JP2003340186A

JP2003340186A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2003340186A
Application number: JP2002157664A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Hosoito; 強志細糸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2003-12-02
Anticipated expiration: 2022-05-30
Also published as: JP3834525B2

Abstract

(57)【要約】【課題】起動直後にモータの回転状態検出とモータ巻
線漏電検出とを簡単な後世にて行うようにする。【解決手段】回転槽を回転駆動するモータ１３はマイ
コン３３により構成されるモータ駆動制御手段によりベ
クトル制御される。マイコン３３は洗濯運転を制御する
制御手段としても機能する。モータ１３とＧＮＤ２との
間には分圧抵抗５３を設けている。さらにマイコン３３
は、回転状態検出手段及び漏電検出手段として機能する
ものであり、これの起動直後に分圧抵抗４３に発生する
電圧に基づいてモータ１３の回転状態を検出し、モータ
１３の非駆動時に分圧抵抗５３に発生する電圧に基づい
てモータ１３部分に発生した漏電を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転槽を回転駆動
するモータの駆動トルクをベクトル制御するモータ駆動
制御手段を備えた洗濯機に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、全自動洗濯機に
おいては、洗い、濯ぎ運転や脱水運転を行う場合に撹拌
翼（パルセータ）或いは回転槽を回転させるモータには
ブラシレスＤＣモータを使用し、そのブラシレスＤＣモ
ータをインバータ回路によって駆動する方式が広く採用
されている。そして、モータの駆動条件に応じてトルク
を制御する場合は、モータの印加電圧を増減させるよう
にしている。しかし、モータの回転速度は発生トルクに
比例するが、印加電圧によって制御される発生トルクは
電圧に比例しないため、目標速度指令とモータの検出速
度とに差が生じやすく制御が不安定になりがちであると
いう問題がある。

【０００３】そこで、本発明の発明者等は、洗濯機のモ
ータをベクトル制御することを考案した。即ち、ブラシ
レスＤＣモータの発生トルクは、ベクトル制御によって
得られるｑ(quadrature)軸電流に比例することから、モ
ータのトルク制御、ひいては回転速度制御を高精度で行
うことが可能となる。

【０００４】この場合の電気回路構成を図５に示す。交
流電源７１は電源スイッチ７２がオンされると直流電源
回路７３により倍電圧整流されて、インバータ回路７４
に与えられる。このインバータ回路７４によりモータ７
５の各相巻線７５ｕ、７５ｖ、７５ｗが適宜通電制御さ
れてモータ７５が回転駆動される。これにて、図示しな
い回転槽が回転駆動される。

【０００５】上記インバータ回路７４の各スイッチング
素子７４ａ〜７４ｆは、スイッチング素子駆動回路７６
によってオンオフ制御され、この駆動回路７６は制御手
段及びモータ駆動制御手段を兼用するマイクロコンピュ
ータ７７によって制御される。また、前記インバータ回
路７４には、各相電流を検出するためのシャント抵抗７
８ｕ、７８ｖ、７８ｗが接続されている。

【０００６】ベクトル制御する場合、マイクロコンピュ
ータ７７は、シャント抵抗７８ｕ、７８ｖ、７８ｗによ
りモータ７５の各相電流を検出して、これのトルク電流
成分と励磁電流成分とに分け、これをそれぞれの指令値
と比較演算して、最適な制御値を駆動回路７６に与える
ものである。

