JP2007054088A - Motor driving device of washing and drying machine - Google Patents

Motor driving device of washing and drying machine Download PDF

Info

Publication number
JP2007054088A
JP2007054088A JP2005239351A JP2005239351A JP2007054088A JP 2007054088 A JP2007054088 A JP 2007054088A JP 2005239351 A JP2005239351 A JP 2005239351A JP 2005239351 A JP2005239351 A JP 2005239351A JP 2007054088 A JP2007054088 A JP 2007054088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
inverter circuit
current
washing
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005239351A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007054088A5 (en
Inventor
Mitsusachi Kiuchi
光幸 木内
Sadayuki Tamae
貞之 玉江
Hisashi Hagiwara
久 萩原
Masahiro Suzuki
将大 鈴木
Shuichi Kojima
修一 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2005239351A priority Critical patent/JP2007054088A/en
Publication of JP2007054088A publication Critical patent/JP2007054088A/en
Publication of JP2007054088A5 publication Critical patent/JP2007054088A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Landscapes

  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)
  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor driving device of a washing and drying machine which simultaneously drives a plurality of motors and driving one motor in a sine wave without sensor. <P>SOLUTION: The AC power of a AC power source 1 is converted to DC power by a rectifying circuit 2; the DC power is converted to AC power by a first inverter circuit 3A and a second inverter circuit 3B; a rotary drum driving motor (a first motor) 4A driving a rotary drum 5 and a blower fan motor (a second motor) 4B driving a blower fan 6 blowing air into the rotary drum 5 are controlled by a control means 7 via the first inverter circuit 3A and the second inverter circuit 3B; and the control means 7 controls the blower fan motor 4B in a sine wave drive without a sensor, to eliminate the need for use of a positional sensor of the blower motor 4B. Thereby, the quiet, inexpensive and highly reliable motor driving device of the washing and drying machine can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数のインバータ回路により複数のモータを同時に正弦波駆動する洗濯乾燥機のモータ駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a motor driving device for a washing / drying machine in which a plurality of motors are simultaneously driven in a sine wave by a plurality of inverter circuits.

従来、この種の洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、複数のモータをそれぞれ駆動する複数のインバータ回路を備え、回転ドラムと送風ファンをそれぞれインバータ回路とモータにより回転駆動していた(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−166090号公報
Conventionally, this type of washing / drying machine motor drive device includes a plurality of inverter circuits that respectively drive a plurality of motors, and the rotary drum and the blower fan are respectively rotated by the inverter circuit and the motor (for example, Patent Documents). 1).
JP 2002-166090 A

しかし、このような従来の洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、回転ドラムを回転駆動する第1のモータを駆動するインバータ回路と、送風ファンを回転駆動する第2のモータを駆動するインバータ回路を同時に1つのマイクロコンピュータで制御しょうとすると、モータ制御のプログラムタスクが非常に大きくなり、1つのマイクロコンピュータで2つのインバータ回路を同時に制御できなくなる課題があった。特に、回転ドラムを駆動する第1のモータを正弦波駆動し、送風ファンを駆動する第2のモータをセンサレス正弦波駆動する場合には、静騒音化のためにキャリヤ周波数を超音波周波数に設定して2つのPulseWidthModulation(以下、PWMと略す)制御を同時に動作させると、モータ制御プログラムがオーバーヘッドとなる課題があった。   However, such a conventional motor driving device for a washing and drying machine simultaneously includes an inverter circuit that drives a first motor that rotationally drives a rotary drum and an inverter circuit that drives a second motor that rotationally drives a blower fan. If it is attempted to control with one microcomputer, the motor control program task becomes very large, and there is a problem that the two inverter circuits cannot be controlled simultaneously with one microcomputer. In particular, when the first motor that drives the rotating drum is driven with a sine wave and the second motor that drives the blower fan is driven with a sensorless sine wave, the carrier frequency is set to an ultrasonic frequency to reduce noise. When two PulseWidthModulation (hereinafter abbreviated as PWM) controls are operated simultaneously, there is a problem that the motor control program becomes an overhead.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、第2のモータをロータ磁極位置推定しないセンサレス正弦波駆動方式により制御して、マイクロコンピュータのモータ制御プログラムタスクを軽くすることにより、回転ドラムと送風ファンを同時に正弦波駆動して低振動高効率駆動を行い、送風ファンモータの位置センサを省略し、マイクロコンピュータを1つにして部品点数を削減し、安価で信頼性の高い洗濯乾燥機のモータ駆動装置を実現することを目的とするものである。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and controls the second motor by a sensorless sine wave drive method that does not estimate the rotor magnetic pole position, thereby reducing the motor control program task of the microcomputer. Low-vibration high-efficiency drive by simultaneously driving the blower fan with a sine wave, omitting the position sensor of the blower fan motor, reducing the number of parts by using a single microcomputer, and providing a low-cost and highly reliable washing and drying machine. The object is to realize a motor drive device.

上記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、交流電源の交流電力を整流回路により直流電力に変換し、直流電力を第1および第2のインバータ回路により交流電力に変換し、回転ドラムあるいはヒートポンプ用圧縮機を駆動する第1のモータと、回転ドラム内に送風する送風ファンあるいは給水ポンプあるいは排水ポンプを駆動する第2のモータを少なくとも1つのプロセッサよりなる制御手段により正弦波駆動し、第2のモータを位置センサレス正弦波駆動するようにしたものである。   In order to solve the above-described conventional problems, the motor driving device for a washing and drying machine according to the present invention converts AC power of an AC power source into DC power using a rectifier circuit, and converts DC power into AC power using first and second inverter circuits. A control comprising at least one processor that converts electric power into a first motor that drives a rotary drum or a compressor for a heat pump and a second motor that drives a blower fan, a water supply pump, or a drainage pump that blows air into the rotary drum. The second motor is driven by a position sensorless sine wave.

これによって、回転ドラムや送風ファンモータ、あるいは給水ポンプや排水ポンプを同時に正弦波駆動するので低騒音となり、1つのプロセッサにより制御できるので部品点数を削減でき、送風ファンモータ、給水ポンプモータあるいは排水ポンプモータのロータ磁極位置センサを省略することにより安価で高信頼性の洗濯乾燥機のモータ駆動装置を実現することができる。   As a result, the rotating drum, the blower fan motor, or the water supply pump and the drainage pump are simultaneously driven with a sine wave, so that the noise is reduced and the number of parts can be reduced because it can be controlled by a single processor. By omitting the rotor magnetic pole position sensor of the motor, an inexpensive and highly reliable motor driving device for a washing / drying machine can be realized.

本発明の洗濯兼乾燥機のモータ駆動装置は、1つのプロセッサにより2つ以上のインバータ回路により駆動されるモータを同時に正弦波駆動することができ、モータに起因する振動騒音を低減することができるだけではなく、モータの位置センサを省略できるので、低騒音で信頼性が高く安価な洗濯乾燥機のモータ駆動装置を実現することができる。   The motor driving device of the washing and drying machine of the present invention can simultaneously drive sinusoidal motors driven by two or more inverter circuits by one processor, and can reduce vibration noise caused by the motors. Instead, since the motor position sensor can be omitted, it is possible to realize a low-noise, reliable and inexpensive motor driving device for a washing and drying machine.

第1の発明は、交流電源と、前記交流電源の交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換する第1および第2のインバータ回路と、前記第1および第2のインバータ回路を制御する少なくとも1つのプロセッサよりなる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第1のインバータ回路により洗濯乾燥機の回転ドラムあるいは乾燥用ヒートポンプの圧縮機を駆動する第1のモータを正弦波駆動し、前記第2のインバータ回路により前記回転ドラム内に送風する送風ファンあるいは給水ポンプあるいは排水ポンプを駆動する第2のモータを正弦波駆動するものであって、前記第2のモータが位置センサレス正弦波駆動されるようにした洗濯乾燥機のモータ駆動装置としたものであり、位置推定しないセンサレス正弦波駆動方式により制御プログラムを簡単にできるので、1つのプロセッサにより同時に2ヶ以上のモータを正弦波駆動でき、少なくとも一方のモータはセンサレス正弦波駆動するので、位置センサを省略して部品点数を削減でき、安価で信頼性の高い低騒音の洗濯乾燥機のモータ駆動装置を実現することができる。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an AC power source, a rectifier circuit that converts AC power of the AC power source into DC power, first and second inverter circuits that convert DC power of the rectifier circuit into AC power, Control means comprising at least one processor for controlling the first and second inverter circuits, wherein the control means drives the rotary drum of the washing dryer or the compressor of the drying heat pump by the first inverter circuit. A first motor is driven by a sine wave, and a second fan that drives a blower fan, a water supply pump, or a drainage pump that blows air into the rotary drum by the second inverter circuit is driven by a sine wave, The second motor is a motor driving device of a washing / drying machine which is driven by a position sensorless sine wave, and the sensor which does not estimate the position is used. Since the control program can be simplified by the less sine wave driving method, two or more motors can be driven sine wave at the same time by one processor, and at least one motor is driven by a sensorless sine wave. Therefore, it is possible to realize an inexpensive and highly reliable low noise washer / dryer motor drive device.

第2の発明は、第1の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置の第2のモータは、永久磁石同期モータより構成され、制御手段は、前記第2のモータの電流あるいは電流位相を検出して、前記第2のモータが位置センサレス正弦波駆動されるようにしたものであり、モータ電流あるいは電流位相よりロータ位相に相関する信号を検出することにより位置センサレス正弦波駆動が可能となるので、位置センサを省略してモータ構成を簡単にすることができる。   According to a second aspect of the invention, the second motor of the motor driving device of the washing and drying machine according to the first aspect of the invention comprises a permanent magnet synchronous motor, and the control means detects the current or current phase of the second motor. The second motor is driven by a position sensorless sine wave, and a position sensorless sine wave drive can be performed by detecting a signal correlated to the rotor phase from the motor current or current phase. By omitting the position sensor, the motor configuration can be simplified.

