JP2003333887A

JP2003333887A - ランドリー機器のモータ駆動装置

Info

Publication number: JP2003333887A
Application number: JP2002135142A
Authority: JP
Inventors: Mitsusachi Kiuchi; 光幸木内; Hisashi Hagiwara; 久萩原; Sadayuki Tamae; 貞之玉江
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-11-21
Anticipated expiration: 2022-05-10
Also published as: JP3858754B2

Abstract

(57)【要約】【課題】インバータ回路によりモータを駆動するラン
ドリー機器のモータ駆動装置において、撹拌行程のブレ
ーキトルクの制御を容易にして最適なブレーキトルクを
得ることにより正反転時間を短縮するとともに、回生エ
ネルギーの制御を容易にして発電エネルギーをモータ内
部抵抗に消費させ、インバータ回路の直流電圧の異常上
昇を防止し、モータの減速制動時の停止を確実にさせ
る。【解決手段】交流電源１に接続された整流回路２の直
流電力をインバータ回路３により交流電力に変換してモ
ータ４に加え、モータ４により撹拌翼あるいは洗濯兼脱
水槽を駆動する。モータ４のロータ位置をロータ位置検
出手段４ａにより検出し、制御手段６によりインバータ
回路３を制御する。制御手段６は、撹拌翼の減速制動時
に、モータ電流位相をモータ誘起電圧からほぼ１８０度
進角、あるいは遅角させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ回路に
よりモータを駆動するランドリー機器のモータ駆動装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、洗濯機のモータをインバータ装置
により駆動することにより騒音を減らし洗浄力を向上さ
せるものが提案されている。

【０００３】従来、この種の洗濯機は、特開平４−１２
９５９４号公報に示すように構成していた。すなわち、
撹拌翼正反転制御時に、短絡ブレーキにより撹拌翼を減
速制動して撹拌翼を急速停止させて反転時間を短縮さ
せ、かつ、反転時にモータ軸、あるいは、減速機構の歯
車に異常トルクが加わらないようにして洗浄性能を向上
させ、モータと減速機構の信頼性を向上させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の構成では、ブレーキトルクが制御できないため、負
荷が軽い場合には撹拌翼が急速停止して、駆動軸と撹拌
翼の間の遊びによりカタカタ音が発生したり、急速ブレ
ーキにより減速機構やモータ軸に大きなトルクが発生し
て機械的な摩耗が大きくなるという問題があった。

【０００５】本発明は上記従来課題を解決するもので、
撹拌翼の正反転制御の減速制動トルク（負のトルク）の
制御を容易にして最適なブレーキトルクを得るととも
に、機構の遊びにより発生するカタカタ音を減らすこと
ができ、さらに、制動時に発生する回生エネルギーの制
御を容易にして発電エネルギーをモータ内部抵抗に消費
させ、インバータ回路の直流電圧の異常上昇を防止し、
さらに、モータの減速制動時の停止を確実にすることを
目的としている。

【０００６】

【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、交流電源に接続された整流回路の直流電力
をインバータ回路により交流電力に変換してモータに加
え、モータにより撹拌翼あるいは洗濯兼脱水槽を駆動
し、モータのロータ位置をロータ位置検出手段により検
出し、インバータ回路を制御手段により制御するよう構
成し、制御手段は、撹拌翼の減速制動時に、モータ電流
位相をモータ誘起電圧からほぼ１８０度進角、あるいは
遅角させるようにしたものである。

【０００７】これにより、制動トルクを容易に制御する
ことができるので、モータ軸と減速機構への異常トルク
を減らすことができ、撹拌翼の正反転時間を短縮できる
とともに、機構の遊びにより発生するカタカタ音を減ら
すことができ、回生電力の制御が容易となり、発電エネ
ルギーをモータの内部抵抗に消費させてインバータ回路
の直流電圧の異常上昇を防止することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、交流電源と、前記交流電源に接続された整流回路
と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換するイン
バータ回路と、前記インバータ回路により駆動され撹拌
翼あるいは洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モー
タのロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記
インバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御
手段は、前記撹拌翼の減速制動時に、モータ電流位相を
モータ誘起電圧からほぼ１８０度進角、あるいは遅角さ
せるようにしたものであり、モータ電流、あるいはモー
タ電流位相を制御することにより制動トルクを容易に制
御できるので、減速制動時の最適制動トルク制御が可能
となり、撹拌駆動時の駆動トルクを大きくして、正反転
時間を短縮することができる。

【０００９】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、制御手段は、モータの減速制動時
に、モータ電流位相をモータ誘起電圧に対して、ほぼ１
２０度から２４０度進角させるようにしたものであり、
モータ電流位相を１８０度未満進角させることにより発
電エネルギーをモータの内部抵抗に消費させてインバー
タ回路の直流電圧の異常上昇を防止することができ、低
速回転時に１８０度以上進角させることにより強め界磁
となり回転停止時間を短縮できる。

【００１０】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、制御手段は、モータの減速制動時
に、弱め、あるいは強め界磁制御するようにしたもので
あり、弱め界磁制御することにより、発電エネルギーを
モータの内部抵抗に消費させてインバータ回路の直流電
圧の異常上昇を防止することができ、低速回転時に強め
界磁制御することにより回転停止時間を短縮できる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、交流電源と、前
記交流電源に接続された整流回路と、前記整流回路の直
流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記イ
ンバータ回路により駆動され撹拌翼あるいは洗濯兼脱水
槽を駆動するモータと、前記モータのロータ位置を検出
するロータ位置検出手段と、前記モータ電流を検出する
電流検出手段と、前記インバータ回路を制御する制御手
段とを備え、前記制御手段は、前記モータ電流を磁束に
対応した電流成分とトルクに対応した電流成分に分解
し、前記撹拌翼の正反転制御時に、前記トルクに対応し
た電流成分を負に設定制御して前記モータを減速制動す
るようにしたものであり、モータ電流を磁束に対応した
電流成分とトルクに対応した電流成分に分解して減速制
動することで、ベクトル制御により制動トルクに対応し
た電流成分を制御することにより、最適制動トルクを得
ることができ、撹拌駆動時の駆動トルクを大きくして、
正反転時間を短縮することができる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、上記請求項４に
記載の発明において、制御手段は、モータの減速制動時
に、磁束に対応した電流成分を負に設定制御するように
したものであり、減速制動時に磁束に対応した電流成分
を負に設定制御して弱め界磁することにより、発電エネ
ルギーをモータの内部抵抗に消費させてインバータ回路
の直流電圧の異常上昇を防止することができる。

【００１３】請求項６に記載の発明は、上記請求項４に
記載の発明において、制御手段は、モータの減速制動時
に、磁束に対応した電流成分を負から正に設定制御する
ようにしたものであり、磁束に対応した電流成分を負に
して弱め界磁制御することにより、発電エネルギーをモ
ータの内部抵抗に消費させてインバータ回路の直流電圧
の異常上昇を防止することができ、低速回転時に磁束に
対応した電流成分を正に設定制御して強め界磁制御する
ことにより低速回転時の制動トルクを増加させ、回転停
止時間を短縮できる。