【０００７】ところで、モータ７５の回転中に例えば瞬
時停電が発生したり、家庭の電源ブレーカーが動作した
りすると、停電が直ちに復帰したり電源ブレーカーが復
帰したりしたときに、モータ７５ひいては回転槽が回転
したままになってしまう。この場合、モータ７５に電気
ブレーキをかけて回転を減速もしくは止めることを行う
などの処置をしたいという要望がある。一方、上述の復
帰時期が遅い場合には、モータ７５が減速あるいは停止
していることがあり、この場合には上述の減速あるいは
停止処置は行わなくても良い。なお、前述したベクトル
制御の場合には、図５からもわかるようにモータの誘起
電圧（回転位置）を検出する手段を持たないものであ
る。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、洗濯運転を制御する制御手段の起動
直後にモータの回転状態を検出できて、その回転の状態
に応じた処置を行うことが可能となり、しかも、回転状
態を検出する構成が簡単で、さらに、モータ巻線漏電検
出も行うことが可能となる洗濯機を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、回転
槽を回転駆動するモータの駆動トルクをベクトル制御す
るモータ駆動制御手段と、洗濯運転を制御する制御手段
と、前記モータとグランドとの間に設けられた分圧抵抗
と、前記制御手段の起動直後に前記分圧抵抗に発生する
電圧に基づいて前記モータの回転状態を検出する回転状
態検出手段と、前記モータの非駆動時に前記分圧抵抗に
発生する電圧に基づいて前記モータ部分に発生した漏電
を検出する漏電検出手段とを備えたところに特徴を有す
る。

【００１０】洗濯機の制御手段が起動されるケースとし
ては、電源コンセントが差し込まれた場合、停電が復帰
した場合、電源ブレーカーが復帰した場合などがある。
いずれの場合にしても、モータが回転していると、安全
の観点や、モータ再起動の観点からすると、モータを減
速あるいは停止するなどの処置をした方が好ましいもの
である。

【００１１】この点、この請求項１の発明においては、
起動直後にモータの回転状態を検出するようにしたか
ら、瞬時停電の復帰や電源ブレーカーの復帰後のモータ
ひいては回転槽の回転の有無や回転速度などを検出する
ことが可能となり、上述したモータ減速あるいは停止な
どの処置を行うことが可能となる。しかも、分圧抵抗を
設ける程度の構成であるので、構成が簡単で済む。な
お、この分圧抵抗でモータの回転状態を検出できる理由
は次にある。つまり、モータが回転している場合にはモ
ータ巻線に誘起電圧が発生し、この誘起電圧が分圧抵抗
に発生する。従って、この分圧抵抗により、モータ巻線
の誘起電圧を検出できてモータの回転を検出できる。

【００１２】また、上記分圧抵抗を設けたことにより、
モータに発生した漏電も検出できる。すなわち、モータ
への非通電時においてモータ部分に漏電が発生していな
い状況では、モータ巻線に電圧がかかっておらず、分圧
抵抗には電圧が発生していない。しかし、モータへの非
通電時においてはモータ部分に漏電が発生している場合
には、巻線から分圧抵抗に電流が流れて該分圧抵抗に電
圧が発生する。従って、分圧抵抗に発生する電圧を、モ
ータへの非通電時に検出することにより、例えば絶縁劣
化などによるモータ部分に発生した漏電を検知できる。

【００１３】つまり、分圧抵抗を設けるといった簡単な
構成により、モータの回転状態検出と、モータ部分の漏
電検出とを図り得る。そして、モータの回転状態検出手
段によりモータが回転している状態であることが検出さ
れると、例えば短絡ブレーキなどの減速あるいは停止の
ための制御を図ることが可能となる。

【００１４】請求項２の発明は、回転状態検出手段及び
漏電検出手段が、分圧抵抗に発生する電圧の波形電圧発
生周波数及び電圧波形に基づいてそれぞれ回転状態及び
漏電を検出するようになっているところに特徴を有す
る。

【００１５】洗濯機では、その外箱を使用者側で大地ア
ースを行なうようになっている。ところで、モータ電源
が交流電源を直流化した直流電源から構成された構成の
場合、外箱がアースされた状態ではモータ電源が安定し
た直流となっており、この状態でモータに漏電が発生す
ると、分圧抵抗には直流波形の電圧が検出される。ま
た、外箱がアースされていない状態ではモータ電源に交
流電源周波数による脈流波形が含まれ、この状態でモー
タに漏電が発生すると、分圧抵抗には脈流波形の電圧が
検出される。

