JP2899570B2 - 洗濯機のモータ制御方法 - Google Patents
洗濯機のモータ制御方法Info
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- JP2899570B2 JP2899570B2 JP9018853A JP1885397A JP2899570B2 JP 2899570 B2 JP2899570 B2 JP 2899570B2 JP 9018853 A JP9018853 A JP 9018853A JP 1885397 A JP1885397 A JP 1885397A JP 2899570 B2 JP2899570 B2 JP 2899570B2
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- washing machine
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
- D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
- D06F37/30—Driving arrangements
- D06F37/304—Arrangements or adaptations of electric motors
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯機に係るもの
で、詳しくはＤＣブラシレスモータを使用する全自動洗
濯機において、該ＤＣブラシレスモータの利用効率を向
上させて洗濯機所要電圧の安定化及び省エネルギー化を
図り得る洗濯機のモータ制御方法に関するものである。
で、詳しくはＤＣブラシレスモータを使用する全自動洗
濯機において、該ＤＣブラシレスモータの利用効率を向
上させて洗濯機所要電圧の安定化及び省エネルギー化を
図り得る洗濯機のモータ制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の全自動洗濯機の構造においては、
図１０に示したように外槽２の内部にパルセーター（Pu
lsator）４を有する脱水槽３が装着され、該脱水槽３の
上方には水を供給する給水バルブ（図に示されず）と、
水位を検知する水位センサー（図に示されず）とが設け
られていた。
図１０に示したように外槽２の内部にパルセーター（Pu
lsator）４を有する脱水槽３が装着され、該脱水槽３の
上方には水を供給する給水バルブ（図に示されず）と、
水位を検知する水位センサー（図に示されず）とが設け
られていた。
【０００３】そして、該脱水槽３は、動力源のＤＣブラ
シレスモータ５と、洗濯及び脱水モードの転換を行うク
ラッチ６と、前記ＤＣブラシレスモータ５からの動力を
前記クラッチ６に伝達するベルト／プーリー（Belt／Pu
lley）７とにより回動され、該脱水槽３内の洗濯物が揺
れ、攪拌され、又は、摩擦されて、洗濯物の汚れが除去
される。且つ、前記クラッチ６は、前記ベルト／プーリ
ー７と前記クラッチ６内に装着され洗濯時にモータを減
速させるギヤーと（図に示されず）により作動して、洗
濯及び脱水に適合する速度にＤＣブラシレスモータを調
節していた。
シレスモータ５と、洗濯及び脱水モードの転換を行うク
ラッチ６と、前記ＤＣブラシレスモータ５からの動力を
前記クラッチ６に伝達するベルト／プーリー（Belt／Pu
lley）７とにより回動され、該脱水槽３内の洗濯物が揺
れ、攪拌され、又は、摩擦されて、洗濯物の汚れが除去
される。且つ、前記クラッチ６は、前記ベルト／プーリ
ー７と前記クラッチ６内に装着され洗濯時にモータを減
速させるギヤーと（図に示されず）により作動して、洗
濯及び脱水に適合する速度にＤＣブラシレスモータを調
節していた。
【０００４】又、前記クラッチ６と脱水槽３の底面間に
は、洗濯の際、攪拌のため回動する洗濯軸８と、脱水の
