DE69909543T2

DE69909543T2 - Automatische Waschmaschine mit zwei Antriebsmotoren

Info

Publication number: DE69909543T2
Application number: DE69909543T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Tajimi Imai
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: EP0947622A3; CN1232897A; KR19990076570A; CN1093196C; ATE245220T1; DE69909543D1; TW421684B; US6257027B1; JP3524376B2; NZ334867A; KR100434192B1; JPH11276777A; EP0947622A2; EP0947622B1

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine vollautomatische Waschmaschine mit einer drehbaren Trommel, in die Wäsche mit Wasser aufgenommen wird, und auf ein in der drehbaren Trommel angeordnetes Rührwerk, das die Wäsche und/oder das Wasser bewegt, und insbesondere auf eine vollautomatische Waschmaschine, die mit zwei Elektromotoren zum Antreiben der drehbaren Trommel bzw. des Rührwerks versehen ist.
Eine vollautomatische Waschmaschine ist herkömmlicherweise mit einer in einer äußeren Trommel zur Drehung vorgesehenen drehbaren Trommel, die sowohl als Waschtrommel als auch als Entwässerungstrommel dient, und einem am Boden der drehbaren Trommel zur Drehung vorgesehenen Rührwerk bereitgestellt worden. Ein einzelner Elektromotor ist zum Antrieb sowohl der drehbaren Trommel als auch des Rührwerks vorgesehen. Wenn ein Waschvorgang ausgeführt wird, wird die drehbaren Trommel gebremst, um angehalten zu werden. In diesem Zustand wird eine Drehkraft des Motors über einen Reduktionsmechanismus auf das Rührwerk übertragen, so dass das Rührwerks alternierend im Uhrzeigersinn und Gegenuhrzeigersinn mit relativ geringen Geschwindigkeiten gedreht wird. Wenn ferner eine Entwässerungsfunktion ausgeführt wird, wird der abgebremste Zustand der drehbaren Trommel aufgehoben und die Drehkraft des Motors wird sowohl auf die drehbaren Trommel als auch auf das Rührwerk ohne Reduktion übertragen, so dass beide gedreht werden.
Damit die Drehkraft des Motors auf die drehbaren Trommel und/oder das Rührwerk übertragen werden kann, ist ein Kupplungsmechanismus, ein Reduktionsmechanismus etc. an den Rotations-Übertragungswegen zwischen dem Motor und der drehbaren Trommel bzw. dem Rührwerk erforderlich. Diese Mechanismen komplizieren den Aufbau der Waschmaschine und verringern die Herstellungs- und Montageeffizienz der Waschmaschine. Infolgedessen erhöhen sich die Herstellungskosten der Waschmaschine.
Ferner ergeben Fehler bei der Herstellungsgenauigkeit des Kupplungsmechanismus und ein zeitbedingter Verschleiss des Kupplungsmechanismus Fehler beim Schaltbetrieb zwischen den Rotations-Übertragungswegen. Somit weist die herkömmliche vollautomatische Waschmaschine Mängel bei dem Schaltvorgang des Kupplungsmechanismus auf. Wenn ferner die Waschmaschine vom Waschvorgang zum Entwässerungsvorgang umgeschaltet wird, entsteht beim Schaltvorgang des Kupplungsmechanismus Lärm, und der Betrieb des Reduktionsmechanismus erzeugt ebenfalls Lärm. Außerdem nimmt der Schalten des Kupplungsmechanismus Zeit in Anspruch, was die Waschzeit verlängert.
Eine Waschmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, die ein Rührwerk und eine Wäschetrommel mit einem ersten und zweiten Antriebsmittel zum unabhängigen Antrieb des Rührwerks bzw. der Wäschetrommel umfasst, ist aus der GB 2 314 093 A bekannt.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vollautomatische Waschmaschine bereitzustellen, bei der ohne Vorsehen der Kupplungs- und Reduktionsmechanismen die drehbaren Trommel und das Rührwerk unabhängig voneinander gedreht und angehalten werden können, und ihre Drehgeschwindigkeiten unabhängig voneinander gesteuert werden können, wodurch der Aufbau derselben vereinfacht werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine vollautomatische Waschmaschine bereitzustellen, welche die herkömmlicherweise in den Rotations-Übertragungswegen zwischen der Antriebsquelle und der drehbaren Trommel und dem Rührwerk vorgesehen Schaltmechanismus eliminieren kann und die Zuverlässigkeit des Betriebs ohne Fehlfunktion verbessern kann, so dass beim Schalten des Kupplungsmechanismus eine Geräuschentwicklung sowie die Waschzeit reduziert werden.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 erfüllt. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 48 angegeben.
Die vorliegende Erfindung stellt eine vollautomatische Waschmaschine mit einer drehbaren Trommel zur Aufnahme von Wäsche zusammen mit Wasser bereit, einem Rührwerk, das in der drehbaren Trommel zum Bewegen des Wassers oder der Wäsche vorgesehen ist, einer Antriebsquelle zum Antreiben der drehbaren Trommel und des Rührwerks, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsquelle einen Waschmotor mit variabler Geschwindigkeit zum direkten Antreiben des Rührwerks sowie einen Entwässerungsmotor mit variabler Geschwindigkeit zum direkten Antreiben der drehbaren Trommel aufweist.
Bei der vollautomatischen Waschmaschine wird das Rührwerk in einem Waschschritt, der einen Waschvorgang mit Waschmittel und einen Spülvorgang umfasst, so gedreht, dass die Wäsche und das Wasser in der drehbaren Trommel zum Umlauf gebracht werden. Die drehbare Trommel wird beim Entwässerungsschritt so gedreht, dass die in der Wäsche enthaltene Waschflüssigkeit durch Zentrifugalkraft ausgetragen wird. Somit umfasst die vollautomatische Waschmaschine das Rührwerk und die drehbare Trommel als Rotationselemente. Das Rührwerk weist zum Waschen geeignete Geschwindigkeiten auf, während die drehbare Trommel zum Entwässern geeignete Geschwindigkeiten aufweist. Bei der oben beschriebenen vollautomatischen Waschmaschine wird das Rührwerk direkt durch den Waschmotor angetrieben und die drehbare Trommel wird direkt durch den Entwässerungsmotor angetrieben. Demgemäß sind zwei unabhängige Rotations-Übertragungswege zwischen den Antriebsquellen bzw. den Rotationselementen vorgesehen. Da ferner die Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren variabel sind, können die Motoren jeweils mit angemessenen Geschwindigkeiten gedreht werden. Infolgedessen sind der herkömmlicherweise erforderliche Kupplungsmechanismus und Reduktionsmechanismus oder Getriebemechanismus nicht erforderlich. Ferner können die drehbare Trommel und das Rührwerk unabhängig voneinander gedreht und angehalten werden, und die Geschwindigkeiten der drehbaren Trommel und des Rührwerks können unabhängig voneinander gesteuert werden.
Diese Vorteile vereinfachen den Aufbau der vollautomatischen Waschmaschine, verbessern die Zuverlässigkeit des Betriebs ohne Fehlfunktion, wie die beim Schaltvorgang des Kupplungsmechanismus, und reduzieren eine Geräuschentwicklung und die Waschzeit.
Gemäß der Erfindung dreht sich der Entwässerungsmotor mit höherer Geschwindigkeit als der Waschmotor und entwickelt ein geringeres Drehmoment als der Waschmotor. Beim Waschschritt wird auf den Waschmotor eine starke Belastung ausgeübt, da das Rührwerk angetrieben wird, um die Wäsche mit einer großen Wassermenge zu bewegen. Andererseits wird die drehbare Trommel mit hohen Geschwindigkeiten gedreht oder beim Entwässerungsschritt geschleudert. Dabei wird jedoch die große Wassermenge, wie die beim Waschschritt verwendete, vorher ausgetragen. Demgemäß wird auf den Entwässerungsmotor eine kleinere Belastung ausgeübt als auf den Waschmotor. In Anbetracht dessen können, wenn sich der Entwässerungsmotor mit höherer Geschwindigkeit dreht als der Waschmotor und ein geringeres Drehmoment entwickelt als der Waschmotor, ein angemessener Waschvorgang und ein angemessener Entwässerungsvorgang erzielt werden.
In einer weiteren bevorzugten Form umfasst der Waschmotor einen bürstenlosen Motor oder einen geschalteten Reluktanzmotor, und der Entwässerungsmotor umfasst einen bürstenlosen Motor oder einen geschalteten Reluktanzmotor. Bei diesem Aufbau kann die Geschwindigkeit jedes Motors einfach gesteuert werden, und das Drehmoment jedes Motors kann einfach eingestellt bzw. angepasst werden. Demzufolge kann die erforderliche Eigenschaft mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment sowie mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment einfach erzielt werden. Ferner kann eine elektrische Bremssteuerung einfach durchgeführt werden. Infolge der Anwendung der elektrischen Bremse kann der Aufbau der Waschmaschine im Vergleich zu dem Fall, bei dem eine mechanische Bremse eingesetzt wird, noch mehr vereinfacht werden.
In einer dritten bevorzugten Form umfasst der Waschmotor einen Induktionsmotor, und der Entwässerungsmotor umfasst einen bürstenlosen Motor oder einen geschalteten Reluktanzmotor. Bürstenlose Motoren und geschaltete Reluktanzmotoren sind zur Geschwindigkeitssteuerung und zur Drehmoment-Anpassungssteuerung geeignet. Ferner kann die elektrische Bremssteuerung bei diesen Motoren einfach ausgeführt werden. Bei vollautomatischen Waschmaschinen ist ein Bremsvorgang erforderlich, um das Drehen der drehbaren Trommel mit Wäsche und Wasser beim Waschschritt zu verhindern. Diese Drehung der drehbaren Trommel mit der Wäsche und dem Wasser beim Waschschritt verringert die Reinigungswirkung. Somit müssen die drehbare Trommel und dementsprechend der Entwässerungsmotor abgebremst werden. Da das Rührwerk mit der drehbaren Trommel beim Entwässerungsschritt gedreht werden kann, muss der Waschmotor nicht abgebremst werden. In Anbetracht dessen kann der Waschmotor einen Induktionsmotor umfassen. Ferner können sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor als Radialspalt-Typ aufgebaut sein. Infolgedessen können Motoren mit hohem Drehmoment als Wasch- und Entwässerungsmotoren erhalten werden und sind für vollautomatische Waschmaschinen geeignet, die im Bereich zwischen großer Kapazität und kleiner Kapazität liegen. Ferner können sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor als Axialspalt-Typ aufgebaut sein. In diesem Fall kann die vertikale Abmessung und das Gewicht der Waschmaschine reduziert werden. Diese Motoren sind für vollautomatische Waschmaschinen von relativ geringer Kapazität geeignet, die keine hohe Waschkraft erfordern, und für vollautomatische Waschmaschinen der Art, bei der eine mittlere Waschkraft verfügbar ist. Zusätzlich kann jeder der Wasch- und Entwässerungsmotoren als Radialspalt-Typ aufgebaut sein, und der andere kann als Axialspalt-Typ aufgebaut sein. Infolgedessen kann die Größe der vollautomatischen Waschmaschine verringert werden, während eine erforderliche Waschkraft erzielt werden kann, wodurch die Freiheit bei der Gestaltung der vollautomatischen Waschmaschine erhöht werden kann.
Gemäß der Erfindung ist der Waschmotor als Außenrotor-Typ aufgebaut und hat einen größeren Durchmesser als der Entwässerungsmotor, und der Entwässerungsmotor ist als Innenrotor-Typ aufgebaut, und innenseitig vom Waschmotor angeordnet. Eine hohe Drehmoment-Charakteristik, die für den Waschvorgang notwendig ist, kann erzielt werden, da der Durchmesser des Waschmotors groß ist. Eine Hochgeschwindigkeits-Dreheigenschaft, die für den Entwässerungsvorgang notwendig ist, kann erzielt werden, da der Durchmesser des Entwässerungsmotors kleiner ist als der des Waschmotors.
Nach einer vierten bevorzugten Form umfasst die Waschmaschine ferner einen Statorkern, und die Wasch- und Entwässerungsmotoren umfassen jeweils Statorwicklungen, die am Statorkern vorgesehen sind. Infolgedessen kann der Aufbau der Waschmaschine vereinfacht werden, da nur ein einzelner Statorkern für die beiden Motoren vorgesehen ist.
Ferner hat der Statorkern zwischen den Statorwicklungen der Wasch- und Entwässerungsmotoren einen Leerraum, um eine magnetische Interferenz zu vermeiden. Bei diesem Aufbau sind zwei unabhängige Magnetkreise zwischen den Rotoren der Wasch- und Entwässerungsmotoren vorgesehen, obwohl nur ein einziger Statorkern vorgesehen ist. Infolgedessen können die Wirkungsgrade der Motoren verbessert werden. Ferner umfasst der Leerraum mehrere im allgemeinen bogenförmige Leerraumabschnitte und mehrere im allgemeinen kreisförmige Leerraumabschnitte, wobei die bogenförmigen und kreisförmigen Leerraumabschnitte ringförmig angeordnet sind und die kreisförmigen Leerraumabschnitte dazu dienen, den Statorkern an einem stationären Element festzustellen. Bei diesem Aufbau ist jeder kreisförmige Leerraumabschnitt vorzugsweise an einem Abschnitt des Statorkerns gelegen, an dem eine Magnetflussdichte geringer als in dessen übrigem Abschnitt. Demzufolge kann verhindert werden, dass die Magnetkreise an dem Statorkern-Befestigungsabschnitt nachteilig beeinflusst werden.
In einer fünften bevorzugten Form umfasst die vollautomatische Waschmaschine ferner eine Stator-Metallbasis, die gemeinsam für die Wasch- und Entwässerungsmotoren benutzt wird, und die Wasch- und Entwässerungsmotoren umfassen jeweils Statorwicklungen, die auf einer Seite der Statorbasis vorgesehen sind. Wenn die Wasch- und Entwässerungsmotoren als Axialspalt-Typ gebaut sind, ist vorzugsweise ein einzelner Flachplatten-Typ-Stator vorgesehen, oder Statorwicklungen sind vorzugsweise an einer Statorbasis vorgesehen. Da in diesem Fall Statorwicklungen der Wasch- und Entwässerungsmotoren auf einer Seite der Statorbasis vorgesehen sind, kann die Montageeffizienz im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Statorwicklungen auf beiden Seiten der Statorbasis vorgesehen sind, verbessert werden.
In einer sechsten bevorzugten Form ist der Waschmotor als Axialspalt-Typ aufgebaut und der Entwässerungsmotor als Radialspalt-Typ. Auf den Waschmotor wird eine große Last aufgebracht, während auf den Entwässerungsmotor eine kleinere Last aufgebracht wird als auf den Waschmotor. Beim Entwässerungsschritt ist jedoch erforderlich, dass die drehbare Trommel mit hohen Geschwindigkeiten gedreht wird, wie oben beschrieben wurde. Da die Wasch- und Entwässerungsmotoren als Radialspalt-Typ bzw. Axialspalt-Typ aufgebaut sind, kann eine große Last beim Waschvorgang aufgenommen werden, und eine Hochgeschwindigkeitsdrehung kann beim Entwässerungsvorgang realisiert werden. Bei diesem Aufbau umfasst der Motor vom Axialspalt-Typ einen Rotor, der nahe bzw. neben einem der axialen Enden des Motors vom Radialspalt-Typ vorgesehen ist. In einem Fall, bei dem Positionserfassungsmittel an den Motoren des Axial- und Radialspalt-Typs zum jeweiligen Erfassen von Drehpositionen des Rotors vorgesehen sind, ist die Montagearbeit umständlich, wenn die Höhen, auf denen die Positionserfassungsmittel angebracht sind, sich voneinander unterscheiden. Wenn ferner beide Erfassungsmittel in einem einzigen Sensorgehäuse gehalten werden, wird die Form des Gehäuses kompliziert. Bei dem oben beschriebenen Aufbau jedoch befindet sich ein axiales Endes des Rotors des Axialspalt-Typ-Motors in etwa auf der gleichen Höhe wie ein axiales Ende des Rotors des Radialspalt-Typ-Motors. Dementsprechend kann das Positionserfassungsmittel annähernd auf der gleichen Höhe angebracht und einfach montiert werden. Ferner kann die Form des Sensorgehäuses auch dann vereinfacht werden, wenn beide Positionserfassungsmittel im Sensorgehäuse untergebracht sind.
In einer siebten bevorzugten Form umfasst die vollautomatische Waschmaschine ferner einen ersten Inverter-Hauptschaltkreis zum Steuern des Waschmotors derart, dass eine Drehgeschwindigkeit des Waschmotors variiert wird, einen zweiten Inverter-Hauptschaltkreis zum Steuern des Entwässerungsmotors derart, dass eine Drehgeschwindigkeit des Entwässerungsmotors variiert wird, sowie eine Gleichstromversorgung, die gemeinsam für beide Inverter-Hauptschaltkreise vorgesehen ist.
Bei dieser Anordnung sind die ersten und zweiten Inverter-Hauptschaltkreise individuell vorgesehen, so dass die Wasch- und Entwässerungsmotoren gleichzeitig oder einzeln zu verschiedenen Zeiten gesteuert werden können. Da ferner die Gleichstromversorgung gemeinsam für beide Inverter-Hauptschaltkreise vorgesehen ist, kann die Anordnung im Vergleich zu einem Fall vereinfacht werden, bei dem zwei Gleichstromversorgungen jeweils für die beiden Inverter-Hauptschaltkreise vorgesehen sind. In diesem Fall umfassen sowohl der Waschmotor als auch der Entwässerungsmotor vorzugsweise jeweils bürstenlose Motoren. Zusätzlich kann die vollautomatische Waschmaschine ferner eine einzelne Gleichstromversorgung, einen Inverter-Hauptschaltkreis, an den elektrische Energie von der Gleichstromversorgung geliefert wird, und ein Schaltmittel zum selektiven Zuführen einer Ausgangsleistung des Inverter-Hauptschaltkreises zu dem Wasch- oder Entwässerungsmotor.