【００１６】一方、回転状態検出の場合、モータの誘起
電圧の有無や発生周波数を検出することで回転状態を検
出するが、その誘起電圧の発生周波数は通常は交流電源
の周波数域から外れるものである。従って、分圧抵抗の
発生電圧の周波数により、その発生電圧が誘起電圧によ
るものか、漏電によるものかが判る。しかし、誘起電圧
の発生周波数がたまたま前記交流電源周波数域である
と、分圧抵抗に発生した電圧がモータ回転による電圧で
あるのか、外箱がアースされていない状態での漏電によ
る電圧であるのか、判断できないといったおそれもあ
る。

【００１７】ここで本発明者は、誘起電圧による分圧抵
抗の発生電圧の波形と、外箱がアースされていない状態
での漏電による分圧抵抗の発生電圧の波形とは波形形状
が異なることが判った。

【００１８】しかるに、この請求項２の発明において
は、回転状態検出手段及び漏電検出手段が分圧抵抗に発
生する電圧の波形電圧発生周波数及び電圧波形に基づい
てそれぞれ回転状態及び漏電を検出するようになってい
るから、分圧抵抗に発生した電圧が誘起電圧によるもの
つまりモータ回転によるものか、アース無しでの漏電に
よるものかを確実に区別することができる。

【００１９】請求項３の発明は、回転状態検出手段は、
前記モータの回転位置状態を検出するようになってお
り、この回転位置検出に応じてモータに回生ブレーキを
かけるようにしたところに特徴を有する。

【００２０】この請求項３の発明においては、モータの
回転位置を検出することで、ブレーキ力の高い回生ブレ
ーキをかけることができる。すなわち、モータが回転し
ているときに、その回転位置が検出できない場合、モー
タ巻線を短絡する短絡ブレーキは可能であるが、回生ブ
レーキは、モータに発生した電力を電源側へ回生させる
ために、モータの回転位置に対して適宜のタイミングで
モータ巻線に通電する必要がある。しかるに上記請求項
３の発明では、モータの回転位置を検出するから、回生
ブレーキをかけることができるようになり、回転中のモ
ータに対して、強いブレーキをかけることが可能とな
り、モータの回転を早く減速もしくは停止させることが
できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき図
１ないし図４を参照して説明する。まず図２には洗濯機
全体の構成を示しており、電気機器筐体としての外箱１
内に、外槽２を複数組（１組のみ図示）の弾性吊持機構
３を介して弾性支持している。この外槽２の内部には洗
い槽兼脱水槽たる回転槽４を配設しており、さらに、こ
の回転槽４の内部には撹拌体５を配設している。上記外
箱１の上部には上部カバー１ａが設けられており、この
上部カバー１ａには洗濯機蓋１ｂが設けられている。

【００２２】上記回転槽４は、槽本体４ａと、この槽本
体４ａの内側に設けた内筒４ｂと、バランスリング４ｃ
とを有して構成されている。そして、この回転槽４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４ａ上部の脱水孔部４ｄから外槽２へ放出するもので
ある。

【００２３】また、上記回転槽４の底部には通水口６が
形成され、この通水口６は排水通路６ａを通して、排水
口７に連通している。この排水口７には排水弁８を備え
た排水路９を接続している。従って、排水弁８を閉鎖し
た状態で回転槽４内へ給水すると、回転槽４内に水が溜
められ、排水弁８を開放すると回転槽４内の水が、排水
通路６ａ、排水口７及び排水路９を通じ排水されるよう
になっている。

【００２４】また、外槽２の底部には補助排水口７ａを
形成しており、この補助排水口７ａは図示しない連結ホ
ースを介し前記排水弁８をバイパスして前記排水路９に
接続し、前記回転槽４の回転によってその上部から外槽
２内へ放出された水を排出するようになっている。

【００２５】上記外槽２の外底部には機構部ハウジング
１０を取付けている。この機構部ハウジング１０には、
中空の槽軸１１が回転自在に設けられ、この槽軸１１に
は回転槽４が連結されている。また、この槽軸１１の内
部には撹拌軸１２が回転自在に設けられており、その上
端部には撹拌体５が連結され、下端部はモータたる例え
ばブラシレス直流モータからなるモータ１３のアウタロ
ータ１３ａに連結されている。このモータ１３は洗い時
に撹拌体５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１１と撹拌軸１２とを連結した
状態で一方向回転させて回転槽４及び撹拌体５を一方向
へ一体回転させるように制御される。

