JP2018110711A - Motor control device, washing machine provided with the same, and dryer - Google Patents

Motor control device, washing machine provided with the same, and dryer Download PDF

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利樹 龍田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a motor from being supplied with an excessive current when load of the motor becomes low by decreasing a water amount of a clothing.SOLUTION: A motor control device 100 used for a washing machine or a dryer includes: a load-computing part 42 for computing a load of a motor M lowering with decrease of a water amount of a clothing in a dewatering operation or a drying operation; and a current control part 42 for switching a current fed to the motor M from a feeding current when a high load to a feeding current when a low load.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、モータ制御装置及びこれを備える洗濯機及び乾燥機に関するものである。   The present invention relates to a motor control device, and a washing machine and a dryer provided with the motor control device.

洗濯機や乾燥機は、洗濯槽やドラムを回転させるモータを備えている。従来、このモータへの供給電流は、起動時や衣類の量が多い場合など、モータの負荷が高い場合に必要なトルクを確保できるように設定されており、その供給電流がモータの負荷によらず供給され続ける。   The washing machine and the dryer are provided with a motor that rotates a washing tub and a drum. Conventionally, the current supplied to the motor is set so as to ensure the necessary torque when the motor load is high, such as when starting up or when there is a large amount of clothing, and the supply current depends on the motor load. It continues to be supplied.

ところで、例えば洗濯機の脱水運転では、衣類の水分が除去されるに従い、洗濯槽内の質量が徐々に低下するので、モータの負荷は徐々に低くなる。このことは、乾燥機においても共通していえることであり、衣類の水分が除去されるに従い、ドラム内の質量が徐々に低下するので、モータの負荷は徐々に低くなる。   By the way, in the dehydrating operation of the washing machine, for example, as the moisture in the clothes is removed, the mass in the washing tub gradually decreases, so the load on the motor gradually decreases. This is also true for dryers. As the moisture in the clothes is removed, the mass in the drum gradually decreases, and the load on the motor gradually decreases.

このことから従来のように、高負荷時に必要なトルクを確保できるように設定された供給電流がモータの負荷によらず供給され続けると、衣類の水分が除去されてモータの負荷が低くなった場合に、モータに必要以上の電流が供給されることになる。
そうすると、銅損が大きくなり効率が悪化するという問題や、モータに必要以上のトルクが生じて騒音や振動が発生するという問題が生じる。
From this, if the supply current set so as to ensure the necessary torque at the time of high load is continuously supplied regardless of the load of the motor as in the conventional case, the moisture of the clothes is removed and the load of the motor is reduced. In this case, more current than necessary is supplied to the motor.
If it does so, the problem that a copper loss will become large and efficiency will deteriorate, and the problem that a noise more than necessary arises in a motor and a noise and a vibration generate | occur | produce will arise.

なお、特許文献1には、ドラムが回転すると衣類の位置が変化して、ドラム内の重心位置が変わることから、この重心位置の変化に応じてモータへの供給電流を制御する方法が記載されているが、衣類の水分が除去されるに従いモータの負荷が低下するということは一切示唆されていない。   Patent Document 1 describes a method for controlling the current supplied to the motor in accordance with the change in the position of the center of gravity because the position of the clothes changes when the drum rotates and the position of the center of gravity in the drum changes. However, there is no suggestion that the load on the motor decreases as the moisture in the clothing is removed.

特開2006−247213号公報JP 2006-247213 A

そこで本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、衣類の水分量が減少し、モータの負荷が低くなった場合に、モータに必要以上の電流が供給されることを防ぐことを課題とするものである。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents the motor from being supplied with more current than necessary when the moisture content of the clothing decreases and the load on the motor decreases. Is an issue.