際、脱水のため回動される脱水軸９とが夫々嵌合され、
前記洗濯軸８は洗濯領域で低速高トルクになり、前記脱
水軸９は脱水時に高速低トルクになって、洗濯及び脱水
が行なわれていた。更に、図１１に示したように、前記
ＤＣブラシレスモータ５を制御するモータ制御装置とし
て、常用のＡＣ電源１１を整流するブリッジダイオード
１２と、該ブリッジダイオード１２により整流された電
圧を平滑にする平滑コンデンサー１３と、前記平滑コン
デンサー１３により平滑されたＤＣ電源をＤＣブラシレ
スモータ１５に適合する平均電圧及び周波数を有するＡ
Ｃ電圧として印加するインバーター１４と、前記インバ
ーター１４を制御するインバーター制御部２１とを備え
ていた。
は、洗濯の際、攪拌のため回動する洗濯軸８と、脱水の
際、脱水のため回動される脱水軸９とが夫々嵌合され、
前記洗濯軸８は洗濯領域で低速高トルクになり、前記脱
水軸９は脱水時に高速低トルクになって、洗濯及び脱水
が行なわれていた。更に、図１１に示したように、前記
ＤＣブラシレスモータ５を制御するモータ制御装置とし
て、常用のＡＣ電源１１を整流するブリッジダイオード
１２と、該ブリッジダイオード１２により整流された電
圧を平滑にする平滑コンデンサー１３と、前記平滑コン
デンサー１３により平滑されたＤＣ電源をＤＣブラシレ
スモータ１５に適合する平均電圧及び周波数を有するＡ
Ｃ電圧として印加するインバーター１４と、前記インバ
ーター１４を制御するインバーター制御部２１とを備え
ていた。
【０００５】そして、前記インバーター制御部２１は、
図１１及び図１２に示したように、位置センサー２２か
ら出力した位置検出信号と、入力する方向指令信号とに
よりインバーター１４のパワースイッチング素子ＰＳ１
−ＰＳ６を選択的にオンオフさせて基準信号を発生する
基準信号発生部１９と、前記位置センサー２２の情報を
処理してモータの速度を検知した後、予めプログラムさ
れていた速度指令と比べて方向指令及び電圧指令信号に
よりモータの速度を制御する速度制御部２０と、前記速
度制御部２０の電圧指令信号及び前記基準信号発生部１
９の基準信号によりパルス幅を変調するパルス幅変調部
１８と、該パルス幅変調信号部１８により前記インバー
ター１４とインターフェースを行うゲート駆動部１７を
備えていた。
図１１及び図１２に示したように、位置センサー２２か
ら出力した位置検出信号と、入力する方向指令信号とに
よりインバーター１４のパワースイッチング素子ＰＳ１
−ＰＳ６を選択的にオンオフさせて基準信号を発生する
基準信号発生部１９と、前記位置センサー２２の情報を
処理してモータの速度を検知した後、予めプログラムさ
れていた速度指令と比べて方向指令及び電圧指令信号に
よりモータの速度を制御する速度制御部２０と、前記速
度制御部２０の電圧指令信号及び前記基準信号発生部１
９の基準信号によりパルス幅を変調するパルス幅変調部
１８と、該パルス幅変調信号部１８により前記インバー
ター１４とインターフェースを行うゲート駆動部１７を
備えていた。
【０００６】且つ、前記インバーター１４は、複数個の
パワースイッチング素子ＰＳ１−ＰＳ６と、前記複数個
のパワースイッチング素子ＰＳ１−ＰＳ６と逆並列に連
結されているフリーホイーリングダイオードＤ１−Ｄ６
とを備えていた。このとき、前記パワースイッチング素
子ＰＳ１−ＰＳ６中、３個のパワースイッチング素子Ｐ
Ｓ１−ＰＳ３は前記平滑コンデンサー１３の高電圧部分
ＨＶに連結され、残りのパワースイッチング素子ＰＳ４
−ＰＳ６は前記平滑コンデンサー１３の接地側ＧＮＤに
連結され、各位相Ａ，Ｂ，Ｃは高電圧部分に連結された
パワースイッチング素子ＰＳ１−ＰＳ３と接地側に連結
されたパワースイッチング素子ＰＳ４−ＰＳ６との中間
電位点であり、その電位点がＤＣブラシレスモータ１５
と連結されていた。
パワースイッチング素子ＰＳ１−ＰＳ６と、前記複数個
のパワースイッチング素子ＰＳ１−ＰＳ６と逆並列に連
