JP2001259281A - Electric washing machine - Google Patents

Electric washing machine

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JP2001259281A
JP2001259281A JP2000076187A JP2000076187A JP2001259281A JP 2001259281 A JP2001259281 A JP 2001259281A JP 2000076187 A JP2000076187 A JP 2000076187A JP 2000076187 A JP2000076187 A JP 2000076187A JP 2001259281 A JP2001259281 A JP 2001259281A
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JP
Japan
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motor
voltage
detecting means
washing machine
switching
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Pending
Application number
JP2000076187A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Morozumi
英樹 両角
Kazuhiko Asada
和彦 麻田
Tomoya Fujinami
知也 藤濤
Yasumichi Kobayashi
保道 小林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of increasing the height of a motor due to the arrangement of a position detection means made up of a Hall IC to detect a relative position of a permanent magnet in relation to a stator in the motor and costliness due to the need for wiring to connect the position detection means and a control means in a vacuum cleaner provided with a motor having a permanent magnet. SOLUTION: This electric washing machine detects a counter electromotive force of armature windings 4a to 4c forming a motor 4 and rotationally drives the motor 4 by providing the machine with an inverter circuit 3 comprised of switching means 3a to 3f, a voltage detection means 5 to detect voltage of the motor 4 connected to the inverter circuit 3 and input terminals U, V and W of the motor 4, a control means 6 to turn on or off the switching means 3a to 3f by output signals of the voltage detection means 5, and a driving circuit 7 to drive the switching means 3a to 3f by on/off signals of the control means 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータの出力
に接続した電動機により駆動される電気洗濯機に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric washing machine driven by an electric motor connected to an output of an inverter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電気洗濯機が備えるインバータ装
置の構成を図13に示す。交流電源1は整流回路2に接
続し、整流回路2はインバータ回路3に直流電源を供給
し、インバータ回路3の出力端子は電動機4に接続して
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 13 shows a configuration of an inverter device provided in a conventional electric washing machine. The AC power supply 1 is connected to a rectifier circuit 2, which supplies DC power to an inverter circuit 3, and an output terminal of the inverter circuit 3 is connected to a motor 4.

【0003】整流回路2はダイオードブリッジ2aと平
滑用の二つのコンデンサ2b、2cの直列回路により倍
電圧整流回路の構成となっている。
The rectifier circuit 2 is configured as a voltage doubler rectifier circuit by a series circuit of a diode bridge 2a and two capacitors 2b and 2c for smoothing.

【0004】インバータ回路3は高電位側のスイッチン
グ手段3a、3b、3cと低電位側のスイッチング手段
3d,3e,3fにより三相六石の構成としている。ス
イッチング手段3aから3fは高周波スイッチングと大
電流容量に対応可能なIGBTと逆接続ダイオードの並
列回路で構成されている。
[0004] The inverter circuit 3 has a three-phase six-stone structure with switching means 3a, 3b, 3c on the high potential side and switching means 3d, 3e, 3f on the low potential side. Each of the switching means 3a to 3f is constituted by a parallel circuit of an IGBT and a reverse connection diode capable of supporting high-frequency switching and large current capacity.

【0005】電動機4は永久磁石を有する回転子4dと
電機子巻線4a、4b、4cを有する固定子により構成
されている。電機子巻線4aから4cは三相のスター結
線の構成になっている。なお、固定子については特に図
示していない。
The electric motor 4 comprises a rotor 4d having a permanent magnet and a stator having armature windings 4a, 4b, 4c. The armature windings 4a to 4c have a three-phase star connection configuration. Note that the stator is not particularly illustrated.

【0006】位置検知手段61は回転子4aを構成する
永久磁石と、固定子4bの相対的な位置を検出するもの
であって、三つのホールIC61a、61b、61cで
構成されている。ホールIC61aから61cは永久磁
石の界磁方向を検知して制御手段62にハイまたはロー
を出力する。
The position detecting means 61 detects the relative positions of the permanent magnet constituting the rotor 4a and the stator 4b, and comprises three Hall ICs 61a, 61b and 61c. The Hall ICs 61a to 61c detect the direction of the field of the permanent magnet and output high or low to the control means 62.

【0007】制御手段62はマイクロコンピュータや論
理回路で構成されており、位置検知手段61の出力信号
の論理の組み合わせおよび回転方向に応じて、所定のス
イッチング手段をオンオフし、三相電力を電動機4に供
給するように駆動回路7にオンオフ信号を出力し、駆動
回路7がIGBTをオンオフするものである。
The control means 62 is constituted by a microcomputer or a logic circuit. According to the combination of the logic of the output signal of the position detection means 61 and the direction of rotation, a predetermined switching means is turned on / off and the three-phase power is supplied to the motor 4. An on / off signal is output to the drive circuit 7 so as to supply the IGBT to the IGBT.

【0008】駆動回路7は例えばNPNトランジスタと
PNPトランジスタによりプッシュプル回路の構成にな
っており、オンの場合はIGBTのゲート端子に15V
の電源を供給し、オフの場合は前記ゲート端子の電圧を
0Vにするものである。
The drive circuit 7 has, for example, a push-pull circuit configuration using an NPN transistor and a PNP transistor. When the drive circuit 7 is on, 15 V is applied to the gate terminal of the IGBT.
Is supplied, and when the power is off, the voltage of the gate terminal is set to 0V.

【0009】図13に示したインバータ装置を備えた電
気洗濯機を図14に示す。水受け槽11は、内底部に撹
拌翼12を回転自在に設けた洗濯兼脱水槽13を回転自
在に設け、サスペンション14により洗濯機本体15に
吊り下げている。減速機構16は、水受け槽11の底部
に設け、撹拌翼12および洗濯兼脱水槽13に動力を伝
達するもので、この減速機構16の下部に電動機4を設
けている。電動機4には三つのホールIC61aから6
1cで構成された位置検知手段61がその上部に配設さ
れている。給水弁17は洗濯兼脱水槽13内に給水する
ものであり、排水弁18は洗濯兼脱水槽13内の洗濯水
などを排水するものである。
FIG. 14 shows an electric washing machine provided with the inverter device shown in FIG. The water receiving tub 11 is provided with a washing and dewatering tub 13 rotatably provided with a stirring blade 12 rotatably provided on an inner bottom thereof, and is suspended from a washing machine body 15 by a suspension 14. The speed reduction mechanism 16 is provided at the bottom of the water receiving tank 11, and transmits power to the stirring blade 12 and the washing and dewatering tank 13. The electric motor 4 is provided below the speed reduction mechanism 16. The motor 4 has three Hall ICs 61a to 6
The position detecting means 61 constituted by 1c is disposed on the upper part. The water supply valve 17 supplies water to the washing and dewatering tub 13, and the drainage valve 18 drains washing water and the like in the washing and dehydration tub 13.

【0010】制御装置71は、図13に示したインバー
タ装置を備えており、その出力には電動機4を接続して
おり、位置検知手段61の出力論理に応じて所定のスイ
ッチング手段3aから3fをオンオフ制御し、電動機4
を回転駆動する。なお、制御装置71は給水弁17、排
水弁18も制御している。
The control device 71 is provided with the inverter device shown in FIG. 13, the output of which is connected to the electric motor 4, and switches the predetermined switching means 3 a to 3 f in accordance with the output logic of the position detecting means 61. On / off control, motor 4
Is driven to rotate. The control device 71 also controls the water supply valve 17 and the drain valve 18.

【0011】ここで、減速機構16は、遊星ギアを有
し、撹拌翼12を回転駆動する際には、太陽歯車を電動
機4の軸によって駆動し、遊星ギアの回転を撹拌翼12
に伝達する構成により、1/6に減速するとともに電動
機4の出力トルクを6倍に変換する。脱水などの洗濯兼
脱水槽13を回転駆動する行程においては、特に図示し
てないが、クラッチ機構により減速機構16を電動機4
の出力軸より切り離し、洗濯兼脱水槽13を減速なしで
電動機7で直接駆動する。
Here, the speed reduction mechanism 16 has a planetary gear. When the stirring blade 12 is driven to rotate, the sun gear is driven by the shaft of the electric motor 4 to rotate the planetary gear.
, The output torque of the electric motor 4 is reduced by a factor of six and the output torque of the electric motor 4 is converted into a factor of six. In the process of rotating the washing and dewatering tub 13 such as dehydration, although not particularly shown, the speed reduction mechanism 16 is connected to the electric motor 4 by a clutch mechanism.
And the washing and dewatering tub 13 is directly driven by the electric motor 7 without deceleration.

【0012】以上のように、回転子に永久磁石を有する
電動機をインバータ回路で駆動する電気洗濯機では、前
記回転子に設けた永久磁石の磁極を検知するホール素子
またはホールICで構成された位置検知手段を設け、前
記位置検知手段の出力信号により回転子と固定子の相対
的な位置を検知し、前記インバータ回路を構成するスイ
ッチング手段をオンオフ制御し、前記電動機を回転駆動
し、洗濯脱水を行うものであった。
As described above, in an electric washing machine in which an electric motor having a permanent magnet on a rotor is driven by an inverter circuit, a position formed by a Hall element or a Hall IC for detecting the magnetic pole of the permanent magnet provided on the rotor. Detecting means for detecting a relative position of the rotor and the stator based on an output signal of the position detecting means, controlling on / off of switching means constituting the inverter circuit, rotating and driving the electric motor, and washing and dewatering. Was to do.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
気洗濯機においては、電動機に複数のホールICまたは
ホール素子で構成された位置検知手段を配設するので、
前記位置検知手段を駆動するための電源供給や前記位置
検知手段の出力信号を通信するために前記制御手段と前
記位置検知手段間を配線する必要があり、前記電気洗濯
機では電動機が下部に設けられているので、配線が長く
なるという課題を有するものであった。
As described above, in the conventional electric washing machine, since the electric motor is provided with the position detecting means constituted by a plurality of Hall ICs or Hall elements,
It is necessary to wire between the control means and the position detection means to communicate power supply for driving the position detection means and output signals of the position detection means, and in the electric washing machine, a motor is provided at a lower part. Therefore, there is a problem that the wiring becomes long.

【0014】また、前記位置検知手段を配置ためにある
程度の空間を必要とするので、その分、前記電動機の高
さが高くなり、特に前記電動機を薄型にしたときの影響
が大であるという課題を有するものであった。
Further, since a certain amount of space is required for arranging the position detecting means, the height of the motor is correspondingly increased, and the effect of making the motor thinner is particularly large. It had the following.

【0015】また、前記位置検知手段が前記制御手段に
出力信号を送信する信号線に前記電動機からの電磁ノイ
ズがのり、インバータ装置の誤動作などが発生するのを
防止するため、ノイズ対策をする必要があるという課題
を有するものであった。
Further, it is necessary to take noise countermeasures in order to prevent electromagnetic noise from the electric motor from being put on a signal line from which the position detecting means transmits an output signal to the control means, thereby preventing malfunction of the inverter device. There was a problem that there is.

【0016】また、水はねなどにより、前記位置検知手
段と配線を接続するコネクタに水が入らないように防水
処理をすることによりコストが大になるという課題を有
するものであった。
Further, there has been a problem that the cost is increased by performing a waterproofing treatment so that water does not enter into the connector for connecting the position detecting means and the wiring due to water splash or the like.

【0017】本発明は上記従来の電気洗濯機の課題を解
決するものであり、前記電動機を構成する電機子巻線に
発生する逆起電力を用いて回転子と固定子の相対的な位
置を検知することにより、ホールICまたはホール素子
で構成される位置検知手段をなくすことを目的としてい
る。
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional electric washing machine, and determines the relative position of the rotor and the stator by using a back electromotive force generated in an armature winding constituting the electric motor. An object of the present invention is to eliminate a position detecting means constituted by a Hall IC or a Hall element by detecting.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、回転子に永久磁石を有し、固定子に電機子
巻線を有する電動機と、前記電動機に接続したインバー
タ回路と前記インバータ回路を構成するスイッチング手
段のオンオフを制御する制御手段と、前記回転子の回転
駆動中に電動機の電機子巻線に発生する逆起電力を検知
する電圧検知手段を有し、前記制御手段は前記電動機の
回転方向に応じて前記電圧検知手段の出力により前記ス
イッチング手段をオンオフ制御するインバータ装置を備
えたものであり、前記電機子巻線に生じる逆起電力の一
部は前記電動機の端子電圧により検知することができる
ので、前記電動機にホールICにより構成された位置検
知手段を備えることなく前記電動機の回転子と固定子の
相対的な位置を検知することができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a motor having a permanent magnet in a rotor and an armature winding in a stator, an inverter circuit connected to the motor, and Control means for controlling on / off of a switching means constituting an inverter circuit, and voltage detection means for detecting a back electromotive force generated in an armature winding of the electric motor during rotation driving of the rotor, wherein the control means includes: An inverter for controlling the switching means to be turned on and off by an output of the voltage detecting means in accordance with a rotation direction of the motor, wherein a part of the back electromotive force generated in the armature winding is a terminal voltage of the motor. Therefore, the relative position of the rotor and the stator of the motor can be detected without providing the motor with a position detecting means constituted by a Hall IC. It can be.