すなわち本発明に係るモータ制御装置は、洗濯機又は乾燥機に用いられるものであって、脱水運転又は乾燥運転において、衣類の水分量の減少に伴い低下するモータの負荷を算出する負荷算出部と、前記負荷に基づいて、前記モータへ供給する電流を高負荷時供給電流から低負荷時供給電流に切り替える電流制御部とを備えることを特徴とするものである。   That is, the motor control device according to the present invention is used in a washing machine or a dryer, and in a dehydrating operation or a drying operation, a load calculating unit that calculates a motor load that decreases with a decrease in the amount of moisture in clothing. And a current control unit that switches a current supplied to the motor from a high load supply current to a low load supply current based on the load.

このようなモータ制御装置であれば、脱水運転又は乾燥運転において、衣類の水分量の減少に伴い低下するモータの負荷を算出して、その負荷に基づいてモータへの供給電流を高負荷時供給電流から低負荷時供給電流に切り替えているので、低負荷時にモータに必要以上の電流が供給されることを防ぐことができる。
これにより、低負荷時における銅損が小さくなり高効率化を図れるとともに、騒音や振動を低減することができる。
With such a motor control device, in the dehydration operation or the drying operation, the motor load that decreases as the moisture content of the clothing decreases is calculated, and the supply current to the motor is supplied based on the load at the time of high load. Since the current is switched from the current to the low-load supply current, it is possible to prevent the motor from supplying more current than necessary when the load is low.
Thereby, copper loss at the time of low load can be reduced and high efficiency can be achieved, and noise and vibration can be reduced.

供給電流の具体的な態様としては、前記低負荷時供給電流の実効値を、前記高負荷時供給電流の実効値よりも小さくすることが挙げられる。   As a specific aspect of the supply current, it is possible to make the effective value of the low-load supply current smaller than the effective value of the high-load supply current.

供給電流を切り替える具体的な制御としては、前記電流制御部が、前記負荷が予め設定された閾値を下回った場合に、前記高負荷時供給電流から前記低負荷時供給電流に切り替えることが挙げられる。   Specific control for switching the supply current includes switching the high-load supply current to the low-load supply current when the current control unit falls below a preset threshold. .

また、供給電流を切り替える別の態様としては、前記負荷算出部により算出された負荷に基づいて、前記高負荷供給から前記低負荷供給電流に切り替えるまでの切替所要時間を算出する切替所要時間算出部を備え、前記電流制御部が、前記切替所要時間の経過後に、前記高負荷時供給電流から前記低負荷時供給電流に切り替える構成が挙げられる。   Further, as another aspect of switching the supply current, a switching required time calculation unit that calculates a switching required time until switching from the high load supply to the low load supply current based on the load calculated by the load calculation unit. And the current control unit switches from the high load supply current to the low load supply current after the required switching time has elapsed.

ここで、従来のモータの制御では、モータの極性を検出するホール素子を用いて回転方向の制御をしている。
そこで、負荷を算出するための態様としては、前記負荷算出部が、前記モータの極性を検出するホール素子の出力に基づいて、前記モータの磁石を通過する磁束密度又は磁束量を算出して、この磁束密度又は磁束量に基づいて前記負荷を算出する構成が挙げられる。
このような構成であれば、既存のホール素子を用いてモータの負荷を算出することができるので、コストの増加を抑えることができる。
Here, in the conventional motor control, the rotation direction is controlled using a Hall element that detects the polarity of the motor.
Therefore, as an aspect for calculating the load, the load calculation unit calculates the magnetic flux density or the magnetic flux amount that passes through the magnet of the motor based on the output of the Hall element that detects the polarity of the motor, The structure which calculates the said load based on this magnetic flux density or magnetic flux amount is mentioned.
With such a configuration, it is possible to calculate the motor load using an existing Hall element, and thus it is possible to suppress an increase in cost.

また、負荷を算出するための別の態様としては、前記負荷算出部が、前記モータへ供給される電流、前記モータの誘起電圧、及び前記モータの回転速度を用いて前記負荷を算出するように構成されていることが挙げられる。   As another aspect for calculating the load, the load calculating unit calculates the load using a current supplied to the motor, an induced voltage of the motor, and a rotation speed of the motor. It is mentioned that it is configured.

