JP2019115504A - Washing machine - Google Patents

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Abstract

To provide a washing machine which uses a new determination method in eccentricity determination which properly complements in determining a state of eccentricity at a d-axis voltage, and which can perform determination of the state of eccentricity equally with the d-axis voltage or instead of the d-axis voltage in some cases.SOLUTION: A washing machine includes: a motor M for rotationally driving a dewatering tub; and control means C for vector-controlling generation torque of the motor M. The control means C includes an eccentricity determination unit 100 which performs determination of a state of eccentricity in the dewatering tub according to the magnitude of a phase error Δθ between a phase of a d-axis estimated so as to perform the vector control and an actual phase of the d-axis.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、センサレスであっても偏芯状態の判定を簡易且つ精度良く行うことができる洗濯機に関するものである。   The present invention relates to a washing machine which can determine the eccentricity state easily and accurately even if it is sensorless.

洗濯機の脱水槽内における洗濯物の分布状態に偏りがあると、脱水運転を行う場合に大きな振動発生の原因となる。脱水槽を回転駆動して脱水工程を行う場合、洗濯物が偏芯していると過大な振動が発生するため回転を停止する必要がある。   If the distribution of laundry in the dewatering tank of the washing machine is uneven, large vibration may occur when the dewatering operation is performed. When the dewatering tank is rotated to perform the dewatering process, if the laundry is eccentric, excessive vibration occurs, so it is necessary to stop the rotation.

そこで、偏芯状態をセンサレスで検知して必要な場合に回転を停止させる制御を行うものとして、例えば特許文献1に開示する手法が知られている。   Therefore, for example, a method disclosed in Patent Document 1 is known as one that performs control to stop the rotation when necessary, by detecting the eccentricity without using a sensor.

この手法は、ベクトル制御を行うために算出したモータのq軸電流と偏芯状態との間に相関があることに着目し、q軸電流に基づいて異常振動の発生を判断するように構成されている。   This method is configured to determine the occurrence of abnormal vibration based on the q-axis current, noting that there is a correlation between the q-axis current of the motor calculated for performing vector control and the eccentricity state. ing.

特許第4406176号公報Patent No. 4406176

しかしながら、q軸電流は電圧制御に対して結果として現れるものであるため、外部ノイズの影響を受け易く、絶対値としても変化が小さい。このため、q軸電流に基づいて偏芯状態を判断すると、誤判定が起こり易い。   However, since the q-axis current appears as a result of voltage control, it is susceptible to external noise, and the change as an absolute value is small. Therefore, if the eccentricity state is determined based on the q-axis current, an erroneous determination is likely to occur.

そこで本発明者は、d軸電圧に着目した。d軸電圧はq軸電流の操作量であり、q軸電流と同様に偏芯状態に依存して変化する。しかも、操作量であるから外部ノイズの影響を受け難く、絶対値としての変化も大きい。   Therefore, the inventor focused on the d-axis voltage. The d-axis voltage is a manipulated variable of the q-axis current, and changes depending on the eccentricity state as the q-axis current. In addition, since it is an operation amount, it is difficult to be influenced by external noise, and the change as an absolute value is also large.

ただ、d軸電圧はq軸電流に比べて大きく変動するため、d軸電圧のみに依存して偏芯状態を判定すると、やはり誤判定の可能性は残る。   However, since the d-axis voltage fluctuates more than the q-axis current, if the eccentricity state is determined depending only on the d-axis voltage, the possibility of an erroneous determination still remains.

本発明は、このような新たな知見に立って、d軸電圧で偏芯状態を判定する際に適切な補完をなし、場合によってはd軸電圧と対等またはd軸電圧に代わって偏芯状態の判定を行うことができる、新たな判定手法を偏芯状態の判定に用いた洗濯機を実現することを目的としている。   Based on such new findings, the present invention makes appropriate complementation in determining eccentricity with d-axis voltage, and in some cases eccentricity in place of d-axis voltage or equivalent or d-axis voltage It is an object of the present invention to realize a washing machine using a new determination method capable of performing the determination of the eccentricity state.

本発明に係る洗濯機は、以上の目的を達成するために、脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータの発生トルクをベクトル制御する制御手段とを具備するものにおいて、前記制御手段が、前記ベクトル制御を行うために推定したd軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差の大きさによって、前記脱水槽の偏芯状態を判定する偏芯判定部を備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the washing machine according to the present invention comprises a motor for rotationally driving a dewatering tank, and a control means for performing vector control of the generated torque of the motor, wherein the control means is It is characterized by comprising an eccentricity judgment unit which judges the eccentricity state of the dehydration tank by the magnitude of the phase error between the phase of the d axis estimated for performing vector control and the phase of the actual d axis. Do.

また、本発明に係る洗濯機は、脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータの発生トルクをベクトル制御する制御手段とを具備するものにおいて、前記制御手段が、前記ベクトル制御を行うために推定したd軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差の変化度合によって、前記脱水槽の偏芯状態を判定する偏芯判定部と、を備えていることを特徴とする。   In the washing machine according to the present invention, the washing machine according to the present invention comprises a motor for rotationally driving the dewatering tank, and a control means for vector control of the generated torque of the motor, wherein the control means estimates for performing the vector control. And an eccentricity determination unit that determines an eccentricity state of the dewatering tank based on the degree of change in phase error between the d-axis phase and the actual d-axis phase.

また、本発明に係る洗濯機は、脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータの発生トルクをベクトル制御する制御手段とを具備するものにおいて、前記制御手段が、前記ベクトル制御を行ううえで生成されるd軸電圧を負荷によって補正した値、および、前記ベクトル制御を行ううえで推定したd軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差との相関によって、前記脱水槽の偏芯状態を判定する偏芯判定部を備えていることを特徴とする。   In the washing machine according to the present invention, the washing machine according to the present invention includes a motor for rotationally driving the dewatering tank and a control means for vector control of the generated torque of the motor, wherein the control means generates the vector control. The decentered state of the dewatering tank according to the value obtained by correcting the d-axis voltage to be corrected by the load, and the correlation between the phase of the d axis estimated when performing the vector control and the phase error of the actual d axis. And an eccentricity determination unit for determining the eccentricity.

また、本発明に係る洗濯機は、上記各構成において、位相誤差の波形に対してフーリエ級数展開したうちの、実際の振動数に対応するフーリエ係数の値を前記位相誤差として用いていることを特徴とする。   Further, in the washing machine according to the present invention, in each of the above-described configurations, the value of the Fourier coefficient corresponding to the actual frequency among the Fourier series expanded with respect to the waveform of the phase error is used as the phase error. It features.

本発明の洗濯機は、d軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差の大きさに基づいて偏芯状態を判定する。かかる位相誤差は、d軸電圧ほど大きく変動せずに、偏芯状態に依存して増減する。このため、本発明によれば、d軸電圧を監視する場合とは異なる視点で偏芯状態を判定することができる。したがって、d軸電圧で偏芯状態を判定する際に適切な補完をなし、場合によってはd軸電圧と対等またはd軸電圧に代わって偏芯状態の判定を行うことが可能となる。位相誤差は低速域における加速時に大きく現れる傾向にある。   The washing machine of the present invention determines the eccentricity state based on the magnitude of the phase error between the d-axis phase and the actual d-axis phase. The phase error does not fluctuate as much as the d-axis voltage, but increases or decreases depending on the eccentricity. Therefore, according to the present invention, it is possible to determine the eccentricity state from the viewpoint different from the case of monitoring the d-axis voltage. Therefore, when determining the eccentricity state by the d-axis voltage, it is possible to perform appropriate complementation, and in some cases, it is possible to determine the eccentricity state instead of the d-axis voltage equally or in place of the d-axis voltage. The phase error tends to be large at the time of acceleration in the low speed region.