【0019】さらに、前記位置検知手段と前記制御手段
間の配線をなくしたり、前記電動機の高さを低くするこ
とができるので、電気洗濯機を低コストでコンパクトに
することができる。
Furthermore, since the wiring between the position detecting means and the control means can be eliminated and the height of the electric motor can be reduced, the electric washing machine can be made compact at low cost.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、回転子に永久磁石を有し、固定子に電機子巻線を有
する電動機と、前記電動機に接続したインバータ回路と
前記インバータ回路を構成するスイッチング手段のオン
オフを制御する制御手段と、前記回転子の回転駆動中に
電動機の電機子巻線に発生する逆起電力を検知する電圧
検知手段を有し、前記制御手段は前記電動機の回転方向
に応じて前記電圧検知手段の出力により前記スイッチン
グ手段をオンオフ制御するインバータ装置を備えたもの
であり、前記電機子巻線に生じる逆起電力の一部は前記
電動機の端子電圧により検知することができるので、前
記電動機にホールICにより構成された位置検知手段を
備えることなく前記電動機の回転子と固定子の相対的な
位置を検知することができ、前記位置検知手段と前記制
御手段間の配線をなくしたり、前記電動機の高さを低く
することができるので、電気洗濯機を低コストでコンパ
クトにすることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention according to claim 1 of the present invention provides a motor having a permanent magnet in a rotor and an armature winding in a stator, an inverter circuit connected to the motor, and the inverter. Control means for controlling on / off of a switching means constituting a circuit, and voltage detection means for detecting a back electromotive force generated in an armature winding of an electric motor during rotation driving of the rotor, wherein the control means is An inverter device for controlling the switching means to be turned on and off by an output of the voltage detecting means in accordance with the rotation direction of the motor, wherein a part of the back electromotive force generated in the armature winding is determined by a terminal voltage of the motor. Detecting the relative position of the rotor and the stator of the electric motor without providing the electric motor with position detecting means constituted by a Hall IC. Can, or eliminate wiring between said position detecting means and said control means, it is possible to reduce the height of the motor can be made compact electric washing machine at a low cost.

【0021】請求項2に記載の発明は、上記請求項1に
記載の発明において、電動機の電機子巻線に流れる電流
に相当する電流を検知する電流検知手段を有し、記制御
手段は、電流検知手段と電圧検知手段の出力に応じて、
スイッチング手段のオンオフタイミングを所定位相遅ら
せるようにしたものであり、これにより、電機子巻線に
電流が流れることにより前記電機子巻線に生じる逆起電
力波形の位相が回転子が有する永久磁石の位置よりも進
み位相になっても、前記回転子の有する永久磁石の現在
位置を推定し前記回転子の永久磁石の位置とほぼ同期し
て前記スイッチング手段をオンオフすることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided a current detecting means for detecting a current corresponding to a current flowing through the armature winding of the electric motor. According to the outputs of the current detection means and the voltage detection means,
The on / off timing of the switching means is delayed by a predetermined phase, whereby the phase of the back electromotive force waveform generated in the armature winding due to the current flowing in the armature winding is changed by the permanent magnet of the rotor. Even if the phase is advanced from the position, the current position of the permanent magnet of the rotor can be estimated, and the switching means can be turned on and off almost in synchronization with the position of the permanent magnet of the rotor.

【0022】これにより、前記電動機の電流あたりの出
力トルクの割合が最大になるようにスイッチングタイミ
ングを調整できるので、前記電動機の動作可能領域を広
げることができ、電気洗濯機で様々な洗濯方法を実現す
ることができる。また、電気洗濯機を高効率にすること
ができる。
Thus, the switching timing can be adjusted so that the ratio of the output torque per current of the electric motor is maximized, so that the operable region of the electric motor can be expanded, and various washing methods can be performed by the electric washing machine. Can be realized. Further, the efficiency of the electric washing machine can be increased.

【0023】請求項3に記載の発明は、上記請求項1に
記載の発明において、電圧検知手段の出力により電動機
の速度を検知する速度検知手段を有し、制御手段は、前
記速度検知手段と前記電圧検知手段の出力に応じて、ス
イッチング手段のオンオフタイミングを所定位相変化さ
せるようにしたものである。回転子に永久磁石を備える
電動機においては電機子巻線に流れる電流が一定である
ならば、前記電動機の回転速度により前記電機子巻線に
発生する逆起電力の位相と前記回転子の永久磁石の位相
が変動する特性を有している。基本的には前記永久磁石
の位相と比べた場合、前記電動機の回転速度が低速であ
るほど進み位相になる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided a speed detecting means for detecting a speed of the electric motor based on an output of the voltage detecting means. The on / off timing of the switching means is changed by a predetermined phase according to the output of the voltage detecting means. In a motor having a permanent magnet in the rotor, if the current flowing through the armature winding is constant, the phase of the back electromotive force generated in the armature winding due to the rotation speed of the motor and the permanent magnet of the rotor Has the characteristic that the phase varies. Basically, as compared with the phase of the permanent magnet, the lower the rotational speed of the electric motor, the more advanced the phase.

【0024】また一般に電機子巻線に発生する逆起電力
の大きさおよび周波数は電動機の回転速度に比例してお
り、低速になるほど逆起電力は小さくなり周波数も低く
なる。従って前記電圧検知手段がローパスフィルタやハ
イパスフィルタを有する構成になっていると、その周波
数特性により前記電動機の回転速度により前記電圧検知
手段の出力信号の位相が前記回転子の永久磁石の位置と
同期しなくなる。
In general, the magnitude and frequency of the back electromotive force generated in the armature winding are proportional to the rotation speed of the motor, and the lower the speed, the lower the back electromotive force and the lower the frequency. Therefore, if the voltage detection means has a configuration having a low-pass filter or a high-pass filter, the phase of the output signal of the voltage detection means is synchronized with the position of the permanent magnet of the rotor by the rotation speed of the motor due to the frequency characteristic. No longer.

【0025】また、前記電圧検知手段が前記電機子巻線
に発生する逆起電力と所定の基準電圧を比較するもので
ある場合だと、前記電機子巻線に生じる逆起電力の大き
さにより検知する位相が変動する。
If the voltage detecting means compares the back electromotive force generated in the armature winding with a predetermined reference voltage, the magnitude of the back electromotive force generated in the armature winding depends on the magnitude of the back electromotive force generated in the armature winding. The phase to be detected fluctuates.

【0026】従って前記速度検知手段により前記電動機
の回転速度を検知し、前記制御手段が前記速度検知手段
の検知速度に応じて前記スイッチング手段のオンオフタ
イミングを所定位相変化させることで、広範囲の速度領
域で前記電動機を回転駆動することが可能になる。これ
により、複数の回転数条件を有する電気洗濯機において
も確実に電動機を回転駆動でき、洗濯脱水性能を満足す
ることができる。
Therefore, the rotational speed of the electric motor is detected by the speed detecting means, and the control means changes the on / off timing of the switching means by a predetermined phase in accordance with the detected speed of the speed detecting means. Thus, the electric motor can be driven to rotate. Thus, even in an electric washing machine having a plurality of rotation speed conditions, the electric motor can be reliably driven to rotate, and the washing and dewatering performance can be satisfied.

【0027】請求項4に記載の発明は、上記請求項1に
記載の発明において、電圧検知手段の出力により電動機
の速度を検知する速度検知手段と、前記電動機の電機子
巻線に流れる電流に相当する電流を検知する電流検知手
段を有し、制御手段は、前記速度検知手段と前記電流検
知手段と前記電圧検知手段の出力に応じて、スイッチン
グ手段のオンオフタイミングを所定位相変化させるよう
にしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a speed detecting means for detecting a speed of the motor by an output of the voltage detecting means, and a current flowing through an armature winding of the motor. A current detection unit for detecting a corresponding current; and the control unit changes the on / off timing of the switching unit by a predetermined phase according to the outputs of the speed detection unit, the current detection unit, and the voltage detection unit. Things.

【0028】そのため、前記電動機の回転速度や前記電
機子巻線に流れる電流が変化することにより前記電機子
巻線に生じる逆起電力の位相が変化しても、前記回転子
の永久磁石の位相にほぼ同期して前記スイッチング手段
をオンオフすることができるので、前記電動機の動作可
能領域を広げることができる。
Therefore, even if the phase of the back electromotive force generated in the armature winding changes due to a change in the rotation speed of the motor or the current flowing in the armature winding, the phase of the permanent magnet of the rotor changes. The switching means can be turned on and off substantially in synchronization with the motor, so that the operable region of the motor can be expanded.

【0029】これにより、複数の洗濯条件を有する電気
洗濯機においても確実に電動機を回転駆動でき、洗濯脱
水性能を満足することができる。また、洗濯物の量が増
加しても前記電動機の動作可能領域を広げることができ
るので、十分に対応できる電気洗濯機を実現できる。
Thus, even in an electric washing machine having a plurality of washing conditions, the electric motor can be surely driven to rotate, and the washing and dewatering performance can be satisfied. Further, since the operable region of the electric motor can be expanded even when the amount of laundry increases, an electric washing machine which can sufficiently cope with the problem can be realized.

【0030】請求項5に記載の発明は、上記請求項1か
ら4いずれか1項に記載の発明において、前記制御手段
は前記スイッチング手段のスイッチング期間の前半1/
2において導通比を制御するようにしたものであり、前
記スイッチング手段をオフしたときに生じる回生電流期
間を前記スイッチング手段が高電位側にあっても低電位
側にあっても一定することができ、前記電圧検知手段は
前記スイッチング手段の影響を受けずに前記電機子巻線
に生じる逆起電力を検知することが可能になり、前記制
御手段が前記スイッチング手段のオンオフタイミングを
制御するのを容易にすることができ、低コストのインバ
ータ装置を実現できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control means includes a first half of a switching period of the switching means.
2, the regenerative current period generated when the switching means is turned off can be kept constant regardless of whether the switching means is on the high potential side or the low potential side. The voltage detecting means can detect the back electromotive force generated in the armature winding without being affected by the switching means, so that the control means can easily control the on / off timing of the switching means. And a low-cost inverter device can be realized.

【0031】また、前記回生電流の期間を長くすること
になるので前記電機子巻線に流れる電流の変化を小さく
することができ、前記電動機を低騒音で回転駆動するこ
とができる。従って、低騒音または低コストまたはコン
パクトな電気洗濯機を実現できる。
Further, since the period of the regenerative current is lengthened, the change in the current flowing through the armature winding can be reduced, and the motor can be rotationally driven with low noise. Therefore, a low noise or low cost or compact electric washing machine can be realized.

【0032】請求項6に記載の発明は、上記請求項1か
ら4いずれか1項に記載の発明において、前記制御手段
は前記スイッチング手段のスイッチング期間の後半1/
2において導通比を制御するようにしたものであり、上
記請求項5と同様に前記スイッチング手段のオフ時に生
じる回生電流期間を前記スイッチング手段が高電位側で
も低電位側でも一定にすることができる。また、前記回
生電流期間を短くすることになるので前記電機子巻線に
発生する逆起電力を検知する期間を長くすることがで
き、前記電圧検知手段が確実に逆起電力を検知すること
ができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control means includes a second half of a switching period of the switching means.
In the second aspect, the conduction ratio is controlled, and the regenerative current period generated when the switching means is turned off can be made constant regardless of whether the switching means is at the high potential side or the low potential side, as in the fifth aspect. . Further, since the regenerative current period is shortened, the period for detecting the back electromotive force generated in the armature winding can be lengthened, and the voltage detecting means can reliably detect the back electromotive force. it can.

【0033】従って、前記制御手段が前記スイッチング
手段のオンオフタイミングを制御することを容易にする
ことができ、低コストで信頼性の高い電気洗濯機を実現
できる。
Therefore, the control means can easily control the on / off timing of the switching means, and a low-cost and highly reliable electric washing machine can be realized.

【0034】請求項7に記載の発明は、上記請求項1か
ら6いずれか1項に記載の発明において、前記電圧検知
手段は前記電動機を構成する電機子巻線の端子電圧を分
圧する分圧回路を有し、前記分圧回路は前記速度検知手
段の出力に応じて分圧比を切り替える構成にしたもので
あり、前記電動機の回転速度に応じて分圧比を調整でき
るので前記電動機の回転数が低く前記電機子巻線に生じ
る逆起電力が小さくてもダイナミックレンジを大きくと
ることができるので、前記電圧検知手段の検知精度をよ
くすることができ、信頼性の高い電気洗濯機を実現でき
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the voltage detecting means divides a terminal voltage of an armature winding constituting the motor. Circuit, the voltage dividing circuit is configured to switch the voltage dividing ratio according to the output of the speed detecting means, and the voltage dividing ratio can be adjusted according to the rotation speed of the electric motor, so that the rotation speed of the electric motor is reduced. Even if the back electromotive force generated in the armature winding is low, the dynamic range can be widened, so that the detection accuracy of the voltage detecting means can be improved and a highly reliable electric washing machine can be realized.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0036】(実施例1)図1は本実施例における電気
洗濯機に備えられたインバータ装置の回路図を示してい
る。1は交流電源で、整流回路2が接続している。整流
回路2はダイオードブリッジ2a、二つの平滑用の電解
コンデンサ2b、2cによる直列回路により構成されて
おり、交流電源1の倍の電圧の直流電源をインバータ回
路3に供給する。従って、交流電源1の実効電圧が10
0Vの時は、約280Vの直流電源を出力するものにな
る。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter device provided in an electric washing machine in this embodiment. Reference numeral 1 denotes an AC power supply to which a rectifier circuit 2 is connected. The rectifier circuit 2 is configured by a series circuit including a diode bridge 2a and two smoothing electrolytic capacitors 2b and 2c, and supplies a DC power of twice the AC power 1 to the inverter circuit 3. Therefore, the effective voltage of the AC power supply 1 is 10
At 0 V, a DC power of about 280 V is output.

