JP2002017096A - モータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流電源回路の出力電圧リップルによる振動
の低減を図りつつモータ効率を上げるようにする。 【解決手段】 制御回路は、脱水行程において、電圧リ
ップルを打ち消すための基準となる基準電圧Ｖｋを初期
値に設定し（ステップＰ１）、洗濯機モータの駆動を開
始する（ステップＰ２）。この場合、図１（ｂ）に示す
割り込み処理制御が０．２５秒ごとになされている。す
なわち、この時点での基準電圧Ｖｋを出力電圧Ｖｄｃで
除して、指令値αを演算し、通電データをα倍する（ス
テップＴ１〜ステップＴ３）洗濯機モータ回転速度が目
標回転速度に達すると（ステップＰ３）、出力電圧Ｖｄ
ｃの最低値の平均値Ｖｘを算出し（ステップＰ４）、現
在の基準電圧Ｖｋから上記平均値Ｖｘを差し引き、その
差値ΔＶｘが「−１Ｖ」より小さいあるいは「＋３Ｖ」
より大きいとき（ステップＰ５）、基準電圧Ｖｋを変更
する（ステップＰ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流電源を整流し
その直流電圧をインバータ主回路を介して直流ブラシレ
スモータに与えるようにしたモータ駆動装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】図１０には、従来にお
けるモータ駆動装置の一例を示している。商用交流電源
１には、整流器２とコンデンサ３および４とからなる直
流電源回路５が接続されており、この直流電源回路５は
商用交流電源１を倍電圧整流して直流電圧Ｖｄｃ（商用
交流電源１の電圧が１００Ｖのとき約２８２Ｖ）を出力
する。この直流電圧Ｖｄｃはインバータ主回路６に与え
られる。インバータ主回路６は、スイッチング素子６ａ
〜６ｆを有して構成されており、各スイッチング素子６
ａ〜６ｆは、駆動回路７からゲート信号が与えられてオ
ンオフ制御され、もって直流ブラシレスモータ８を回転
駆動制御するものである。

【０００３】上記駆動回路７には、マイクロコンピュー
タ等を含んで構成される制御回路９からＰＷＭ信号が与
えられるようになっており、そして、この駆動回路７
は、このＰＷＭ信号に応じてゲート信号を出力する。

【０００４】さて、上述の従来構成において、直流電源
回路５は、交流を整流・平滑するとはいうものの、完全
には平滑できないことから、その出力電圧Ｖｄｃには、
図１１に示すようなリップルが発生する。ちなみにこの
リップルの周波数は、直流電源回路５が全波整流倍電圧
形であるので、商用交流電源１の２倍の周波数（５０Ｈ
ｚあるいは６０Ｈｚの２倍）である。ところで上述した
出力電圧Ｖｄｃの電圧リップルにより振動が発生するこ
とがあることから、従来では、この振動発生を抑制する
ことが行なわれていた。すなわち、インバータ主回路６
からモータ８へ与える供給電圧に、前記電圧リップルと
相殺する電圧を結果的に重畳させるという方式があり、
詳述すると、次のようになっている。制御回路９は、便
宜的に基準電圧Ｖｋ（例えば２００Ｖ）を固定的に設定
し、出力電圧Ｖｄｃを検出し、モータ８への供給電圧を
一義的に２００ＶとするようにＰＷＭ制御のモータ駆動
指令値（搬送信号に対する制御信号）を設定する。