In einer achten bevorzugten Form umfasst die vollautomatische Waschmaschine ferner Steuermittel zum Steuern beider Motoren, und das Steuermittel weist einen Drehsteuermodus auf, bei dem der Waschmotor im Waschschritt gedreht wird, sowie einen Bremssteuermodus, bei dem eine elektrische Bremse an den Entwässerungsmotor im Waschschritt angelegt wird. Wenn das Rührwerk durch den Waschmotor beim Waschschritt gedreht wird, besteht eine Möglichkeit, dass die drehbare Trommel zusammen mit dem Rührwerk gedreht werden kann. Bei der oben beschriebenen Anordnung jedoch wird die elektrische Bremse an den Entwässerungsmotor im Waschschritt angelegt, so dass die drehbare Trommel an einer Drehung zusammen mit dem Rührwerk gehindert werden kann. In diesem Fall umfasst das Steuermittel Wicklungs-Kurzschließmittel zum Kurzschließen einer Wicklung des Entwässerungsmotors derart, dass die elektrische Bremse wirkt. Ferner wird die elektrische Bremse vorzugsweise als magnetische Gleichstromanregungs-Bremse eingesetzt. Zusätzlich weist das Steuermittel vorzugsweise einen Drehsteuermodus auf, bei dem der Waschmotor im Waschschritt gedreht wird, und einen umgekehrten Drehmodus, bei dem im Waschschritt der Entwässerungsmotor in einer umgekehrten Richtung zu einer Richtung, in der der Waschmotor gedreht wird, umläuft. Damit die drehbare Trommel an einer Drehung zusammen mit dem Rührwerk gehindert werden kann, wird der Entwässerungsmotor in einem solchen Modus angeregt, dass er in einer Richtung entgegengesetzt zu der des Waschmotors gedreht wird. Infolgedessen wird der Entwässerungsmotor einer umgekehrten Drehkraft ausgesetzt. In diesem Fall jedoch, wenn berücksichtigt wird, dass der Entwässerungsmotor die Eigenschaft eines niedrigen Drehmoments und einer hohen Drehgeschwindigkeit aufweist, und dass Last, wie zum Beispiel Wäsche und Wasser, in der drehbaren Trommel vorhanden ist, verhindert die Last eine Drehung der drehbaren Trommel in der entgegengesetzten Richtung, und dementsprechend bleibt die drehbare Trommel im wesentlichen stationär, oder die Drehung der drehbaren Trommel zusammen mit dem Rührwerk kann verhindert werden. Die drehbare Trommel würde geringfügig in der entgegengesetzten Richtung gedreht, wenn die Last klein wäre. Dies ergibt jedoch keine Reduktion der Waschwirkung, sondern fördert vielmehr die Waschwirkung.
In einer neunten bevorzugten Form umfasst die vollautomatische Waschmaschine ferner ein Wasserzuführventil und ein Entwässerungsventil zum Ausführen der Wasserzufuhr und der Entwässerung zu bzw. aus der drehbaren Trommel. Bei diesem Aufbau werden die Wasch- und Entwässerungsmotoren so gesteuert, dass der Entwässerungsmotor mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird, während die Wasserzufuhr durch das Wasserzuführventil bei geschlossenem Entwässerungsventil ausgeführt wird und nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit der Waschmotor wiederholt alternierend in entgegengesetzten Richtung gedreht wird, während die Wasserzufuhr erfolgt. Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau kann eine ausreichende Wassermenge in die Wäsche eindringen, und Waschmittel kann zur Zeit der Wasserzufuhr gut in Wasser aufgelöst oder mit diesem gemischt werden. Genauer gesagt, wenn der Entwässerungsmotor mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird, wird die Wäsche in der drehbaren Trommel in einer Drehrichtung verschoben, so dass sich Wasser gleichmäßig über die Wäsche ergießt. Da darüber hinaus der Waschmotor wiederholt alternierend in entgegengesetzten Richtungen gedreht wird, wird eine Strömung oder Bewegung des Wassers und der Wäsche in entgegengesetzten Richtung bewirkt, so dass das Waschmittel gut im Wasser aufgelöst oder mit diesem durchmischt wird. Das zugeführte Wasser wird in der Trommel bereitgehalten. Bei herkömmlichen Waschmaschinen, die mit Kupplungsmechanismen versehen sind, ist das Schalten der Drehkraftübertragung auf die drehbare Trommel mit dem Öffnen des Entwässerungsventils durch eine einzelne Antriebsquelle verknüpft. Das Entwässerungsventil wird geöffnet, wenn die drehbare Trommel gedreht wird, woraufhin Wasser nicht in der Trommel zurückgehalten wird. Mit anderen Worten kann die drehbare Trommel nicht mit darin zurückgehaltenem Wasser nach dem Stand der Technik gedreht werden. Bei dem oben beschriebenen Aufbau der vorliegenden Erfindung jedoch ist kein solcher Kupplungsmechanismus vorgesehen, und die Öffnung des Abzugsventils bzw. Entwässerungsventils und der Antrieb der drehbaren Trommel können unabhängig voneinander gesteuert werden. Ferner kann der Waschmotor wiederholt alternierend in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, so dass eine Entwässerung durch das Entwässerungsventil durchgeführt wird. Infolgedessen kann Wasser ausgetragen werden, ohne dass sich die Wäsche auf einer Seite in der Trommel befindet. Demgemäß kann ein Ungleichgewicht der Wäsche bei einem anschließend durchgeführten Entwässerungsschritt verhindert werden.
In einer zehnten bevorzugten Form beim Entwässerungsschritt wird der Entwässerungsmotor angetrieben, während sich der Waschmotor in einem freien Drehzustand befindet. Die Wäsche liegt vor dem Start des Entwässerungsschritts oft sowohl über der drehbaren Trommel als auch dem Rührwerk in der Trommel. Da der Waschmotor sich in dem frei drehbaren Zustand befindet, wird er dem Entwässerungsmotor folgend gedreht. Dies führt jedoch zu keinem Problem für den Entwässerungsvorgang. Die oben beschriebene Steuerart ist für eine kleine Last oder für eine kleine Wäschemenge geeignet.
Andererseits kann bei einem Entwässerungsschritt der Waschmotor angetrieben werden, während sich der Entwässerungsmotor in einem freien Drehzustand befindet und danach kann der Entwässerungsmotor angetrieben werden. Die Wäsche liegt vor dem Start des Entwässerungsschritts oft sowohl über drehbaren Trommel als auch dem Rührwerk in der Trommel. Wenn demgemäß der Entwässerungsmotor zuerst in dem freien Drehzustand gedreht wird und der Waschmotor anschließend angetrieben wird, wird das Rührwerk gedreht, worauf eine Drehung der drehbaren Trommel folgt. Da der Waschmotor eine Eigenschaft geringer Geschwindigkeit und hohen Drehmoments aufweist, kann die drehbare Trommel mit einem großen Start-Drehmoment gestartet werden, so dass eine Entwässerungsgeschwindigkeit schnell einen Resonanzpunkt der Waschmaschine passiert. Infolgedessen kann ein Auftreten des unausgeglichenen Zustands verhindert werden. Der Entwässerungsmotor wird danach so angetrieben, dass er die drehbare Trommel mit hohen Geschwindigkeiten antreibt, und entsprechend kann ein vorbestimmter Entwässerungseffekt erzielt werden.
In einer elften bevorzugten Form werden sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor im Entwässerungsschritt angetrieben. Da ein großes Start-Drehmoment erhalten wird, ist dieser Steuermodus geeignet für einen Fall, bei dem eine Wäschemenge oder eine Last groß ist, und für einen Fall, bei dem die Entwässerungsgeschwindigkeit schnell aufgebaut werden muss. In diesem Fall können sich die Drehgeschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren bei einem Entwässerungsschritt voneinander unterscheiden. Infolgedessen kann die Wäsche bewegt werden, und das Vorkommen eines unausgeglichenen Zustands kann verhindert werden. Ferner kann der Entwässerungseffekt verbessert werden, da eine Wring- oder Quetschwirkung erwartet wird. Wenn der Wasch- oder Entwässerungsmotor eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit bei einem Entwässerungsschritt erreicht, wird eine Anregungsphase des Waschmotors gesteuert, um einer vorhergehenden vorzueilen. In einem Fall des Entwässerungsvorgangs, wobei sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor angetrieben werden, werden die Drehgeschwindigkeiten der drehbaren Trommel und des Rührwerks allmählich erhöht. Der Waschmotor erreicht jedoch nicht eine Zielgeschwindigkeit, selbst wenn die Motorleistung erhöht wird. Bei der oben beschriebenen Anordnung, wenn entweder der Waschmotor oder der Entwässerungsmotor eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit erreicht, wird ein Voreilen der Anregungsphase des Waschmotors vor der vorbestimmten Drehgeschwindigkeit bewirkt, so dass der Waschmotor mit höherer Geschwindigkeit gedreht werden kann. Demzufolge können sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor so gesteuert werden, dass sie die jeweiligen Zielgeschwindigkeiten erreichen.
Wenn andererseits entweder der Entwässerungsmotor oder der Waschmotor eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, nachdem beide Motoren angeregt worden sind, um in einem Entwässerungsschritt gedreht zu werden, wird der Waschmotor zu einem freien Drehzustand entregt. Demgemäß kann der Entwässerungsvorgang einfach in seinem Anfangsstadium infolge des Antriebs beider Motoren gestartet werden. Da nur der Entwässerungsmotor danach angetrieben wird, kann eine Einsparung an elektrischer Energie und eine Hochgeschwindigkeits-Entwässerung erzielt werden. Wenn ferner die Geschwindigkeiten des Wasch- und Entwässerungsmotors beim Entwässerungsschritt um eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder mehr voneinander differieren, wird die geringere Geschwindigkeit eines der Motoren so gesteuert, dass sie sich der Geschwindigkeit des anderen Motors annähert. Der oben beschriebene Wringeffekt kann erwartet werden, wenn der Geschwindigkeitsunterschied gering ist. Die Wäsche kann jedoch zu Schaden kommen, wenn der Geschwindigkeitsunterschied groß ist. Bei der oben beschriebenen Steuerung jedoch, wenn sich die Geschwindigkeiten des Wasch- und Entwässerungsmotors beim Entwässerungsschritt um eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder mehr voneinander unterscheiden, wird die geringere Geschwindigkeit eines der beiden Motoren so gesteuert, dass sie sich der Geschwindigkeit des anderen Motors annähert. Infolgedessen kann ein Schaden an der Wäsche verhindert werden. Da in diesem Fall die geringere Geschwindigkeit eines Motors der des anderen Motors angenähert wird, kann der Entwässerungseffekt nicht reduziert werden. Ferner kann die Leistung des Waschmotors unverändert bleiben, wenn die Geschwindigkeit des Waschmotors sich der Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors um einen vorbestimmten Wert beim Entwässerungsschritt nähert. Infolgedessen können die Geschwindigkeiten beider Motoren annähernd auf dem gleichen Wert gehalten werden.
In einer zwölften bevorzugten Form umfasst die vollautomatische Waschmaschine ferner einen Inverter- Hauptschaltkreis zum Steuern einer Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors sowie Bremsanlegemittel zum Anlegen einer elektrischen Bremse über den Inverter-Hauptschaltkreis an den Entwässerungsmotor, wenn eine Abbremsung beim Entwässerungsschritt erforderlich ist. Die drehbare Trommel wird während des Entwässerungsschritts mit hohen Geschwindigkeiten gedreht. Demgemäß haftet die Wäsche oft an einer Innenfläche der drehbaren Trommel beim Entwässerungsschritt an. In diesem Fall haftet die Wäsche am Rührwerk in kleineren Fällen an. Da nur die drehbare Trommel abgebremst werden muss, wird nur der Entwässerungsmotor in den Bremssteuermodus gedreht. Demzufolge ist die Bremssteuerung einfacher und ein elektrischer Energieverbrauch nimmt im Vergleich mit dem Fall, bei dem beide Motoren, der Entwässerungs- und der Waschmotor, im Bremssteuermodus gedreht werden, ab. Diese Steuerungsweise kann auf einen Fall angewandt werden, bei dem Wasch- und Entwässerungsmotoren durch die jeweiligen dedizierten Inverter-Hauptschaltkreise angetrieben werden, und auf einen Fall, bei dem die Ausgangsleistung eines einzelnen Inverter-Hauptschaltkreises selektiv dem Wasch- oder dem Entwässerungsmotor zugeführt wird. In diesem Fall kann der Entwässerungsmotor einen bürstenlosen Motor umfassen, und das Bremsanlegemittel weist als Bremsmodi einen Phasenverzögerungs-Anregungsmodus, einen Anregungsmodus mit umgekehrter Sequenz oder einen Wicklungs-Kurzschließmodus auf und führt irgendeinen der Modi oder eine Kombination von zwei oder mehreren Modi durch. Ferner legt das Bremsanlegemittel vorzugsweise die elektrische Bremse an beide, den Wasch- und den Entwässerungsmotor an, wenn eine Abbremsung beim Entwässerungsschritt erforderlich ist. Da beide Motoren im Bremssteuermodus gedreht werden, kann eine große Bremskraft zuverlässig und schnell auf die drehbare Trommel und das Rückwerk aufgebracht werden. Dieser Bremssteuermodus ist für eine Notbremsung geeignet.
In einer dreizehnten bevorzugten Form legt das Bremsanlegemittel die elektrische Bremse erst an den Waschmotor und anschließend an den Entwässerungsmotor an, wenn eine Abbremsung beim Entwässerungsschritt erforderlich ist. Bei dieser Anordnung wird eine große Bremskraft in einer Anfangsstufe des Bremsvorgangs erhalten, und dementsprechend ist dieser Bremsmodus geeignet, bei dem eine Abbremsung schnell erfolgen soll. Diese Steuerart kann auf die Anordnung angewandt werden, bei der der Wasch- und Entwässerungsmotor durch die betreffenden Inverter-Hauptschaltkreise angetrieben werden, und die Anordnung, bei der die Leistung eines einzelnen Inverter-Hauptschaltkreises selektiv dem Wasch- oder dem Entwässerungsmotor zugeführt wird. Ferner ist der vorgenannte Bremssteuermodus vorzugsweise ein Anregungsmodus mit umgekehrter Sequenz. Wenn zusätzlich mindestens einer der Wasch- oder Entwässerungsmotoren einen bürstenlosen Motor umfasst, weist das Bremssteuermittel als auf den bürstenlosen Motor angewandten Bremssteuermodus einen Phasenverzögerungs-Anregungsmodus oder einen Wicklungs-Kurzschließmodus oder eine Kombination dieser Modi auf.
In einer vierzehnten bevorzugten Form umfasst mindestens einer der Wasch- oder Entwässerungsmotoren einen bürstenlosen Motor, und das Bremssteuermittel weist als Bremssteuermodus, der auf den bürstenlosen Motor angewandt wird, einen Phasenverzögerungs-Anregungsmodus auf. Eine Phase oder eine Motorleistung wird gemäß einer Drehgeschwindigkeit des Entwässerungsmotors festgelegt oder geändert. Zumindest einer der Wasch- oder Entwässerungsmotoren kann einen bürstenlosen Motor in der Anordnung aufweisen, bei der nur der Entwässerungsmotor in den Bremssteuermodus gedreht wird, wenn eine Abbremsung im Entwässerungsschritt erforderlich ist, oder in der Anordnung, bei der sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor in den Bremssteuermodus gedreht werden. Der Phasenverzögerungs-Anregungsmodus kann als Bremssteuermodus eingesetzt werden. Gemäß der Anordnung ist der Bremssteuermodus für den bürstenlosen Motor der Phasenverzögerungs-Anregungsmodus, und die Phase oder die Motorleistung wird gemäß der Geschwindigkeit des Entwässerungsmotor festgelegt oder geändert. Demzufolge kann die Bremskraft einfach und schnell gesteuert werden.
In einer fünfzehnten bevorzugten Form umfasst mindestens einer der Wasch- oder Entwässerungsmotoren einen bürstenlosen Motor, und das Bremssteuermittel weist als Bremssteuermodus, der auf den bürstenlosen Motor angewandt wird, einen Phasenverzögerungs-Anregungsmodus auf. Bei dieser Anordnung umfasst die Waschmaschine ferner Gleichstromversorgungs-Bildungsmittel, Energieversorgungs-Spannungserfassungsmittel zum Erfassen einer Versorgungsspannung des Gleichstromversorgungs-Bildungsmittels, während der bürstenlosen Motor in dem Phasenverzögerungs-Anregungsmodus abgebremst wird, einen Entladewiderstand sowie Entlademittel, um zu bewirken, dass der Entladewiderstand Energie verbraucht, wenn ein Erfassungsergebnis von dem Energieversorgungs-Spannungserfassungsmittel an oder über einem vorbestimmten Spannungswert liegt. Gemäß dieser Anordnung wird regenerative Energie von dem Wasch- oder Entwässerungsmotor mit dem bürstenlosen Motor der Gleichstromversorgung zugeführt, wenn die Bremssteuerung in dem Phasenverzögerungs-Anregungsmodus ausgeführt wird. Infolgedessen wird eine regenerative Bremskraft erzeugt. Wenn die regenerative Energie übermäßig groß ist, besteht die Möglichkeit, dass elektrische Teile des Inverter-Hauptschaltkreises auf der Seite der Gleichstromversorgung ausfallen können. Bei der oben beschriebenen Anordnung jedoch erfasst das zur Erfassung der Stromversorgungsspannung vorgesehene Stromversorgungsspannungs-Erfassungsmittel des Gleichstromversorgungs-Bildungsmittels die regenerative Energie. Wenn die erfasste regenerative Energie gleich oder über der vorbestimmten Spannung ist, wird das Entlademittel bereitgestellt, um den Entladewiderstand zu veranlassen, Energie zu verbrauchen. Im Ergebnis kann die an das Stromversorgungs-Bildungsmittel angelegte regenerative Energie kleiner gestaltet werden, und entsprechend kann verhindert werden, dass elektrische Teile auf der Seite des Gleichstromversorgungs-Bildungsmittels ausfallen. Dies ermöglicht die Verwendung von elektrischen Teilen mit einer geringen Widerstandsspannung und reduziert die Herstellungskosten der Waschmaschine.
Die vollautomatische Waschmaschine umfasst ferner vorzugsweise Erfassungsmittel zum Erfassen eines Reduktionsgrads einer Drehgeschwindigkeit der drehbaren Trommel, wenn der Entwässerungsmotor während des Entwässerungsschritt abgebremst wird, wodurch eine Ausgangsleistung oder eine Anregungsphase des Entwässerungsmotors gemäß einem Erfassungsergebnis festgelegt oder verändert wird. Folglich kann die Bremskraft gemäß einer Drehung der drehbaren Trommel eingestellt bzw. angepasst werden, und eine Bremszeit kann angepasst werden. Wenn ferner ein Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten des Entwässerungs- und des Waschmotors größer als ein vorbestimmter Wert ist, steuert das Bremssteuermittel vorzugsweise einen der Motoren, der sich mit höherer Geschwindigkeit dreht, so dass die Geschwindigkeit des einen Motors sich der Geschwindigkeit des sich mit niedriger Geschwindigkeit drehenden Motors annähert. Wenn der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem unter dem Bremssteuermodus betriebenen Wasch- und Entwässerungsmotor gering ist, kann der Wringeffekt nach obiger Beschreibung erzielt werden. Wenn hingegen der Geschwindigkeitsunterschied groß ist, besteht die Möglichkeit, dass die Wäsche Schaden erleidet. Bei der oben beschriebenen Anordnung jedoch werden die Geschwindigkeiten der Motoren einander angenähert, wenn der Geschwindigkeitsunterschied an oder über dem vorbestimmten Wert liegt. Folglich kann ein Schaden an der Wäsche verhindert werden. Da in diesem Fall eine höhere Geschwindigkeit eines Motors der Geschwindigkeit des anderen Motors angenähert wird, kann eine Verlängerung der Abbremszeit verhindert werden.