【0037】インバータ回路3は三つの高電位側のスイ
ッチング手段3a、3b、3cと三つの低電位側のスイ
ッチング手段3d、3e、3fにより三相六石の構成と
しており、電動機4に三相全波の交流電源を供給する。
スイッチング手段3aから3fは高周波スイッチングと
大電流容量に対応可能なIGBTと逆接続ダイオードの
並列回路で構成されている。なお、スイッチング手段3
aから3fはこれに限定するものではなく、例えばトラ
イアックと逆接続ダイオードの並列回路などでもよいも
のである。
The inverter circuit 3 has a three-phase six-stone structure with three high-potential-side switching means 3a, 3b, 3c and three low-potential-side switching means 3d, 3e, 3f. Supply wave AC power.
Each of the switching means 3a to 3f is constituted by a parallel circuit of an IGBT and a reverse connection diode capable of supporting high-frequency switching and large current capacity. The switching means 3
a to 3f are not limited to this, and may be, for example, a parallel circuit of a triac and a reverse connection diode.

【0038】電動機4は特に図示していないが回転子と
固定子で構成されている。前記固定子は電機子巻線4
a、4b、4cを有しており、電機子巻線4aから4c
は三相のスター結線の構成になっている。前記回転子は
永久磁石4dを有した構成になっている。なお具体的な
構成については図3、4で示す。
Although not particularly shown, the electric motor 4 comprises a rotor and a stator. The stator is an armature winding 4
a, 4b and 4c, and the armature windings 4a to 4c
Has a three-phase star connection configuration. The rotor has a configuration having a permanent magnet 4d. The specific configuration is shown in FIGS.

【0039】電圧検知手段5は前記電動機の各端子の電
圧を検知するものである。本実施例では各端子毎に設け
られた積分回路5a、5b、5cとコンパレータ5d、
5e、5cで構成されている。積分回路5a、5b、5
cは少なくとも二つの抵抗とコンデンサで構成され、コ
ンパレータ5d、5e、5fは積分回路5a、5b、5
cの内の二つの出力電圧の合成電圧と残りの一つの積分
回路の出力電圧を比較し、その結果に応じてハイまたは
ローを出力する。
The voltage detecting means 5 detects the voltage of each terminal of the electric motor. In this embodiment, integrating circuits 5a, 5b, 5c and comparators 5d, provided for each terminal,
5e, 5c. Integrating circuits 5a, 5b, 5
c is composed of at least two resistors and capacitors, and the comparators 5d, 5e and 5f are integrated circuits 5a, 5b and 5f.
The composite voltage of two output voltages out of c is compared with the output voltage of the remaining one integration circuit, and a high or low is output according to the result.

【0040】ただし、この電圧検知手段5の回路構成は
特にこれに限定するものではない。例えば、積分回路5
aから5cの出力にDCカット用のコンデンサを接続し
てもよい。また、電機子巻線4aから4cで構成された
三相巻線の中性点の電圧を検知し、この中性点の電圧と
電動機4の端子電圧を比較する方法などを用いても良
い。ようするに前記回転子が回転することにより電機子
巻線4aから4cに鎖交する磁束が変化し、これにより
電機子巻線4aに逆起電力が発生するのだが、電圧検知
手段5の構成はこの逆起電力を検知して、前記固定子に
対する前記回転子が有する永久磁石4bの相対的な位置
を示す信号を出力すればよいものである。
However, the circuit configuration of the voltage detecting means 5 is not particularly limited to this. For example, the integration circuit 5
A DC cut capacitor may be connected to the outputs from a to 5c. Further, a method of detecting the voltage at the neutral point of the three-phase winding constituted by the armature windings 4a to 4c and comparing the voltage at the neutral point with the terminal voltage of the electric motor 4 may be used. As described above, the rotation of the rotor changes the magnetic flux linking the armature windings 4a to 4c, thereby generating a back electromotive force in the armature winding 4a. What is necessary is just to detect the back electromotive force and output a signal indicating the relative position of the permanent magnet 4b of the rotor with respect to the stator.

【0041】制御手段6はマイクロコンピュータや複数
の論理回路で構成されており、電圧検知手段5が出力す
る三つの論理信号の組み合わせにおうじて、スイッチン
グ手段5aから5fのオンオフ信号を駆動回路7に出力
する。本実施例では電圧検知手段5の出力信号の組み合
わせとスイッチング手段のオンオフ状態は予め前記マイ
クロコンピュータ内のメモリにテーブルとして記憶され
ており、電圧検知手段5の出力信号が切り替えられるご
とに、それに応じたスイッチング手段5aから5fのオ
ンオフ信号を駆動回路7に出力する。
The control means 6 is constituted by a microcomputer or a plurality of logic circuits. The control means 6 sends on / off signals of the switching means 5a to 5f to the drive circuit 7 in accordance with a combination of three logic signals output from the voltage detection means 5. Output. In this embodiment, the combination of the output signal of the voltage detecting means 5 and the ON / OFF state of the switching means are stored in advance in a memory in the microcomputer as a table, and each time the output signal of the voltage detecting means 5 is switched, The on / off signals of the switching means 5a to 5f are output to the drive circuit 7.

【0042】本実施例の電気洗濯機においては電動機4
の回転方向に正逆があり本実施例の電圧検知手段5にお
いては回転方向ごとに出力される論理の順番が変化す
る。従って回転方向ごとに前記テーブルを設ける必要が
ある。ただし、このテーブルは一例であり、これに限定
するものではない。また、制御手段6はスイッチング手
段3aから3fのオンオフ状態を設定するとともに、ス
イッチング手段3aから3fの導通比を設定し、約16
kHzでオンオフ信号を駆動回路7に出力する。なお本
実施例においては、前記マイクロコンピュータは、8ビ
ット並列処理ができるものを使用し、かつ内部のROM
(リード・オンリー・メモリ)には、インバータ回路3
の制御の他にも、本実施例の電気洗濯機として動作する
のに必要な洗濯脱水のシーケンスが、プログラムされて
いる。
In the electric washing machine of this embodiment, the electric motor 4
There are forward and reverse rotation directions, and in the voltage detecting means 5 of the present embodiment, the order of logic output for each rotation direction changes. Therefore, it is necessary to provide the table for each rotation direction. However, this table is an example, and the present invention is not limited to this. Further, the control means 6 sets the on / off state of the switching means 3a to 3f and sets the conduction ratio of the switching means 3a to 3f.
An on / off signal is output to the drive circuit 7 at kHz. In this embodiment, the microcomputer used is capable of performing 8-bit parallel processing, and has an internal ROM.
(Read only memory) has an inverter circuit 3
In addition to the above control, a washing / dehydrating sequence required to operate as the electric washing machine of the present embodiment is programmed.

【0043】駆動回路7は本実施例ではNPNトランジ
スタとPNPトランジスタによるプッシュプル回路で構
成されており、オンの場合はスイッチング手段3aから
3fを構成するIGBTのゲート端子に15Vの電源を
供給し、オフの場合は前記ゲート端子の電圧を0Vにす
るものである。なお、駆動回路7の構成はこれに限定す
るものではなく、専用のICや電気的に絶縁されたIC
などを用いても構わないものである。
In the present embodiment, the drive circuit 7 is constituted by a push-pull circuit including an NPN transistor and a PNP transistor. When the drive circuit 7 is on, it supplies 15 V power to the gate terminals of the IGBTs constituting the switching means 3a to 3f. When it is off, the voltage of the gate terminal is set to 0V. The configuration of the drive circuit 7 is not limited to this, but may be a dedicated IC or an electrically insulated IC.
Or the like may be used.

【0044】なお、本実施例においてはインバータ回路
3と駆動回路7を一つのモジュールにパッケージングし
たインテリジェントパワーモジュールを採用し実装面積
の小型化を実現しているが、特にインテリジェントパワ
ーモジュールに限定するものではなく、インバータ回路
3と駆動回路7を有するものであれば構わない。
Although the present embodiment employs an intelligent power module in which the inverter circuit 3 and the drive circuit 7 are packaged in one module to reduce the mounting area, it is particularly limited to the intelligent power module. It does not matter if it has an inverter circuit 3 and a drive circuit 7 instead.

【0045】以上のように、電圧検知手段5を設けるこ
とで電動機4の回転子を構成する永久磁石4bと電動機
4の固定子の相対的な位置を検知することができ、電動
機4にホールICまたはホール素子で構成される位置検
知手段を設ける必要がなくなるものである。
As described above, by providing the voltage detecting means 5, the relative positions of the permanent magnet 4b constituting the rotor of the electric motor 4 and the stator of the electric motor 4 can be detected. Alternatively, there is no need to provide a position detecting means constituted by a Hall element.

【0046】図2は本実施例における電気洗濯機のブロ
ック図である。図2に示すように、水受け槽11は、内
底部に撹拌翼12を回転自在に設けた洗濯兼脱水槽13
を回転自在に設け、サスペンション14により洗濯機本
体15に吊り下げている。減速機構16は、水受け槽1
1の底部に設け、撹拌翼12および洗濯兼脱水槽13に
動力を伝達するもので、この減速機構16の下部に電動
機4を設けている。給水弁17は洗濯兼脱水槽13内に
給水するものであり、排水弁18は洗濯兼脱水槽13内
の洗濯水などを排水するものである。電動機4の制御装
置19は、図1に示したものと同様の構成のインバータ
装置を備えたものであり、前記インバータ装置の他に給
水弁17,排水弁18の駆動回路や使用者が操作したり
するための操作表示部などで構成されている。
FIG. 2 is a block diagram of the electric washing machine according to the present embodiment. As shown in FIG. 2, the water receiving tub 11 is a washing and dewatering tub 13 in which a stirring blade 12 is rotatably provided on the inner bottom.
Is rotatably provided, and is suspended from a washing machine main body 15 by a suspension 14. The speed reduction mechanism 16 is provided in the water receiving tank 1.
The motor 4 is provided at the bottom of the motor 1 and transmits power to the stirring blade 12 and the washing and dewatering tub 13. The water supply valve 17 supplies water to the washing and dewatering tub 13, and the drainage valve 18 drains washing water and the like in the washing and dehydration tub 13. The control device 19 of the electric motor 4 is provided with an inverter device having the same configuration as that shown in FIG. 1. In addition to the inverter device, a drive circuit of the water supply valve 17 and the drain valve 18 and a user operate the same. And an operation display unit for the operation.

【0047】減速機構16は、遊星ギアを有し、撹拌翼
12を回転駆動する際には、太陽歯車を電動機4の出力
軸で駆動し、遊星ギアの回転を撹拌翼12に伝達する構
成により、1/6に減速するとともに電動機4の出力ト
ルクを6倍に変換する。脱水など洗濯兼脱水槽13を回
転駆動する場合においては、特に図示してないが、クラ
ッチ機構により減速機構16を電動機4の出力軸より切
り離し、洗濯兼脱水槽13を電動機4で直接駆動する。
しかしながら、特にこのような電動機の構成に限定する
ものではなく、例えばベルトにより電動機4の動力を減
速機構16に伝える構成や、減速機構16を設けずに電
動機4の動力を直接、撹拌翼12に伝えるダイレクトド
ライブの構成でもよい。
The speed reduction mechanism 16 has a planetary gear. When the stirring blade 12 is driven to rotate, the sun gear is driven by the output shaft of the electric motor 4 and the rotation of the planetary gear is transmitted to the stirring blade 12. , And reduces the output torque of the electric motor 4 to 6 times. In the case of rotating the washing and dewatering tub 13 such as dehydrating, the speed reduction mechanism 16 is separated from the output shaft of the electric motor 4 by a clutch mechanism (not shown), and the washing and dewatering tub 13 is directly driven by the electric motor 4.
However, the present invention is not particularly limited to such a configuration of the electric motor. For example, a configuration in which the power of the electric motor 4 is transmitted to the reduction mechanism 16 by a belt, or the power of the electric motor 4 is directly provided to the stirring blade 12 without providing the reduction mechanism 16. A direct drive configuration that communicates may be used.

【0048】図3は電動機4の機構的な構成を示してい
る。図3に示すように、固定子21と回転子22で構成
されており、固定子21は薄い珪素鋼板を積層して構成
した鉄心21aのティース(歯)部分に巻線21b、2
1c、21d、21e、21f、21g、21h、21
i、21j、21k、21l、21mを巻き付けること
で構成されている。
FIG. 3 shows the mechanical structure of the electric motor 4. As shown in FIG. 3, the stator 21 is composed of a stator 21 and a rotor 22. The stator 21 has windings 21b, 2
1c, 21d, 21e, 21f, 21g, 21h, 21
i, 21j, 21k, 21l, and 21m are wound.

【0049】回転子22は、バックヨークとして動作す
るカップ状の鉄心22aと鉄心22aの表面に接着した
永久磁石22b、22c、22d、22e、22f、2
2g、22h、22iおよび出力軸22jを有してい
る。ここで永久磁石22bから22iはパラレル配向の
フェライト磁石を使用している。また、永久磁石22
c、22e、22g、22jは、外側にN極がくるよう
に着磁がなされており、永久磁石22b、22d、22
f、22hは、外側にS極がくるように着磁がなされて
いる。
The rotor 22 includes a cup-shaped iron core 22a operating as a back yoke and permanent magnets 22b, 22c, 22d, 22e, 22f, and 22f adhered to the surface of the iron core 22a.
2g, 22h, 22i and an output shaft 22j. Here, as the permanent magnets 22b to 22i, parallel-oriented ferrite magnets are used. In addition, the permanent magnet 22
The magnets c, 22e, 22g, and 22j are magnetized so that the N poles come outward, and the permanent magnets 22b, 22d, and 22j
f and 22h are magnetized so that the south pole comes to the outside.