【００１４】請求項７に記載の発明は、上記請求項４に
記載の発明において、制御手段は、モータの減速制動時
に、トルクに対応した電流成分を撹拌駆動時よりも小さ
くするようにしたものであり、撹拌制動時の制動トルク
を減らして減速機構、あるいはモータ軸への過大トルク
を減らすだけではなく、モータ電流を減らしてモータの
発熱とインバータ装置の発熱を減らすことができる。

【００１５】請求項８に記載の発明は、上記請求項４に
記載の発明において、制御手段は、モータの減速制動時
のトルクに対応した電流成分を、負荷量に応じて設定制
御するようにしたものであり、負荷量に応じて減速制動
時のトルク電流成分を制御することによりブレーキ時間
を短縮して撹拌反転時間を短縮することができ、負荷量
が軽い場合には制動トルク電流を減らすことができるの
で、撹拌翼と駆動軸の遊びによるカタカタ音を減らすこ
とができる。

【００１６】請求項９に記載の発明は、上記請求項４に
記載の発明において、制御手段は、モータの減速制動時
に、制動トルクに対応した電流成分を撹拌駆動時のトル
クに対応した電流に応じて設定制御するようにしたもの
であり、撹拌駆動時のトルク電流により負荷量が判定で
きるので、負荷量に応じて減速制動時のトルク電流成分
を制御することによりブレーキ時間を短縮して撹拌反転
時間を短縮することができ、負荷量が軽い場合には制動
トルク電流を減らすことができるので、撹拌翼と駆動軸
の遊びによるカタカタ音を減らすことができる。

【００１７】請求項１０に記載の発明は、交流電源と、
前記交流電源に接続された整流回路と、前記整流回路の
直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記
インバータ回路により駆動され撹拌翼あるいは洗濯兼脱
水槽を駆動するモータと、前記モータのロータ位置を検
出するロータ位置検出手段と、前記モータ電流を検出す
る電流検出手段と、前記インバータ回路を制御する制御
手段とを備え、前記制御手段は、前記モータ印加電圧を
磁束に対応した電圧成分とトルクに対応した電圧成分に
分解し、前記撹拌翼の正反転制御時に、前記トルクに対
応した電圧成分を負に設定制御して前記モータを減速制
動するようにしたものであり、モータ電圧を磁束に対応
した電圧成分とトルクに対応した電圧成分に分解して減
速制動することで、制動トルクに対応した電流成分を制
御することが容易になり、最適制動トルクを得ることが
でき、撹拌駆動時の駆動トルクを大きくして、正反転時
間を短縮することができる。

【００１８】請求項１１に記載の発明は、上記請求項１
０に記載の発明において、制御手段は、モータの減速制
動時に、磁束に対応した電圧成分を負、または、正に設
定制御するようにしたものであり、減速制動時に磁束に
対応した電圧成分を負、または正に設定制御して弱め界
磁、あるいは強め界磁することにより、発電エネルギー
をモータの内部抵抗に消費させてインバータ回路の直流
電圧の異常上昇を防止することができ、モータ制動トル
クを最適制御できる。

【００１９】

【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。

【００２０】（実施例１）図１に示すように、交流電源
１は、整流回路２に交流電力を加え、整流回路２は整流
器２０とコンデンサ２１により直流電力に変換し、直流
電圧をインバータ回路３に加える。

【００２１】インバータ回路３は、６個のパワースイッ
チング半導体と逆並列ダイオードよりなる３相フルブリ
ッジインバータ回路により構成し、通常、絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆並列ダイオード
およびその駆動回路と保護回路を内蔵したインテリジェ
ントパワーモジュール（以下、ＩＰＭという）で構成し
ている。インバータ回路３の出力端子にモータ４を接続
し、撹拌翼（図示せず）または洗濯兼脱水槽（図示せ
ず）を駆動する。

【００２２】モータ４は直流ブラシレスモータにより構
成し、回転子を構成する永久磁石と固定子との相対位置
（回転子位置）をロータ位置検出手段４ａにより検出す
る。ロータ位置検出手段４ａは、通常、３個のホールＩ
Ｃにより構成し、電気角６０度ごとの位置信号を検出す
る。電流検出手段５は、モータ４の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、
Ｉｗを検出するもので、通常は直流電流を含む低周波数
から測定可能な直流電流トランスを用いる。また、交流
電流トランスあるいはシャント抵抗でも検出可能であ
る。また、３相モータの場合、２相の電流を求め、キル
ヒホッフの法則（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０）より残りの１
相を求める方法が一般的である。

【００２３】制御手段６は、ロータ位置検出手段４ａ
と、電流検出手段５によりインバータ回路３をベクトル
制御してモータ４の回転数を制御するものである。制御
手段６は、インバータ回路３によりモータ４の回転数を
制御するもので、マイクロコンピュータと、マイクロコ
ンピュータに内蔵したインバータ制御タイマー（ＰＷＭ
タイマー）、高速Ａ／Ｄ変換回路、メモリ回路（ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ）等より構成し、ロータ位置検出手段４ａの
出力信号より電気角を検知する電気角検知手段６０と、
電流検出手段５の出力信号と電気角検知手段６０の信号
より磁束に対応した電流成分Ｉｄとトルクに対応した電
流成分Ｉｑに分解する３相／２相ｄｑ変換手段６１と、
静止座標系から回転座標系に変換、あるいは逆変換する
のに必要な正弦波データ（ｓｉｎ、ｃｏｓデータ）を格
納する記憶手段６２と、磁束に対応した電圧成分Ｖｄと
トルクに対応した電圧成分Ｖｑを３相モータ駆動制御電
圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに変換する２相／３相ｄｑ逆変換手
段６３と、３相モータ駆動制御電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに
応じてインバータ回路３のＩＧＢＴのスイッチングを制
御するＰＷＭ制御手段６４などを備えている。

【００２４】さらに、行程に応じてモータ４の起動、停
止、回転数、および制動等を制御する設定変更手段６５
と、ロータ位置検出手段４ａの出力信号より回転数を検
知する回転数検知手段６６と、回転数検知手段６６の出
力信号に応じてモータ５の回転数を制御する回転数制御
手段６７と、設定変更手段６５と回転数制御手段６７か
らのｄ軸（ｄｉｒｅｃｔ−ａｘｉｓ）電流設定信号Ｉｄ
ｓ、ｑ軸（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ａｘｉｓ）電流設定
信号Ｉｑｓと、３相／２相ｄｑ変換手段６１より演算し
たＩｄとＩｑを比較しモータ電流を制御するための磁束
に対応した電圧成分Ｖｄとトルクに対応した電圧成分Ｖ
ｑを演算するモータ電流制御手段６８とを備えている。

【００２５】トルクに対応したｑ軸電流Ｉｑが設定値Ｉ
ｑｓとなるようにフィードバック制御することにより定
トルク制御が可能となる。しかし、回転数が上昇すると
モータ誘起電圧が上昇してトルク電流Ｉｑが増加しなく
なるので、回転数に応じてｄ軸電流を増加させる、いわ
ゆる弱め磁束制御によりｑ軸電流も増加させることがで
き、トルクを増加させることができる。

