CN1893238B - 洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明的洗衣机，包括：外槽；可旋转地设在外槽内部的旋转槽；以及无刷电动机，该无刷电动机包括：卷绕有绕组的定子，及具有转子磁铁、在旋转时在所述绕组上产生正弦波形感应电流的转子，构成为通过在上述绕组上流过电流，随着上述转子的旋转可使上述旋转槽旋转，所述洗衣机其特征在于还包括：直流电源电路；对从该直流电源电路所输出的直流电压进行脉冲宽度调制、施加在上述绕组上的开关元件；及为在上述绕组上流过正弦波形电流，输出使上述开关元件进行开关动作的信号的电路。本发明还涉及洗衣机的驱动方法。

Description

洗衣机

本申请是申请号为02103403.6，申请日为1997年7月4日，发明名称为“洗衣机及其驱动方法”专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及具有以直接驱动方式旋转驱动搅拌体和旋转槽的电动机的洗衣机及其驱动方法。

背景技术

在洗衣机中，如公知的那样，在外槽内可旋转地设置作为洗涤槽兼脱水托架的旋转槽，同时，在该旋转槽的内底部可旋转地设置搅拌体。这样来构成搅拌体和旋转槽而由电动机进行旋转驱动。在该结构的情况下，当进行洗涤运行时，在把旋转槽制动停止的状态下，对电动机的旋转进行减速而传递给搅拌体，对其进行正反旋转驱动。在进行脱水运行时，解除旋转槽的制动，不对电动机的旋转进行减速而传递给旋转槽和搅拌体，以高速旋转驱动两者。这样，为了进行这样的旋转驱动，在从电动机至旋转槽和搅拌体的旋转力矩传动路径中，设置皮带传动机构、离合器机构、内置行星齿轮的齿轮减速机构等。

但是，在上述这种结构的洗衣机中，在从电动机至旋转槽和搅拌体的旋转力矩传动路径中，由于设置了皮带传动机构、离合器机构和齿轮减速机构等，则存在洗衣机整体的重量变重，同时，上下方向的尺寸变大的问题。而且，在齿轮减速机构动作时，存在产生相当大的噪音的问题。

作为解决这样的问题的结构，考虑这样的结构：由电动机以直接驱动方式旋转驱动搅拌体和旋转槽。在该结构中，设置离合器，以切换在使旋转槽停止的状态下由电动机直接正反旋转驱动搅拌体的运行状态和在使旋转槽可以旋转的状态下由电动机直接高速旋转驱动旋转槽和搅拌体的运行状态。由此，由于为由电动机直接驱动旋转槽和搅拌体的结构，就能不使用皮带传动机构和齿轮减速机构等。其结果，就能减轻洗衣机整体的重量，同时，能够减小上下方向的尺寸，而且，可以没有齿轮的动作噪声。

在上述结构的洗衣机中，作为电动机需要使用这样的电动机：在产生高转矩的同时还应在从低速到高速的宽范围内可变控制旋转速度。由此，考虑使用直流无刷电动机。该无刷电动机是由逆变器装置通电驱动的电动机，为了检测转子的旋转位置，设有例如三个霍耳集成电路。这样，上述逆变器装置根据从各个霍耳集电路输出的位置传感信号而生成以120度电角度通电的矩形波电压，同时，给无刷电动机的定子绕组供给该矩形波电压，由此，来旋转驱动无刷电动机。而且，有霍耳集成电路获得位置检测信号的结构是最简单并且廉价的结构之一。

在上述结构中，在由矩形波电压来通电驱动无刷电动机的情况下，随着切换绕组的通电机，即，随着换流而发生转矩变动。由此，由于上述转矩变动而在无刷电动机中产生振动，而具有产生运行噪声的问题。特别是，在这样结构的洗衣机的情况下，通过直接驱动方式，而大大降低了噪声，因此，由上述无刷电动机的转矩变动所引起的噪声是非常显著的。由于无刷电动机安装在洗衣机的外槽中，就有该外槽与无刷电动机的振动共鸣的问题，就有噪声变大的危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种洗衣机，由无刷电动机以直接驱动方式旋转驱动搅拌体和旋转槽，并能够进一步减小运转振动和运转噪声。

本发明的另一个目的是提供一种洗衣机驱动方法，由无刷电动机以直接驱动方式旋转驱动搅拌体和旋转槽，并能够进一步减小运转振动和运转噪声。

根据本发明的一个方面，一种洗衣机，包括：外槽；可旋转地设置在该外槽内部的旋转槽；以及无刷电动机，包括：卷绕有绕组的定子；及具有转子磁铁、在旋转时在所述绕组上产生正弦波形的感应电压的转子，通过在上述绕组上流过电流，随着上述转子的旋转可使上述旋转槽旋转，所述洗衣机的特征在于包括：直流电源电路；开关元件，对从该直流电源电路所输出的直流电压进行脉冲宽度调制、施加在上述绕组上；以及电路，为了在上述绕组上流过正弦波形电流，输出用于使上述开关元件进行开关动作的信号。

根据本发明的另一个方面，一种洗衣机，包括：外槽；可旋转地设置在该外槽内部的旋转槽；以及无刷电动机，包括：卷绕有绕组的定子；及具有转子磁铁、在旋转时在所述绕组上产生正弦波形的感应电压的转子，通过在上述绕组上流过电流，随着上述转子的旋转可使上述旋转槽旋转，所述洗衣机的特征在于包括：开关元件，将经脉冲宽度调制的电压加到上述绕组上；以及电路，为了在上述绕组上流过正弦波形电流，输出用于使上述开关元件进行开关动作的信号。

根据本发明的又一个方面，一种洗衣机的驱动方法，该洗衣机利用无刷电动机带动旋转槽转动，该无刷电动机包括：有转子磁铁的转子及卷绕有三相绕组的定子，该驱动方法的特征在于包括：通过所述转子磁铁的旋转，在上述绕组上产生正弦波形的感应电压的步骤；及对上述绕组上施加用于在上述绕组中产生大致正弦波形电流的电压的步骤。

本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施例的全自动洗衣机的电气构成图；

图2是全自动洗衣机的侧纵截面图；

图3是搅拌体和旋转槽的驱动机构部的侧纵截面图；

图4是无刷电动机的定子的分解透视图；

图5是无刷电动机和离合器的分解透视图；

图6是离合器和控制杆的透视图；

图7是表示离合器的不同切换状态的与图3相当的图；

图8是选择电路的电气构成图；

图9是表示通电波形数据的图；

图10是表示洗涤运转方式的一例的图；

图11是表示位置检测信号方式的判定数据的图；

图12是表示电角度数据表的图；

图13是表示矩形波数据表的图；

图14是表示脱水运转方式的一例的图；

图15是主处理的流程图；

图16是电动机驱动用的主处理的流程图；

图17是第一插入处理的流程图；

图18是第二插入处理的流程图；

图19是无刷电动机起动时(矩形波通电时)的时序图；

图20是无刷电动机正弦波通电时的时序图；

图21是用于说明洗涤运转时的无刷电动机的转矩波形的图；

图22是用于说明脱水运转时的无刷电动机的转矩波形的图；

图23是表示无刷电动机的转矩一转数特性的特性图；

图24是用于说明紧急制动时的无刷电动机的转矩波形的图；

图25是表示本发明的第二实施例的第一插入处理的流程图；

图26是第二插入处理的流程图；

图27是表示用于决定转数范围的数据表的图；

图28是表示用于决定倍增率的数据表的图；

图29是表示电角度数据表的图；

图30是时序图；

图31是表示本发明的第三实施例的微型计算机的电气构成图。

具体实施方式

下面参照图1至图24来对在全自动洗衣机中使用本发明的第一实施例进行说明。首先，图2是表示全自动洗衣机的整体构成的图。在该图2中，作为接受脱水的水的外槽的接水槽2通过弹性吊持机构3而弹性支撑在构成全自动洗衣机本体的外箱1内。兼用作洗涤槽和脱水筒的旋转槽4可旋转地设置在该接水槽2的内部。搅拌体5可旋转地设置在旋转槽4的内底部中。

上述旋转槽4由大致为圆筒状的槽本体4a、用于在该槽本体4a的内侧形成通水用空隙而设置的内筒4b和设在槽本体4a的上端部的平衡环4c构成。当该旋转槽4被旋转驱动时，内部的水因离心力而沿着槽本体4a的内周表面上升，通过形成在槽本体4a上部的脱水孔部(未图示)而被排出到接水槽2内。

在接水槽2的底部的图2的中右端部形成排水口6，在该排水口6中设置排水阀7，同时，连接在排水软管8上。上述排水阀7是通过作为下述的排水驱动装置的排水阀电动机9(参照图1)而开闭驱动的阀，是所谓的电动机式排水阀。上述排水阀电动机9由例如传动电动机构成。而且，辅助排水口6a形成在接水槽2的底部的图2的中左端部，该辅助排水口6a通过未图示的连接软管而同排水软管8相连接。上述辅助排水口6a用于在使旋转槽4进行脱水旋转时排出从其上部脱水而放到接水槽2内的水。