【0050】また、本実施例においては、固定子21を
外側に配し、回転子22を内側に配した構成にしている
が、特にこのような構成に限定するものではなく、反対
に回転子を固定子の外側に設けた構成にしてもよい。
In this embodiment, the stator 21 is disposed outside and the rotor 22 is disposed inside. However, the present invention is not limited to such a configuration. May be provided outside the stator.

【0051】以上のように本実施例の電動機4には、ホ
ールICまたはホール素子などで構成された位置検知手
段により永久磁石22bから22iの固定子21に対す
る相対的な位置検出を行わなくて良いことになり、前記
位置検知手段と制御装置19を配線で接続する必要がな
くなるので、配線コストなどがなくなり低コストにする
ことができる。また、配線に電動機4のノイズなどがの
らなくなるので、耐ノイズ性の高い、信頼性のある電気
洗濯機を実現できる。また前記位置検知手段のために設
置個所を設ける必要がなくなり、電動機4を薄型にする
ことができるので、電気洗濯機の高さを低くすることが
できる。なお本実施例においては電動機4を8極12ス
ロットの構成にしているが、特にこの構成に限定するも
のではなく、他の極数、スロット数であってもよい。
As described above, in the electric motor 4 of the present embodiment, the relative position detection of the permanent magnets 22b to 22i with respect to the stator 21 does not have to be performed by the position detecting means constituted by the Hall IC or the Hall element. As a result, there is no need to connect the position detecting means and the control device 19 by wiring, so that wiring costs and the like are eliminated, and the cost can be reduced. In addition, since the noise of the electric motor 4 does not adhere to the wiring, a reliable electric washing machine having high noise resistance can be realized. Also, there is no need to provide an installation location for the position detecting means, and the electric motor 4 can be made thin, so that the height of the electric washing machine can be reduced. In the present embodiment, the motor 4 has a configuration of 8 poles and 12 slots. However, the present invention is not particularly limited to this configuration, and other numbers of poles and slots may be used.

【0052】図4は、巻線21bから21mの結線を示
したものである。図4に示すように、4つずつの巻線を
直列に接続することにより、電機子巻線4a、4b、4
cを構成している。各巻線の黒丸印は極性を示すもので
あり、各巻線の黒丸印がついている方から電流を流した
場合に、各ティースの内側(回転子側)の面にN極が発
生するように巻線は巻かれている。
FIG. 4 shows the connection of the windings 21b to 21m. As shown in FIG. 4, by connecting four windings in series, the armature windings 4a, 4b, 4
c. The black circles on each winding indicate the polarity. When a current is applied from the side with the black circle on each winding, the winding is performed so that an N pole is generated on the inner (rotor side) surface of each tooth. The wire is wound.

【0053】以上のように、電機子巻線に発生する逆起
電力を電圧検知手段5を用いて検知することにより、電
動機4にホールICなどで構成される位置検知手段を設
ける必要がなくなるので、電気洗濯機の制御装置19と
前記位置検知手段を接続する配線が不要になり、低コス
ト化、耐ノイズ性の向上を実現できる。また、前記位置
検知手段の高さ分、電動機4の高さを低くすることがで
き、電気洗濯機の小型化または大容量化を実現できる。
As described above, by detecting the back electromotive force generated in the armature winding by using the voltage detecting means 5, it is not necessary to provide the motor 4 with a position detecting means constituted by a Hall IC or the like. In addition, wiring for connecting the control device 19 of the electric washing machine and the position detecting means is not required, so that cost reduction and improvement of noise resistance can be realized. In addition, the height of the electric motor 4 can be reduced by the height of the position detecting means, and the size or capacity of the electric washing machine can be reduced.

【0054】(実施例2)図5は回転子に永久磁石を有
する電動機の特性をd−q座標軸上で示したものであ
る。Eoは電機子巻線に発生する逆起電力、Φaは前記
永久磁石の磁束、Iは電機子巻線に流れる電流、Lは永
久磁石と電機子巻線間の相互インダクタンス、ΦoはΦ
aとLIのベクトル和、Rは電機子巻線の抵抗である。
Vaは電機子巻線4aから4cの端子間に印加される電
圧である。EoおよびEaは電気角速度ωを用いると次
の式で表すことができる。
(Embodiment 2) FIG. 5 shows the characteristics of a motor having a permanent magnet in a rotor on dq coordinate axes. Eo is the back electromotive force generated in the armature winding, Φa is the magnetic flux of the permanent magnet, I is the current flowing in the armature winding, L is the mutual inductance between the permanent magnet and the armature winding, and Φo is Φ
The vector sum of a and LI, R is the resistance of the armature winding.
Va is a voltage applied between the terminals of the armature windings 4a to 4c. Eo and Ea can be expressed by the following equations using the electrical angular velocity ω.

【0055】Eo=ωΦo Ea=ωΦa 図5により電機子巻線に発生する逆起電力Eoの位相は
電機子巻線に流れる電流Iが大になるほど永久磁石の磁
束により発生する逆起電力Eaの位相に対し進み位相に
なることがわかる。つまり、逆起電力Eoを検知してい
る電圧検知手段5の出力信号の位相が進み位相になり、
そのままのタイミングでスイッチング手段をオンオフ制
御すると電動機4のトルクが本来に比べ減少したり、電
機子巻線に流れる電流が過大になるなどの不安定動作に
なる。筆者らの実験ではこの進み位相が30度を超える
と動作が特に不安定になり動作を停止することを確認し
ている。
Eo = ωΦo Ea = ωΦa As shown in FIG. 5, the phase of the back electromotive force Eo generated in the armature winding is such that as the current I flowing through the armature winding increases, the back electromotive force Ea generated by the magnetic flux of the permanent magnet increases. It can be seen that the phase is advanced with respect to the phase. In other words, the phase of the output signal of the voltage detecting means 5 that detects the back electromotive force Eo is advanced,
If the switching means is controlled to be turned on and off at the same timing, unstable operation such as a decrease in the torque of the electric motor 4 or an excessive current flowing through the armature windings will occur. In experiments by the authors, it has been confirmed that when the advance phase exceeds 30 degrees, the operation becomes particularly unstable and stops.

【0056】また、図5より逆起電力Eoの位相はイン
ダクタンスLが大になるほど永久磁石の磁束Φaより発
生する逆起電力Eaの位相より進み位相になることもわ
かる。
FIG. 5 also shows that the phase of the back electromotive force Eo becomes more advanced than the phase of the back electromotive force Ea generated from the magnetic flux Φa of the permanent magnet as the inductance L increases.

【0057】図6に本発明の第二の実施例である電気洗
濯機が備えるインバータ装置の構成を示す。電流検知手
段31は電流検知抵抗31aと第一のピークホールド回
路31bと増幅回路31cと第二のピークホールド回路
31dで構成されている。電流検知抵抗31aはインバ
ータ回路3の入力電流のピーク値を検知する。
FIG. 6 shows a configuration of an inverter device provided in an electric washing machine according to a second embodiment of the present invention. The current detecting means 31 includes a current detecting resistor 31a, a first peak hold circuit 31b, an amplifier circuit 31c, and a second peak hold circuit 31d. The current detection resistor 31a detects the peak value of the input current of the inverter circuit 3.

【0058】本実施例において、インバータ回路3の入
力電流のピーク値を検知するということは、電機子巻線
4a、4b、4c全てに流れる電流のピーク値を検知す
ることである。従って、例えば三つのカレントトランス
を用いて電機子巻線4a、4b、4cに流れる電流を検
知するよりも簡単な構成で確実に電機子巻線4a、4
b、4cに流れる電流を検知できる。
In this embodiment, detecting the peak value of the input current of the inverter circuit 3 means detecting the peak value of the current flowing through all the armature windings 4a, 4b, 4c. Therefore, the armature windings 4a, 4a, 4c, and 4c can be surely formed with a simpler configuration than when currents flowing through the armature windings 4a, 4b, 4c are detected using three current transformers.
b, 4c can be detected.

【0059】第一のピークホールド回路31bは電流検
知抵抗31aが出力する16kHzの電圧波形をピーク
ホールドし、増幅回路31cに出力する。このときの電
圧波形は、電流検知抵抗31aの出力する電圧波形の包
絡線に近い波形となる。増幅回路31cはオペアンプO
P1を用いることにより第一のピークホールド回路31
bの出力を反転増幅し、第二のピークホールド回路31
dに出力する。
The first peak hold circuit 31b peak-holds the voltage waveform of 16 kHz output from the current detection resistor 31a and outputs it to the amplifier circuit 31c. The voltage waveform at this time is a waveform close to the envelope of the voltage waveform output from the current detection resistor 31a. The amplifier circuit 31c is an operational amplifier O
By using P1, the first peak hold circuit 31
b is inverted and amplified, and the second peak hold circuit 31
Output to d.

【0060】第二のピークホールド回路31dは増幅回
路31cのピーク値を保持し、直流電圧にして制御手段
33に出力する。電流検知手段31の出力電圧Vinは
電流検知抵抗31aに流れる電流の大きさにほぼ比例す
る。つまり、電流が増えるほど出力電圧Vinは大にな
る。
The second peak hold circuit 31d holds the peak value of the amplifier circuit 31c and outputs it to the control means 33 as a DC voltage. The output voltage Vin of the current detecting means 31 is substantially proportional to the magnitude of the current flowing through the current detecting resistor 31a. That is, the output voltage Vin increases as the current increases.

【0061】なお、電流検知手段31の構成はこれに限
定するものではなく、高速のオペアンプを用いて、第一
のピークホールド回路31bを用いない構成にしても構
わないし、直接、電流検知抵抗31aの出力を検知して
も構わない。
The configuration of the current detecting means 31 is not limited to this, and a high-speed operational amplifier may be used without using the first peak hold circuit 31b, or the current detecting resistor 31a may be directly used. Output may be detected.

【0062】速度検知手段32は電圧検知手段5を構成
するコンパレータ5aの出力信号の周期Tinをマイク
ロコンピュータ内のカウンタにより測定することで検知
している。コンパレータ5aの出力信号の周波数は電機
子巻線4aから4cに発生する逆起電力の周波数と同じ
である。つまり、電動機4の回転速度に比例した周波数
となる。
The speed detecting means 32 detects the period Tin of the output signal of the comparator 5a constituting the voltage detecting means 5 by measuring it with a counter in the microcomputer. The frequency of the output signal of the comparator 5a is the same as the frequency of the back electromotive force generated in the armature windings 4a to 4c. That is, the frequency is proportional to the rotation speed of the electric motor 4.

【0063】制御手段33はマイクロコンピュータや複
数の論理回路などにより構成されている。前記マイクロ
コンピュータは前述したように電動機4の速度検知も行
っている。また、電流検知手段31の出力電圧を前記マ
イクロコンピュータのAD入力端子で検知するものであ
る。前記マイクロコンピュータには予め電流検知手段3
1の出力電圧Vinに応じた遅れ位相θdがデータテー
ブルとしてメモリ上に設定されている。(このデータテ
ーブルをVin−θdテーブルということにする。) 制御手段33が電流検知手段31の出力電圧Vinを検
知し遅れ位相θdを設定すると、制御手段33は速度検
知手段32の検知した電圧検知手段5の出力信号の周期
Tinを用いて、遅れ時間Tdを設定する。Td、Ti
n、θdの関係式は次のようになる。
The control means 33 comprises a microcomputer and a plurality of logic circuits. The microcomputer also detects the speed of the electric motor 4 as described above. Further, the output voltage of the current detecting means 31 is detected by the AD input terminal of the microcomputer. The microcomputer has a current detecting means 3 in advance.
The delay phase θd corresponding to the output voltage Vin of 1 is set on the memory as a data table. (This data table is referred to as a Vin-θd table.) When the control means 33 detects the output voltage Vin of the current detection means 31 and sets the delay phase θd, the control means 33 detects the voltage detected by the speed detection means 32. The delay time Td is set using the period Tin of the output signal of the means 5. Td, Ti
The relational expression of n and θd is as follows.

【0064】Td=Tin*θd/360 制御手段33の有するマイクロコンピュータ内のタイマ
を用いて電圧検知手段5の出力信号の論理が切り替わっ
てから遅れ時間Tdでスイッチング手段3aから3fの
オンオフ信号を駆動回路7に出力する。
Td = Tin * θd / 360 The on / off signals of the switching means 3a to 3f are driven by the delay time Td after the logic of the output signal of the voltage detection means 5 is switched using the timer in the microcomputer of the control means 33. Output to the circuit 7.

【0065】図7は前記マイクロコンピュータ内に設定
されたVin−θdテーブルを示している。図7に示し
ているようにθdは5つのレベルに分けられている。こ
れにより、前記マイクロコンピュータは電流検知手段3
1の出力電圧Vinが図7に示したVin−θdテーブ
ルのどのランクにあるかを判定するだけで簡単に遅れ位
相θdを決定できるので、制御時間を短縮することがで
きる。また、制御手段33はθdのレベルが最高レベル
を超えるようなVinが入力された場合は、スイッチン
グ手段3aから3fを全てオフにするようにしている。
FIG. 7 shows a Vin-θd table set in the microcomputer. As shown in FIG. 7, θd is divided into five levels. As a result, the microcomputer detects the current detecting means 3
Since the delay phase θd can be easily determined simply by determining which rank of the output voltage Vin of 1 is in the Vin-θd table shown in FIG. 7, the control time can be reduced. Further, the control unit 33 turns off all the switching units 3a to 3f when Vin is input such that the level of θd exceeds the maximum level.