また本発明の洗濯機は、d軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差の変化度合に基づいて偏芯状態を判定する。かかる位相誤差の変化度合は、d軸電圧の変化度合ほど大きく変動せずに、負荷の影響を排除して偏芯状態に依存して大きくなる。したがって、本発明によれば、d軸電圧を監視する場合とは異なる視点、そして位相誤差の大きさとも異なる観点で、刻々変化する偏芯状態を的確に捉えた偏芯状態を判定することができる。位相誤差は高速域における加速時に大きく変化する傾向にある。   Further, the washing machine of the present invention determines the eccentricity state based on the degree of change in the phase error between the phase of the d axis and the phase of the actual d axis. The degree of change of the phase error does not fluctuate as much as the degree of change of the d-axis voltage, and becomes large depending on the eccentricity while excluding the influence of the load. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately determine the eccentricity state which accurately captures the eccentricity state changing from the viewpoint different from the case of monitoring the d-axis voltage and also from the viewpoint different from the magnitude of the phase error. it can. The phase error tends to change significantly during acceleration in the high speed region.

また本発明の洗濯機は、d軸電圧を負荷によって補正した値と、上述した位相誤差との相関によって偏芯状態を判定する。d軸電圧を負荷によって補正した場合でも、他の要因によってd軸電圧が大きくなっている場合があり、このとき位相誤差は大きく変動しない。したがって、本発明によれば、d軸電圧による判定を位相誤差によって補完し、偏芯状態をより精度良く判定することができる。他の要因としては、排水が悪いために脱水槽と外槽の間に水が残った、いわゆる「水かみ」の状態が挙げられる。   Further, the washing machine of the present invention determines the eccentricity state by the correlation between the value obtained by correcting the d-axis voltage by the load and the phase error described above. Even when the d-axis voltage is corrected by the load, the d-axis voltage may be increased due to other factors, and the phase error does not greatly fluctuate at this time. Therefore, according to the present invention, the determination based on the d-axis voltage can be complemented by the phase error, and the eccentricity state can be determined more accurately. Another factor is the condition of so-called "water" in which water remains between the dewatering tank and the outer tank due to poor drainage.

また本発明の洗濯機は、位相誤差の波形をフーリエ変換して実際の振動数に対応する位相誤差を取り出すので、ノイズを排除して精度の高い判定を行うことが可能となる。   Further, the washing machine according to the present invention Fourier-transforms the waveform of the phase error to take out the phase error corresponding to the actual frequency, so that it is possible to eliminate noise and perform highly accurate determination.

本発明の一実施形態に係る洗濯機の外観を示す斜視図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view which shows the external appearance of the washing machine which concerns on one Embodiment of this invention. 同洗濯機の概略構成を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the washing machine. 同実施形態における負荷測定の前提構成となるモータ制御系のシステム構成を示すブロック図。The block diagram which shows the system configuration of the motor control system used as the premise composition of load measurement in the embodiment. 同モータ制御系における速度推定部の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the speed estimation part in the motor control system. 同モータ制御系における速度推定原理を示す図。The figure which shows the speed estimation principle in the motor control system. 同モータ制御系におけるPLL制御部の概要を示す図。The figure which shows the outline | summary of the PLL control part in the motor control system. 同洗濯機の脱水工程時における制御工程を示すシーケンス図。The sequence diagram which shows the control process at the time of the spin-drying | dehydration process of the washing machine. 同実施形態における低速域判定1の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing procedure of low speed territory decision 1 in the same embodiment. 同実施形態における低速域判定2の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing procedure of low speed territory decision 2 in the same embodiment. 同実施形態における高速域判定1の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing procedure of high speed zone decision 1 in the same embodiment. 同実施形態における高速域判定2の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the processing procedure of high speed zone decision 2 in the same execution form. C区間において低速域判定1を適用しない場合のd軸電圧の検知値の推移を偏芯量小の場合と偏芯量大の場合で示したグラフ。The graph which showed transition of the detected value of d axis voltage when low speed area | region determination 1 is not applied in area C by the case where eccentricity amount is small, and the case where eccentricity amount is large. C区間において低速域判定2を適用しない場合の位相誤差の推移を偏芯量小の場合と偏芯量大の場合で示したグラフ。The graph which showed transition of the phase error when the low speed area | region determination 2 is not applied in C area by the case where eccentricity amount is small, and the case where eccentricity amount is large. D区間において高速域判定1を適用しない場合のd軸電圧および位相誤差Δθの推移を偏芯量小の場合と偏芯量大の場合で示したグラフ。The graph which showed transition of the d-axis voltage in case D not apply the high speed area | region determination 1 in D area, and phase error (DELTA) (theta) in the case of small eccentricity amount, and the case of large eccentricity amount. D区間において高速域判定2を適用しない場合のd軸電圧および位相誤差Δθの推移を偏芯量小の場合と偏芯量大の場合で示したグラフ。The graph which showed transition of the d-axis voltage in case D not apply the high speed area | region determination 2 in D area, and phase error (DELTA) (theta) in the case of small eccentricity amount, and the case of large eccentricity amount.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の一実施形態に係る縦型の洗濯機(以下、「洗濯機」と称す。)1の外観を示す斜視図である。また、図2は、本実施形態の洗濯機1の概略構成を示す縦断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a vertical washing machine (hereinafter referred to as a "washing machine") 1 according to an embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of the washing machine 1 of this embodiment.

図2に示すように、本実施形態の洗濯機1は、洗濯機本体11と、外槽12と、脱水槽(洗濯槽)13と、駆動部16と、制御手段C(図3参照)とを備える。このような洗濯機1は、入力部14にあって全自動で洗濯を行う図示しないスタートキーが押されると、脱水槽13内にある洗濯物の量を負荷量として自動判定し、負荷量に基づいて洗い工程およびすすぎ工程で外槽12に貯める水量を自動で決定して、洗濯動作を行う。しかる後、脱水工程では、低速回転後にセンサレス制御に移行して、脱水槽13の偏芯状態をセンサレスで監視しつつ、偏芯異常の場合は回転を停止し、偏芯異常がなければ最高速度に加速する。   As shown in FIG. 2, the washing machine 1 of the present embodiment includes a washing machine main body 11, an outer tub 12, a dewatering tub (washing tub) 13, a drive unit 16, and control means C (see FIG. 3). Equipped with When such a washing machine 1 is in the input unit 14 and a start key (not shown) for performing automatic washing is pressed, the amount of laundry in the dewatering tank 13 is automatically determined as the load amount, and the load amount is The amount of water stored in the outer tub 12 in the washing step and the rinsing step is automatically determined based on the above, and the washing operation is performed. After that, in the dewatering process, it shifts to sensorless control after low speed rotation, and while monitoring the eccentricity state of the dehydration tank 13 sensorlessly, stops rotation in the case of eccentricity abnormality, and if there is no eccentricity abnormality, maximum speed Accelerate to

図3は制御手段の概要を示す機能ブロックである。本実施形態は、かかる偏芯状態の判定に偏芯判定部100を有し、この偏芯判定部100ではq軸電流の値ではなくd軸電圧の値を用い、かつ、制御上推定されるd軸と実際のd軸の位相誤差Δθを用いている。Vd値、Δθ値に対しては、必要に応じてローパスフィルタ、移動平均処理などにより、急峻に変化するデータを取り除く処理が行われる。以下、順を追って説明する。   FIG. 3 is a functional block schematically showing control means. The present embodiment includes the eccentricity determination unit 100 in the determination of the eccentricity state, and the eccentricity determination unit 100 uses the value of the d-axis voltage instead of the value of the q-axis current, and is estimated on control. The phase error Δθ between the d axis and the actual d axis is used. With respect to the Vd value and the Δθ value, processing for removing steeply changing data is performed by a low pass filter, moving average processing, or the like as necessary. The following will be described in order.