結されているフリーホイーリングダイオードＤ１−Ｄ６
とを備えていた。このとき、前記パワースイッチング素
子ＰＳ１−ＰＳ６中、３個のパワースイッチング素子Ｐ
Ｓ１−ＰＳ３は前記平滑コンデンサー１３の高電圧部分
ＨＶに連結され、残りのパワースイッチング素子ＰＳ４
−ＰＳ６は前記平滑コンデンサー１３の接地側ＧＮＤに
連結され、各位相Ａ，Ｂ，Ｃは高電圧部分に連結された
パワースイッチング素子ＰＳ１−ＰＳ３と接地側に連結
されたパワースイッチング素子ＰＳ４−ＰＳ６との中間
電位点であり、その電位点がＤＣブラシレスモータ１５
と連結されていた。
【０００７】又、前記ＤＣブラシレスモータ１５は、図
１３に示したように、固定子３０に巻線が巻かれるよう
に構成された固定子鉄芯３０′と、前記固定子鉄芯３
０′に巻かれて前記インバーター１４からの電流を受け
て磁束を形成し起磁力を発生する巻線３０″とで構成さ
れ、空間で回転し回転磁界を発生する固定子３０と、前
記固定子３０により回転する回転子３５と、前記回転子
３５の固定子に対する相対位置を検知する位置センサー
２２とを備えている。
１３に示したように、固定子３０に巻線が巻かれるよう
に構成された固定子鉄芯３０′と、前記固定子鉄芯３
０′に巻かれて前記インバーター１４からの電流を受け
て磁束を形成し起磁力を発生する巻線３０″とで構成さ
れ、空間で回転し回転磁界を発生する固定子３０と、前
記固定子３０により回転する回転子３５と、前記回転子
３５の固定子に対する相対位置を検知する位置センサー
２２とを備えている。
【０００８】更に、前記ＤＣブラシレスモータ１５を使
用する従来の洗濯機は図１４に示したように、モータの
回転速度及びトルク特性により洗濯及び脱水領域が重畳
され、クラッチ６により洗濯時及び脱水時のギヤー比に
調節されて洗濯及び脱水が行われるようになっていた。
そして、ＤＣブラシレスモータ１５の一般の特性は下記
式（１），（２），（３）にて表すことができる。
用する従来の洗濯機は図１４に示したように、モータの
回転速度及びトルク特性により洗濯及び脱水領域が重畳
され、クラッチ６により洗濯時及び脱水時のギヤー比に
調節されて洗濯及び脱水が行われるようになっていた。
そして、ＤＣブラシレスモータ１５の一般の特性は下記
式（１），（２），（３）にて表すことができる。
【０００９】 Ｔ＝ｋｉｃｏｓβ ・・・・・（１） ここで、Ｔはモータのトルク、ｉはモータの電流、ｋは
モータのトルク常数、βは力率角である。なお、力率角
は、モータの逆起電力の基本波成分と印加する電圧の基
本波成分との位相差である。 ｗ＝ｅｍｆ／ｋ ｃｏｓ β ・・・・・（２） ここで、ｗはモータの速度、ｅｍｆはモータの逆起電力
を表す。
モータのトルク常数、βは力率角である。なお、力率角
は、モータの逆起電力の基本波成分と印加する電圧の基
本波成分との位相差である。 ｗ＝ｅｍｆ／ｋ ｃｏｓ β ・・・・・（２） ここで、ｗはモータの速度、ｅｍｆはモータの逆起電力
を表す。
【００１０】 ｖ＝ｉＲ＋Ｌｄｉ／ｄｔ＋ｅｍｆ・・・・・（３） ここで、ｖはモータの電圧である。このような特性を有
するＤＣブラシレスモータ１５の制御方法は、前記力率
角βをゼロに固定しておき、このような条件下で負荷が
連結されていない状態におけるモータの最大速度の回転
モータの無負荷速度を増加させようとすると前記モータ
のトルク常数ｋを小さくしなければならないため、トル
ク常数が大きい場合よりも過大の電流を流すようになっ
て、原価が上昇していた。
するＤＣブラシレスモータ１５の制御方法は、前記力率
角βをゼロに固定しておき、このような条件下で負荷が
連結されていない状態におけるモータの最大速度の回転
モータの無負荷速度を増加させようとすると前記モータ
のトルク常数ｋを小さくしなければならないため、トル
ク常数が大きい場合よりも過大の電流を流すようになっ
て、原価が上昇していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】然るに、このような従