第3の発明は、第1の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、第2のインバータ回路の出力電流を検出する電流検出手段を備え、制御手段は、前記電流検出手段が検出した出力電流から、前記第2のインバータ回路の出力電圧に対する無効電流成分を演算し、前記無効電流成分に応じて前記第2のインバータ回路の出力電圧を制御するようにしたものであり、無効電流成分を所定値に制御することによりロータ永久磁石のd軸と電機子電流より生じる回転磁界の位相を所定範囲内に制御できるので、定格負荷から無負荷までセンサレス正弦波駆動が可能となり、位置センサを省略してモータ構成を簡単にすることができるだけではなく、負荷変動に強いモータ制御が可能となる。   According to a third aspect of the present invention, the motor driving device for the washing / drying machine according to the first aspect includes current detection means for detecting the output current of the second inverter circuit, and the control means outputs the output current detected by the current detection means. The reactive current component with respect to the output voltage of the second inverter circuit is calculated, and the output voltage of the second inverter circuit is controlled according to the reactive current component. By controlling the value, the phase of the rotating magnetic field generated from the d axis of the rotor permanent magnet and the armature current can be controlled within a predetermined range, so that sensorless sine wave drive from rated load to no load is possible, and the position sensor is omitted. In addition to simplifying the motor configuration, motor control that is resistant to load fluctuations becomes possible.

第4の発明は、第3の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置の制御手段は、第2のインバータ回路の出力電圧に対する無効電流成分が設定値となるように前記第2のインバータ回路の出力電圧を制御し、前記第2のインバータ回路の出力側に接続されるモータ負荷あるいはモータ設定回転数に応じて前記無効電流成分設定値を変更するようにしたものであり、負荷トルクに応じて無効電流成分設定値を最適設定することにより電流位相をq軸位相とほぼ同相に設定できるので、高トルク負荷でも脱調せずに安定した回転制御が可能となり、モータ電流を減らして最大効率運転が可能となる。   According to a fourth aspect of the invention, the control means of the motor driving device of the washing / drying machine according to the third aspect of the invention outputs the output of the second inverter circuit so that the reactive current component with respect to the output voltage of the second inverter circuit becomes a set value. The reactive current component set value is changed according to the motor load connected to the output side of the second inverter circuit or the motor set rotational speed by controlling the voltage, and invalid according to the load torque By setting the current component setting value optimally, the current phase can be set almost in phase with the q-axis phase, enabling stable rotation control without stepping out even at high torque loads, and reducing motor current for maximum efficiency operation. It becomes possible.

第5の発明は、第1の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、第2のインバータ回路の出力電流を検出する電流検出手段を備え、制御手段は、前記電流検出手段が検出した出力電流から、前記第2のインバータ回路の出力電圧に対する有効電流成分を演算し、前記有効電流成分より前記第2のインバータ回路により駆動されるモータの負荷量を検出するようにしたものであり、負荷量の大小あるいはモータ負荷状態を検出することにより最適制御が可能となる。   According to a fifth aspect of the present invention, the motor driving device for the washing / drying machine according to the first aspect includes current detection means for detecting the output current of the second inverter circuit, and the control means outputs the output current detected by the current detection means. Then, an effective current component with respect to the output voltage of the second inverter circuit is calculated, and a load amount of the motor driven by the second inverter circuit is detected from the effective current component. Optimal control is possible by detecting the magnitude of the motor or the motor load state.

第6の発明は、第5の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置の制御手段は、第2のインバータ回路の出力電流から有効電流成分を検出し、前記有効電流成分より前記第2のインバータ回路により駆動される第2のモータの負荷状態を検出するようにしたものであり、ファンモータの閉塞状態や吸気フィルターの目詰まり検知、ポンプモータのエア噛みや給水あるいは排水完了検知が可能となり、時間短縮や異常報知等により使い勝手を向上させることができる。   According to a sixth aspect of the present invention, the control means of the motor driving device of the washing and drying machine according to the fifth aspect of the invention detects an effective current component from the output current of the second inverter circuit, and the second inverter circuit from the effective current component The load state of the second motor driven by the motor is detected, and the closed state of the fan motor, the clogging of the intake filter, the air clogging of the pump motor, the water supply, or the drainage completion can be detected. Usability can be improved by shortening or anomaly notification.

第7の発明は、交流電源と、前記交流電源の交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換する第1および第2のインバータ回路と、前記第1および第2のインバータ回路を制御する少なくとも1つのプロセッサよりなる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第1のインバータ回路により洗濯乾燥機の回転ドラムあるいは乾燥用ヒートポンプの圧縮機を駆動する第1のモータを正弦波駆動し、前記第2のインバータ回路により前記回転ドラム内に送風する送風ファンを駆動する第2のモータ、もしくは給水ポンプあるいは排水ポンプを駆動する第3のモータを正弦波駆動するものであって、前記第2のインバータ回路の出力側に、前記第2のモータおよび前記第3のモータへの接続を切り換える切換手段を設け、前記切換手段を切り換えることで、前記第2のモータあるいは前記第3のモータが位置センサレス正弦波駆動されるようにしたものであり、1つのインバータ回路により複数のモータを位置センサレス正弦波駆動できるので、位置センサのない高効率の永久磁石同期モータを使用して小型、低振動のポンプモータやファンモータを実現でき、接続リード線を減らしてコンパクトで安価な低騒音の洗濯乾燥機のモータ駆動装置を実現できる。   A seventh invention is an AC power source, a rectifier circuit that converts AC power of the AC power source into DC power, first and second inverter circuits that convert DC power of the rectifier circuit into AC power, the first Control means comprising at least one processor for controlling the first and second inverter circuits, wherein the control means drives the rotary drum of the washing dryer or the compressor of the drying heat pump by the first inverter circuit. A first motor is driven by a sine wave, and a second motor that drives a blower fan that blows air into the rotating drum by the second inverter circuit, or a third motor that drives a water supply pump or a drainage pump is a sine wave. Switching the connection to the second motor and the third motor to the output side of the second inverter circuit. The second motor or the third motor is driven by a position sensorless sine wave by switching the switching means, and a plurality of motors are moved to a position sensorless sine by one inverter circuit. Because it can be driven by waves, it is possible to realize a small, low-vibration pump motor or fan motor using a high-efficiency permanent magnet synchronous motor without a position sensor, and a compact and inexpensive low-noise washer-dryer with fewer connection leads The motor drive device can be realized.

第8の発明は、第7の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置の制御手段は、第2のインバータ回路の出力電圧に対する無効電流成分が設定値となるように前記第2のインバータ回路の出力電圧を制御し、前記第2のインバータ回路の出力側に接続される第2のモータあるいは第3のモータに応じて前記無効電流成分設定値あるいは制御ゲインを変更するようにしたものであり、第2のインバータ回路に接続されるモータに応じて無効電流成分設定値あるいは制御ゲインを最適設定することにより電流位相をq軸位相とほぼ同相に設定でき、安定化できるので、モータあるいはモータ負荷が変化しても脱調せずに安定した回転制御が可能となり、モータ電流を減らして最大効率運転が可能となる。   According to an eighth aspect of the invention, the control means of the motor driving device for the washing and drying machine according to the seventh aspect of the invention provides an output of the second inverter circuit such that the reactive current component with respect to the output voltage of the second inverter circuit becomes a set value. The reactive current component set value or the control gain is changed according to the second motor or the third motor connected to the output side of the second inverter circuit by controlling the voltage. By optimizing the reactive current component setting value or control gain according to the motor connected to the inverter circuit of 2, the current phase can be set almost in phase with the q-axis phase and stabilized, so the motor or motor load changes However, stable rotation control is possible without stepping out, and maximum efficiency operation is possible by reducing the motor current.

第9の発明は、第7の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置の制御手段は、第2のインバータ回路の出力周波数に対する出力電圧の比率を一定にして起動し、前記第2のインバータ回路の出力側に接続される第2のモータあるいは第3のモータに応じて起動時間、あるいは初期印加電圧を変更するようにしたものであり、起動トルクの少ないポンプ負荷あるいはファン負荷などの起動制御は、モータトルクと慣性モーメントに応じて起動時間あるいは初期印加電圧を変更することにより安定起動可能となり、起動プログラムの初期設定パラメータのみ変更すればよく起動プログラムを共用化でき、モータ制御プログラムを簡単にすることができる。   According to a ninth aspect of the invention, the control means of the motor driving device of the washing / drying machine according to the seventh aspect of the invention starts up with a constant ratio of the output voltage to the output frequency of the second inverter circuit. The starting time or the initial applied voltage is changed according to the second motor or the third motor connected to the output side, and the starting control such as a pump load or a fan load with a small starting torque is Stable startup is possible by changing the startup time or initial applied voltage according to the motor torque and moment of inertia, and only the initial setting parameters of the startup program need be changed, so that the startup program can be shared and the motor control program can be simplified Can do.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a motor driving device for a washing / drying machine according to a first embodiment of the present invention.

図1において、交流電源1より全波整流回路20と電解コンデンサ21より構成される整流回路2に交流電力を加えて直流電力に変換し、第1のインバータ回路3Aおよび第2のインバータ回路3Bにより、直流電力を3相交流電力に変換して、回転ドラム駆動モータ(第1のモータ)4Aおよび送風ファンモータ(第2のモータ)4Bを駆動する。第1のインバータ回路3Aは、回転ドラム駆動モータ4Aを駆動して回転ドラム5を回転駆動し、第2のインバータ回路3Bは、送風ファンモータ4Bを駆動して送風ファン6を回転駆動し、回転ドラム5内に温風、あるいは冷風を送風し回転ドラム5内の衣類を乾燥させる。   In FIG. 1, AC power is applied from an AC power source 1 to a rectifier circuit 2 composed of a full-wave rectifier circuit 20 and an electrolytic capacitor 21 to be converted into DC power, and is converted by a first inverter circuit 3A and a second inverter circuit 3B. Then, the DC power is converted into the three-phase AC power, and the rotary drum drive motor (first motor) 4A and the blower fan motor (second motor) 4B are driven. The first inverter circuit 3A drives the rotary drum drive motor 4A to drive the rotary drum 5, and the second inverter circuit 3B drives the blower fan motor 4B to drive the blower fan 6 to rotate. Warm air or cold air is blown into the drum 5 to dry the clothes in the rotating drum 5.

回転ドラム駆動モータ4Aおよび送風ファンモータ4Bは、それぞれ永久磁石同期モータより構成されている。回転ドラム駆動モータ4Aのロータ位置を検出するロータ位置センサ40aは、ロータ磁極位置に対応して電気角60度毎のロータ位置信号を出力し、回転ドラム駆動モータ4Aは、ロータ位置信号に同期して正弦波駆動される。一方、送風ファンモータ4Bにはロータ位置検出手段はなく、送風ファンモータ4Bは、位置センサレス正弦波駆動により回転制御される。   The rotary drum drive motor 4A and the blower fan motor 4B are each composed of a permanent magnet synchronous motor. The rotor position sensor 40a for detecting the rotor position of the rotary drum drive motor 4A outputs a rotor position signal for every 60 degrees of electrical angle corresponding to the rotor magnetic pole position, and the rotary drum drive motor 4A is synchronized with the rotor position signal. Sine wave driven. On the other hand, the blower fan motor 4B has no rotor position detecting means, and the blower fan motor 4B is rotationally controlled by position sensorless sine wave drive.