【０００５】このとき、上述の出力電圧Ｖｄｃを電圧リ
ップルの周期より短い周期で逐次検出し、電圧リップル
の高い部分では供給電圧を低くし、電圧リップルの低い
部分では供給電圧を高くするようにしている。つまり、
Ｖｋ／Ｖｄｃを計算し、その値を、モータ駆動指令値に
乗ずる。例えば、Ｖｄｃが２００Ｖ（電圧リップルの最
低値）であるときには、Ｖｋ／Ｖｄｃ＝１であり、この
時点でのモータ駆動指令値の大きさ（ＰＷＭのパルス
幅）は、そのままとする。また例えばＶｄｃが例えば２
３０Ｖ（電圧リップルの最高値）であるときには、Ｖｋ
／Ｖｄｃ＝２００／２３０＝ほぼ０．８７となり、モー
タ駆動指令値の大きさ（ＰＷＭのパルス幅）は、０．８
７倍とする。このように、出力電圧Ｖｄｃの変動（リッ
プル）を操作するようにモータ駆動指令値が逆方向に増
減される。これにて、インバータ主回路６からモータ８
へ与える供給電圧Ｖｍに、前記電圧リップルと相殺する
電圧を結果的に重畳させて、電圧リップルによる振動を
消去させる。なお、基準電圧２００ＶはＰＷＭデューテ
ィー比１００％のときにえられるものであり、回転速度
制御等により若干変動する。

【０００６】ここで、上記基準電圧Ｖｋを２００Ｖの固
定値に設定している理由は次にある。すなわち、商用電
源１の電圧変動などによりの直流出力電圧Ｖｄｃが瞬間
的な最低値として約２００Ｖとなることがあり、これを
考慮して基準電圧を２００Ｖの固定値に設定している。

【０００７】ところが、上記従来では、基準電圧が２０
０Ｖに固定されているため、直流出力電圧Ｖｄｃの最低
値が２００Ｖより高い場合（通常は高い）でも、２００
Ｖ駆動となってしまい、直流ブラシレスモータ８が常に
低電圧駆動となり、モータ効率を上げることができない
といった問題があった。

【０００８】本発明は、上述の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、電圧リップルによる振動の低減
を図りつつモータ効率を上げることができるモータ駆動
装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、交流
電源を整流して直流電圧を出力する直流電源回路と、こ
の直流電源回路に接続され、モータ駆動指令値に基づい
てＰＷＭ制御されるスイッチング素子を備えたインバー
タ主回路と、このインバータ主回路により駆動される直
流ブラシレスモータと、前記直流電源回路の出力電圧を
検出する電圧検出手段と、前記出力電圧に含まれる電圧
リップルを打ち消すための基準となる基準電圧と前記電
圧検出手段による電圧検出結果とから、電圧リップルと
逆位相となる指令値を演算するリップル消去制御手段
と、前記モータ駆動指令値を発生すると共に、前記リッ
プル消去制御手段が発生する指令値をこのモータ駆動指
令値に含ませて前記インバータ主回路を制御するインバ
ータ制御手段と、前記電圧検出手段によって検出された
直流出力電圧に基づいて前記基準電圧を設定する基準電
圧設定手段とを備えて構成される。

【００１０】この請求項１の発明においては、リップル
消去制御手段により、直流電源回路の出力電圧の電圧リ
ップルと逆位相となる指令値を演算させ、インバータ制
御手段により、この指令値をこのモータ駆動指令値に含
ませてインバータ主回路を制御するから、インバータ主
回路からモータへ与える供給電圧に、電圧リップルと相
殺する電圧を結果的に重畳させることができて、振動の
発生を防止できるようになる。そして、電圧リップルを
打ち消すための基準となる基準電圧を、電圧検出手段に
よる電圧検出結果に基づいて設定する基準電圧設定手段
を備えているから、直流出力電圧が高いときには上記基
準電圧を高く設定することが可能となり、直流出力電圧
を有効に使うことができ、つまり、モータを可能な限り
高い電圧で駆動できてモータ効率を上げることができる
ようになる。

【００１１】請求項２の発明は、基準電圧設定手段が、
基準電圧の初期値を所定の固定値に設定し、直流ブラシ
レスモータの運転開始以後、該基準電圧を変更設定する
ようになっているところに特徴を有する。直流ブラシレ
スモータの運転開始直後には瞬間的に直流電源回路の出
力電圧が変動することが多い。しかるに、請求項２の発
明においては、基準電圧の初期値を所定の固定値に設定
し、直流ブラシレスモータの運転開始以後、該基準電圧
を変更設定するようになっているから、直流電源回路の
出力が安定してから基準電圧を変更設定することがで
き、適切な基準電圧補正が図れるようになる。