来の洗濯機のモータ制御方法においては、トルク常数が
小さい場合、モータに所定トルクを生成させようとする
とトルク常数が大きい場合よりもモータに過大な電流を
流さなければならなかった。多量の電流の供給により、
整流器のダイオード、平滑コンデンサー、インバーター
のパワースイッチング素子等が必要になって、原価が上
昇し、モータの効率も低下するという不都合な点があっ
た。
来の洗濯機のモータ制御方法においては、トルク常数が
小さい場合、モータに所定トルクを生成させようとする
とトルク常数が大きい場合よりもモータに過大な電流を
流さなければならなかった。多量の電流の供給により、
整流器のダイオード、平滑コンデンサー、インバーター
のパワースイッチング素子等が必要になって、原価が上
昇し、モータの効率も低下するという不都合な点があっ
た。
【００１２】又、家庭用の電源から過度な電流が流入す
るため、洗濯機の運転時に安全性を確保することが難し
く、他の家電製品と同時に用いると電源電圧が不安定に
なって他の家電製品の動作に悪影響を及ぼすという不都
合な点があった。本発明の目的は、負荷トルクを直接Ｄ
Ｃブラシレスモータに伝達し、洗濯負荷領域と脱水領域
とを完全に分離させて洗濯を行い、モータの所要電流を
減らし得る洗濯機のモータ制御方法を提供しようとする
ものである。
るため、洗濯機の運転時に安全性を確保することが難し
く、他の家電製品と同時に用いると電源電圧が不安定に
なって他の家電製品の動作に悪影響を及ぼすという不都
合な点があった。本発明の目的は、負荷トルクを直接Ｄ
Ｃブラシレスモータに伝達し、洗濯負荷領域と脱水領域
とを完全に分離させて洗濯を行い、モータの所要電流を
減らし得る洗濯機のモータ制御方法を提供しようとする
ものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような本発明の目的
は、ＤＣブラシレスモータを動力源として用い、該ＤＣ
ブラシレスモータを洗濯機の洗濯及び脱水用の一つの軸
に速度の減速なく、直列連結させた洗濯機であって、前
記ＤＣブラシレスモータの位置を検出してホールセンサ
ーの位置信号を入力する段階と、前記洗濯機の動作モー
ドが洗濯モードであるか、脱水モードであるかを判別す
る段階と、該判別の結果洗濯モードであると、回転方向
指令を判別する段階と、前記回転方向指令で洗濯をする
とき適用する所定力率角の回転方向指令駆動ロジックを
計算する段階と、前記ＤＣブラシレスモータの速度指令
及び実際速度値により電圧指令を計算する段階と、前記
駆動ロジックで前記電圧指令をパルス幅変調させる段階
と、該パルス幅変調された電圧指令値を出力する段階と
によって洗濯機のモータを制御するようになっている。
は、ＤＣブラシレスモータを動力源として用い、該ＤＣ
ブラシレスモータを洗濯機の洗濯及び脱水用の一つの軸
に速度の減速なく、直列連結させた洗濯機であって、前
記ＤＣブラシレスモータの位置を検出してホールセンサ
ーの位置信号を入力する段階と、前記洗濯機の動作モー
ドが洗濯モードであるか、脱水モードであるかを判別す
る段階と、該判別の結果洗濯モードであると、回転方向
指令を判別する段階と、前記回転方向指令で洗濯をする
とき適用する所定力率角の回転方向指令駆動ロジックを
計算する段階と、前記ＤＣブラシレスモータの速度指令
及び実際速度値により電圧指令を計算する段階と、前記
駆動ロジックで前記電圧指令をパルス幅変調させる段階
と、該パルス幅変調された電圧指令値を出力する段階と
によって洗濯機のモータを制御するようになっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を用いて説明する。図１に示したように、本発明の
洗濯機は洗濯軸及び脱水軸５０が同一の一つの軸にて構
成され、該一つの洗濯軸及び脱水軸５０にＤＣブラシレ
スモータ５５が速度の減速なしに直列連結されている。