In einer sechzehnten bevorzugten Form führt das Wicklungs-Kurzschließmittel einen Wicklungs-Kurzschließvorgang aus, während die Maschine abgeschaltet ist. Beispielsweise dreht eine Trägheitskraft die drehbare Trommel, wenn eine Stromversorgungsstecker der Waschmaschine versehentlich während der Hochgeschwindigkeitsdrehung der drehbaren Trommel beim Entwässerungsschritt herausgezogen wird, oder wenn die Stromzufuhr infolge des Auftretens einer Energieunterbrechung etc. abgestellt wird. Es kommt zu einem Problem, wenn ein Benutzer einen Deckel während der Drehung der drehbaren Trommel infolge Trägheitskraft öffnet. Bei der oben beschriebenen Anordnung löst jedoch das Wicklungs-Kurzschließmittel den Wicklungs-Kurzschließvorgang aus, wenn die Energiezufuhr unterbrochen ist bzw. wird. Infolgedessen kann die drehbare Trommel unmittelbar angehalten werden.
In einer siebzehnten bevorzugten Form umfasst die vollautomatische Waschmaschine ferner Steuermittel zum Steuern eines Waschvorgangs, wobei die Steuermittel einen Waschsteuermodus aufweisen, bei dem eine Entwässerungs-Bremssteuerung beim Entwässerungsschritt ausgeführt wird, und danach ein Spülschritt des gespeicherten Wassers ausgeführt wird, wobei der Spülschritt einen Wasserzuführvorgang während der Entwässerungs-Bremssteuerung startet. Bei dem Speicherwasser-Spülmodus wird Wasser der drehbaren Trommel zugeführt und darin aufgenommen, und das Rührwerk wird anschließend angetrieben. Bei der oben beschriebenen Anordnung wird die Wasserzufuhr während der Entwässerungs-Bremssteuerung beim Entwässerungsschritt unmittelbar vor dem Speicherwasser-Spülschritt gestartet. Die Bremssteuerung und die Wasserzufuhr werden parallel ausgeführt. Infolgedessen kann eine Wasserzuführzeit beim Speicherwasser-Spülschritt verringert oder vernachlässigbar gemacht werden, und dementsprechend kann eine erforderliche Zeit für den Speicherwasser-Spülschritt und eine Waschzeit reduziert werden. Bei den herkömmlichen Waschmaschinen mit dem Kupplungsmechanismus ist das Entwässerungsventil offen während der Drehung der drehbaren Trommel nach obiger Beschreibung, so dass kein Wasser während der Drehung der drehbaren Trommel dieser zugeführt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden lediglich als Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
1 eine Längsschnitt-Seitenansicht eines Antriebsmechanismus mit Motoren bei einer vollautomatischen Waschmaschine einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine Längsschnitt-Seitenansicht der Waschmaschine,
3 eine Draufsicht auf die Motoren,
4 eine Darstellung eines Materials für einen Statorkern und einen Rotorkern,
5 ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung einer elektrischen Anordnung der Waschmaschine,
6a bis 6i den Ausgang eines Hall-IC und eines ON-OFF-Timings von Schaltungselementen,
7 Inhalte eines STANDARD-Laufs,
8 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines ersten Wasserzuführschritts,
9 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Waschschritts,
10 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines ersten Drainage-Schritts,
11 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Entwässerungsschritts,
12 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung einer Motorgeschwindigkeits-Steuerung,
13 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung einer Bremssteuerung,
14 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines zweiten Wasserzuführschritts,
15 eine grafische Darstellung von Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristika,
16 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Waschschritts bei der Waschmaschine einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
17 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung einer Bremssteuerung vor einem Speicherwasser-Spülschritt bei der Waschmaschine einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
18 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Entwässerungsschritts bei der Waschmaschine einer vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
19 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Bremssteuerung einer Waschmaschine einer fünften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
20 eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit, der Anregungsphase und der Motorleistung,
21 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Bremssteuerung bei der Waschmaschine einer sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
22 die Beziehung zwischen dem Geschwindigkeits-Verringerungsgrad, der Anregungsphase und der Motorleistung,
23 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Bremssteuerung bei der Waschmaschine einer siebten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
24 ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung einer elektrischen Anordnung der Waschmaschine einer achten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
25 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Wasserzuführschritts,
26 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Waschschritts,
27 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Drainageschritts,
28 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Entwässerungsschritts,
29 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Entwässerungsschritts bei der Waschmaschine einer neunten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
30 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Entwässerungsschritts bei der Waschmaschine einer zehnten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
31 ein Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Entwässerungsschritts bei der Waschmaschine einer elften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
32 eine Längsschnitt-Seitenansicht eines Antriebsmechanismus mit Motoren bei der Waschmaschine einer zwölften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
33 eine Draufsicht auf die Motoren,
34 eine Längsschnitt-Seitenansicht eines Antriebsmechanismus mit Motoren bei der Waschmaschine einer dreizehnten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
35 eine Draufsicht auf die Motoren,
36 eine Längsschnitt-Seitenansicht eines Antriebsmechanismus mit Motoren bei der Waschmaschine einer vierzehnten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, und
37 eine Längsschnittansicht eines Antriebsmechanismus mit Motoren bei der Waschmaschine einer fünfzehnten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ein erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die 1 bis 14 beschrieben. Zunächst wird auf 2 eingegangen, in der eine vollautomatische Waschmaschine gemäß der Erfindung gezeigt ist. Die Waschmaschine umfasst einen äußeren Kasten bzw. Behälter 1, in dem eine äußere Trommel 2 elastisch an mehreren elastischen Aufhängungsmechanismen 3 gehaltert ist, von denen einer in 2 gezeigt ist. Ein drehbare Trommel 4 ist drehbar in der äußeren Trommel 2 angebracht und dient als Waschtrommel und als Entwässerungstrommel. Ein Rührwerk 5 ist drehbar in der drehbaren Trommel 4 angebracht.
Die drehbare Trommel 4 umfasst einen sich allmählich nach oben aufweitenden zylindrischen Trommelkörper 4a, einen in dem Trommelkörper 4a vorgesehenen inneren Zylinder 4b, um einen Wasserdurchgangsraum festzulegen sowie einen Ausgleichsring 4c, der an einem unteren Ende des Trommelkörpers 4a angebracht ist. Bei der Drehung der drehbaren Trommel 4 lässt eine daraus resultierende Zentrifugalkraft Wasser darin steigen, das anschließend durch Entwässerungslöcher (nicht dargestellt), die im oberen Abschnitt des Trommelkörpers 4a ausgebildet sind, in die äußere Trommel 2 ausgetragen wird.
Die äußere Trommel 2 weist ein Trommelachsloch 6 und ein in dessen Boden ausgebildetes Abzugs- bzw. Drainageloch 7 auf. Ein Abzugs- bzw. Drainageschlauch 9, der mit einem ein elektromagnetisches Ventil umfassenden Drainageventil 8 versehen ist, ist mit dem Drainageloch 7 verbunden. Das Drainageventil 8 wird geöffnet, wenn es angeregt wird, und geschlossen, wenn es entregt wird. Die äußere Trommel 2 weist ferner ein Hilfs-Drainageloch 7a auf, das in ihrem Boden ausgebildet ist und über einen Verbindungsschlauch (nicht dargestellt) mit dem Drainageschlauch 9 verbunden ist, wobei es das Drainageventil 8 umgeht. Das Hilfs-Drainageloch 7a zieht das in die äußere Trommel 2 durch die Drehung der drehbaren Trommel 4 ausgetragene Wasser ab.
Eine obere Abdeckung 1a ist an der Oberseite des äußeren Kastens 1 angebracht. Ein Deckel 1b ist an der oberen Abdeckung 1a angebracht. Eine elektronische Komponenteneinheit 10 ist an einer vorderen Innenseite vorgesehen. Ein Wasserzuführventil 11, das ein elektromagnetisches Ventil umfasst, ist an einer hinteren Innenseite der oberen Abdeckung 1a zum Zuführen von Wasser in die drehbare Trommel 4 vorgesehen.
Es wird nun auf 1 eingegangen, in der ein Montagerahmen 12 an einer Rückseite der äußeren Trommel 2 angebracht ist. Der Montagerahmen 12 umfasst einen oberen Rahmen 12a und einen unteren Rahmen 12b. Der obere Rahmen 12a hat einen nach oben offenen, zylindrischen Abschnitt 13, der in dessen Zentrum ausgebildet ist. Der untere Rahmen 12b hat einen nach unten offenen zylindrischen Abschnitt 14, der an dessen Zentrum ausgebildet ist. Zwei Lager 15 und 16, die Kugellager umfassen, sind in den jeweiligen zylindrischen Abschnitten 13 bzw. 14 vorgesehen. Eine hohle Trommelachse 17 erstreckt sich durch die Lager 15 und 16 und wird von diesen gelagert. Eine Abdichtung 18 ist in den zylindrischen Abschnitt 13 eingesetzt, um über dem Lager 15 zu liegen.
Ein Halterungszylinder 19 mit einem Flansch 19a ist an einem oberen Abschnitt der Trommelachse 17 so angebracht, dass er mit der Trommelachse gedreht werden kann. Eine Rührwerkachse erstreckt sich durch das hohle Innere der Trommelachse 17, um beispielsweise drehbar an zwei Metalllagern 21 angebracht zu sein, die in der Trommelachse vorgesehen sind. Ein oberes Ende der Rührwerkachse 20 steht von dem Halterungszylinder 19 hervor, und ein unteres Ende desselben steht von dem unteren Ende der Trommelachse 17 hervor. Die drehbare Trommel 4 ist am Flansch 19a des Halterungszylinders 19 so angebracht, dass sie sich mit diesem dreht. Das Rührwerk 5 ist am oberen Ende der Rührwerkachse 20 so angebracht, dass es sich mit diesem dreht. Eine Drainageabdeckung 22 ist am Boden der äußeren Trommel 2 angebracht, wie in den 1 und 2 gezeigt ist. Die Drainageabdeckung 22 legt einen Drainagedurchgang 23 fest, der sich vom Boden der drehbaren Trommel 4 zum Drainageventil 8 des Drainagelochs 7 erstreckt. Wenn demgemäß Wasser in die drehbare Trommel 4 bei geschlossenem Drainageventil 8 eingeleitet wird, wird Wasser in die Trommel und den Drainagedurchgang 23 aufgenommen. Wenn das Drainageventil 8 geöffnet wird, wird das Wasser in der drehbaren Trommel 4 durch den Drainagedurchgang 23 abgezogen, wie durch Pfeile in 1 gezeigt ist.
Eine Statoreinheit 28 ist am Montagerahmen 12 an der Rückseite der äußeren Trommel 2 angebracht. Die Statoreinheit 28 bildet Statoren 26 bzw. 27 des Waschmotors 24 bzw. Entwässerungsmotors 25. Jeder der Motoren 24 und 25 umfasst einen bürstenlosen Motor, oder genauer gesagt einen bürstenlosen Gleichstrommotor, und ist als Radialspalt-Typ aufgebaut. Die Statoreinheit 28 umfasst einen Statorkern 29, der durch Stapeln einer Anzahl von Metallkernlagen Ka gebildet ist. Der Statorkern 29 hat eine Anzahl an einem Außenumfang desselben ausgebildeter Zähne 30 und mehrere an einem Innenumfang desselben ausgebildete Zähne 31, wie in 3 und 4 gezeigt ist. Waschmotor-Statorwicklungen 32 sind auf die äußeren Umfangszähne 30 gewickelt, während Entwässerungsmotor-Statorwicklungen 33 um die Innenumfangszähne 31 gewickelt sind. Der Statorkern 29 hat zwischen den Statorwicklungen 32 und 33 der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 einen Leerraum oder ein Loch 34 zum Verhindern einer magnetischen Interferenz dazwischen. In der Ausführungsform umfasst der Leerraum 34 vier bogenförmige Leerraumabschnitte 34a und vier kreisförmige Leerraumabschnitte 34b, die umfangsmäßig alternierend angeordnet sind, wie 3 zeigt. Im einzelnen ist jeder kreisförmige Leerraumabschnitt 34b an einem Abschnitt des Statorkerns 29 gelegen, an dem eine Magnetflussdichte geringer als an einem anderen Abschnitt desselben, und insbesondere an einem Mittelabschnitt der angrenzenden Zähne 31. Der Magnetfluss ist durch Pfeile in 3 dargestellt. Die kreisförmigen Leerraumabschnitte 34b werden dazu verwendet, den Statorkern 29 an einem stationären Element zu befestigen. Genauer gesagt wird gemäß 1 eine aus nichtleitendem Material, beispielsweise rostfreiem Stahl, gefertigte Schraube 35 durch jeden kreisförmigen Leerraumabschnitt 34b eingesetzt und in den unteren Rahmen 12b eingeschraubt, so dass der Statorkern 29 am unteren Rahmen angebracht ist. Eine isolierende Schicht ist an einer Außenfläche des Statorkerns 29 einschließlich den Innenflächen des kreisförmigen Leerraumabschnitte 34b ausgebildet. Ein Außenumfangsabschnitt des Statorkerns 29 außerhalb des Leerraums 34 bildet einen Waschmotor-Statorkern 26, während ein Innenumfangsabschnitt des Statorkerns 29 innerhalb des Leerraums 34 einen Entwässerungsmotor-Statorkern 27 bildet.
Der Waschmotor 24 ist als Außenrotor-Typ aufgebaut, wobei ein Rotor 36 desselben außerhalb eines Ankers (nicht dargestellt) gedreht wird. Der Waschmotor 24 ist direkt am unteren Ende der Rührwerkwelle 20 angebracht. Der Rotor 36 umfasst ein Rotorgehäuse 37, ein Rotorjoch 38 und Rotormagneten 39. Das Rotorgehäuse 37 ist durch Integrieren eines Rotorrahmens 37a und einer Ansatzachse 37b durch Einsatzgießen eines Harzmaterials 37c gebildet. Das Rotorjoch 38 und die Rotormagneten 39 sind ebenfalls entlang dem Außenumfang des Rotorrahmens 37 durch Einsatzgießen eines Harzmaterials 37d gebildet. Der Entwässerungsmotor 25 ist als Innenrotor-Typ aufgebaut, wobei ein Rotor 40 innerhalb des Stators angeordnet ist. Der Rotor 40 des Entwässerungsmotors 25 umfasst einen Rotorkern, der durch Aufeinanderschichten einer Anzahl von Metallkernlagen Kb gebildet ist, sowie Rotormagnete 42, die am Außenumfang des Rotorkerns 41 angebracht sind. Der Rotor 40 ist direkt am Außenumfang der Trommelachse 17 angebracht, um mit dieser gedreht zu werden.
Der Waschmotor 24 des Außenrotor-Typs hat einen größeren Durchmesser als der Entwässerungsmotor 25. Die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 sind in einer Beziehung von außen nach innen angeordnet. Da der Rotor des Waschmotors 24 einen größeren Durchmesser und eine größere Anzahl von Polen aufweist als der Rotor des Entwässerungsmotors 25, hat der Waschmotor 24 eine Eigenschaft geringer Geschwindigkeit beim hohem Drehmoment relativ zu Entwässerungsmotor 25. Umgekehrt hat der Entwässerungsmotor 25 eine Eigenschaft hoher Geschwindigkeit bei geringem Drehmoment relativ zum Waschmotor 24 (siehe 14).
Bei der Herstellung der Motoren werden die Kernlage Ka des Statorkerns 29 und die Kernlage Kb des Rotorkerns 41, der kleiner ist als der Statorkern 29, auf ein und demselben Kernmaterial K, beispielsweise einer Silizium-Stahllage, so ausgelegt, dass sich die Kernlage Kb des Rotorkerns 41 innerhalb der Kernlage Ka des Statorkerns 29 befindet. Mit anderen Worten ist der Statorkern 29 größer als der Rotorkern 41, und sie werden auf einem einzigen Kernmaterial ausgelegt, so dass der kleine Rotorkern innerhalb des großen Statorkerns gelegen ist. Somit wird ein Teil des Kernmaterials innerhalb des großen Statorkerns 29, der zum Abfall bzw. zum Ausschuss würde, als der kleine Rotorkern 41 verwendet. Dies ergibt eine Verringerung der Materialkosten. In der Ausführungsform ist zwar der Statorkern größer als der Rotorkern, der Rotorkern kann aber auch größer sein als der Statorkern.
Ein einzelnes Kunststoff-Sensorgehäuse 43 ist am Statorkern 29 angebracht. Das Sensorgehäuse 43 enthält Hall-ICs 44u, 44v, 44w, 45u, 45v und 45w. Die Hall-ICs 44u, 44v und 44w dienen als Positionserfassungsmittel zum Erfassen einer Drehposition des Rotors 36 des Waschmotors 24. Nur der Hall-IC 44u ist in 1 dargestellt, und die drei Hall-ICs 44u, 44v und 44w sind in 5 dargestellt. Die Hall-ICs 45u, 45v und 45w dienen als Positionserfassungsmittel zum Erfassen einer Drehposition des Rotors 40 des Entwässerungsmotors 25. Nur der Hall-IC 45u ist in 1 gezeigt, und die drei Hall-ICs 45u, 45v und 45w sind in 5 gezeigt. Die Hall-ICs 44u–44w und 45u–45w sind in dem einzelnen Sensorgehäuse 43 enthalten, um eine Einheit zu bilden.
Die Hall-ICs 44u–44w liefern Positionssignale Hua, Hva und Hwa, die jeweils um einen vorbestimmten elektrischen Winkel relativ zu phaseninduzierten Spannungen des Waschmotors 24 versetzt sind, wie 6 zeigt. Die Hall-ICs 45u–45w liefern ebenfalls Positionssignale Hub, Hvb und Hwb, die um einen vorbestimmten elektrischen Winkel relativ zu phaseninduzierten Spannungen des Entwässerungsmotors 25 versetzt sind.
Die elektrische Anordnung der vollautomatischen Waschmaschine wird nun unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Beide Anschlüsse eines Steckers 46, der mit einer kommerziellen Wechselstromversorgung von 100V verbunden sind, sind mit den Eingangsanschlüssen einer Vollwellen-Rektifizierschaltung 47 mit einer Diodenbrücke verbunden. Ein Glättungs-Kondensator 48 ist zwischen den Anschlussklemmen der Vollwellen-Rektifizierschaltung 47 geschaltet. Die Vollwellen-Rektifizierschaltung 47 und der Glättungs-Kondensator 48 bilden eine Gleichstromversorgung 49, die als Gleichstromversorgungs-Bildungsmittel dient. Die Gleichstromversorgung 49 liefert eine Gleichspannung von 140V. Gleichstromschienen 49a und 49b erstrecken sich von den Ausgangsklemmen der Gleichstromversorgungs-Schaltung 49 Eine Spannungsregelschaltung 50 ist zwischen die Gleichstromschienen 49a und 49b geschaltet. Die Spannungsregelschaltung 50 liefert eine Gleichstrom-Antriebsspannung von 15V. Eine elektronische Stromversorgungsschaltung 51 ist mit der Spannungsregelschaltung 50 verbunden. Die elektronische Stromversorgungsschaltung 51 liefert eine Gleichspannung von 5V für elektronische Schaltungen.