【００２６】次に図１において、１００Ｖの商用交流電
源２１には、電源スイッチ２２を介してモータ電源であ
る直流電源回路２３が接続されている。上記交流電源２
１及び電源スイッチ２２の直列回路と並列にノイズ除去
用のコンデンサ２４が接続されている。さらにこのコン
デンサ２４と並列に、コンデンサ２５及び２６の直列回
路が接続され、このコンデンサ２５と２６との間は電気
機器筐体である外箱１にアースのために接続されてい
る。そして、この外箱１には、使用者側で大地アースさ
れるアース線２７が設けられている。

【００２７】前記直流電源回路２３は、ダイオードブリ
ッジ整流回路２８及び平滑コンデンサ２９、３０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２８の入力端子２８ａが前記交流電源２１の電源端
子２１ａに接続され、整流回路２８の入力端子２８ｂが
前記電源スイッチ２２を介して交流電源２１の電源端子
２１ｂに接続されている。そして、整流回路２８の出力
端子２８ｃ、２８ｄ間には平滑コンデンサ２９、３０が
直列に接続され、この平滑コンデンサ２９、３０の共通
接続点と整流回路２８の入力端子２８ａとが接続されて
いる。

【００２８】直流電源回路２３は、中点２３ｃで０Ｖ、
正側出力端子２３ａで＋１４１Ｖ、負側出力端子２３ｂ
では、−１４１Ｖとなっており、正側出力端子２３ａと
負側出力端子２３ｂとの間で２８２Ｖの直流電圧を発生
する。この直流電源回路２３の負側出力端子２３ｂは回
路上のグランド（シャーシ）に接続されている。なお、
図１に大地アースをＧＮＤ１（０Ｖ）で示し、回路上の
グランドをＧＮＤ２（−１４１Ｖ）で示している。

【００２９】この直流電源回路２３には、１７Ｖの定電
圧と５Ｖの定電圧を出力する制御電源回路たる定電圧回
路３１が接続されていると共に、モータ駆動回路である
インバータ回路３２が接続されている。上記定電圧回路
３１は、後述のマイコン３３等に５Ｖ電源を与え、ＩＧ
ＢＴ駆動回路３４に１７Ｖ電源を与えるようになってい
る。上記インバータ回路３２は、例えばＩＧＢＴからな
るＩＧＢＴ３５ａ〜３５ｆを３相ブリッジ接続し、各Ｉ
ＧＢＴ３５ａ〜３５ｆにそれぞれフリーホイールダイオ
ード３６ａ〜３６ｆを図示極性にて並列に接続して構成
されている。

【００３０】上記各相ブリッジの出力端子がモータ１３
のステータの各相巻線３７ｕ、３７ｖ、３７ｗに接続さ
れている。すなわち、このインバータ回路３２により前
記モータ１３が駆動されるようになっている。そのＩＧ
ＢＴ３５ａ〜３５ｆはメインマイコン３３によりＩＧＢ
Ｔ駆動回路３４を介してオンオフ制御されるようになっ
ている。上記マイコン３３はＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等
を備えて構成されている。

【００３１】前記ＩＧＢＴ駆動回路３４は、チャージポ
ンプ形電圧コンバータ回路３８ａ、３８ｂ、３８ｃとチ
ャージポンプ用コンデンサ３９ａ、３９ｂ、３９ｃ等を
備えて構成されている。上記チャージポンプ形電圧コン
バータ回路３８ａ、３８ｂ、３８ｃは、各アームのハイ
サイド側のＩＧＢＴ３５ａ、３５ｃ、３５ｅのゲート端
子に与えるゲート電圧を各コンデンサ３９ａ、３９ｂ、
３９ｃにチャージさせておいて発生させるようになって
いる。