図面を用いて説明する。図１に示したように、本発明の
洗濯機は洗濯軸及び脱水軸５０が同一の一つの軸にて構
成され、該一つの洗濯軸及び脱水軸５０にＤＣブラシレ
スモータ５５が速度の減速なしに直列連結されている。
【００１５】そして、図２に示したように、洗濯が始ま
ると、先ずホールセンサーから信号が入力され（ＳＴ
１）、洗濯モードであるか、脱水モードであるかが判別
される（ＳＴ２）。次いで、洗濯モード時には、回転方
向指令を検知し（ＳＴ３）、該回転方向が正回転ＣＷで
あると、力率角がβ１の正回転方向駆動ロジックを計算
し（ＳＴ４）、逆回転ＣＣＷであると、力率角がβ１の
逆回転方向駆動ロジックを計算して（ＳＴ５）、それら
の駆動ロジックに従う電圧指令を計算により求める（Ｓ
Ｔ６）。その後、該駆動ロジックによりパルス幅変調を
行い（ＳＴ７）、該パルス幅変調された電圧指令値を出
力して（ＳＴ８）、終了する（ＳＴ９）。
ると、先ずホールセンサーから信号が入力され（ＳＴ
１）、洗濯モードであるか、脱水モードであるかが判別
される（ＳＴ２）。次いで、洗濯モード時には、回転方
向指令を検知し（ＳＴ３）、該回転方向が正回転ＣＷで
あると、力率角がβ１の正回転方向駆動ロジックを計算
し（ＳＴ４）、逆回転ＣＣＷであると、力率角がβ１の
逆回転方向駆動ロジックを計算して（ＳＴ５）、それら
の駆動ロジックに従う電圧指令を計算により求める（Ｓ
Ｔ６）。その後、該駆動ロジックによりパルス幅変調を
行い（ＳＴ７）、該パルス幅変調された電圧指令値を出
力して（ＳＴ８）、終了する（ＳＴ９）。
【００１６】次いで、力率角β１が一般の制御時と同様
に０°の場合、即ち、前記モータの位置が検知されモー
タの逆起電力の基本波成分と印加する電圧の基本波成分
との位相差がゼロになるように制御する場合、ＤＣブラ
シレスモータの各位相に印加する電圧ａと逆起電力ｂと
は図３に示したように、前記逆起電力が梯形になる。図
４は、図３の各位相に対するゲート駆動基準信号を示し
たものである。
に０°の場合、即ち、前記モータの位置が検知されモー
タの逆起電力の基本波成分と印加する電圧の基本波成分
との位相差がゼロになるように制御する場合、ＤＣブラ
シレスモータの各位相に印加する電圧ａと逆起電力ｂと
は図３に示したように、前記逆起電力が梯形になる。図
４は、図３の各位相に対するゲート駆動基準信号を示し
たものである。
【００１７】モータの固定子巻線に印加する電圧（Ｖ）
と、モータの電流（Ｉｓ）と、逆起電力（ＥＭＦ）及び
逆起電力よりも９０°遅れるロータのフラックスとの関
係は図５に示したように、前記力率角が０°になるとモ
ータは同様な状態の電流により最大のトルクを発生させ
る。一方、脱水モード時には、力率角を増加させてモー
タの回転速度を増加してトルクを減少させる。即ち、前
記モード決定段階（ＳＴ２）が脱水モード時であると
（ＳＴ１０）、脱水モードに合う力率角β２の駆動ロジ
ックが計算され（ＳＴ１１）、それに従って電圧指令計
算により求められる（ＳＴ１２）。
と、モータの電流（Ｉｓ）と、逆起電力（ＥＭＦ）及び
逆起電力よりも９０°遅れるロータのフラックスとの関
係は図５に示したように、前記力率角が０°になるとモ
ータは同様な状態の電流により最大のトルクを発生させ
る。一方、脱水モード時には、力率角を増加させてモー
タの回転速度を増加してトルクを減少させる。即ち、前
記モード決定段階（ＳＴ２）が脱水モード時であると
（ＳＴ１０）、脱水モードに合う力率角β２の駆動ロジ
ックが計算され（ＳＴ１１）、それに従って電圧指令計
算により求められる（ＳＴ１２）。
【００１８】その後、前記力率角がβ２の駆動ロジック
によりパルス幅変調が行われ（ＳＴ１３）、該パルス幅
変調された電圧指令値を出力し（ＳＴ１４）、脱水動作
を終了する（ＳＴ９）。且つ、前記力率角β２が前記洗
濯時より６０°進むようにする場合、ＥＣモータの各位
相に印加する電圧ａと逆起電力ｂとは図６に示したよう