制御手段7は、インバータ回路3A、3Bを制御するもので、第1のインバータ回路3Aの下アームスイッチングトランジスタ(図示せず)のエミッタ端子にそれぞれ接続された3シャント式の第1の電流検出手段70Aと、第2のインバータ回路3Bの下アームスイッチングトランジスタ(図示せず)のエミッタ端子にそれぞれ接続された3シャント式の第2の電流検出手段70Bと、整流回路2の直流電圧を検知する直流電圧検知手段71と、ロータ位置センサ40aのロータ位置信号、電流検出手段70A、70Bの出力信号Isa、Isbと直流電圧検知手段71の出力信号によりインバータ回路3A、3Bをそれぞれ制御するインバータ制御手段72とにより構成されている。   The control means 7 controls the inverter circuits 3A and 3B, and is a first three-shunt current detection means connected to the emitter terminal of the lower arm switching transistor (not shown) of the first inverter circuit 3A. 70A, a 3-shunt type second current detection means 70B connected to the emitter terminal of the lower arm switching transistor (not shown) of the second inverter circuit 3B, and a direct current for detecting the direct current voltage of the rectifier circuit 2 Voltage detection means 71 and inverter control means 72 for controlling inverter circuits 3A and 3B based on the rotor position signal of rotor position sensor 40a, output signals Isa and Isb of current detection means 70A and 70B and the output signal of DC voltage detection means 71, respectively. It is comprised by.

インバータ制御手段72は、インバータ回路3A、3BをPWM制御するPWM制御手段および高速A/D変換手段を複数個内蔵するマイクロコンピュータ、あるいは、ディジタルシグナルプロセッサ(以下、DSPと略す)等の高速プロセッサにより構成され、第1のインバータ回路3Aと第2のインバータ回路3Bとを同時に1つの高速プロセッサにより制御するもので、回転ドラム駆動モータ4Aと送風ファンモータ4Bとをそれぞれ異なる回転速度で制御する。   The inverter control means 72 is a microcomputer incorporating a plurality of PWM control means and high-speed A / D conversion means for PWM control of the inverter circuits 3A and 3B, or a high-speed processor such as a digital signal processor (hereinafter abbreviated as DSP). The first inverter circuit 3A and the second inverter circuit 3B are simultaneously controlled by one high-speed processor, and the rotary drum drive motor 4A and the blower fan motor 4B are controlled at different rotational speeds.

第1のインバータ回路3Aは、回転ドラム駆動モータ4Aをベクトル制御するものであり、回転ドラム駆動モータ4Aの位置センサ40aによりロータ永久磁石の位置を検出し、第1の電流検出手段70Aにより回転ドラム駆動モータ4Aの相電流を検出して、ロータ永久磁石のd軸方向と直角のq軸方向のベクトルに座標変換(d−q変換)して、回転ドラム駆動モータ4Aをベクトル制御する。また、回転ドラム駆動モータ4Aが表面磁石モータの場合、電流検知しないオープンループベクトル制御により電流検出手段70Aを省略し電流値を演算により求めて制御することも可能である。   The first inverter circuit 3A performs vector control of the rotating drum drive motor 4A, detects the position of the rotor permanent magnet by the position sensor 40a of the rotating drum drive motor 4A, and rotates the rotating drum by the first current detection means 70A. The phase current of the drive motor 4A is detected, coordinate-converted into a vector in the q-axis direction perpendicular to the d-axis direction of the rotor permanent magnet (dq conversion), and the rotary drum drive motor 4A is vector-controlled. Further, when the rotary drum drive motor 4A is a surface magnet motor, it is also possible to omit the current detection means 70A by open loop vector control without current detection and obtain and control the current value by calculation.

第2のインバータ回路3Bは、送風ファンモータ4Bを位置センサレス正弦波駆動するものであり、送風ファンモータ4Bに正弦波電流を流して電流制御するもので、モータ誘起電圧と印加電圧の比率、すなわち、誘起電圧はモータ回転速度に比例するので、印加電圧と駆動周波数の比率をモータ電流により制御することにより安定化制御する。特に、永久磁石同期モータの回転速度は駆動周波数fで決まるので、駆動周波数fを一定にすると、電源電圧変動や負荷変動とは無関係に送風ファンモータ4Bの回転速度は一定となる。   The second inverter circuit 3B drives the blower fan motor 4B by a position sensorless sine wave, and controls the current by flowing a sine wave current through the blower fan motor 4B. The ratio of the motor induced voltage and the applied voltage, that is, Since the induced voltage is proportional to the motor rotation speed, stabilization control is performed by controlling the ratio of the applied voltage and the drive frequency by the motor current. In particular, since the rotational speed of the permanent magnet synchronous motor is determined by the driving frequency f, when the driving frequency f is constant, the rotational speed of the blower fan motor 4B is constant regardless of the power supply voltage fluctuation and the load fluctuation.

図2は、本発明の第1の実施の形態における第2のインバータ回路3Bを制御するインバータ回路制御手段72のブロック図であり、図3は、その制御ベクトル図を示す。3シャント式電流検出手段70Bにより検出したUVW各相信号veu、vev、vewが高速A/D変換手段700に入力され、高速A/D変換手段700は各相電流に対応した電流信号Iu、Iv、Iwを3相/2相・母線軸座標変換手段701に加える。3相/2相・母線軸座標変換手段701は、3相電流を2相電流に変換した後、インバータ出力電圧軸(母線軸)に座標変換するもので、数式1に従い演算し有効電流成分Iaと無効電流成分Irを求める。   FIG. 2 is a block diagram of the inverter circuit control means 72 for controlling the second inverter circuit 3B in the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a control vector diagram thereof. The UVW phase signals veu, vev, and ve detected by the three-shunt current detection means 70B are input to the high-speed A / D conversion means 700, and the high-speed A / D conversion means 700 receives the current signals Iu, Iv corresponding to the respective phase currents. , Iw is added to the 3-phase / 2-phase / bus axis coordinate transformation means 701. The three-phase / 2-phase / bus axis coordinate conversion means 701 converts the three-phase current into the two-phase current, and then converts the coordinates to the inverter output voltage axis (bus axis). And the reactive current component Ir.

図3の制御ベクトル図は、表面磁石モータにおけるロータ回転軸(d−q軸)とインバータ出力電圧軸(a−r軸)の関係を示し、モータ電流Iをインバータ出力電圧Vaと同方向軸(a軸)の成分Iaとインバータ出力電圧軸(a軸)と直角のr軸成分Irに分解し、電流Iと電圧Vaの位相をφ(力率角)、電流Iのq軸からの位相をγ、電圧Vaと誘起電圧Emの位相(内部相差角)をδとしている。表面磁石モータにおいては、電流位相γをq軸からわずかに遅れるように、無効電流Irを制御すると安定な回転制御が可能となる。負荷変動が少ない場合には有効電流Ia、あるいは無効電流Irと有効電流Irの比(力率)、あるいは、力率角φを制御してもよい。また、有効電流Iaはq軸電流Iqとほぼ等しく、無効電流Irはd軸電流Idとほぼ等しいので、r−a軸を仮想のd−q軸と見なしてベクトル制御してもよい。   The control vector diagram of FIG. 3 shows the relationship between the rotor rotation axis (dq axis) and the inverter output voltage axis (ar axis) in the surface magnet motor, and the motor current I is in the same direction axis as the inverter output voltage Va ( a-axis) component Ia and r-axis component Ir perpendicular to the inverter output voltage axis (a-axis), the phase of current I and voltage Va is φ (power factor angle), and the phase of current I from q-axis is The phase (internal phase difference angle) of γ, voltage Va and induced voltage Em is δ. In the surface magnet motor, stable rotation control can be performed by controlling the reactive current Ir so that the current phase γ is slightly delayed from the q axis. When the load fluctuation is small, the effective current Ia, the ratio (power factor) between the reactive current Ir and the effective current Ir, or the power factor angle φ may be controlled. Further, since the effective current Ia is substantially equal to the q-axis current Iq and the reactive current Ir is substantially equal to the d-axis current Id, the vector control may be performed by regarding the ra axis as the virtual dq axis.

3相/2相・母線軸座標変換手段701の無効電流成分出力信号Irと、駆動条件設定手段702より無効電流設定手段703を介して出力される無効電流設定信号Irsとを電流比較手段704に加え、電流比較手段704はIrsとIrの誤差信号ΔIrを出力し、誤差信号演算手段705に加える。誤差信号演算手段705は、誤差信号ΔIrを比例積分演算して電圧補正信号ΔVaを出力する。駆動条件設定手段702は、前述したように回転速度と負荷トルクに対応したモータ駆動条件を出力するもので、オープンループによる回転速度設定手段706を介して駆動周波数fを設定し、V/f設定手段707は、駆動周波数fに対応した印加電圧を設定することにより、モータ印加電圧と駆動周波数の比、いわゆるV/f値を設定し、出力電圧補正手段708に出力する。   The reactive current component output signal Ir from the three-phase / 2-phase / bus axis coordinate conversion means 701 and the reactive current setting signal Irs output from the driving condition setting means 702 via the reactive current setting means 703 are sent to the current comparison means 704. In addition, the current comparison means 704 outputs an error signal ΔIr between Irs and Ir and applies it to the error signal calculation means 705. The error signal calculation means 705 performs a proportional integral calculation on the error signal ΔIr and outputs a voltage correction signal ΔVa. The drive condition setting means 702 outputs the motor drive condition corresponding to the rotation speed and load torque as described above, sets the drive frequency f via the open loop rotation speed setting means 706, and sets V / f. The means 707 sets an applied voltage corresponding to the drive frequency f, thereby setting a ratio between the motor applied voltage and the drive frequency, a so-called V / f value, and outputs it to the output voltage correcting means 708.