Eine elektronische Stromversorgungs-Erfassungsschaltung 52, die als Stromversorgungs-Erfassungsmittel dient, ist ebenfalls zwischen die Gleichstromschienen 49a und 49b geschaltet. Die Stromversorgungs-Erfassungsschaltung 52 umfasst eine Spannungsteilerschaltung. Ferner ist eine als Entlademittel dienende Entladeschaltung 53 zwischen die Gleichstromschienen 49a und 49b geschaltet. Die Entladeschaltung 53 umfasst eine Reihenschaltung eines Entladewiderstands 53a und eines Schaltelements 53b. Außerdem sind Wasch- und Entwässerungsmotor-Inverter-Hauptschaltungen 54 und 55 zwischen die Gleichstromschienen 49a und 49b geschaltet.
Die Waschmotor-Inverter-Hauptschaltung 54 umfasst dreiphasige, gebrückte Schaltelemente 56a bis 56f, wie zum Beispiel IGBTs, sowie Freilaufdioden 57a bis 57f, die parallel zu den jeweiligen Schaltelementen geschaltet sind. Die Waschmotor-Inverter-Hauptschaltung 54 weist Ausgangsklemmen 58u, 58v und 58w auf, die mit dreiphasigen Wicklungen 32u, 32v bzw. 32w des Waschmotors 24 verbunden sind. Die Schaltelemente 56a bis 56f haben jeweilige Steueranschlüsse (Gatter) mit einer Antriebsschaltung 59 verbunden, die beispielsweise einen Photokoppler umfasst.
Die Entwässerungsmotor-Inverter-Hauptschaltung 55 weist die gleiche Anordnung wie die Waschmotor-Inverter-Hauptschaltung 54 auf. Das heißt, die Entwässerungsmotor- Inverter-Hauptschaltung 55 umfasst Schaltelemente 60a bis 60f und Freilaufdioden 61a bis 61f. Die Entwässerungsmotor-Inverter-Hauptschaltung 55 hat Ausgangsklemmen 61u, 61v und 61w jeweils mit den dreiphasigen Wicklungen 33u, 33v bzw. 33w des Entwässerungsmotors 25 verbunden. Ferner sind die betreffenden Steueranschlüsse (Gatter) der Schaltelemente 60a bis 60f jeweils mit einer Antriebsschaltung 62 verbunden, die beispielsweise einen Photokoppler umfasst.
Eine Steuerschaltung 63 umfasst PWM-Schaltungen, einen ein Waschvorgang-Steuerprogramm speichernden Mikrocomputer und eine Triac-Antriebsschaltung. Hinsichtlich des Waschmotors 24 bildet die Steuerschaltung 63 ein Waschmotor-Antriebssteuermittel, das eine variable Geschwindigkeitssteuerung zusammen mit der Inverter-Hauptschaltung 54 und der Antriebsschaltung 59 ausführt. Bezüglich des Entwässerungsmotors 25 bildet die Steuerschaltung 63 ein Entwässerungsmotor-Antriebssteuermittel, das eine variable Geschwindigkeitssteuerung zusammen mit der Inverter-Hauptschaltung 55 und der Antriebsschaltung 62 ausführt. Ferner erfasst die Steuerschaltung 63 Drehgeschwindigkeiten des Wasch- und Entwässerungsmotors 24 bzw. 25 auf der Basis der von den Hall-ICs 44u–44w bzw. 45–45w gelieferten Signale.
Die Antriebsschaltung 59 für den Waschmotor 24 wird durch von der Waschmotor-PWM-Schaltung der Steuerschaltung 63 gelieferte Signale gesteuert, um die Schaltelemente 56a bis 56f so zu steuern, dass die Schaltelemente ein- und ausgeschaltet werden. Ferner wird die Antriebsschaltung 62 für den Entwässerungsmotor 25 durch Signale gesteuert, die von der Entwässerungsmotor-PWM-Schaltung der Steuerschaltung 63 geliefert werden, um die Schaltelemente 60a bis 60f so zu steuern, dass die Schaltelemente ein- und ausgeschaltet werden.
Beim Antrieb des Waschmotors 24 werden der Steuerschaltung 63 die Positionssignale Hua, Hva und Hwa zugeführt, die jeweils um den vorbestimmten elektrischen Winkel relativ zu den phaseninduzierten Spannungen des Waschmotors 24 versetzt sind, wie in 6A 6I gezeigt ist. Basierend auf den Signalen erfasst die Steuerschaltung 63 ein Generierungs-Timing der induzierten Spannung, nämlich eine Rotorposition. Die Steuerschaltung 63 schaltet jedes der Schaltelemente 56a bis 56f synchron mit einer vorbestimmten Phasenbeziehung zwischen jeder induzierten Spannung und dem entsprechenden Phasenwicklungsstrom (Kommutation) ein und aus. Ferner stellt die Steuerschaltung 63 ein PWM-Leistungsverhältnis oder einen effektiven Wert der an den Motor angelegten Spannung ein, so dass eine vorbestimmte Motorleistung erhalten wird. Die oben genannte Leistungsverhältnis-Steuerung wird in einer ON-Periode zumindest der Schaltelemente der oberen Stufe ausgeführt, obwohl dies nicht gezeigt ist.
Es wird nun auf die 6D bis 6I eingegangen, welche ON-OFF-Zustände der jeweiligen Schaltelemente 56a bis 56f zeigen, wobei eine durchgezogene Linie ein Timing angibt, durch das die induzierte Spannung in Phase mit dem Wicklungsstrom gebracht wird (normales Anregungs-Timing). Eine gestrichelte Linie bezeichnet ein Timing, durch das der Wicklungsstrom der induzierten Spannung um 30 Grad vorauseilt (30-Grad Phasenvoreilungs-Anregungs-Timing). Eine zweifach strichpunktierte Linie bezeichnet ein Timing, bei dem der Wicklungsstrom der induzierten Spannung um 30 Grad nacheilt (30-Grad-Nacheilungs-Anregungs-Timing).
Eine Reihenschaltung eines Zweirichtungs-Diodenschalters bzw. Triac 64 und das Drainageventil 8 sind zwischen beide Anschlüsse des Steckers 48 geschaltet. Eine Reihenschaltung eines Triac 65 und des Wasserzuführventils 11 sind ebenfalls zwischen beide Anschlüsse des Steckers 48 geschaltet. Die Triacs 64 und 65 werden so gesteuert, dass sie durch die Steuerschaltung 63 ein- und ausgeschaltet werden. Eine Tasteneingabevorrichtung 66 und eine Anzeigevorrichtung 67 sind mit der Steuerschaltung 63 verbunden. Die Tasteneingabevorrichtung 66 umfasst einen Startschalter zum Starten und auch zum Unterbrechen des Betriebs der Waschmaschine, sowie einen Waschgang-Auswahlschalter, obwohl diese Schalter nicht dargestellt sind. Die Anzeigevorrichtung 67 zeigt Waschgänge und verschiedene andere Steuerinhalte an. Ferner sind ein Deckelschalter 68 und ein Wasserpegelsensor 69 mit der Steuerschaltung 63 verbunden. Der Deckelschalter 68 erfasst geschlossene und offene Zustände des in 2 gezeigten Deckels 1b. Der Wasserpegelsensor 69 erfasst einen Wasserpegel in der drehbaren Trommel 4.
Die Steuerschaltung 63 speichert verschiedene Waschgangprogramme. 7 zeigt einen STANDARD-Waschgang. Bei dem STANDARD-Waschgang führt die Waschmaschine durch: eine erste Wasserzufuhr, einen Waschschritt, einen ersten Drainageschritt, einen ersten Entwässerungsschritt, einen zweiten Wasserzuführschritt, einen ersten Speicherwasser-Spülschritt, einen zweiten Drainageschritt, einen Entwässerungsschritt, einen dritten Wasserzuführschritt, einen zweiten Speicherwasser-Spülschritt, einen dritten Drainageschritt und einen letzten Entwässerungsschritt nacheinander in dieser Reihenfolge. Der Benutzer gibt zu waschende Wäsche und Waschmittel in die drehbare Trommel 4, bevor der Waschvorgang gestartet wird.
Eine Steuerart gemäß 8 wird bei dem ersten oder anfänglichen Wasserzuführschritt ausgeführt. Bei Schritt A10 wird das Drainageventil 8 entregt und das Wasserzuführventil 11 angeregt, um geöffnet zu werden, so dass der drehbaren Trommel 4 Wasser zugeführt wird. Der Entwässerungsmotor 25 wird in der normalen Richtung mit relativ niedriger Geschwindigkeit bei Schritt A20 gedreht. Die Steuerschaltung 63 vergleicht einen für den STANDARD-Waschgang eingestellten Wasserpegel, einen erfassten Wasserpegel (Wasserpegel während der Wasserzufuhr), der von dem Wasserpegelsensor 69 geliefert wird. Die Steuerschaltung 63 bestimmt, ob der erfasste Wasserpegel gleich einer Hälfte des eingestellten Wasserpegels ist. Wenn bestimmt wird, dass der erfasste Wasserpegel gleich einer Hälfte des eingestellten Wasserpegels ist, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt A40 über.
Der Entwässerungsmotor 25 wird bei Schritt A40 entregt. Genauer gesagt werden die Schaltelemente 60a bis 60f der Inverter-Hauptschaltung 55 für den Entwässerungsmotor 25 in einem Muster bzw. einer Struktur eines ON-OFF-Zustands für eine vorbestimmte Zeit gehalten, und der Gleichstrom wird den Wicklungen 33u, 33v und 33w geliefert. Infolgedessen wird der Entwässerungsmotor 25 in einen Bremssteuermodus geschaltet, so dass die drehbare Trommel 4 abgebremst wird, um angehalten zu werden. Die Steuerschaltung 63 geht dann zu Schritt A50 über, um den Waschmotor 24 intermittierend und alternierend in der normalen und umgekehrten Richtung mit vorbestimmter Geschwindigkeit zu drehen. Die Steuerschaltung 63 bestimmt dann bei Schritt A60, ob der erfasste Wasserpegel das eingestellte Wasserpegel erreicht hat. Wenn festgestellt wird, dass der erfasste Wasserpegel das eingestellte Wasserpegel erreicht hat, geht die Entladeschaltung 53 zu Schritt A70 über, um das Wasserzuführventil 11 zu entregen und damit zu schließen, wodurch die Wasserzufuhr endet.
Bei der oben beschriebenen ersten Wasserzufuhr wird der Entwässerungsmotor 25 zuerst mit niedriger Geschwindigkeit gedreht, so dass die drehbare Trommel 4, in der die Wäsche aufgenommen ist, mit der niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird. Durch das Wasserzuführventil 11 wird Wasser im wesentlichen von einer Stelle aus in die drehbare Trommel 4 geleitet. Das Wasser ergießt sich gleichmäßig auf die sich mit niedriger Geschwindigkeit bewegende Wäsche. Danach wird der Waschmotor 24 intermittierend und alternierend in der normalen und umgekehrten Richtung gedreht, so dass das Wasser und die Wäsche in der drehbaren Trommel 4 dementsprechend in der normalen und umgekehrten Richtung bewegt werden. Infolgedessen wird das Waschmittel genügend in Wasser aufgelöst. Diese Wirkungen werden durch Ausführen der Drehgetriebe-Schaltsteuerung an der drehbaren Trommel 4 erzielt, ohne dass diese mit der Steuerung der Drainage- und Wasserzuführventile 8 und 11 verknüpft wäre. Die Steuerschaltung 63 steuert den Waschschritt auf eine in 9 gezeigte Weise, nachdem der vorgenannte Wasserzuführschritt gesteuert wurde. Bei Schritt B10 wird der Entwässerungsmotor 25 entregt, um angehalten zu werden. Die Steuerschaltung 63 dreht dann den Waschmotor 24 alternierend in der normalen und umgekehrten Richtung so, dass eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht wird. Genauer gesagt wird der Waschmotor 24 in der normalen Richtung für eine eingestellte Motor-ON-Zeit bei den Schritten B20 und B30 gedreht. Der Waschmotor 24 wird dann für eine eingestellte Motor-OFF-Zeit bei den Schritten B40 und B50 angehalten. Ferner wird der Waschmotor 24 in der umgekehrten Richtung auf die gleiche Weise gedreht, wie sie oben beschrieben wurde, und dann bei den Schritten B60 bis B90 angehalten. Danach geht die Steuerschaltung 63 zum Schritt B100 über, um zu bestimmen, ob eine eingestellte Waschzeit verstrichen ist. Wenn festgestellt wird, dass die eingestellte Waschzeit verstrichen ist, beendet die Steuerschaltung 63 den Waschschritt. Die Steuerschaltung 63 kehrt zum Schritt B20 zurück, wenn festgestellt wird, dass die eingestellte Waschzeit nicht verstrichen ist. Bei der Steuerung zum Anhalten des Waschmotors 24 bei jedem der Schritte B40 und B80 kann eine Anregungsphase gesteuert werden, oder der Waschmotor 24 kann entregt werden.
Bei dem oben genannten Waschschritt werden der Waschmotor 24 und dementsprechend das Rührwerk 5 intermittierend und alternierend in der normalen und umgekehrten Richtung angetrieben, so dass das Wasser und die Wäsche in der drehbaren Trommel 4 alternierend in der normalen und umgekehrten Richtung bewegt werden, damit eine Reinigungswirkung erzielt wird. In diesem Fall ist berücksichtigt, dass die drehbare Trommel 4 zusammen mit dem Rührwerk 5 gedreht werden kann. Der Entwässerungsmotor 25 aber wird entregt, um in dem Bremsmodus versetzt zu werden. Dementsprechend verbleibt die drehbare Trommel 4 im stationären Zustand.
Danach wird der erste Drainageschritt ausgeführt, wie in 10 gezeigt ist. Das Drainageventil 8 wird angeregt, um bei Schritt C10 geöffnet zu werden. Infolgedessen wird die Waschflüssigkeit aus der drehbaren Trommel 4 abgeführt. Der Entwässerungsmotor 25 wird bei Schritt C20 entregt, um dadurch angehalten zu werden. Der Waschmotor 24 wird dann mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit intermittierend und alternierend in der Normalrichtung und der umgekehrten Richtung bei Schritt C30 gedreht. Wenn bei Schritt C40 festgestellt wird, dass der erfasste Wasserpegel eine Hälfte des eingestellten Wasserpegels erreicht hat, entregt die Steuerschaltung 63 den Waschmotor 24, um ihn bei Schritt C50 anzuhalten, und entregt ferner den Entwässerungsmotor 25 bei Schritt C60. Beim Drainageschritt wird der Waschmotor 24 in der normalen und umgekehrten Richtung gedreht, während die Waschflüssigkeit abgeführt wird. Da der Wasserpegel reduziert wird, wobei die Wäsche in geeigneter Weise in der drehbaren Trommel 4 bewegt wird, wird folglich die Wäsche gleichmäßig in der drehbaren Trommel 4 verteilt. Dies verhindert einen unausgeglichenen Zustand der Wäsche bei einem anschließend durchgeführten Entwässerungsvorgang.
Der erste Entwässerungsschritt wird nach dem oben beschriebenen Drainageschritt gemäß 11 ausgeführt. Bei Schritt D10 bestimmt die Steuerschaltung 63, ob der Drainageschritt abgeschlossen ist. Wenn der von dem Wasserpegelsensor 69 erfasste Wasserpegel einen erfassbaren niedrigsten Wasserstand erreicht hat, bestimmt die Steuerschaltung 63, dass die Drainage abgeschlossen ist. Nach Verstreichen von 20 Sekunden seit der Bestimmung bei Schritt D10 geht die Steuerschaltung 63 vom Schritt D20 zum Schritt D30 über, bei dem der Wasch- und Entwässerungsmotor 24 bzw. 25 in der gleichen normalen Richtung gedreht werden, wobei die Geschwindigkeiten beider Motoren gesteuert oder die Motoren gestartet werden. In diesem Fall werden die Steuerabschnitte der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 so gesteuert, dass Zielgeschwindigkeiten allmählich für eine kurze Zeitdauer bei Schritt S10 von 12 erhöht werden. Die Steuerschaltung 63 berechnet dann einen Unterschied X zwischen einer aktuellen Zielgeschwindigkeit der drehbaren Trommel 4 und der aktuellen Geschwindigkeit (Schritt S20). Wenn der Unterschied X größer ist als Null oder wenn die aktuelle Geschwindigkeit kleiner ist als die Zielgeschwindigkeit (Schritt S30), geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt S40 über, um die Leistung des Waschmotors 24 (das PWM-Leistungsverhältnis, ein effektiver Wert der Wicklungsspannung oder des Wicklungsstroms) um "1,5 × K" zu erhöhen. Die Ziffer "1,5" ist eine dem Waschmotor 24 eigene Konstante. Die Steuerschaltung 63 geht dann zu Schritt S50 über, um die Leistung des Entwässerungsmotor 25 um "0,4 × K" zu erhöhen. Die Ziffer "0,4" ist eine dem Entwässerungsmotor 25 eigene Konstante.
Wie aus 15 hervorgeht, ist es erforderlich, die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 beim Entwässerungsschritt mit der gleichen Geschwindigkeit zu drehen. Die Drehmoment-Geschwindigkeits-Charakteristika des Wasch- und des Entwässerungsmotors 24 bzw. 25 unterscheiden sich jedoch voneinander. Dementsprechend wird in einem Fall, bei dem die Geschwindigkeiten der Motoren 24 und 25 um den gleichen Betrag mit der gleichen Leistungssteigerungsrate erhöht werden, die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 größer als die des Waschmotors 24. Angenommen, die Zielgeschwindigkeit sei 180 U/min und die aktuelle Geschwindigkeit sei 140 U/min. In diesem Fall muss die Leistung des Entwässerungsmotors 25 von 60% auf 70% erhöht werden, während die Leistung des Waschmotors 24 von 50 auf 80% erhöht werden muss. Wenn andererseits bei Schritt S30 bestimmt wird, dass die aktuelle Geschwindigkeit gleich oder größer als die Zielgeschwindigkeit ist, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt S60 über, um die Leistung des Waschmotors 24 um "1,5 × K" zu verringern. Die Steuerschaltung 63 geht dann zu Schritt S70 über, um die Leistung des Entwässerungsmotors 25 um "0,4 × K" zu verringern. Die Steuerschaltung 63 kehrt nach der Bearbeitung bei Schritt S50 oder S70 zu Schritt B50 in 11 zurück.