如图3所示的那样，在接水槽2的外底部安装机构部基座10。轴支撑筒部11沿上下方向延伸地形成在该机构部基座10的中央部。中空状的槽轴12通过轴承13、13而旋转自如地插通支撑在该轴支撑筒部11的内部。搅拌轴14通过轴承15、15而旋转自如地插通支撑在该槽轴12的内部。该皎皎轴14的上下端部从槽轴12伸出。而且，机构部基座10的轴支撑筒部11的上端部通过密封圈16而嵌入形成在接水槽2的底部中心部的通孔2a之间。而且，密封圈16设在槽轴12的外周表面与轴支撑筒部11的上端部通过密封圈16而嵌入形成在接水槽2的底部中心部的通孔2a内。通过该密封圈16来水密地密封轴支撑筒部11的上端部与接水槽2的通孔2a之间。而且，密封圈16设在槽轴12的外周表面与轴支撑筒部11的上端部之间，水密地密封两者之间。凸缘部12a整体地形成在槽轴12的上端部上。旋转槽4通过槽支撑板17而联结固定在该凸缘部12a上。由此，旋转槽4安装在槽轴12上以整体旋转。如图2所示的那样，搅拌体5嵌入搅拌轴14的上端部并用螺栓固定，搅拌体5安装在搅拌轴14上以整体旋转。

而且，如图2所示的那样，排水盖18装在接水槽2的内底部上的中心部与排水口6之间的部分上。通过盖排水盖18，形成从设在旋转槽4的底部的通孔4d至排水口6连通的排水通路19。在该结构的情况下，当在关闭排水阀7的状态下向旋转槽4内注水时，水贮留在旋转槽4内和上述排水通路19内。这样，当打开排水阀7时，旋转槽4内的水通过通孔4d、排水通路19、排水口6、排水阀7、排水软管8而进行排水。

在接水槽2的外底部的机构部基座10中设有例如外转子形的无刷电动机20。具体地说，如图3所示的那样，无刷电动机20的定子21通过六角螺栓22而螺栓固定在机构部基座10上以成为与搅拌轴14同心的状态。如图4所示的那样，上述定子21由叠片铁心23、上线圈架24、下线圈架25、绕组26(参照图3)构成。如图4所示的那样，上述叠片铁心23把大致为圆弧状的三个单位铁心23a联结成圆环状而构成。上线圈架24、下线圈架25由塑料形成，从上下嵌在叠片铁心23的各个齿部上。绕组26绕制在所嵌的线圈架24、25的外周上。如图1所示的那样，上述绕组26由三相绕组26U、26V、26W构成。

另一方面，如图3所示的那样，无刷电动机20的转子27安装在搅拌轴14的下端部上以与其整体旋转。上述转子27由转子外壳28、转子轭29、转子磁体30构成。其中，转子外壳28通过例如铝模铸而形成，突出部28a形成在中心部，同时，磁体配置部28b形成在外周部。搅拌轴14的下端部嵌入固定在上述突出部28a内。

所述磁体配置部28b具有水平部和垂直部，上述转子轭29通垂直部的内表面相接触，同时，用螺栓把上述转子27固定在水平部上。接着，多个转子磁体30通过例如粘接而装到该转子27的内表面上。如图3和图5所示的那样，多个凸肋28c放射状地突出设置在与转子外壳28的周缘部分上表面上定子21的绕组26相对的部分上。而且，多个突出部28d转绕轴心放射状地突出设置在转子外壳28的中央部分的上表面上。这些突出部28d构成扣合部。

另一方面，如图3所示的那样，作为检测转子27的转子磁体30的旋转位置的转子位置检测装置，例如三个霍耳IC(磁性检测器件)31通过安装夹具32安装在机构部基座10的外周部上(在图3中，仅表示出了一霍耳IC31)。如图1所示的那样，上述三个霍耳器件31是每隔120度电角度设置的霍耳IC31U、31V、31W。

在槽轴12的下端部设置离合器32。该离合器32具有切换下述两个状态的功能：当脱水运转时使转子27、搅拌轴14和槽轴12整体旋转；当洗涤运转时解除联动以使槽轴12不与转子27和搅拌轴14整体旋转。下面，对该离合器32进行具体说明。首先，如图6所示的那样，离合器32由为矩形框状的切换杆33和设置在该切换杆33内部的夹持器34构成。

上述夹持器34安装在槽轴12的下端部以与其整体旋转。具体地说，如图5所示的那样，在槽轴12的下端部的外周面上形成一对平坦表面部12b、12b。在夹持器34的中央部分形成嵌入上述槽轴12的下端部的嵌合孔34a。在该嵌合孔34a的内表面上形成槽轴12的平坦表面部12b、12b相接触的平坦表面部。夹持器34的图5的中左端部外表面上形成截面大致为半圆形的支撑凹部34b。在上述构成的情况下，在把槽轴12的下端部插入嵌合在夹持器34的嵌合孔34a的状态下，通过螺栓固定耳把夹持器34固定在槽轴12上。而且，在夹持器34和下部轴承13之间，设置例如波纹垫圈35。下部的轴承13通过该波纹垫圈35被压向上方。

另一方面，如图5和图6所示的那样，切换杆33通过把夹持器34嵌入内部耳与夹持器34和槽轴12整体旋转。在上述切换杆33的基端部33a(图5中左端部)的内表面侧形成与夹持器34的支撑凹部34b嵌合的截面大致为半圆形状的支撑凸部33b(参照图3)。在此情况下，把支撑凸部33b和支撑凹部34b的嵌合部分作为旋转支点，切换杆33以上下方向转动动作。如图5和图6所示的那样，转矩弹簧36设在切换杆33和夹持器34之间。通过该转矩弹簧36，切换杆33保持在处于下方的转动位置上动作的状态(参照图7)。而且，凸部33d和33e突出设置在切换杆33的顶端部33c的外表面上。被操作部33f突出设置在切换杆33的顶端部33c的外表面上。

而且，如图3和图5所示的那样，凹部37形成在作为静止部位的机构部基座10的中心侧部分的下表面上，以与切换杆33的上部的凸部33d相对应。在该构成的情况下，当切换杆33向上方转动动作时(参照图1，在此情况下是洗涤运转时)，切换杆33的凸部33d通机构部基座10的凹部37相嵌合。由此，至于槽轴12，旋转槽4固定在作为静止部位的机构部基座10上。这样，在上述凹部37和凸部33d的嵌合状态下，成为这样的状态：进行解除联动而使槽轴12不与转子27和搅拌轴14整体旋转。在此状态下，搅拌轴14和搅拌体5直接由无刷电动机20旋转驱动。而且，转子27和搅拌轴14联结起来以原样整体旋转。

与此相对，当切换杆33向下方转动动作时(参照图7，在此情况下，是脱水运转时)，切换杆33的下部的凸部33e扣合在转子外壳28的上表面的多个突出部28d之间。由此，成为联动状态，以使槽轴12和转子27(以及撑轴14)整体旋转。在此状态下，槽轴12、旋转槽4、搅拌轴14和搅拌体5直接由无刷电动机20旋转驱动。其结果，无刷电动机20以直接驱动方式旋转驱动搅拌体5或搅拌体5和旋转槽4。

控制杆38通过轴承可旋转地支撑在机构部基座10的图3中的左端部上。如图6所示的那样，该控制杆38的顶部部侧分成两支，在其中的一方(图6中的右方)的顶端部形成向下的倾斜表面38a，同时，在另一方(图6中的左方)的顶端部形成向上的倾斜表面38b。在此情况下，当控制杆38通过驱动排水阀7的排水阀电动机9而向一方向转动时，离合器32的切换杆33的被操作部33f通过控制杆38的向下的倾斜表面38a而被压向下方，该切换杆33向下方旋转动作，而成为图7所示的状态。该图7的状态对应于脱水运转，排水阀7被打开。

另一方面，在该图7的状态下，当排水阀电动机9断电时，控制杆38通过排水阀7的复位弹簧的弹力而向反转方向旋转，上述述切换杆33向上方放置动作，而成为图3所示的状态。该图3的状态对应于洗涤运转，排水阀7关闭。

下面，参照图1对上述全自动洗衣机的电气构成进行说明。在图1中，商用交流电源39的两端其中一方通过电抗器40而同全波整流电路的输入端相连。平滑电容器42a、42b连接在全波整流电路的输出端之间，直流电源电路由该平滑电容器42a、42b和全波整流电路构成。

直流母线44a、44b从该直流电源电路43的输出端引出，恒压电路45、放电电路46、逆变器主电路47连接在这两直流母线44a、44b之间。继电器48和图示极性的二极管49并联连接在直流母线44a上的恒压电路45和放电电路46之间的部位上。上述放电电路46通过串联连接放电电阻50和由例如IGBT(绝缘栅双极晶体管)所组成的开关器件51而构成。上述开关器件51的控制端(栅极)连接在由例如光耦合器所组成的驱动电路52上。在此情况下，由放电电路46和驱动电路52构成放电装置53。

逆变器主电路47包括由三相桥式连接的例如IGBT组成的开关器件54a～54f和分别并联连接在这些开关器件54a～54f上的单向导通二极管55a～55f。这样，上述逆变器主电器47的输出端56U、56V、56W连接在无刷电动机20的三相绕相26u、26v、26w上。逆变器主电路47的各个开关器件54a～54f的控制端(栅极)连接在由例如光耦合器组成的驱动电路57a～57f上。在此情况下，由逆变器主电路47和驱动电路57a～57f(即，驱动电路57)构成电动机通电装置58。