【００２６】図２はモータ駆動時の各部の波形関係を示
し、ロータ位置検出手段４ａの出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ
３のエッジ信号は６０度ごとに変化して、各部状態信号
より３６０度を６分割した角度が判別できる。信号Ｈ１
がローからハイとなるハイエッジを基準電気角０度とし
て示し、モータ４のＵ相巻線誘起電圧Ｅｃは、基準信号
Ｈ１から３０度遅れた波形となる。Ｕ相モータ電流Ｉｕ
とモータ誘起電圧Ｅｃの位相を同じにすると最大効率が
得られる。モータ誘起電圧Ｅｃがｑ軸と同等軸となり、
ｄ軸は９０度遅れている。ｑ軸電流はモータ誘起電圧位
相と同相なのでトルク電流と呼ばれる。

【００２７】図３はモータ制動時の各部の波形関係を示
し、モータ誘起電圧Ｅｃとほぼ逆位相の電流を流すこと
により、負のトルクを発生させて減速制動を行う。撹拌
翼を正転、あるいは反転駆動させる場合、モータを駆動
停止して休止期間を設けてから反転させる場合に比べ、
駆動停止して減速制動すれば、休止期間を短縮でき、正
反転時間を短縮できる。特に、撹拌力を大きくするため
に、モータ電流を増やして駆動トルクを大きくしようと
すると、休止区間を大きくする必要があったが、減速制
動により撹拌翼を急速停止させることができるので、正
反転時間を短縮できる。

【００２８】図４はモータ駆動時のベクトル図を示し、
モータ誘起電圧Ｅｃ（ｑ軸）に対してモータ印加電圧Ｖ
ａの位相をわずか進め、モータ電流Ｉの位相をモータ誘
起電圧Ｅｃとほぼ同相にしてモータ効率を高めている。

【００２９】図５はモータ減速制動時のベクトル図を示
し、モータ誘起電圧Ｅｃ（ｑ軸）に対してモータ印加電
圧Ｖａの位相を１８０度（π）近傍に進め、ｑ軸に対す
るモータ電流Ｉの位相βをモータ誘起電圧Ｅｃとほぼ逆
相にし、制動トルクを発生させる。

【００３０】一般的に、モータ１相当たりのトルクＴ
は、ωｒを角速度とすると、Ｔ＝ＥｃＩｃｏｓβ／ωｒ
より、位相βを９０度（π／２）以上にするとトルクＴ
は負となり制動トルクが発生する。Ｉｃｏｓβがｑ軸電
流、すなわちトルク電流に対応し、トルク電流が負にな
るとブレーキ電流、あるいは、制動トルク電流となる。
また、モータ１相当たりの印加電力Ｐは、モータ電流Ｉ
とモータ印加電圧Ｖａの位相をαとすると、Ｐ＝ＶａＩ
ｃｏｓαとなり、位相αを９０度（π／２）以上にする
と負の電力となり、モータ逆起電力が回生してインバー
タ回路直流電源電圧が上昇する。

【００３１】電力回生させないためには、位相αを９０
度以下となるようにモータ電流位相β、あるいはモータ
印加電圧位相（α＋β）を制御する。通常、モータ電圧
印加位相（α＋β）を１８０度以下に設定すると電力回
生はなく、モータ回転数が低下して逆起電力が減少する
と、（α＋β）を２４０度近傍まで進め（１２０度遅
れ）ても電力回生はほとんど起こらない。

【００３２】図６はモータ回転数が低下したときの、減
速制動時のベクトル図を示し、モータ印加電圧位相を２
４０度近く進めても、モータ印加電圧Ｖａとモータ電流
の位相は小さくなり、電力回生しないことを示してい
る。これより、さらに回転数が低下するとリアクタンス
成分による電圧降下ωＬＩがほぼ零になって、モータ巻
線抵抗Ｒによる電圧降下ＲＩのみとなり、電流位相はモ
ータ印加電圧位相とほぼ等しくなる。このとき、強め界
磁制御となるので、界磁磁極とロータ磁極が吸引して制
動トルクが増加してロータが停止し易くなる。

【００３３】図２において、Ｕ相モータ電流Ｉｕは、Ｕ
相巻線誘起電圧Ｅｃよりわずかに進み、モータ印加電圧
ＶｕはＵ相巻線誘起電圧Ｅｃよりほぼ３０度進んだ波形
を示す。ｖｃはＰＷＭ制御手段６４内で生成される鋸歯
状波形のキャリヤ信号で、ｖｕは正弦波状のＵ相制御電
圧でキャリヤ信号ｖｃとＵ相制御電圧ｖｕを比較したＰ
ＷＭ信号ｕをＰＷＭ制御手段６４内で発生させ、インバ
ータ回路３のＵ相上アームトランジスタの制御信号とし
て加える。ｃｋはキャリヤ信号ｖｃの同期信号で、キャ
リヤカウンタがカウントアップしてオーバーフローした
ときの割込信号である。

【００３４】モータ４のロータ磁石軸とステータの磁束
軸が一致した電気角をｄ軸として基準電気角０度として
静止座標系から回転座標系への座標変換、すなわち、ｄ
ｑ変換を行うので、電気角検知手段６０は、ロータ位置
検出手段４ａの出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３より３０度、
９０度、１５０度等の電気角を検知し、６０度ごと以外
は推定により電気角θを求める。

【００３５】一般的に、磁束に対応した電流成分をｄ軸
電流Ｉｄと呼び、永久磁石の磁束と界磁の磁束が同軸上
で永久磁石が界磁に吸引された状態なのでトルクは零と
なる。また、ｄ軸から電気角で９０度の進角角度で、誘
起電圧位相と同じ位相となり、トルク最大となる軸をｑ
軸と呼び、トルクに対応した電流成分なのでｑ軸電流Ｉ
ｑと呼ぶ。さらに、ｄ軸電流を負の方向に増加させると
ｄ軸上の界磁磁束を弱めることと等価となるので界磁弱
め制御、あるいは弱め磁束制御（または磁束弱め制御）
と呼ばれる。また、ｄ軸電流とｑ軸電流に分解してそれ
ぞれ独立に制御するのでベクトル制御と呼ばれる。

【００３６】３相／２相ｄｑ変換手段６１は、モータ電
流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを（数１）によりｄ軸電流Ｉｄとｑ
軸電流Ｉｑに変換するもので、電気角θに対応して検出
したモータ電流瞬時値よりＩｄ、Ｉｑを演算する。

【００３７】

【数１】

【００３８】記憶手段６２には、ｓｉｎθとｃｏｓθの
データを記憶しているので、電気角データに対応したデ
ータを呼び出して積和演算を行うことにより、ｄ軸電流
Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑに分解できる。電気角θの検知とモ
ータ電流瞬時値の検出はキャリヤ信号に同期して行うも
ので、後述するフローチャートに従い、詳細な説明を行
う。

【００３９】回転数検知手段６６は、ロータ位置検出手
段４ａの出力基準信号Ｈ１よりモータ回転数を検知し、
回転数信号を設定変更手段６５、回転数制御手段６７に
加える。設定変更手段６５は、モータ４の起動制御と回
転数の設定、回転数優先制御あるいは電流優先制御の切
り換え、および回転数とｑ軸電流設定値Ｉｑｓに応じた
ｄ軸電流Ｉｄｓの演算を行い、回転数制御手段６７に回
転数設定信号Ｎｓ、あるいは、減速制動時には電流優先
制御信号Ｉｑｏを加え、モータ電流制御手段６８にｄ軸
設定信号Ｉｄｓを加える。