【００１２】請求項３の発明は、基準電圧設定手段が、
電圧検出手段により検出された出力電圧の最低値を、基
準電圧として設定するようになっているところに特徴を
有する。これによると、直流電源回路の出力電圧をモー
タ供給電圧として最大限使用できて、モータ効率を向上
できるようになる。

【００１３】請求項４の発明は、基準電圧設定手段が、
電圧検出手段により検出された出力電圧の最低値より低
い値を基準電圧として設定するようになっているところ
に特徴を有する。電圧検出手段により検出された出力電
圧の最低値を、基準電圧として設定すると、出力電圧が
頻繁に変動したとき（出力電圧の最低値が頻繁に変動す
るとき）、基準電圧が出力電圧の最低値を超えて電圧リ
ップル消去制御に支障を来すおそれがある。しかるにこ
の請求項４の発明によると、直流電源回路の出力電圧が
瞬間的に変動した場合でも、基準電圧が、予め、出力電
圧の最低値より低く設定されているから、出力電圧の最
低値を超えてしまうことをなくすようにでき、電圧リッ
プル消去制御に支障を来すことがない。

【００１４】請求項５の発明は、基準電圧設定手段が、
基準電圧を上げる変更をするときの電圧上げ幅に対し
て、基準電圧を下げる変更をするときの電圧下げ幅を大
きくするようになっているところに特徴を有する。基準
電圧を上げる方向に変更する場合には、振動や騒音はあ
まり大きくならない。これに対して基準電圧を下げる方
向へ変更する場合には、振動や騒音が発生することがあ
る。つまり、基準電圧を頻繁に上げても差し支えがない
が、基準電圧を下げる頻度は少ない方がよい。しかるに
上記請求項５においては、基準電圧を上げる補正をする
ときの電圧上げ幅に対して、基準電圧を下げる補正をす
るときの電圧下げ幅を大きくしているから、基準電圧を
下げる電圧幅は大きいものの、下げる頻度は少なくな
り、基準電圧変更に伴う振動・騒音の発生を少なくでき
るようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を洗濯機のモータ駆
動装置に適用した一実施例につき図１ないし図９を参照
しながら説明する。まず図３には洗濯機全体の構成を示
しており、外箱１１内に、外槽１２を複数組（１組のみ
図示）の弾性吊持機構１３を介して弾性支持している。
この外槽１２の内部には洗い槽兼脱水槽たる回転槽１４
を配設しており、さらに、この回転槽１４の内部には撹
拌体１５を配設している。

【００１６】上記回転槽１４は、槽本体１４ａと、この
槽本体１４ａの内側に設けた内筒１４ｂと、バランスリ
ング１４ｃとを有して構成されている。そして、この回
転槽１４は回転されると、内部の水を回転遠心力により
揚水して槽本体１４ａ上部の脱水孔部１４ｄから外槽１
２へ放出するものである。

【００１７】また、上記回転槽１４の底部には通水口１
６が形成され、この通水口１６は排水通路１６ａを通し
て、排水口１７に連通している。この排水口１７には排
水弁１８を備えた排水路１９を接続している。従って、
排水弁１８を閉鎖した状態で回転槽１４内へ給水する
と、回転槽１４内に水が溜められ、排水弁１８を開放す
ると回転槽１４内の水が、排水通路１６ａ、排水口１７
及び排水路１９を通じ排水されるようになっている。

【００１８】また、外槽１２の底部には補助排水口１７
ａを形成しており、この補助排水口１７ａは図示しない
連結ホースを介し前記排水弁１８をバイパスして前記排
水路１９に接続し、前記回転槽１４の回転によってその
上部から外槽１２内へ放出された水を排出するようにな
っている。