另一方面，从无刷电动机20的三个霍耳IC31a～31c输出的位置检测信号Hu、Hv、Hw构成为提供给微型计算机59(下面成为微机59)。该微机59具有通电控制无刷电动机20的功能和控制全自动洗衣机的运转全体的功能，把用于此的控制程序和该程序的执行中所需要的数据(包含下述的通电波形数据等)存储在设在内部的ROM59a中。在微机59的内部设置RAM59b作为工作区域。在此情况下，微机59为作为电角度检测装置、存储装置、相位指令形成装置和电压指令形成装置的各个功能的结构。

在微机59上连接由例如16位计数器组成的两个的计数器60、61。第一计数器60从微机59接受复位信号RSI，对例如125KHz的时钟信号ckl进行计数，把作为计数结果(计数值数据)的数据DTI提供给微机59。第二计数器61从微机59接受复位信号RS2，对作为上述时钟信号ckl的8倍频率的IMHz的时钟信号ck2进行计数，把该计数值和由微机59所提供的数据DT2的一致信号作为信号ST2提供给微机59。

该微机59，如下面详细描述的那样，形成例如8位的输出波形数据Du、Dv、Dw，这些输出波形数据Du、Dv、Dw提供给三个比较器62、63、64。这些比较器62、63、64把从三角波发生电路65所输出的例如8位的输出数据Pz和来自上述微机59的输出波形数据Du、Dv、Dw进行比较，当输出波形数据Du、Dv、Dw大于输出数据Pz时，为高电平，否则，为低电平，输出这样的输出信号Vu、Vv、Vw。这些输出信号Vu、Vv、Vw提供给选择电路66。而且，上述三角波发生电路65是构成为发生由数字的三角波组成的载波Pz(即，8位的输出数据Pz)的电路。

而且，微机59，如下面详细描述的那样，形成为选择信号U1、U2、V1、V2、W1、W2，把这些选择信号U1、U2、V1、V2、W1、W2提供给选择电路66。该选择电路66根据上述输出信号Vu、Vv、Vw和所述选择信号U1、U2、V1、V2、W1、W2而按下述那样生成上述驱动信号Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn，这些驱动信号Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn提供给上述驱动电路57a～57f。而且，如图8所示的那样，上述选择电路66由与电路66a和与非电路66b构成。在上述图8中，虽然仅对U相进行了具体的图示，而未对V相、W相进行具体的图示，而这些V相、W相的具体电路构成与U相同。

在该构成的情况下，由微型计算机59、计数器60、61、比较器62，63，64、三角波发生电路65和选择电路66构成控制装置67。该控制装置67构成通过信号菜成装置。由上述控制装置67、电动机通电装置58、放电装置53和直流电源电路43构成逆变器装置68。

另一方面，微机59构成为通过分压电路69能够检测直流母线44a的电压值。在此情况下，从分压电路69所输出的电压信号提供给微机59的具有A/D转换功能的输入端。微机59构成为通过继电器驱动电路70来通断控制上述继电路48。而且，微机59构成为通电控制开关驱动上述排水阀7的排水阀电动机9以及向旋转槽4内注水的给水阀71。

微机59构成为接受来自根据商用交流电源39的电压检测停电的停电检测电路72的停电检测信号、来自检测旋转转槽4内水位的水位传感器73的水位检测信号、来自检测设在外箱1上部的盖子74(参照图2)的开闭状态的盖子开关75的开闭检测信号、来自设在操作面板上的各种操作开关76的开关信号。

下面参照图9至图24来对上述构成的作用(具体地说，洗涤运转和脱水运转时的控制动作)进行说明。其中，图15至图18是表示存储在微机59内的控制程序的控制内容的流程图。其中，图15的流程图表示洗涤运转及脱水运转的主处理的控制内容。图16的流程图表示电动机驱动用的主处理的控制内容。图17的流程图表示第一插入处理的控制内容。图18的流程图表示第二插入处理的控制内容。

首先，对洗涤运转的动作进行说明。当连接到商用交流电源39上时，最初执行图15的步骤M10的初始设定处理。在此，微机59进行RAM59b的初始化和输出端的初始输出等。接着，判断作为各种操作开关76中的一个开关的电源开关是否被接通(步骤M20)。其中，在电源开关被接通的情况下，在步骤M20中进到[NO]，微机59通过向继电器驱动电路70输出断开信号而断开继电器48(步骤M30)。接着，返回步骤M20的判断处理。另一方面，在步骤M20中电源开关被接通的情况下，进到[YES]，微机59通过向继电器驱动电路70输出接通信号而接通继电器48(导通状态)(步骤M40)。

接着，判断洗涤运转指令是否发出(步骤M50)。在此情况下，根据各种操作开关76的操作结果而判断洗涤运转转指令是否发出。当洗涤运转指令已发出时，在步骤M50中进到[YES]，输出断开排水阀电动机9的信号(步骤M60)。由引，排水阀电动机9被断开，而关闭排水闭7，同时，离合器32的切换杆33向上方旋转动作而成为槽轴12和旋转槽4扣锁在作为静止部位的机构部基座10上(参照图3)。接着，进到步骤M70，从多个洗涤运转程序中选择设定一个程序。在此情况下，根据各种操作开关76的操作结果而选择设定一个程序。然后，进到步骤M80，执行给旋转槽4内注水的处理。其中，通过驱动给水阀71而打开以开始向旋转槽4内注水，当通过水位传感器73而检测到旋转槽4内的水位到达对应于上述所选择的程序的水位时，断电停止给水阀71而关闭。

接着，通过依次执行步骤M90、M100、M110的各项处理，而形成与无刷电动机20相对的运转方式(运转指令)。在该构成的情况下，在ROM59a内预先存储多种洗涤运转方式，通过从这些洗涤运转方式中选择对应于上述所选择的程序的洗涤运转方式而进行读出。来形成洗涤运转用的运转方式(洗涤运转方式)。其中，在图10中表示出了洗涤运转方式的一例。

如图10所示的那样，洗涤运转方式包括由例如2位的数据组成的驱动指令、由例如8位的数据组成的电压指令Vc、由例如9位的数据组成的相位指令Pc。上述驱动指令是表示无刷电动机20的驱动/停止以及正转/反转的数据。具体地说，例如，当后1位为[1]时表示驱动，当后1位为[0]时表示停止，当前1位为[1]时表示正转，当前1位为[0]时表示反转。上述电压指令Vc是表示给无刷电动机20施加电压的数据。上述相位指令Pc是表示对应于无刷电动机20的转子相位的电压相位的数据。

图10所示的洗涤运转方式是由1.5秒的[正转驱动]0.5秒的[停止]、1.5秒的[反转驱动]构成的1循环4秒的运转方式。在洗涤运转中，反复进行该1循环4秒的运转方式。其中，上述1循环4秒的运转方式由例如以50ms(毫秒)抽样的上述三个指令数据构成。即，当使上述三个指令数据为一组数据时，上述1循环4秒的运转方式由80组数据构成，这80组的数据作为图10的洗涤运转方式而存储在ROM59a中。其中，图10的洗涤运转方式的相位指令Pc是被实验地求出的数据。以使在运转中的无刷电动机20的绕组26的各相中流过的电流相痊与在绕组26的各相中发生的感应的相位成为同相的，下面对此进行详细描述。

在步骤M90、步骤M100、步骤M110中，当从ROM59a读出上述洗涤运转方式时，每隔50ms依次读出上述一组数据即三个指令数据。这样，把该读出的三个指令数据分别作为电动机驱动指令、电动机电压指令Vc、电动机相位指令Pc，而在其中形成电动机驱动指令、电动机电压指令Vc、电动机相位指令Pc(步骤M90、步骤M100、步骤M110)。

接着，判断洗涤运转是否结束(步骤M120)，在洗涤运转未结束情况下，在步骤M120中进到[NO]，返回步骤M90而反复进行形成上述三个指令数据的处理。另一方面，在洗涤运转结束的情况下，在步骤M120中进到[YES]，发出电动机停止指令，通过使无刷电动机20断电停止而结束洗涤运转(步骤M121)。接着，此后，返回步骤M20。而且，洗涤运转是否结束的判断是通过判断是否经过了对应于上述所选择程序而设定的洗涤运转时间来进行的。

无刷电动机20的实际通电驱动是以图16的电动机驱动的主处理、图17的第一插入处理以及图18的第二插入处理来执行，下面对这些处理进行说明。首先，图16的电动机驱动用的主处理构成为每隔例如10ms(毫秒)而与图15的主处理同时(平行)执行。换句话说，图16的电动机驱动用的主处理是每隔10ms而执行的插入处理。

在上述电动机驱动用的主处理中，首先，在步骤D10中，根据在步骤M90中所形成的电动机驱动指令而判断电动机初始条件。其中，在步骤M90中所形成的电动机驱动指令在驱动的情况下为[Y]，在停止的情况下为[N]，判别是[Y]还是[N]，同时，当是[Y]时，判别是前一次为[Y]这一次为[Y]的情况(以下写为[Y-Y])，还是前一次为[N]这一次变为[Y]的情况(以下写为[N-Y])。

当电动机初始条件为[N]时(即，为停止指令时)，在步骤D10中进到[NO]，选择信号U1、U2、V1、V2、W1、W2都为[L(低电平)](步骤D20)。由此，选择电路生成全部的驱动信号Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn，把这些驱动信号Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn提供给驱动电路57a～57f。其结果，逆变器主电路47的开关器件54a～54f全部关断，使无刷电动机20断电停止。接着，禁止第一插入处理和第二插入处理的执行(步骤D21)，返回(执行结束电动机驱动用的主处理)。