【００４０】回転数制御手段６７は、検知回転数ｎと設
定回転数Ｎｓを比較する回転数比較手段６７ａと、検知
回転数ｎと設定回転数Ｎｓとの誤差信号Δｎと、回転数
の変化率（加速度）に応じてｑ軸電流設定値Ｉｑｓを制
御するトルク電流設定手段６７ｂと、ｑ軸電流設定値Ｉ
ｑｓをトルク電流設定手段６７ｂからそのまま出力する
か、あるいは、設定変更手段６５からの指令により電流
優先制御にするかを切り換えるｑ軸電流切り換え手段６
７ｃより構成される。

【００４１】回転数制御の場合には、誤差信号Δｎに応
じてｑ軸電流設定値Ｉｑｓを制御する、いわゆる、回転
数制御電流マイナーループ制御を行い、減速制動時には
電流制御とし、設定変更手段６５からｑ軸電流設定値Ｉ
ｑｏが設定され、Ｉｑｓ＝Ｉｑｏとなる。

【００４２】モータ電流制御手段６８は、３相／２相ｄ
ｑ変換手段６１の出力信号Ｉｑ、Ｉｄと設定信号Ｉｑ
ｓ、Ｉｄｓをそれぞれ比較して制御電圧信号Ｖｑ、Ｖｄ
を出力するもので、ｑ軸電流比較手段６８ａ、ｑ軸電圧
設定手段６８ｂ、ｄ軸電流比較手段６８ｃ、ｄ軸電圧設
定手段６８ｄより構成し、ｑ軸電流とｄ軸電流をそれぞ
れ制御する電圧信号Ｖｑ、Ｖｄを生成する。

【００４３】ｄ軸電流設定値Ｉｄｓは、設定変更手段６
５からモータ電流制御手段６８に信号が加えられるもの
で、埋め込み磁石モータの場合には回転数に応じてｄ軸
電流設定値Ｉｄｓを増加させて弱め界磁制御を行う。表
面磁石モータの場合には、通常、Ｉｄｓは零に設定し、
高回転数駆動の場合にＩｄｓを増加させる。

【００４４】２相／３相ｄｑ逆変換手段６３は、電圧信
号Ｖｑ、Ｖｄより３相モータ駆動制御電圧ｖｕ、ｖｖ、
ｖｗを（数２）より演算するもので、キャリヤ信号に同
期して、電気角検知手段６０により検知した電気角θに
対応した正弦波状の信号をＰＷＭ制御手段に加える。記
憶手段６２に記憶したｓｉｎθ、ｃｏｓθの積和演算の
方法は、３相／２相ｄｑ変換手段６１の演算とほぼ同じ
である。

【００４５】

【数２】

【００４６】図７は、回転駆動時と制動時のモータ電流
をｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流に分解したベクトル図で、Ｉ
１は正転、あるいは反転駆動時の電流ベクトルで、Ｉｑ
１、−Ｉｄ１はそのときのｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流であ
り、Ｉ２は減速制動時の電流ベクトルで、ｑ軸電流、ｄ
軸電流をそれぞれ負に設定し（−Ｉｑ２、−Ｉｄ２）、
Ｉ３は制動停止直前の電流ベクトルで、ｑ軸電流を負、
ｄ軸電流を正に設定（−Ｉｑ２、Ｉｄ３）している。

【００４７】モータ回転数が高い場合、減速制動時のｄ
軸電流をそれぞれ負に設定して弱め界磁制御することに
より、電力回生を抑えることができ、モータ逆起電力は
モータ抵抗で消費される。モータ回転数が低下するとモ
ータ逆起電力は減少してモータ巻線抵抗でエネルギーが
消費されて回生しなくなり、ｄ軸電流を正にする強め界
磁制御を行うことによりモータ制動トルクが増加して停
止し易くなる。

【００４８】ｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流に分解するベクト
ル制御の場合には、ｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流をそれぞれ
設定する必要があるが、減速制動時のみモータ印加電圧
ベクトルを制御して電流制御しても構わない。また、洗
濯兼脱水槽内に水がない状態で撹拌する場合、例えば、
洗濯乾燥機の乾燥行程における乾燥撹拌行程において
は、撹拌翼が急速に停止して、回生電力が急速低下する
ので、モータ印加電圧ベクトルを２４０度進角させるだ
けでよい。

【００４９】上記構成において図８、図９、図１０、図
１１、図１２、図１３および図１４を参照しながら動作
を説明する。図８は撹拌行程のフローチャートで、洗濯
機の洗い行程、あるいは、縦型洗濯乾燥機の洗い行程
と、乾燥行程における撹拌翼による衣類の撹拌に使用さ
れる。

【００５０】図９は撹拌行程のタイムチャートで、時間
経過により回転数がどのように変化するかを示し、正
転、反転のモータ駆動時間をｔｏｎ、モータ駆動後の減
速制動期間をｔｂ、モータ駆動停止期間をｔｏｆｆとし
ている。

【００５１】図８において、ステップ１００より撹拌行
程を開始し、ステップ１０１にて洗い撹拌行程の各種初
期設定を行い、つぎにステップ１０２に進んで正反転制
御設定を行い、前回のモータ駆動が正転ならば次回は反
転とし、前回のモータ駆動が反転ならば次回は正反転と
設定する。つぎに、ステップ１０３に進んで、図１１に
示すモータ駆動サブルーチンを実行し、所定回転数とな
るようにモータ電流をベクトル制御する。つぎに、ステ
ップ１０４に進んでモータ駆動時間が設定値ｔｏｎ以上
かどうか判定し、設定値ｔｏｎ以上ならばステップ１０
５に進み、ｔｏｎに達しなければステップ１０３に戻
る。

【００５２】ステップ１０５にて減速制動設定を行い、
ステップ１０６に進んでｑ軸電流設定値、ｄ軸電流設定
値をそれぞれ負に設定する。つぎに、ステップ１０７の
モータ駆動サブルーチンを実行する。このとき、モータ
駆動サブルーチンはステップ１０５により減速制動に設
定されているので、負のトルク電流制御となる。

【００５３】減速制御するために、電流制御ではなく、
回転数制御にして設定回転数を零に設定しても減速制動
は可能であるが、そのときには、ｑ軸電流、ｄ軸電流設
定値に上下限値を設けて制御する必要がある。すなわ
ち、減速制動時には、ｑ軸電流を零から負の最大値−Ｉ
ｑｍａｘに設定し、ｄ軸電流は、負の最大値−Ｉｄｍａ
ｘから正の最大値＋Ｉｄｍａｘに設定し、正の最大値＋
Ｉｄｍａｘを小さくしないと電力回生作用によりインバ
ータ直流電圧が異常上昇する。また、制動トルクが大き
くなって、負荷が軽い場合には減速機構と撹拌翼の遊び
により、カタカタ音が発生する。よって、負荷量に応じ
て制動トルク最大値を制御する必要があり、実質電流制
御と同じとなる。

【００５４】つぎに、ステップ１０８に進んでモータ回
転数ｎがほぼ零に達したかどうか判定し、ほぼ零ならば
ステップ１０９に進んで所定時間モータを停止させる。
つぎに、ステップ１１０に進んで撹拌行程が終了したか
どうか判定し、終了ならばステップ１１１に進んでサブ
ルーチンをリターンし、終了でなければステップ１０２
に進んで撹拌行程をつづける。