出力電圧補正手段708は、回転速度Nと誘起電圧定数Keより求めた誘起電圧Emに所定の係数(印加電圧定数kr)を掛け、電圧補正信号ΔVaを加えてインバータ出力電圧Vaを数式2より求め、2相/3相・母線軸座標逆変換手段709によりUVW各相の出力電圧信号vu、vv、vwを数式3に従い演算する。数式2は印加電圧制御方程式で、電圧補正信号ΔVaは、数式2に示すように無効電流設定値Irsと無効電流検出値Irの誤差信号ΔIrに比例定数Kpを掛けた値と、誤差信号ΔIrの積分値に積分定数Ksを掛けた値の和より求める。数式2に示す初期印加電圧Vsは、起動開始時のモータ印加電圧であり、起動時に比例定数Kp、積分定数Ksを零にして起動させるので、N=0の起動初期には初期印加電圧Vsが印加される。すなわち、起動時と定常時は同じ方程式で制御され、無効電流設定値Irsや制御ゲインKp、Ksなどの制御パラメータを変えるだけで各種モータ、あるいはモータ負荷を制御できる。   The output voltage correction means 708 multiplies the induced voltage Em obtained from the rotational speed N and the induced voltage constant Ke by a predetermined coefficient (applied voltage constant kr) and adds the voltage correction signal ΔVa to obtain the inverter output voltage Va from Equation 2. The output voltage signals vu, vv, and vw of each phase of UVW are calculated according to Equation 3 by the 2-phase / 3-phase / bus axis coordinate reverse conversion means 709. Formula 2 is an applied voltage control equation. As shown in Formula 2, the voltage correction signal ΔVa is obtained by multiplying the error signal ΔIr between the reactive current setting value Irs and the reactive current detection value Ir by the proportionality constant Kp and the error signal ΔIr. It is obtained from the sum of values obtained by multiplying the integral value by the integral constant Ks. The initial applied voltage Vs shown in Formula 2 is a motor applied voltage at the start of startup, and is started with the proportionality constant Kp and the integral constant Ks set to zero at startup. Therefore, at the initial startup of N = 0, the initial applied voltage Vs is Applied. In other words, the motor is controlled by the same equation at the time of startup and at the time of steady state, and various motors or motor loads can be controlled only by changing control parameters such as the reactive current set value Irs and the control gains Kp and Ks.

インバータ出力電圧軸(a−r軸)のr軸電圧成分Vrは零となり、数式3においては、Vaのみ計算すればよいので、演算が簡単となる特長がある。PWM制御手段710は、正弦波出力電圧に対応してPWM制御するもので超音波周波数の三角波キャリヤ信号で変調し、6個のスイッチングトランジスタを制御するインバータ制御ゲート信号GBを出力する。直流電圧検知手段71は、整流回路2の直流電圧Edcを検知してPWM制御手段710の変調度Mを制御するもので、直流電圧Edcに逆比例して変調度Mを制御することにより直流電源電圧が変動しても一定のインバータ出力電圧が得られ、電圧変動による乱調や脱調を防止できる。すなわち、正弦波駆動の出力電圧Voは数式4で表され、変調度Mが一定ならば直流電圧Edcに比例して出力電圧が変動する。よって、数式5に示すように基準直流電圧Edsに対する直流電圧Edcの比率に応じて変調度MをM1に変換することにより一定出力が得られる。   The r-axis voltage component Vr of the inverter output voltage axis (a-r axis) is zero, and Equation 3 has a feature that the calculation is simple because only Va needs to be calculated. The PWM control means 710 performs PWM control corresponding to the sine wave output voltage, modulates with a triangular wave carrier signal having an ultrasonic frequency, and outputs an inverter control gate signal GB for controlling the six switching transistors. The DC voltage detecting means 71 detects the DC voltage Edc of the rectifier circuit 2 and controls the modulation degree M of the PWM control means 710, and controls the modulation degree M in inverse proportion to the DC voltage Edc to thereby provide a DC power supply. Even if the voltage fluctuates, a constant inverter output voltage can be obtained, and irregularity and step-out due to voltage fluctuation can be prevented. That is, the output voltage Vo of the sine wave drive is expressed by Equation 4, and if the modulation degree M is constant, the output voltage varies in proportion to the DC voltage Edc. Therefore, as shown in Formula 5, a constant output can be obtained by converting the modulation degree M to M1 in accordance with the ratio of the DC voltage Edc to the reference DC voltage Eds.

起動制御手段711は、起動初期、すなわち回転数零から設定回転数に達するまでの起動制御を行うもので、前述したように起動開始から所定回転数に立ち上げるまでの起動時間tsの設定、初期印加電圧Vsの設定、比例及び積分ゲインKp、Ksの零設定等を行い、駆動周波数fと印加電圧Vaを直線的に立ち上げ制御する。   The start control means 711 performs start control at the start of the start, that is, the start control from the rotation speed zero to the set rotation speed. As described above, the start time ts from the start of the start to the predetermined rotation speed is set, the initial The applied voltage Vs is set, the proportionality and integral gains Kp and Ks are set to zero, and the drive frequency f and the applied voltage Va are linearly raised and controlled.

負荷量検知手段712は、モータ負荷トルク、あるいはモータ負荷状態を検出するもので、有効電流Iaより負荷トルクを検出して負荷状態を検出する。また、IaとIrより力率角φを求め、内部相差角δとq軸からの位相γより負荷量を判定してもよい。   The load amount detection means 712 detects the motor load torque or the motor load state, and detects the load state by detecting the load torque from the effective current Ia. Alternatively, the power factor angle φ may be obtained from Ia and Ir, and the load amount may be determined from the internal phase difference angle δ and the phase γ from the q axis.

無効電流Irが設定値Irsとなるようにインバータ出力電圧制御する方法、すなわち、無効電流一定制御方式の特長は、駆動周波数一定制御しても、力率角φ、あるいは、内部相差角δが負荷変動に応じて自動的に変化し安定に動作する点にある。すなわち、同期モータの定電圧駆動に似て、回転数一定でq軸からの電流位相γが負荷に応じて自動的に変化する。   The inverter output voltage control is performed so that the reactive current Ir becomes the set value Irs, that is, the feature of the constant reactive current control method is that the power factor angle φ or the internal phase difference angle δ is loaded even when the driving frequency is constant. The point is that it changes automatically according to the fluctuation and operates stably. That is, similar to the constant voltage driving of the synchronous motor, the current phase γ from the q axis is automatically changed according to the load at a constant rotation speed.

図4は無効電流一定制御におけるトルク電流と力率角φ、q軸からの電流位相γの特性図、図5は無効電流一定制御におけるトルク電流とモータ電流Io、有効電流Iaの特性図を示す。図4はトルク電流増加に従いq軸からの電流位相γが零に近づく特性を示し、図5はトルク電流が増加すると有効電流Iaが増加する特性を示している。トルク変化に対して位相φあるいは電流Ioの変化は少なく、位相γ、あるいは有効電流Iaが負荷量に対してほぼ直線的に変化するので、有効電流Iaあるいはq軸からの電流位相γより負荷量検出できることがわかる。   4 is a characteristic diagram of torque current, power factor angle φ, and current phase γ from the q axis in constant reactive current control, and FIG. 5 is a characteristic diagram of torque current, motor current Io, and effective current Ia in constant reactive current control. . FIG. 4 shows the characteristic that the current phase γ from the q-axis approaches zero as the torque current increases, and FIG. 5 shows the characteristic that the effective current Ia increases as the torque current increases. The phase φ or the current Io changes little with respect to the torque change, and the phase γ or the effective current Ia changes almost linearly with respect to the load. Therefore, the load is larger than the effective current Ia or the current phase γ from the q axis. It can be detected.

無効電流一定方式は、無効電流Irと無効電流設定値Irsの誤差信号ΔIrを積分制御することにより安定化制御可能となり、定格負荷から無負荷までの負荷変動に対しても安定に動作する。よって、送風ファンの吐出口が衣類により閉塞されたり、回転ドラム5内部の衣類が一杯となって風量がほとんど出ない状態でも、電流が低下して安定に動作する特長がある。しかしながら、有効電流一定方式の場合には、駆動周波数一定にすると負荷変動に対する制御性能は低下し、吐出口を閉塞されると有効電流を増加させるためにモータ電流が大きく増加するため過電流となる課題がある。よって、回転数制御により有効電流Iaを制御する場合には、ベクトル制御のように、回転数制御の中に有効電流をマイナーループ制御させる必要が生じる。しかし、有効電流Iaより負荷トルクを検出できる点は変わらない。   The constant reactive current system enables stabilization control by integrating and controlling the error signal ΔIr between the reactive current Ir and the reactive current set value Irs, and operates stably even with respect to load fluctuations from the rated load to no load. Therefore, even if the discharge port of the blower fan is blocked by clothing or the clothing inside the rotating drum 5 is full and there is almost no air flow, there is a feature that the current decreases and operates stably. However, in the case of the constant effective current method, if the driving frequency is fixed, the control performance with respect to the load fluctuation is lowered, and if the discharge port is blocked, the motor current greatly increases to increase the effective current, resulting in an overcurrent. There are challenges. Therefore, when the effective current Ia is controlled by the rotational speed control, it is necessary to perform a minor loop control of the effective current in the rotational speed control as in the vector control. However, the point that the load torque can be detected from the effective current Ia remains the same.

以上述べたように、本発明による位置センサレス正弦波駆動方式は、インバータ回路出力電流を印加電圧と同方向電流ベクトルIaと直角方向の電流ベクトルIrに分解し、無効電流Irが所定値となるように印加電圧を制御するので、ロータ磁極位置推定無しで少ないモータパラメータで制御可能であり、制御プログラムが非常に簡単となり、高効率で低振動低騒音のセンサレス正弦波駆動を容易に実現できる。また、起動制御と定常時は同じ制御方程式で制御されるため従来の位置センサレス正弦波駆動方式の制御プログラムに比較してプログラム容量が少なくモータ制御のオーバーヘッドが非常に小さい特長があり、1つのプロセッサにより2つのモータを同時に正弦波駆動できる。特に、洗濯乾燥機においては屋内使用のため低騒音にする必要があり、キャリヤ周波数を超音波周波数に設定するのでキャリヤ周期の約半分程度の時間内でモータ制御タスクを終わらせるためには従来の如き制御方式でプログラムを実行させるためには超高速のプロセッサが必要となるが、本願発明によればプロセッサへの負担が非常に軽くなり安価なプロセッサで1プロセッサ2インバータ制御を実現できる。   As described above, the position sensorless sine wave driving method according to the present invention decomposes the inverter circuit output current into the current vector Ir in the same direction as the applied voltage and the current vector Ir perpendicular to the applied voltage so that the reactive current Ir becomes a predetermined value. Since the applied voltage is controlled, it is possible to control with less motor parameters without estimating the rotor magnetic pole position, the control program becomes very simple, and sensorless sine wave drive with high efficiency, low vibration and low noise can be easily realized. In addition, since it is controlled by the same control equation during start-up control and steady state, it has a feature that the program capacity is small and the motor control overhead is very small compared to the control program of the conventional position sensorless sine wave drive method. Thus, the two motors can be driven sine wave simultaneously. In particular, in a washing and drying machine, it is necessary to reduce the noise for indoor use, and since the carrier frequency is set to an ultrasonic frequency, in order to finish the motor control task within about half the time of the carrier cycle, In order to execute a program by such a control method, an ultra-high speed processor is required. However, according to the present invention, the burden on the processor is very light and one processor and two inverter control can be realized with an inexpensive processor.