前記高負荷時供給電流としては台形波又は矩形波の電流が挙げられ、前記低負荷時供給電流としては三角波又は正弦波の電流が挙げられる。   The high load supply current includes a trapezoidal or rectangular wave current, and the low load supply current includes a triangular or sine wave current.

また、上述したモータ制御装置を具備する洗濯機や乾燥機であれば、上述した作用効果を得ることができる。   Moreover, if it is a washing machine and dryer provided with the motor control apparatus mentioned above, the effect mentioned above can be acquired.

このように構成した本発明によれば、衣類の水分量が減少し、モータの負荷が低くなった場合に、モータに必要以上の電流が供給されることを防ぐことができ、従来よりも高効率化を図れるとともに、騒音や振動を低減させることができる。   According to the present invention configured as described above, when the moisture content of the garment is reduced and the load on the motor is reduced, it is possible to prevent the motor from being supplied with more current than necessary. Efficiency can be improved and noise and vibration can be reduced.

本実施形態のモータの構成を部分的に示す模式図。The schematic diagram which shows partially the structure of the motor of this embodiment. 同実施形態のモータ制御回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the motor control circuit of the embodiment. 同実施形態のモータ制御装置の機能を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the function of the motor control apparatus of the embodiment. 同実施形態のホール素子の出力電圧を説明するための図。The figure for demonstrating the output voltage of the Hall element of the embodiment. 同実施形態のモータの負荷の変化と供給電流の相関を示すグラフ。The graph which shows the change of the load of the motor of the same embodiment, and the correlation of supply current. その他の実施形態におけるモータ制御装置の機能を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows the function of the motor control apparatus in other embodiment.

以下に本発明に係るモータ制御装置の一実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a motor control device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態のモータ制御装置100は、図1及び図2に示すように、例えば洗濯機や乾燥機などに備えられているモータMを制御するためのものである。   As shown in FIGS. 1 and 2, the motor control device 100 of the present embodiment is for controlling a motor M provided in, for example, a washing machine or a dryer.

まず始めにモータMについて説明すると、本実施形態のモータMは、洗濯機の洗濯槽や乾燥機のドラムを回転させるものであり、同期モータである。
このモータMは、図1に示すように、洗濯槽やドラムに接続されるロータシャフトが取り付けられるロータ10と、ロータ10の外側に周方向に巻回されたコイル20と、ロータ10が回転可能に配置されるステータ30とを具備し、具体的にはステータ30が周方向に沿って設けられた複数の爪磁極31を有する所謂クローポールモータである。
First, the motor M will be described. The motor M according to the present embodiment rotates a washing tub of a washing machine and a drum of a dryer, and is a synchronous motor.
As shown in FIG. 1, the motor M has a rotor 10 to which a rotor shaft connected to a washing tub and a drum is attached, a coil 20 wound around the rotor 10 in the circumferential direction, and the rotor 10 is rotatable. Specifically, the stator 30 is a so-called claw pole motor having a plurality of claw poles 31 provided along the circumferential direction.

このモータMは、図2に示すように、モータ制御回路Zを介して例えば直流電源Szに接続されている。モータ制御回路Zは、直流電源Szと並列に設けられた平滑用コンデンサCzと、前記直流電源Szから供給される直流電力を交流電力に変換して前記モータMに印加するHブリッジ回路Hzとを備えたものである。   As shown in FIG. 2, the motor M is connected to, for example, a DC power source Sz via a motor control circuit Z. The motor control circuit Z includes a smoothing capacitor Cz provided in parallel with the DC power source Sz, and an H bridge circuit Hz that converts DC power supplied from the DC power source Sz into AC power and applies the AC power to the motor M. It is provided.

ここでモータMには、図3に示すように、ロータ10の磁性を検出するためのホール素子HSが設けられている。このホール素子HSは、磁束密度の大きさに応じて変動する電圧信号を出力するものであり、ここでは磁束密度に比例する電圧信号を後述するモータ制御装置100に送信する。   Here, the motor M is provided with a Hall element HS for detecting the magnetism of the rotor 10 as shown in FIG. The Hall element HS outputs a voltage signal that fluctuates according to the magnitude of the magnetic flux density, and here transmits a voltage signal proportional to the magnetic flux density to the motor control device 100 described later.