【００５５】図１０は、減速制動時のｑ軸電流設定値
（−Ｉｑｓ）と正反転駆動時のｑ軸電流の制御特性を示
すもので、撹拌翼を設定回転数で回転数制御すると、負
荷量が多いほどモータ駆動時のｑ軸電流が増加するの
で、ｑ軸電流により負荷量が判定できるので、負荷量に
応じて減速制動時の負のトルク電流設定値（−Ｉｑｓ）
を制御するものである。負荷量が大きい程ブレーキ電流
を増加させて制動時間を短縮でき、負荷量が少なけれ
ば、ブレーキ電流を減らして撹拌翼の急速停止により発
生する減速機構と撹拌翼の遊びによるカタカタ音を減ら
すことができる。

【００５６】負荷量判定の他の方法として、撹拌駆動停
止後の惰性回転数、あるいは、ロータ位置検出手段の位
置検出パルス数により判別する方法が考えられる。ま
た、撹拌駆動時のトルク電流を一定にして回転数上昇か
らも判別できる。また、撹拌駆動時のｑ軸電流と、撹拌
駆動停止後の惰性回転数の２つの信号により負荷量検知
すると検知精度がさらに向上する。惰性回転数検知時、
減速制動させると負荷量検知精度が悪くなるので、負荷
量検知においては減速制動を設けないようにする。

【００５７】つぎに、図１１に示すモータ駆動サブルー
チンのフローチャートについて説明する。ステップ２０
０よりモータ駆動サブルーチンが開始する。ステップ２
０１はサブルーチン実行の最初に判断する初期判定で、
起動あるいは制動初期を判定し、起動あるいは制動初期
であればステップ２０２に進み、各種初期設定を行い、
メインルーチンからのパラメータの受け渡しと各種設定
を実行する。

【００５８】つぎに、ステップ２０３に進んで回転起動
制御あるいは制動初期制御を行う。ステップ２０２、２
０３は最初に一回だけ実行する。起動制御は、回転数フ
ィードバック制御ができない起動時に、所定のモータ印
加電圧に設定して１２０度通電するものであり、低いモ
ータ印加電圧から高い電圧まで時間経過とともに電圧を
上昇させるソフトスタートを行う。制動運転の場合には
負のｄ軸電流を増やして、負のｑ軸電流を減らし、高回
転数での電力回生を防止し、急激なブレーキトルクが加
わらないようなソフトブレーキを行う。

【００５９】つぎに、ステップ２０４に進んでキャリヤ
信号割込の有無を判定する。キャリヤ信号割込とは、Ｐ
ＷＭ制御手段６５のキャリヤカウンタがオーバーフロー
すると発生する割込信号ｃｋにより実行するもので、ス
テップ２０５に進んでキャリヤ信号割込サブルーチンを
実行する。

【００６０】図１２は、キャリヤ信号割込サブルーチン
の詳細フローチャートを示し、ステップ３００よりキャ
リヤ信号割込サブルーチンを開始し、ステップ３０１に
て割込信号ｃｋをカウントする。つぎに、ステップ３０
２に進んでロータ位置電気角θを演算する。ロータ位置
信号θは、別途求めたキャリヤ信号１周期当たりの電気
角Δθとキャリヤカウンタのカウント値ｋを掛けた値ｋ
・Δθを、ロータ位置検出手段４ａより検知できる６０
度ごとの電気角φを加えることで推定演算する。

【００６１】モータ４を８極、キャリヤ周波数を１５．
６ｋＨｚ、回転数を９００ｒ／ｍｉｎとするとモータ駆
動周波数は６０Ｈｚとなり、電気角６０度内のキャリヤ
カウンタカウント値ｋは約４３となる。よって、Δθは
約１．４度となる。モータ回転数が低い程、電気角６０
度内のカウント値ｋは高くなり、演算上の電気角検知分
解能は向上するので、回転数が低く精度が要求される場
合でも問題はないことがわかる。

【００６２】つぎに、ステップ３０３に進んでモータ電
流Ｉｕ、Ｉｖを検出する。電流検出１回ではノイズが含
まれる可能性があるので、ステップ３０４に進んで再度
検出し、ステップ３０５にて平均値を求めてノイズを除
去し、Ｉｗ＝−（Ｉｕ＋Ｉｖ）よりモータ電流Ｉｗを演
算する。

【００６３】つぎに、ステップ３０６に進んで電気角θ
とモータ電流より、（数１）に示した演算を行い、３相
／２相ｄｑ変換を行い、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑを
求める。つぎにステップ３０７に進んでＩｄ、Ｉｑをメ
モリし、別途回転数制御データとして用いる。

【００６４】つぎに、ステップ３０８に進んでｄ軸制御
電圧Ｖｄ、ｑ軸制御電圧Ｖｑを呼び出し、ステップ３０
９に進んで（数２）に従い２相／３相ｄｑ逆変換を行
い、３相制御電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗを求める。この逆変
換は、ステップ３０６と同じように記憶手段６２の電気
角に対応したｓｉｎθ、ｃｏｓθデータを用い、積和演
算を高速で行う。つぎに、ステップ３１０に進んで３相
制御電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗに対応したＰＷＭ制御を行
い、ステップ３１１に進んでサブルーチンをリターンす
る。

【００６５】ＰＷＭ制御は、図２でも説明したように、
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相各相に対応して、鋸歯状波（または三
角波）のキャリヤ信号と制御電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗを比
較してインバータ回路３のＩＧＢＴオンオフ制御信号を
発生させ、モータ４を正弦波駆動するもので、上アーム
トランジスタと下アームトランジスタの信号は逆転され
た波形で、上アームトランジスタの導通比を増加すると
出力電圧は正電圧が増加し、下アームトランジスタの導
通比を増加させると出力電圧は負電圧が増加する。導通
比を５０％にすると出力電圧は零となる。

【００６６】電気角θに対応して制御電圧を正弦波状に
変化させると正弦波状の電流が流れる。正弦波駆動の場
合、トランジスタの導通比を最大値１００％にしたと
き、出力電圧は最大となり変調度Ａｍは１００％で、導
通比の最大値を５０％にしたとき、出力電圧は最低とな
り変調度Ａｍは０％と呼ぶ。

【００６７】モータ電流をベクトル制御するための、３
相／２相ｄｑ変換と２相／３相ｄｑ逆変換をキャリヤ毎
に高速で実行するので、高速の電流制御が可能となり、
さらに、キャリヤ毎にトルク電流Ｉｑを検出するので負
荷量が瞬時に判定できる特徴がある。また、キャリヤ毎
にベクトル制御することにより常に一定トルクで駆動で
き、減速制動時に負の定トルク制御をすれば、ブレーキ
トルクを一定にして過電流を防止できる。

【００６８】図１１に戻って、キャリヤ信号割込サブル
ーチンを実行した後、ステップ２０６に進み、位置信号
割込の有無を判定する。位置信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３のい
ずれかの信号が変化すると割込信号が発生し、ステップ
２０７に進んで、図１３に示す位置信号割込サブルーチ
ンを実行する。図２に示すように、電気角６０度ごとに
割込信号が発生する。