(実施の形態2)
図6は、本発明の第2の実施の形態における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図を示すものである。実施の形態1と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 shows a block diagram of the motor driving device of the washing / drying machine according to the second embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図6において、インバータ回路3Bの出力側にリレーより構成される切換手段8を設け、第2のモータ4Bあるいは第3のモータ4Cのいずれかを駆動する。第2のモータ4Bは図1の実施の形態1と同じく送風ファンモータとし、第3のモータ4Cは排水ポンプとすることにより、乾燥運転時は切換手段8により第2のモータ側に接続して送風ファンモータを駆動し、洗濯あるいは脱水運転時には第2のインバータ回路3Bの出力電圧が排水ポンプモータ4C側に印加されるようにすることにより、1つのインバータ回路で送風ファンモータ4Bあるいは排水ポンプモータ4Cを交互に駆動することができる。排水ポンプモータ4Cは、風呂水給水ポンプモータに置き換えてもよい。また、切換手段8の出力側にさらに切換手段8B(図示せず)を設けて排水ポンプモータと風呂水給水ポンプモータを交互に切り換えてもよい。   In FIG. 6, a switching means 8 constituted by a relay is provided on the output side of the inverter circuit 3B, and drives either the second motor 4B or the third motor 4C. The second motor 4B is a blower fan motor as in the first embodiment of FIG. 1, and the third motor 4C is a drainage pump, and is connected to the second motor side by the switching means 8 during the drying operation. The blower fan motor 4B or the drainage pump motor is driven by one inverter circuit by driving the blower fan motor so that the output voltage of the second inverter circuit 3B is applied to the drainage pump motor 4C side during washing or dewatering operation. 4C can be driven alternately. The drain pump motor 4C may be replaced with a bath water feed pump motor. Further, a switching means 8B (not shown) may be further provided on the output side of the switching means 8, and the drainage pump motor and the bath water feed pump motor may be switched alternately.

制御手段7Aは、インバータ回路3A、3Bとモータ4A、4B、あるいはモータ4A、4Cを同時に制御するもので、実施の形態1に切換手段8の制御信号Srが追加され、制御プログラムが変更追加されたものである。   The control means 7A controls the inverter circuits 3A and 3B and the motors 4A and 4B or the motors 4A and 4C at the same time. The control signal Sr of the switching means 8 is added to the first embodiment, and the control program is changed and added. It is a thing.

図7から図9は、インバータ回路3Bによるファンモータ4Bとポンプモータ4Cの駆動方法を示すフローチャートである。図7はモータ制御のメインフローチャートで、図8はキャリヤ信号割り込みサブルーチンのフローチャート、図9は回転速度制御サブルーチンのフローチャートを示す。   7 to 9 are flowcharts showing a method of driving the fan motor 4B and the pump motor 4C by the inverter circuit 3B. FIG. 7 is a main flowchart of motor control, FIG. 8 is a flowchart of a carrier signal interruption subroutine, and FIG. 9 is a flowchart of a rotation speed control subroutine.

図7において、ステップ100でモータ制御プログラムが開始し、ステップ101にてポンプモータの駆動設定か送風ファンモータの駆動設定かの判定を行い、ポンプモータ駆動設定ならばステップ102に進んで、起動制御および定常制御の各種パラメータ設定を行う。起動制御のパラメータは後ほど詳細に述べるように、設定回転数まで駆動周波数を直線的に変化させる起動立ち上げ時間tsと初期印加電圧Vsおよび印加電圧定数krで、あり、比例定数Kpと積分定数Ksは零に設定する。定常制御のパラメータは、式2に示したように、印加電圧定数kr、誘起電圧定数Ke、設定周波数fo及び設定周波数foに対応する無効電流設定値Irs、比例ゲインKp、積分ゲインKsである。トルク電流Iqと無効電流Irの関係は式6より求めることができる。   In FIG. 7, the motor control program starts in step 100, and in step 101, it is determined whether the pump motor drive setting or the blower fan motor drive setting. If the pump motor drive setting, the process proceeds to step 102 to start control. And set various parameters for steady control. As will be described later in detail, the parameters of the start control are a start-up start-up time ts, an initial applied voltage Vs and an applied voltage constant kr for linearly changing the drive frequency up to the set rotational speed, and a proportional constant Kp and an integral constant Ks. Is set to zero. As shown in Expression 2, the parameters of the steady control are the applied voltage constant kr, the induced voltage constant Ke, the set frequency fo, the reactive current set value Irs corresponding to the set frequency fo, the proportional gain Kp, and the integral gain Ks. The relationship between the torque current Iq and the reactive current Ir can be obtained from Equation 6.

ここでkrはモータ誘起電圧Emと印加電圧Vaの比で印加電圧定数(kr=Va/Em)、kxはコイルインピーダンスωLと誘起電圧Emの比でモータ定数(kx=Em/ωL)である。無効電流設定値Irsによりq軸からの遅れ位相γを設定できる。トルク電流Iqがわかれば無効電流設定値Irsは計算で求めるか、予め計算した結果を回転数Nと無効電流設定値Irsを対応させてROMテーブルに記憶させておいてもよい。   Here, kr is an applied voltage constant (kr = Va / Em) as a ratio between the motor induced voltage Em and the applied voltage Va, and kx is a motor constant (kx = Em / ωL) as a ratio between the coil impedance ωL and the induced voltage Em. The delay phase γ from the q axis can be set by the reactive current set value Irs. If the torque current Iq is known, the reactive current set value Irs may be obtained by calculation, or the result calculated in advance may be stored in the ROM table in association with the rotational speed N and the reactive current set value Irs.

図10は、回転数Nに対する無効電流設定値Irsの制御特性図であり、図10においてIfはファンモータの場合の設定、Ipはポンプモータの場合の設定例を示す。ファンあるいはポンプ負荷の場合、回転数の2乗によりトルクは増加するので、回転数に対応したトルク電流Iqを求め、無効電流設定値Irsを演算で求めてもよい。   FIG. 10 is a control characteristic diagram of the reactive current set value Irs with respect to the rotational speed N. In FIG. 10, If indicates a setting in the case of a fan motor, and Ip indicates a setting example in the case of a pump motor. In the case of a fan or pump load, the torque increases due to the square of the rotational speed. Therefore, the torque current Iq corresponding to the rotational speed may be obtained, and the reactive current set value Irs may be obtained by calculation.

図7に戻って、ステップ104にて起動制御のフラグの有無を確認し、起動ならばステップ105に進んで起動制御サブルーチンを実行する。   Returning to FIG. 7, the presence or absence of the activation control flag is confirmed in step 104, and if it is activated, the operation proceeds to step 105 to execute the activation control subroutine.

図11は、起動制御タイミングチャートを示し、起動時の印加電圧Vaと駆動周波数fの起動制御方法を示す。ファンモータの場合には、印加電圧Vabは初期印加電圧Vsfから起動立ち上げ時間tsbまで直線的に立ち上げ、駆動周波数fbは零から設定回転数まで起動時間に対して直線的に立ち上げる。起動立ち上げ時間tsb以降は、駆動周波数は一定値(fbo)にして無効電流設定値となるように印加電圧制御を行うので、印加電圧Vabは負荷状態に応じて変動する。ポンプモータも同様に制御し、初期印加電圧はVsp、起動立ち上げ時間はtsc、定常駆動周波数foはfcoに設定する。起動時における内部相差角δの変化Δδは式7で表される。   FIG. 11 shows a start control timing chart and shows a start control method of the applied voltage Va and the drive frequency f at the start. In the case of a fan motor, the applied voltage Vab rises linearly from the initial applied voltage Vsf to the start-up rise time tsb, and the drive frequency fb rises linearly from zero to the set rotation speed with respect to the start-up time. After the startup start-up time tsb, the applied voltage is controlled so that the drive frequency becomes a constant value (fbo) and becomes the reactive current set value. Therefore, the applied voltage Vab varies depending on the load state. The pump motor is similarly controlled, and the initial applied voltage is set to Vsp, the startup start-up time is set to tsc, and the steady drive frequency fo is set to fco. The change Δδ of the internal phase difference angle δ at the time of startup is expressed by Equation 7.

式7において、kωは起動立ち上げ時の角速度変化率で、ktは駆動周波数に対するトルクの変化率、Jは負荷及びロータの慣性モーメント、Pfは極対数、ωnは系の固有振動数を示している。式7より角速度変化率kωおよび駆動周波数に対するトルク変化率ktを小さくすると内部相差角変化率Δδを小さくできるので、起動立ち上げ時間tsを長くするほど安定起動が可能であることがわかる。   In Equation 7, kω is the rate of change of angular velocity at start-up, kt is the rate of change of torque with respect to drive frequency, J is the moment of inertia of the load and rotor, Pf is the number of pole pairs, and ωn is the natural frequency of the system Yes. From Equation 7, it can be seen that if the angular velocity change rate kω and the torque change rate kt with respect to the drive frequency are reduced, the internal phase difference angle change rate Δδ can be reduced, so that stable startup is possible as the startup startup time ts is increased.

図7に戻り、ステップ106に進んでキャリヤ信号割り込みの有無を判定し、キャリヤ信号割り込みがあればステップ107のキャリヤ信号割り込みサブルーチンを実行し、次にステップ108に進んで回転数制御サブルーチンを実行する。次にステップ109に進んで有効電流Iaの大小判定による負荷量判定を行い、ステップ110に進んで負荷状態が低負荷かどうか判定し、低負荷ならば排水完了、あるいは給水完了と判断してステップ111に進んでモータ駆動を停止させ、ステップ112にてモータ駆動停止フラグをオンし、ステップ113に進んでモータ駆動プログラムをリターンさせる。   Returning to FIG. 7, the process proceeds to step 106 to determine whether or not there is a carrier signal interrupt. If there is a carrier signal interrupt, the carrier signal interrupt subroutine of step 107 is executed, and then the process proceeds to step 108 to execute the rotation speed control subroutine. . Next, the routine proceeds to step 109, where the load amount is determined by determining the magnitude of the effective current Ia. The routine proceeds to step 110, where it is determined whether the load state is low load. In step 111, the motor drive is stopped, in step 112, the motor drive stop flag is turned on. In step 113, the motor drive program is returned.