モータ制御装置100は、モータMに供給される電力を制御するものであり、ここでは上述したHブリッジ回路Hzを構成するMOSに駆動信号を出力して、モータMに供給される電流(以下、供給電流ともいう)を制御する。   The motor control device 100 controls electric power supplied to the motor M. Here, the motor control device 100 outputs a drive signal to the MOS constituting the above-described H bridge circuit Hz, and supplies current supplied to the motor M (hereinafter referred to as “motor M”). (Also referred to as supply current).

このモータ制御装置100は、物理的にはCPU、メモリ、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ等を備えたものであり、前記メモリの所定領域に格納されたプログラムに従ってCPUや周辺機器が協同することにより、図3に示すように、ホール素子HSから出力された電圧信号を受信する電圧信号受信部41と、モータMの負荷を算出する負荷算出部42と、供給電流を制御する電流制御部43としての機能を備えたものである。
以下、各部を説明する。
The motor control device 100 physically includes a CPU, a memory, an A / D converter, a D / A converter, and the like, and the CPU and peripheral devices cooperate in accordance with a program stored in a predetermined area of the memory. Thus, as shown in FIG. 3, the voltage signal receiving unit 41 that receives the voltage signal output from the Hall element HS, the load calculating unit 42 that calculates the load of the motor M, and the current control unit that controls the supply current. 43 is provided.
Hereinafter, each part will be described.

電圧信号受信部41は、ホール素子HSが経時的に出力する電圧信号を受信するものであり、ここでは図4に示すように、ロータ10の回転による極性の変化や磁束密度の変化に応じて変動する電圧信号が増幅回路を用いて増幅するようにしており、増幅させた電圧信号を逐次受信する。   The voltage signal receiving unit 41 receives a voltage signal output by the Hall element HS over time. Here, as shown in FIG. 4, the voltage signal receiving unit 41 responds to a change in polarity or a change in magnetic flux density due to the rotation of the rotor 10. The fluctuating voltage signal is amplified using an amplifier circuit, and the amplified voltage signal is sequentially received.

負荷算出部42は、モータMの負荷を算出するものであり、具体的には電圧信号受信部41が受信した電圧信号に基づいてロータ10の磁石を通過する磁束密度又は磁束量を算出し、この磁束密度又は磁束量を用いてモータMの負荷を算出する。
ここでの負荷算出部42は、磁束密度とモータMへの供給電流とを用いてモータMへ加わるトルクをモータMの負荷として逐次算出するように構成されている。なお、ここでは図2に示すように、モータへの供給電流を電流計Aを用いてモニタリングしており、この電流計Aの電流値を負荷算出部42が取得するようにしている。
The load calculation unit 42 calculates the load of the motor M. Specifically, the load calculation unit 42 calculates the magnetic flux density or the magnetic flux amount that passes through the magnet of the rotor 10 based on the voltage signal received by the voltage signal reception unit 41, The load of the motor M is calculated using this magnetic flux density or magnetic flux amount.
Here, the load calculation unit 42 is configured to sequentially calculate the torque applied to the motor M as the load of the motor M using the magnetic flux density and the current supplied to the motor M. Here, as shown in FIG. 2, the current supplied to the motor is monitored using an ammeter A, and the load calculator 42 obtains the current value of the ammeter A.