【００１９】上記外槽１２の外底部には機構部ハウジン
グ２０を取付けている。この機構部ハウジング２０に
は、中空の槽軸２１が回転自在に設けられ、この槽軸２
１には回転槽１４が連結されている。また、この槽軸２
１の内部には撹拌軸２２が回転自在に設けられており、
その上端部には撹拌体１５が連結され、下端部はモータ
たる例えば直流ブラシレスモータからなる洗濯機モータ
２３のアウタロータ２３ａに連結されている。この洗濯
機モータ２３は洗い時に撹拌体１５を正逆回転させ、ま
た、脱水時には、図示しないクラッチにより槽軸２１と
撹拌軸２２とを連結した状態で一方向回転させて回転槽
１４及び撹拌体１５を一方向へ一体回転させるように制
御される。

【００２０】次に電気的構成について図１を参照して述
べる。１００Ｖの商用交流電源２４には、直流電源回路
２５が接続されている。この直流電源回路２５は、ダイ
オードブリッジ整流回路２６及び平滑コンデンサ２７、
２８を備えた倍電圧整流回路から構成されている。すな
わち、整流回路２６の入力端子２６ａが前記交流電源２
４の電源端子２４ａに接続され、整流回路２６の入力端
子２６ｂが交流電源２４の電源端子２４ｂに接続されて
いる。そして、整流回路２６の出力端子２６ｃ、２６ｄ
間には平滑コンデンサ２７、２８が直列に接続され、そ
して、この平滑コンデンサ２７、２８の共通接続点と整
流回路２６の入力端子２６ａとが接続されている。この
直流電源回路２５は、正側出力端子２５ａと負側出力端
子２５ｂとの間で直流出力電圧Ｖｄｃ（商用交流電源２
４が１００Ｖのとき、理論的には２８２Ｖ）の直流電圧
を発生する。

【００２１】この直流電源回路２５には、インバータ主
回路２９が接続されている。このインバータ主回路２９
は、例えばＩＧＢＴからなるスイッチング素子３０ａ〜
３０ｆを３相ブリッジ接続し、各スイッチング素子３０
ａ〜３０ｆにそれぞれフリーホイールダイオード３１ａ
〜３１ｆを図示極性にて並列に接続して構成されてい
る。

【００２２】上記各相ブリッジの出力端子が洗濯機モー
タ２３のステータの各相巻線２３ｕ、２３ｖ、２３ｗに
接続されている。すなわち、このインバータ主回路２９
により前記洗濯機モータ２３が駆動されるようになって
いる。そのスイッチング素子３０ａ〜３０ｆは制御回路
３２により駆動回路３３を介してオンオフ制御されるよ
うになっている。上記制御回路３２はマイクロコンピュ
ータやＡ／Ｄコンバータ等を備えて構成されている。前
記洗濯機モータ２３には、その回転子（図示せず）の位
置を検出する位置検出素子３４ｕ、３４ｖ、３４ｗが設
けられている。

【００２３】さらに、前記直流電源回路２５の正側出力
端子２５ａと負側出力端子２５ｂとの間に電圧検出手段
たる分圧回路からなる電圧検出回路３５が接続されてお
り、これは、直流電源回路２５の出力電圧を検出するも
のである。そしてその電圧検出信号は前記制御回路３２
に入力されるようになっている。

【００２４】また、この制御回路３２には、回転槽１４
内の水位を検出する水位センサ３６からの水位検出信号
が与えられると共に、図示しない操作パネルに設けられ
た各種スイッチを含んで構成されたスイッチ入力部３７
からのスイッチ信号が入力されるようになっている。ま
た、前記排水弁１８、および洗濯機後部パネル内に設け
られた給水弁３８は、この制御回路３２により駆動制御
されるようになっている。