図8は、キャリヤ信号割込サブルーチンの詳細なフローチャートを示す。   FIG. 8 shows a detailed flowchart of the carrier signal interrupt subroutine.

ステップ200よりキャリヤ信号割込サブルーチンが開始し、ステップ201にて電気角θを演算し、次にステップ202に進んで高速A/D変換手段によりモータ電流Iu、Iv、Iwを検出する。次に、ステップ203に進んで3相/2相・母線軸座標変換を行い有効電流Iaと無効電流Irを求め、次にステップ204に進んでIa、IrをRAMにメモリし、次にステップ205に進んで式8より力率角φを求め、RAMにメモリする。   In step 200, the carrier signal interrupt subroutine starts. In step 201, the electrical angle θ is calculated, and then in step 202, the motor currents Iu, Iv, Iw are detected by the high-speed A / D converter. Next, the process proceeds to step 203 to perform three-phase / two-phase / bus axis coordinate conversion to obtain the effective current Ia and the reactive current Ir. Then, the process proceeds to step 204, where Ia and Ir are stored in the RAM. Then, the power factor angle φ is obtained from Equation 8 and stored in the RAM.

次に、ステップ206に進んで印加電圧Vaとインバータ直流電圧Edcを呼び出し、ステップ207に進んで2相/3相・母線軸座標逆変換を演算し、ステップ208に進んでPWM制御によりモータに正弦波電圧を印加し、ステップ209に進んでサブルーチンをリターンする。   Next, the process proceeds to step 206, and the applied voltage Va and the inverter DC voltage Edc are called, and the process proceeds to step 207 to calculate the 2-phase / 3-phase / bus axis coordinate reverse conversion, and the process proceeds to step 208, and the sine is applied to the motor by PWM control. The wave voltage is applied, the process proceeds to step 209, and the subroutine is returned.

図9は回転数制御サブルーチンの詳細なフローチャートで、ステップ300で回転速度制御サブルーチンが開始し、ステップ301にて直流電圧Edcを検出してメモリし、次にステップ302にて設定駆動周波数を呼び出し、ステップ303に進んで無効電流設定値Irsを呼び出し、次にステップ304に進んで無効電流Irを呼び出し、次にステップ305に進んで印加電圧定数krを呼び出し、ステップ306に進んでIrsとIrの誤差信号ΔIrを比例積分して電圧補正信号ΔVaを求め、ステップ307に進んで式2の制御方程式よりインバータ出力電圧Vaを求め、ステップ308に進んでVaをRAMにメモリし、ステップ309に進んでサブルーチンをリターンする。   FIG. 9 is a detailed flowchart of the rotation speed control subroutine. In step 300, the rotation speed control subroutine starts. In step 301, the DC voltage Edc is detected and stored, and in step 302, the set drive frequency is called. The process proceeds to step 303 to call the reactive current set value Irs, then proceeds to step 304 to call the reactive current Ir, then proceeds to step 305 to call the applied voltage constant kr, and proceeds to step 306 to determine the error between Irs and Ir. The signal ΔIr is proportionally integrated to obtain the voltage correction signal ΔVa. The process proceeds to step 307, the inverter output voltage Va is obtained from the control equation of expression 2, the process proceeds to step 308, Va is stored in the RAM, and the process proceeds to step 309. To return.

図12は、本実施の形態2のモータ駆動装置の各インバータ回路のPWM周期と電流検出タイミングチャートを示し、回転ドラム駆動用モータ4A制御用のインバータ回路3Aと送風ファンモータ4B制御用のインバータ回路3Bとのキャリヤ信号Ca、CbおよびPWM出力信号GA、GBとA/D変換タイミングDia、Dibの関係を示している。回転ドラム駆動用モータ4Aと送風ファンモータ4Bのキャリヤ周波数は静音化のため15kHz以上の超音波周波数に設定する。インバータ回路3Aの出力設定信号Vaiとキャリヤ信号Caを比較してVaiが高ければ上アーム出力信号Gpaをハイとし、低ければGpaをローにして下アーム出力信号Gnaをハイとする。インバータ回路3Bの出力設定信号Vbiとキャリヤ信号Cbを比較してVbiが高ければ上アーム出力信号Gpbをハイとし、低ければ下アーム出力信号Gnbをハイとする。Dia、DibはそれぞれA/D変換タイミング信号である。図に示すように三角波キャリヤ信号Ca、Cbのピーク値を同期させ、インバータ回路3A、3Bの下アームトランジスタ導通期間に電流検出手段70A、70Bからの出力信号Vsa、VsbをA/D変換させることによりスイッチングノイズの影響を受けずに電流検出が可能となる。電圧リミット信号Vmは、下アーム導通パルス幅の下限値を設定するもので、下アーム導通パルス幅がA/D変換時間より長くなるように設定する。インバータ回路3Aも同様に下アーム導通パルス幅リミッターは必要であるが、本実施の形態2においては省略している。A/D変換は、三角波キャリヤ信号のピーク値でインバータ回路3A、3B交互に行うことによりA/D変換のオーバーヘッドを減少させることができる。プロセッサの処理速度に余裕があれば、インバータ回路3A、3B同時にA/D変換して電流検出してもよい。   FIG. 12 shows a PWM cycle and current detection timing chart of each inverter circuit of the motor drive apparatus of the second embodiment, and an inverter circuit 3A for controlling the rotating drum driving motor 4A and an inverter circuit for controlling the blower fan motor 4B. The relationship between the carrier signals Ca and Cb and the PWM output signals GA and GB with respect to 3B and the A / D conversion timings Dia and Dib is shown. The carrier frequencies of the rotary drum driving motor 4A and the blower fan motor 4B are set to an ultrasonic frequency of 15 kHz or more for noise reduction. The output setting signal Vai of the inverter circuit 3A and the carrier signal Ca are compared, and if Vai is high, the upper arm output signal Gpa is set high, and if it is low, Gpa is set low and the lower arm output signal Gna is set high. The output setting signal Vbi of the inverter circuit 3B and the carrier signal Cb are compared, and if Vbi is high, the upper arm output signal Gpb is set high, and if it is low, the lower arm output signal Gnb is set high. Dia and Dib are A / D conversion timing signals, respectively. As shown in the figure, the peak values of the triangular wave carrier signals Ca and Cb are synchronized, and the output signals Vsa and Vsb from the current detection means 70A and 70B are A / D converted during the lower arm transistor conduction period of the inverter circuits 3A and 3B. This makes it possible to detect current without being affected by switching noise. The voltage limit signal Vm sets a lower limit value of the lower arm conduction pulse width, and is set so that the lower arm conduction pulse width becomes longer than the A / D conversion time. Similarly, the inverter circuit 3A requires a lower arm conduction pulse width limiter, but is omitted in the second embodiment. The A / D conversion overhead can be reduced by alternately performing the inverter circuits 3A and 3B at the peak value of the triangular wave carrier signal. If the processing speed of the processor is sufficient, the current may be detected by A / D converting the inverter circuits 3A and 3B simultaneously.

(実施の形態3)
図13は、本発明の第3の実施の形態における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図を示すものである。実施の形態1および実施の形態2と同一の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 13 shows a block diagram of a motor driving device of a washing / drying machine according to the third embodiment of the present invention. The same components as those in the first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図13において、回転ドラム5と送風ファン6とを連通する循環経路には、熱交換用冷媒ガスを圧縮する圧縮機、凝縮器9および蒸発器10等が内蔵されており、いわゆる、ヒートポンプサイクルが形成されている。交流電源1より全波整流回路20と電解コンデンサ21より構成される整流回路2に交流電力を加えて直流電力に変換し、インバータ回路3A、3B、3Cにより直流電力を3相交流電力に変換してモータ4A、4B、4C、4Dを駆動する。本実施の形態2においては、電解コンデンサ1個の事例を示したが、電解コンデンサを複数個使用する全波倍電圧整流回路方式が実用的である。また、チョークコイルは図示していないが、電圧リップルを減らし、高調波を減らすために実際は必要である。   In FIG. 13, a compressor, a condenser 9, an evaporator 10, and the like that compress the refrigerant gas for heat exchange are built in a circulation path that connects the rotary drum 5 and the blower fan 6. Is formed. AC power is applied to the rectifier circuit 2 composed of the full-wave rectifier circuit 20 and the electrolytic capacitor 21 from the AC power source 1 and converted into DC power, and the DC power is converted into three-phase AC power by the inverter circuits 3A, 3B, and 3C. To drive the motors 4A, 4B, 4C, 4D. In the second embodiment, an example of one electrolytic capacitor is shown, but a full-wave voltage doubler rectifier circuit system using a plurality of electrolytic capacitors is practical. Although the choke coil is not shown, it is actually necessary to reduce the voltage ripple and reduce the harmonics.

第1のインバータ回路3Aは、回転ドラム駆動モータ4Aを駆動して回転ドラム5を回転駆動し、第2のインバータ回路3Bは、送風ファンモータ4Bを駆動して送風ファン6あるいはポンプモータ4Cを回転駆動し、第3のインバータ回路3Cは、ヒートポンプを構成する熱交換用冷媒の圧縮機を駆動する圧縮機モータ4Dを駆動する。   The first inverter circuit 3A drives the rotary drum drive motor 4A to drive the rotary drum 5, and the second inverter circuit 3B drives the blower fan motor 4B to rotate the blower fan 6 or the pump motor 4C. The third inverter circuit 3C drives the compressor motor 4D that drives the compressor for the heat exchange refrigerant that constitutes the heat pump.

シーズヒータあるいはセラミックヒータ(図示せず)により回転ドラム5内に温風を送風する温風ヒータ方式は熱効率が非常に悪いので、ヒートポンプを用いて外気熱あるいは乾燥排気熱を回収することにより、乾燥効率を高めることができる。ヒートポンプサイクルは、凝縮器9が高温側で熱を放出し、蒸発器10が低温側で熱を吸収するので、送風ファン6の吐出側に設けた凝縮器9の熱を回転ドラム5の内部に強制送風し、回転ドラム5の排気側に設けた蒸発器10の熱交換器により除湿および熱回収し、再び送風ファン6により凝縮器9の熱交換器を介して温風を回転ドラム5内に送風する。通常、冷媒ガスを圧縮する圧縮機とモータは一体となっている。なお、図13において、冷媒ガスの配管経路や膨張弁等は図示していない。   The hot air heater method in which hot air is blown into the rotating drum 5 by a sheathed heater or a ceramic heater (not shown) is very poor in thermal efficiency, so that it can be dried by collecting outside air heat or dry exhaust heat using a heat pump. Efficiency can be increased. In the heat pump cycle, since the condenser 9 releases heat on the high temperature side and the evaporator 10 absorbs heat on the low temperature side, the heat of the condenser 9 provided on the discharge side of the blower fan 6 is transferred into the rotary drum 5. The air is forcibly blown, dehumidified and recovered by the heat exchanger of the evaporator 10 provided on the exhaust side of the rotating drum 5, and warm air is again sent into the rotating drum 5 by the blower fan 6 through the heat exchanger of the condenser 9. Blow. Usually, the compressor and motor which compress refrigerant gas are united. In FIG. 13, a refrigerant gas piping path, an expansion valve, and the like are not shown.