【0066】なお、本実施例においては図7に示したデ
ータテーブルを設けているが、本発明はこれに限定する
ものではなく、例えば出力電圧Vinと遅れ位相θdの
関係式をマイクロコンピュータ内に設けておき、電圧検
知手段5の出力信号の論理が切り替わるごとに、この式
もとづいてθdを設定してもよい。
Although the data table shown in FIG. 7 is provided in this embodiment, the present invention is not limited to this. For example, the relational expression between the output voltage Vin and the delay phase θd is stored in the microcomputer. Alternatively, θd may be set based on this formula every time the logic of the output signal of the voltage detection means 5 switches.

【0067】以上のように、電流検知手段31により電
機子巻線に流れる電流を検知し、検知電流値に応じてス
イッチング手段3aから3fのオンオフタイミングを遅
らせることで、電機子巻線4aから4cに流れる電流に
よる磁束を永久磁石4dの磁束に対し殆ど90度にする
ことができるので、電動機4の出力トルクを十分なもの
にすることができる。
As described above, the current flowing in the armature winding is detected by the current detecting means 31, and the on / off timing of the switching means 3a to 3f is delayed in accordance with the detected current value, so that the armature windings 4a to 4c Can be made almost 90 degrees to the magnetic flux of the permanent magnet 4d, so that the output torque of the electric motor 4 can be made sufficient.

【0068】次に、本実施例における図2に示した電気
洗濯機の動作について説明する。洗濯兼脱水槽13内に
洗濯物と洗剤を使用者が投入した状態で、運転を開始す
ると、給水弁17を開き、水道水を水受け槽11内に入
れ、水受け槽11内の水を所定水位まで上昇させる。
Next, the operation of the electric washing machine shown in FIG. 2 in this embodiment will be described. When the operation is started in a state where the user puts the laundry and the detergent into the washing and dewatering tub 13, the water supply valve 17 is opened, the tap water is poured into the water receiving tub 11, and the water in the water receiving tub 11 is drained. Raise to the specified water level.

【0069】本実施例においては、クラッチ機構により
洗濯兼脱水槽13と電動機4の出力軸を直結させ、洗濯
兼脱水槽13の回転駆動を150rpm程度で行う。洗
濯兼脱水槽13を150rpmで回転駆動することによ
り、洗濯物は洗濯兼脱水槽13の内側に遠心力によって
張り付いた状態となり、水受け槽11内の水は、中心部
の水位が低下すると同時に洗濯兼脱水槽13の外側の水
位が上昇し、水受け槽11の上部から再び洗濯兼脱水槽
13内に落ちるという循環経路で水流を発生させる。
In the present embodiment, the washing and dewatering tub 13 is directly connected to the output shaft of the electric motor 4 by the clutch mechanism, and the rotation of the washing and dewatering tub 13 is performed at about 150 rpm. By rotating the washing and dewatering tub 13 at 150 rpm, the laundry is stuck to the inside of the washing and dewatering tub 13 by centrifugal force, and the water in the water receiving tub 11 decreases when the water level at the center decreases. At the same time, a water flow is generated in a circulation path in which the water level outside the washing and dewatering tub 13 rises and falls again from the upper part of the water receiving tub 11 into the washing and dewatering tub 13.

【0070】この水流により、洗濯物に洗浄液を通過さ
せ、洗濯物を洗浄する。この洗浄方式を本発明では通過
洗浄と呼ぶものとする。ここで、洗濯物を通過する洗浄
液は、特に遠心力により洗濯兼脱水槽13の外側に向い
た力が強力に作用することから、通過洗浄の効果が非常
に大きく、その効果は洗濯兼脱水槽13の回転速度が大
きいほど大となり、洗濯兼脱水槽13の周囲の穴の数が
多いほど大となる。
With this water flow, the washing liquid is passed through the laundry to wash the laundry. In the present invention, this cleaning method is referred to as pass-through cleaning. Here, since the washing liquid passing through the laundry has a strong force particularly directed to the outside of the washing and dewatering tub 13 due to centrifugal force, the effect of the passing washing is very large. 13 increases as the rotation speed increases, and increases as the number of holes around the washing and dewatering tub 13 increases.

【0071】なお、通過洗浄を行う場合は、洗浄液とこ
の洗浄液を含んだ洗濯物を洗濯兼脱水槽13に入れた状
態で、洗濯兼脱水槽13を回転駆動することから、6N
m程度の高トルクが必要となるが、電動機4に回転子に
永久磁石を有するブラシレスDCモータを採用し、低速
時の高トルク出力を確保しているので通過洗浄を実現可
能なものにしている。
In the case of performing the pass-through washing, the washing and dewatering tub 13 is rotated while the washing liquid and the laundry containing the washing liquid are placed in the washing and dewatering tub 13.
Although a high torque of about m is required, a brushless DC motor having a permanent magnet in the rotor is adopted as the electric motor 4 and a high torque output at a low speed is ensured, so that the passage cleaning can be realized. .

【0072】本実施例においては、通過洗浄を行った
後、撹拌翼12による洗浄を行う。この洗浄において
は、クラッチ機構により洗濯兼脱水槽13と電動機4の
出力軸を切り離すとともに、減速機構16と電動機4の
出力軸を接続し、電動機4の回転数を1/6に減速して
撹拌翼12を回転駆動する。このとき、制御装置19は
電動機4が正転、反転を繰り返すように制御する。この
撹拌翼12による洗浄は洗濯物がからまることが多く電
動機4にかかるトルクは1から5Nmと変動しやすい。
In the present embodiment, after the passage cleaning, the cleaning by the stirring blade 12 is performed. In this cleaning, the washing and dewatering tub 13 is disconnected from the output shaft of the electric motor 4 by the clutch mechanism, and the speed reduction mechanism 16 is connected to the output shaft of the electric motor 4 to reduce the rotation speed of the electric motor 4 to 1/6 and agitate. The wing 12 is rotationally driven. At this time, the control device 19 controls the electric motor 4 to repeat forward rotation and reverse rotation. Washing by the stirring blades 12 often involves laundry, and the torque applied to the electric motor 4 tends to vary from 1 to 5 Nm.

【0073】撹拌翼12による洗浄が終了すると、排水
弁18を開き、水受け槽11内の洗浄液を排水する。そ
の後、通過洗浄時と同様にクラッチ機構により、電動機
4の出力軸と洗濯兼脱水槽13を直結させ、洗濯兼脱水
槽13を電動機4により通過洗浄時よりも高い回転数で
回転駆動することにより、洗濯物に含まれた洗浄液を遠
心力脱水する。
When the washing with the stirring blade 12 is completed, the drain valve 18 is opened, and the washing liquid in the water receiving tank 11 is drained. Thereafter, the output shaft of the electric motor 4 is directly connected to the washing and dewatering tub 13 by the clutch mechanism in the same manner as in the pass washing, and the washing and dehydrating tub 13 is rotationally driven by the electric motor 4 at a higher rotational speed than in the pass washing. Then, the washing liquid contained in the laundry is centrifugally dehydrated.

【0074】つぎに、すすぎが行われるが、ここでは撹
拌翼12による洗浄と同様の動作により、撹拌翼12を
減速機構16を介して電動機4により回転駆動する。
Next, rinsing is performed. Here, the stirring blade 12 is driven to rotate by the electric motor 4 via the speed reduction mechanism 16 by the same operation as the cleaning by the stirring blade 12.

【0075】最後の脱水行程では、排水弁18を開い
て、水受け槽11内の洗浄液を排水し、通過洗浄と同様
に、クラッチ機構により洗濯兼脱水槽13と電動機4を
直結させ、洗濯兼脱水槽13を電動機4により900r
pmで回転駆動し、この洗濯兼脱水槽13の回転数によ
る遠心力で洗濯物の脱水を行う。このとき、トルクは約
1Nm必要である。
In the last dehydration step, the drain valve 18 is opened to drain the cleaning liquid in the water receiving tub 11, and the washing and dehydrating tub 13 and the electric motor 4 are directly connected by the clutch mechanism in the same manner as in the case of the pass-through cleaning. The dewatering tub 13 is driven by the electric motor 4 for 900 r.
The washing and dewatering tub 13 is rotated by centrifugal force and the laundry is dehydrated by centrifugal force. At this time, a torque of about 1 Nm is required.

【0076】以上のように、電気洗濯機においては洗濯
脱水の行程により電動機4に必要とされるトルクが異な
る。また、洗濯物の量によってもこのトルクは変動す
る。従って、図6に示したインバータ装置を備えること
により、トルクが変動し、電機子巻線に流れる電流が変
化しても図5に示したd−q座標において永久磁石4d
の磁束とほぼ直交するように電機子巻線に電流が流れる
ようにスイッチング手段3aから3fを制御すること
で、電動機4を確実に駆動し、洗濯脱水を行うことがで
きる信頼性の高い電気洗濯機を実現できる。
As described above, in the electric washing machine, the required torque of the electric motor 4 differs depending on the washing and dehydrating process. This torque also varies depending on the amount of laundry. Therefore, by providing the inverter device shown in FIG. 6, even if the torque fluctuates and the current flowing through the armature winding changes, the permanent magnet 4d in the dq coordinates shown in FIG.
By controlling the switching means 3a to 3f so that a current flows through the armature winding so as to be substantially orthogonal to the magnetic flux of the electric motor 4, the electric motor 4 can be reliably driven and the washing and dehydration can be performed. Machine can be realized.

【0077】(実施例3)図6に示す制御手段33が有
するマイクロコンピュータ内のメモリには、予め速度検
知手段32が検知した電圧検知手段5の出力信号の周期
Tinに応じた遅れ位相θdのデータテーブルが設定さ
れている。(このテーブルをTin−θdテーブルとい
うことにする。)制御手段33はこれにより、速度検知
手段32の出力に応じてスイッチング手段3aから3f
のオンオフタイミングを電圧検知手段5の出力信号が切
り替わった時点から所定位相θd遅らせるようにしてい
る。その他については実施例2と同様である。
(Embodiment 3) The memory in the microcomputer of the control means 33 shown in FIG. 6 stores the delay phase θd corresponding to the cycle Tin of the output signal of the voltage detection means 5 detected by the speed detection means 32 in advance. A data table has been set. (This table will be referred to as a Tin-θd table.) The control means 33 thereby controls the switching means 3a to 3f in accordance with the output of the speed detection means 32.
Is delayed by a predetermined phase θd from the point in time when the output signal of the voltage detecting means 5 switches. Others are the same as the second embodiment.

【0078】なお、本実施例においてはテーブルを設け
ているが、これに限定するものではなく、例えば速度検
知手段の出力Tinと遅れ位相θdの関係式をマイクロ
コンピュータ内に設けておき、電圧検知手段5の出力信
号の論理が切り替わるごとに、この式もとづいてθdを
設定してもよい。制御手段33は実施例2と同様に遅れ
位相θdが決定するとスイッチング手段3aから3fの
オンオフタイミングの遅れ時間Tdを計算し、これに基
づいてスイッチング手段3aから3fのオンオフ信号を
駆動回路7に出力する。
Although a table is provided in the present embodiment, the present invention is not limited to this. For example, a relational expression between the output Tin of the speed detecting means and the delay phase θd is provided in the microcomputer, and the voltage detection is performed. Each time the logic of the output signal of the means 5 switches, θd may be set based on this equation. When the delay phase θd is determined as in the second embodiment, the control means 33 calculates a delay time Td of the on / off timing of the switching means 3a to 3f, and outputs an on / off signal of the switching means 3a to 3f to the drive circuit 7 based on this. I do.

【0079】図8はTinと電圧検知手段31の出力信
号の永久磁石4dの磁束の位相に対する進み位相θの関
係の一例を示すグラフである。図6に示す電圧検知手段
5は電動機4の端子にローパスフィルタ5aから5cを
接続している。ローパスフィルタ5aから5cは電動機
4の回転数900rpmにおいて端子電圧波形に対し9
0度遅れ位相になるように設定しているが、電動機4の
回転数が変化するとローパスフィルタ5aから5cの周
波数特性によりこの遅れ位相が小さくなっていく。
FIG. 8 is a graph showing an example of the relationship between Tin and the leading phase θ with respect to the phase of the magnetic flux of the permanent magnet 4d of the output signal of the voltage detecting means 31. The voltage detecting means 5 shown in FIG. 6 connects low-pass filters 5a to 5c to terminals of the electric motor 4. The low-pass filters 5a to 5c have a terminal voltage waveform of 9 at the rotation speed of the motor 4 of 900 rpm.
Although the phase is set so as to be a 0-degree lag phase, when the rotation speed of the electric motor 4 changes, the lag phase becomes smaller due to the frequency characteristics of the low-pass filters 5a to 5c.