然して、本実施形態の負荷算出部42は、脱水運転又は乾燥運転において、衣類の水分量の減少に伴い低下するモータMの負荷を算出している。
より詳細に説明すると、脱水運転や乾燥運転では図5に示すように、時間の経過に伴って衣類の水分量が減少することから、モータMの負荷も低下する。そこで本実施形態では、運転を開始してから変化するモータMの負荷を、連続した複数の領域に区分しており、ここではこれらの領域を起動領域、高負荷領域、及び低負荷領域としている。
However, the load calculation unit 42 of the present embodiment calculates the load of the motor M that decreases as the moisture content of the clothes decreases in the dehydration operation or the drying operation.
More specifically, as shown in FIG. 5, in the dehydration operation and the drying operation, the moisture content of the clothing decreases with the passage of time, so the load on the motor M also decreases. Therefore, in the present embodiment, the load of the motor M that changes after the start of operation is divided into a plurality of continuous regions, and here these regions are defined as a start region, a high load region, and a low load region. .

まず、起動領域について説明する。脱水運転や乾燥運転を開始する際、停止している洗濯槽やドラムを回転(起動)させるために起動トルクが必要となる。このことから、脱水運転や乾燥運転を起動させる際の負荷(以下、起動負荷という)は、1回の脱水運転や乾燥運転における負荷の中で最大となり、この起動負荷が維持される領域をここでは起動領域としている。なお、ここでいう起動負荷が維持される領域とは、起動負荷が全く変動しない領域に限るものではなく、負荷が多少の増減を繰り返しながら変動する領域も含む。   First, the activation area will be described. When starting the dehydrating operation or the drying operation, a starting torque is required to rotate (start up) the washing tub or drum that is stopped. For this reason, the load when starting the dehydration operation or the drying operation (hereinafter referred to as the start load) is the largest among the loads during one dehydration operation or the drying operation, and the region where the start load is maintained is here. In this case, it is the startup area. Note that the region where the starting load is maintained is not limited to a region where the starting load does not change at all, but also includes a region where the load fluctuates while repeating some increase and decrease.

高負荷領域は、上述した起動負荷が低下し始めてから予め設定された閾値に達するまでの領域である。この高負荷領域では負荷は線形的に低下する。
閾値は、適宜設定することができるが、ここでは洗濯機や乾燥機ごとに設定されている定格負荷としている。
The high load area is an area from when the above-described start load starts to decrease until a preset threshold value is reached. In this high load region, the load decreases linearly.
The threshold value can be set as appropriate, but here the rated load is set for each washing machine or dryer.

低負荷領域は、負荷が閾値を越えたあとの領域であり、閾値を超えたあと衣類の水分が十分に除去されれば、負荷はほぼ変化せずに安定した値となる。   The low load area is an area after the load exceeds the threshold value, and if the moisture of the clothes is sufficiently removed after the threshold value is exceeded, the load becomes a stable value without substantially changing.

電流制御部43は、負荷算出部42により算出された負荷に基づき、供給電流を高負荷時供給電流から低負荷時供給電流に切り替えるものであり、ここでは少なくとも高負荷領域における供給電流が高負荷時供給電流となり、低負荷領域における供給電流が低負荷時供給電流となるように供給電流をPWM制御している。   The current control unit 43 switches the supply current from the high load supply current to the low load supply current based on the load calculated by the load calculation unit 42. Here, the supply current at least in the high load region is high load. The supply current is PWM controlled so that the supply current in the low load region becomes the supply current in the low load region.

低負荷時供給電流は、高負荷時供給電流よりも実効値が小さい電流であり、具体的には図5に示すように、高負荷時供給電流を矩形波の電流とし、低負荷時供給電流を三角波又は正弦波の電流としている。
すなわち、本実施形態の電流制御部43は、負荷算出部42により算出された負荷と閾値とを比較して、算出された負荷が閾値を下回った場合に、PWM制御のデューティー比を変えることで、供給電流を矩形波から三角波又は正弦波に切り替えるように構成されている。
The low load supply current is a current whose effective value is smaller than the high load supply current. Specifically, as shown in FIG. 5, the high load supply current is a rectangular wave current, and the low load supply current is Is a triangular wave or sine wave current.
That is, the current control unit 43 of the present embodiment compares the load calculated by the load calculation unit 42 with a threshold value, and changes the duty ratio of PWM control when the calculated load falls below the threshold value. The supply current is switched from a rectangular wave to a triangular wave or a sine wave.