【００６９】ここで、位置信号割込サブルーチンについ
て説明する。ステップ４００より位置信号割込サブルー
チンを開始し、ステップ４０１に進んで位置信号Ｈ１、
Ｈ２、Ｈ３を入力し位置検出を行い、つぎに、ステップ
４０２に進んで位置信号よりロータ電気角θｃを検出す
る。つぎに、ステップ４０３に進んでキャリヤ信号割込
サブルーチンでカウントしているカウント値ｋをｋｃに
メモリし、ステップ４０４に進んでカウント値ｋをクリ
ヤし、ステップ４０５に進み、電気角６０度間のキャリ
ヤカウンタカウント値ｋｃより１キャリヤの電気角Δθ
を演算する。

【００７０】つぎに、ステップ４０６に進んで基準位置
信号Ｈ１による割込信号かどうかを判定し、基準位置信
号割込ならばステップ４０７に進んで回転周期測定タイ
マーＴのカウント値Ｔを周期Ｔｏとしてメモリーし、ス
テップ４０８に進んでタイマーＴをクリヤし、ステップ
４０９に進んでモータ回転数ｎを演算する。つぎに、ス
テップ４１０に進んで回転周期測定タイマーのカウント
を開始させ、ステップ４１１に進んでサブルーチンをリ
ターンする。

【００７１】回転周期測定タイマーの検知分解能を８ｂ
ｉｔ精度にすると、クロックは６４μｓとなり、キャリ
ヤ信号をクロックに使用できるが、回転制御性能を向上
するためには回転周期検知分解能を向上させる必要があ
り、クロックの周期は１〜１０μｓに設定する必要があ
る。この場合には、マイクロコンピュータのシステムク
ロックを分周してクロックに使用する。

【００７２】以上に説明した回転数検知方法は、位置信
号Ｈ１の周期から求める方法を示したが、位置信号Ｈ
１、Ｈ２、Ｈ３をすべて使用してもよい。また、キャリ
ヤ信号を三角波にすると、キャリヤカウンタタイマーの
周期は鋸歯状波の２倍となるので、三角波のオーバーフ
ロー信号をクロックにすると分解能が向上するので三角
波タイマーのオーバーフロー信号をクロックにしてもよ
い。

【００７３】つぎに、図１１において、位置信号割込サ
ブルーチン２０７を実行した後、ステップ２０８に進み
回転数制御フラグの有無を判定し、回転数制御設定なら
ば、ステップ２０９に進んで回転数制御サブルーチンを
実行し、減速制動設定ならば、ステップ２１０に進ん
で、回転数制御サブルーチンの中に含まれる減速制動サ
ブルーチンを実行する。回転数制御サブルーチンの詳細
は図１４に示す。

【００７４】図１４において、ステップ５００より回転
数制御サブルーチンを開始し、ステップ５０１にてモー
タ回転数ｎを呼び出し、ステップ５０２に進んで通常駆
動か減速制動かのフラグ判定する。

【００７５】通常駆動ならばステップ５０３に進み設定
回転数と検知回転数の誤差によりｑ軸電流設定値Ｉｑｓ
を制御してトルク制御を行い、つぎに、ステップ５０４
に進んでｑ軸電流設定値Ｉｑｓを上限値Ｉｑｍａｘと比
較し、大ならばステップ５０５に進んでＩｑｓをＩｑｍ
ａｘとして、ｑ軸電流Ｉｑが上限値Ｉｑｍａｘ以上とな
らないようにする。

【００７６】減速制動ならばステップ５０６に進んで負
のトルク制御、すなわち、ブレーキトルク制御のために
ｑ軸電流設定値を−Ｉｑｓに設定する。つぎに、ステッ
プ５０７に進んで回転数に応じてｄ軸電流設定値Ｉｄｓ
を制御する。回転数が高い場合には、電力回生しないよ
うにｄ軸電流設定値Ｉｄｓを負にして弱め界磁とし、回
転数が低下するとＩｄｓを正にして強め界磁にする。

【００７７】つぎに、ステップ５０８にてｄ軸電流Ｉｄ
を呼び出し、ステップ５０９にてＩｄとＩｄｓの大小比
較判定を行い、ｄ軸電流Ｉｄが設定値Ｉｄｓよりも大き
ければステップ５１０に進んでｄ軸制御電圧Ｖｄを減ら
し、ｄ軸電流Ｉｄが設定値Ｉｄｓよりも小さければステ
ップ５１１に進んでｄ軸制御電圧Ｖｄを増やす。

【００７８】つぎに、ステップ５１２に進んで３相／２
相ｄｑ変換手段６１より求めたｑ軸電流Ｉｑを呼び出
し、ステップ５１３にてＩｑとＩｑｓの大小比較判定を
行い、ｑ軸電流Ｉｑが設定値Ｉｑｓよりも大きければス
テップ５１４に進んでｑ軸制御圧Ｖｑを減らし、ｑ軸電
流Ｉｑが設定値Ｉｑｓよりも小さければステップ５１５
に進んでｑ軸制御電圧Ｖｑを増やす。

【００７９】つぎに、ステップ５１６に進んで演算され
たｄ軸制御電圧Ｖｄ、ｑ軸制御電圧Ｖｑをそれぞれメモ
リし、ステップ５１７に進んでサブルーチンをリターン
する。

【００８０】ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑは、基本的に
はキャリヤ信号ごとに変換するので、トルクリップルも
含めて変動が大きい。変換したｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流
Ｉｑと設定値Ｉｄｓ、Ｉｑｓをキャリヤごとに比較判断
制御すると変動要素が大きく制御が安定しないので、平
均化するなどの積分要素を加える必要がある。よって、
回転数制御サブルーチンは、図１１に示すように、キャ
リヤ信号割込サブルーチン、あるいは、位置信号割込サ
ブルーチンの中で実行せず、モータ駆動制御の中で独立
に実行させる。ただし、回転制御の応答速度を速めるた
めに、位置信号割込サブルーチンの中で行う方法も考え
られるが、回転数が低い場合には逆に応答が遅くなる欠
点がある。

【００８１】（実施例２）上記実施例１は、減速制動時
にモータ電流をベクトル制御するものであるが、撹拌行
程において、減速制動トルクの細かな制御は不必要なの
で、モータ印加電圧ベクトルを制御するだけで十分な場
合があり、本実施例は、モータ印加電圧ベクトルを制御
するものであり、図１５および図１６を参照しながら説
明する。

【００８２】図１５に示すように、制御手段６’は、上
記実施例１の制御手段６を構成する２相／３相ｄｑ逆変
換手段６３と設定変更手段６５に若干の変更を加えたも
のである。２相／３相ｄｑ逆変換手段６３’は、モータ
電流制御手段６８の出力信号Ｖｑ、Ｖｄを（数２）に従
い３相モータ電圧に変換するだけではなく、設定変更手
段６５’からのｑ軸電圧設定信号Ｖｑｓ、ｄ軸電圧設定
信号Ｖｄｓを直接モータ印加電圧に変換する。すなわ
ち、通常モータ駆動時には、モータ電流をベクトル制御
するが、減速時には、設定変更手段６５’からの設定信
号によりｑ軸電圧制御信号Ｖｑ、ｄ軸電圧制御信号Ｖｄ
を制御してモータ印加電圧を制御するものである。他の
構成は上記実施例１と同じである。

【００８３】制御フローチャートは、上記実施例１とほ
とんど同じであり、図１６に示すように、回転数制御サ
ブルーチンのフローチャートを一部変更することにより
実現できる。