【0080】すなわち、電圧検知手段5の出力信号の切
り替わりタイミングが電動機4の回転速度が低くなるほ
ど進み位相になる。しかしながら、制御手段33の有す
るマイクロコンピュータ内に設けたTin−θdテーブ
ルでこの進み位相を補償することにより電動機4の速度
に応じてスイッチング手段3aから3fのオンオフタイ
ミングを電圧検知手段5の出力信号が切り替わった時点
から所定位相θd遅らせることになる。従って、図5に
示したd−q座標において永久磁石4dの磁束とほぼ直
交するように電機子巻線に電流が流れるようにスイッチ
ング手段3aから3fを制御することになるので、電動
機4を確実に駆動でき、実施例2で述べた電気洗濯機に
必要とされる洗濯脱水行程の動作条件を実現できる。
That is, the switching timing of the output signal of the voltage detecting means 5 is advanced as the rotation speed of the electric motor 4 decreases. However, by compensating for this advance phase using a Tin-θd table provided in the microcomputer of the control means 33, the output signal of the voltage detection means 5 determines the on / off timing of the switching means 3a to 3f according to the speed of the motor 4. The phase is delayed by a predetermined phase θd from the time when the switching is performed. Therefore, the switching means 3a to 3f are controlled so that a current flows through the armature winding so as to be substantially orthogonal to the magnetic flux of the permanent magnet 4d in the dq coordinates shown in FIG. And the operating conditions of the washing and dewatering process required for the electric washing machine described in the second embodiment can be realized.

【0081】(実施例4)図6に示す制御手段33が有
するマイクロコンピュータ内のメモリには、予め電流検
知手段31の出力電圧Vinと速度検知手段32の検知
周期Tinに対応する遅れ位相θdのデータテーブルが
設けられている。その他の構成については実施例2と同
様である。
(Embodiment 4) The memory in the microcomputer of the control means 33 shown in FIG. 6 stores the output voltage Vin of the current detection means 31 and the delay phase θd corresponding to the detection cycle Tin of the speed detection means 32 in advance. A data table is provided. Other configurations are the same as in the second embodiment.

【0082】図9は本実施例において前記マイクロコン
ピュータ内に設定されたθdのデータテーブルを示して
いる。図9に示したようにθdは五つのランクに分類さ
れている。各設定値θd1、θd2、θd3、θd4、
θd5の大小関係は次の式の通りである。
FIG. 9 shows a data table of θd set in the microcomputer in this embodiment. As shown in FIG. 9, θd is classified into five ranks. Each set value θd1, θd2, θd3, θd4,
The magnitude relationship of θd5 is as follows.

【0083】θd1<θd2<θd3<θd4<θd5 このように、本実施例においてはデータテーブルを設け
ることで前記マイクロコンピュータが電流検知手段31
の出力電圧Vin、速度検知手段32の検知周期Tin
を検知するだけで容易にθdを設定することができる。
従って計算処理時間を短縮できるので高速制御が可能に
なる。しかしながら、これに限定するものではなく、前
記マイクロコンピュータが高速なものであるならば、V
inとTinとθdの関係式を設けておき、VinとT
inが確定したところでθdを計算により導出するなど
してもよい。
Θd1 <θd2 <θd3 <θd4 <θd5 As described above, in this embodiment, the microcomputer is provided with the data detecting means 31 by providing the data table.
Output voltage Vin, the detection period Tin of the speed detection means 32
Θd can be easily set simply by detecting.
Accordingly, the calculation processing time can be reduced, and high-speed control can be performed. However, the present invention is not limited to this. If the microcomputer is a high-speed microcomputer, V
A relational expression between in, Tin and θd is provided, and Vin and T
When in is determined, θd may be derived by calculation.

【0084】以上のように、電機子巻線4aから4c流
れる電流と電動機4の回転速度に対応して、電圧検知手
段5の出力信号の切り替わり時点から所定位相θd遅ら
せてスイッチング手段3aから3fをオンオフ制御する
ことで、実施例2、実施例3で述べた電機子巻線4aか
ら4cに流れる電流と電動機4の回転速度による電圧検
知手段5の出力信号の位相進みを修正することができる
ので、図5に示したd−q座標において永久磁石4dの
磁束とほぼ直交するように電機子巻線に電流が流れるよ
うにスイッチング手段3aから3fを制御することにな
るので、電動機4の動作可能領域を広範囲にでき、その
結果、実施例2で述べた電気洗濯機に必要とされる洗濯
脱水行程の動作条件を実現できる。
As described above, the switching means 3a to 3f are delayed by a predetermined phase θd from the switching point of the output signal of the voltage detecting means 5 in accordance with the current flowing through the armature windings 4a to 4c and the rotation speed of the motor 4. By performing the on / off control, the phase advance of the output signal of the voltage detection means 5 due to the current flowing through the armature windings 4a to 4c and the rotation speed of the electric motor 4 described in the second and third embodiments can be corrected. Since the switching means 3a to 3f are controlled so that a current flows through the armature winding so as to be substantially orthogonal to the magnetic flux of the permanent magnet 4d in the dq coordinates shown in FIG. 5, the operation of the electric motor 4 is possible. The region can be widened, and as a result, the operating conditions of the washing and dewatering process required for the electric washing machine described in the second embodiment can be realized.

【0085】(実施例5)図10は図6に示すインバー
タ装置の各部の動作波形を示している。(a)はコンパ
レータ5aの出力波形、(b)はコンパレータ5bの出
力波形、(c)はコンパレータ5cの出力波形を示して
いる。(d)はスイッチング手段3aのオンオフ波形、
(e)はスイッチング手段3bのオンオフ波形、(f)
はスイッチング手段3cのオンオフ波形、(g)はスイ
ッチング手段3dのオンオフ波形、(h)はスイッチン
グ手段3eのオンオフ波形、(i)はスイッチング手段
3fのオンオフ波形を示している。(j)はU端子の電
圧波形、(k)はW端子の電圧波形、(l)はV端子の
電圧波形を示している。
(Embodiment 5) FIG. 10 shows operation waveforms of each part of the inverter device shown in FIG. (A) shows the output waveform of the comparator 5a, (b) shows the output waveform of the comparator 5b, and (c) shows the output waveform of the comparator 5c. (D) is an on / off waveform of the switching means 3a,
(E) is the ON / OFF waveform of the switching means 3b, (f)
Is an on / off waveform of the switching means 3c, (g) is an on / off waveform of the switching means 3d, (h) is an on / off waveform of the switching means 3e, and (i) is an on / off waveform of the switching means 3f. (J) shows the voltage waveform at the U terminal, (k) shows the voltage waveform at the W terminal, and (l) shows the voltage waveform at the V terminal.

【0086】図8に示したように制御手段33はスイッ
チング手段3aから3fを構成するIGBTのオン期間
の前半1/2の期間において、約16kHzで所定の導
通比になるようにオンオフ制御するようにしているもの
である。その他については実施例4と同様である。
As shown in FIG. 8, the control means 33 performs on / off control so as to attain a predetermined conduction ratio at about 16 kHz during the first half of the ON period of the IGBTs constituting the switching means 3a to 3f. It is what you are doing. Others are the same as the fourth embodiment.

【0087】図8のTdは電流検知手段31、速度検知
手段32の出力値に基づいて制御手段31が備えるマイ
クロコンピュータが設定したスイッチング手段3aから
3fのスイッチングタイミングの遅れ時間である。ま
た、図8のt1はスイッチング手段3cを構成する逆接
続ダイオードの通電期間、t2はスイッチング手段3f
を構成する逆接続ダイオードの通電期間を示している。
Td in FIG. 8 is a delay time of the switching timing of the switching means 3a to 3f set by the microcomputer provided in the control means 31 based on the output values of the current detection means 31 and the speed detection means 32. Further, t1 in FIG. 8 is the energizing period of the reverse connection diode constituting the switching means 3c, and t2 is the switching means 3f.
Shows the energization period of the reverse connection diode that constitutes.

【0088】図8に示したようにスイッチング手段3a
から3fはそれぞれオン期間の前半1/2の期間におい
ては約16kHzで所定の導通比になるようにオンオフ
制御されている。これによりスイッチング手段3aから
3fのいずれがオフになってもオープンとなった端子を
有する電機子巻線にかかる電圧が小になるとともにほぼ
一定になるので、逆接続ダイオードを通じて流れる回生
電流の立ち下がりのdi/dtも小なるとともにほぼ一
定になる。その結果、逆接続ダイオードの通電期間t
1、t2は殆ど一定になるとともに長くなる。これによ
り逆接続ダイオードの通電期間による電圧検知手段5の
ローパスフィルタへの影響が一定になるので、電圧検知
手段5の出力の安定性を確保するできる。
As shown in FIG. 8, the switching means 3a
Are controlled on and off so as to have a predetermined conduction ratio at about 16 kHz in the first half of the on period. As a result, the voltage applied to the armature winding having the open terminal becomes smaller and becomes substantially constant regardless of which of the switching means 3a to 3f is turned off. Is also substantially constant as di / dt decreases. As a result, the conduction period t of the reverse connection diode
1, t2 becomes almost constant and becomes longer. As a result, the influence on the low-pass filter of the voltage detecting means 5 due to the conduction period of the reverse connection diode becomes constant, so that the stability of the output of the voltage detecting means 5 can be ensured.

【0089】また、前述したようにスイッチング手段3
aから3fのオン期間の前半1/2の期間を16kHz
でオンオフ制御することで電機子巻線に流れる回生電流
の立ち下がりのdi/dtを小さくすることができるの
で、このdi/dtが大であることにより生じる電磁騒
音を低減できるので、低騒音の電気洗濯機を実現でき
る。
Further, as described above, the switching means 3
The period of the first half of the ON period from a to 3f is 16 kHz.
By performing on / off control in step (1), di / dt of the fall of the regenerative current flowing through the armature winding can be reduced, and electromagnetic noise caused by the large di / dt can be reduced. An electric washing machine can be realized.

【0090】(実施例6)図11は図6に示すインバー
タ装置の動作波形を示している。(a)はコンパレータ
5dの出力波形、(b)はコンパレータ5eの出力波
形、(c)はコンパレータ5fの出力波形を示してい
る。(d)はスイッチング手段3aのオンオフ波形、
(e)はスイッチング手段3bのオンオフ波形、(f)
はスイッチング手段3cのオンオフ波形、(g)はスイ
ッチング手段3dのオンオフ波形、(h)はスイッチン
グ手段3eのオンオフ波形、(i)はスイッチング手段
3fのオンオフ波形を示している。(j)はU端子の電
圧波形、(k)はW端子の電圧波形、(l)はV端子の
電圧波形を示している。
(Embodiment 6) FIG. 11 shows operation waveforms of the inverter device shown in FIG. (A) shows the output waveform of the comparator 5d, (b) shows the output waveform of the comparator 5e, and (c) shows the output waveform of the comparator 5f. (D) is an on / off waveform of the switching means 3a,
(E) is the ON / OFF waveform of the switching means 3b, (f)
Is an on / off waveform of the switching means 3c, (g) is an on / off waveform of the switching means 3d, (h) is an on / off waveform of the switching means 3e, and (i) is an on / off waveform of the switching means 3f. (J) shows the voltage waveform at the U terminal, (k) shows the voltage waveform at the W terminal, and (l) shows the voltage waveform at the V terminal.

【0091】図9に示したように、制御手段33は各ス
イッチング手段3aから3fのオン期間の後半1/2の
期間において約16kHzで所定の導通比になるように
オンオフ制御するようにしている。その他については実
施例4と同様である。
As shown in FIG. 9, the control means 33 performs on / off control so as to have a predetermined conduction ratio at about 16 kHz in the latter half of the on-period of each of the switching means 3a to 3f. . Others are the same as the fourth embodiment.

【0092】図9のTdは電流検知手段31、速度検知
手段32の出力値に基づいて制御手段31が備えるマイ
クロコンピュータが設定したスイッチング手段3aから
3fのスイッチングタイミングの遅れ時間である。ま
た、図9のt1はスイッチング手段3cを構成する逆接
続ダイオードの通電期間、t2はスイッチング手段3f
を構成する逆接続ダイオードの通電期間を示している。
Td in FIG. 9 is a delay time of the switching timing of the switching means 3a to 3f set by the microcomputer provided in the control means 31 based on the output values of the current detection means 31 and the speed detection means 32. Further, t1 in FIG. 9 is the energizing period of the reverse connection diode constituting the switching means 3c, and t2 is the switching means 3f
Shows the energization period of the reverse connection diode that constitutes.

【0093】図9に示したようにスイッチング手段3a
から3fはそれぞれオン期間の後半1/2の期間におい
ては約16kHzで所定の導通比になるようにオンオフ
制御されている。これによりスイッチング手段3aから
3fのいずれがオフになってもオープンとなった端子を
有する電機子巻線にかかる電圧が大になるとともにほぼ
一定になるので、逆接続ダイオードを通じて流れる回生
電流の立ち下がりのdi/dtも大になるとともにほぼ
一定になる。その結果、逆接続ダイオードの通電期間t
1、t2は短くなるとともに殆ど一定になる。これによ
り逆接続ダイオードの通電期間による電圧検知手段5の
ローパスフィルタへの影響が一定になるとともに逆接続
ダイオードの通電期間が短くなるので電圧検知手段5へ
の影響も小さくなるので、出力特性の安定した電圧検知
手段を実現できる。
As shown in FIG. 9, the switching means 3a
Are controlled on and off so as to have a predetermined conduction ratio at about 16 kHz in the second half of the on period. As a result, the voltage applied to the armature winding having the open terminal increases and becomes substantially constant regardless of which of the switching means 3a to 3f is turned off. Di / dt also increases and becomes substantially constant. As a result, the conduction period t of the reverse connection diode
1, t2 becomes shorter and almost constant. As a result, the effect on the low-pass filter of the voltage detecting means 5 due to the energizing period of the reverse connection diode becomes constant and the energizing period of the reverse connecting diode becomes short, so that the influence on the voltage detecting means 5 becomes small, so that the output characteristics are stabilized. Voltage detecting means can be realized.