洗濯機本体11は、略直方体形状であり、上面11aに、脱水槽13に対して洗濯物(衣服)を出し入れするための開口11bと、この開口11bを開閉可能な開閉蓋11cとを有し、開閉蓋11cを開けることで開口11bを介して脱水槽13に洗濯物を出し入れ可能な構成である。また、このような洗濯機本体11の上面11aには、前述の入力部14が形成される。   The washing machine main body 11 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has an opening 11b for taking laundry (garment) into and out of the dewatering tank 13 on the upper surface 11a, and an open / close lid 11c capable of opening and closing the opening 11b. By opening the open / close lid 11c, the laundry can be taken in and out of the dehydration tank 13 through the opening 11b. Further, the above-mentioned input unit 14 is formed on the upper surface 11 a of the washing machine main body 11 as described above.

図2に示す外槽12は、洗濯機本体11の内部に配置された、水を貯留可能な有底筒状の部材である。   The outer tank 12 shown in FIG. 2 is a cylindrical member with a bottom, which is disposed inside the washing machine main body 11 and capable of storing water.

洗濯槽としての脱水槽13は、外槽12の内部で外槽12と同軸に配置されるとともに、外槽12によって回転自在に支持された有底筒状の部材である。脱水槽13は、外槽12よりも小径であり、その壁面13aに多数の通水孔(不図示)を有する。   The dewatering tank 13 as the washing tank is a bottomed cylindrical member which is coaxially disposed with the outer tank 12 inside the outer tank 12 and rotatably supported by the outer tank 12. The dehydration tank 13 has a diameter smaller than that of the outer tank 12, and has a number of water flow holes (not shown) in its wall surface 13a.

このような脱水槽13の底部13b中央には、パルセータ(撹拌翼)15が回転自在に配置される。パルセータ15は、外槽12に貯留された水を撹拌して水流を発生させるものである。   A pulsator (agitating blade) 15 is rotatably disposed at the center of the bottom portion 13 b of the dewatering tank 13. The pulsator 15 agitates the water stored in the outer tank 12 to generate a water flow.

また、パルセータ15は、洗い工程の開始時であって脱水槽13への給水前にも回転駆動するものであり、このときの洗濯物を引きずった回転で取得される検出値が負荷量の検出に用いられる。   The pulsator 15 is also rotationally driven at the start of the washing step and before water supply to the dehydration tank 13, and the detected value obtained by the rotation dragging the laundry at this time detects the load amount Used for

駆動部16は、モータMとクラッチ16bとを含む。モータMは、脱水槽13の底部13aに向けて延出する駆動軸mを回転させることで脱水槽13を回転させる。またモータMは、クラッチ16bを切り替えることでパルセータ15にも駆動力を与え、パルセータ15を回転させることができる。そのため、洗濯機1は、後述する負荷量測定時、洗い工程およびすすぎ工程では主としてパルセータ15のみを回転させ、脱水工程では脱水槽13とパルセータ15とを一体的に高速で回転させることができる。   Drive unit 16 includes a motor M and a clutch 16b. The motor M rotates the dewatering tank 13 by rotating a drive shaft m extending toward the bottom 13 a of the dewatering tank 13. Further, the motor M can give a driving force to the pulsator 15 by switching the clutch 16b, and can rotate the pulsator 15. Therefore, the washing machine 1 can rotate only the pulsator 15 mainly in the washing process and the rinsing process at the time of measuring the load amount to be described later, and can rotate the dewatering tank 13 and the pulsator 15 integrally at high speed in the dewatering process.

以下は、永久磁石型の同期モータの電圧方程式である。この式に限り、各速度ωはωeと表記してある。
…(1)
The following is the voltage equation of a permanent magnet synchronous motor. Only in this equation, each velocity ω is represented as ωe.
... (1)

この式において、定常回転と見なし、微分項を無視すると、
Vd=R・Id−ω・Lq・iq …(2)
Vq=ω・Ld・id+R・iq+ω・Φ …(3)
In this equation, assuming steady rotation and ignoring differential terms,
Vd = R.Id.-L.Lq.iq (2)
Vq = ω · Ld · id + R · iq + ω · Φ (3)

更に、ωが大で、Rによる電圧降下が無視できるとすると、
Vd=−ω・Lq・iq …(4)
Vq=ω・Ld・id+ω・Φ …(5)
Furthermore, if ω is large and the voltage drop due to R is negligible, then
Vd = −ω · Lq · iq (4)
Vq = ω · Ld · id + ω · ... (5)

弱め磁束制御が始まっていない場合は通常、id≒0で制御するから、
Vq≒ωΦ …(6)
If flux-weakening control has not started, control is usually performed with id 0 0.
Vq ω ωΦ (6)

iqが偏芯状態に依存することは特許文献1にも記載されているが、式(4)からも明らかなようにq軸電流Iqの操作量であるd軸電圧Vdの状態変化もまた、偏芯状態に依存する。   Although it is also described in Patent Document 1 that iq depends on the eccentricity state, the state change of the d-axis voltage Vd, which is the manipulated variable of the q-axis current Iq, is also It depends on eccentricity.

特に、d軸電圧Vdは制御操作量であり、q軸電流Iqのように制御の結果として現れるものではないため、外部ノイズ等の影響を受けにくい利点がある。このため、この実施形態ではd軸電圧Vdを用いて偏芯状態の判定を行う。   In particular, the d-axis voltage Vd is a control operation amount, and does not appear as a result of control as in the q-axis current Iq. Therefore, in this embodiment, the eccentricity state is determined using the d-axis voltage Vd.

ただ、q軸電流Iqを用いた場合と比べた欠点として、変動が大きくなる傾向にある。そのため、偏芯状態を判断するうえで、瞬時値を用いるのではなく、積算値や平均値として演算処理した値を用いる必要があるほか、制御上推定されるd軸と実際のd軸との位相誤差Δθも判断要素に加える。位相誤差Δθは脱水槽13の実際の位相に対して三相の印加電圧の位相がずれている状態であり、制御系は位相誤差Δθを0にするように制御するが、位相誤差Δθが収束しない場合は大きな偏芯状態や振動が発生しているとも言える。すなわち、位相誤差は偏芯状態を反映したパラメータとして扱うことができる。   However, as a disadvantage compared to the case of using the q-axis current Iq, the fluctuation tends to be large. Therefore, when determining eccentricity, it is necessary to use values obtained by arithmetic processing as integrated values or average values, instead of using instantaneous values, and between the d axis estimated for control and the actual d axis The phase error Δθ is also added to the judgment factor. The phase error Δθ is a state in which the phase of the three-phase applied voltage is shifted with respect to the actual phase of the dehydration tank 13, and the control system controls the phase error Δθ to be 0, but the phase error Δθ converges. If not, it can be said that large eccentricity and vibration occur. That is, the phase error can be treated as a parameter reflecting eccentricity.

そこで、偏芯判定部100は、位相誤差Δθの大きさ、位相誤差Δθの変化度合によって偏芯状態を判定する。或いは、偏芯判定部100は、d軸電圧を負荷によって補正した値、および、前記トルク制御手段がベクトル制御を行ううえで推定したd軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差Δθとの相関に基づいて、偏芯状態を判定する。   Therefore, the eccentricity determination unit 100 determines the eccentricity state based on the magnitude of the phase error Δθ and the change degree of the phase error Δθ. Alternatively, the eccentricity determination unit 100 may calculate a value obtained by correcting the d-axis voltage with a load, and a phase error Δθ between the d-axis phase estimated when the torque control means performs vector control and the actual d-axis phase. The eccentricity state is determined based on the correlation with.