另一方面，在步骤D10的判断处理中，当电动机初始条件为[N-Y]时(即，当接受电动机启动(起动)指令之后)，在步骤D10中进到[N-Y]，把起动标志设定为[H(高电平)](步骤D30)。接着，在许可第一插入处理和第二插入处理的执行之后(步骤D40)，发出强制地执行第一插入处理的指令而执行一次第一插入处理(步骤D50)。接着，判断在接受电动机起动指令之后是否经过了预定的时间(例如100ms)(步骤D60)。其中，如果未经过上述预定时间，在步骤D60中进到[NO]，返回。另一方面，如果在接受电动机起动指令之后经过了预定时间，而在步骤D60中进到[YES]，把起动标志设定为[L](步骤D70)，然后，返回。

在步骤D10的判断处理中，当电动机启动条件为[Y-Y]时(即，当电动机起动指令继续时)，在步骤D10中进到[Y-Y]，转换到上述步骤D60的判断处理，执行相同的控制。

下面对图17所示的第一插入处理的控制内容进行进行说明。该第一插入处理是这样的插入处理：当从三个霍耳IC31u、31v、31w所输出的位置检测信号Hu、Hv、Hw(参照图19的(c))中的任一个从[H]变化到[L]时，以及从[L]变化到[H]时，以及，在图16的步骤D50中进行强制指令时，分别执行。

具体地说，在图17的步骤A10中，首先，输入来自霍耳EC31u、31v、31w的位置检测信号Hu、Hv、Hw，根据图11所示的变换表来决定输入的位置检测信号Hu、Hv、Hw的模式n(n＝1～6)。接着，输入从第一计数器60所输出的数据DTI，把其作为传感器变化周期Ts(n)来进行存储(步骤A20)。接着，把复位信号RSI提供给第一计数器60而使第一计数器60复位(步骤A30)。通过执行上述步骤A20和A30，第一计数器60每当位置检测信号Hu、Hv、Hw变化时就被复位，同时，第一计数器60的复位之前的计数值(在此情况下，是时钟信号ckl所产生的计数值)作为传感器变化周期Ts(n)而对应于模式n被存储。

接着，进到步骤A40，在此，把从第一计数器60所输出的数据DTI作为数据DT2，同时，把该数据DT1提供给第二计数器61。接着，进到步骤A50，把复位信号RS2提供给第二计数器61而使第二计数器61复位。进而，进到步骤A60，根据图12所示的电角度数据表，来进行用电角度数据Ex重写电角度计数值EC的处理，具体地说，执行EC＝Ex(n)。在此情况下，电角度数据Ex(n)是用电角度表示位置检测信号Hu、Hv、Hw的变化点上的无刷电动机20的转子27的旋转位置检测信号Hu、Hv、Hw的变化点上的无刷电动机20的转子27的旋转位置的数据，按图12所示的那样，通过初始设定处理而写入工作区域的RAM59b中。电角度计数值EC是把1电气周期等分384来表示转子27的旋转位置的数据，而分配给工作区域的RAM59b来设置，其中，上述1电气周期是把在U相的绕组26u中产生的感应电压(下面称为U相感应电压)作为基准。

接着，进到步骤A70，执行计算机求出作为无刷电动机20的1电气周期的时间的旋转周期Tm的处理。其中，把前一次求出的Tm作为Tmp(Tmp＝Tm)，存储该Tmp，同时，用下式算出这次的Tm，存储该算出的Tm：

Tm＝Ts(1)+Ts(2)+Ts(3)+Ts(4)+Ts(5)+Ts(6)

接着，进到步骤A80，判断起动标志是否为[H]。其中，如果是在接受电动机起动指令(起动指令)之后(即，在接受电动机起动指令之后而经过预定时间之前)，由于起动标志是[H]，则在步骤A80中进到[YES]，执行读出表示施加在无刷电动机20上的电压大小的电压指令Vc的处理(步骤A90)。接着，进到步骤A100，根据图13所示的矩形波数数据表而形成输出波形数据Du、Dv、Dw和选择信号U1、U2、V1、V2、W1、W2，返回(执行结束第一插入处理)。上述步骤A90、A100的处理是用于在无刷电动机20起动时以矩形波电压通过控制该无刷电动机20的处理，下面详细地进行说明。另一方面，在步骤A80中，如果起动标志愿是[L]，则进到[NO]，返回。

下面对图18所示的第二插入处理的控制内容进行说明。该第二插入处理是通过每当第二计数器61的计数值(时钟信号ck2的计数值)和上述数据DT2一致时发生的一致信号ST2而执行的插入处理，即，每当上述一致发生时所执行的插入处理。具体地说，在图18的步骤B10中，首先，形成使第二计数器61复位的复位信号RS2，使第二计数器61复位。接着，进行使电角度计数值EC仅增加常数Ed的计算(步骤B20)。其中，计算EC＝EC+Ed。此时，如果EC≥进行EC＝EC-384的计算。而且，常数Ed是预先存储的常数，在本实施例的情况下，为例如[8]。

接着，进到步骤B30，判断起动标志是否是[H]。其中，如果在接爱电动机起动指令(起动指令)之后(即，在接受电动机起动指令之后经过预定时间之前)，由于起动标志是[H]，在步骤B30中进到[YES]，返回(执行结束第二插入处理)。而且，下面对在步骤B30中进到[NO]的情况的控制进行说明。

上述的微机59的控制动作是在接受起动信号(电动机起动指令)后起动标志为[H]状态时的电动机驱动用的程序的动作。下面参照图19所示的时序图来对通过该控制动作正转驱动无刷电动机20时的具体动作进行说明。

在该图19中，(a)表示当无刷电动机20旋转时在三相绕组26U、26V、26W中发生的感应电压。该感应电压表示转子27的旋转位置(即，转子位置)。接着，通过把一上述三相感应电压中的U相感应电压为基准的1电气周期等分384份的数据，来代表电角度，在图19(b)中表示出该电角度。图19(c)表示从霍耳IC31a～31c所输出的位置检测信号Hu、Hv、Hw。在此情况下，安装霍耳IC31a～31c，使在各相的感应电压的交叉点上位置检测信号Hu、Hv、Hw从[H]向[L]或者从[L]向[H]变化。

接着，图19(d)表示由第一插入处理(图17)的步骤A10的处理所决定的模式(n)。在图19(e)中表示出了在第一插入处理(图17)的步骤A100中从微机59所输出的选择信号U1、U2、V1、V2、W1、W2，而且，在图19(f)中表示出了在上述步骤A100中从微机59所输出的输出波形数据Du、Dv、Dw中的U相输出波形数据Du。

其中，控制装置67中的U相比较器62比较U相输出数据Du(具体地说，8位数据Vc)和从三角波发生电路65所输出的载波Pz(具体地说，8位输出数据Pz)，而输出信号Vu。该信号Vu为频率与三角波发生电路65的动作(载波Pz)同步占空比取决于输出波形数据Du的脉宽调制信号(下面称为PWM信号)。从V相的比较器63和W相的比较器64所输出的信号Vv和Vw为相同的PWM信号。

当看U相时，选择电路66根据信号Vu和选择信号U1、U2输出驱动信号Vup、Vun。在此情况下，选择电路66，在选择信号U1＝[H]、选择信号U2＝[L]时，输出驱动信号Vup＝信号Vu、Vun＝[L]的驱动信号Vup、Vun。由此，通过驱动电路55a来PWM驱动开关器件54a。选择电路66，在选择信号号U1＝[L]、选择信号U2＝[H]时，输出驱动信号Vup＝[L]、Vun＝[H]的驱动信号Vup、Vun。由此，通过驱动电路55b来使开关器件54b导通。而且，选择电路66，在选择信号U1＝[L]、选择信号U2＝[L]时，输出驱动信号Vup＝[L]、Vun＝[L]的驱动信号Vup、Vun。由此，使开关器件54a、54b同时关断。

对于V相、W相，与上述U相相同，选择电路66根据信号Vv、Vw和选择选择信号U3、U4、U5、U6输出驱动信号Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。其中，图19(h)表示从选择电路66所输出的驱动信号Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。由这些驱动信号Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn通过驱动电路57a～57f来通断控制开关器件54a～54f。由此，无刷电动机20构成为：在起动时，进行所谓120度通电，即，用矩形波电压进行通电控制来进行旋转驱动。

而且，图19(i)表示由第一插入处理(图17)的步骤A30所执行的第一计数器60的复位动作(以及计数动作)的样子。在此情况下，在模式(n)的变化点上执行第一计数器60的复位动作。这样，在模式(n)的变化点上执行第一插入处理(图17)。

图19(j)表示由第一插入处理(图17)的步骤A20、A40、A50所执行的第二计数器61的复位动作(以及计数动作)的样子。由于第二计数器61是以第一计数器60的时钟信号ckl的8倍的时钟信号ck2工作，则如图19(i)、(j)所示的那样，以第一计数器60的1/8周期来反复进行计数动作。在此情况下，构成通过第一计数器60和第二计数器61来发生位置检测信号的倍增信号的倍增信号发生装置77。由此，第二插入处理(图18)在1模式(n)之间执行8次。