【００２５】前記制御回路３２は、リップル消去制御手
段およびインバータ制御手段並びに基準電圧設定手段た
るものであり、洗濯機モータ２３を駆動するためのイン
バータ制御手段としては、電圧リップル消去を考慮しな
い場合には、次の様にモータ２３を駆動制御する。すな
わち、前記位置検出素子３４ｕ、３４ｖ、３４ｗからの
位置検出信号に基づいて、図６に示すように、電気角１
２０°に変化するほぼsin カーブ状の各相通電データＤ
ｕ、Ｄｖ、Ｄｗ（モータ駆動指令値に相当する）を作成
し、この通電データＤｕ、Ｄｖ、Ｄｗに基づいてＰＷＭ
信号を発生して駆動回路３３に出力する。駆動回路３３
は、このＰＷＭ信号に基づいて各スイッチング素子３０
ａ〜３０ｆをオンオフするためのベース信号を各スイッ
チング素子３０ａ〜３０ｆに与えるようになっている。
この結果、モータ２３の各巻線２３ｕ、２３ｖ、２３ｗ
にsin 波状の電圧が上記通電データＤｕ、Ｄｖ、Ｄｗの
波形タイミングで順次供給されるようになり、もってモ
ータ２３が回転駆動制御される。なお、上記通電データ
Ｄｕ、Ｄｖ、Ｄｗは、回転速度指令等により、通電タイ
ミングやデータ値（振幅）が変更されるようになってい
る。

【００２６】ところで、本実施例では、実際には、脱水
行程において、上記通電データＤｕ、Ｄｖ、Ｄｗに、直
流出力電圧Ｖｄｃに発生する電圧リップルを消去するた
めの指令値を含ませるように制御するものである。すな
わち、直流出力電圧Ｖｄｃには、図７に示すように、電
圧リップルが含まれる。これを消去するための制御と、
消去のための基準電圧の補正とを図１（ａ）、（ｂ）で
示すフローチャートのように行なう。図１（ａ）には、
脱水行程のメインプログラムのフローチャートを示し、
同図（ｂ）には、電圧リップルと結果的に逆位相となる
指令値を演算する割り込み処理プログラムのフローチャ
ートを示している。また、図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
には、回転速度制御の割り込み処理プログラムのフロー
チャートを示している。

【００２７】まず図１（ａ）のステップＰ１において
は、電圧リップルを打ち消すための基準となる基準電圧
Ｖｋを初期値である例えば２００Ｖに設定する。そし
て、インバータ主回路２３の各スイッチング素子３０ａ
〜３０ｆを制御して洗濯機モータ２３の駆動を開始す
る。この後、図２（ａ）で示す回転速度制御処理を１０
ｍ秒ごとに実行する。すなわち、回転検出素子３４ｕ、
３４ｖ、３４ｗの回転位置検出信号に基づいて回転速度
を検出し（ステップＱ１）、その検出された回転速度が
目標回転速度（最終脱水速度）より低ければ（ステップ
Ｑ２で判断）、回転速度増加処理を行ない（ステップＱ
３）、検出回転速度が目標回転速度より高いときには、
回転速度減少処理を行なう（ステップＱ４）。

【００２８】ステップＱ３に示す回転速度増加処理は、
サブルーチンを示す図２（ｂ）のステップＲ１から判る
ように、モータ供給電圧が所定値増加させるべくＰＷＭ
デューティー比を増加させる。そのＰＷＭデューティー
比がこの時点での基準電圧（ＰＷＭデューティー比１０
０％）を超えるものであれば、洗濯機モータ２３のロー
タ２３ａと印加電圧との位相を所定値増やすようにす
る。

【００２９】また、ステップＱ４に示す回転速度減少処
理は、サブルーチンを示す図２（ｃ）のステップＳ１か
ら判るように、モータ供給電圧が減少するようにＰＷＭ
制御する。そのＰＷＭデューティー比がこの時点での基
準電圧よりある程度低い電圧を示す所定値以下となれ
ば、洗濯機モータ２３のロータに対する印加電圧の位相
を所定値減らすようにする。このようにして回転速度制
御がなされる。

