-30 | 南京乐金熊猫电器有限公司 | 洗涤物处理装置 |
CN103080406A (zh) * | 2010-07-06 | 2013-05-01 | Lg电子株式会社 | 洗衣机 |
CN103080406B (zh) * | 2010-07-06 | 2016-08-03 | Lg电子株式会社 | 洗衣机 |
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CN104246053B (zh) * | 2012-04-10 | 2016-09-07 | Bsh家用电器有限公司 | 用于无刷洗衣机电动机的电动机控制电路 |
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