になる。図７は図６に対する各位相のゲート駆動基準信
号を示したものである。
によりパルス幅変調が行われ（ＳＴ１３）、該パルス幅
変調された電圧指令値を出力し（ＳＴ１４）、脱水動作
を終了する（ＳＴ９）。且つ、前記力率角β２が前記洗
濯時より６０°進むようにする場合、ＥＣモータの各位
相に印加する電圧ａと逆起電力ｂとは図６に示したよう
になる。図７は図６に対する各位相のゲート駆動基準信
号を示したものである。
【００１９】図８は、モータの固定子巻線に印加する電
圧（Ｖ）と、モータの電流（Ｉｓ）と、逆起電力（ＥＭ
Ｆ）及び逆起電力よりも９０°遅れるロータフラックス
の関係を示したものである。本発明に係る洗濯機は、洗
濯時低速高トルクの負荷特性を有し、回転速度は３０rp
m −１３０rpm 程度で、トルクは３００Kg.f.cm 程度、
脱水時は高速低トルクの負荷特性を有し、この時の速度
は８５０rpm −１０００rpm で、トルクは１０Kg.f.cm
程度である。
圧（Ｖ）と、モータの電流（Ｉｓ）と、逆起電力（ＥＭ
Ｆ）及び逆起電力よりも９０°遅れるロータフラックス
の関係を示したものである。本発明に係る洗濯機は、洗
濯時低速高トルクの負荷特性を有し、回転速度は３０rp
m −１３０rpm 程度で、トルクは３００Kg.f.cm 程度、
脱水時は高速低トルクの負荷特性を有し、この時の速度
は８５０rpm −１０００rpm で、トルクは１０Kg.f.cm
程度である。
【００２０】このようにすると、洗濯時には低い電流で
モータのトルクを高くすることができるし、脱水時に
は、前記力率角を増加させ脱水の回転速度でモータを駆
動する。即ち、図９に示したように、洗濯領域と脱水領
域とが完全に分離され、洗濯領域と脱水領域との全てを
駆動し得るようにしたものである。
モータのトルクを高くすることができるし、脱水時に
は、前記力率角を増加させ脱水の回転速度でモータを駆
動する。即ち、図９に示したように、洗濯領域と脱水領
域とが完全に分離され、洗濯領域と脱水領域との全てを
駆動し得るようにしたものである。
【００２１】
【発明の効果】以上、説明したように本発明に係る洗濯
機のモータ制御方法においては、力率角を増加させ、Ｄ
Ｃブラシレスモータの回転速度が増加し、トルクは減少
するようになっているため洗濯領域と脱水領域とが完全
に分離され、洗濯領域では低速高トルクで、脱水領域で
は高速低トルクの特性を表すようにＤＣブラシレスモー
タを制御することができる。
機のモータ制御方法においては、力率角を増加させ、Ｄ
Ｃブラシレスモータの回転速度が増加し、トルクは減少
するようになっているため洗濯領域と脱水領域とが完全
に分離され、洗濯領域では低速高トルクで、脱水領域で
は高速低トルクの特性を表すようにＤＣブラシレスモー
タを制御することができる。
【００２２】従って、整流ダイオード、平滑コンデンサ
及びインバーター等を低廉な価格の部品に替えて価格競
争力を向上し、入力する電流量が減少するため過大な電
流により発生する火災等を防止し、安全性が向上し、モ
ータの寿命を延ばして、モータの効率を向上し得るとい
う効果がある。
及びインバーター等を低廉な価格の部品に替えて価格競
争力を向上し、入力する電流量が減少するため過大な電
流により発生する火災等を防止し、安全性が向上し、モ
ータの寿命を延ばして、モータの効率を向上し得るとい
う効果がある。
【図１】本発明に係る洗濯機の内部構造を示した縦断面
図である。
図である。
【図２】本発明に係る洗濯機のモータ制御フローチャー
トである。
トである。
【図３】（Ａ）−（Ｃ）、本発明に係る洗濯モード時Ｄ
Ｃブラシレスモータに印加する電圧及び逆起電力を示し
た説明図である。
Ｃブラシレスモータに印加する電圧及び逆起電力を示し
た説明図である。
【図４】本発明に係る洗濯モード時のＤＣブラシレスモ
ータの各位相のゲート駆動基準信号を示した図である。
ータの各位相のゲート駆動基準信号を示した図である。