ところで、脱水運転や乾燥運転の起動時に供給電流を大きくし過ぎると、MOSが高温になって壊れてしまう恐れがある。
そこで、本実施形態では起動領域における起動時供給電流を、高負荷時供給電流よりも実効値が小さい電流としており、ここでは図5に示すように、台形波の電流にしている。
すなわち、本実施形態の電流制御部43は、起動時に負荷算出部42が算出した起動負荷が低下し始めた場合に、PWM制御のデューティー比を変えることで、供給電流を台形波から矩形波に切り替えるように構成されている。具体的には、起動負荷の低下量が所定値を超えた場合に、供給電流を台形波から矩形波に切り替える構成が挙げられる。
By the way, if the supply current is increased too much at the start of the dehydration operation or the drying operation, the MOS may become hot and break.
Therefore, in this embodiment, the start-up supply current in the start-up region is a current having an effective value smaller than the high-load supply current, and is a trapezoidal current as shown in FIG.
That is, the current control unit 43 of this embodiment changes the duty ratio of the PWM control to change the supply current from a trapezoidal wave to a rectangular wave when the startup load calculated by the load calculation unit 42 starts to decrease during startup. It is configured to switch. Specifically, there is a configuration in which the supply current is switched from a trapezoidal wave to a rectangular wave when the amount of decrease in the starting load exceeds a predetermined value.

このように構成された本実施形態に係るモータ制御装置100であれば、脱水運転や乾燥運転において、衣類の水分量の減少に伴い低下するモータMの負荷を算出して、その負荷に基づいてモータMへの供給電流を高負荷時供給電流から低負荷時供給電流に切り替えているので、低負荷時にモータMに必要以上の電流が供給されることを防ぐことができる。
これにより、低負荷時における銅損が小さくなり高効率化を図れるとともに、騒音や振動を低減することができる。
In the motor control device 100 according to the present embodiment configured as described above, the load of the motor M that decreases as the moisture content of the clothing decreases in the dehydration operation or the drying operation is calculated, and based on the load. Since the supply current to the motor M is switched from the supply current at the time of high load to the supply current at the time of low load, it is possible to prevent the motor M from being supplied with more current than necessary when the load is low.
Thereby, copper loss at the time of low load can be reduced and high efficiency can be achieved, and noise and vibration can be reduced.

さらに、負荷算出部42が、既存のホール素子HSを用いてモータMの負荷を算出することができるので、コストの増加を抑えることができる。   Furthermore, since the load calculation part 42 can calculate the load of the motor M using the existing Hall element HS, an increase in cost can be suppressed.

そのうえ、起動時供給電流を高負荷時供給電流よりも実効値が小さい電流としているので、脱水運転や乾燥運転の起動時にMOSに大きな電流が流れてMOSが壊れてしまうことを防ぐことができる。   In addition, since the starting supply current has a smaller effective value than the high load supply current, it is possible to prevent the MOS from being broken due to a large current flowing through the MOS at the start of the dehydration operation or the drying operation.

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、前記実施形態では、脱水運転や乾燥運転を開始してから負荷の変化に応じて起動領域、高負荷領域、及び低負荷領域の3つの連続した領域に区分していたが、2つ或いは4つ以上の連続した領域に区分して、各々の領域毎で供給電流の波形を切り替えても良い。   For example, in the above-described embodiment, although the dehydration operation and the drying operation are started, the area is divided into three continuous areas of the start area, the high load area, and the low load area according to the change in the load. The waveform of the supply current may be switched for each region by dividing into four or more continuous regions.

また、低負荷時供給電流の実効値が、高負荷時供給電流の実効値よりも小さくなれば、起動時供給電流、高負荷時供給電流、及び低負荷時供給電流の波形やPWM制御のデューティー比は適宜変更して良く、例えば起動時供給電流と高負荷時供給電流との両方を矩形波の電流としても構わないし、これらの電流の両方を台形波の電流としても構わない。   If the effective value of the supply current at low load is smaller than the effective value of the supply current at high load, the waveform of the supply current at startup, the supply current at high load, the supply current at low load, and the duty of PWM control The ratio may be changed as appropriate. For example, both the startup supply current and the high load supply current may be rectangular wave currents, or both of these currents may be trapezoidal currents.