【００３２】また、前記交流電源２１の電源端子２１
ａ、２１ｂ間には、電源端子２１ａ側から２１ｂ側へ、
給水弁４０、トライアック４１が順に接続されている。
そして、この給水弁４０、トライアック４１の直列回路
と並列に、排水弁８、トライアック４３の直列回路が接
続されている。また、各トライアック４１、４３にはノ
イズ除去用のスナバ回路４４、４５がそれぞれ並列に接
続されている。

【００３３】さらに、トライアック４１のゲート端子は
ＮＰＮトランジスタ４６を介してＧＮＤ２に接続され、
トライアック４１のゲート端子はＮＰＮトランジスタ４
７を介してＧＮＤ２に接続されている。そして、各トラ
ンジスタ４６、４７はマイコン３３により制御されるよ
うになっている。尚、メインマイコン３３には、各種ス
イッチを備えたスイッチ入力回路４８からのスイッチ信
号、回転槽４内の水位を検出する水位センサ４９からの
水位検出信号が与えられるようになっている。また、こ
のメインマイコン３３は、給水弁４０、排水弁８並びに
表示回路５０を制御するものである。この表示回路５０
は、例えば７セグメントＬＥＤ等の表示器を備えて構成
されている。

【００３４】インバータ回路３２における下アーム側の
ＩＧＢＴ３５ｂ、３５ｄ、３５ｆのエミッタとＧＮＤ２
との間には、各相電流を検出するためのシャント抵抗５
１ｕ、５１ｖ、５１ｗが配置されている。そして、これ
らのシャント抵抗５１ｕ〜５１ｗの電流検出信号は、増
幅バイアス回路５２を介してマイコン３３が内蔵してい
るＡ／Ｄコンバータ３３ａの入力ポートに与えられてい
る。

【００３５】さらに、前記モータ１３の例えば巻線３７
ｗとＧＮＤ２との間に分圧抵抗５３を接続しており、こ
の分圧抵抗５３は上側抵抗５３ａと下側抵抗５３ｂとを
接続して構成されている。そして、この上側抵抗５３ａ
と下側抵抗５３ｂとの共通接続点は前記マイコン３３の
Ａ／Ｄコンバータ３３ｂに接続されており、もって、分
圧抵抗５３に発生する電圧ＶｋがＡ／Ｄコンバータ３３
ｂに入力されるようになっている。

【００３６】マイコン３３は、制御手段としての機能を
備えており、予め保有した洗濯運転プログラムに従い、
スイッチ入力回路４８や表示回路５０等の操作パネル制
御、水位センサ４９からのセンサ信号読取り、モータ１
３、給水弁４０、排水弁８の駆動制御を行うことによ
り、洗い、すすぎ、脱水などの洗濯運転制御を行うよう
になっている。

【００３７】さらに、上記マイコン３３はモータ１３を
ベクトル制御するモータ駆動制御手段、回転状態検出手
段及び漏電検出手段として機能するものであり、モータ
駆動制御手段としての機能について簡単に説明すると、
前記シャント抵抗５１ｕ、５１ｖ、５１ｗにより、各相
電流が検出され、この検出信号（検出電圧）は増幅バイ
アス回路５２を介してマイコン３３のＡ／Ｄコンバータ
３３ａに与えられる。マイコン３３では、各相電流を座
標変換して、トルク電流成分と励磁電流成分とに分解
し、それぞれを指令値と比較して最適値となる制御値を
求め、この制御値に応じてインバータ回路３２の各ＩＧ
ＢＴ３５ａ〜３５ｆをＩＧＢＴ駆動回路３４を介してＰ
ＷＭ制御する。

【００３８】さて、マイコン３３は、このマイコン３３
の起動（マイコン３３の電源が投入されてリセットされ
た状態）直後に前記分圧抵抗５３に発生する電圧に基づ
いてモータ１３の回転状態を検出し（回転状態検出手段
として機能し）、モータ１３の非通電時（マイコン３３
の起動直後でなくとも良い）に同じく前記分圧抵抗５３
に発生する電圧に基づいて漏電検出を行う。