圧縮機モータ4Dは、低騒音対策のためにセンサレス正弦波駆動する必要があり、第3の電流検知手段70Cによりモータ相電流を検出して位置推定する方法が一般的である。しかしながら、送風ファンモータ4B駆動インバータ回路3Bと圧縮機モータ4D駆動用インバータ回路3Cを1つのプロセッサにより位置推定して駆動する方式ではプログラム容量が大きくなって実行速度上限界があり、送風ファンモータ4Bに位置センサを設けて駆動する方法ならば可能であった。しかしながら、本発明による無効電流一定制御方式によりプロセッサへの負担を大幅に低減できるので、送風ファンモータ4Bと圧縮機モータ4Dを同時にセンサレス正弦波駆動でき、モータから位置センサを省略することにより部品点数を減らしモータを安価に制御できるだけではなく、ファンモータ回転数変動もなくすことができる。また、1つのプロセッサによりインバータ回路3A、3B、3Cを同時に駆動することも可能となる。   The compressor motor 4D needs to be driven by a sensorless sine wave as a countermeasure against low noise, and a method of estimating the position by detecting the motor phase current by the third current detection means 70C is generally used. However, the method in which the blower fan motor 4B drive inverter circuit 3B and the compressor motor 4D drive inverter circuit 3C are driven by position estimation by one processor has a large program capacity and an upper limit on the execution speed, and the blower fan motor 4B. It is possible to use a method in which a position sensor is provided for driving. However, since the burden on the processor can be greatly reduced by the reactive current constant control method according to the present invention, the blower fan motor 4B and the compressor motor 4D can be simultaneously driven by sensorless sine waves, and the number of parts can be reduced by omitting the position sensor from the motor. Thus, not only can the motor be controlled at a low cost, but also the fan motor rotational speed fluctuation can be eliminated. In addition, the inverter circuits 3A, 3B, and 3C can be simultaneously driven by one processor.

制御手段7Bは、プロセッサ1つあるいは2つによりインバータ回路3A、3B、3Cとモータ4A、4Dとモータ4Bあるいは4Cを同時に制御するもので、位置センサ40aの位置信号Ha、電流検出手段70A、70B、70Cのそれぞれの出力信号Vsa、Vsb、Vscと、直流電圧検知手段71の信号をインバータ制御手段72Bに加えてモータ駆動制御する。インバータ制御手段72Bは、3個のモータを制御するために、複数の高速A/D変換手段と複数のPWM制御手段を内蔵するマイクロコンピュータ、あるいはDSPなどの1つあるいは2つの高速プロセッサより構成される。高速プロセッサは、送風ファンモータ4Bと圧縮機モータ4C、凝縮器8および蒸発器9より構成されるヒートポンプサイクル制御用に1個と、回転ドラム5を駆動する回転ドラム駆動モータ4Aおよび各種制御弁やモータ制御用に1個の計2個で構成すると最も合理的である。しかし、実施の形態1あるいは2で示したように、送風ファンモータ4Bと回転ドラム5を駆動する回転ドラム駆動モータ4Aを、1つのプロセッサにより制御し、圧縮機モータ4Cを他のプロセッサにより制御してもよい。また、プロセッサ速度をさらに高速にして送風ファンモータ4B、圧縮機モータ4Dを無効電流一定制御により駆動することにより、1つのプロセッサにより回転ドラム駆動モータ4A、送風ファンモータ4B、圧縮機モータ4Dを同時に駆動することも可能である。   The control means 7B controls the inverter circuits 3A, 3B, 3C and the motors 4A, 4D and the motor 4B or 4C at the same time by one or two processors. The position signal Ha of the position sensor 40a, the current detection means 70A, 70B. , 70C output signals Vsa, Vsb, Vsc and DC voltage detection means 71 are added to inverter control means 72B to control the motor drive. The inverter control means 72B is composed of a microcomputer incorporating a plurality of high-speed A / D conversion means and a plurality of PWM control means, or one or two high-speed processors such as a DSP, in order to control three motors. The The high-speed processor includes a blower fan motor 4B, a compressor motor 4C, one for heat pump cycle control including a condenser 8 and an evaporator 9, a rotary drum drive motor 4A for driving the rotary drum 5, various control valves, It is most reasonable to configure two motors, one for motor control. However, as shown in the first or second embodiment, the blower fan motor 4B and the rotary drum drive motor 4A for driving the rotary drum 5 are controlled by one processor, and the compressor motor 4C is controlled by another processor. May be. Further, by further increasing the processor speed and driving the blower fan motor 4B and the compressor motor 4D by constant reactive current control, the rotating drum drive motor 4A, the blower fan motor 4B, and the compressor motor 4D are simultaneously operated by one processor. It is also possible to drive.

以上のように本実施の形態1、2および3によれば、洗濯乾燥機の回転ドラム駆動モータ4Aと同時に運転される乾燥用の送風ファンモータ4B、排水ポンプモータあるいは風呂水ポンプ4C、あるいはヒートポンプサイクルの圧縮機モータ4Dを無効電流一定方式によりプログラムタスクを減らしてセンサレス正弦波駆動することにより、高効率で低振動低騒音が容易に実現でき、1つのプロセッサで複数のインバータ回路を同時に駆動可能となるので、リード線や防振部品、プロセッサおよびその周辺回路などの部品点数を減らし、モータから位置センサを省略でき安価で信頼性の高い洗濯乾燥機のモータ駆動装置を実現できる。   As described above, according to the first, second, and third embodiments, the drying fan motor 4B, the drainage pump motor or the bath water pump 4C, or the heat pump that is operated simultaneously with the rotary drum driving motor 4A of the washing and drying machine. High efficiency, low vibration and low noise can be realized easily by driving the compressor motor 4D of the cycle with sensorless sine wave drive by reducing the program task by the constant reactive current method. Multiple inverter circuits can be driven simultaneously by one processor. Therefore, the number of components such as lead wires, vibration-proof components, processors, and their peripheral circuits can be reduced, and the position sensor can be omitted from the motor, so that an inexpensive and highly reliable motor driving device for a washing and drying machine can be realized.

特に、送風ファンモータは温風を回転ドラム内に送風するのでモータ周辺温度上昇が大きくなり、モータ内部に設けたホールICなどの半導体部品の耐熱温度をオーバーする課題があったが、センサレス正弦波駆動によりモータ電流と振動を減らし、モータ内蔵の半導体部品を省略できるのでモータの温度上昇低減と高耐熱化が可能となり、高効率で高信頼性の安価なモータを実現することができる。   In particular, the blower fan motor blows warm air into the rotating drum, which increases the temperature around the motor, causing the problem of exceeding the heat resistance temperature of semiconductor components such as Hall ICs provided inside the motor. By driving, the motor current and vibration can be reduced, and the semiconductor components built in the motor can be omitted, so that the temperature rise of the motor can be reduced and the heat resistance can be increased, and an inexpensive motor with high efficiency and high reliability can be realized.

また、本実施の形態におけるモータ制御方式は、周波数制御ループがないオープンループ周波数制御であり、回転数変動がほとんどないため、インバータ相互間の干渉を減らし電源電圧変動による回転数変動を無くすことができる。   In addition, the motor control method in this embodiment is open loop frequency control without a frequency control loop, and there is almost no rotation speed fluctuation, so that interference between inverters can be reduced and fluctuations in rotation speed due to power supply voltage fluctuations can be eliminated. it can.

以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、プロセッサのプログラムタスクを大幅に低減でき、モータ制御パラメータが少なく、わずかの制御パラメータを変更するだけで各種モータとモータ負荷が変動しても駆動制御できる特長があり、1つのプロセッサにより複数のインバータ回路を駆動する場合や、1つのインバータ回路により複数のモータを交互、あるいは順次切り換えて駆動する場合に適しており、空調機の室外機における圧縮機モータと冷却モータの同時駆動、空調機の室内機における送風ファンモータと風向き制御モータの同時駆動、複数の圧縮機モータを同時に駆動する大型冷蔵庫等の用途にも適用できる。   As described above, the motor driving device of the washing / drying machine according to the present invention can greatly reduce the program task of the processor, has few motor control parameters, and various motors and motor loads fluctuate only by changing a few control parameters. However, it is suitable for driving multiple inverter circuits with one processor, or when driving multiple motors alternately or sequentially with one inverter circuit. The present invention can also be applied to applications such as simultaneous driving of a compressor motor and a cooling motor in an outdoor unit, simultaneous driving of a blower fan motor and a wind direction control motor in an indoor unit of an air conditioner, and a large refrigerator that drives a plurality of compressor motors simultaneously.