【図５】本発明に係る洗濯モード時のモータに印加する
電圧とロータのフラックスとの関係を示したグラフであ
る。
電圧とロータのフラックスとの関係を示したグラフであ
る。
【図６】（Ａ）−（Ｃ）、本発明に係る洗濯機の脱水時
のモータに印加する電圧及び逆起電力を示した説明図で
ある。
のモータに印加する電圧及び逆起電力を示した説明図で
ある。
【図７】本発明に係る洗濯機の脱水時のモータの各位相
のゲート駆動基準信号を示した図である。
のゲート駆動基準信号を示した図である。
【図８】本発明に係るＤＣブラシレスモータの回転速度
に対するトルク特性を示したグラフである。
に対するトルク特性を示したグラフである。
【図９】本発明に係るトルク及び速度と洗濯及び脱水領
域との関係を示したグラフである。
域との関係を示したグラフである。
【図１０】従来の全自動洗濯機の内部構造を示した縦断
面図である。
面図である。
【図１１】従来のＤＣブラシレスモータ制御装置を示し
たブロック図である。
たブロック図である。
【図１２】従来のＤＣブラシレスモータのインバーター
の回路図である。
の回路図である。
【図１３】従来のＤＣブラシレスモータの構造及びトル
クを示した図面である。
クを示した図面である。
【図１４】従来のトルク及び速度と洗濯及び脱水領域と
の関係を示したグラフである。
の関係を示したグラフである。
１…洗濯機 ２…外槽 ３…脱水槽 ４…パルセーター ５…ＥＣモータ ６…クラッチ ７…ベルト／プーリー ８…洗濯軸 ９…脱水軸 １１…ＡＣ電源 １２…ブリッジダイオード １３…平滑コンデンサ １４…インバータ １５…ＤＣブラシレスモータ １６…コントローラ電源 １７…ゲート駆動部 １８…パルス幅変調部 １９…基準信号発生部 ２０…速度制御部 ２１…インバータ制御部 ２２…位置センサ ３０…固定子 ３０′…固定鉄芯 ３０″…巻線 ３５…回転子 ５０…洗濯軸・脱水軸
Claims (4)
- 【請求項１】 動力源としてＤＣブラシレスモータが備
えられ、該ＤＣブラシレスモータは洗濯機の洗濯及び脱
水用の同一軸に直列に連結された洗濯機であって、 前記ＤＣブラシレスモータの位置を検出してホールセン
サーの位置信号を入力する段階と（ＳＴ１）、 前記洗濯機の動作モードが洗濯モードであるか脱水モー
ドであるかを判別する段階と（ＳＴ２）、 該判別の結果、洗濯モードであると、回転方向指令を判
別する段階と（ＳＴ３）、 該回転方向が正回転（ＣＷ）であると、所定力率角の正
回転方向駆動ロジックを計算し（ＳＴ４）、逆回転（Ｃ
ＣＷ）であると、所定力率角の逆回転方向駆動ロジック
を計算する段階（ＳＴ５）と、 前記ＤＣブラシレスモータの速度指令及び実際速度値に
より電圧指令を計算する段階と（ＳＴ６）、 前記駆動ロジックにより前記電圧指令をパルス幅変調さ
せる段階と（ＳＴ７）、 前記パルス幅変調された電圧指令値を出力する段階（Ｓ
Ｔ８）と、を行うことを特徴とする洗濯機のモータ制御
方法。 - 【請求項２】 前記洗濯機の動作モードが脱水モードで
あると（ＳＴ１０）、 脱水モードに適用する所定の力率角の回転方向指令で駆
動ロジックを計算する段階と（ＳＴ１１）、 前記ＤＣブラシレスモータの指令速度及び実際の速度値
により、電圧指令を計算する段階（ＳＴ１２）と、 前記駆動ロジックにより前記電圧指令をパルス幅変調さ
せる段階と（ＳＴ１３）、 前記パルス幅変調された電圧指令を出力する段階（ＳＴ
１４）と、を行うことを特徴とする請求項１に記載の洗
濯機のモータ制御方法。 - 【請求項３】 前記力率角は、脱水モード時に、洗濯モ
ード時よりも増加されることを特徴とする請求項１に記
載のモータ制御方法。 - 【請求項４】 前記力率角は洗濯モード時に０°で、脱
水モード時は６０°にすることを特徴とする請求項１に
記載の洗濯機モータ制御方法。
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990209 |