JP2011205826A - モータ制御装置及び洗濯機 - Google Patents
モータ制御装置及び洗濯機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011205826A JP2011205826A JP2010072171A JP2010072171A JP2011205826A JP 2011205826 A JP2011205826 A JP 2011205826A JP 2010072171 A JP2010072171 A JP 2010072171A JP 2010072171 A JP2010072171 A JP 2010072171A JP 2011205826 A JP2011205826 A JP 2011205826A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- speed
- value
- control
- current
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
【解決手段】制御回路は、複数のホールセンサより出力されるセンサ信号Hu,Hv,Hwが変化するタイミングで(S1:YES)ドラムモータの回転速度(ω)を算出し(S4)、その回転速度(ω)に基づいてドラムモータの各相巻線に通電する電流を制御して速度制御を行い(S5)、センサ信号Hu,Hv,Hwが変化しない状態が所定の監視時間以上継続すると(S8:YES)、巻線に通電する電流量を現状の制御値より増加させる(S10)。
【選択図】図1
Description
図12は、例えばドラム式洗濯機のドラムが回転を開始する際に、内部の洗濯物がバッフルにより掻き揚げられる状態を示している。(a)ドラムが回転を停止しており、洗濯物がドラム内の最低位置にある状態から、(b)ドラムが回転を開始して、その回転位置が90度付近になり洗濯物がバッフルにより掻き揚げられた状態になると、モータの負荷が極めて大きくなる。
しかしながら、例えばトルク変動が生じる直前に検出した実速度が目標値に対して大きいと判断して通電電流を低下させている状態から急激に負荷が増加すると、通電電流を増加させる時間がなく、回転速度が急低下してセンサパルスの出力が無くなることがある。このような場合は、次のセンサパルスが発生するまで回転速度の低下が検知されないため、速度制御においてモータ電流が増加することもなく、回転が停止して異常検出されることになる。したがって、負荷トルク変動が大きい場合の回転停止に対処することはできない。
また、特許文献3の段落[0098]には、三相センサパルスエッジの出力に応じて発生する割込み回数を、マイコンが単位時間についてカウントすることでロータの回転数を計測することが開示されている。
これら複数の回転位置センサより出力されるセンサ信号が変化するタイミングで前記モータの回転速度を算出し、算出した回転速度に基づいて前記モータの巻線に通電する電流を制御して速度制御を行い、前記センサ信号が変化しない状態が所定の監視時間以上継続すると、前記モータの巻線に通電する電流量を現状の制御値より増加させる速度制御手段とを備えたことを特徴とする。
斯様に構成すれば、駆動系の慣性が小さく、且つ一電気角周期に対して複数の回転位置センサより出力されるセンサ信号の変化回数が少ない場合でも、モータの速度制御が不安定な状態になったことを早期に検出して、モータの回転速度を上昇させることができる。
請求項8記載の洗濯機によれば、回転槽内の洗濯物の量や分布状態に応じて負荷トルクが大きく変動する場合でも、モータの回転が停止する期間を極力減少させて運転時間を短縮することができる。
以下、第1実施例について図1ないし図8を参照して説明する。図8は、ドラム式洗濯乾燥機の構成を示す縦断側面図である。外箱1は前板,後板,左側板,右側板,底板及び天板を有して中空状をなしており、外箱1の前板には貫通孔状の出入口2が形成されている。この外箱1の前板には扉3が装着されている。この扉3は使用者が前方から閉鎖状態および開放状態相互間で操作可能なもので、扉3の閉鎖状態では出入口2が閉鎖され、扉3の開放状態では出入口2が開放される。外箱1の内部には水受槽4が固定されている。この水受槽4は後面が閉鎖された円筒状をなすもので、軸心線CLが前から後に向けて下降する傾斜状態に配置されている。この水受槽4は前面が開口するものであり、扉3の閉鎖状態では扉3が水受槽4の前面を気密状態に閉鎖する。
メインダクト15の内部には、コンデンサ(凝縮器)26が固定されている。このコンデンサ26は空気を加熱するものであり、蛇行状に曲折する1本の冷媒管27の外周面に板状をなす複数の加熱フィン31のそれぞれを接触状態で固定して構成されている。このコンデンサ26の冷媒管27はコンプレッサ25の吐出口に接続されており、コンプレッサモータの運転状態では、コンプレッサ25の吐出口から吐出された冷媒がコンデンサ26の冷媒管27内に進入する。
下アーム側のIGBT32d、32e、32fのエミッタは、シャント抵抗(電流検出素子)34u、34v、34wを介してグランドに接続されている。また、IGBT32d、32e、32fのエミッタとシャント抵抗34u、34v、34wとの共通接続点は、分圧抵抗(分圧比1:1)からなるレベルシフト回路35を介して増幅回路部36の各入力端子に接続されている。尚、ドラムモータ5の巻線5u〜5wには最大で15A程度流れるので、シャント抵抗34u〜34wの抵抗値は、例えば0.033Ωに設定されている。また、レベルシフト回路35を構成する分圧抵抗の抵抗値は、例えばそれぞれ1kΩに設定されている。