さらに、モータ制御装置100としては、図6に示すように、負荷算出部42により算出された負荷に基づいて、高負荷供給から前記低負荷供給電流に切り替えるまでの切替所要時間を算出する切替所要時間算出部44としての機能を備えたものであっても良い。
この切替所要時間算出部44の具体的な態様としては、例えば起動時に負荷算出部42が算出した起動負荷に基づき、例えばヒータ能力や衣類の重量などをパラメータとした所定の演算式や、起動負荷と切替所要時間との相関を示すルックアップテーブルなどを用いて負荷が閾値を下回るまでの所要時間を算出する構成が挙げられる。
この場合、電流制御部43としては、脱水運転や乾燥運転が起動されてから切替所要時間が経過した際に、供給電流を高負荷時供給電流から低負荷時供給電流に切り替えるように構成されていても良い。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the motor control device 100 calculates a switching required time for switching from a high load supply to the low load supply current based on the load calculated by the load calculation unit 42. A function as the time calculation unit 44 may be provided.
As a specific mode of the required switching time calculation unit 44, for example, based on the activation load calculated by the load calculation unit 42 at the time of activation, for example, a predetermined arithmetic expression using a heater capacity, weight of clothing, or the like as a parameter, And a configuration for calculating a required time until the load falls below a threshold using a look-up table indicating a correlation between the required time and the required switching time.
In this case, the current control unit 43 is configured to switch the supply current from the high load supply current to the low load supply current when the time required for switching has elapsed since the start of the dehydration operation or the drying operation. May be.

加えて、負荷算出部42は、前記実施形態ではホール素子HSの出力電圧を用いてモータMの負荷を算出するものであったが、モータMへの供給電流、モータMの誘起電圧、及びモータMの回転速度を用いて負荷を算出するものであっても良い。
モータMの誘起電圧は、モータMの形状(ロータ10やステータ30の形状)や磁極の数などに応じて変わる電圧であり、例えばモータMを停止させることで予め得ることができる。このことから、誘起電圧を例えばモータ制御装置100のメモリ内に予め記憶させておくことにより、負荷算出部42が負荷の算出時に前記メモリから誘起電圧を取得することができる。
また、モータMの回転速度は、ホール素子HSの出力電圧の時間変化に基づき算出することができ、負荷算出部42は負荷算出時にモータMの回転速度を逐次算出することができる。
In addition, the load calculation unit 42 calculates the load of the motor M using the output voltage of the Hall element HS in the above embodiment, but the supply current to the motor M, the induced voltage of the motor M, and the motor The load may be calculated using the rotation speed of M.
The induced voltage of the motor M is a voltage that changes according to the shape of the motor M (shape of the rotor 10 and the stator 30), the number of magnetic poles, and the like, and can be obtained in advance by stopping the motor M, for example. Therefore, by storing the induced voltage in advance in the memory of the motor control device 100, for example, the load calculating unit 42 can acquire the induced voltage from the memory when calculating the load.
Further, the rotation speed of the motor M can be calculated based on the time change of the output voltage of the Hall element HS, and the load calculation unit 42 can sequentially calculate the rotation speed of the motor M at the time of load calculation.

そのうえ、前記実施形態の制御装置は、モータMに供給される電流を制御していたが、モータMに供給される印加電圧を制御するものであっても良い。   In addition, the control device of the embodiment controls the current supplied to the motor M, but may control the applied voltage supplied to the motor M.