【００８４】図１６において、ステップ５００’より回
転数サブルーチンが開始し、ステップ５０１にてモータ
４の検知回転数ｎを呼び出し、つぎにステップ５０２に
進んで通常撹拌駆動か、減速制御かを判定する。通常駆
動の場合のフローチャートは図１４と同じなので説明を
省略する。減速駆動の場合には、ステップ５１８に進ん
でｑ軸電圧設定信号Ｖｑｓを負に設定し、つぎに、ステ
ップ５１９に進み、モータ回転数ｎに応じてｄ軸電圧設
定信号Ｖｄｓを制御する。

【００８５】電力回生させないようにするには、ｄ軸電
圧設定信号Ｖｄｓを負に設定して弱め界磁とし、回転数
が低下してからＶｄｓを正にして強め界磁にすることが
望ましい。しかし、撹拌時の慣性モーメントが少ない場
合には、制動開始時点でＶｄｓを正にし、回転数に応じ
てＶｄｓを変化させなくても構わない。

【００８６】特に、縦型乾燥洗濯機の乾燥撹拌行程にお
いては、水なしで衣類を撹拌させて乾燥させるので慣性
モーメントは少なく、電圧ベクトルを一定にしても電力
回生は起こらない。ただし、電圧ベクトルを大きくする
と制動トルクが大きくなるので、電圧ベクトルを減らし
て予め制動トルクを小さく設定する必要がある。

【００８７】上記実施例１に示したように、負荷量に応
じて電圧ベクトルを制御すると、より最適な減速制動制
御が可能となることは明らかである。

【００８８】ステップ５１９を実行した後、ステップ５
１６に進んでｑ軸電圧信号Ｖｑ、ｄ軸電圧信号Ｖｑをメ
モリし、サブルーチンをリターンする。回転数制御サブ
ルーチンは、図１１に示すモータ駆動サブルーチンに戻
るので、モータ駆動サブルーチン内の図１２に示すキャ
リヤ信号割り込みサブルーチンにて、２相／３相ｄｑ逆
変換が実行されてモータ印加電圧が制御され、モータ電
流が制御される。

【００８９】以上述べた如く本発明の特徴は、撹拌翼の
正反転制御のモータ停止前に、モータ誘起電圧と逆位相
のモータ電流を制御して減速制動させるもので、撹拌翼
の正反転制御の減速制動トルクの制御を容易にして最適
な制動トルクを得るとともに、減速機構の遊びにより発
生するカタカタ音を減らすことができ、モータ４が停止
してから反転させる休止時間を短縮できるので、正反転
時間を短縮させることができ、洗い撹拌時の洗浄性能を
向上することができる。

【００９０】また、縦型洗濯乾燥機の乾燥工程において
は、衣類に温風が均一に吹き付けられるように水なし撹
拌を行う必要があり、衣類が乾燥するに従い最適なトル
ク制御が必要となるが、本発明によれば、撹拌駆動時と
減速制動トルクをそれぞれ最適に制御できるので、布痛
みの少ない水なし撹拌が可能となる。

【００９１】さらに、制動時に発生する回生エネルギー
の制御を容易にして発電エネルギーをモータ４の内部抵
抗に消費させ、インバータ回路３の直流電圧の異常上昇
を防止することができ、モータ４の減速制動時の停止を
確実にすることができる。

【００９２】

【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、交流電源と、前記交流電源に接続された
整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動
され撹拌翼あるいは洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、
前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段
と、前記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記撹拌翼の減速制動時に、モータ電
流位相をモータ誘起電圧からほぼ１８０度進角、あるい
は遅角させるようにしたから、モータ電流、あるいはモ
ータ電流位相を制御することにより制動トルクを容易に
制御できるので、減速制動時の最適制動トルク制御が可
能となり、撹拌駆動時の駆動トルクを大きくして、正反
転時間を短縮することができる。

【００９３】また、請求項２に記載の発明によれば、制
御手段は、モータの減速制動時に、モータ電流位相をモ
ータ誘起電圧に対して、ほぼ１２０度から２４０度進角
させるようにしたから、モータ電流位相を１８０度未満
進角させることにより発電エネルギーをモータの内部抵
抗に消費させてインバータ回路の直流電圧の異常上昇を
防止することができ、低速回転時に１８０度以上進角さ
せることにより強め界磁となり回転停止時間を短縮でき
る。

【００９４】また、請求項３に記載の発明によれば、制
御手段は、モータの減速制動時に、弱め、あるいは強め
界磁制御するようにしたから、弱め界磁制御することに
より、発電エネルギーをモータの内部抵抗に消費させて
インバータ回路の直流電圧の異常上昇を防止することが
でき、低速回転時に強め界磁制御することにより回転停
止時間を短縮できる。

【００９５】また、請求項４に記載の発明によれば、交
流電源と、前記交流電源に接続された整流回路と、前記
整流回路の直流電力を交流電力に変換するインバータ回
路と、前記インバータ回路により駆動され撹拌翼あるい
は洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータのロー
タ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記モータ電
流を検出する電流検出手段と、前記インバータ回路を制
御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記モータ
電流を磁束に対応した電流成分とトルクに対応した電流
成分に分解し、前記撹拌翼の正反転制御時に、前記トル
クに対応した電流成分を負に設定制御して前記モータを
減速制動するようにしたから、モータ電流を磁束に対応
した電流成分とトルクに対応した電流成分に分解して減
速制動することで、ベクトル制御により制動トルクに対
応した電流成分を制御することにより、最適制動トルク
を得ることができ、撹拌駆動時の駆動トルクを大きくし
て、正反転時間を短縮することができる。

【００９６】また、請求項５に記載の発明によれば、制
御手段は、モータの減速制動時に、磁束に対応した電流
成分を負に設定制御するようにしたから、減速制動時に
磁束に対応した電流成分を負に設定制御して弱め界磁す
ることにより、発電エネルギーをモータの内部抵抗に消
費させてインバータ回路の直流電圧の異常上昇を防止す
ることができる。

【００９７】また、請求項６に記載の発明によれば、制
御手段は、モータの減速制動時に、磁束に対応した電流
成分を負から正に設定制御するようにしたから、磁束に
対応した電流成分を負にして弱め界磁制御することによ
り、発電エネルギーをモータの内部抵抗に消費させてイ
ンバータ回路の直流電圧の異常上昇を防止することがで
き、低速回転時に磁束に対応した電流成分を正に設定制
御して強め界磁制御することにより低速回転時の制動ト
ルクを増加させ、回転停止時間を短縮できる。

【００９８】また、請求項７に記載の発明によれば、制
御手段は、モータの減速制動時に、トルクに対応した電
流成分を撹拌駆動時よりも小さくするようにしたから、
撹拌制動時の制動トルクを減らして減速機構、あるいは
モータ軸への過大トルクを減らすだけではなく、モータ
電流を減らしてモータの発熱とインバータ装置の発熱を
減らすことができる。

【００９９】また、請求項８に記載の発明によれば、制
御手段は、モータの減速制動時のトルクに対応した電流
成分を、負荷量に応じて設定制御するようにしたから、
負荷量に応じて減速制動時のトルク電流成分を制御する
ことによりブレーキ時間を短縮して撹拌反転時間を短縮
することができ、負荷量が軽い場合には制動トルク電流
を減らすことができるので、撹拌翼と駆動軸の遊びによ
るカタカタ音を減らすことができる。