【0094】(実施例7)図12は電圧検知手段の構成
を示している。図10に示すように分圧回路51は抵抗
R1と抵抗R2の直列回路と、抵抗R2に並列接続した
コンデンサC1と、抵抗R51aとトランジスタtr1
の直列回路と抵抗R51bとトランジスタtr2の直列
回路により構成されている。トランジスタtr1とtr
2は図10には示していないが制御手段の出力端子に接
続しており前記制御手段によりオンオフ制御されてい
る。
(Embodiment 7) FIG. 12 shows the configuration of the voltage detecting means. As shown in FIG. 10, the voltage dividing circuit 51 includes a series circuit of a resistor R1 and a resistor R2, a capacitor C1 connected in parallel to the resistor R2, a resistor R51a and a transistor tr1.
And a series circuit of a resistor R51b and a transistor tr2. Transistors tr1 and tr
Although not shown in FIG. 10, 2 is connected to the output terminal of the control means and is controlled on / off by the control means.

【0095】本実施例ではtr1のベース端子は制御手
段のa端子に接続しているものとする。また、tr2の
ベース端子は制御手段のb端子に接続しているものとす
る。分圧回路52、53についても同様の構成になって
いる。なお、tr3およびtr5のベース端子は制御手
段のa端子に接続している。またtr4およびtr6の
ベース端子は制御手段のb端子に接続している。なお、
電圧検知手段以外の構成については実施例4と同様であ
る。なお、分圧回路51、52、53は電動機4の端子
電圧を分圧するとともに積分回路としてもはたらくもの
である。
In this embodiment, it is assumed that the base terminal of tr1 is connected to the terminal a of the control means. It is also assumed that the base terminal of tr2 is connected to the terminal b of the control means. The voltage dividing circuits 52 and 53 have the same configuration. The base terminals of tr3 and tr5 are connected to terminal a of the control means. The base terminals of tr4 and tr6 are connected to the terminal b of the control means. In addition,
The configuration other than the voltage detection means is the same as that of the fourth embodiment. The voltage dividing circuits 51, 52, and 53 function to divide the terminal voltage of the electric motor 4 and also function as an integrating circuit.

【0096】図10の電圧検知手段を有するインバータ
装置を備えた電気洗濯機の動作について説明する。実施
例2でも述べたように本発明の電気洗濯機の動作条件は
大きく三つに分けられる。第一の動作条件は洗濯兼脱水
槽13を約150rpmで回転駆動し、その時生じる遠
心力を利用して水を洗濯物に通過させて洗浄する通過洗
浄行程である。第二の動作条件は洗濯兼脱水槽13を約
900rpmで回転駆動し、その時に生じる遠心力を利
用して洗濯物を脱水する脱水行程である。第三の動作条
件は撹拌翼12を減速機構16を介して回転駆動する撹
拌洗浄行程である。撹拌洗浄行程では電動機4の回転数
は720rpmである。
The operation of the electric washing machine provided with the inverter device having the voltage detecting means shown in FIG. 10 will be described. As described in the second embodiment, the operating conditions of the electric washing machine of the present invention are roughly divided into three. The first operating condition is a passing washing process in which the washing and dewatering tub 13 is rotated at about 150 rpm, and water is passed through the laundry using the centrifugal force generated at that time to wash. The second operation condition is a spin-drying step in which the washing and spin-drying tub 13 is driven to rotate at about 900 rpm, and spin-drying of the laundry is performed using centrifugal force generated at that time. The third operation condition is a stirring and washing process in which the stirring blade 12 is rotationally driven via the speed reduction mechanism 16. In the stirring and washing process, the rotation speed of the electric motor 4 is 720 rpm.

【0097】通過洗浄行程では前記制御手段はa端子、
b端子をともにオフに保持する。これにより分圧回路5
1の出力電圧は抵抗R1と抵抗R2により分圧されたも
のになる。
In the pass washing step, the control means is a terminal,
The terminals b are both kept off. Thereby, the voltage dividing circuit 5
The output voltage of No. 1 is divided by the resistors R1 and R2.

【0098】撹拌洗浄行程では前記制御手段はa端子を
オン保持し、b端子をオフに保持する。これにより分圧
回路51が出力する電圧は抵抗R2と抵抗R51aの合
成抵抗と抵抗R1により分圧されたものになる。
In the stirring and washing process, the control means keeps the terminal a on and the terminal b off. Thus, the voltage output from the voltage dividing circuit 51 is divided by the combined resistance of the resistor R2 and the resistor R51a and the resistor R1.

【0099】脱水行程では前記制御手段はa端子、b端
子をともにオンに保持する。これにより分圧回路51の
出力電圧は抵抗R2と抵抗R51aと抵抗R51bの合
成抵抗と抵抗R1により分圧されたものになる。
In the dehydration step, the control means keeps both the terminal a and the terminal b on. As a result, the output voltage of the voltage divider 51 is divided by the resistor R1 and the combined resistor of the resistor R2, the resistor R51a, and the resistor R51b.

【0100】以上のように、電動機4の回転数が異なる
行程ごとに分圧回路51、52、53を構成する抵抗値
の大きさを変えることで、抵抗による直列回路の分圧比
を変化させ、電動機4の回転数が低いときにおいても確
実に電機子巻線に発生する逆起電力を検知することがで
きる。従って、本実施例の電気洗濯機のように5から6
倍も回転数に差がある動作条件を有するものでも、確実
に逆起電力を検知し、電動機を回転駆動することができ
る。特に電動機の回転数が低いときでも精度良く逆起電
力を検知できるので精度良く電動機を回転駆動でき、電
気洗濯機の洗浄性能を高めることができる。
As described above, by changing the magnitudes of the resistance values of the voltage dividing circuits 51, 52 and 53 for each of the steps where the rotation speed of the electric motor 4 is different, the voltage dividing ratio of the series circuit by the resistance is changed. Even when the rotation speed of the motor 4 is low, the back electromotive force generated in the armature winding can be reliably detected. Therefore, 5 to 6 like the electric washing machine of the present embodiment.
Even if the motor has an operating condition having a difference in rotation speed twice, the back electromotive force can be reliably detected and the motor can be driven to rotate. Particularly, even when the rotation speed of the electric motor is low, the back electromotive force can be detected accurately, so that the electric motor can be driven to rotate accurately and the washing performance of the electric washing machine can be improved.

【0101】[0101]

【発明の効果】以上のように本発明の請求項1に記載の
発明によれば、本発明の電気洗濯機は回転子に永久磁石
を有し、固定子に電機子巻線を有する電動機と、前記電
動機に接続したインバータ回路と前記インバータ回路を
構成するスイッチング手段のオンオフを制御する制御手
段と、前記回転子の回転駆動中に電動機の電機子巻線に
発生する逆起電力を検知する電圧検知手段を有し、前記
制御手段は前記電動機の回転方向に応じて前記電圧検知
手段の出力により前記スイッチング手段をオンオフ制御
するインバータ装置を備えた、前記電機子巻線に生じる
逆起電力の一部は前記電動機の端子電圧により検知する
ことができるので、前記電動機にホールICにより構成
された位置検知手段を備えることなく前記電動機の回転
子と固定子の相対的な位置を検知することができ、前記
位置検知手段と前記制御手段間の配線をなくしたり、前
記電動機の高さを低くすることができるので、電気洗濯
機を低コストでコンパクトにすることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the electric washing machine of the present invention has a motor having a permanent magnet on a rotor and an armature winding on a stator. A control means for controlling on / off of an inverter circuit connected to the motor and a switching means constituting the inverter circuit, and a voltage for detecting a back electromotive force generated in an armature winding of the motor during rotation driving of the rotor. Detecting means for detecting the back electromotive force generated in the armature winding, the control means including an inverter device for controlling on / off of the switching means by an output of the voltage detecting means in accordance with a rotation direction of the electric motor; The motor can be detected by the terminal voltage of the motor, so that the relative position between the rotor and the stator of the motor can be increased without providing the motor with a position detecting means constituted by a Hall IC. Position can be detected, the wiring between the position detecting means and the control means can be eliminated, and the height of the electric motor can be reduced, so that the electric washing machine can be made compact at low cost. .

【0102】また、請求項2に記載の発明によれば、上
記請求項1に記載の発明において、前記電動機の電機子
巻線に流れる電流に相当する電流を検知する電流検知手
段を有し、前記制御手段は前記電流検知手段と前記電圧
検知手段の出力に応じて、スイッチング手段のオンオフ
タイミングを所定位相遅らせるようにしたものであり、
これにより、前記電機子巻線に電流が流れることにより
前記電機子巻線に生じる逆起電力波形の位相が前記回転
子が有する永久磁石の位置よりも進み位相になっても、
前記回転子の有する永久磁石の現在位置を推定し前記回
転子の永久磁石の位置とほぼ同期して前記スイッチング
手段をオンオフすることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided a current detecting means for detecting a current corresponding to a current flowing through an armature winding of the electric motor, The control means delays the on / off timing of the switching means by a predetermined phase according to the outputs of the current detection means and the voltage detection means,
Thereby, even if the phase of the back electromotive force waveform generated in the armature winding due to the current flowing in the armature winding is advanced from the position of the permanent magnet of the rotor,
The current position of the permanent magnet of the rotor is estimated, and the switching means can be turned on and off substantially in synchronization with the position of the permanent magnet of the rotor.

【0103】これにより、前記電動機の電流あたりの出
力トルクの割合が最大になるようにスイッチングタイミ
ングを調整できるので、前記電動機の動作可能領域を広
げることができ、前記電気洗濯機で様々な洗濯方法を実
現することができる。また、前記電気洗濯機を高効率に
することができる。
Thus, the switching timing can be adjusted so that the ratio of the output torque per current of the electric motor is maximized, so that the operable region of the electric motor can be expanded, and various washing methods can be performed by the electric washing machine. Can be realized. Moreover, the electric washing machine can be made highly efficient.

【0104】また、請求項3に記載の発明によれば、上
記請求項1に記載の発明において、前記電圧検知手段の
出力により前記電動機の速度を検知する速度検知手段を
有し、前記制御手段は前記速度検知手段と前記電圧検知
手段の出力に応じて、スイッチング手段のオンオフタイ
ミングを所定位相変化させるようにしたものである。前
記回転子に永久磁石を備える電動機においては前記電機
子巻線に流れる電流が一定であるならば、前記電動機の
回転速度により前記電機子巻線に発生する逆起電力の位
相と前記回転子の永久磁石の位相が変動する特性を有し
ている。基本的には前記永久磁石の位相と比べた場合、
前記電動機の回転速度が低速であるほど進み位相にな
る。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided a speed detecting means for detecting a speed of the electric motor based on an output of the voltage detecting means, wherein the control means is provided. The on-off timing of the switching means is changed by a predetermined phase according to the outputs of the speed detecting means and the voltage detecting means. In a motor having a permanent magnet in the rotor, if the current flowing in the armature winding is constant, the phase of the back electromotive force generated in the armature winding due to the rotation speed of the motor and the rotation of the rotor It has the characteristic that the phase of the permanent magnet fluctuates. Basically, when compared with the phase of the permanent magnet,
As the rotational speed of the electric motor is lower, the phase is advanced.

【0105】また一般に前記電機子巻線に発生する逆起
電力の大きさおよび周波数は前記電動機の回転速度に比
例しており、低速になるほど逆起電力は小さくなり周波
数も低くなる。従って前記電圧検知手段がローパスフィ
ルタやハイパスフィルタを有する構成になっていると、
その周波数特性により前記電動機の回転速度により前記
電圧検知手段の出力信号の位相が前記回転子の永久磁石
の位置と同期しなくなる。
Generally, the magnitude and frequency of the back electromotive force generated in the armature winding are proportional to the rotation speed of the motor, and the lower the speed, the lower the back electromotive force and the lower the frequency. Therefore, if the voltage detection means has a configuration having a low-pass filter or a high-pass filter,
Due to the frequency characteristic, the phase of the output signal of the voltage detecting means is not synchronized with the position of the permanent magnet of the rotor due to the rotation speed of the motor.

【0106】また、前記電圧検知手段が前記電機子巻線
に発生する逆起電力と所定の基準電圧を比較するもので
ある場合だと、前記電機子巻線に生じる逆起電力の大き
さにより検知する位相が変動する。従って前記速度検知
手段により前記電動機の回転速度を検知し、前記制御手
段が前記速度検知手段の検知速度に応じて前記スイッチ
ング手段のオンオフタイミングを所定位相変化させるこ
とで、広範囲の速度領域で前記電動機を回転駆動するこ
とが可能になる。これにより、複数の回転数条件を有す
る電気洗濯機においても確実に電動機を回転駆動でき、
洗濯脱水性能を満足することができる。
If the voltage detecting means compares the back electromotive force generated in the armature winding with a predetermined reference voltage, the magnitude of the back electromotive force generated in the armature winding depends on the magnitude of the back electromotive force generated in the armature winding. The phase to be detected fluctuates. Accordingly, the rotation speed of the electric motor is detected by the speed detection unit, and the control unit changes the on / off timing of the switching unit by a predetermined phase according to the detection speed of the speed detection unit. Can be rotationally driven. Thereby, the electric motor can be reliably driven to rotate even in the electric washing machine having a plurality of rotation speed conditions,
The washing and dewatering performance can be satisfied.