Wenn bei Schritt D50 bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit des Waschmotors 24 sich um einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 300 U/min erhöht hat, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt D60 über, um den Waschmotor 24 so zu steuern, dass eine Anregungsphase relativ zu einer vorangehenden vorauseilt. Genauer gesagt weist der Waschmotor 24 eine Eigenschaft mit hohem Drehmoment und niedriger Geschwindigkeit auf. Wenn die Anregungsphase beispielsweise um 30 Grad relativ zu der vorhergehenden vorauseilt, ändert sich die Drehmoment-Geschwindigkeits-Eigenschaft zu einer Eigenschaft mit niedrigem Drehmoment und hoher Geschwindigkeit, wie durch eine Linie Q in 15 gezeigt ist. Die Steuerschaltung 63 geht dann auf Schritt D65 über, um die Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 und 25 auf die gleiche Weise wie bei Schritt D30 zu steuern, obwohl eine unterschiedliche Leistungssteigerungsrate des Waschmotors 24 in Bezug auf den Geschwindigkeitsunterschied X verwendet wird. Wenn der Waschmotor 24 eine eingestellte Geschwindigkeit erreicht hat (Schritt D70), geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt D80 über, um den Waschmotor 24 zu entregen, so dass er in einem freien Drehzustand gedreht wird. Die Steuerschaltung 63 geht dann zu Schritt D90 über, um den Entwässerungsmotor 25 so zu steuern, dass dessen Zielgeschwindigkeit aufrechterhalten wird. Die Steuerschaltung 63 geht dann weiter zu Schritt D95 über, um zu bestimmen, ob eine Entwässerungs-Abschlussbedingung erfüllt worden ist, beispielsweise ob eine eingestellte Entwässerungszeit abgelaufen ist. Wenn die Entwässerungs-Abschlussbedingung erfüllt worden ist, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt D100 für eine Bremssteuerung über.
13 zeigt den Inhalt der Bremssteuerung bei Schritt D100. Die Steuerschaltung 63 versetzt die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 in einen Phasenverzögerungs-Anregungsmodus (beispielsweise einen Anregungsmodus mit einer Phasenverzögerung von 30 Grad), bei der eine Anregungsphase hinter einer vorangehenden nacheilt, als Bremssteuermodus. Infolgedessen wird elektrische Energie in den Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 an die Gleichstrom-Versorgungsschaltung 49 zurückgewonnen, so dass der Kondensator 48 geladen wird, woraufhin eine regenerative Bremsung als eine Art der elektrischen Bremse ausgeführt wird. Infolgedessen werden die Motoren 24 und 25 und dementsprechend das Rührwerk 5 und die drehbare Trommel 4 abgebremst. Gleichzeitig erhöht die regenerative Energie die Energieversorgungsspannung der Energieversorgungsschaltung 49. Die Energieversorgungsspannung-Erfassungsschaltung 52 erfasst die Energieversorgungsspannung bei Schritt E30. Die Steuerschaltung 63 bestimmt, ob die erfasste Stromversorgungsspannung bei oder über einer vorbestimmten Spannung, beispielsweise 300V liegt. Wenn die erfasste Stromversorgungsspannung bei oder über 300V liegt, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt E40 über, um das Schaltelement 53b der Entladeschaltung 53 anzuschalten, so dass die zurückgewonnene Energie durch den Entladewiderstand 53a aufgebraucht wird. Wenn die erfasste Energieversorgungsspannung unter 300V liegt, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt E50 über, um das Schaltelement 53b abzuschalten, so dass der Energieverbrauch durch den Entladewiderstand 53a angehalten wird. Anschließend geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt E60 über, um zu bestimmen, ob die Geschwindigkeit des Wasch- oder Entwässerungsmotors 24 oder 25 sich Null angenähert hat. Wenn die Geschwindigkeit eines der beiden Motoren annähernd Null geworden ist, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt E70 über, um den Wasch- und den Entwässerungsmotor 24 bzw. 25 zu entregen. Somit ist der erste Entwässerungsschritt ausgeführt.
Bei dem oben beschriebenen Entwässerungsschritt werden sowohl der Waschmotor als auch der Entwässerungsmotor 24 bzw. 25 in der Anfangsstufe der Entwässerung angetrieben. Dies ist wirksam, wenn eine Wäschemenge groß ist (eine große Ladung) oder wenn eine Entwässerungsgeschwindigkeit schnell aufgebaut werden muss. Die Motorleistung wird erhöht und verringert, so dass die Geschwindigkeiten der drehbaren Trommel 4 und des Rührwerks 5 erhöht und verringert werden, wie in 12 gezeigt ist. Die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 unterscheiden sich voneinander in der Motorleistungs-Erhöhungs- oder Verringerungsrate für die erforderliche Geschwindigkeitszunahme oder -abnahme. Dieser Unterschied in der Motorleistungs-Erhöhungs- oder Verringerungsrate entspricht dem Unterschied in Drehmoment-Geschwindigkeits-Eigenschaften der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25. Infolgedessen können die Geschwindigkeiten beider Motoren 24 und 25 erhöht und verringert werden, während sie auf derselben Geschwindigkeit gehalten werden. Eine Erhöhung der Geschwindigkeiten ist erforderlich, wenn der Unterschied X bei Null oder darüber liegt, und eine Verringerung der Geschwindigkeiten ist erforderlich, wenn der Unterschied X unter Null liegt.
Die Drehgeschwindigkeiten der drehbaren Trommel 4 und des Rührwerks 5 werden infolge der oben beschriebenen Geschwindigkeitszunahme und -abnahmesteuerung allmählich erhöht. Da der Waschmotor 24 vom Typ mit niedriger Geschwindigkeit ist, wird die Zielgeschwindigkeit nicht erreicht, selbst wenn die Motorleistung erhöht wird. In der Ausführungsform, wenn der Wasch- oder Entwässerungsmotor 24 oder 25 die vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, wird jedoch die Anregungsphase des Waschmotors 24 der vorangehenden vorauseilen gelassen, so dass der Motor 24 mit höherer Geschwindigkeit gedreht werden kann. Im Ergebnis kann der Waschmotor 24 zusammen mit dem Entwässerungsmotor 25 so gesteuert werden, dass die Zielgeschwindigkeiten erreicht werden. Wenn danach der Entwässerungs- oder Waschmotor 25 oder 24 die vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, wird der Waschmotor 24 zu dem frei drehenden Zustand entregt. Mit anderen Worten, nachdem beide Motoren 24 und 25 in der Anfangsstufe des Entwässerungsschritts so angetrieben wurden, dass die Entwässerung nach Wunsch anläuft, wird nur der Entwässerungsmotor 25 angetrieben. Infolgedessen kann eine Hochgeschwindigkeitsentwässerung mit einer Energieeinsparung realisiert werden.
Wenn die drehbare Trommel 4 abgebremst wird, werden sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor 24 und 25 in den Bremssteuermodus versetzt. Infolgedessen können die drehbare Trommel 4 und das Rührwerk 5 zuverlässig und schnell abgebremst werden. Der Bremsmodus ist für einen Notfall geeignet. Ferner wird der Phasenverzögerungs-Anregungsmodus als Bremssteuermodus benutzt. Da jeder der Motoren 24 und 25 einen bürstenlosen Motor umfasst, wird die regenerative Energie erzeugt, so dass die regenerative Bremsung bewirkt wird. Wenn die regenerative Energie übermäßig groß ist, besteht eine Möglichkeit, dass die elektrischen Komponenten der Gleichstrom-Versorgungsschaltung 49, beispielsweise der Kondensator 48 und die Spannungsregelschaltung 50 ausfallen. In der oben beschriebenen Anordnung ist jedoch die Stromversorgungs-Erfassungsschaltung 52 zum Erfassen der Stromversorgungsspannung der Gleichstrom-Versorgungsschaltung 49 vorgesehen, damit die regenerative Energie nicht übermäßig groß wird. Wenn die erfasste Stromversorgungsspannung an oder über dem vorbestimmten Wert liegt, wird die Energie durch den Entladewiderstand 53a der Entladeschaltung 53 aufgebraucht. Da verhindert werden kann, dass die Seite der Gleichstrom-Versorgungsschaltung 49 eine anormale hohe Spannung infolge der regenerativen Energie aufweist, können infolgedessen elektrische Komponenten mit geringen Widerstandsspannungen verwendet werden, und entsprechend kann eine Kostensenkung erzielt werden. Nach Abschluss des ersten Entwässerungsschritts wird ein zweiter Wasserzuführschritt gemäß 14 ausgeführt. Da das Auflösen des Waschmittels bei dem zweiten Wasserzuführschritt nicht erforderlich ist, fallen die Schritte A20 bis A50 in 8 weg. Das Drainageventil 8 wird entregt, um geschlossen zu werden, und das Wasserzuführventil 11 wird angeregt, um bei Schritt A10 in 14 geöffnet zu werden. Die Steuerschaltung 63 geht dann zum Schritt A60 über, um zu bestimmen, ob der erfasste Wasserpegel einen eingestellten Wasserpegel erreicht hat. Wenn festgestellt wird, dass der erfasste Wasserpegel den eingestellten Wasserpegel erreicht hat, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt A70 über, um das Wasserzuführventil 11 zu entregen, wodurch die Wasserzufuhr abgeschlossen wird.
Danach wird ein erster Speicherwasser-Spülschritt ausgeführt. Die Art und Weise der Steuerung bei diesem Schritt ist im Grunde die gleiche wie beim Waschschritt in 9, außer einer Steuerzeit. Eine Steuerung des zweiten Speicherwasser-Spülschrittsist ebenfalls die gleiche wie beim Waschschritt. Ferner sind die zweiten und dritten Drainageschritte die gleichen wie der erste Drainageschritt. Die zweiten und abschließenden Entwässerungsschritte sind die gleichen wie der erste Entwässerungsschritt.
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Rührwerk 5 direkt durch den Waschmotor 24 angetrieben, während die drehbare Trommel 4 direkt durch den Entwässerungsmotor 25 angetrieben wird. Somit werden zwei unabhängige Rotatations-Übertragungswege bereitgestellt. Da darüberhinaus beide Motoren so gesteuert werden, dass ihre Drehgeschwindigkeiten variiert werden, können sie mit der gleichen angemessenen Geschwindigkeit gedreht werden. Infolgedessen können die drehbare Trommel 4 und das Rührwerk 5 so gesteuert werden, dass sie individuell ohne Einsatz des herkömmlichen Kupplungsmechanismus und Reduktionsmechanismus gedreht und angehalten werden können, und die Drehgeschwindigkeiten der Motoren können ebenfalls gesteuert werden. Dementsprechend kann der Aufbau und die Anordnung der Waschmaschine vereinfacht werden und eine Betriebszuverlässigkeit derselben kann ohne Fehlfunktion, wie zum Beispiel die beim Schaltvorgang des Kupplungsmechanismus, verbessert werden. Ferner kann eine Geräuschreduzierung erzielt werden und eine Waschzeit verringert werden.
Der Waschmotor 24 weist eine Charakteristik mit geringer Geschwindigkeit und hohem Drehmoment auf, während der Entwässerungsmotor 25 eine Charakteristik mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment relativ zum Waschmotor aufweist. Da diese Eigenschaften der Motoren für eine breite Vielfalt von Lastbedingungen beim Waschen und Entwässern geeignet sind, kann eine angemessene Reinigungswirkung und eine angemessene Entwässerungs-wirkung erzielt werden.
Ferner umfassen der Wasch- und der Entwässerungsmotor 24 bzw. 25 jeweils Motoren vom Radialspalt-Typ. Infolgedessen können Motoren 24 und 25 mit hohem Drehmoment erhalten werden, und sie sind für vollautomatische Waschmaschinen geeignet, die in einem Bereich zwischen großer Kapazität und geringer Kapazität liegen. Ferner ist der Waschmotor 24 als Außenrotor-Typ aufgebaut und hat einen größeren Durchmesser als der Entwässerungsmotor 25. Der Entwässerungsmotor 25 ist als Innenrotor-Typ aufgebaut und ist innerhalb des Waschmotors 24 angeordnet. Infolgedessen kann eine für den Waschvorgang erforderliche Eigenschaft mit hohem Drehmoment erzielt werden, und eine Hochgeschwindigkeits-Eigenschaft, die für den Entwässerungsvorgang erforderlich ist, kann ebenfalls erzielt werden.
Es ist ein einzelner Statorkern 29 vorgesehen, auf dem die Statorwicklung 32 für den Waschmotor 24 und die Statorwicklung 33 für den Entwässerungsmotor 25 aufgewickelt sind. Infolgedessen kann der Motoraufbau vereinfacht werden. Ferner ist die Leerstelle 34 zum Verhindern einer magnetischen Interferenz im Statorkern 29 zwischen den Statorwicklungen 32 und 33 vorgesehen. Infolgedessen können individuelle Magnetkreise zwischen dem Statorkern 29 und den Rotoren 36 und 40 der Motoren 24 und 25 gebildet werden, so dass die Effizienz der Motoren verbessert werden kann.
In der Ausführungsform weist die Leerstelle 34 mehrere bogenförmige Leerstellenabschnitte 34a sowie mehrere kreisförmige Leerstellenabschnitte 34b auf, die alternierend am Umfang angeordnet sind. Die kreisförmigen Leerstellenabschnitte 34b werden zur Befestigung des Statorkerns 29 am stationären Element verwendet. Infolgedessen kann die Leerstelle 34 dazu dienen, gewünschte Magnetkreise zu bilden und den Statorkern 29 zu befestigen. Außerdem ist jeder kreisförmige Leerstellenabschnitt 34b an einem Abschnitt des Statorkerns 29 gelegen, an dem die Magnetflussdichte geringer ist als in dessen übrigem Teil. Infolgedessen können Einflüsse auf die Magnetkreise wie zum Beispiel ein magnetisches Lecken an dem feststehenden Abschnitt des Statorkerns 29 verringert werden.
Die Hall-ICs 44u, 44v und 44w sind zum Erfassen der Drehposition des Rotors 36 des Waschmotors 24 vorgesehen. Die Hall-ICs 45u, 45v und 45w sind zum Erfassen der Drehposition des Rotors 40 des Entwässerungsmotors 25 vorgesehen. Die Hall-ICs 44u–44w und 45u–45w sind in dem einzelnen Sensorgehäuse 43 untergebracht, um eine Einheit zu bilden. Infolgedessen kann die Montageeffizienz verbessert werden und die Steuerung von Komponenten vereinfacht werden.
Ferner sind die Waschmotor-Inverter-Hauptschaltung 54 und die Entwässerungsmotor-Inverter-Hauptschaltung 55 vorgesehen. Folglich können die Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeiten individuell gesteuert werden. Ferner dient die Gleichstrom-Versorgungsschaltung 49 als gemeinsame Stromversorgung der Inverter-Hauptschaltungen 54 bzw. 55. Die elektrische Anordnung kann im Vergleich zu dem Fall, bei dem beide Gleichstrom-Versorgungsschaltungen für die jeweiligen Inverter-Hauptschaltungen vorgesehen sind, vereinfacht werden.
16 stellt eine zweite Ausführungsform der Erfindung dar. Bei der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich die Motorsteuerung beim Waschschritt von der der vorangehenden Ausführungsform. Genauer gesagt wird der Entwässerungsmotor in der ersten Ausführungsform gemäß 9 so entregt, dass die drehbare Trommel 4 an einer Drehung zusammen mit dem Rührwerk 5 gehindert wird. In der zweiten Ausführungsform wird der Entwässerungsmotor 25 in einen Anregungsmodus geschaltet, bei dem der Motor 25 in der zur Drehrichtung des Waschmotors 24 entgegengesetzten Richtung gedreht wird, so dass die drehbare Trommel 4 an einer Drehung zusammen mit dem Rührwerk 5 gehindert wird. Genauer gesagt wird bei Schritt G10 in 16 der Waschmotor 24 in der Normalrichtung gedreht, und der Entwässerungsmotor 25 wird in einen Anregungsmodus zur Drehung in der entgegengesetzten Richtung versetzt (Anregungsmodus in umgekehrter Richtung). Bei Schritt G50 wird die Drehrichtung des Waschmotors 24 zu der entgegengesetzten hin verändert (umgekehrte Drehung des Waschmotors), und der Entwässerungsmotor 25 wird in einen Anregungsmodus zur Drehung in der entgegengesetzten Richtung zu der des Waschmotors 24 versetzt (Anregungsmodus für normale Drehung).
In der zweiten Ausführungsform werden der Waschmotor und der Entwässerungsmotor 24 bzw. 25 gleichzeitig individuell gesteuert, und wenn der Waschmotor 24 in einen Drehsteuermodus versetzt wird, bei dem er in der normalen oder umgekehrten Richtung gedreht wird, wird der Entwässerungsmotor so gesteuert, dass er in der entgegengesetzten Richtung zu der des Waschmotors gedreht wird. Infolgedessen kann verhindert werden, dass die drehbare Trommel 4 sich zusammen mit dem Rührwerk 5 dreht. Der Grund für diese Steuerung ist der folgende. Damit die drehbare Trommel 4 an einer Drehung mit dem Rührwerk 5 gehindert wird, wirkt eine umgekehrte Drehkraft auf die drehbare Trommel 4, falls der Entwässerungsmotor 25 in einem Anregungsmodus angeregt wird, bei dem der Motor in der entgegengesetzten Richtung zum Waschmotor 24 gedreht wird, wenn der Motor in der gleichen Richtung, in der der Waschmotor 24 gedreht wird, zu drehen ist, ohne die Bremssteuerung (Entregung) für den Entwässerungsmotor wie bei der ersten Ausführungsform. Wenn jedoch berücksichtigt wird, dass der Entwässerungsmotor 25 die Eigenschaft mit niedrigem Drehmoment und hoher Geschwindigkeit aufweist, und dass die Last, wie zum Beispiel Wäsche und Wasser in der drehbaren Trommel 4, vorhanden ist, ist es fast unmöglich, dass der Entwässerungsmotor 25 gegen die Last gedreht wird, das heißt, der Entwässerungsmotor 25 kann im wesentlichen im angehaltenen Zustand gehalten werden. Infolgedessen kann verhindert werden, dass sich der Entwässerungsmotor 25 zusammen mit dem Rührwerk 5 dreht. Wenn die Last in der drehbaren Trommel 4 gering ist, kann die drehbare Trommel geringfügig in der entgegengesetzten Richtung gedreht werden. Dies ergibt jedoch kein Problem hinsichtlich einer Verhinderung des Reinigungseffekts, vielmehr kann die Reinigungswirkung verbessert werden.
17 stellt eine dritte Ausführungsform dar. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform wie folgt. Die gleiche Bremssteuerung wird in den ersten, zweiten und letzten Entwässerungsschritten bei der ersten Ausführungsform ausgeführt. In der dritten Ausführungsform wird die Bremssteuerung bei den Entwässerungsschritten (erste und zweite Entwässerungsschritte) vor dem Speicherwasser-Spülschritt auf eine in 17 gezeigte Weise durchgeführt. Eine Anregung wird unter dem Bremssteuermodus bei Schritt F10 ausgeführt. Danach wird das Drainageventil 8 entregt, um geschlossen zu werden, und das Wasserzuführventil 11 wird angeregt, um bei Schritt F20 geöffnet zu werden. Kurz gesagt wird die Wasserzufuhr zu der drehbaren Trommel 4 parallel zur Bremssteuerung ausgeführt. Infolgedessen kann eine Wasserzuführzeit beim Speicherwasser-Spülschritt reduziert oder auf Null gesenkt werden, und dementsprechend können eine erforderliche Zeit des Speicherwasser-Spülschritts und eine gesamte Waschzeit im Vergleich mit einem Fall reduziert werden, bei dem die Bremssteuerung und die Wasserzufuhr der Reihe nach ausgeführt werden. Diese Wirkung kann nur aufgrund der Anordnung erreicht werden, dass das Drainageventil 8 unabhängig von dem Antrieb der drehbaren Trommel 4 ohne Schaltung des Kupplungsmechanismus gesteuert wird.