图19(k)表示由第一插入处理(图17)的步骤A60和第二插入处理(图18)的步骤B20所执行的电角度计数值EC的递增计数动作。在此情况下，电角度计数值EC在模式(n)的变化点上通过执行第一插入处理(图17)的步骤A60而被重写，同时，通过执行第二插入处理(图18)的步骤B20而在1模式(n)之间进行8次递增计数。由此，电角度计数值EC成为与转子27的旋转位置同步变化的数据。

如上述那样，当接受起动指令时，无刷电动机20由矩形波电压旋转驱动，该矩形波通电控制在接受起动指令后持续预定时间(具体地说，100ms)的时间。此后，当接受起动指令并经过预定时间后，在电动机驱动用的主处理(图16)的步骤D60中进到[YES]，执行把起动标志切换为[L]的处理(步骤D70)。

下面对起动标志＝[L]情况下的微机59的控制动作进行说明。在此情况下，首先，在第一插入处理(图17)中，由于起动标志＝[L]，在步骤A80中进到[NO]，按原样(未执行步骤A90和A100)返回。在第二插入处理(图18)中，由于起动标志＝[L]，步骤B30中进到[NO]，执行步骤B40～B100的处理。具体地说，首先，在步骤B40中，读出在主处理(图15)的步骤M190中所形成的相位指令Pc。接着，在步骤B50中，通过上述相位指令Pc和表示转子27的旋转位置的电角度计数值EC，为计算提供给无刷电动机20的电压相位Pv。用下式进行该计算：

Pv＝EC+Pc

但是，进到步骤B60，在此，读出在主处理(图15)的步骤M180中所形成的相位指令Pc。接着进到步骤B70，计算输出波形数据Du并输出。在此情况下，从图9所示的通电波形数据读出对应于上述计算的电压相位Pv的正弦波形的电压率Ds，用下式计算输出波形数据Du：

Du＝Ds×(Vc/256)+128

其中，作为电压率Ds的数据值的区域是以8位数据的补数据表现取得的[-127～127]。由于移动到作为三角波数据Pz区域的[0～255]，作为关断设定值而加上[128]。由于作为电压指令Vc的数据值的区域是[0～255]，通过把(Vc/256)乘以电压率Ds，而得到对应于电压指令Vc的振幅。接着。这样计算的数据作为输出波形数据Du而输出。而且，图9所示的通电波形数据由把1电气周期等分为384的8位电压率数据Ds构成，该电压率数据Ds预先存储在微机59的ROM59a中。作为通电波形数据，在本实施例的情况下，存储正弦波波形数据。

接着，进到步骤B80，计算输出波形数据Dv而输出。在此情况下，首先，用下式计算电压相位Pv：

Pv＝EC+Pc+256

但是，在Pv≥384中情况下，进行Pv＝Pv-384。

接着，从图9所示的通电波形数据读出对于上述计算的电压相位Pv的正弦波波形的电压率Ds，然后，用下式计算输出波形数据Dv：

Dv＝Ds×(Vc/256)+128

接着，进到步骤B90，计算输出波形数据Dw而输出。在此情况下，首先，用下式计算电压相位Pv：

Pv＝EC+Pc+128

但是，在Pv≥384的情况下，进行Pv＝Pv-384。

接着，从图9所示的通电波形数据读出对应于上述计算的电压相位Pv的正弦波波形的电压率Ds，然后，用下式计算输出波形数据Dw：

Dw＝Ds×(Vc/256)+128

然后，进到步骤B100，输出全部[H]的选择信号U1、U2、V1、V2、W1、W2，然后，返回。上述的放电电阻50的控制动作是当起动标志为[L]状态时的电动机驱动用的程序的动作，由此，以正弦波电压来通电控制无刷电动机20。下面，参照图20所示的时序图来对由上述控制动作正转控制无刷电动机20时的具体动作进行说明。

首先，图20(f)表示通过执行第二插入处理(18)的步骤B50来计算的电压相位Pv。该电压相位Pv是从电角度计数值EC超前在第二插入处理(18)的步骤B40中所得到的相位指令Pc的电压相位。接着，通过执行第二插入处理(18)的步骤B70而输出的输出波形数据Du为图20(g)所示的数据。当输出该输出波形数据Du时，控制装置67中的U相的比较器62比较上述输出波形数据Du和三角波发生电路65所输出的载波Pz，输出信号Vu。接着，选择电路66根据上述信号Vu和选择信号U1、U2输出驱动信号Vup、Vun。在此情况下，由于选择信号U1＝[H]、选择信号U2＝[H]，选择电路66输出驱动信号Vup＝信号Vu、Vun＝信号Vu的反向信号的驱动信号Vup、Vun。在图20(h)中表示出了这些驱动信号Vup、Vun。而且，虽然在图20中未图示，但是，对于U相、W相来说，通过执行第二插入处理

(图18)的步骤B80、B90而输出输出波形数据Dv、Dw，同时，从选择电路66输出驱动信号Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。

在此情况下，V相的输出波形数据Dv、驱动信号Vvp、Vvn与U相的输出波形数据Du、驱动信号Vup、Vun相比，在电角度上仅滞后[128]相位。W相的输出波形数据Dw、驱动信号Vwp、Vwn与U相的输出波形数据Du、驱动信号Vup、Vun相比，在电角度上仅滞后[256]相位。

由上述U相的驱动信号Vup、Vun通过驱动电路57a、57b而使逆变器主电路47的开关器件54a、54b通断。由此，从逆变器主电路47的U相的输出端所输出的电压为图20(i)所示的那样的电压波形。该U相输出电压为对正弦波波形进行PWM处理的电压(即，近似正弦波的PWM电压)。当把该U相输出电压加在无刷电动机20的U相的绕组26u上时，流过该U相的绕组26u的电流为图20(j)所示的那样的电流波形。

流过该U相的绕组26u的绕组电流的相位与在U相的绕组26u中发生的感应电压(图20(a))的相位大致一致。之所以这样，是因为在主处理(图15)的步骤M110中所形成的相位指令Pc(参照图10)是这样的预先实验而求出的数据，通过在无刷电动机20的运转中流过各相绕组26的电流与各相的感应电压同相位。

对于V相、W相，由驱动信号Vvp、Vvn、Vwp、Vwn来使逆变器主电路47的开关器件54c～54f通断，由此，从逆变器主电路47的V相、W相的输出端所输出的电压与上述U相输出电压相同而成为对正弦波波形进行PWM处理的电压。这样，当这些V相、W相输出电压被加到无刷电动机20的V相、W相的绕组26v、26w时，流过该绕组26v、26w的电流的相位大致与在绕组26v、26w中产生的感应电压的相位一致。

虽然上述的动作是以正转方向驱动无刷电动机20时的动作，但是以反转方向进行驱动时的动作大致是相同的。在该以反转方向进行驱动时，使用反转用的各个数据表来作为图11的位置传感器的信号模式的表、图12的电角度数据表、图13的矩形波数据表。而且，这些反转用的各个数据表存储在ROM59a中。在洗涤运转结束之前(即，主处理(图15)的步骤M120中进到[YES]之前)，反复执行正反转驱动上述无刷电动机20的动作。

下面，对脱水运转的控制动作进行说明。当接受脱水运转指令时，在主处理(图15)的步骤M130中进到[YES]，通电驱动排水阀电动机9(步骤M140)。由此，排水阀7被打开而排出旋转槽4内的水，根据来自检测旋转槽4内的水位的水位传感器73的检测信号，在旋转槽4内的排水结束之前持续进行排水运转(步骤M150)。通过上述排水阀电动机9的通电驱动，离合器32的切换杆33向下方旋转动作，切换杆33下部的凸部33e扣合在转子外壳28的上表面的多个突出部28d之间(参照图7)。由此，成为槽轴12和转子27(以及搅拌轴14)整体连续旋转的形态。在该形态的情况下，槽轴12、旋转槽4、搅拌轴14和轴承15由无刷电动机20直接旋转驱动。

此后，当旋转槽4内的排水结束时，进到步骤M160，从多个脱水运转程序中选择设定从此执行的一个脱水运转程序。接着，通过依次执行步骤M170、M180、M190的各个处理，形成与无刷电动机20相对应的运转方式(运转指令)。在此情况下，多个脱水运转方式预先存储在ROM59a中。从这些脱水运转方式中选择与在上述步骤M160中所选择的程序相对应的脱水运转方式而读出，由此，形成脱水运转用的运转达方式(脱水运转方式)。图14表示该脱水运转方式的一例。

如图14所示的那样，脱水运转方式与上述的洗涤运转方式相同，包括由2位数据组成的驱动指令、由8位数据组成的电压指令Vc、由9位数据组成的相位相令Pc。这样，图14所示的脱水运转方式是由例如50秒的[正转驱动]所构成的运转方式，在上述脱水运转中，执行该50秒的运转方式。

其中，上述50秒的运转方式由以例如Is(秒)进行抽样的上述2个指令数据构成。即，当使上述3个指令数据为1组数据时，上述50秒的运转方式由50组数据构成，这50组的数据作为图14的脱水运转方式存储在ROM59a中。其中，图14的脱水运转方式的相位指令Pc是这样的预先实验而求出的数据，使在运转中的无刷电动机20的绕组26的各相中流过的电流相位为超前在绕组26的各相中产生的感应电压的相位的相位。