本発明の実施の形態1における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図Block diagram of motor drive device of washing and drying machine in Embodiment 1 of the present invention 同モータ駆動装置のインバータ回路制御手段のブロック図Block diagram of inverter circuit control means of the motor drive device 同モータ駆動装置の制御ベクトル図Control vector diagram of the motor drive device 同モータ駆動装置のトルク電流に対する位相φ、γの特性図Characteristics diagram of phase φ and γ with respect to torque current of the motor drive device 同モータ駆動装置のトルク電流に対する電流Io、Iaの特性図Characteristics diagram of currents Io and Ia with respect to torque current of the motor drive device 本発明の実施の形態2における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図Block diagram of a motor driving device of a washing and drying machine in Embodiment 2 of the present invention 同モータ駆動装置のモータ制御プログラムのフローチャートFlow chart of motor control program of the motor drive device 同モータ駆動装置のキャリヤ信号割り込みサブルーチンのフローチャートFlowchart of carrier signal interrupt subroutine of the motor drive device 同モータ駆動装置の回転速度制御サブルーチンのフローチャートFlowchart of rotation speed control subroutine of the motor drive device 同モータ駆動装置の回転数に対する無効電流設定値の制御特性図Control characteristic diagram of reactive current set value with respect to rotation speed of motor drive device 同モータ駆動装置の起動制御タイミングチャートStart-up control timing chart of the motor drive device 同モータ駆動装置の各インバータ回路のPWM周期と電流検出タイミングのタイミングチャートTiming chart of PWM cycle and current detection timing of each inverter circuit of the motor drive device 本発明の実施の形態3における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図Block diagram of a motor driving device for a washing and drying machine in Embodiment 3 of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1 交流電源
2 整流回路
3A 第1のインバータ回路
3B 第2のインバータ回路
4A 回転ドラム駆動モータ(第1のモータ)
4B 送風ファンモータ(第2のモータ)
5 回転ドラム
6 送風ファン
7 制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Rectifier circuit 3A 1st inverter circuit 3B 2nd inverter circuit 4A Rotary drum drive motor (1st motor)
4B Blower fan motor (second motor)
5 Rotating drum 6 Blower fan 7 Control means

Claims (9)

交流電源と、前記交流電源の交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換する第1および第2のインバータ回路と、前記第1および第2のインバータ回路を制御する少なくとも1つのプロセッサよりなる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第1のインバータ回路により洗濯乾燥機の回転ドラムあるいは乾燥用ヒートポンプの圧縮機を駆動する第1のモータを正弦波駆動し、前記第2のインバータ回路により前記回転ドラム内に送風する送風ファンあるいは給水ポンプあるいは排水ポンプを駆動する第2のモータを正弦波駆動するものであって、前記第2のモータが位置センサレス正弦波駆動されるようにした洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 AC power supply, rectifier circuit that converts AC power of the AC power supply into DC power, first and second inverter circuits that convert DC power of the rectifier circuit into AC power, and the first and second inverters Control means comprising at least one processor for controlling the circuit, the control means sine the first motor for driving the rotary drum of the washing dryer or the compressor of the drying heat pump by the first inverter circuit. A sine-wave drive of a second motor that drives a fan, a water supply pump, or a drainage pump that is wave-driven and blown into the rotating drum by the second inverter circuit, wherein the second motor is positioned A motor driving device for a washing / drying machine driven by a sensorless sine wave. 第2のモータは、永久磁石同期モータより構成され、制御手段は、前記第2のモータの電流あるいは電流位相を検出して、前記第2のモータが位置センサレス正弦波駆動されるようにした請求項1記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 The second motor is constituted by a permanent magnet synchronous motor, and the control means detects the current or current phase of the second motor so that the second motor is driven by a position sensorless sine wave. Item 2. A motor driving device for a washing and drying machine according to Item 1. 第2のインバータ回路の出力電流を検出する電流検出手段を備え、制御手段は、前記電流検出手段が検出した出力電流から、前記第2のインバータ回路の出力電圧に対する無効電流成分を演算し、前記無効電流成分に応じて前記第2のインバータ回路の出力電圧を制御するようにした請求項1記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 Current detecting means for detecting an output current of the second inverter circuit, and the control means calculates a reactive current component for the output voltage of the second inverter circuit from the output current detected by the current detecting means; The motor driving apparatus for a washing / drying machine according to claim 1, wherein an output voltage of the second inverter circuit is controlled in accordance with a reactive current component. 制御手段は、第2のインバータ回路の出力電圧に対する無効電流成分が設定値となるように前記第2のインバータ回路の出力電圧を制御し、前記第2のインバータ回路の出力側に接続されるモータ負荷あるいはモータ設定回転数に応じて前記無効電流成分設定値を変更するようにした請求項3記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 The control means controls the output voltage of the second inverter circuit so that the reactive current component with respect to the output voltage of the second inverter circuit becomes a set value, and the motor is connected to the output side of the second inverter circuit The motor driving apparatus for a washing / drying machine according to claim 3, wherein the reactive current component set value is changed in accordance with a load or a motor set rotational speed. 第2のインバータ回路の出力電流を検出する電流検出手段を備え、制御手段は、前記電流検出手段が検出した出力電流から、前記第2のインバータ回路の出力電圧に対する有効電流成分を演算し、前記有効電流成分より前記第2のインバータ回路により駆動されるモータの負荷量を検出するようにした請求項1記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 Current detection means for detecting the output current of the second inverter circuit, the control means calculates an effective current component for the output voltage of the second inverter circuit from the output current detected by the current detection means, The motor driving apparatus for a washing / drying machine according to claim 1, wherein a load amount of a motor driven by the second inverter circuit is detected from an effective current component. 制御手段は、第2のインバータ回路の出力電流から有効電流成分を検出し、前記有効電流成分より前記第2のインバータ回路により駆動される第2のモータの負荷状態を検出するようにした請求項5記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 The control means detects an active current component from an output current of the second inverter circuit, and detects a load state of a second motor driven by the second inverter circuit from the effective current component. The motor driving device of the washing / drying machine according to 5. 交流電源と、前記交流電源の交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流電力に変換する第1および第2のインバータ回路と、前記第1および第2のインバータ回路を制御する少なくとも1つのプロセッサよりなる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第1のインバータ回路により洗濯乾燥機の回転ドラムあるいは乾燥用ヒートポンプの圧縮機を駆動する第1のモータを正弦波駆動し、前記第2のインバータ回路により前記回転ドラム内に送風する送風ファンを駆動する第2のモータ、もしくは給水ポンプあるいは排水ポンプを駆動する第3のモータを正弦波駆動するものであって、前記第2のインバータ回路の出力側に、前記第2のモータおよび前記第3のモータへの接続を切り換える切換手段を設け、前記切換手段を切り換えることで、前記第2のモータあるいは前記第3のモータが位置センサレス正弦波駆動されるようにした洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 AC power supply, rectifier circuit that converts AC power of the AC power supply into DC power, first and second inverter circuits that convert DC power of the rectifier circuit into AC power, and the first and second inverters Control means comprising at least one processor for controlling the circuit, the control means sine the first motor for driving the rotary drum of the washing dryer or the compressor of the drying heat pump by the first inverter circuit. A second motor that drives a wave and drives a blower fan that blows air into the rotary drum by the second inverter circuit, or a third motor that drives a water supply pump or a drainage pump. And a switching means for switching the connection to the second motor and the third motor on the output side of the second inverter circuit, Serial switching means by switching the washing dryer of a motor driving device and the second motor or the third motor is to be driven sensorless sine wave. 制御手段は、第2のインバータ回路の出力電圧に対する無効電流成分が設定値となるように前記第2のインバータ回路の出力電圧を制御し、前記第2のインバータ回路の出力側に接続される第2のモータあるいは第3のモータに応じて前記無効電流成分設定値あるいは制御ゲインを変更するようにした請求項7記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 The control means controls the output voltage of the second inverter circuit so that the reactive current component with respect to the output voltage of the second inverter circuit becomes a set value, and is connected to the output side of the second inverter circuit. The motor driving apparatus for a washing and drying machine according to claim 7, wherein the reactive current component set value or the control gain is changed in accordance with the second motor or the third motor. 制御手段は、第2のインバータ回路の出力周波数に対する出力電圧の比率を一定にして起動し、前記第2のインバータ回路の出力側に接続される第2のモータあるいは第3のモータに応じて起動時間、あるいは初期印加電圧を変更するようにした請求項7記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。 The control means starts with the ratio of the output voltage to the output frequency of the second inverter circuit constant, and starts according to the second motor or the third motor connected to the output side of the second inverter circuit. The motor driving device for a washing and drying machine according to claim 7, wherein the time or the initial applied voltage is changed.
JP2005239351A 2005-08-22 2005-08-22 Motor driving device of washing and drying machine Pending JP2007054088A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005239351A JP2007054088A (en) 2005-08-22 2005-08-22 Motor driving device of washing and drying machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005239351A JP2007054088A (en) 2005-08-22 2005-08-22 Motor driving device of washing and drying machine

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009030781A Division JP4883107B2 (en) 2009-02-13 2009-02-13 Motor drive device for washing and drying machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007054088A true JP2007054088A (en) 2007-03-08
JP2007054088A5 JP2007054088A5 (en) 2009-04-02

Family

ID=37918110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005239351A Pending JP2007054088A (en) 2005-08-22 2005-08-22 Motor driving device of washing and drying machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007054088A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013073140A1 (en) * 2011-11-14 2013-05-23 パナソニック株式会社 Drum-type washing machine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004343822A (en) * 2003-05-13 2004-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor drive and motor drive of washer/drier
JP2005020986A (en) * 2002-12-12 2005-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor control device
JP2005057990A (en) * 2003-07-23 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor controller and washing machine and dryer employing it
JP2005204431A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor drive unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005020986A (en) * 2002-12-12 2005-01-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor control device
JP2004343822A (en) * 2003-05-13 2004-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor drive and motor drive of washer/drier
JP2005057990A (en) * 2003-07-23 2005-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor controller and washing machine and dryer employing it
JP2005204431A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor drive unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013073140A1 (en) * 2011-11-14 2013-05-23 パナソニック株式会社 Drum-type washing machine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4661590B2 (en) Motor drive device for washing and drying machine
US8424347B2 (en) Washer dryer
CN107960145B (en) Motor drive device, and drive device for compressor and refrigerator using same
KR100659423B1 (en) Motor driving device
US7812557B2 (en) Motor controller, washing machine, and motor control method
US7176644B2 (en) Motor driving apparatus
JP4604777B2 (en) Motor drive device
KR100977925B1 (en) Washing and drying machine
KR20040051554A (en) Motor control apparatus
JP4661738B2 (en) Motor drive device for washing and drying machine
JP4416486B2 (en) Motor control device
JP4786163B2 (en) Heat pump dryer and washing dryer
JP4752779B2 (en) Motor drive device for washing and drying machine
JP2009153247A (en) Motor drive controller, motor drive control method and coordinate conversion method, and ventilation fan, liquid pump, blower, refrigerant compressor, air conditioner and refrigerator
JP4645560B2 (en) Motor drive device for washing and drying machine
JP4883107B2 (en) Motor drive device for washing and drying machine
JP2007054088A (en) Motor driving device of washing and drying machine
JP2007054088A5 (en)
JP2007029327A (en) Motor driving device of washing and drying machine
JP2007175135A (en) Motor drive unit for washing machine or washing/drying machine
KR20190127421A (en) Laundry treating appratus and controlling method thereof
JP4983358B2 (en) Motor drive device
JP2005348569A (en) Motor driver
JP5275408B2 (en) Heat pump dryer
JP5670077B2 (en) Motor control device and washing machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090213

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20091126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091222

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100921

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110405