18 stellt eine vierte Ausführungsform dar. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsformen in einer Steuerungsart der Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 beim Entwässerungsschritt. Genauer gesagt werden die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 und 25 angeregt, um bei Schritt H10 anzulaufen. Bei Schritt H20 wird die aktuelle Geschwindigkeit des Waschmotors 24, die auf der Basis der Signale von den Hall-ICs 44u, 44v und 44w erfasst wurde, von der aktuellen Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 abgezogen, die auf der Basis der Signale von den Hall-ICs 45u, 45v und 45w erfasst wurde, so dass die Differenz X erhalten wird. Wenn die Differenz X an oder über einer vorbestimmten Geschwindigkeit liegt, beispielsweise 20 U/min (Schritt H30), das heißt, wenn die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 um 20 U/min oder mehr höher liegt als die des Waschmotors 24, geht die Steuerschaltung 63 zum Schritt H40 über, um die Motorleistung oder die Anregungsphase so anzupassen, dass die Geschwindigkeit des Waschmotors 24 um 10% erhöht wird.
Die Steuerschaltung 63 geht dann zum Schritt H50 über, um die Differenz X neu zu berechnen, und bestimmt bei Schritt H60, ob die Differenz X bei 5 U/min oder darunter liegt. Wenn die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 um 5 U/min oder mehr höher liegt als die des Waschmotors 24, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt H70 über, um den aktuellen Anregungsmodus für den Waschmotor 24 aufrechtzuerhalten. Wenn andererseits die Differenz unter 5 U/min liegt, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt H100 über, um den Anregungsmodus (Motorleistung oder Anregungsphase) für den Waschmotor 24 so anzupassen, dass dessen Geschwindigkeit um 10% relativ zur aktuellen Geschwindigkeit erhöht wird. Bei Schritt H80 bestimmt die Steuerschaltung 63, ob die Entwässerungs-Abschlussbedingung erfüllt worden ist, beispielsweise ob die eingestellte Entwässerungszeit verstrichen ist. Wenn die Bedingung erfüllt worden ist, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt H90 für die Bremssteuerung über, die die gleiche ist wie die in 13 bei der ersten Ausführungsform gezeigte.
In einem Fall, in dem die Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 gering ist, wenn beide angetrieben werden, ist ein Wring- oder Quetschvorgang zu erwarten. Die Wäsche kann jedoch Schaden erleiden, wenn die Geschwindigkeits-differenz groß ist. In der vierten Ausführungsform, wenn die Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 und 25 um eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder mehr, beispielsweise 20 U/min differieren, werden jedoch die Motoren 24 und 25 so gesteuert, dass ihre Geschwindigkeiten sich einander annähern. Infolgedessen kann eine Beschädigung der Wäsche verhindert werden, und der Wringeffekt kann erwartet werden. Da in diesem Fall die geringere Geschwindigkeit eines der beiden Motoren (in der Ausführungsform des Waschmotor 24) derjenigen des anderen Motors angenähert wird, kann der Entwässerungseffekt nicht reduziert werden. Ferner bleibt die Leistung des Waschmotors 24 unverändert, wenn die Geschwindigkeiten beider Motoren sich einem vorbestimmten Wert nähern. Infolgedessen können beide Motoren annähernd auf der gleichen Geschwindigkeit gehalten werden.
19 stellt eine fünfte Ausführungsform dar. Als Bremssteuermodus wird bei der fünften Ausführungsform ein Phasenverzögerungs-Anregungsmodus angewandt. Die Phase wird gemäß der Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 bestimmt oder verändert. In diesem Fall wird auch die Motorleistung bestimmt oder verändert. Genauer gesagt, wie im Schritt 130 der 19 und 20 gezeigt ist, werden die Anregungsphase und die Leistung gemäß den Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 und 25 (der Geschwindigkeit der drehbaren Trommel 4) zum Zeitpunkt des Beginns der Bremszeit bestimmt oder verändert. Wenn die Geschwindigkeiten beispielsweise 600 U/min betragen, wird bestimmt, dass die Anregungsphase ein Modus mit einer Verzögerung um 30 Grad ist. Die Leistung wird als das PWM-Leistungsverhältnis von 50% festgelegt. Die Bremskraft wird als STARK festgelegt. Wenn die Geschwindigkeiten auf einen Bereich über 300 U/min und unter 600 U/min verringert werden, wird die Leistung um 30% reduziert. Wenn die Geschwindigkeiten weiter auf 300 U/min oder darunter verringert werden, wird die Anregungsphase als Modus mit einer Verzögerung bzw. Nacheilung um 15 Grad bestimmt.
Die Bremskraft kann gemäß der Geschwindigkeit des Entwässerungsmotor 25 gesteuert werden, da die Phase und die Motorleistung gemäß der Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 in der Ausführungsform festgelegt oder verändert werden. Diese Steuerung kann in einem Fall realisiert werden, bei dem jeder der Motoren 24 und 25 einen bürstenlosen Motor umfasst. Die Steuerung kann auf eine Anordnung angewandt werden, bei der nur der Entwässerungsmotor zur Abbremsung gesteuert wird. Infolge dieser Steuerung können eine Bremszeit und entsprechend eine Stoppdauer konstant gestaltet werden.
20 und 21 zeigen eine sechste Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird ebenfalls der Phasenverzögerungs-Anregungsmodus als Bremssteuermodus angewandt. Die Phase wird gemäß einem Reduktionsgrad der Geschwindigkeit des Entwässerungsmotor 25 bestimmt oder verändert. Die Motorleistung wird ebenfalls bestimmt oder verändert. Genauer gesagt, erfasst die Steuerschaltung 63 Reduktionsgrade der Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 oder einen Reduktionsgrad der Drehgeschwindigkeit der drehbaren Trommel bei Schritt J30. Der Reduktionsgrad wird in drei Zustände eingestuft, das heißt eine Stufe, die bei 75 U/min oder darunter liegt, eine Stufe, die zwischen 75 U/min und 125 U/min liegt, und eine Stufe, die bei oder über 125 liegt. Wenn bestimmt wird, dass der Geschwindigkeits-Reduktionsgrad im Bereich von 75 U/min oder darunter liegt, wird bei Schritt J40 bestimmt, das die Anregungsphase ein Modus mit einer Verzögerung bzw. Nacheilung von 30 Grad ist. Die Leistung wird als PWM-Leistungsverhältnis von Spannungsregelschaltung 50% bestimmt. Die Bremskraft wird als STARK festgelegt. Infolgedessen werden die Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 reduziert. Die Anregungsphase und die Motorleistung werden gemäß dem Reduktionsgrad verändert, wie in 21 gezeigt ist. Genauer gesagt werden die Anregungsphase und die Motorleistung so verändert, dass die Bremskraft klein wird, wenn der Reduktionsgrad größer ist.
Gemäß der sechsten Ausführungsform kann die Bremskraft entsprechend einer Drehbedingung der drehbaren Trommel 4 oder insbesondere des Reduktionsgrads eingestellt bzw. angepasst werden.
22 stellt eine siebte Ausführungsform dar. Bei der siebten Ausführungsform wird die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 der des Waschmotors 24 angenähert, wenn die Geschwindigkeit des Motors 25 um einen vorbestimmten Wert höher ist als die des Motors 24 zur Zeit der Bremssteuerung. Genauer gesagt werden die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 und 25 in der Anregungsphase mit einer Verzögerung um 15 Grad bei jeder Motorleistung im Schritt K10 abgebremst. Die Steuerschaltung 63 subtrahiert die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 von der des Waschmotors 24 bei Schritt K20, um die Differenz X zu erhalten. Wenn die Differenz X eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, beispielsweise –20 U/min oder darunter (Bestimmung bei Schritt K30), oder wenn die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 um 20 U/min oder mehr höher liegt als die des Waschmotors 24, geht die Steuerschaltung 63 zum Schritt K40 über, um den Entwässerungsmotor 25 auf die Anregungsphase mit einer Verzögerung von 30 Grad einzustellen, und um die Motorleistung so einzustellen, dass der Bremsstrom um 10% erhöht wird. Infolgedessen wird die Bremskraft für den Entwässerungsmotor 25 erhöht.
Die Steuerschaltung 63 geht dann zu Schritt K50 über, um die genannte Differenz X zu berechnen, und zu Schritt K60, um festzulegen, ob die Differenz X ein vorbestimmter Wert ist, beispielsweise –5 U/min oder darüber. Das heißt, wenn die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 um den Bereich von 5 U/min höher ist als die des Waschmotors 24, geht die Steuerschaltung 63 auf Schritt K70 über, um den vorangehenden Anregungsmodus für den Entwässerungsmotor 25 beizubehalten. Wenn die Differenz X größer ist als 5 U/min, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt K100 über, um den Anregungsmodus für den Entwässerungsmotor 25 so zu steuern, dass der Bremsstrom um 10% relativ zum aktuellen Wert zunimmt, woraufhin die Bremskraft erhöht wird.
Gemäß der siebten Ausführungsform kann in einem Fall, in dem sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor 24 bzw. 25 in dem Bremssteuermodus zur Zeit der Bremssteuerung angetrieben werden, der Wringeffekt erwartet werden, wenn der Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten des Motors gering ist. Die Wäsche kann jedoch Schaden erleiden, wenn der Geschwindigkeitsunterschied groß ist. In der Ausführungsform, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz an dem vorbestimmten Wert oder darüber liegt, werden die Motoren 24 und 25 jedoch so gesteuert, dass die Motorgeschwindigkeiten sich einander annähern, wobei die Wäsche vor Schaden bewahrt werden kann. Da ferner die höhere Geschwindigkeit eines Motors der Geschwindigkeit des anderen Motors angenähert wird, kann verhindert werden, dass sich die Bremszeit erhöht.
Wie aus Schritt K70 hervorgeht, wird die Bremskraft nicht verändert, wenn die Motorgeschwindigkeiten einander um einen vorbestimmten Wert angenähert wurden und die Geschwindigkeiten beider Motoren annähernd auf dem gleichen Wert gehalten werden können.
Die 24 bis 28 veranschaulichen eine achte Ausführungsform. Die achte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform wie folgt. Eine einzige Inverter-Hauptschaltung 101 ist sowohl für den Wasch- als auch den Entwässerungsmotor 24 und 25 vorgesehen, die beide bürstenlosen Motoren sind. Die Inverter-Hauptschaltung 101 umfasst Schaltelemente 102a bis 102f, Freilaufdioden 103a bis 103f und Ausgangsklemmen 104u, 104v und 104w. Drei Relaisschalter 105, 106 und 107 weisen gemeinsame Klemmen T auf, die mit den Ausgangsklemmen 104u, 104v bzw. 104w verbunden sind. Die Relaisschalter 105, 106 und 107 haben normalerweise geschlossene Klemmen C, die mit den Wicklungen 32u, 32v bzw. 32w des Waschmotors 24 verbunden sind. Die Relaisschalter 105, 106 und 107 weisen ferner normalerweise offene Klemmen O auf, die mit den Wicklungen 33u, 33v und 33w des Entwässerungsmotors 25 verbunden sind.
Zwei Relaisschalter 108 und 109 sind zwischen die normalerweise offenen Klemmen O und die Wicklungen 33u, 33v und 33w des Entwässerungsmotors 25 geschaltet. Die Relaisschalter 108 und 109 dienen als Wicklungs-Kurzschließmittel, die zwischen einem Fall, bei dem die Wicklungen 33u, 33v und 33w kurzgeschlossen sind, und einem Fall, bei dem sie nicht kurzgeschlossen sind, umschalten. Die Relaisschalter 108 und 109 sind von dem normalerweise geschlossenen Typ und schließen die Wicklungen 33u, 33v und 33w kurz, wenn der Stecker 46 versehentlich aus der kommerziellen Stromversorgung gezogen wurde oder wenn eine Unterbrechung der Energiezufuhr aufgetreten ist, das heißt, wenn die Energiezufuhr zur Waschmaschine abgestellt worden ist. Eine Relaisantriebsschaltung 110 ist zum Steuern der Relaisschalter 105 bis 109 vorgesehen, so dass jeder der Relaisschalter geöffnet und geschlossen wird. Die Relaisantriebsschaltung 110 wird durch die Steuerschaltung 63 gesteuert. Eine Antriebsschaltung 111 ist zum Ein- und Ausschalten der Schaltelemente 102a bis 102f der Inverter-Hauptschaltung 101 vorgesehen.
Die Steuerschaltung 63 steuert die Wasserzufuhr-, Wasch-, Drainage- und Entwässerungsschritte wie folgt. Zunächst wird der Wasserzufuhrschritt mit Bezug auf 25 beschrieben. Die Relaisschalter 105 bis 107 werden auf eine Entwässerungsseite geschaltet, d. h. Schaltungen zwischen den Klemmen T und O sind bzw. werden bei Schritt L10 geschlossen. Das Drainageventil 8 wird entregt, um geschlossen zu werden, und das Wasserzuführventil 11 wird angeregt, um bei Schritt L20 geöffnet zu werden, so dass der drehbaren Trommel 4 Wasser zugeführt wird. Der Entwässerungsmotor 25 wird dann mit relativ geringer Geschwindigkeit in der normalen Richtung bei Schritt L30 gedreht. Bei Schritt L40 vergleicht die Steuerschaltung 63 den erfassten Wasserpegel von dem Wasserpegelsensor 69 mit dem vorbestimmten eingestellten Wasserpegel bei Schritt L40, um zu bestimmen, ob der erfasste Wasserpegel eine Hälfte des eingestellten Wasserpegels beträgt. Wenn der erfasste Wasserpegel die Hälfte des eingestellten Wasserpegels erreicht hat, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt L50 über. Bei Schritt L50 werden die Relaisschalter 105 bis 107 auf einen Waschseite geschaltet, nämlich die Schaltungen zwischen den Klemmen T und C werden geschlossen, so dass eine Ausgangsleistung der Inverter-Hauptschaltung 101 dem Waschmotor 24 geliefert wird. Die Relaisschalter 108 und 109 werden bei Schritt L60 geschlossen, so dass die Wicklungen des Entwässerungsmotors 25 kurzgeschlossen werden. Die Steuerschaltung 63 geht dann zu Schritt L70 über, um den Waschmotor 24 intermittierend und alternierend in der Normalrichtung und der umgekehrten Richtung zu drehen, so dass eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht wird. Wenn bei Schritt L80 bestimmt wird, dass der erfasste Wasserpegel den eingestellten Wasserpegel erreicht hat, geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt L90 über, um das Wasserzuführventil 11 zu entregen, so dass es geschlossen wird, wodurch die Wasserzufuhr beendet wird.
Bei dem oben beschriebenen Wasserzuführschritt wird zunächst der Entwässerungsmotor 25 mit der geringen Geschwindigkeit gedreht, so dass sich das zugeführte Wasser gleichmäßig auf die Wäsche in der drehbaren Trommel 4 ergießt. Anschließend wird der Waschmotor 24 intermittierend und alternierend in der Normalrichtung und der umgekehrten Richtung gedreht, so dass das Waschmittel ausreichend im Wasser aufgelöst wird. Es ist anzumerken, dass die drehbare Trommel 4 mit der Wäsche und dem Wasser gedreht werden kann. Da jedoch der Entwässerungsmotor 25 mittels des Wicklungskurzschlusses abgebremst wird, kann eine Drehung der drehbaren Trommel 4 zusammen mit der Wäsche und dem Wasser verhindert werden.
26 zeigt den Waschschritt. Die Relaisschalter 105 bis 107 werden zur Waschseite hin geschaltet, das heißt, die Schaltkreise zwischen den Klemmen T und C werden geschlossen, so dass die Ausgangsleistung der Inverter-Hauptschaltung 101 bei Schritt M10 dem Waschmotor 24 geliefert wird. Die Relaisschalter 108 und 109 werden geschlossen, so dass die Wicklungen des Entwässerungsmotors 25 bei Schritt M20 kurzgeschlossen werden. Im Ergebnis wird der Entwässerungsmotor 25 in den Bremssteuermodus versetzt. Der Waschmotor 24 wird wiederholt alternierend in der Normalrichtung und der umgekehrten Richtung bei Schritt M30 bis M110 gedreht, bis die Waschzeit abgelaufen ist.
Im Waschschritt wird nur der Waschmotor 24 durch die Inverter-Hauptschaltung 101 angetrieben. Der Entwässerungsmotor 25 ist nicht mit der Inverter-Hauptschaltung 101 verbunden. Die drehbare Trommel 4 kann jedoch durch die Wicklungs-Kurzschließbremse im stationären Zustand gehalten oder an einer Drehung mit der Wäsche und dem Wasser gehindert werden.
27 zeigt den Drainageschritt. Die in 27 gezeigte Steuerart unterscheidet sich von der der 10 wie folgt. Die Relaisschalter 105 bis 107 werden zur Waschseite hin geschaltet, so dass die Ausgangsleistung der Inverter-Hauptschaltung 101 dem Waschmotor 24 bei Schritt N20 geliefert wird. Die Relaisschalter 108 und 109 werden geschlossen, so dass die Wicklungen des Entwässerungsmotors 25 bei Schritt N30 kurzgeschlossen sind bzw. werden.
28 zeigt den Entwässerungsschritt. Die Relaisschalter 105 bis 107 werden zur Entwässerungsseite hin bei Schritt P10 geschaltet, so dass der Waschmotor 24 von der Inverter-Hauptschaltung 101 zu einem freien Drehzustand elektrisch abgekoppelt wird. Der Entwässerungsmotor 25 wird in einem geeigneten Anregungsmuster angeregt, um so gestartet zu werden. Im Ergebnis wird die drehbare Trommel 4 mit hoher Geschwindigkeit für einen Entwässerungsvorgang gedreht. Die Steuerschaltung 63 bestimmt bei Schritt P30, ob ein Entwässerungs-Abschlusszustand erfüllt ist, beispielsweise ob eine Entwässerungszeit verstrichen ist. Wenn bestimmt wird, dass die Entwässerungs-Abschlussbedingung erfüllt ist, führt die Steuerschaltung 63 die Bremssteuerung bei den Schritten P40 bis P60 aus. Die Relaisschalter 108 und 109 werden geschlossen, so dass die Wicklungen des Entwässerungsmotors 25 bei Schritt P40 kurzgeschlossen werden. Wenn bestimmt wird, dass die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25, das heißt die Drehgeschwindigkeit der drehbaren Trommel 4 sich Null angenähert hat (Schritt P50), entregt die Steuerschaltung 63 den Entwässerungsmotor 25, wodurch der Entwässerungsschritt beendet wird.
Gemäß der achten Ausführungsform wird die Ausgangsleistung der Inverter-Hauptschaltung 101 selektiv entweder dem Wasch- oder Entwässerungsmotor 24 oder 25 durch Relaisschalter 105 bis 107 geliefert. Da die einzelne Inverter-Hauptschaltung 101 für die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 gemeinsam benutzt werden kann, kann demzufolge die elektrische Anordnung der Waschmaschine vereinfacht werden.