在步骤M170、步骤M180、步骤M190中，当从ROM59a中读出上述脱水运转方式时，每隔1秒依次读出上述1组数据即3个指令数据。这样，把该读出的3个指令数据分别作为电动机驱动指令、电动机电压指令Vc、电动机相位指令Pc，由引形成电动机驱动指令、电动电压指令Vc、电动机相位指令Pc(步骤M170、步骤M180、步骤M190)。形成这些驱动指令的处理，在脱水运转结速的判断处理(步骤M200)、停电的判断处理(步骤M210)、盖开关的判断处理(步骤M220)中的任一个为[YES]之前，反复执行。

而且，上述脱水运转中的无刷电动机20的实际通电驱动于上述洗涤运转相同，在图16的电动机驱动的主处理、图17的第一插入处理、以及图18的第二插入处理中执行。这些处理的控制动作大致于洗涤运转时相同，所不同的仅是使用脱水运转方式(图14)来取代洗涤运转方式(图10)。因此，省略具体的说明。

下面对停止脱水运转时即制动旋转槽4而停止时的动作进行说明。首先，对一般的脱水运转结束时的动作进描述。在此情况下，当脱水运转时间到达根据脱水运转程序而设定的设定时间时，判断为脱水运转的结束，在步骤M200中进到[YES]，执行通常的制动处理(步骤M230)。其中，微机59输出选择信号U1、V1、W1为[L]同时选择信号U2、V2、W2为[H]的选择信号。

接受这些选择信号，选择电路66输出[L]的驱动信号Vup、Vvp、Vwp同时输出[H]的驱动信号Vun、Vun、Vwn。由此，逆变器主电路47的开关器件54a、54c、54e被关断，同时，开关器件54b、54d、54f导通。其结果，无刷电动机20的绕组26通过开关器件54b、54d、54f以及二极管55b、55d、55f而形成短路回路，制动转矩产生。通过该制动转矩，无刷电动机20进而旋转槽4的旋转停止。该通常的制动处理仅以预定的设定时间执行，此后，返回步骤M20。

另一方面，在脱水运转中方式停电的情况下，或者，在盖子74被进行打开操作的情况下，执行紧急制动旋转槽4的处理(步骤M240～M280)，下面对该紧急制动处理进行说明。首先，当根据来自停电检测电路72的检测信号来判断停电是否发生时，在步骤210中进到[YES]，执行步骤M240。当根据来自盖子开关75的开关信号而判断盖子74是否打开时，在步骤220进到[YES]，执行步骤M240。

在该步骤240中，微机59通过给继电器驱动电路70输出继电器关断信号而断开断电器48。接着，执行步骤M250，形成紧急制动用的电动机相位指令Pc。在此情况下，作为紧急制动用的电动机相位指令Pc，形成例如[-16]的滞后相位。这样，进到步骤M260，形成紧急制动用的电动机电压指令Vc(预先决定的预定值的电压指令)。在无刷电动机20的旋转速度(转数)降到速度降低判定用的设定速度之彰，反复执行形成这些紧急制动用的电动机相位指令Pc和电动机电压指令Vc的处理。

其中，当用上述滞后相位的电动机相位指令Pc通电驱动无刷电动机20时，无刷电动机20成为再生状态，即成为产生再生制动的状态。通过该再生制动，无刷电动机20以及旋转槽4的旋转降低，在无刷电动机20的绕组26中发生的再生功率通过逆变器主电路47的二极管55a～55f而流到直流电源电路43侧。这样，该再生电流通过二极管49而给直流电源电路43的电容器42a、42b充电，而提高直流电压。在此情况下，即使发生停电，恒压电路45通过上述再生功率而工作，给微机59提供恒定电压，因此，微机59的控制动作继续下去。

而且，在上述构成中，微机59通过分压电路69而每隔例如1ms检测直流电源电路43的电容器42a、42b的充电电压即直流电压的大小。微机59在上述检测的直流电压超过例如400V进向放电装置53的驱动电路52输出导通信号而使开关器件51导通。由此，上述再生电流由放电装置53的放电电压的上升。微机59在上述检测的直流电压变为例如350V以下时向放电装置53的驱动电路52输出关断信号而关断开关器件51。

通过上述再生制动，当无刷电动机20的旋转速度降低到速度降低判定用的设定速度时，在步骤M270中进到[YES]。在此情况下，无刷电动机20的旋转速度时根据在第一插入处理(图17)的步骤A70中所得到旋转周期Tm而被检测出。具体地说，当判断为上述旋转周期Tm长于速度降低判定用的设定值(选择设定降低)时，在步骤M270中进到[YES]。此后，与上述步骤M230相同，执行通常的制动处理。由此，无刷电动机20以及旋转槽4的旋转停止。该通常的制动处理仅在预先决定的设定时间内执行。然后，返回步骤M20。

而且，在上述构成的全自动洗衣机中，通过适当组合执行上述洗涤运转和脱水运转，就能够执行设定的洗衣运转程序的洗涤行程、漂洗行程、脱水行程。在此情况下，在各个行程中，在执行洗涤运转和脱水运转的情况下，作为洗涤运转方式和脱水运转方式，分别使用与各个行程和程序相对应的运转方式(最适合于各个行程和程序的运转方式)。

根据这样构成的本实施例，在洗涤运转时，离合器32的切换杆33向上方旋转动作而通过无刷电动机20的转子27来直接正反旋转驱动搅拌轴14即搅拌拌体5。在脱水运转时，离合器32的切换杆33向下方旋转动作而通过无刷电动机20的转子27来直接以正转方向高速旋转驱动搅拌轴14和槽轴12即搅拌体5和旋转槽4双方。由此，成为所谓的直接驱动构造，因此，就能不使用皮带传动机构和齿轮减速机构，就能实现洗衣机整体的轻量化和小型化，同时，能够降低运转噪声。

在本实施例中，在通过驱动无刷电动机20时，根据该通电信号来使无刷电动机20通电，由于为这样的结构，就能使无刷电动机20的转矩主动非常小。由此，就能使无刷电动机20的运转振动及噪声极小。下面具体的说明：通过本实施例中的无刷电动机20的通电控制而使转矩变动非常小。

首先，逆变器装置68的微机59，通过从无刷电动机20的三个霍耳IC31u、31v、31w接受位置检测信号Hu、Hv、Hw，而以例如把1电气周期等分为48份的分辨率检测转子27的位置。这样，微机59读出对应于上述检测的转子位置而存储在ROM59a中的正弦波的波形数据，形成对应于转子位置的正弦波的电压波形数据。该电压波形数据在被脉宽调制之后通过驱动电路57a～57f和逆变器主电路47而提供给绕组26。在此情况下，按下述这样来控制电压波形数据的与转子位置对应的相位。

首先，在洗涤运转的情况下，由洗涤运转方式(图10)而形成相位指令Pc，以使在无刷电动机20的三相绕组26中产生的各个感应电压和在三相绕组26中流过的各个绕组电流分别成为同相位的。通过该通电控制，在无刷电动机20中，发生图21(a)、(b)所示的这样的转矩。图21(a)、(b)表示转矩波形的仿真结果，此情况下，无刷电动机20是三相24极，绕组26是50mH、10Ω，转数(旋转速度)N是150rpm，感应电压是40vsinθ电压指令Vc是[255]，相位指令Pc是[32]。

在上述图21(a)中，V(u)表示逆变器主电路47的U相输出电压。该U相输出电压实际上是PWM处理的复杂的波形，但是，在此近似与正弦波波形并作为模拟电压(交流电压)来表示。e(u)表示在U相的绕组26u中产生的感应电压，i(u)表示流过U相的绕组26u的绕组电流。在图21(b)中，T(u)表示U相的转矩波形，T表示三相的转矩波形，其中T(u)和T分别由下式算出：而且，N是转数。

T(u)＝(i(u)×e(u))/(2×π×N/60)

T＝(i(u)×e(u)+i(v)×e(v)+i(w)×e(w))/(2×π×N/60)

根据上述图21(a)，对应于感应电压以同相位通电，即，感应电压和绕组电流的功率因数为最大，因此，可以看出，无刷电动机20的电动机效率为最大。根据图21(b)，三相的转矩波形T为直线，因此，可以看出，产生无变动的转矩，即几乎没有转矩变动。由此，在洗涤运转时，无刷电动机20的运转振动和运转噪声极小。

另一方面，在脱水运转的情况下，由脱水运转方式(图14)形成相位指令Pc，以使对应于在无刷电动机20的三相绕组26中产生的各感应电压，在三相绕组26中流过的各电流为超前相位。通过该通电控制，在无刷电动机20中发生图22(a)、(b)所示的这样的转矩。而且，该图22(a)、(b)表示转矩波形的仿真结果，图22中的V(u)、e(u)、T(u)、T的各定义与上述图21的情况下的各定义相同。在此情况下，无刷电动机20是三相24极，绕相26是50mH、10Ω，转数(旋转速度)N是900rpm，感应电压是240vsinθ电压指令Vc是[255]，相位指令Pc是[64]。

根据上述图22(a)，可以看出，具有感应电压大于逆变器主电路47的输出电压的关系，并且，发生正的转矩。其表示强制地提高无刷电动机20的旋转速度(转数)。对此，按照图23的转矩一转数特性图来进行说明。