【００３９】まず、上記回転状態検出と漏電検出とにつ
いて説明する前に、分圧抵抗５３に現れる電圧の特徴的
な部分について説明する。（Ａ−０）まず、瞬時停電後
の電源復帰時とか電源ブレーカー動作後の電源復帰時を
考える。この場合、その瞬時停電あるいは電源ブレーカ
ー動作前にモータ１３が回転停止していた場合には、電
源復帰後もモータ１３は停止しており、回転槽４も停止
している。この場合、モータ１３のステータ巻線３７
ｕ、３７ｖ、３７ｗに誘起電圧は発生しておらず、分圧
抵抗５３の発生電圧はゼロもしくはほぼゼロ［Ｖ］であ
る。

【００４０】（Ａ−１）一方、瞬時停電あるいは電源ブ
レーカー動作前にモータ１３が回転していた場合には、
回転槽４の回転慣性も大きく電源復帰後も回転槽４及び
モータ１３は回転していることも多い。このときには、
モータ１３のステータ巻線３７ｕ、３７ｖ、３７ｗに誘
起電圧が発生しており、ｗ相の分圧抵抗５３の発生電圧
が図３（ａ）に示すように現れる。つまり、この洗濯機
では、モータ１３の一回転につき１２個の誘起電圧が発
生する構成（ローターマグネット２４極）となってい
る。分圧抵抗５３の発生電圧Ｖｋには全体として山形を
なし中央部が若干凹んだ電圧波形ＨＡが現れる。この電
圧波形ＨＡの周期は回転槽４の回転速度によってまちま
ちである。

【００４１】（Ｂ−０）一方、モータ１３の非通電時、
例えば洗濯運転開始前とか、終了後において、モータ１
３部分に漏電が発生していない場合には、前記発生電圧
Ｖｋはゼロもしくはほぼゼロ［Ｖ］である。

【００４２】（Ｂ−１）アース線２７が接地された状態
でモータ１３部分に漏電が発生している場合、前記発生
電圧Ｖｋはこのとき分圧抵抗５３の他端（ＧＮＤ２）の
電位は−１４１Ｖであって、外箱２１の電位より低いの
で、漏電が発生していれば、外箱２１から分圧抵抗５３
へ漏電電流が流れる。この結果、分圧抵抗５３の発生電
圧Ｖｋがある電圧値の直流状波形ＨＢを示す（図３
（ｂ）参照）。

【００４３】（Ｂ−２）また、外箱１がアースされてい
ない状態では漏電電流には交流電源２１による脈流波形
が含まれ、この結果、分圧抵抗５３の発生電圧Ｖｋは図
３（Ｃ）に示す交流電源２１の電源周波数（５０もしく
は６０Hz）に同期して半正弦波形ＨＣとなる。

【００４４】さて、マイコン３３は、起動直後に図４の
フローチャートに示される制御を実行する。まず、ステ
ップＳ１においては、分圧抵抗５３の発生電圧Ｖｋを１
ミリ秒ごとに１０００回サンプリングする。従って１秒
間のサンプリング時間となる。

【００４５】次のステップＳ２においては、入力電圧す
なわち発生電圧Ｖｋがゼロもしくはほぼゼロ［Ｖ］（平
均値で０．３［Ｖ］以下）のときには、モータ１３の回
転状況についてはモータ１３回転停止状態を検出したこ
ととなり、且つ、漏電については漏電無しを検出したこ
とになる（ステップＳ３）。

【００４６】ステップＳ２において発生電圧Ｖｋがゼロ
もしくはほぼゼロでない（０．３Ｖ超）が検出される
と、ステップＳ４に移行して、その発生電圧Ｖｋの波形
が前述の直流電圧波形で且つその電圧値が漏電検出基準
値たとえば１．７［Ｖ］以上であるか否かを判断する。
そして「ＹＥＳ」であると判断されると、ステップＳ５
に移行して漏電あり（アース有り状態での漏電あり）を
検出する。この後ステップＳ６に移行して表示回路５０
が備えた表示器に漏電発生の趣旨の表示をさせると共
に、制御動作を停止する。