そして、制御回路30は外部より速度指令が与えられると、推定した位相θ及び回転角速度ω並びに電流成分Id、Iqに基づいて電流指令Idref,Iqrefを生成し、それを電圧指令Vd、Vqに変換すると直交座標変換及び三相座標変換を行なう。最終的には、駆動信号がPWM信号として生成され、インバータ回路31を介してモータ5の巻線5u〜5wに出力される。
また、このPET樹脂から成る複数の取付部54が、ステータ51の内周部に一体的に成形されている。これら取付部54には複数のねじ穴54aが設けられており、これら取付部54をねじ止めすることで、ステータ51が、この場合、ドラム式洗濯乾燥機の水受槽4の背面に固着される。ステータ巻線5(u,v,w)は三相からなり、各ティース部53bに巻装されている。
PWM形成部73は、電圧指令値Vus、Vvs、Vws又はVu、Vv、Vwに基づいて15.6kHzのキャリア(三角波)を変調した各相のPWM信号Vup(+,-) 、Vvp(+,-) 、Vwp(+,-) をインバータ回路31に出力する。PWM信号Vup〜Vwpは、例えばドラムモータ5の各相巻線5u,5v,5wに正弦波状の電流が通電されるよう、正弦波に基づいた電圧振幅に対応するパルス幅の信号として出力される。
αβ/dq変換部67は、ベクトル制御時にはエスティメータ63よりドラムモータ5のロータ位置角θを得ることで、所定の演算式に従って2軸電流データIα、Iβを回転座標系(d,q)上のd軸電流値Id、q軸電流値Iqに変換すると、それらを前述のようにエスティメータ63及び減算器66d、66qに出力する。
ω=60・1000/(144・hall_cnt)[rpm] …(1)
となる。尚、このフローチャートにおける回転速度(ω)は単位を[rpm]として示すが、ベクトル制御のブロック図に表わされている回転速度ωは角速度[rad/s]である。
また、図4(b)には、センサ信号Hu,Hv,Hwの各エッジのタイミングで回転速度(ω)が検出され、目標速度ωrefに追従するように速度・電流が制御される状態が示されている。
電流指令値(積分項)←(Omega_dev×定数)+電流指令値(積分項)…(2)
続いて、ステップS22で求めた今回の積分項に、偏差Omega_devに定数を乗じたものを加えて今回の比例項を求める(ステップS23)。
電流指令値(比例項)←(Omega_dev×定数)+電流指令値(積分項)…(3)
速度PI制御部65より出力されるq軸電流指令値Iqrefは、上記積分項と比例項との和として出力される。
ω=60・1000/(144・200)≒2.08[rpm] …(4)
となる場合であり、極めて低速で回転している状態に相当する。
電流指令値(積分項)←電流指令値(積分項)
+(hall_cnt変数−退避値)×定数 …(5)
すなわち、hall_cnt変数と退避値との差分に定数を乗じた値を加える。そして、(5)式で求めた電流指令値(積分項)が予め定めた最大値を超えている場合は(ステップS11:YES)、電流指令値(積分項)を上記最大値に置き換えるように制限をかける(ステップS12)。
斯様に構成すれば、駆動系の慣性が小さく、且つ一電気角周期に対して複数のホールセンサ45u,45v,45wより出力されるセンサ信号Hu,Hv,Hwの変化回数が少ない場合でも、ドラムモータ5の速度制御が不安定な状態になったことを早期に検出してドラムモータ5の回転速度を上昇させ、速度制御を安定した状態に復帰させることができる。そして、洗濯機のドラム7を回転駆動するドラムモータ5に適用することで、ドラム7内の洗濯物の量や分布状態に応じて負荷トルクが大きく変動する場合でも、ドラムモータ5の回転が停止する期間を極力減少させて運転時間を短縮することができる。
更に、本実施例では、ロータ52に、ネオジム磁石57aと、サマコバ磁石57bとの双方を備えてなるドラムモータ5を制御対象とするので、運転中にサマコバ磁石57bの磁力が低下することに基づき速度制御が不安定になった場合でも、速度制御を早期に正常な状態に復帰させてドラムモータ5のロックを回避することができる。
図9ないし図11は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図9は図1相当図,図10は図5相当図であり、第2実施例では、ドラムモータ5の回転が停止に至ると推定される状況にある場合、制御系において使用するドラムモータ5の回転速度(ω)を、疑似的な値に置き換えて制御を継続させる。図9において、ステップS1〜S6を第1実施例と同様に実行し、退避値に定数(例えば1.5)を乗じたものを「比較値」として設定すると(ステップS31)、電流指令値比較変数(ステップS36,S39参照)を初期化する(ステップS32)。それから、ステップS7を実行するとhall_cnt変数を比較値と比較し(ステップS33)、hall_cnt変数が比較値以下であれば(NO)、速度制御は正常であると判断して処理を終了する。
また、制御回路30は、q軸電流指令値Iqrefが最大値に達した時点から3制御周期が経過すると(回転異常判定)、現在の制御状態をそれ以上継続させずに中止して、ドラムモータ5の再起動処理を行うので、回転異常判定→再起動処理に至ることを極力回避して、洗濯機の運転を継続させることができる。
第1実施例において、図3のタイミングチャートに示す監視時間は、必ずしも過去複数回分の退避値の平均をとる必要はなく、余裕度αによりばらつきの吸収が可能である場合は直前の退避値だけを用いても良い。また、第2実施例のステップS31と同様に設定しても良い。
第2実施例のステップS39において、電流指令値比較変数と比較する数は「3」以外でも良い。