【０１００】また、請求項９に記載の発明によれば、制
御手段は、モータの減速制動時に、制動トルクに対応し
た電流成分を撹拌駆動時のトルクに対応した電流に応じ
て設定制御するようにしたから、撹拌駆動時のトルク電
流により負荷量が判定できるので、負荷量に応じて減速
制動時のトルク電流成分を制御することによりブレーキ
時間を短縮して撹拌反転時間を短縮することができ、負
荷量が軽い場合には制動トルク電流を減らすことができ
るので、撹拌翼と駆動軸の遊びによるカタカタ音を減ら
すことができる。

【０１０１】また、請求項１０に記載の発明によれば、
交流電源と、前記交流電源に接続された整流回路と、前
記整流回路の直流電力を交流電力に変換するインバータ
回路と、前記インバータ回路により駆動され撹拌翼ある
いは洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、前記モータのロ
ータ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記モータ
電流を検出する電流検出手段と、前記インバータ回路を
制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記モー
タ印加電圧を磁束に対応した電圧成分とトルクに対応し
た電圧成分に分解し、前記撹拌翼の正反転制御時に、前
記トルクに対応した電圧成分を負に設定制御して前記モ
ータを減速制動するようにしたから、モータ電圧を磁束
に対応した電圧成分とトルクに対応した電圧成分に分解
して減速制動することで、制動トルクに対応した電流成
分を制御することが容易になり、最適制動トルクを得る
ことができ、撹拌駆動時の駆動トルクを大きくして、正
反転時間を短縮することができる。

【０１０２】また、請求項１１に記載の発明によれば、
制御手段は、モータの減速制動時に、磁束に対応した電
圧成分を負、または、正に設定制御するようにしたか
ら、減速制動時に磁束に対応した電圧成分を負、または
正に設定制御して弱め界磁、あるいは強め界磁すること
により、発電エネルギーをモータの内部抵抗に消費させ
てインバータ回路の直流電圧の異常上昇を防止すること
ができ、モータ制動トルクを最適制御できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のランドリー機器のモー
タ駆動装置の一部ブロック化した回路図

【図２】同ランドリー機器のモータ駆動装置の撹拌駆動
時のタイムチャート

【図３】同ランドリー機器のモータ駆動装置の減速制動
時のタイムチャート

【図４】同ランドリー機器のモータ駆動装置の撹拌駆動
時のモータ電圧電流ベクトル図

【図５】同ランドリー機器のモータ駆動装置の減速制動
時のモータ電圧電流ベクトル図

【図６】同ランドリー機器のモータ駆動装置の低回転数
における減速制動時のモータ電圧電流ベクトル図

【図７】同ランドリー機器のモータ駆動装置のモータ電
流をｄ軸電流とｑ軸電流に分解した電流ベクトル図

【図８】同ランドリー機器のモータ駆動装置の撹拌行程
のフローチャート

【図９】同ランドリー機器のモータ駆動装置の撹拌行程
の制御タイムチャート

【図１０】同ランドリー機器のモータ駆動装置の負荷量
と負のトルク電流設定値の制御特性図

【図１１】同ランドリー機器のモータ駆動装置のモータ
駆動サブルーチンのフローチャート

【図１２】同ランドリー機器のモータ駆動装置のキャリ
ヤ信号割込サブルーチンのフローチャート

【図１３】同ランドリー機器のモータ駆動装置の位置信
号割込サブルーチンのフローチャート

【図１４】同ランドリー機器のモータ駆動装置の回転数
制御サブルーチンのフローチャート

【図１５】本発明の第２の実施例のランドリー機器のモ
ータ駆動装置の一部ブロック化した回路図

【図１６】同ランドリー機器のモータ駆動装置の回転数
制御サブルーチンのフローチャート

【符号の説明】

１交流電源２整流回路３インバータ回路４モータ４ａロータ位置検出手段６制御手段

フロントページの続き (72)発明者玉江貞之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 AA01 BA03 BA08 BA12 BB08 BB15 BB16 HB10 HB24 KA36 KB08 LA11 LC08 LC15 MA05 MA06 MA07 MA08 5H560 AA10 BB04 BB07 BB12 DA03 DA19 DB20 DC12 DC13 EB01 HA01 HB01 HB02 HC01 SS07 TT11 TT15 UA06 XA02 XA04 XA11 XA12 XA13 XA15 XB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源と、前記交流電源に接続された
整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動
され撹拌翼あるいは洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、
前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段
と、前記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記撹拌翼の減速制動時に、モータ電
流位相をモータ誘起電圧からほぼ１８０度進角、あるい
は遅角させるようにしたランドリー機器のモータ駆動装
置。
【請求項２】制御手段は、モータの減速制動時に、モ
ータ電流位相をモータ誘起電圧に対して、ほぼ１２０度
から２４０度進角させるようにした請求項１記載のラン
ドリー機器のモータ駆動装置。
【請求項３】制御手段は、モータの減速制動時に、弱
め、あるいは強め界磁制御するようにした請求項１記載
のランドリー機器のモータ駆動装置。
【請求項４】交流電源と、前記交流電源に接続された
整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換
するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動
され撹拌翼あるいは洗濯兼脱水槽を駆動するモータと、
前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段
と、前記モータ電流を検出する電流検出手段と、前記イ
ンバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手
段は、前記モータ電流を磁束に対応した電流成分とトル
クに対応した電流成分に分解し、前記撹拌翼の正反転制
御時に、前記トルクに対応した電流成分を負に設定制御
して前記モータを減速制動するようにしたランドリー機
器のモータ駆動装置。
【請求項５】制御手段は、モータの減速制動時に、磁
束に対応した電流成分を負に設定制御するようにした請
求項４記載のランドリー機器のモータ駆動装置。
【請求項６】制御手段は、モータの減速制動時に、磁
束に対応した電流成分を負から正に設定制御するように
した請求項４記載のランドリー機器のモータ駆動装置。
【請求項７】制御手段は、モータの減速制動時に、ト
ルクに対応した電流成分を撹拌駆動時よりも小さくする
ようにした請求項４記載のランドリー機器のモータ駆動
装置。
【請求項８】制御手段は、モータの減速制動時のトル
クに対応した電流成分を、負荷量に応じて設定制御する
ようにした請求項４記載のランドリー機器のモータ駆動
装置。
【請求項９】制御手段は、モータの減速制動時に、制
動トルクに対応した電流成分を撹拌駆動時のトルクに対
応した電流に応じて設定制御するようにした請求項４記
載のランドリー機器のモータ駆動装置。
【請求項１０】交流電源と、前記交流電源に接続され
た整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変
換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆
動され撹拌翼あるいは洗濯兼脱水槽を駆動するモータ
と、前記モータのロータ位置を検出するロータ位置検出
手段と、前記モータ電流を検出する電流検出手段と、前
記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制
御手段は、前記モータ印加電圧を磁束に対応した電圧成
分とトルクに対応した電圧成分に分解し、前記撹拌翼の
正反転制御時に、前記トルクに対応した電圧成分を負に
設定制御して前記モータを減速制動するようにしたラン
ドリー機器のモータ駆動装置。
【請求項１１】制御手段は、モータの減速制動時に、
磁束に対応した電圧成分を負、または、正に設定制御す
るようにした請求項１０記載のランドリー機器のモータ
駆動装置。