【００４７】前記ステップＳ４において発生電圧Ｖｋが
直流電圧波形でなく脈流波形であることが検出される
と、ステップＳ７に移行して脈流波形の周波数が４０〜
８０Hz以外であるか否かを判断する。４０〜８０Hz以外
である場合には、脈流波形は、交流電源周波数には該当
しないので、つまり電圧波形ＨＡであるので、ステップ
Ｓ８に移行してモータ１３が回転していることによる誘
起電圧であると判断し、つまり、モータ１３及び回転槽
４が回転状態であることを検出し、そして、電気ブレー
キ例えば回生ブレーキをかける。

【００４８】つまり、この誘起電圧からモータ１３のロ
ーター１３ａの回転位置を検出し（１相分に対して残り
２相は電気角で１２０度ごとずれているから計算で求め
ると良い）、この回転位置に対して通電位相を遅らせる
ように（負のトルクを発生させるように）インバータ回
路３２のＩＧＢＴ１５ａ〜１５ｆを制御して、モータ１
３を一種の発電機として作用させ、発電エネルギーをコ
ンデンサ１９、２０側に返す回生ブレーキをかける。こ
の回生ブレーキは、短絡ブレーキよりもブレーキ力が強
く、迅速な回転停止が図れる。従って、洗濯機蓋１ｂが
開放されるようなことがあっても回転槽４の回転を停止
もしくは減速状態とすることができる。

【００４９】前記ステップＳ７において脈流波形の周波
数が４０Hz超〜８０Hz未満であると、ステップＳ９に移
行し、電圧波形の電圧ピークの個数が２回以下であるか
否かを判断する。つまり、モータ１３が「回転状態」で
あっても、回転速度によっては、脈流の発生周期が５０
Hzや６０Hz近辺となるときがある。この場合、「アース
無しの漏電」（波形ＨＣ）との区別がつかない。この場
合、１周期における電圧波形の電圧ピークの個数が「回
転状態」の時は２回現れ、「アース無しの漏電」の時に
は１回現れる。

【００５０】このステップＳ９において、２回以下であ
ると、「回転状態」もしくは「アース無しの漏電」であ
るので、ステップＳ１０に移行して、１回であるか２回
であるかを判断する。２回であれば、前述したステップ
Ｓ８に移行して「回転状態」であることを判定する（検
出する）と共に、回生ブレーキをかける。１回であれ
ば、ステップＳ１１に移行して「アース無しの漏電」と
判定（検出）し、そして前述のステップＳ６に移行す
る。

【００５１】なお、前記ステップＳ９において２回以下
でない（３回以上である）と判断されると、「回転状
態」及び「アース無しの漏電」のいずれでもないので、
サンプリングミスやノイズ発生等の不適正検出状態であ
るとして、ステップＳ１に戻って、再度サンプリングを
行う。なお、ステップＳ８の実行後には、例えば使用者
のスイッチ入力（運転再開あるいは停止の入力やコース
設定などの入力）を待つ。

【００５２】このような本実施例によれば、起動直後に
モータ１３の回転状態を検出するようにしたから、瞬時
停電復帰後や電源ブレーカー復帰後に、回転槽４が回転
しているか否かといった回転状態を検知でき、これによ
ってモータ１３の減速あるいは停止、つまり回転槽４の
減速や停止などの処置を行うことが可能となる。

【００５３】しかも、分圧抵抗５３を設けるといった簡
単な構成でモータ１３の回転状態を検出できるので、構
成が簡単で済む。特に、本実施例によれば、上記分圧抵
抗５３を設けたことにより、回転状態の有無を検出で
き、そして回転状態が検出されたときには、この分圧抵
抗５３に発生する電圧Ｖｋに基づいてモータ１３のロー
ターの回転位置を検出できるようになり、モータ１３の
通電位相を調整することが可能となって、回生ブレーキ
をかけることができる。そして、回生ブレーキをかける
ことができるので、回転槽４の回転を迅速に停止させる
ことができる。