モータについては、ドラムモータ5のようにロータにサマコバ磁石57bを混在させたものに限らず、例えばネオジム磁石57aのみを用いたモータでも良い。
位置センサはホールセンサ45に限らず、光学式のセンサであっても良い。
電流制御は、PI制御を行うものに限らない。したがって、モータへの通電電流量を増加させる場合は、例えば電流指令値に所定値を加算させるなどしても良い。
ドラム式洗濯機に限ることなく、パルセータを回転させる縦型の洗濯機に適用しても良い。
また、洗濯機に限ることなく、駆動系の慣性が小さく、且つ複数の回転位置センサより出力されるセンサ信号の変化回数が少ないモータの制御系であれば、適用が可能である。
Claims (8)
- モータのロータ位置を検出する複数の回転位置センサと、
これら複数の回転位置センサより出力されるセンサ信号が変化するタイミングで前記モータの回転速度を算出し、算出した回転速度に基づいて前記モータの巻線に通電する電流を制御して速度制御を行い、前記センサ信号が変化しない状態が所定の監視時間以上継続すると、前記モータの巻線に通電する電流量を現状の制御値より増加させる速度制御手段とを備えたことを特徴とするモータ制御装置。 - 前記速度制御手段は、前記センサ信号が少なくとも前回に変化したタイミングで算出した前記モータの回転速度に応じて、前記監視時間を設定することを特徴とする請求項1記載のモータ制御装置。
- 前記速度制御手段は、前回以前に複数回連続して算出した前記モータの回転速度の平均値に応じて、前記監視時間を設定することを特徴とする請求項2記載のモータ制御装置。
- 前記速度制御手段は、前記センサ信号が変化しない状態が前記監視時間以上継続すると、前記モータの回転速度を所定値に設定して速度制御を行うことを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載のモータ制御装置。
- 前記速度制御手段は、前記所定値を、前記監視時間に相当する速度値に設定することを特徴とする請求項4記載のモータ制御装置。
- 前記速度制御手段は、前記モータの巻線に通電する電流量を増加させた結果、前記電流量が予め定めた最大値に達した以降に、前記モータの回転異常判定を行うことを特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載のモータ制御装置。
- 前記ロータに、高保磁力永久磁石と、ステータ巻線が発生させる磁界により磁力が変更可能な低保磁力永久磁石との双方を備えている前記モータを制御対象とすることを特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載のモータ制御装置。
- 洗い及び脱水を行うための回転駆動力を発生させるモータと、
請求項1ないし7の何れかに記載のモータ制御装置とを備えることを特徴とする洗濯機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010072171A JP5670077B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | モータ制御装置及び洗濯機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010072171A JP5670077B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | モータ制御装置及び洗濯機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011205826A true JP2011205826A (ja) | 2011-10-13 |
JP5670077B2 JP5670077B2 (ja) | 2015-02-18 |
Family
ID=44881846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010072171A Active JP5670077B2 (ja) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | モータ制御装置及び洗濯機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5670077B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210135608A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | Das Co., Ltd. | System and driving device for bldc motor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1119380A (ja) * | 1997-07-04 | 1999-01-26 | Sharp Corp | 洗濯機 |
JP2001078484A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Mitsuba Corp | ブラシレスモータの制御回路 |
JP2005204431A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置 |
JP2009268191A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Toshiba Corp | モータ制御装置,モータ駆動システム,洗濯機,空調機,永久磁石モータの着磁量変更方法 |