これにより、外乱の影響を受け難いが変動が大きいd軸電圧Vdを用いた際の欠点を補完あるいは代替し、適切な判定結果に導くことができる。   As a result, it is possible to supplement or substitute for the defect when using the d-axis voltage Vd which is not easily influenced by the disturbance but has a large fluctuation, and can lead to an appropriate judgment result.

図3は、本発明に係る制御手段Cを示すセンサレスベクトル制御ブロック図であり、偏芯状態を判定するためのd軸電圧Vdおよび位相誤差Δθは、この制御ブロックのなかで算出される。まず、この制御ブロックについて説明する。   FIG. 3 is a sensorless vector control block diagram showing the control means C according to the present invention, and the d-axis voltage Vd for determining the eccentricity state and the phase error Δθ are calculated in this control block. First, this control block will be described.

この制御手段Cの基本構成は、制御量として与えられるモータ回転速度指令値ω* とモータ回転速度推定値ωとの偏差に基づいてトルク指令を生成するトルク指令生成部2と、駆動時のモータ電流Iq(Id)とトルク指令値T*に対応する電流指令値Iq*(Id)との偏差を制御操作量であるモータ電圧指令値V*q、V*dに変換してモータMを駆動するモータ駆動制御部3と、モータ電流Iq、Idおよびモータ電圧指令値V*q、V*dに係るモータ電圧Vq、Vdを用いてモータ回転速度ωと位相誤差Δθを推定する推定器4とを備え、この推定器4はフィードバックループ5内に構成されている。トルク指令生成部2とモータ駆動制御部3は一般に言うインバータ制御器の構成要素である。また、ここではモータ電圧指令値V*q、V*dに等しいモータ電圧Vq、Vdが発生しているものとして扱っている。 The basic configuration of the control means C includes a torque command generation unit 2 that generates a torque command based on a deviation between a motor rotational speed command value ω * m given as a control amount and a motor rotational speed estimated value ω m ; The deviation between the motor current Iq (Id) and the current command value Iq * (Id) corresponding to the torque command value T * is converted into motor voltage command values V * q and V * d which are control manipulated variables, and the motor M To estimate the motor rotational speed ω m and the phase error Δθ using the motor drive control unit 3 for driving the motor, the motor currents Iq and Id and the motor voltages Vq and Vd related to the motor voltage command values V * q and V * d. The estimator 4 is configured in the feedback loop 5. The torque command generator 2 and the motor drive controller 3 are components of an inverter controller generally referred to. In addition, here, it is treated that the motor voltages Vq and Vd equal to the motor voltage command values V * q and V * d are generated.

トルク指令生成部2では、まず減算器21に、洗濯機1の運転全般を制御するマイクロコンピュータ6から与えられる回転速度指令ω*mとモータ駆動状態から推定した推定速度値ωを入力する。減算器21の差分出力は速度制御器22に入力される。 The torque command generation section 2, first subtracter 21, and inputs the estimated speed value omega m estimated from the rotational speed command omega * m and a motor drive state given from the microcomputer 6 for controlling the operation in general of the washing machine 1. The differential output of the subtractor 21 is input to the speed controller 22.

速度制御器22は、モータMの回転数を目標値に制御するために、回転速度指令ω* mと推定速度ωmとの差分量に基づきPI制御によってトルク指令T*を生成する。 Speed controller 22, to control the rotational speed of the motor M to the target value, and generates a torque command T * by the PI control based on the difference amount between the rotation speed command omega * m and estimated speed omega m.

このトルク指令生成部22で生成されるトルク指令T*は、モータ駆動制御部3に入力される。 The torque command T * generated by the torque command generation unit 22 is input to the motor drive control unit 3.

モータ駆動制御部3は、同期モータMのロータの回転に伴って回転している磁極の座標系(d、q)の下に電圧駆動を行う。   The motor drive control unit 3 performs voltage drive under the coordinate system (d, q) of the magnetic poles rotating with the rotation of the rotor of the synchronous motor M.

先ず、トルク指令値T*はゲイン乗算部31においてトルク係数1/Kが乗じられることでq軸電流指令値Iq*とされ、減算器32を介してq軸電流制御器33に入力される。一般に、d軸電流指令部34からは指令値Id=0が出力され、減算器35を介してd軸電流制御器36に入力される。減算器32には[u−v−w→d−q]変換を行う後記の第2変換器51から出力されるq軸電流値Iqが減算値として与えられ、減算器35には前記第2変換器51から出力されるd軸電流値Iqが減算値として与えられる。 First, the torque command value T * is a q-axis current command value Iq * by a torque coefficient 1 / K E is multiplied by the gain multiplication unit 31, is input to the q-axis current controller 33 via the subtractor 32 . In general, the d-axis current command unit 34 outputs a command value Id = 0, which is input to the d-axis current controller 36 via the subtracter 35. The subtracter 32 is supplied with a q-axis current value Iq output from a second converter 51 described later which performs [uvw → dq] conversion as a subtraction value, and the subtracter 35 is set to the second one. The d-axis current value Iq output from the converter 51 is given as a subtraction value.

q軸電流制御器33は、q軸電流指令値Iq*とq軸電流値Iqとの差分に基づいてPI制御を行うことでq軸電圧指令値Vq*を生成する。d軸電流制御器36は、d軸電流指令値Id*(=0)とq軸電流値Iqとの差分に基づいてPI制御を行うことでd軸電圧指令値Vd* を生成する。そして、三相の電圧指令に変換するために[d−q→u−v−w]変換を行う第1変換器37に入力する。 The q-axis current controller 33 generates a q-axis voltage command value Vq * by performing PI control based on the difference between the q-axis current command value Iq * and the q-axis current value Iq. The d-axis current controller 36 generates a d-axis voltage command value Vd * by performing PI control based on the difference between the d-axis current command value Id * (= 0) and the q-axis current value Iq. Then, the signal is input to a first converter 37 that performs [dq → uvw] conversion to convert it into a three-phase voltage command.

第1変換器37は、後述する推定器4より出力されるモータ電気角速度ωを積分器44で積分することによって得られる推定ロータ回転位相角θを与えられる。そして、その推定ロータ回転位相角θに基づきq、d電圧指令値Vq* 、Vd* を三相電圧指令値Vu、Vv、Vwに変換し、モータ励磁回路38を介してモータMに通電する。 The first converter 37 is provided with an estimated rotor rotational phase angle θ obtained by integrating the motor electrical angular velocity ω e output from the estimator 4 described later by the integrator 44. Then, q and d voltage command values Vq * and Vd * are converted into three-phase voltage command values Vu, Vv and Vw based on the estimated rotor rotational phase angle θ, and the motor M is energized via the motor excitation circuit 38.

一方、フィードバックループ5は、モータ励磁回路38に設けた相電流検出部50を通じて相電流Iu、Iv、Iwを検出し、これを[u−v−w→d−q]変換を行う第2変換器51に入力する。第2変換器51は、後述する推定器4より出力されるモータ電気角速度ωを積分器44で積分することによって得られる推定ロータ回転位相角θを与えられることで、相電流値をq、d軸電流値Id、Iqに変換する。これらのq、d軸電流値は、それぞれ前記減算器35、32に入力される。 On the other hand, the feedback loop 5 detects the phase currents Iu, Iv, Iw through the phase current detection unit 50 provided in the motor excitation circuit 38, and carries out a second conversion that performs [uvw → dq] conversion. Input to the storage unit 51. The second converter 51 is provided with an estimated rotor rotational phase angle θ obtained by integrating the motor electrical angular velocity ω e output from the estimator 4 described later by the integrator 44, thereby setting the phase current value q, Convert into d-axis current values Id and Iq. These q and d axis current values are input to the subtractors 35 and 32, respectively.

他方、推定器4は、図4に示すようにロータ位相誤差推定器41と、PLL(Phase Locked Loop)制御器42とから構成される。ロータ位相誤差推定器41は、モータ電圧Vd(=Vd*)、Vq(=Vq*)、モータ電流Id,Iq、モータパラメータR、L等を使用して、推定位相誤差Δθを計算する。Rはモータ巻線抵抗、Lはモータ巻線インダクタンスである。 On the other hand, the estimator 4 is composed of a rotor phase error estimator 41 and a PLL (Phase Locked Loop) controller 42 as shown in FIG. The rotor phase error estimator 41 uses the motor voltages Vd (= Vd * ) and Vq (= Vq * ), the motor currents Id and Iq, the motor parameters R, L, and the like to calculate the estimated phase error Δθ. R is a motor winding resistance, and L is a motor winding inductance.

モータMが永久磁石同期モータである場合、図5の座標系に示すように、静止座標系α、βに対して、ロータはd−q回転座標系において電気角速度ωnで回転する。一方、一般にセンサレスアルゴリズムと呼ばれる回転速度推定アルゴリズムはγ−δの回転座標を推定する。実際には磁極はd軸上に在るにも拘らず、γ軸に磁極が在ると推定したとき、推定されるd軸と実際のd軸との間にはΔθの位相誤差が生まれる。   When the motor M is a permanent magnet synchronous motor, as shown in the coordinate system of FIG. 5, the rotor rotates at the electrical angular velocity ωn in the dq rotational coordinate system with respect to the stationary coordinate systems α and β. On the other hand, a rotational speed estimation algorithm generally called a sensorless algorithm estimates rotational coordinates of γ-δ. Although the magnetic pole is actually on the d-axis, when it is estimated that the magnetic pole is on the γ-axis, a phase error of Δθ is generated between the estimated d-axis and the actual d-axis.

そして、推定器41は、一例として以下の式、
Δθ=tan-1{(Vd-R・Id+ωγ・L・Iq)/(Vq-R・Iq-ωγ・Li・d)} …(7)
に基づいて位相誤差Δθを算出する。
And the estimator 41 has the following formula as an example,
Δθ = tan −1 {(Vd−R · Id + ω γ · L · Iq) / (Vq−R · Iq−ω γ · Li · d)} (7)
The phase error Δθ is calculated based on

モータMを安定に回す為には、d−q軸の位置を突き止めて、制御手段1が認識しているr−δ軸を合致させなければならない。すなわち、Δθ→0を目指す必要がある。   In order to turn the motor M stably, it is necessary to locate the dq axes and match the r-δ axes recognized by the control means 1. That is, it is necessary to aim at Δθ → 0.

そこで、PLL制御器42を用いる。このPLL制御器42の中身は図6に示される。   Therefore, the PLL controller 42 is used. The contents of this PLL controller 42 are shown in FIG.

PLL制御器42はPI制御を用いている。ωγは、モータ駆動制御部3がモータに印加する三相電圧の角速度(角周波数)で、当然モータ駆動制御部3はインバータ方式によって自由な値を出力することができる。図5を見れば解るように、ωγ が増加すると、ωnとの速度差により、Δθ→大となり、ωγ が減少すると、Δθ→小となる。 The PLL controller 42 uses PI control. ω γ is the angular velocity (angular frequency) of the three-phase voltage applied to the motor by the motor drive controller 3. Naturally, the motor drive controller 3 can output a free value by the inverter method. As seen in FIG. 5, as ω γ increases, Δθ → increases due to the speed difference with ω n, and Δθ decreases as ω γ decreases.

図7は、横軸に時間、縦軸に回転数をとって、脱水時の起動からのシーケンスを示している。A区間では同期回転制御が行われ、B区間で同期が完了した後、C区間、D区間のセンサレスベクトル制御に移行する。C区間は低速モードで運転され、D区間は高速モードで運転される。   FIG. 7 shows the sequence from the start at the time of dehydration, with time on the horizontal axis and rotation speed on the vertical axis. Synchronous rotation control is performed in the A section, and after synchronization is completed in the B section, the process shifts to sensorless vector control in the C section and D section. The section C is operated in the low speed mode, and the section D is operated in the high speed mode.

この実施形態は前述したように、図3に示す推定器4に入力されるd軸電圧と、この推定器4で推定される位相誤差Δθを利用する。d軸電圧Vd、位相誤差Δθは制御の基本周波数であるキャリア周波数毎に更新されるが、今回の検知では所定時間、たとえば10ms毎に、d軸電圧V、位相誤差Δθを推定器4から抽出して、偏芯判定部100に入力する。   As described above, this embodiment uses the d-axis voltage input to the estimator 4 shown in FIG. 3 and the phase error Δθ estimated by the estimator 4. The d-axis voltage Vd and the phase error Δθ are updated for each carrier frequency which is the basic frequency of control, but in the current detection, the d-axis voltage V and the phase error Δθ are extracted from the estimator 4 every predetermined period of time And input to the eccentricity determination unit 100.

偏芯判定部100は、予めd軸電圧Vdと位相誤差Δθを利用して偏芯判定を行うためのプログラムやデータを実行するように構成されている。この偏芯判定部100における偏芯判定は、C区間では低速域判定1と低速域判定2が並行して実行され、D区間では前半から高速域判定1が実行され、後半から超高速域判定2が並行して実行される。   The eccentricity determination unit 100 is configured to execute a program and data for performing eccentricity determination in advance using the d-axis voltage Vd and the phase error Δθ. The eccentricity determination in this eccentricity determination unit 100 is performed in parallel in low speed region determination 1 and low speed region determination 2 in section C, high speed region determination 1 is performed from the first half in section D, and ultra high speed region determination from the second half Two are executed in parallel.

図8〜図11は、各区間ごとに偏芯判定部100が実行する偏芯判定の処理手順を示したフローチャートである。   FIGS. 8 to 11 are flowcharts showing a processing procedure of eccentricity determination performed by the eccentricity determination unit 100 for each section.

(低速域判定1)
先ず、図8に基づいて低速域判定1の処理手順について説明する。
C区間に入り、加速を始めた状態で判断フローをスタートさせる。
(Low speed zone judgment 1)
First, the processing procedure of the low speed range determination 1 will be described based on FIG.
Enter section C and start judgment flow with acceleration started.

<ステップS11>
まず、偏芯判定部100はステップS11で、Vd値の最大値を計測する。Vd値は負荷量にほぼ比例することから、Vd値をもって負荷量と推定することができる。
<Step S11>
First, in step S11, the eccentricity determination unit 100 measures the maximum value of the Vd value. Since the Vd value is approximately proportional to the load amount, the Vd value can be estimated as the load amount.

<ステップS12>
Vd値の最大値の計測が終了したら、偏芯判定部100は一定時間後からVd値を積算する。
<Step S12>
When the measurement of the maximum value of the Vd value is completed, the eccentricity determination unit 100 integrates the Vd value after a predetermined time.

<ステップS13>
次に、偏芯判定部100は積算値をステップS11で算出した最大値すなわち負荷量によって補正する。例えば、積算値をVdint、最大値をVdmax、計測カウンターのカウンター値、をCT、負荷量補正値をVdamdとした場合に、補正式として、
Vdamd=Vdint+(30−Vdmax)×0.3×(CT−40)…(8)
として演算する。CTのカウントはステップS11の時点でスタートし、CT(0〜40)で最大値Vdmaxを取得後、CT>40でステップS13を実施する。これにより、負荷量を含んだ積算値Vdintから、負荷量を含んだ最大値Vdmaxに係数をかけた値が減じられることで、負荷量の一部相殺がなされる。
<Step S13>
Next, the eccentricity determination unit 100 corrects the integrated value with the maximum value calculated in step S11, that is, the load amount. For example, assuming that the integrated value is Vd int , the maximum value is Vd max , the counter value of the measurement counter is CT, and the load amount correction value is Vd amd ,
Vd amd = Vd int + (30-Vd max ) x 0.3 x (CT-40) (8)
Calculate as The counting of CT starts at the time of step S11, and after acquiring the maximum value Vd max at CT (0 to 40), step S13 is performed at CT> 40. As a result, a value obtained by multiplying the integrated value Vd int including the amount of load by the coefficient obtained by multiplying the maximum value Vd max including the amount of load by a factor is partially canceled.

<ステップS14>
偏芯判定部100は、ステップS13で算出した負荷量補正値Vdamdと、予め設定した閾値とを比較する。そして、負荷量補正値Vdamdが閾値以上であれば、偏芯量大と判断してステップS15に進み、閾値未満であればステップS15をスキップしてエンドする。
<Step S14>
The eccentricity determination unit 100 compares the load amount correction value Vd amd calculated in step S13 with a preset threshold value. Then, if the load amount correction value Vd amd is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the eccentricity amount is large and the process proceeds to step S15. If less than the threshold value, step S15 is skipped and the process ends.

<ステップS15>
ステップS15では、偏芯判定部100は脱水槽回転停止指令を出して、エンドする。この指令は脱水シーケンスに割り込んで、回転を停止させる。回転停止は、図4に示す回転速度指令ω*mを0にするほか、図示しないブレーキ機構によって機械的な制動を掛けるなど、必要な処理がなされる。以下、同様である。
<Step S15>
In step S15, the eccentricity determination unit 100 issues a spin-off instruction to stop the spin-drying tank and the process ends. This command interrupts the dewatering sequence and stops the rotation. In the rotation stop, necessary processing is performed such as setting the rotation speed command ω * m shown in FIG. 4 to 0 and applying mechanical braking by a brake mechanism (not shown). The same applies below.

通常、偏芯量が小さい時は、最大値が現れた後にVd値は急激に減少する。このため、ステップS12とS13の処理後の値は低くなる。しかし、偏芯量が大きい時には、Vd値の減少が小さくなる。このため、ステップS12とS13の処理後の値が閾値を超えることになる。   Usually, when the amount of eccentricity is small, the Vd value decreases rapidly after the maximum value appears. For this reason, the values after the processes of steps S12 and S13 become low. However, when the eccentricity amount is large, the decrease of the Vd value becomes small. Therefore, the values after the processes in steps S12 and S13 will exceed the threshold.

(低速域判定2)
次に、図9に基づいて低速域判定2の処理手順について説明する。図9のフローは、C区間に入り加速を始めた頃から、随時スタートし、繰り返し実行される。
(Low speed zone judgment 2)
Next, the processing procedure of the low speed range determination 2 will be described based on FIG. The flow of FIG. 9 is started at any time and repeatedly executed from the time when acceleration is started in section C.

<ステップS21>
まず、偏芯判定部100は位相誤差Δθを計測する。
<Step S21>
First, the eccentricity determination unit 100 measures the phase error Δθ.

<ステップS22>
次に、偏芯判定部100は位相誤差Δθを予め設定した閾値と比較する。そして、位相誤差Δθが閾値以上であればステップS23に進み、閾値未満であればステップS23をスキップする。
<Step S22>
Next, the eccentricity determination unit 100 compares the phase error Δθ with a preset threshold. If the phase error Δθ is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to step S23. If the phase error Δθ is less than the threshold value, step S23 is skipped.

<ステップS23>
ここで、偏芯判定部100は脱水槽回転停止指令を出して、エンドする。この指令は脱水シーケンスに割り込んで、脱水を停止させる。
<Step S23>
Here, the eccentricity determination unit 100 issues a spin-off instruction to stop the spin-drying tank and ends the process. This command interrupts the dewatering sequence to stop dewatering.

このため、図8のフローチャートでたまたまVd値の変動が小さく現れて偏芯異常が看過されても、図9のフローチャートでθによる補完がなされることによって、偏芯状態を確実に判定することができる。   For this reason, even if the fluctuation of the Vd value appears small in the flowchart of FIG. 8 and the eccentric abnormality is overlooked, the eccentricity state can be reliably determined by complementing with θ in the flowchart of FIG. 9. it can.

(高速域判定1)
次に、図10に基づいて高速域判定1の処理手順について説明する。図10では、先ず(a)のフローチャートに沿った手順を実行した後、(b)のフローチャートに沿った手順を実行する。
(High-speed range judgment 1)
Next, the processing procedure of the high speed area determination 1 will be described based on FIG. In FIG. 10, first, after performing the procedure along the flowchart of (a), the procedure along the flowchart of (b) is performed.

<ステップS31>
(a)の手順は、D区間に入った後に偏芯判定部100が随時スタートし、回転数が所定回転数たとえば400rpmに達したか否かを判断する。YESならステップ32へ、NOならステップS31の判断を繰り返す。
<Step S31>
In the procedure of (a), the eccentricity determination unit 100 starts as needed after entering the D section, and determines whether the number of rotations has reached a predetermined number of rotations, for example, 400 rpm. If YES, the process proceeds to step 32, and if NO, the determination of step S31 is repeated.

<ステップS32>
ここでは偏芯判定部100はVd値を計測、記憶して、エンドする。このステップS32が一旦行われた後は(a)の手順は実行しなくてよい。この400rpm時におけるVd値の計測は、負荷量の推定値であり、共振回転数を超えて回転が安定し、偏芯荷重の影響を受けずに負荷量を推定できる回転数との基準で設定してある。
<Step S32>
Here, the eccentricity determination unit 100 measures, stores, and ends the Vd value. Once this step S32 is performed, the procedure of (a) may not be performed. The measurement of the Vd value at this 400 rpm time is an estimated value of the load amount, and it is set based on the number of rotations at which the rotation is stabilized beyond the resonance rotation number and the load amount can be estimated without being affected by the eccentricity load. Yes.

ただ、1回だけのVd値だけで判断すると誤差が大きくなる恐れがある場合は、ステップS32であるきめられた区間の平均、例えば100rpm変化する間すなわち400〜500rpmの間のVd値の平均値を使用してもよい。また、回転数も400〜500rpmである必要はない。   However, if there is a possibility that the error may increase if it is judged only by the Vd value only once, the average of the determined sections in step S32, for example, the average value of the Vd values between 400rpm and 500rpm while changing You may use Also, the number of revolutions does not have to be 400 to 500 rpm.

続いて、偏芯判定部100は随時図10(b)の手順をスタートさせる。ここでは、随時Vd値を計測して先の負荷量と見なしたVd値との差分に基づき偏芯量を判断する。   Subsequently, the eccentricity determination unit 100 starts the procedure of FIG. Here, the eccentricity amount is determined based on the difference between the Vd value measured at any time and the Vd value regarded as the previous load amount.

<ステップS41>
まず、偏芯判定部100はステップS41で回転数が500rpmに達したか否かを判断する。YESならステップS42に進み、NOならステップS41の判断を繰り返す。
<Step S41>
First, the eccentricity determination unit 100 determines whether or not the number of revolutions has reached 500 rpm in step S41. If YES, the process proceeds to step S42. If NO, the determination of step S41 is repeated.

<ステップS42>
ここで、偏芯判定部100はVd値を計測する。この計測はただ1回だけのVd値で判断すると誤差が大きくなる可能性がある場合は、ステップS42であるきめられた区間の平均、例えば50rpm変化する間、500〜550rpmの間のVd値を測定してその平均値を使用してもよい。そして、ステップS43に進む。
<Step S42>
Here, the eccentricity determination unit 100 measures the Vd value. If there is a possibility that the error may increase if this measurement is judged by only one Vd value, the average of the finished section in step S42, for example, the Vd value between 500 and 550 rpm while changing by 50 rpm You may measure and use the average value. Then, the process proceeds to step S43.

<ステップS43>
偏芯判定部100はステップS42で計測したVd値と、負荷量とみなしたVd値の差を算出し、この差分と、予め設定した閾値とを比較する。そして、差分が閾値以上である場合には、直ぐに回転停止指令を出すのではなくステップS44に移り、閾値未満である場合にはエンドする。
<Step S43>
The eccentricity determination unit 100 calculates the difference between the Vd value measured in step S42 and the Vd value regarded as the load amount, and compares this difference with a preset threshold value. Then, if the difference is equal to or more than the threshold value, the rotation stop command is not issued immediately but the process proceeds to step S44, and if less than the threshold value, the process ends.

<ステップS44>
ここでは、偏芯判定部100は位相誤差Δθを計測する。この位相誤差Δθについても、ただ1回だけの計測ではなく、複数回計測して平均値をとっても良い。この場合は、上述したVd値と同様な処理をしても良い。位相誤差Δθはd軸電圧Vdと比較して変化が少ないため、d軸電圧Vdほど多くの値の平均を必要とはしない傾向にある。或いは、位相誤差波形に対してフーリエ級数展開したうちの、実際の振動数(回転数)に対応するフーリエ係数の値を位相誤差Δθとして用いてもよい。フーリエ係数の値を利用すれば、ノイズを排除して精度の高い判定を行うことができる。そして、ステップS45に進む。
<Step S44>
Here, the eccentricity determination unit 100 measures the phase error Δθ. The phase error Δθ may also be measured a plurality of times and taken as an average value, instead of being measured only once. In this case, the same processing as the Vd value described above may be performed. Since the phase error Δθ changes less than the d-axis voltage Vd, the phase error Δθ tends not to require an average of as many values as the d-axis voltage Vd. Alternatively, the value of the Fourier coefficient corresponding to the actual frequency (rotational speed) of the Fourier series expanded with respect to the phase error waveform may be used as the phase error Δθ. By using the values of the Fourier coefficients, it is possible to eliminate noise and make highly accurate determinations. Then, the process proceeds to step S45.

<ステップS45>
ステップS45では、偏芯判定部100は位相誤差Δθが閾値以上か否かを判断する。閾値以上であれば偏芯大として扱ってステップS46に進み、閾値未満であればいわゆる水かみ状態として扱ってステップS47に進む。水かみ状態とは、前述したように排水が悪く、脱水槽と外槽の間に水が残った状態をいう。
<Step S45>
In step S45, the eccentricity determination unit 100 determines whether the phase error Δθ is equal to or greater than a threshold. If it is equal to or greater than the threshold value, it is treated as large eccentricity, and the process proceeds to step S46. The state of water retention refers to a state in which drainage is bad as described above, and water remains between the dehydration tank and the outer tank.

<ステップS46>
ステップS46では、偏芯判定部100は脱水停止槽の回転停止指令を出してエンドする。回転停止指令は、脱水シーケンスに割り込んで脱水工程を停止させる。
<Step S46>
In step S46, the eccentricity determination unit 100 issues a rotation stop command of the dehydration stop tank and ends. The rotation stop command interrupts the dewatering sequence to stop the dewatering process.

<ステップS47>
ステップS47では、偏芯判定部100は予め定めた所定時間、所定の回転数を維持する指令を出してエンドする。この指令は脱水シーケンスに割り込んで、一定時間のあいだ所定回転数を維持し、その時間が過ぎると回転数を上昇させる。水かみの状態で回転数を上昇させると、水かみ状態はさらに悪化するため、回転数の上昇を停止し、所定回転数を維持して排水を促す。
<Step S47>
In step S47, the eccentricity determination unit 100 issues an instruction to maintain a predetermined number of revolutions for a predetermined time, and ends. This command interrupts the dewatering sequence, maintains a predetermined number of revolutions for a certain period of time, and raises the number of revolutions after that time. When the rotation speed is increased in the water clamp condition, the water clamp condition is further deteriorated. Therefore, the increase in the rotation rpm is stopped, and the predetermined rotation speed is maintained to promote drainage.

このように、d軸電圧Vdと位相誤差Δθとの相関によって偏芯状態を判定するので、無用な停止指令を回避することができる。   As described above, since the eccentricity state is determined by the correlation between the d-axis voltage Vd and the phase error Δθ, an unnecessary stop command can be avoided.

(高速域判定2)
次に、図11に基づいて高速域判定1の処理手順について説明する。図11では、先ず(a)のフローチャートに沿った手順を実行した後、(b)のフローチャートに沿った手順を実行する。
(High-speed range judgment 2)
Next, the processing procedure of the high speed area determination 1 will be described based on FIG. In FIG. 11, first, the procedure along the flowchart of (a) is performed, and then the procedure along the flowchart of (b) is performed.

<ステップS51>
(a)の手順は、D区間に入った後に偏芯判定部100が随時スタートし、回転数が所定回転数たとえば1000rpmに達したか否かを判断する。YESならステップ52へ、NOならステップS61の判断を繰り返す。
<Step S51>
In the procedure of (a), the eccentricity determination unit 100 starts as needed after entering the D section, and determines whether or not the number of revolutions has reached a predetermined number of revolutions, for example, 1000 rpm. If YES, the process proceeds to step 52. If NO, the determination of step S61 is repeated.

<ステップS52>
ここでは偏芯判定部100はVd値とθ値を計測、記憶して、エンドする。このステップS52が一旦行われた後は(a)の手順は実行しなくてよい。回転数が1000rpmから超高速回転域に向かうと、偏芯荷重の影響が、通常の高速回転時より大きくなる。そのため、1000rpmにおける上記値を超高速回転域に向かう入口での基準として設定している。
<Step S52>
Here, the eccentricity determination unit 100 measures, stores, and ends the Vd value and the θ value. Once this step S52 is performed, the procedure of (a) may not be performed. When the rotational speed goes from 1000 rpm to the ultra high speed rotation range, the influence of the eccentric load becomes greater than that at normal high speed rotation. Therefore, the above value at 1000 rpm is set as a reference at the entrance toward the super high speed rotation range.

ただ、1回だけのVd値、θ値だけで判断すると誤差が大きくなる恐れがある場合は、上記と同様の平均値を使用してもよい。
続いて、偏芯判定部100は随時たとえば2秒毎に(b)をスタートさせる。ここでは、随時Vd、θを計測して1000rpm時の基準であるVd値、θ値との差分に基づき偏芯量を判断する。
However, if there is a possibility that the error may become large if it is judged only by the Vd value or θ value only once, the same average value as described above may be used.
Subsequently, the eccentricity determination unit 100 starts (b) every two seconds as needed. Here, Vd and θ are measured at any time, and the eccentricity amount is determined based on the difference between the reference Vd value and the θ value at 1000 rpm.

<ステップS61>
まず、偏芯判定部100はステップS61でスタートから所定時間が経過したか否かを待つ。YESならステップS62に進み、NOならステップS61の判断を繰り返す。
<Step S61>
First, the eccentricity determination unit 100 waits in step S61 whether or not a predetermined time has elapsed from the start. If YES, the process proceeds to step S62. If NO, the determination of step S61 is repeated.

<ステップS62>
ここで、偏芯判定部100はVd値、θ値を計測する。この計測もただ1回だけのVd値で判断すると誤差が大きくなる可能性がある場合は、上記と同様の平均値を使用してもよい。そして、ステップS63に進む。
<Step S62>
Here, the eccentricity determination unit 100 measures the Vd value and the θ value. Also in this measurement, if there is a possibility that the error may become large if it is judged by only one Vd value, an average value similar to the above may be used. Then, the process proceeds to step S63.

<ステップS63>
ここで、偏芯判定部100はステップS52で計測したVd値と、ステップS62で2秒毎に計測したVd値の差を算出し、この差分と、予め設定した閾値とを比較する。そして、閾値以上である場合にはステップS64に移り、閾値未満であればすぐにエンドするのではなく、ステップS65に移る。
<Step S63>
Here, the eccentricity determination unit 100 calculates the difference between the Vd value measured in step S52 and the Vd value measured every two seconds in step S62, and compares this difference with a preset threshold value. Then, if it is equal to or more than the threshold value, the process proceeds to step S64, and if it is less than the threshold value, the process does not immediately end but proceeds to step S65.

<ステップS64>
ここでは、偏芯判定部100は偏芯量大とみなして、脱水槽の回転停止指令を出し、エンドする。この指令は脱水シーケンスに割り込んで、脱水を停止させる。
<Step S64>
Here, the eccentricity determination unit 100 considers that the eccentricity amount is large, issues a rotation stop command of the dewatering tank, and ends. This command interrupts the dewatering sequence to stop dewatering.

<ステップS65>
ここでは、偏芯判定部100はステップS52で計測したΔθ値とステップS62で2秒毎に計測したΔθ値の差を算出し、この差分と、予め設定した閾値とを比較する。そして、閾値以上である場合には上記ステップS64に移り、閾値未満であればエンドする。
<Step S65>
Here, the eccentricity determination unit 100 calculates the difference between the Δθ value measured in step S52 and the Δθ value measured every two seconds in step S62, and compares this difference with a preset threshold value. And when it is more than a threshold value, it moves to said step S64, and when less than a threshold value, it is ended.

このように、d軸電圧Vdの変化の度合いと、位相誤差Δθの変化の度合いとを監視し、何れかが閾値以上であれば偏芯異常として扱うので、刻々変化する偏芯状態を的確に捉えた判定が可能になる。   As described above, the degree of change of the d-axis voltage Vd and the degree of change of the phase error Δθ are monitored, and if any one is equal to or more than the threshold, it is treated as eccentricity abnormality. It is possible to make a judgment that you have captured.

図12は、C区間において低速域判定1を適用しない場合のd軸電圧の検知値の推移を偏芯量小の場合と偏芯量大の場合で示したグラフである。図13は、C区間において低速域判定2を適用しない場合の位相誤差Δθの推移を偏芯量小の場合と偏芯量大の場合で示したグラフである。図14は、D区間において高速域判定1を適用しない場合のd軸電圧および位相誤差Δθの推移を偏芯量小の場合と偏芯量大の場合で示したグラフである。図14のグラフのうち、上のグラフは10kg負荷時、真ん中のグラフは1kg負荷時のものである。図15は、D区間において高速域判定2を適用しない場合のd軸電圧および位相誤差Δθの推移を偏芯量小の場合と偏芯量大の場合で示したグラフである。   FIG. 12 is a graph showing the transition of the detected value of the d-axis voltage in the case where the low speed range determination 1 is not applied in the C section, in the case of the small eccentricity amount and in the case of the large eccentricity amount. FIG. 13 is a graph showing the transition of the phase error Δθ when the low speed range determination 2 is not applied in the C section in the case of the small eccentricity amount and the case of the large eccentricity amount. FIG. 14 is a graph showing transitions of the d-axis voltage and the phase error Δθ when the high speed range determination 1 is not applied in the D section in the case of small eccentricity amount and in the case of large eccentricity amount. Among the graphs of FIG. 14, the upper graph is at 10 kg load, and the middle graph is at 1 kg load. FIG. 15 is a graph showing transitions of the d-axis voltage and the phase error Δθ when the high speed range determination 2 is not applied in the D section in the case of the small eccentricity amount and in the case of the large eccentricity amount.

何れの場合においても、本発明を適用することによって、d軸の位相と実際の位相との位相誤差Δθの大きさや変化度合、或いは、かかる位相誤差Δθと、d軸電圧Vdを負荷によって補正した値との相関によって偏芯状態を判定する手法を併用あるいは補完するため、偏芯状態を的確に判定することができる。   In any case, by applying the present invention, the magnitude and the change degree of the phase error Δθ between the phase of the d axis and the actual phase, or the phase error Δθ and the d axis voltage Vd are corrected by the load. Since the method of determining the eccentricity state by the correlation with the value is used in combination or complemented, the eccentricity state can be accurately determined.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific structure of each part is not limited only to embodiment mentioned above.

例えば、図8、図9のフローチャートで示す手順はD区間において実施してもよく、あるいは、図10、図11のフローチャートで示す手順はC区間において実施しても構わない。   For example, the procedure shown in the flowcharts of FIGS. 8 and 9 may be performed in the D section, or the procedure shown in the flowcharts of FIGS. 10 and 11 may be performed in the C section.

また、位相誤差の推定手法についても、上記以外の種々の手法を用いることができる。   Also, various methods other than the above can be used as a method of estimating the phase error.

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Other configurations can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

100…偏芯判定部
A4…脱水槽
M…モータ
Vd…d軸電圧
Vdamd…負荷量補正値
Δθ…d軸の推定位相と実際のd軸の位相との位相誤差

100 Eccentricity determination unit A4 Dehydration tank M Motor Vd d-axis voltage Vd amd Load amount correction value Δθ Phase error between estimated d-axis phase and actual d-axis phase

Claims (4)

脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータの発生トルクをベクトル制御する制御手段とを具備するものにおいて、
前記制御手段は、前記ベクトル制御を行うために推定したd軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差の大きさによって、前記脱水槽の偏芯状態を判定する偏芯判定部を備えていることを特徴とする洗濯機。
In a motor comprising a motor for rotationally driving the dewatering tank, and a control means for vector controlling the generated torque of the motor,
The control means includes an eccentricity determination unit which determines an eccentricity state of the dehydration tank based on the magnitude of the phase error between the phase of the d axis estimated to perform the vector control and the phase of the actual d axis. Washing machine characterized by having.
脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータの発生トルクをベクトル制御する制御手段とを具備するものにおいて、
前記制御手段は、前記ベクトル制御を行うために推定したd軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差の変化度合によって、前記脱水槽の偏芯状態を判定する偏芯判定部を備えていることを特徴とする洗濯機。
In a motor comprising a motor for rotationally driving the dewatering tank, and a control means for vector controlling the generated torque of the motor,
The control means includes an eccentricity determination unit that determines an eccentricity state of the dehydration tank based on the degree of change in phase error between the d-axis phase estimated to perform the vector control and the actual d-axis phase. Washing machine characterized by having.
脱水槽を回転駆動するモータと、前記モータの発生トルクをベクトル制御する制御手段とを具備するものにおいて、
前記制御手段は、前記ベクトル制御を行ううえで生成されるd軸電圧を負荷によって補正した値、および、前記ベクトル制御を行ううえで推定したd軸の位相と実際のd軸の位相との位相誤差との相関によって、前記脱水槽の偏芯状態を判定する偏芯判定部を備えていることを特徴とする洗濯機。
In a motor comprising a motor for rotationally driving the dewatering tank, and a control means for vector controlling the generated torque of the motor,
The control means is a value obtained by correcting the d-axis voltage generated when performing the vector control with a load, and a phase between the d-axis phase estimated when performing the vector control and the actual d-axis phase A washing machine comprising: an eccentricity determination unit which determines an eccentricity state of the dewatering tank based on a correlation with an error.
位相誤差の波形に対してフーリエ級数展開したうちの、実際の振動数に対応するフーリエ係数の値を前記位相誤差として用いている請求項1〜3の何れかに記載の洗濯機。
The washing machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a value of a Fourier coefficient corresponding to an actual frequency out of Fourier series expansion of a waveform of a phase error is used as the phase error.
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