【００３０】さらに、この図１（ａ）、図２（ａ）〜
（ｃ）のフローチャートの制御とは別に、０．２５ｍ秒
ごとに、図１（ｂ）に示すリップル演算制御のための割
り込み処理制御を実行する。まずステップＴ１では、こ
の時点での直流電源回路２５の出力電圧Ｖｄｃを検出
し、ステップＴ２では、この時点での基準電圧Ｖｋをこ
の出力電圧Ｖｄｃで除して、指令値αを演算する。例え
ば、基準電圧が２００Ｖであるとき（図１（ａ）のステ
ップＰ３以前）のときにおいて、出力電圧Ｖｄｃが例え
ば２８０Ｖと２６０Ｖとの間でリップルがあるとする
と、瞬間値が最高電圧２８０Ｖであるときには、α＝２
００／２８０＝ほぼ０．７１となり、瞬間値が最低電圧
２６０Ｖであるときには、α＝２００／２６０＝ほぼ
０．７７となる。

【００３１】次のステップＴ３では、通電データＤｕ、
Ｄｖ、Ｄｗにおけるこの時点の値（振幅）に上記αを乗
ずる（通電データＤｕ、Ｄｖ、Ｄｗにαを含ませる）。
図８には、洗濯機モータ２３の回転速度が低いときにお
ける通電データＤｕ、Ｄｖ、Ｄｗの波形を示している。
この通電データＤｕ、Ｄｖ、Ｄｗに基づいてＰＷＭ信号
を発生する。これにより、洗濯機モータ２３への供給電
圧に出力電圧Ｖｄｃの電圧リップルと逆位相の電圧成分
が重畳されることになり、電圧リップルが消去される。

【００３２】さて、図１（ａ）のステップＰ３において
洗濯機モータ２３の回転速度が目標回転速度に達したこ
とが判断されると、次のステップＰ４に移行して、出力
電圧Ｖｄｃの最低値を１０個分検出し、その平均値Ｖｘ
を算出し記憶する。そしてステップＰ５に移行して、現
在の基準電圧Ｖｋから上記平均値（現在の出力電圧Ｖｄ
ｃの最低値の平均値）を差し引き、その差ΔＶｘが「−
１Ｖ」より小さい（ΔＶｘ＜−１）か、あるいは、「＋
３Ｖ」より大きい（ΔＶｘ＞＋３）か、を判断する。

【００３３】そして、上記差ΔＶｘが、ΔＶｘ＜−１の
ときあるいはΔＶｘ＞＋３のときには、ステップＰ６に
移行して、現在の出力電圧Ｖｄｃの最低値の平均値を新
たに基準電圧Ｖｋとする（変更設定する）。つまり、Δ
Ｖｘ＜−１のときには、基準電圧Ｖｋを「Ｖｋ＋１」Ｖ
とし、ΔＶｘ＞＋３のときには、基準電圧Ｖｋを「Ｖｋ
−３」Ｖとする。つまり、基準電圧Ｖｋを上げるときに
は「１Ｖ」単位で上げ、下げるときには「３Ｖ」単位で
下げる。

【００３４】この後ステップＰ７に移行して脱水行程が
終了条件となったか（設定された脱水時間を満了した
か）を判断し、終了条件となっていないときにはステッ
プＰ４に戻る。このようにして、基準電圧Ｖｋが現在の
出力電圧Ｖｄｃの最低値平均値となるように制御する。

【００３５】ところで、前述のステップＰ４〜ステップ
Ｐ７の実行中においても、図１（ｂ）に示した割り込み
処理制御を実行しており、この制御については既述した
が、このときの基準電圧Ｖｋは、現在の直流出力電圧Ｖ
ｄｃの最低値に設定されている。図５には、直流出力電
圧Ｖｄｃの最低値Ｖｄｃ′が基準電圧Ｖｋとなってお
り、洗濯機モータ２３への供給電圧は、直流出力電圧Ｖ
ｄｃと逆位相電圧となっており、振動の発生が防止され
る。