【００５４】また、上記分圧抵抗５３を設けたことによ
り、モータ１３部分に漏電（ローター及びステータ間の
絶縁不良などによる）が発生している場合に、この分圧
抵抗５３に漏電電流により特有の電圧が発生するように
なり、もってモータ１３部分での漏電を検出できるよう
になった。

【００５５】総じて、分圧抵抗５３を設けるといった簡
単な構成により、モータ１３の回転状態検出と、モータ
１３部分の漏電検出とを図り得、さらには、回生ブレー
キも実行可能となった。

【００５６】なお、分圧抵抗５３によりモータ１３のロ
ーター位置検出ひいては回転速度を検出することも可能
であるので、モータ１３の回転速度が低いような場合に
は、回生ブレーキに代えて巻き線短絡ブレーキでもよ
い。あるいは、最初から、巻線短絡ブレーキでも良い。

【００５７】また、本実施例によれば、分圧抵抗５３に
発生する電圧の発生周波数及び電圧波形に基づいて回転
状態と漏電とを区別して検出するようになっているか
ら、分圧抵抗５３に発生した電圧が誘起電圧によるもの
つまりモータ回転によるものか、アース無しでの漏電に
よるものかを確実に区別することができる。

【００５８】なお、上記実施例では、マイコン３３の起
動直後にモータ７の回転検出と漏電検出とを行うように
したが、漏電の有無を検出するについては、モータ１３
の非通電時であれば良く、マイコン３３の起動直後には
限定されるものではない。また、本発明はドラム式洗濯
機に適用しても良い。

【００５９】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、洗濯運転を制御する制御手段の起動直後にモータの
回転状態を検出できて、ブレーキ制御など、その回転の
状態に応じた処置を行うことが可能となり、しかも、回
転状態を検出する構成が簡単で、さらに、モータ部分の
漏電検出も行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気回路図

【図２】洗濯機の縦断側面図

【図３】発生電圧Ｖｋの波形を示す図

【図４】回転状態及び漏電発生の検出制御に関するフロ
ーチャート

【図５】従来例を示す電気回路図

【符号の説明】

１は外箱、４は回転槽、１３はモータ、２７はアース
線、３２はインバータ回路、３３はマイコン（制御手
段、モータ駆動制御手段、回転状態検出手段、漏電検出
手段）、３４はＩＧＢＴ駆動回路、５１ｕ、５１ｖ、５
１ｗはシャント抵抗、５３は分圧抵抗を示す。

フロントページの続きＦターム(参考） 3B155 AA10 BA13 CB06 HB10 HB24 KA31 KA33 KA36 KB08 KB11 KB27 LB26 LC15 LC28 MA02 MA05 MA06 MA08 5H560 BB04 BB07 DA12 DB13 DC12 DC13 EB01 JJ01 5H576 AA12 CC05 DD02 DD05 EE01 GG04 HA04 HB01 JJ02 LL16 LL22 LL24 LL41 MM01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転槽を回転駆動するモータの駆動トル
クをベクトル制御するモータ駆動制御手段と、洗濯運転を制御する制御手段と、前記モータとグランドとの間に設けられた分圧抵抗と、前記制御手段の起動直後に前記分圧抵抗に発生する電圧
に基づいて前記モータの回転状態を検出する回転状態検
出手段と、前記モータの非駆動時に前記分圧抵抗に発生する電圧に
基づいて前記モータ部分に発生した漏電を検出する漏電
検出手段とを備えたことを特徴とする洗濯機。
【請求項２】回転状態検出手段及び漏電検出手段は、
分圧抵抗に発生する電圧の波形電圧発生周波数及び電圧
波形に基づいてそれぞれ回転状態及び漏電を検出するよ
うになっていることを特徴とする請求項１記載の洗濯
機。
【請求項３】回転状態検出手段は、前記モータの回転
位置状態を検出するようになっており、この回転位置検出に応じてモータに回生ブレーキをかけ
るようにしたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機。