Es ist anzumerken, dass eine elektrische Bremssteuerung zur Verhinderung einer Drehung der Trommel 4 mit der Wäsche und dem Wasser zur Zeit des Waschvorgangs an den Entwässerungsmotor 25 angewandt wird. In der Anordnung, in der die Ausgangsleistung der Inverter-Hauptschaltung 101 selektiv dem Wasch- oder Entwässerungsmotor 24 oder 25 zugeführt wird, kann die Bremssteuerung durch die Entregung oder die regenerative Bremssteuerung nicht auf den Entwässerungsmotor 25 angewandt werden, wenn der Waschmotor 24 durch die Inverter-Hauptschaltung 101 gesteuert wird. In der achten Ausführungsform jedoch können die Wicklungen des Entwässerungsmotors 25 kurzgeschlossen werden. Im Ergebnis kann die Wicklungs-Kurzschließbremse als ein Typ der elektrischen Bremse auf den Entwässerungsmotor 25 angewandt werden, während die Drehung des Waschmotors 24 unter Kontrolle ist.
Ferner wird der Waschmotor 24 in einen Drehsteuermodus versetzt, in dem er im Waschschritt gedreht wird, und der Entwässerungsmotor 25 wird in den Bremssteuermodus versetzt, indem die elektrische Bremse an den Motor angelegt wird. Infolgedessen kann eine Drehung der drehbaren Trommel 4 mit der Wäsche und dem Wasser verhindert werden. Ferner wird nur der Entwässerungsmotor 25 angetrieben und der Waschmotor 24 beim Entwässerungsschritt in den freien Drehzustand versetzt. Der Entwässerungsschritt kann durch eine relativ einfache Steuerweise ausgeführt werden. Die Wäsche befindet sich für gewöhnlich sowohl über der drehbaren Trommel 4 als auch dem Rührwerk 5 vor dem Start des Entwässerungsschritts. Da sich jedoch der Waschmotor 24 im freien Drehzustand befindet, ergibt eine Drehung des Waschmotors 24 kein Problem bei der Entwässerung. Diese Steuerweise ist für eine geringe Last geeignet.
Ferner wird nur die Entwässerungstrommel 25 in den Bremssteuermodus versetzt, wenn die Bremsung beim Entwässerungsschritt erforderlich ist. Im Ergebnis kann die Bremssteuerung vereinfacht und eine Menge an verbrauchter elektrischer Energie reduziert werden. Genauer gesagt haftet die Wäsche für gewöhnlich an einer Innenfläche der drehbaren Trommel 4 an, wenn sich die drehbare Trommel 4 in einer Hochgeschwindigkeitsdrehung während des Entwässerungsschritts befindet. In diesem Fall haftet die Wäsche kaum am Rührwerk 5 an. Da die drehbare Trommel 4 in diesem Fall abgebremst werden muss, wird nur der Entwässerungsmotor 25 in den Bremssteuermodus versetzt, so dass die drehbare Trommel 4 wirksam abgebremst werden kann. Infolgedessen ist die Bremssteuerung einfacher und ein elektrischer Energieverbrauch nimmt im Vergleich zu dem Fall ab, bei dem sowohl der Entwässerungs- als auch der Waschmotor 25 bzw. 24 in den Bremssteuermodus versetzt werden. Diese Steuerart kann auf einen Fall angewandt werden, bei dem die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 durch die jeweiligen dedizierten Inverter-Hauptschaltungen angetrieben werden.
Ferner umfasst jeder der Relaisschalter 108 und 109, die als Wicklungs-Kurzschließmittel dienen, einen normalerweise geschlossenen Relaisschalter. Der Wicklungs-Kurzschlussvorgang wird ausgeführt, wenn die Energiezufuhr zur Waschmaschine abgestellt wurde. Infolgedessen kann die drehbare Trommel 4 unmittelbar angehalten werden. Wenn beispielsweise der Stromversorgungsstecker versehentlich herausgezogen wurde, oder wenn die Stromversorgung zur Waschmaschine infolge des Auftretens eines Energiestopps abgestellt wurde, setzt die drehbare Trommel ihre Drehung durch Trägheit fort. Es entsteht ein Problem, wenn ein Benutzer den Deckel 1b während der Drehung der drehbaren Trommel 4 infolge Trägheitskraft öffnet. In der oben beschriebenen Ausführungsform jedoch kann ein solches Problem gelöst werden.
Der Bremssteuermodus kann ein Phasenverzögerungs-Anregungsmodus oder ein Anregungsmodus mit umgekehrter Sequenz im Gegensatz zu dem Wicklungs-Kurzschließmodus sein, oder eine Kombination dieser Modi. Bei dem Anregungsmodus mit umgekehrter Sequenz wird eine Anregung in der Sequenz von Phasen w, v und u durchgeführt. Ferner kann die elektrische Bremssteuerung bei Schritt P40 der 28 eine Steuerung sein, bei der die Phasenverzögerung und der Bremsstrom entsprechend der Drehgeschwindigkeit der drehbaren Trommel auf die gleiche Weise festgelegt werden wie bei der in den 19 oder 21 gezeigten Bremssteuerung.
29 stellt eine neunte Ausführungsform dar. Die neunte Ausführungsform unterscheidet sich von der achten Ausführungsform darin, dass der Entwässerungsmotor zunächst in den freien Drehzustand versetzt wird und der Waschmotor dann angetrieben wird, und dass der Entwässerungsmotor danach angetrieben wird. Genauer gesagt werden die Relaisschalter 105 bis 107 zur Waschseite hin so geschaltet, dass die Ausgangsleistung der Inverter-Hauptschaltung 101 dem Waschmotor 24 geliefert wird und der Entwässerungsmotor 25 bei Schritt Q10 in den freien Drehzustand versetzt wird. Der Waschmotor 24 wird dann in einem geeigneten Anregungsmuster so angeregt, dass er bei Schritt Q20 gestartet wird. In diesem Fall liegt die Wäsche oft sowohl über der drehbaren Trommel 4 als auch dem Rührwerk 5 in der Trommel vor dem Start des Entwässerungsvorgangs. Wenn demgemäß der Entwässerungsmotor 25 zuerst in den freien Drehzustand versetzt wird und der Waschmotor 24 dann angetrieben wird, wird das Rührwerk 5 gedreht, und eine Drehung der drehbaren Trommel 4 folgt. Da der Waschmotor 24 eine Eigenschaft mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment aufweist, kann die drehbare Trommel 4 mittels eines hohen Startdrehmoments gestartet werden, so dass eine Entwässerungsgeschwindigkeit (die Drehgeschwindigkeit der drehbaren Trommel 4) schnell über einen Resonanzpunkt der Waschmaschine hinausgeht. Infolgedessen kann ein Auftreten des unausgeglichenen Zustands der Wäsche eingeschränkt werden.
Die drehbare Trommel 4 wird somit mit hoher Geschwindigkeit gedreht, so dass der Entwässerungsvorgang ausgeführt wird. Die Steuerschaltung 63 geht dann zu Schritt Q30 über, um zu bestimmen, ob die Geschwindigkeit des Waschmotors 24 auf einen vorbestimmten Wert abgenommen hat, beispielsweise auf 300 U/min. Wenn bestimmt wird, das die Motorgeschwindigkeit 300 U/min erreicht hat, geht die Steuerschaltung 63 auf Schritt Q40 über, um den Waschmotor 24 zu entregen, so dass dieser in den freien Drehzustand versetzt wird. Die Steuerschaltung 63 geht ferner zu Schritt Q50 über, um die Relaisschalter 105 bis 107 zur Entwässerungsseite hin zu schalten, so dass die Ausgangsleistung der Inverter-Hauptschaltung 101 dem Entwässerungsmotor 25 geliefert wird. Bei Schritt Q60 wird der Entwässerungsmotor 25 in einem geeigneten Anregungsmuster angeregt, um gedreht zu werden. Zu dieser Zeit befindet sich der Motor 25 bereits in Drehung und das Anregungsmuster wird gemäß der aktuellen Geschwindigkeit eingestellt. Anschließend geht die Steuerschaltung 63 zu Schritt Q70 über, um zu bestimmen, ob eine Entwässerungs-Abschlussbedingung erfüllt worden ist, beispielsweise ob die Entwässerungszeit verstrichen ist. Wenn bestimmt wird, dass die Entwässerungs-Abschlussbedingung erfüllt worden ist, führt die Steuerschaltung 63 die Bremssteuerung für den Entwässerungsmotor 25 bei Schritt Q80 aus. Die Bremssteuerung bei Schritt Q80 ist die gleiche wie die in den Schritten P40 bis P60 in 28 durchgeführte.
Es ist anzumerken, dass in der neunten Ausführungsform die Wäsche oft über der drehbaren Trommel 4 und dem Rührwerk 5 in der Trommel liegt, bevor der Entwässerungsvorgang startet. In Anbetracht dessen wird der Entwässerungsmotor 25 zunächst in den freien Drehzustand versetzt und der Waschmotor 24 dann angetrieben. Im Ergebnis kann die drehbare Trommel 4 durch das große Startdrehmoment gestartet werden, so dass ein Auftreten des unausgeglichenen Zustands der Wäsche eingeschränkt werden kann. Diese Steuerart kann auf eine Anordnung angewandt werden, bei der Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 durch zwei jeweilige dedizierte Inverter-Hauptschaltungen angetrieben werden, beispielsweise durch die Anordnung der ersten Ausführungsform. Gemäß der neunten Ausführungsform wird der Antrieb zum Entwässerungsmotor 25 geschaltet, wenn die Geschwindigkeit des Waschmotors 24 den vorbestimmten Wert erreicht hat. Infolgedessen kann der Entwässerungsmotor 25 nach Wunsch auf eine Hochgeschwindigkeitsdrehung beim Start des Entwässerungsvorgangs geschaltet werden.
Die Umschaltung des Antriebs auf den Entwässerungsmotor 25 kann vorgenommen werden, wenn eine Zuwachsrate der Drehgeschwindigkeit des Waschmotors 24 einen vorbestimmten Wert erreicht hat (Schritt R30), wie in einer zehnten Ausführungsform in 30 gezeigt ist. Bei der zehnten Ausführungsform wird die Antriebsschaltung ausgeführt, wenn die Geschwindigkeitssteigerungsrate des Waschmotors bei 1 rpm/s oder darunter liegt. Das heißt, der Waschmotor 24 wird so weit hochgefahren, dass seine Geschwindigkeit fast nicht erhöht wird. Dabei wird ein ausreichendes Drehmoment entwickelt, dass als Startdrehmoment eingesetzt wird.
31 stellt eine elfte Ausführungsform dar. Wenn bei der elften Ausführungsform die Bremse an die Motoren während des Entwässerungsschritts angelegt wird, wobei die Inverter-Hauptschaltung 101 zur Entwässerungsseite hin geschaltet ist, wird der Waschmotor 24 zunächst in den Bremssteuermodus versetzt, und anschließend wird der Entwässerungsmotor 25 in den Bremssteuermodus versetzt. Im einzelnen ist die Bremssteuerung durch die Schritte Pa40 bis Pa110 in 31 dargestellt. Die Relaisschalter 105 bis 107 werden zunächst zur Waschseite hin geschaltet, so dass der Entwässerungsmotor 25 in den freien Drehzustand versetzt wird. Beispielsweise wird der Waschmotor 24 in dem Phasenverzögerungs-Anregungsmodus als Bremssteuermodus gesteuert. Wenn die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 oder die Geschwindigkeit der drehbaren Trommel 4 auf einen eingestellten Wert abgenommen hat (Schritt Pa60), geht die Steuerschaltung 63 auf Schritt Pa70 über, um das Eingangsende des Waschmotors 24 zu öffnen oder den Motor zu entregen. Bei Schritt Pa80 schaltet die Steuerschaltung 63 die Relaisschalter 105 bis 107 zur Entwässerungsseite hin und derart, dass der Waschmotor 24 in den freien Drehzustand versetzt wird. Bei Schritt Pa90 steuert die Steuerschaltung 63 den Entwässerungsmotor 25 im Wicklungs-Kurzschließ-Bremssteuermodus. Wenn die Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors 25 auf etwa Null abgenommen hat (Schritt Pa100), wird der Entwässerungsmotor 25 im Schritt Pa110 entregt.
In der elften Ausführungsform kann eine große Bremskraft in einer Anfangsstufe des Bremsvorgangs erzielt werden. Demgemäß ist die Art und Weise geeignet für einen Fall, bei dem eine schnelle Abbremsung erforderlich ist. Diese Steuerart kann auf die Anordnung angewandt werden, bei der die Wasch- und Entwässerungsmotoren 24 bzw. 25 durch zwei jeweils dedizierte Inverter-Hauptschaltungen angetrieben werden. Zusätzlich kann der oben genannte Bremssteuermodus der Anregungsmodus mit umgekehrter Sequenz sein.
32 und 33 veranschaulichen eine zwölfte Ausführungsform. Der Entwässerungsmotor 121 umfasst einen geschalteten Reluktanzmotor. Der Entwässerungsmotor 121 weist einen Stator 122 mit dem gleichen Aufbau wie der Stator 27 des Entwässerungsmotor 25 in der ersten Ausführungsform auf. Der Entwässerungsmotor 121 umfasst ferner einen Rotor 123 mit einem Rotorkern 124, der durch Übereinanderschichten einer Anzahl von Stahlblechen bzw. Stahllagen und einer vorbestimmten Anzahl von hervorspringenden Polen gebildet ist, die am Außenumfang des Rotorkerns 124 ausgebildet sind. In der zwölften Ausführungsform wird vorzugsweise ein Anregungs-Timing für eine Statorwicklung 33 des Stators 122 nicht-kontinuierlich geschaltet, so dass eine Erregungsposition geschaltet wird. Da der Entwässerungsmotor 121 den geschalteten Reluktanzmotor umfasst, ist der Entwässerungsmotor für die Hochgeschwindigkeitsfunktion geeignet und die Erstellungskosten können reduziert werden.
Die 34 und 35 veranschaulichen eine dreizehnte Ausführungsform. Der Waschmotor 131 umfasst bei der dreizehnten Ausführungsform einen Induktionsmotor. Der Waschmotor 131 weist einen Stator 132 mit dem gleichen Aufbau wie der Stator 26 des Waschmotors 24 bei der ersten Ausführungsform auf. Der Waschmotor 131 umfasst ferner einen Rotor 133 mit einem Rotorkern 134, der durch Übereinanderschichten einer Anzahl von Stahlblechen gebildet ist, statt der Rotormagnete 39 des Rotors 36 des Waschmotors 24.
Das Rührwerk 5 kann zusammen mit den drehbaren Trommel 4 im Entwässerungsschritt zur Drehung gebracht werden, und entsprechend muss der Waschmotor 131 nicht abgebremst werden. In Anbetracht dieser Punkte kann der Waschmotor den Induktionsmotor umfassen, obwohl er auch einen bürstenlosen Motor oder einen geschalteten Reluktanzmotor umfassen kann.
36 veranschaulicht eine vierzehnte Ausführungsform. Sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor 141 bzw 142 sind als Axialspalt-Typ aufgebaut. Genauer gesagt umfasst der Waschmotor 141 einen Rotor 143 mit einer Rotorbasis 144, die einen relativ großen Durchmesser aufweist und am unteren Ende der Rührwerkachse 20 zur Drehung mit letzterer angebracht ist, sowie Rotormagnete 145, die an der Oberseite des Außenumfangs der Rotorbasis 144 angebracht sind. Der Waschmotor 141 umfasst ferner einen Stator 146 mit einer Statorbasis 147, die an dem Montagerahmen 12 angebracht ist, sowie eine an der Rückseite des Außenumfangs der Statorbasis 147 angebrachte Statorwicklung 148. Die Statorbasis 147 weist ein Statorjoch 149 auf, das durch einen nach unten vorstehenden Abschnitt der Statorbasis 147 gebildet ist, die innerhalb der Statorwicklung 148 gelegen ist.
Der Entwässerungsmotor 142 umfasst einen Rotor 150 mit einer Rotorbasis 151, die einen relativ kleinen Durchmesser aufweist und am unteren Ende der Trommelachse 17 zur Drehung mit letzterer angebracht ist, sowie Rotormagnete 512, die an der Oberseite der Rotorbasis 151 angebracht sind. Der Entwässerungsmotor 412 umfasst ferner einen Stator 153 mit der Statorbasis 147 und einer Statorwicklung 154, die an der Rückseite des Innenumfangs der Statorbasis 147 angebracht ist. Die Statorbasis 147 umfasst ferner eine Statorjoch 155, das aus einem nach unten vorstehenden Abschnitt der Statorbasis 147 gebildet ist, welche innerhalb der Statorwicklung 154 gelegen ist.
Gemäß der vierzehnten Ausführungsform ist sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor 141 bzw. 142 als Axialspalt-Typ aufgebaut. Infolgedessen können die vertikale Abmessung und das Gewicht der Waschmaschine reduziert werden. Die Motoren 141 und 142 sind geeignet für vollautomatische Waschmaschinen mit einer relativ geringen Kapazität und bieten einen sanfte oder moderate Reinigung.
Besonders in der vierzehnten Ausführungsform wird die aus einem elastischen Material gefertigte Statorbasis 147 für die Wasch- und Entwässerungsmotoren 141 bzw. 142 gemeinsam verwendet. Die Statorwicklungen 148 und 154 der jeweiligen Wasch- und Entwässerungsmotoren 141 und 142 sind auf der Seite der Statorbasis 147 vorgesehen. Infolgedessen kann die Anzahl von Teilen reduziert werden. Ferner kann die Montageeffizienz in einem Fall verbessert werden, bei dem die Statorwicklungen 148 und 154 jeweils auf beiden Seiten der Statorbasis 147 vorgesehen sind.
37 stellt eine fünfzehnte Ausführungsform dar. In der fünfzehnten Ausführungsform ist der Entwässerungsmotor 161 als Radialspalt-Typ aufgebaut, während der Waschmotor 162 als Axialspalt-Typ aufgebaut ist. Der Entwässerungsmotor 161 umfasst einen Stator 163 mit einem Statorkern 164, der aus einer Anzahl von Stahlblechen zusammengesetzt ist, die am Montagerahmen 12 befestigt sind, und Wicklungen 165, die um Zähne des Statorkerns 164 gewickelt sind. Der Statorkern 164 weist mehrere obere Kernlagen 164a auf, die jeweils einen größeren Durchmesser als die anderen Lagen aufweisen. Der Entwässerungsmotor 161 umfasst ferner einen Rotor 166 mit einem aus einer Anzahl von Stahlkernlagen bestehenden Rotorkern 167 auf, der am unteren Ende der Trommelachse 17 angebracht ist, und Rotormagnete 168, die am Außenumfang des Rotorkerns 167 angebracht sind.