【００３６】このように本実施例によれば、直流電源回
路２５の出力電圧Ｖｄｃの電圧リップルと逆位相となる
指令値αを演算し、この指令値αを通電データＤｕ、Ｄ
ｖ、Ｄｗに含ませてインバータ主回路２９を制御するか
ら、インバータ主回路２９から洗濯機モータ２３へ与え
る供給電圧に、電圧リップルと相殺する電圧を結果的に
重畳させることができて、振動の発生を防止できる。そ
して、電圧リップルを打ち消すための基準となる基準電
圧Ｖｋを、直流出力電圧Ｖｄｃに基づいて設定するか
ら、直流出力電圧Ｖｄｃを有効に使うことができ、洗濯
機モータ２３のモータ効率を上げることができる。

【００３７】特には、出力電圧Ｖｄｃの最低値を、基準
電圧Ｖｋとして設定するようになっているから、直流電
源回路２５の出力電圧Ｖｄｃをモータ供給電圧として最
大限使用できて、モータ効率をさらに向上できる。な
お、図９には、商用交流電圧に対する、従来例における
入力電力の特性（特性線Ｊで示す）、本実施例における
入力電力の特性（特性線Ｈで示す）、および本実施例に
おける効率改善度（特性線Ｈｋで示す）を示している。
これから判るように、基準電圧が一定であった従来で
は、商用交流電源の入力電圧にさほど関係なく入力電力
は一定であったが、これに対して、本実施例では、商用
交流電源の入力電圧が高いほど入力電力の低減を図るこ
とができ、その入力電力の相対比率で示される効率改善
度は向上しており、特に、商用交流電源の入力電圧が高
いほど効率改善度は飛躍的に向上している。

【００３８】また、本実施例によれば、基準電圧Ｖｋの
初期値を所定の固定値例えば２００Ｖに設定し、洗濯機
モータ２３の運転開始以後、該基準電圧Ｖｋを変更設定
するようにしたから、洗濯機モータ２３の運転が安定し
て直流電源回路２５の出力が安定してから基準電圧Ｖｋ
を変更設定することになり、基準電圧Ｖｋを適切に設定
できる。

【００３９】さらにまた本実施例によれば、基準電圧Ｖ
ｋを上げる変更設定をするときの電圧上げ幅に対して、
基準電圧Ｖｋを下げる変更設定をするときの電圧下げ幅
を大きくしたから、基準電圧を下げる頻度が少なくな
り、基準電圧変更に伴う振動・騒音の発生を少なくでき
る。

【００４０】なお、上記実施例では、出力電圧Ｖｄｃの
最低値を基準電圧Ｖｋとしたが、これに代えて、出力電
圧Ｖｄｃの最低値より低い値を基準電圧として設定する
ようにしても良い。このようにすることにより、直流電
源回路３５の出力電圧Ｖｄｃが瞬間的に変動した場合で
も、基準電圧Ｖｋが、出力電圧Ｖｄｃの最低値を超えて
しまうことをなくすようにでき、電圧リップル消去制御
に支障を来すことがない。

【００４１】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、次の効果を得ることができる。請求項１の発明によ
れば、インバータ主回路からモータへ与える供給電圧
に、電圧リップルと相殺する電圧を結果的に重畳させる
ことができて、振動の発生を防止でき、しかも、直流出
力電圧が高いときには基準電圧を高く設定することが可
能となり、モータ効率を上げることが可能となる。

【００４２】請求項２の発明によれば、基準電圧の初期
値を所定の固定値に設定し、直流ブラシレスモータの運
転開始以後、該基準電圧を変更設定するようにしたか
ら、直流ブラシレスモータの運転が安定して直流電源回
路の出力が安定してから基準電圧を設定することがで
き、基準電圧を適切に設定することができる。

【００４３】請求項３の発明によれば、直流電源回路の
出力電圧の最低値を、基準電圧として設定するようにし
たから、直流電源回路の出力電圧をモータ供給電圧とし
て最大限使用できて、モータ効率をさらに向上できる。

【００４４】請求項４の発明によれば、電圧検出手段に
より検出された出力電圧の最低値より低い値を基準電圧
として設定するようにしたから、基準電圧が出力電圧の
最低値を超えてしまうことをなくすようにでき、電圧リ
ップル消去制御に支障を来すことがない。