【0107】また、請求項4に記載の発明によれば、上
記請求項1に記載の発明において、前記電圧検知手段の
出力により前記電動機の速度を検知する速度検知手段
と、前記電動機の電機子巻線に流れる電流に相当する電
流を検知する電流検知手段を有し、前記制御手段は前記
速度検知手段と前記電流検知手段と前記電圧検知手段の
出力に応じて、スイッチング手段のオンオフタイミング
を所定位相変化させるようにしたものであり、前記電動
機の回転速度や前記電機子巻線に流れる電流が変化する
ことにより前記電機子巻線に生じる逆起電力の位相が変
化しても、前記回転子の永久磁石の位相にほぼ同期して
前記スイッチング手段をオンオフすることができるの
で、前記電動機の動作可能領域を広げることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a speed detecting means for detecting a speed of the electric motor based on an output of the voltage detecting means, and an armature of the electric motor. A current detecting means for detecting a current corresponding to a current flowing through the winding; and the control means determines an on / off timing of the switching means in accordance with outputs of the speed detecting means, the current detecting means, and the voltage detecting means. Even if the phase of the back electromotive force generated in the armature winding changes due to a change in the rotation speed of the electric motor or a current flowing in the armature winding, the rotor may be changed in phase. Since the switching means can be turned on and off substantially in synchronization with the phase of the permanent magnet, the operable region of the electric motor can be expanded.

【0108】これにより、複数の洗濯条件を有する電気
洗濯機においても確実に電動機を回転駆動でき、洗濯脱
水性能を満足することができる。また、洗濯物の量が増
加しても前記電動機の動作可能領域を広げることができ
るので、十分に対応できる電気洗濯機を実現できる。
As a result, even in an electric washing machine having a plurality of washing conditions, the electric motor can be reliably driven to rotate, and the washing and dewatering performance can be satisfied. Further, since the operable region of the electric motor can be expanded even when the amount of laundry increases, an electric washing machine which can sufficiently cope with the problem can be realized.

【0109】また、請求項5に記載の発明よれば、上記
請求項1から4いずれか1項に記載の発明において、前
記制御手段は前記スイッチング手段のスイッチング期間
の前半1/2において導通比を制御するようにしたもの
であり、前記スイッチング手段をオフしたときに生じる
回生電流期間を前記スイッチング手段が高電位側にあっ
ても低電位側にあっても一定することができ、前記電圧
検知手段は前記スイッチング手段の影響を受けずに前記
電機子巻線に生じる逆起電力を検知することが可能にな
り、前記制御手段が前記スイッチング手段のオンオフタ
イミングを制御するのを容易にすることができ、低コス
トのインバータ装置を実現できる。
According to the invention described in claim 5, in the invention described in any one of claims 1 to 4, the control means sets the conduction ratio in a first half of a switching period of the switching means. The regenerative current period generated when the switching means is turned off can be kept constant regardless of whether the switching means is on the high potential side or the low potential side, and the voltage detecting means Can detect the back electromotive force generated in the armature winding without being affected by the switching means, and can easily control the on / off timing of the switching means by the control means. And a low-cost inverter device can be realized.

【0110】また、前記回生電流の期間を長くすること
になるので前記電機子巻線に流れる電流の変化を小さく
することができ、前記電動機を低騒音で回転駆動するこ
とができる。従って、低騒音または低コストまたはコン
パクトな電気洗濯機を実現できる。
Further, since the period of the regenerative current is lengthened, the change in the current flowing through the armature winding can be reduced, and the motor can be rotationally driven with low noise. Therefore, a low noise or low cost or compact electric washing machine can be realized.

【0111】また、請求項6に記載の発明によれば、上
記請求項1から4いずれか1項に記載の発明において、
前記制御手段は前記スイッチング手段のスイッチング期
間の後半1/2において導通比を制御するようにしたも
のであり、上記請求項5と同様に前記スイッチング手段
のオフ時に生じる回生電流期間を前記スイッチング手段
が高電位側でも低電位側でも一定にすることができる。
また、前記回生電流期間を短くすることになるので前記
電機子巻線に発生する逆起電力を検知する期間を長くす
ることができ、前記電圧検知手段が確実に逆起電力を検
知することができる。従って、前記制御手段が前記スイ
ッチング手段のオンオフタイミングを制御することを容
易にすることができ、低コストで信頼性の高い電気洗濯
機を実現できる。
According to the invention of claim 6, in the invention of any one of claims 1 to 4,
The control unit controls the conduction ratio in the latter half of the switching period of the switching unit, and the switching unit sets a regenerative current period generated when the switching unit is turned off in the same manner as in the fifth embodiment. It can be constant on both the high potential side and the low potential side.
Further, since the regenerative current period is shortened, the period for detecting the back electromotive force generated in the armature winding can be lengthened, and the voltage detecting means can reliably detect the back electromotive force. it can. Therefore, the control means can easily control the on / off timing of the switching means, and a low-cost and highly reliable electric washing machine can be realized.

【0112】また、請求項7に記載の発明によれば、上
記請求項1から6いずれか1項に記載の発明において、
前記電圧検知手段は前記電動機を構成する電機子巻線の
端子電圧を分圧する分圧回路を有し、前記分圧回路は前
記速度検知手段の出力に応じて分圧比を切り替える構成
にしたものであり、前記電動機の回転速度に応じて分圧
比を調整できるので前記電動機の回転数が低く前記電機
子巻線に生じる逆起電力が小さくてもダイナミックレン
ジを大きくとることができるので、前記電圧検知手段の
検知精度をよくすることができ、信頼性の高い電気洗濯
機を実現できる。
According to the invention of claim 7, in the invention of any one of claims 1 to 6,
The voltage detecting means has a voltage dividing circuit for dividing a terminal voltage of an armature winding constituting the electric motor, and the voltage dividing circuit is configured to switch a voltage dividing ratio according to an output of the speed detecting means. Since the voltage division ratio can be adjusted in accordance with the rotation speed of the motor, the dynamic range can be increased even if the number of rotations of the motor is low and the back electromotive force generated in the armature winding is small. The detection accuracy of the means can be improved, and a highly reliable electric washing machine can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の電気洗濯機が備えるイ
ンバータ装置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of an inverter device included in an electric washing machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同電気洗濯機のシステム構成図FIG. 2 is a system configuration diagram of the electric washing machine.

【図3】同電気洗濯機が備える電動機の要部上面図FIG. 3 is a top view of a main part of a motor provided in the electric washing machine.

【図4】同電気洗濯機の電動機の電機子巻線の結線図FIG. 4 is a connection diagram of armature windings of the electric motor of the electric washing machine.

【図5】同電気洗濯機の電動機のd−q座標におけるベ
クトル図
FIG. 5 is a vector diagram at dq coordinates of the electric motor of the electric washing machine.

【図6】本発明の第2から7の実施例の電気洗濯機が備
えるインバータ装置の一例を示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing an example of an inverter device provided in the electric washing machine according to the second to seventh embodiments of the present invention.

【図7】本発明の第2の実施例の電気洗濯機の制御手段
に設けたデータテーブルを示す図
FIG. 7 is a diagram showing a data table provided in control means of the electric washing machine according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施例の電圧検知手段の周波数
特性を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a frequency characteristic of the voltage detecting means according to the third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施例の電気洗濯機の制御手段
に設けたデータテーブルを示す図
FIG. 9 is a diagram showing a data table provided in the control means of the electric washing machine according to the fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施例の電気洗濯機が備える
インバータ装置の要部動作波形を示す図
FIG. 10 is a diagram showing operation waveforms of main parts of an inverter device provided in the electric washing machine according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第6の実施例の電気洗濯機が備える
インバータ装置の要部動作波形を示す図
FIG. 11 is a diagram showing operation waveforms of main parts of an inverter device provided in an electric washing machine according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第7の実施例の電気洗濯機が備える
電圧検知手段のブロック回路図
FIG. 12 is a block circuit diagram of voltage detecting means provided in an electric washing machine according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】従来の電気洗濯機が備えるインバータ装置の
ブロック図
FIG. 13 is a block diagram of an inverter device provided in a conventional electric washing machine.

【図14】同電気洗濯機のシステム構成図FIG. 14 is a system configuration diagram of the electric washing machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 インバータ回路 3a〜3f スイッチング手段 4 電動機 4a〜4c 電機子巻線 4d 永久磁石 5 制御手段 31 電流検知手段 32 速度検知手段 Reference Signs List 3 inverter circuit 3a to 3f switching means 4 motor 4a to 4c armature winding 4d permanent magnet 5 control means 31 current detection means 32 speed detection means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤濤 知也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小林 保道 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3B155 AA06 AA10 BA03 BA23 BB05 BB19 CA16 CB06 GC06 HB10 HC06 HC07 KA33 KB08 LA04 LB18 LC02 LC15 LC28 MA01 MA02 MA05 MA07 MA09 5H560 AA10 BB04 BB07 BB15 DA13 EB01 EC02 EC10 GG03 RR03 TT07 TT12 TT15 XA12 5H621 BB10 GA01 GA04  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Tomoya Toto, Inventor 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yasumichi Kobayashi 1006 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F term (for reference) 3B155 AA06 AA10 BA03 BA23 BB05 BB19 CA16 CB06 GC06 HB10 HC06 HC07 KA33 KB08 LA04 LB18 LC02 LC15 LC28 MA01 MA02 MA05 MA07 MA09 5H560 AA10 BB04 BB07 BB15 DA13 EB01 EC02 TT0711 GG03RR

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転子に永久磁石を有し、固定子に電機
子巻線を有する電動機と、前記電動機に接続したインバ
ータ回路と前記インバータ回路を構成するスイッチング
手段のオンオフを制御する制御手段と、前記回転子の回
転駆動中に電動機の電機子巻線に発生する逆起電力を検
知する電圧検知手段を有し、前記制御手段は、前記電動
機の回転方向に応じて前記電圧検知手段の出力により前
記スイッチング手段をオンオフ制御するインバータ装置
を備えた電気洗濯機。
An electric motor having a permanent magnet in a rotor and an armature winding in a stator, an inverter circuit connected to the electric motor, and control means for controlling on / off of a switching means constituting the inverter circuit. A voltage detecting means for detecting a back electromotive force generated in an armature winding of the motor during rotation driving of the rotor, wherein the control means outputs an output of the voltage detecting means according to a rotation direction of the motor. An electric washing machine provided with an inverter device for turning on and off the switching means.
【請求項2】 電動機の電機子巻線に流れる電流を検知
する電流検知手段を有し、制御手段は、前記電流検知手
段と電圧検知手段の出力に応じて、スイッチング手段の
オンオフタイミングを所定位相変化させる請求項1記載
の電気洗濯機。
2. An electric motor further comprising a current detecting means for detecting a current flowing through an armature winding of the motor, wherein the control means sets an on / off timing of the switching means to a predetermined phase in accordance with outputs of the current detecting means and the voltage detecting means. The electric washing machine according to claim 1, wherein the electric washing machine is changed.
【請求項3】 電圧検知手段の出力により電動機の速度
を検知する速度検知手段を有し、制御手段は、前記速度
検知手段と前記電圧検知手段の出力に応じて、スイッチ
ング手段のオンオフタイミングを所定位相変化させる請
求項1記載の電気洗濯機。
3. A speed detecting means for detecting a speed of the electric motor based on an output of the voltage detecting means, wherein the control means determines an on / off timing of the switching means in accordance with the outputs of the speed detecting means and the voltage detecting means. The electric washing machine according to claim 1, wherein the phase is changed.
【請求項4】 電圧検知手段の出力により電動機の速度
を検知する速度検知手段と、電動機の電機子巻線に流れ
る電流に相当する電流を検知する電流検知手段を有し、
制御手段は、前記速度検知手段と前記電流検知手段と前
記電圧検知手段の出力に応じて、スイッチング手段のオ
ンオフタイミングを所定位相変化させる請求項1記載の
電気洗濯機。
4. A motor comprising: a speed detecting means for detecting a speed of the motor based on an output of the voltage detecting means; and a current detecting means for detecting a current corresponding to a current flowing through an armature winding of the motor.
2. The electric washing machine according to claim 1, wherein the control unit changes the on / off timing of the switching unit by a predetermined phase according to the outputs of the speed detection unit, the current detection unit, and the voltage detection unit. 3.
【請求項5】 制御手段は、前記スイッチング手段のス
イッチング期間の前半1/2において導通比を制御する
請求項1から4いずれか1項記載の電気洗濯機。
5. The electric washing machine according to claim 1, wherein the control unit controls the duty ratio in a first half of a switching period of the switching unit.
【請求項6】 制御手段は前記スイッチング手段のスイ
ッチング期間の後半1/2において導通比を制御する請
求項1から4いずれか1項記載の電気洗濯機。
6. The electric washing machine according to claim 1, wherein the control means controls the duty ratio in a latter half of a switching period of the switching means.
【請求項7】 電圧検知手段は電動機を構成する電機子
巻線の端子電圧を分圧する分圧回路を有し、前記分圧回
路は前記速度検知手段の出力に応じて分圧比を切り替え
る請求項3から6いずれか1項記載の電気洗濯機。
7. The voltage detecting means has a voltage dividing circuit for dividing a terminal voltage of an armature winding constituting the motor, and the voltage dividing circuit switches a voltage dividing ratio according to an output of the speed detecting means. The electric washing machine according to any one of claims 3 to 6.
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