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。   In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

100・・・モータ制御装置
M ・・・モータ
10 ・・・ロータ
20 ・・・コイル
30 ・・・ステータ
31 ・・・爪磁極
Z ・・・モータ制御回路
Sz ・・・直流電源
Hz ・・・Hブリッジ回路
HS ・・・ホール素子
41 ・・・電圧信号受信部
42 ・・・負荷算出部
43 ・・・電流制御部
44 ・・・所要時間算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Motor control apparatus M ... Motor 10 ... Rotor 20 ... Coil 30 ... Stator 31 ... Claw magnetic pole Z ... Motor control circuit Sz ... DC power supply Hz ... H bridge circuit HS ... Hall element 41 ... Voltage signal receiver 42 ... Load calculator 43 ... Current controller 44 ... Required time calculator

Claims (8)

洗濯機又は乾燥機に用いられるモータ制御装置であって、
脱水運転又は乾燥運転において、衣類の水分量の減少に伴い低下するモータの負荷を算出する負荷算出部と、
前記負荷に基づいて、前記モータへ供給する電流を高負荷時供給電流から低負荷時供給電流に切り替える電流制御部とを備えるモータ制御装置。
A motor control device used in a washing machine or a dryer,
In the dehydration operation or the drying operation, a load calculation unit that calculates the load of the motor that decreases as the moisture content of the clothing decreases,
A motor control device comprising: a current control unit that switches a current supplied to the motor from a high load supply current to a low load supply current based on the load.
前記低負荷時供給電流の実効値が、前記高負荷時供給電流の実効値よりも小さい請求項1記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein an effective value of the low-load supply current is smaller than an effective value of the high-load supply current. 前記電流制御部が、前記負荷が予め設定された閾値を下回った場合に、前記高負荷時供給電流から前記低負荷時供給電流に切り替える請求項1又は2記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the current control unit switches from the high load supply current to the low load supply current when the load falls below a preset threshold. 前記負荷算出部により算出された負荷に基づいて、前記高負荷供給から前記低負荷供給電流に切り替えるまでの切替所要時間を算出する切替所要時間算出部を備え、
前記電流制御部が、前記切替所要時間の経過後に、前記高負荷時供給電流から前記低負荷時供給電流に切り替える請求項1乃至3のうち何れか一項に記載のモータ制御装置。
Based on the load calculated by the load calculating unit, a switching required time calculating unit that calculates a switching required time until switching from the high load supply to the low load supply current,
4. The motor control device according to claim 1, wherein the current control unit switches from the high load supply current to the low load supply current after elapse of the switching time. 5.
前記負荷算出部が、前記モータの極性を検出するホール素子の出力に基づいて、前記モータの磁石を通過する磁束密度又は磁束量を算出して、この磁束密度又は磁束量に基づいて前記負荷を算出する請求項1乃至4のうち何れか一項に記載のモータ制御装置。   The load calculating unit calculates a magnetic flux density or a magnetic flux amount passing through the magnet of the motor based on an output of the Hall element that detects the polarity of the motor, and the load is calculated based on the magnetic flux density or the magnetic flux amount. The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is calculated. 前記負荷算出部が、前記モータへ供給される電流、前記モータの誘起電圧、及び前記モータの回転速度を用いて前記負荷を算出する請求項1乃至4のうち何れか一項に記載のモータ制御装置。   The motor control according to any one of claims 1 to 4, wherein the load calculation unit calculates the load using a current supplied to the motor, an induced voltage of the motor, and a rotation speed of the motor. apparatus. 前記高負荷時供給電流が、台形波又は矩形波の電流であり、
前記低負荷時供給電流が、三角波又は正弦波の電流である請求項1乃至6のうち何れか一項に記載のモータ制御装置。
The high load supply current is a trapezoidal wave or rectangular wave current,
The motor control device according to claim 1, wherein the low-load supply current is a triangular wave or sine wave current.
請求項1乃至7のうち何れか一項に記載のモータ制御装置を具備する洗濯機又は乾燥機。   A washing machine or a dryer comprising the motor control device according to any one of claims 1 to 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022244962A1 (en) * 2021-05-21 2022-11-24 삼성전자주식회사 Washer and controlling method thereof

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