Der Waschmotor 162 umfasst einen Stator 169 mit Außenumfangsabschnitten 170 der vorgenannten Kernlagen 164a und Statorwicklungen 171, die auf der Rückseite der Abschnitte 170 angebracht sind. Der Waschmotor 162 umfasst ferner einen Rotor 172 mit einer Rotorbasis 173, die am unteren Ende der Rührwerkachse 20 angebracht ist und einen größeren Durchmesser aufweist als die Kernlagen 164a, sowie Rotormagnete, die an der Oberseite des Umfangs der Rotorbasis 173 angebracht sind. Ein Sensorgehäuse 175 ist am Montagerahmen 12 angebracht. Im Sensorgehäuse 175 sind Hall-ICs 176 und 177 für die jeweiligen Entwässerungs- und Waschmotoren 161 bzw. 163 untergebracht.
Gemäß der fünfzehnten Ausführungsform ist der innenseitig angeordnete Entwässerungsmotor 161 als Radialspalt-Typ aufgebaut, während der außenseitig angeordnete Waschmotor 162 als Axialspalt-Typ aufgebaut ist. Da schwere Teile in der Mitte der Maschine angeordnet sind, kann demgemäß ein gewünschter Gewichtsausgleich erzielt werden. Ferner ist der Rotor 172 des Motors vom Axialspalt-Typ oder des Waschmotors 162 an der Oberseite des Motors vom Radialspalt-Typ oder des Entwässerungsmotors 161 angeordnet. In einem Fall, bei dem die Hall-ICs 177 und 176 an den jeweiligen Radialspalt-Typ-Motoren 162 und 161 vorgesehen sind, ist die Montagearbeit umständlich, wenn die Niveaus bzw. Höhen, an denen die Hall-ICs angebracht sind, sich unterscheiden. Wenn ferner beide Hall-ICs in dem einzelnen Sensorgehäuse 715 untergebracht sind, wird die Form des Gehäuses kompliziert. In der oben beschriebenen Ausführungsform jedoch ist der Rotor 172 des Axialspalt-Typ-Waschmotors 162 an der Oberseite des Radialspalt-Typ-Entwässerungsmotors 161 angeordnet. Entsprechend können die Hall-ICs 177 und 176 annähernd auf der gleichen Höhe angeordnet und einfach montiert werden. Ferner kann die Form des Sensorgehäuses 175 auch dann vereinfacht werden, wenn beide Hall-ICs in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind.
Des weiteren kann ein oberer Abschnitt des Stators 164 des Entwässerungsmotors 161 annähernd auf der gleichen Höhe wie der Stator 169 des Waschmotors 162 infolge des Aufbaus angeordnet werden, bei dem der Axialspalt-Typ-Motor oder Waschmotor 162 den Rotor 172 an der Oberseite des Radialspalt-Typ-Motors oder Entwässerungsmotors 161 angeordnet hat. Demzufolge sind die oberen Kernlagen 164a des Statorkerns 164 des Radialspalt-Typ-Entwässerungsmotors 161 so ausgebildet, dass sie größere Durchmesser aufweisen, so dass die oberen Kernlagen 164a dazu verwendet werden können, als Statorkern des Axialspalt-Typ-Waschmotors 162 zu dienen. Der Statorkern kann für beide Motoren gemeinsam verwendet werden, obwohl ein Motor vom Radialspalt-Typ und der andere vom Axialspalt-Typ ist.
Der Waschmotor kann als Radialspalt-Typ aufgebaut sein, während der Entwässerungsmotor als Axialspalt-Typ aufgebaut sein kann. Als Ergebnis dieses Aufbaus kann beim Waschvorgang eine große Last bewältigt werden und beim Entwässerungsvorgang eine Hochgeschwindigkeitsdrehung erreicht werden.
Die vorangehende Beschreibung und die Zeichnungen veranschaulichen lediglich die Prinzipien der vorliegenden Erfindung und sind nicht im einschränkenden Sinn aufzufassen. Verschiedene Änderungen und Modifikationen sind dem Durchschnittsfachmann ersichtlich. Alle diese Änderungen und Modifikationen sollen in den Schutzumfang der Erfindung fallen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Vollautomatische Waschmaschine mit einer drehbaren Trommel (4) zur Aufnahme von Wäsche zusammen mit Wasser, einem Rührwerk (5), das in der drehbaren Trommel (4) zum Bewegen des Wassers oder der Wäsche vorgesehen ist, einem Waschmotor (24, 131, 141, 162) mit variabler Geschwindigkeit zum direkten Antreiben des Rührwerks (5) und einem Entwässerungsmotor (25, 121, 142, 161) mit variabler Geschwindigkeit zum direkten Antreiben der drehbaren Trommel (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Entwässerungsmotor (25, 121, 142, 161) relativ zum Waschmotor (24, 131, 141, 162) eine Charakteristik für hohe Geschwindigkeit und geringes Drehmoment aufweist und der Waschmotor (24, 131, 141, 162) einen größeren Durchmesser als der Entwässerungsmotor (25, 121, 142, 161) aufweist und so angeordnet ist, daß er den Entwässerungsmotor (25, 121, 142, 161) umgibt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschmotor einen bürstenlosen Motor (24, 141, 162) oder einen geschalteten Reluktanzmotor (121) umfaßt, und der Entwässerungsmotor einen bürstenlosen Motor (25, 142, 161) oder einen geschalteten Reluktanzmotor (121) umfaßt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschmaschinenmotor einen Induktionsmotor (131) und der Entwässerungsmotor einen bürstenlosen Motor (25, 142, 161) oder einen geschalteten Reluktanzmotor (121) umfaßt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 131, 25, 121, 161) als ein Radialspalttyp aufgebaut ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Wasch- und Entwässerungsmotoren (141, 162, 142) als ein Axialspalttyp aufgebaut ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Wasch- und Entwässerungsmotoren (161, 162) als ein Radialspalttyp und der andere als ein Axialspalttyp aufgebaut ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschmotor (24, 131) als ein Außenrotortyp und der Entwässerungsmotor (25, 121) als ein Innenrotortyp aufgebaut ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch einen Stator- bzw. Ankerkern (29), und dadurch, daß die Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) jeweilige an dem Stator- bzw. Ankerkern (29) vorgesehene Stator- bzw. Ankerwicklungen (32, 33) aufweisen.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator- bzw. Ankerkern (29) zwischen den Stator- bzw. Ankerwicklungen (32, 33) der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) einen Leerraum (34) zum Verhindern einer magnetischen Interferenz aufweist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Leerraum (34) mehrere im allgemeinen bogenförmige Leerraumabschnitte (34a) und mehrere im allgemeinen kreisförmige Leerraumabschnitte (34b) aufweist, wobei die bogenförmigen und kreisförmigen Leerraumabschnitte (34a, 34b) ringförmig angeordnet sind und die kreisförmigen Leerraumabschnitte (34b) dazu dienen, den Stator- bzw. Ankerkern (29) an einem stationären Element (12b) zu befestigen.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) jeweilige Rotoren bzw. Läufer (36, 40) und Positionssensoren (44u, 45u) zum Abtasten von Drehpositionen der jeweiligen Läufer (36, 40) umfassen, und die Positionssensoren (44u, 45u) in einem einzelnen Sensorgehäuse (43) gehalten sind, um zusammengefaßt zu sein.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 5, ferner gekennzeichnet durch eine Metallstator- bzw. -ankerbasis (147), die gemeinsam für die Wasch- und Entwässerungsmotoren (141, 142) benutzt wird, und dadurch, daß die Wasch- und Entwässerungsmotoren (141, 142) jeweilige auf einer Seite der Stator- bzw. Ankerbasis (147) vorgesehene Stator- bzw. Ankerwicklungen (148, 154) umfassen.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschmotor (162) als ein Axialspalttyp und der Entwässerungsmotor (161) als ein Radialspalttyp aufgebaut ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialspaltmotor (162) einen Rotor bzw. Läufer (172) aufweist, der auf einer Seite eines der beiden axialen Enden des Radialspaltmotors (161) vorgesehen ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Motor (24, 25) einen Stator- bzw. Ankerkern (29) und einen Rotor- bzw. Läuferkern (41) aufweist, wobei einer der Kerne (29, 41) einen größeren Durchmesser aufweist als der andere Kern, beide Kerne (29, 41) auf ein und demselben Material (K) ausgelegt sind, so daß der Kern (41) mit einem kleineren Durchmesser innerhalb des Kerns (29) mit einem größeren Durchmesser plaziert ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch: einen ersten Inverter-Hauptschaltkreis (54) zum Steuern des Waschmotors (24) derart, daß eine Drehgeschwindigkeit des Waschmotors (24) variiert wird, einen zweiten Inverter-Hauptschaltkreis (55) zum Steuern des Entwässerungsmotors (25) derart, daß eine Drehgeschwindigkeit des Entwässerungsmotors (25) variiert wird, und eine Gleichstromversorgung (49), die für beide Inverter-Hauptschaltkreise (54, 55) gemeinsam vorgesehen ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Gleichstromversorgung (49), einen einzelnen Inverter-Hauptschaltkreis (101), an den elektrische Energie von der Gleichstromversorgung (49) zugeführt wird, und Schaltmittel (105, 106, 107) zum Zuführen einer Ausgabe des Inverter-Hauptschaltkreises (101) selektiv zu dem Wasch- oder Entwässerungsmotor (24, 25), und dadurch, daß sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor (24, 25) einen bürstenlosen Motor aufweist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 17, ferner gekennzeichnet durch Steuermittel (63) zum Steuern des Inverter-Hauptschaltkreises (101) derart, daß eine elektrische Bremse in einem Waschschritt auf den Entwässerungsmotor (25) einwirkt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel (63) Wicklungs-Kurzschließmittel (108, 109, M20) zum Kurzschließen einer Wicklung (33u, 33v, 33w) des Entwässerungsmotors (25) aufweist, so daß die elektrische Bremse wirkt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Bremse durch eine Gleichstromanregung des Entwässerungsmotors (25) wirkt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 16, ferner gekennzeichnet durch Steuermittel (63) zum Steuern der ersten und zweiten Inverter-Hauptschaltkreise (54, 55), und dadurch, daß das Steuermittel (63) einen Drehsteuermodus (G10, G50), bei dem der Waschmotor (24) in einem Waschschritt gedreht wird, und einen Steuermodus (G10, G50) für Rückwärtsdrehung, bei dem im Waschschritt der Entwässerungsmotor (25) in einer umgekehrten Richtung zu der Richtung gedreht wird, in der der Waschmotor (24) gedreht wird, aufweist.
Vollautomatische Waschmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner gekennzeichnet durch ein Wasserzufuhrventil (11) und ein Ablaufventil (8) zum Ausführen einer Wasserzufuhr zu und eines Ablaufs aus der drehbaren Trommel (4), und dadurch, daß die Wasch- und Entwässerungsmotoren (24,25) so gesteuert zu werden vermögen, daß der Entwässerungsmotor (25) mit einer niedrigen Geschwindigkeit gedreht wird, während die Wasserzufuhr durch das Wasserzufuhrventil (11) bei geschlossenem Ablaufventil (8) stattfindet, und, nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit, der Waschmotor wiederholt alternierend in entgegengesetzten Richtungen gedreht wird, während die Wasserzufuhr folgt.
Vollautomatische Waschmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, ferner gekennzeichnet durch ein Ablaufventil (18) zum Ablassen von Waschflüssigkeit aus der drehbaren Trommel (4) und dadurch, daß der Waschmotor (24) wiederholt alternierend in entgegengesetzten Richtungen so gedreht wird, daß ein Ablassen durch das Ablaufventil (8) erfolgt.
Vollautomatische Waschmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Entwässerungsschritt der Entwässerungsmotor (25) angetrieben wird, während sich der Waschmotor (24) in einem freien Drehzustand befindet.
Vollautomatische Waschmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Wasch- als auch der Entwässerungsmotor (24, 25) in einem Entwässerungsschritt angetrieben sind bzw. werden.
Vollautomatische Waschmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) sich in einem Entwässerungsschritt voneinander unterscheiden.
Vollautomatische Waschmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Entwässerungsschritt der Waschmotor (24) angetrieben wird, während sich der Entwässerungsmotor (25) in einem Zustand freier Drehung befindet, und danach der Entwässerungsmotor (25) angetrieben wird.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn entweder der Wasch- oder der Entwässerungsmotor (24, 25) eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit in einem Entwässerungsschritt erreicht, eine Anregungsphase für den Waschmotor (24) so gesteuert wird, daß sie relativ zu einer vorangehenden Anregungsphase vorauseilt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn entweder der Entwässerungs- oder Waschmotor (24, 25) eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht, nachdem beide Motoren (24, 25) angeregt worden sind, um in einem Entwässerungsschritt gedreht zu werden, der Waschmotor (24) zu einem Zustand freier Drehung entregt wird.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Waschmotor (24) eine vorbestimmte Geschwindigkeit im Entwässerungsschritt erreicht, der Entwässerungsmotor (25) angetrieben wird.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Waschmotor (24) eine vorbestimmte Geschwindigkeitserhöhungsrate im Entwässerungsschritt erreicht, der Entwässerungsmotor (25) angetrieben wird.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) auf der Basis einer Zunahme und einer Abnahme in den Leistungen der betreffenden Motoren (24, 25) im Entwässerungsschritt erhöht und verringert werden, und sich Zunahme- und Abnahmeraten der Motorleistungen für Geschwindigkeitszunahme- und -abnahmeanforderungen zwischen dem Wasch- und dem Entwässerungsmotor (24, 25) unterscheiden.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorleistungszunahme- und -abnahmeraten des Entwässerungsmotors (25) so gesteuert werden, daß sie kleiner sind als die des Waschmotors (24) in dem jeweiligen Entwässerungsschritt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sich die Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) voneinander durch eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder über einer vorbestimmten Geschwindigkeit in dem Entwässerungsschritt unterscheiden, die niedrigere Geschwindigkeit jedes Motors (24,25) so gesteuert wird, daß sie sich der Geschwindigkeit des anderen Motors (25, 24) annähert.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Geschwindigkeit des Waschmotors (24) sich der Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors (25) um einen vorbestimmten Wert in dem Entwässerungsschritt annähert, die Leistung des Waschmotors (24) unverändert bleibt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch einen Inverter-Hauptschaltkreis zum Steuern einer Geschwindigkeit des Entwässerungsmotors (25) und Bremsanlegemittel zum Anlegen einer elektrischen Bremse über den Inverter-Hauptschaltkreis an den Entwässerungsmotor (25), wenn ein Bremsvorgang im Entwässerungsschritt erforderlich ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwässerungsmotor (25) einen bürstenlosen Motor umfaßt, und ferner gekennzeichnet durch einen Inverter-Hauptschaltkreis zum Steuern einer Geschwindigkeit des bürstenlosen Motors und ein Bremsanlegemittel zum Anlegen einer elektrischen Bremse über den Inverter-Hauptschaltkreis an den bürstenlosen Motor, wobei das Bremsanlegemittel als Bremsmodi einen Phasenverzögerungs-Anregungsmodus (E20), einen Bewegungsmodus (G10) einer umgekehrten Sequenz und einen Wicklungs-Kurzschließmodus (P40) aufweist, und irgendeinen der Modi oder eine Kombination aus einem oder mehreren Modi ausführt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch einen Inverter (54, 55) zum Steuern von Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) sowie ein Bremsanlegemittel zum Anlegen einer elektrischen Bremse an die Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25), wobei das Bremsanlegemittel (63) die elektrische Bremse sowohl an den Wasch- als auch den Entwässerungsmotor (24, 25) anlegt, wenn im Entwässerungsschritt ein Bremsvorgang erforderlich ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch einen Inverter zum Steuern von Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) und ein Bremsanlegemittel zum Anlegen einer elektrischen Bremse an die Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25), wobei das Bremsanlegemittel (63) die elektrische Bremse zuerst an den Waschmotor (24) und danach an den Entwässerungsmotor (25) anlegt, wenn ein Bremsvorgang im Entwässerungsschritt erforderlich ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach einem der Ansprüche 36, 38 und 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremssteuermodus ein Anregungsmodus mit umgekehrter Sequenz ist.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) einen bürstenlosen Motor umfaßt und das Bremssteuermittel als den Bremssteuermodus, der an dem bürstenlosen Motor angelegt wird, einen Phasenverzögerungs-Anregungsmodus oder einen Wicklungs-Kurzschließmodus hat.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 36 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) einen bürstenlosen Motor aufweist und das Bremssteuermittel (63) als den an den bürstenlosen Motor angelegten Bremssteuermodus einen Phasenverzögerungs-Anregungsmodus hat, und eine Phase und eine Motorleistung gemäß einer Drehgeschwindigkeit des Entwässerungsmotors (25) festgelegt oder geändert werden.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 36 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) einen bürstenlosen Motor umfaßt und das Bremssteuermittel (63) als den an den bürstenlosen Motor angelegten Bremssteuermodus einen Phasenverzögerungs- Anregungsmodus aufweist, und ferner gekennzeichnet durch ein Gleichstrom-Energieversorgungsbildungsmittel, ein Energieversorgungs-Spannungserfassungsmittel (52) zum Erfassen einer Energieversorgungsspannung des Gleichstrom-Energieversorgungsbildungsmittels, während der bürstenlose Motor in dem Phasenverzögerungs-Anregungsmodus gebremst wird, einem Entladungswiderstand (53a) und einem Entladungsmittel (53b), um zu bewirken, daß der Entladungswiderstand Energie verbraucht, wenn ein Ergebnis der Erfassung durch das Energieversorgungs-Spannungserfassungsmittel bei oder über einer vorbestimmten Spannung liegt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 36 oder 38, ferner gekennzeichnet durch Erfassungsmittel (63) zum Erfassen eines Reduktionsgrades einer Drehgeschwindigkeit der drehbaren Trommel (4), wenn der Entwässerungsmotor (25) während des Entwässerungsschritts gebremst wird, wodurch eine Leistung oder eine Phase, die in dem Entwässerungsmotor (25) gemäß einem Erfassungsergebnis anzuregen ist, bestimmt oder geändert wird.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn ein Unterschied zwischen den Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) größer ist als ein vorbestimmter Wert, das Bremssteuermittel (63) jeden mit höherer Geschwindigkeit drehenden Motor (24, 25) so steuert, daß die Geschwindigkeit des Motors (24, 25) sich der Geschwindigkeit des anderen Motors (25, 24), der sich mit geringerer Geschwindigkeit dreht, annähert.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Geschwindigkeiten der Wasch- und Entwässerungsmotoren (24, 25) sich jeweiligen vorbestimmten Werten annähern, eine Bremskraft so gesteuert wird, daß sie durch das Bremssteuermittel (63) unverändert bleibt.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Wicklungs-Kurzschließmittel (108, 109) einen Wicklungs-Kurzschließvorgang ausführt, während die Maschine abgeschaltet wird.
Vollautomatische Waschmaschine nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch Steuermittel (63) zum Steuern eines Waschvorgangs, wobei das Steuermittel (63) einen Waschsteuermodus hat, bei dem eine Entwässerungsbremssteuerung in einem Entwässerungsschritt ausgeführt wird, und danach ein Spülschritt des gespeicherten Wassers ausgeführt wird, wobei das Steuermittel (63) einen Wasserzuführvorgang während der Entwässerungsbremssteuerung startet.