【００４５】請求項５の発明によれば、基準電圧を上げ
る変更設定をするときの電圧上げ幅に対して、基準電圧
を下げる変更設定をするときの電圧下げ幅を大きくした
ところに特徴を有する。基準電圧を上げる方向に変更す
る場合には、振動や騒音はあまり大きくならない。これ
に対して基準電圧を下げる方向へ変更する場合には、振
動や騒音が発生することがある。つまり、基準電圧を頻
繁に上げても差し支えがないが、基準電圧を下げる頻度
は少ない方がよい。しかるに上記請求項５においては、
基準電圧を上げる変更設定をするときの電圧上げ幅に対
して、基準電圧を下げる変更設定をするときの電圧下げ
幅を大きくしているから、基準電圧変更に伴う振動・騒
音の発生を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す制御フローチャート

【図２】別の制御のフローチャート

【図３】洗濯機の破断縦断側面図

【図４】電気回路図

【図５】出力電圧およびモータ供給電圧との関係を示す
図

【図６】通電データを概念的に示す図

【図７】出力電圧の波形を示す図

【図８】演算値αを含む通電データを概念的に示す図

【図９】交流入力電圧と交流入力電力との関係、および
交流入力電圧と効率改善度との関係を示す図

【図１０】従来例を示す図４相当図

【図１１】図７相当図

【符号の説明】

２３は洗濯機モータ（直流ブラシレスモータ）、２４は
交流電源回路、２５は直流電源回路、２９はインバータ
主回路、３０ａ〜３０ｆはスイッチング素子、３２は制
御回路（リップル消去制御手段、インバータ制御手段、
基準電圧設定手段）を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯野 太施 愛知県瀬戸市穴田町991番地 株式会社東 芝愛知工場内 Ｆターム(参考） 5H560 AA10 BB04 BB07 BB12 DA02 DA19 DC13 EB01 EB02 GG04 JJ08 JJ13 RR01 SS07 SS10 UA06 XA04 XA12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を整流して直流電圧を出力する
   直流電源回路と、 この直流電源回路に接続され、モータ駆動指令値に基づ
   いてＰＷＭ制御されるスイッチング素子を備えたインバ
   ータ主回路と、 このインバータ主回路により駆動される直流ブラシレス
   モータと、 前記直流電源回路の出力電圧を検出する電圧検出手段
   と、 前記出力電圧に含まれる電圧リップルを打ち消すための
   基準となる基準電圧と前記電圧検出手段による電圧検出
   結果とから、電圧リップルと逆位相となる指令値を演算
   するリップル消去制御手段と、 前記モータ駆動指令値を発生すると共に、前記リップル
   消去制御手段が発生する指令値をこのモータ駆動指令値
   に含ませて前記インバータ主回路を制御するインバータ
   制御手段と、 前記電圧検出手段によって検出された直流出力電圧に基
   づいて前記基準電圧を設定する基準電圧設定手段とを備
   えてなるモータ駆動装置。
2. 【請求項２】 基準電圧設定手段は、基準電圧の初期値
   を所定の固定値に設定し、直流ブラシレスモータの運転
   開始以後、該基準電圧を変更設定するようにしたことを
   特徴とするモータ駆動装置。
3. 【請求項３】 基準電圧設定手段は、電圧検出手段によ
   り検出された出力電圧の最低値を、基準電圧として設定
   したことを特徴とするモータ駆動装置。
4. 【請求項４】 基準電圧設定手段は、電圧検出手段によ
   り検出された出力電圧の最低値より低い値を基準電圧と
   して設定したことを特徴とするモータ駆動装置。
5. 【請求項５】 基準電圧設定手段は、基準電圧を上げる
   変更をするときの電圧上げ幅に対して、基準電圧を下げ
   る変更をするときの電圧下げ幅を大きくしたことを特徴
   とするモータ駆動装置。