在图23中，特性A是无刷电动机20的一般的特性。在此情况下，限制无刷电动机20的转数以使感应电压不会超过逆变器主电路47的输出电压。对此，当绕组电流进行通电控制以对应于感应电压成为超前相位时，为在图23中由B所示的特性。当通电控制绕组电流而成为更超前的相位时，为在图23中由C所示的特性。

其中，若在图23中用X表示洗涤运转时的负荷点，则特性A是电动机效率在上述洗涤负荷点X为最大的特性，可以看出，无刷电动机20是具有这样特性A的电动机。另一方面，脱水运转时的负荷点是在图23中Y表示的区域，在特性A的原状下，不能在脱水负荷点Y进行驱动。对此，在本实施例中，以绕组电流相对于感应电压为超前相位这样来进行通电控制，由此，得到特性C，由此，就能在脱水负荷点Y驱动具有特性A的无刷电动机20。

而且，在上述实施例中，在用特性C来通电驱动无刷电动机20时，如图22(b)所示的那样，三相的转矩波形T是直线，因此，可以看出，产生了不变动的转矩即几乎没有转矩变动。由此，在脱水运转时，无刷电动机20的运转振动和运转噪声变得极小。

接着，对在脱水运转中紧急制动无刷电动机20(及旋转槽4)的情况进行说明。在上述实施例的情况下，形成相位指令Pc，以使绕组电流为相对于感应电压滞后的相位。通过该通过控制，在无刷电动机20中产生如图24(a)、(b)所示这样的转矩。而且，该图24(a)、(b)表示转矩波形的仿真结果，图24中的V(u)、e(u)、i(u)、T(u)、T的各定义与上述图21的情况下各定义相同。在此情况下，无刷电动机20是三相24极，绕组26是50mH、10Ω，转数(旋转速度)N是900rpm，感应电压是240vsinθ电压指令Vc是[255]，相位指令Pc是[-16]。

根据上述图24(b)，由于三相的转矩波形T是直线，可以看出，产生了没有变动的转矩即几乎没有转矩变动。但是，由于上述转矩波形T是负的转矩，可以看出，制动转矩产生。由此，在脱水运转中的紧急制动时，无刷电动机20的运转振动和运转噪声变得极小。

在上述实施例中，根据电角度和相位指令决定通电波形的电角度，根据对应于该电角度而从ROM59a读出的通电波形数据和电压指令而形成通电信号，因此，就能以分别适合于洗涤运转、脱水运转、制动时的通电方式来通电控制无刷电动机20。由此，就能降低电动机电流，同时，能够提高制动力。

而且，在上述实施例中，为检测直流电源电路43的电压的结构，而根据电角度和相位指令来决定通电波形的电角度，根据与该电角度相对应的通电波形数据和电压指令以及上述检测出的直流电源电压而形成通电信号，因此，即使直流电源电压变动，就能形成校正该变动的通电信号。在该结构的情况下，就能够小直流电源电路43的电容器42a、42b的电容量，因此，就能使逆变器装置68小型化，同时能够实现低成本化。

另一方面，在上述实施例中，在洗涤运转时，由于对应于在无刷电动机20的各相绕组26U、26V、26W中产生的感应电压而进行同相位的通电，因此，绕组电流和感应电压的功率因数变为最大，就能提高电动机效率。由于能够降低功率消耗，就能降低无刷电动机20和逆变器装置68的发热，进而能够简化解决发热的措施。而且，在上述实施例的情况下，通过实验地求出的相位指令方式来执行通电电流的相位的调整，因此，不必使用用于检测绕组电流的检测结构就能实现相位调整。因此，就能进一步实现逆变器装置68的小型化和低成本化。

在上述实施例中，在脱水运转时，对应于在无刷电动机20的各相绕组26U、26V、26W中产生的感应电压而进行超前相位的通电，因此，就能以高的旋转速度驱动旋转速度规格低的无刷电动机20，即能够用上述无刷电动机20进行脱水运转，在该结构的情况下，由于能够减小洗涤运转时的电动机电流，就能减小逆变装置68的结构部件的容量，而能够进一步实现逆变器装置68的小型化和低成本化。

而且，在上述实施例的情况下，在制动运转时，对应于在无刷电动机20的各相绕组26U、26V、26W中产生的感应电压而进行滞后相位的通电，因此，就能显著减小转矩变动同时通够增大制动力。由此，当在高速旋转中(脱水运转中)掀开盖子时，就能在短时间内使无刷电动机20停止，就能不需要机械的制动装置。因此，就不会产生机械制动装置的工作噪声，而且，能够使没有机械制动装置洗衣机整体的构成。

在上述实施例中，包括输出在绕组26U、26V、26W中产生的感应电压和具有预定相位关系的位置检测信号而作为位置检测信号的三个霍耳IC31u、31v、31w，同时，包括以比上述位置传感信号的变化周期短的周其检测转子的电角度的电角度检测装置。由此，通过霍耳IC31u、31v、31w，就能以高分辨率检测转子的电角度即转子的位置。其结果，由于可以不需要分辨率高的位置传感器。就能使制造成本廉价，同时能够提高对水和尘埃的可靠性。

而且，在上述实施例中，具有这样切换供电电压的结构；给无刷电动机20提供通过逻辑运算位置检测信号而形成的矩形波电压来进行起动，然后给无刷电动机20提供对应于来自通电信号形成装置67的通电信号的电压来进行通电驱动，因此，就能使无刷电动机20平滑地起动。

图25至图30是本发明的第二实施例。该第二实施例与第一实施例所不同之处在于；微机59的控制内容，具体地说，第一插入处理和第二插入处理的控制内容不同。而且，在与第一实施例的流程图(图17和图18)相同的步骤中，使用相同的步骤标号。

首先，在图25的流程图中所示的第一插入处理中，步骤A41、A42、A71、A150、A160具有与第一实施例不同的处理。其中，为了便于说明，从步骤A71的处理开始进行说明。在该步骤A71中，计算旋转周期区域ZT。该旋转周期区域ZT是以在步骤A70中求出的旋转周期Tm为基础，按照存储在ROM59a内的图27所示的旋转周期区域数据表，而以下式算出的数据。上述旋转周期区域数据表是用于8等分旋转周期的数据表。

如果旋转周期Tm＜TmH(ZT)，ZT＝ZT+1

如果旋转周期Tm＞TmH(ZT)，ZT＝ZT-1

其中，0≤ZT≤7

在接着执行的第一插入处理中，当执行步骤A41时，根据上述前次计算的旋转周期区域ZT而选择倍增率。具体地说，从存储在ROM59a的图28的倍增率数据表中选择移动次数的电角度增加数据Ed(该Ed是在第二插入处理(图26)的步骤B20中所使用的数据)。接着，执行使选择的移动次数的减少方向移动数据DT1的处理，下面使用具体的数值来对各个数据进行说明。

在旋转周期ZT为例如[6]的情况下，从图28的倍增率数据表中选择[0]作为移动次数并且选择[8]作为电角度增加数据Ed。在此情况下，不执行移动处理，倍增率与第一实施例相同为8倍。

接着，在旋转周期区域ZT为例如[3]的情况下，从图28的倍增率数据表中选择[1]作为移动次数并且选择[4]作为电角度增加数据Ed。在此情况下，执行一次移动数据DT1的处理，数据DT1变为1/2。其等效于把时钟信号ckl的周期变为2倍。接着，在步骤A50中，当上述移动处理的数据DT1(1/2的数据DT1)被提供给第二计数器61时，第二计数器61的工作周期为第一计数器60的工作周期的1/6。由此，第二插入处理(图26)在1模式之间执行16次，即倍增率为16倍。由于电角度增加数据Ed为[4]，在第二插入处理(图26)的步骤B20的处理中，电角度计数值EC每隔[4]而增加一次，对应于其增加，而执行输出波形数据(Du、Dv、Dw)的运算。由此，就能得到分辨率更高的输出数据。

接着继续进行上述步骤A41的处理，执行步骤A42的处理，进行位置传感器校正处理。在该位置传感器校正处理中，参照图12所示的电角度数据表按照下式来计算数据DT2，该计算的数据DT2输出给第二计数器61。

DT2＝DT1×64/(Ex(n)-Ex(n-1))

其中，在(Ex(n)-Ex(n-1))为负的情况下，在其上加384来进行计算。

而且，在此情况下，在下述的步骤A160中，执行无刷电动机20的旋转状态是否是稳定状态的判断。在此情况下，提高在步骤A70中所得到的2次的旋转周期Tm、Tmp之差是否在预先决定的预定范围内，来判断旋转状态是否是稳定状态。当旋转周期Tm、Tmp之差处于预定范围而判断为是稳定状态时，在步骤A140中进到[YES]，进行以下式所示的的计算处理(步骤A150)。

Ex(1)＝32

Ex(n)＝Ex(n-1)+64×Ts(n-1)/(Tm/6)

接着，进到步骤A160，用上述计算结果重写电角度数据表。在此以后，使用上述重写的电角数据表来执行步骤A42的处理。

下面参照图30来具体说明上述第一插入处理(图25)的步骤A42～A160的制动动作，即，位置传感器校正处理的控制动作。在该图30中，由于V相的霍耳IC31v的安装误差，位置检测信号Hu、Hv、Hw(参照图30(b))中的位置检测信号Hv向滞后方向偏移。