-
2010
- 2010-03-26 JP JP2010072171A patent/JP5670077B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1119380A (ja) * | 1997-07-04 | 1999-01-26 | Sharp Corp | 洗濯機 |
JP2001078484A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Mitsuba Corp | ブラシレスモータの制御回路 |
JP2005204431A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ駆動装置 |
JP2009268191A (ja) * | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Toshiba Corp | モータ制御装置,モータ駆動システム,洗濯機,空調機,永久磁石モータの着磁量変更方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210135608A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | Das Co., Ltd. | System and driving device for bldc motor |
KR20210051499A (ko) * | 2019-10-30 | 2021-05-10 | 주식회사다스 | Bldc 모터 시스템 및 구동 장치 |
KR102362137B1 (ko) * | 2019-10-30 | 2022-02-11 | 주식회사다스 | Bldc 모터 시스템 및 구동 장치 |
US11671036B2 (en) * | 2019-10-30 | 2023-06-06 | Das Co., Ltd. | System and driving device for BLDC motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5670077B2 (ja) | 2015-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI452821B (zh) | 洗衣機之變頻裝置 | |
US8327670B2 (en) | Motor controller and drum washing machine | |
US8248018B2 (en) | Motor controller, motor control system, and washing machine | |
US8424347B2 (en) | Washer dryer | |
US8129931B2 (en) | Motor control device, motor drive system, washing machine, air conditioner and method of changing magnetization amount of permanent magnet motor | |
JP5127800B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP5468306B2 (ja) | 洗濯機 | |
WO2004029350A1 (ja) | 洗濯機 | |
US20100264860A1 (en) | Motor and apparatus and method for controlling the motor | |
JP4786163B2 (ja) | ヒートポンプ式乾燥機及び洗濯乾燥機 | |
JP5670077B2 (ja) | モータ制御装置及び洗濯機 | |
JP2010226914A (ja) | モータ制御装置,ドラム式洗濯機及び永久磁石モータの着磁制御方法 | |
JP5601827B2 (ja) | 洗濯機 | |
JP5508760B2 (ja) | 洗濯機 | |
JP5121623B2 (ja) | 洗濯機のインバータ装置 | |
JP5508758B2 (ja) | 洗濯機 | |
JP4806061B2 (ja) | モータ制御装置 | |
JP2011188668A (ja) | モータ制御装置及び洗濯機 | |
JP2010220400A (ja) | モータ制御装置,モータ制御システム,洗濯機及び永久磁石モータの着磁方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120713 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130930 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131008 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131202 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20140128 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140513 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5670077 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |