JP2022126029A - washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、洗濯機に関するものである。 The present disclosure relates to washing machines.
特許文献1は、ブラシレスモータの複数相の固定子巻線の端子電圧に応じた検出電圧を発生する電圧検出手段と、基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、検出電圧と基準電圧とを比較して出力された比較結果情報信号に基づいてブラシレスモータの回転子の回転位置を検出し、この回転位置に応じて固定子巻線に対する通電信号を発生する制御手段と、この通電信号に基づいて固定子巻線に通電する出力手段と、を備えたブラシレスモータの制御装置によって運転制御されるブラシレスモータを動力源として使用して構成したことを特徴とする洗濯機が開示されている。
本開示は、運転時間を短くできる洗濯機を提供する。 The present disclosure provides a washing machine capable of shortening operating time.
本開示における洗濯機は、洗濯兼脱水槽と、洗濯兼脱水槽に回転自在に配設された撹拌翼と、永久磁石および巻線を有し、洗濯兼脱水槽および撹拌翼を回転駆動する電動機と、電動機に電流を供給する電源回路と、電動機の電流を検知する電流検知部と、電動機の加速制御、一定速制御および減速制御を実行する制御部と、を備える。減速制御は休止制御を含む。制御部は、休止制御の期間中に、トルク成分の電流が一定になるように電動機をPWM制御することで、電動機の速度を推定する。 The washing machine according to the present disclosure has a washing/drying tub, an agitating blade rotatably disposed in the washing/drying tub, and a permanent magnet and a winding, and an electric motor that rotationally drives the washing/drying tub and the agitating blade. , a power supply circuit that supplies current to the electric motor, a current detection unit that detects the electric current of the electric motor, and a control unit that executes acceleration control, constant speed control, and deceleration control of the electric motor. Deceleration control includes pause control. The control unit estimates the speed of the electric motor by PWM-controlling the electric motor so that the current of the torque component is constant during the pause control period.
本開示における洗濯機は、モータ4が停止するタイミングを推定でき、モータ4の停止後の行程へ移行させるタイミングを判定できる。そのため、運転時間を短くできる。
The washing machine according to the present disclosure can estimate the timing at which the
(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に想到するに至った当時、洗濯機は、例えば、惰性回転中に、ブラシレスモータの複数相の固定子巻線の端子に電圧を出力しない。つまり、電圧と基準電圧とを比較して比較結果情報信号を出力する比較手段に基づいてブラシレスモータの回転子の回転位置を検出することができない。このことから、モータが停止したことを判定することができず、モータを停止してから工程を移行する必要がある場合に、モータ停止を判定し最適なタイミングで移行することができないという課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
(Knowledge, etc. on which this disclosure is based)
At the time the inventors came to the present disclosure, washing machines, for example, do not output voltage to the terminals of the multi-phase stator windings of a brushless motor during coasting. In other words, the rotational position of the rotor of the brushless motor cannot be detected based on the comparing means for comparing the voltage with the reference voltage and outputting the comparison result information signal. For this reason, when it is not possible to determine that the motor has stopped and it is necessary to shift the process after stopping the motor, the problem that it is not possible to determine that the motor has stopped and shift to the optimum timing is solved. The inventors have discovered and come to constitute the subject of this disclosure in order to solve the problem.
そこで本開示は、休止制御中に、速度を推定することができる洗濯機を提供する。 Accordingly, the present disclosure provides a washing machine capable of estimating speed during sleep control.
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of well-known matters or redundant descriptions of substantially the same configurations may be omitted.
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。 It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided to allow those skilled in the art to fully understand the present disclosure and are not intended to limit the claimed subject matter thereby.
(実施の形態1)
以下、図1~図9を用いて、実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
[1-1.構成]
[1-1-1.洗濯機の構成]
図1において、洗濯機100は、洗濯機外枠9を備える。
[1-1. Constitution]
[1-1-1. Configuration of washing machine]
In FIG. 1 , washing machine 100 includes washing machine
洗濯機外枠9の内部には、水受け槽3が配設されており、水受け槽3の内部には、脱水回転自在に洗濯兼脱水槽2が配設されている。洗濯兼脱水槽2の底部には、衣類撹拌用のパルセータ1を左右回転自在に配設している。水受け槽3の外底部には、モータ4が固定されている。モータ4の回転は、モータプーリ31とベルト5とインペラプーリ32、および減速機構兼クラッチ6を介して、パルセータ1と洗濯兼脱水槽2を回転駆動やブレーキさせている。
A
モータプーリ31とインペラプーリ32間では減速比(例えば、1/4)を持ち、モータ4のモータ軸(図示せず)に取り付けられているモータプーリ31が4回転するときに、減速機構兼クラッチ6のインペラ軸(図示せず)に取り付けられているインペラプーリ32(または、洗濯兼脱水槽2)が1回転する関係にある。
A reduction ratio (for example, 1/4) is provided between the
同様に、インペラプーリ32とパルセータ1間にある減速機構兼クラッチ6は減速比(例えば、1/6)を持ち、インペラ軸に取り付けられているインペラプーリ32が6回転するときにパルセータ軸(図示せず)に取り付けられているパルセータ1は1回転する関係にある。ブレーキは、モータ4に逆トルクがかかるように制御する方法のほか、ギヤードモータ7を作動させ、ブレーキベルト8を回転部に接触させることで機械的に洗濯兼脱水槽2を制動させる方法がある。
Similarly, the speed reduction mechanism/
洗濯機外枠9上方にはパネル部10が配設されている。パネル部10の上面には蓋11が開閉自在に構成されている。パネル部10の前方内方には制御装置13が配設されており、制御装置13は、洗濯機の行程全般を制御すると共に、表示手段12を有する。
A
制御装置13は、マイクロコンピュータからなる制御手段20を有する。制御手段20は、モータ4、給水弁14、排水弁15などの動作を制御し、洗い、すすぎ、脱水などの
一連の行程を逐次制御する。制御手段20は、モータ4の加速制御、一定速制御、および、減速制御を実行する。制御手段20は、使用者が所望の洗濯コース設定や運転開始、一時停止などを操作する入力設定手段(図示せず)からの情報を基に、LEDやLCD等の発光素子からなる表示手段12で、行程進捗の表示や各種情報を表示して使用者に知らせる。入力設定手段により運転開始が設定されると、水位検知手段(図示せず)等からのデータに応じて、ギヤードモータ7、給水弁14、排水弁15の動作を制御して洗濯運転を行う。
The
[1-1-2.モータおよび周辺機器の構成]
図2は、実施の形態1における洗濯機のモータの駆動系のブロック図である。
[1-1-2. Configuration of Motor and Peripherals]
FIG. 2 is a block diagram of the drive system of the motor of the washing machine according to
交流電源は、整流回路16に交流電力を加え、整流回路16は倍電圧整流回路で構成し、インバータ回路17に倍電圧直流電圧を加える。インバータ回路17は、6個のパワースイッチング半導体と逆並列ダイオードよりなる3相フルブリッジインバータ回路により構成し、通常、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)と逆並列ダイオードおよびその駆動回路と保護回路を内蔵したインテリジェントパワーモジュール(以下、IPMという)で構成している。インバータ回路17の出力端子にモータ4を接続し、駆動する。
The AC power supply applies AC power to the
電流検出手段18は、インバータ回路17の負電圧端子と整流回路16の負電圧端子間にシャント抵抗を接続し、このシャント抵抗の両端電圧から算出したインバータ回路17の入力電流をもとに、モータ4の相電流Iu、Iv、Iwを検出する。インバータ回路17に加わる直流電圧が、交流電源からの入力以外に、モータ回転により発生する回生エネルギーにより、重畳することもあるため、常に検知している。
The current detection means 18 connects a shunt resistor between the negative voltage terminal of the
PWM制御手段19は制御手段20からの印加電圧Vus、Vvs、Vwsに応じ、インバータ回路17のIGBTのスイッチングさせるPWM信号を制御し、インバータ回路の出力電圧Vu、Vv、Vwにより、モータ4を駆動する。
The PWM control means 19 controls PWM signals for switching the IGBTs of the
図3は、実施の形態1における洗濯機のモータの等価回路図である。
3 is an equivalent circuit diagram of the motor of the washing machine according to
ここでは説明を簡単にするため、機械角1回転が電気角1回転となる2極構成としている。極数が4極、8極、・・・に変わった場合、機械角1回転が電気角2、4、・・・回転の関係に変わる。モータ4は、三相同期モータであり、U、V、Wの三相の巻線4a、4b、4cと、回転軸中心回りに回転するロータである永久磁石4dを有する等価回路により構成される。この等価回路において永久磁石のN極側を正方向として貫く軸をd軸(direct-axis)と定義し、それに直交する軸をq軸(quadrature-axis)と定義する。このように定義するとモータのトルクを主に支配するのはq軸方向の磁界となる。また、位相(電気角)はU相巻線を貫く軸とd軸との回転角θrとなる。以下、記載する位相は全て電気角である。なお、d軸方向に磁界を生じるように電圧を印加した場合の巻線のインダクタンスをLdとし、同じくq軸方向についてのインダクタンスをLqとする。
Here, for the sake of simplification of explanation, a two-pole configuration is used in which one rotation of the mechanical angle corresponds to one rotation of the electrical angle. When the number of poles changes to 4 poles, 8 poles, . The
埋込磁石型三相同期モータは、Ld<Lqの関係にある。また後で説明する制御手段20は、最初は回転子の位置を正確に検出できていないため、図3に示す通り、位相θcであると想定しており、現実の位相θrとは誤差△θrを生じている。つまり、マイコンが位相θcと想定して制御を行う軸を、実際のモータのd軸、q軸に対し、γ軸(推定d軸)、δ軸(推定q軸)となる。以降、マイコン内のトルクに対応した電流成分をδ軸電流Iδ、マイコン内の磁束に対応した電流成分をγ軸電流Iγ、マイコン内のトルクに対応した電圧成分を指令δ軸電圧Vδs、マイコン内の磁束に対応した電圧成分を指令γ軸電
圧Vγsとする。
The embedded magnet type three-phase synchronous motor has a relationship of Ld<Lq. Since the control means 20, which will be described later, cannot accurately detect the position of the rotor at first, it assumes that the phase is θc as shown in FIG. is occurring. That is, the axes on which the microcomputer performs control assuming the phase θc are the γ-axis (estimated d-axis) and δ-axis (estimated q-axis) with respect to the actual d-axis and q-axis of the motor. Hereafter, the current component corresponding to the torque in the microcomputer is the δ-axis current Iδ, the current component corresponding to the magnetic flux in the microcomputer is the γ-axis current Iγ, the voltage component corresponding to the torque in the microcomputer is the command δ-axis voltage Vδs, the microcomputer internal A command γ-axis voltage Vγs is defined as a voltage component corresponding to the magnetic flux of .
[1-1-3.制御手段の構成]
図4は、実施の形態1における洗濯機のモータの位相推定時の制御ブロック図である。
[1-1-3. Configuration of Control Means]
FIG. 4 is a control block diagram when estimating the phase of the motor of the washing machine according to the first embodiment.
制御手段20は、マイクロコンピュータ(マイコン)と、マイコンに内蔵したインバータ制御タイマ(タイマ)、A/D変換、メモリ回路、速度位相推定手段21、3相2相変換器22、Iδ誤差増幅器23、Iγ誤差増幅器24、2相3相変換器25、速度誤差増幅器26、弱め界磁設定手段27等より構成され、以下のように、インバータ制御を行う。
The control means 20 includes a microcomputer (microcomputer), an inverter control timer (timer) built in the microcomputer, an A/D converter, a memory circuit, a speed phase estimation means 21, a three-phase two-
速度位相推定手段21の詳細は後で記載する。速度位相推定手段21は、δ軸電流Iδ、γ軸電流Iγ、指令γ軸電圧Vγsを入力し、推定速度ω(電気角速度)と、推定位相θを出力する。以下、記載する速度は全て電気角速度である。
Details of the velocity phase estimation means 21 will be described later. The
3相2相変換器22は、電気角θと相電流Iu、Iv、Iwと、静止座標系から回転座標系に変換するのに必要な正弦波データ(sin、cosデータ)から、γ軸電流Iγとδ軸電流Iδを、数式1のように演算する。
The three-to-two-
Iδ誤差増幅器23は、速度誤差増幅器26で求めたδ軸電流指令Iδsと3相2相変換器22で求めたδ軸電流Iδからδ軸電流の指令値Iδsに対する誤差ΔIδが入力され、比例成分と積分成分の和として指令δ軸電圧Vδsを出力する。
An
同様にIγ誤差増幅器24は、弱め界磁設定手段27で求めたγ軸電流指令Iγsと3相2相変換器22で求めたγ軸電流Iγからγ軸電流の指令値Iγに対する誤差ΔIγが入力され、比例成分と積分成分の和として指令γ軸電圧Vγsを出力する。
Similarly, the
δ軸電流Iδとγ軸電流Iγに分解してそれぞれ独立に制御するのでベクトル制御と呼ばれる。 It is called vector control because it is decomposed into the δ-axis current Iδ and the γ-axis current Iγ and controlled independently.
2相3相変換器25は、推定位相θと指令δ軸電圧Vδsと指令γ軸電圧Vγsと、回転座標系から静止座標系に逆変換するのに必要な正弦波データ(sin、cosデータ)から、正弦波状の指令である印加電圧Vus、Vvs、Vwsを、数式2のように演算する。
The two-to-three
速度誤差増幅器26は、速度指令ωsと速度位相推定手段21で演算された推定速度ωから速度指令ωsに対する誤差Δωが入力され、比例成分と積分成分の和のδ軸電流指令Iδsを出力する。
A
弱め界磁設定手段27は速度位相推定手段21で演算された推定速度ωとインバータ回路に入力される直流電圧Vdcから負の方向のγ軸電流指令Iγsを演算し、弱め磁束制御を行う。 The field-weakening setting means 27 calculates a negative direction γ-axis current command Iγs from the estimated speed ω calculated by the speed phase estimating means 21 and the DC voltage Vdc input to the inverter circuit, and performs flux-weakening control.
図5は、実施の形態1における洗濯機のモータの速度位相推定手段の詳細ブロック図である。 FIG. 5 is a detailed block diagram of the washing machine motor speed phase estimating means according to the first embodiment.
速度位相推定手段21は、モータ4のパラメータとなる巻線4a、4b、4cの抵抗値Raとインダクタンス値Lを用いて推定位相θを算出する。速度位相推定手段21は、γ軸誘起電圧計算器28、γ軸誘起電圧誤差増幅器29からなる。
The speed phase estimating means 21 calculates an estimated phase θ using the resistance value Ra and the inductance value L of the
γ軸誘起電圧計算器28は、インダクタンス値Lと抵抗値Raとδ軸電流Iδ、γ軸電流Iγ、指令γ軸電圧Vγsおよび推定速度ωからγ軸誘起電圧Veγを数式3のように演算する。
The γ-axis induced voltage calculator 28 calculates the γ-axis induced voltage Veγ from the inductance value L, the resistance value Ra, the δ-axis current Iδ, the γ-axis current Iγ, the command γ-axis voltage Vγs, and the estimated speed ω as shown in
γ軸誘起電圧指令Veγs=0として、γ軸誘起電圧指令Veγsに対する誤差ΔVeγがγ軸誘起電圧誤差増幅器29に入力される。 With the γ-axis induced voltage command Veγs=0, the error ΔVeγ with respect to the γ-axis induced voltage command Veγs is input to the γ-axis induced voltage error amplifier 29 .
γ軸誘起電圧誤差増幅器29は、積分ゲインKωから演算した推定速度ωを出力し、比例ゲインKθから演算した値に、推定速度ωを加算し、積分器で時間積分して推定位相θを出力する。 The γ-axis induced voltage error amplifier 29 outputs an estimated speed ω calculated from the integral gain Kω, adds the estimated speed ω to the value calculated from the proportional gain Kθ, performs time integration with an integrator, and outputs an estimated phase θ. do.
ただし、γ軸誘起電圧計算器28は必ずしも数式3を用いるものに限定されるものではなく、時間微分項を加えた数式4で演算してもよい。
However, the γ-axis induced voltage calculator 28 is not necessarily limited to using
なお、上記した各数式でのインダクタンス値Lは、Ld=Lqとなる特性のモータ4であれば同一となるL値が使用できるが、Ld≠Lqとなるモータ4でも一定のL値(=L
q)として演算できる。
As for the inductance value L in each of the above formulas, the same L value can be used as long as the
q).
図6(a)は、実施の形態1における洗濯機のモータの位相推定時の推定座標が遅れ状態(モータ4のdq座標に対してγδ座標(推定dq座標)がやや遅れている)のベクトル図、図6(b)は、同洗濯機のモータの位相推定時の推定座標が進み状態(モータ4のdq座標に対してγδ座標(推定dq座標)がやや進んでいる)のベクトル図である。
FIG. 6(a) shows a vector of a state in which the estimated coordinates during the phase estimation of the motor of the washing machine in
γ軸誘起電圧誤差ΔVeγは、ベクトル図では、モータ4の入力電圧Vaから、RaおよびωLに流れる電流のドロップを差し引いた推定の誘導電圧ベクトルVe(=ω×Ψa)のγ軸成分となる。誘導電圧ベクトルVeは常にq軸上になるため、推定位相誤差Δθ(dq座標に対して反時計回りにγδ座標が来る状態を正とする)が0のときは、q軸がδ軸と一致する。図6(a)では推定位相誤差Δθが負(Δθ<0)となり、図6(b)では推定位相誤差Δθが正(Δθ>0)となる。
In the vector diagram, the γ-axis induced voltage error ΔVeγ is the γ-axis component of the estimated induced voltage vector Ve (=ω×Ψa) obtained by subtracting the drop of the current flowing through Ra and ωL from the input voltage Va of the
γ軸誘起電圧誤差増幅器29により、図6(a)の場合には推定速度ωを増やし、推定位相θをより進め、図6(b)の場合には推定速度ωを減らし、推定位相θを遅らせることで、γ軸誘起電圧誤差ΔVeγおよび推定位相誤差Δθが0になるように、フィードバック制御をしている。このように、位相推定は誘起電圧Veのあるモータ回転状態を前提としているため、誘起電圧が低い起動時や停止時の低速域は、位相推定が安定しない系行為にあり、低速域は位相推定をしないオープンループ制御が使われる。 In the case of FIG. 6(a), the γ-axis induced voltage error amplifier 29 increases the estimated speed ω and advances the estimated phase θ, and in the case of FIG. By delaying, feedback control is performed so that the γ-axis induced voltage error ΔVeγ and the estimated phase error Δθ become zero. In this way, phase estimation is based on the assumption that the motor is rotating with induced voltage Ve. Therefore, phase estimation is not stable in the low-speed region when the induced voltage is low, such as when starting or stopping. Open-loop control is used without
[1-2.動作]
上記構成において、図7~図9を用いて、実施の形態1におけるモータ4の減速制御について説明する。
[1-2. motion]
In the above configuration, deceleration control of the
[1-2-1.減速制御]
図7は、実施の形態1における洗濯機の減速制御のフローチャートである。
[1-2-1. Deceleration control]
7 is a flowchart of deceleration control of the washing machine according to
ステップ500より減速制御を開始する。ステップ501でモータ休止制御処理ルーチン(詳細は後で記載する)に移行する。ステップ502で、モータ停止判定処理としてモータ回転数Nが最低検知回転数N_min(例えば、10r/min)より小さいかを確認して、小さい(YES)なら、ステップ503に移行し、減速制御を終了する。同等または大きい(NO)ならステップ501に移行する。
Deceleration control is started from
[1-2-2.休止制御処理ルーチン]
図8は、実施の形態1における洗濯機のモータ休止制御処理のフローチャートである。ステップ700よりモータ休止制御処理を開始する。ステップ701において、指令δ軸電流Iδsに固定値を代入する。ステップ702で電流制御タイマTe_tmを0にクリアする。ステップ703で電流制御処理ルーチン(詳細は後で記載する)に移行する。ステップ704で電流制御タイマTe_tmに電流制御処理時間(例えば、0.1ms)を加算する。ステップ705で電流制御タイマTe_tmが電流制御周期Te_cycleより大きいかを確認して、大きい(YES)ならステップ706に移行し、同等または小さい(NO)ならステップ703に移行する。ステップ706でモータ休止制御処理を終了する。
[1-2-2. Pause Control Processing Routine]
FIG. 8 is a flowchart of motor stop control processing of the washing machine according to
以下、ステップ701で指令δ軸電流Iδsに代入する固定値について説明する。指令δ軸電流Iδsの固定値として、0を代入する方法と、負の固定値を代入する方法と、微小な正の固定値を代入する方法がある。指令δ軸電流Iδsに0を代入する方法は、トルクを発生させないために用いる。指令δ軸電流Iδsに負の固定値を代入する方法は、回生電圧が問題にならない程度にブレーキトルクを発生させ、ブレーキ時間を短くするため
に用いる。指令δ軸電流Iδsに微小な正の固定値を代入する方法は、負の固定値を用いる方法により惰性回転にブレーキトルクがかかりすぎないようにするために用いる。正の固定値を用いる目的の一例として、洗濯兼脱水槽2の回転方向にバネを締め付け、洗濯兼脱水槽2側にクラッチを切替える手法である場合に、洗濯兼脱水槽2の回転方向とは逆方向にブレーキトルクがかかりバネが緩むことで、洗濯兼脱水槽2側のクラッチが解除されることを防ぐことができることがある。なお、指令δ軸電流Iδsに0を代入する方法、負の固定値を代入する方法、および微小な正の固定値を代入する方法は、布量や洗濯機の構成に応じて、使いやすい方法が選択できる。
The fixed value to be substituted for the command .delta.-axis current I.delta.s at
[1-2-3.電流制御処理ルーチン]
図9は、実施の形態1における洗濯機のモータ電流制御処理のフローチャートである。
[1-2-3. Current control processing routine]
9 is a flowchart of motor current control processing of the washing machine according to
ステップ800よりモータ電流制御処理を開始する。ステップ801で電流検出手段18により相電流Iu、Iv、Iwを検知し、ステップ802で3相2相変換器22により数式1のように、δ軸電流Iδを演算する。ステップ803でδ軸電流Iδが指令δ軸電流Iδsより大きいかを確認して、大きい(YES)ならステップ804に移行し、ステップ804で指令δ軸電圧Vδsを減らす。ステップ803でδ軸電流Iδが指令δ軸電流Iδsと同等または指令δ軸電流Iδsより小さい(NO)ならステップ805に移行し、ステップ805で指令δ軸電圧Vδsを増やす。
Motor current control processing is started from
ステップ803~805でIδ誤差増幅器23により、指令δ軸電圧Vδsを設定するときに、変動要素が大きく制御が安定しないため、通常は平均化などの積分要素を加えた比例積分制御を行う。
When the
以降、δ軸同様にγ軸もステップ806~809で電圧を演算する。ステップ806で3相2相変換器22により数式1のように、γ軸電流Iγを演算する。ステップ807でγ軸電流Iγが指令γ軸電流Iγsより大きいかを確認して、大きい(YES)ならステップ808に移行し、同等または小さい(NO)ならステップ809に移行する。ステップ808で指令γ軸電圧Vγsを減らす。ステップ811で指令γ軸電圧Vγsを増やす。ステップ807~809でIγ誤差増幅器24により、指令γ軸電圧Vγsを設定するときに、変動要素が大きく制御が安定しないため、通常は平均化などの積分要素を加えた比例積分制御を行う。
Thereafter, similarly to the δ-axis, the voltage of the γ-axis is calculated in steps 806-809. At
ステップ810で2相3相変換器25により数式2のように、印可電圧Vus、Vvs、Vwsを演算する。ステップ811でPWM制御手段19およびインバータ回路17を介して、モータ4に電圧印加する。ステップ812でモータ電流制御処理を終了する。
At
[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、洗濯機100は、洗濯兼脱水槽2と、パルセータ1と、モータ4と、インバータ回路17と、電流検出手段18と、制御装置13と、を備える。パルセータ1は、洗濯兼脱水槽2に回転自在に配設される。モータ4は、永久磁石4d、巻線4a、巻線4b、および巻線4cを有し、洗濯兼脱水槽2およびパルセータ1を回転駆動する。インバータ回路17は、モータ4に電流を供給する。電流検出手段18は、モータ4の電流を検知する。制御装置13は、モータ4の加速制御、一定速制御および減速制御を実行する。減速制御は休止制御を含み、制御装置13は、休止制御の期間中にδ軸電流Iδが一定になるようにモータ4をPWM制御することで、モータ4の推定速度ωを推定する。
[1-3. effects, etc.]
As described above, in the present embodiment, washing machine 100 includes washing/drying
これにより、モータ4が停止するタイミングを推定でき、モータ4の停止後の行程へ移行させるタイミングを判定できる。そのため、運転時間を短くできる。
As a result, the timing at which the
本実施の形態のように、制御装置13は、休止制御の期間中にδ軸電流Iδが0になるようにモータ4をPWM制御してもよい。
As in the present embodiment, the
これにより、モータ4においてトルクを発生させないことができる。
This prevents the
本実施の形態のように、制御装置13は、休止制御の期間中に、推定速度ωより算出されたモータ4の回転数Nと最低検知回転数N_minとを比較し、回転数Nが最低検知回転数N_minよりも小さい場合、減速制御を終了してもよい。
As in the present embodiment, the
これにより、制御装置13は、減速制御中に、モータ4の停止後の行程へ移行させるタイミングを判定できる。
As a result, the
(実施の形態2)
以下、図10を用いて実施の形態2を説明する。実施の形態2において、モータ4の減速制御が実施の形態1と異なる。
(Embodiment 2)
[2-1.動作]
[2-1-1.減速制御]
図10は、実施の形態2における洗濯機の減速制御のフローチャートである。
[2-1. motion]
[2-1-1. Deceleration control]
FIG. 10 is a flow chart of deceleration control of the washing machine according to the second embodiment.
ステップ900より減速制御を開始する。ステップ901でモータ休止制御処理ルーチンに移行する。ステップ902で、モータ停止判定処理としてモータ回転数Nが最低検知回転数N_min(例えば、10r/min)より小さいかを確認して、小さい(YES)なら、ステップ903に移行する。同等または大きい(NO)ならステップ901に移行する。ステップ903で時間計測用カウンタtmを加算し、ステップ904で時間計測用カウンタtmと遅延時間delay_tmを比較する。ステップ904で、時間計測用カウンタtmが遅延時間delay_tmより大きい(YES)なら、減速制御を終了する。ステップ904で、時間計測用カウンタtmが遅延時間delay_tmと同等または小さい(NO)なら、ステップ903に移行する。なお、ステップ903およびステップ904では、モータ4の休止制御をせず、モータ4は惰性回転する。
Deceleration control is started from
[2-2.効果等]
以上のように、本実施の形態において、制御手段20は、モータ4の回転数Nが最低検知回転数より小さくなった時点から遅延時間delay_tm経過後に減速制御を終了する。
[2-2. effects, etc.]
As described above, in the present embodiment, the control means 20 ends the deceleration control after the delay time delay_tm has elapsed from the time when the rotational speed N of the
これにより、さらに精度よくモータ4の停止を判定することができる。
As a result, it is possible to determine whether the
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1および2を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1および2で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(Other embodiments)
As described above,
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。 Therefore, other embodiments will be exemplified below.
実施の形態1および2では、最低検知回転数N_minを所定値(例えば、10r/min)としたが、推定位相θのばらつきが所定値より大きくなった時点での回転数Nとしてもよい。これは、最低検知回転数N_min付近において、モータ4の入力電圧Vaが
小さくなり、γ軸誘起電圧誤差ΔVeγが小さくなることにより、γ軸誘起電圧誤差ΔVeγに対して他の要素におけるばらつきが大きくなり、推定位相θにばらつきが生じるためである。
In
これにより、制御装置13は、洗濯兼脱水槽2内の衣類の量などの影響を小さくし、モータ4の減速制御を実施することができる。
As a result, the
実施の形態1および2では、ベルト5により、モータプーリ31とインペラプーリ32を接続し、減速機構兼クラッチ6によりパルセータ1または、洗濯兼脱水槽2に結合するパルセータ式の縦型洗濯機を例に説明しているが、洗濯兼脱水槽とモータが同軸となるダイレクトドライブ方式の洗濯機でもよく、また、アジテータ式縦型洗濯機でもよい。
In
本開示は、運転時間を短くできる縦型洗濯機に適用可能である。具体的には、パルセータ式縦型洗濯機、アジテータ式縦型洗濯機に、本開示は適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is applicable to vertical washing machines capable of shortening operating time. Specifically, the present disclosure is applicable to pulsator-type vertical washing machines and agitator-type vertical washing machines.
1 パルセータ(攪拌翼)
2 洗濯兼脱水槽
3 水受け槽
4 モータ(電動機)
4a 巻線
4b 巻線
4c 巻線
4d 永久磁石(ロータ)
5 ベルト(伝達機構)
6 減速機構兼クラッチ(伝達機構)
7 ギヤードモータ
8 ブレーキベルト
9 洗濯機外枠
10 パネル部
11 蓋
12 表示手段
13 制御装置(制御部)
14 給水弁
15 排水弁
16 整流回路
17 インバータ回路(電源回路)
18 電流検出手段
19 PWM制御手段
20 制御手段
21 速度位相推定手段
22 3相2相変換器
23 Iδ誤差増幅器
24 Iγ誤差増幅器
25 2相3相変換器
26 速度誤差増幅器
27 弱め界磁設定手段
28 γ軸誘起電圧計算器
29 γ軸誘起電圧誤差増幅器
31 モータプーリ(伝達機構)
32 インペラプーリ(伝達機構)
1 pulsator (stirring blade)
2 washing and dehydrating
4a winding 4b winding 4c winding 4d permanent magnet (rotor)
5 belt (transmission mechanism)
6 Reduction mechanism and clutch (transmission mechanism)
7 geared
14
18 current detection means 19 PWM control means 20 control means 21 speed phase estimation means 22 three-phase two-
32 impeller pulley (transmission mechanism)
Claims (5)
前記洗濯兼脱水槽に回転自在に配設された撹拌翼と、
永久磁石および巻線を有し、前記洗濯兼脱水槽および前記撹拌翼を回転駆動する電動機と、
前記電動機に電流を供給する電源回路と、
前記電動機の電流を検知する電流検知部と、
前記電動機の加速制御、一定速制御および減速制御を実行する制御部と、
を備え、
前記減速制御は休止制御を含み、
前記制御部は、前記休止制御の期間中に、トルク成分の電流が一定になるように前記電動機をPWM制御することで、前記電動機の速度を推定する、
洗濯機。 a washing and dewatering tank,
a stirring blade rotatably disposed in the washing and dewatering tub;
an electric motor having a permanent magnet and a winding, and rotatingly driving the washing and dewatering tank and the stirring blade;
a power supply circuit that supplies current to the electric motor;
a current detection unit that detects the current of the electric motor;
a control unit that executes acceleration control, constant speed control and deceleration control of the electric motor;
with
the deceleration control includes pause control;
The control unit estimates the speed of the electric motor by PWM-controlling the electric motor so that the current of the torque component is constant during the period of the pause control.
washing machine.
請求項1に記載の洗濯機。 The control unit PWM-controls the electric motor so that the current of the torque component becomes 0 during the period of the pause control.
The washing machine according to claim 1.
請求項1または2に記載の洗濯機。 The control unit compares the rotation speed of the electric motor calculated from the speed with a minimum detectable rotation speed during the period of the stop control, and if the rotation speed is smaller than the minimum detectable rotation speed, the deceleration is performed. to end control,
The washing machine according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の洗濯機。 The control unit terminates the deceleration control after a predetermined time has passed since the number of revolutions of the electric motor became smaller than the minimum detectable number of revolutions.
The washing machine according to claim 3.
請求項3または4に記載の洗濯機。 The minimum detectable rotation speed is the rotation speed at which variation in the rotation speed of the electric motor exceeds a predetermined value.
The washing machine according to claim 3 or 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021023859A JP2022126029A (en) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | washing machine |
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