在此状态下，通过执行第一插入处理(图25)的步骤A20，来求出变化周期Ts(n)，该变化周期Ts(n)为图30(d)所示的这样的数据。在此情况下，在步骤A150中，电角度数据Ex(n)按以下这样进行计算：

Ex(1)＝32

Ex(2)＝32+64×8000/8000＝96

Ex(3)＝96+64×9000/8000＝168

Ex(4)＝168+64×7000/8000＝224

Ex(5)＝224+64×8000/8000＝288

Ex(6)＝288+64×9000/8000＝360

根据这些计算结果，图12所示的电角度数据表被重写为图29所示的这样的电角度数据。

在此以后，在步骤A42的处理中计算数据DT2时，在用例如位置检测信号Hv的前沿定时来计算数据DT2的情况下，用下式进行计算来求出。而且，步骤A41中的移动处理，移动次数为[0]。数据DT1＝9000。

DT2＝9000×64/(168-96)＝8000

该计算的数据DT2被输出给第二计数器61。由此，第一计数器60的计数动作为如图30(f)所示的那样，第二计数器61的计数动作为如图30(g)所示的那样。

在步骤A60的电角度计数值EC的重写处理中，使用图29的电角度数据表。由此，电角度计数值EC的计数动作为图30(h)所示的那样。根据该图30(h)，可以看出，转子27的位置检测能够不失真而连续进行。即，通过上述位置传感器校正处理，即使V的霍耳IC31v的安装误差存在而使位置检测信号Hv偏移，也能够检测到其偏差而校正位置检测信号，而能够正确地执行转子的位置检测。在存在其他相的霍耳IC31的安装误差的情况下，同样能够校正位置检测信号。

接着，参照图26对第二实施例的第二插入处理进行说明，在该第二插入处理(图26)中，在步骤B10～B60之前，与第一实施例的的第二插入处理(图18)相同，而省略其说明。在第二实施例中，在执行步骤B60的电压指令Vc的读出之后，进到步骤B61，执行输入直流电源电路43的直流电源电压的处理。其中，微机59输入由分压电路69把直流电源电路43的直流电源电压分压为例如5/512的电压信号，通过内置的A/D转换功能百把该电压信号转换为数字电压数据例如8位数据Vs而输入。

接着，进到步骤B71，从图9所示的通电波形数据读出对应于所计算的电压相位Pv的正弦波波形的电压率Ds，同时，用下式进行计算而求出输出波形数据Du：

Du＝Ds×(Vc/256)×(Vr/Vs)+128

在该式中，与第一实施例中的计算输出波形数据Du的式子不同之处是把(Vr/Vs)乘以Ds。其中Vr是对应于其准直流电源电压例如180V的8位数据，具体地说，是[90]。在此情况下，当直流电源电压在例如200v～220v的范围内变动时，作为(Vr/Vs)，乘以在(90/100)～(90/110)的范围内变动的值，而计算输出波形数据Du。

接着，进到步骤B81，用下式计算电压相位Pv，同时，用下式计算输出波形数据Dv：

pv＝EC+Pc+256

其中，在Pv≥384的情况下，为Pv＝Pv-384。

Dv＝Ds×(Vc/256)×(Vr/Vs)+128

接着，进到步骤B91，同样同下式计算电压相位Pv，同时，用下式计算输出波形数据Dw：

pv＝EC+Pc+128

其中，在Pv≥384的情况下，为Pv＝Pv-384。

Dv＝Ds ×(Vc/256)×(Vr/Vs)+128

通过执行上述步骤B61～B91。即使直流电源电压变动，通过根据该变动而计算输出波形数据Du、Dv、Dw，就能输出不受上述变动影响的输出波形数据Du、Dv、Dw。由此，不管直流电源电压的变动，都能正确地通电控制无刷电动机20。而且，在上述第二实施例的情况下，微型计算机59具有作为倍增信号发生装置、转子位置推定装置、旋转稳定判断装置、电角度数据运算装置、校正装置的各个功能，除上述之外的第二实施例的构成与第一实施例相同。

这样，即使在第二实施例中，也能得到与生实施例大致相同的作用效果。特别是，在第二实施例中，由于根据无刷电动机20的放置周期来变更倍增信号的倍增率，则当无刷电动机20的放置速度变高时，就能使微型计算机59的插入处理的产生频率不增加。由引，就能使用处理速度滞后的微型计算机59。其结果，就能提高逆变器装置68的可靠性，同时，可以使逆变器装置68的成本廉价。

根据第二实施例，当判断为无刷电动机20的旋转状态是稳定旋转时，通过运算来求出对应于位置检测信号的变化转子的电角度数据，存储该运算结果，根据该存储的电角度数据来以比位置检测信号的变化周期短的周期推定转子的位置，因此，就能自动地检测位置检测信号的偏移而对其进行构正。由此，使用安装位置精度较低的廉价的位置传感器例如霍耳IC31u、31v、31w作为转子位置检测装置，同时能够以高精度的通电波形来通电驱动无刷电动机20。这样，就能提高位置传感器的可靠性，同时，可能性使无刷电动机20的极数更多。

而且，在上述各个实施例中，通过使用者操作操作面板的各种操作开关，来选择所需的洗衣运转程序，但是，并不仅限于此也可以包括在洗涤运转的初期运转时检测洗涤物的量和质等的装置，根据该检测装置所产生的检测结果而自动地选择最佳的洗涤运转程序。

在上述各个实施例中，在起动进用矩形皮对无刷电动机20通电，然后，经过预定时间后，切换为正弦波能电，但是，也可以取代该构成，在起动后，在旋转速度上升到设定旋转速度(或旋转周期上升到设旋转周期)的时刻切换为正弦波通电。而且，可以适当决定期述预定时间和设定速度以及设定旋转周期的各自具体值。

另一方面，在上述各个实施例，由独立的电路来构成微机59、计数器60、61、比较器62、63、64、三角波发生电路65、选择电路66，但是，也可以取代该构成，如图31所示的第三实施例那样，设置把第一实施例的微机59、计数器60、61、比较器62、63、64、三角波发生电路65、选择电路66全部内置的单片微机(单片微型计算机)78。根据该结构，就能使逆变器装置68进一步小型化。

在上述各个实施例中，在紧急制动无刷电动机20(旋转槽4)时，时电夺指令Vc和相位指令Pc为预先决定的预定值，但是，并不仅限于此，也可以根据旋转周期检测结果和经过时间而改变电压指令Vc和相位指令Pc的各个值。而且，在上述各个实施例中，把正弦波波形数据作为通电波形数据存储在ROM59a中，但是，并联仅限于此，也可以根据能够防止(减小)无刷电动机20的转矩变动的通电波形，而存储其他的波形数据。

在上述第二实施例中，可以把重写的电角度数据存储在EEPROM等非易失性存储器中，使用存储在上述非易失性存储器中电角度数据位置下次电源投入时的电角主数据。而且，在第二实施例中，可以仅在电源投入后的一段时期(或洗涤运转的初期运转时)执行稳定旋转状态的判断、电角度数据的计算、电角度数据的重写各处理所求出的数据存储在EEPROM等非易失性存储器中，然后，作为产品出厂。

Claims (5)

1.一种洗衣机，包括：

外槽(2)；

可旋转地设置在该外槽(2)内部的旋转槽(4)；以及

无刷电动机(20)，包括：卷绕有绕组(26)的定子(21)；及具有转子磁铁(30)、在旋转时在所述绕组(26)上产生正弦波形的感应电压的转子(27)，通过在上述绕组(26)上流过电流，随着上述转子(27)的旋转可使上述旋转槽(4)旋转，

所述洗衣机的特征在于包括：

直流电源电路(43)；

开关元件(54)，对从该直流电源电路(43)所输出的直流电压进行脉冲宽度调制、施加在上述绕组(26)上；以及

电路(66)，为了在上述绕组(26)上流过正弦波形电流，输出用于使上述开关元件(54)进行开关动作的信号。

2.如权利要求1所述的洗衣机，其特征在于：

上述绕组(26)为三相绕组。

3.一种洗衣机，包括：

外槽(2)；

可旋转地设置在该外槽(2)内部的旋转槽(4)；以及

无刷电动机(20)，包括：卷绕有绕组(26)的定子(21)；及具有转子磁铁(30)、在旋转时在所述绕组(26)上产生正弦波形的感应电压的转子(27)，通过在上述绕组(26)上流过电流，随着上述转子(27)的旋转可使上述旋转槽(4)旋转，

所述洗衣机的特征在于包括：

开关元件(54)，将经脉冲宽度调制的电压加到上述绕组(26)上；以及

电路(66)，为了在上述绕组(26)上流过正弦波形电流，输出用于使上述开关元件(54)进行开关动作的信号。

4.如权利要求1或3所述的洗衣机，其特征在于：

上述绕组(26)为三相绕组；

上述电路(66)构成为在起动时，将用于在上述绕组(26)上施加对矩形波进行了PWM处理的电压的驱动信号输出给上述开关元件(54)，

输出用于使上述开关元件(54)动作的信号，以便从起动时开始经过规定时间后在上述绕组(26)上流过正弦波形的电流。

5.如权利要求1或3所述的洗衣机，其特征在于：

上述电路(66)输出用于使上述开关元件(54)进行开关动作的信号，以使相位与通过上述转子(27)的旋转在上述各绕组(26)上产生的感应电压的相位大致相同的电流在上述绕组流过。

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