JP2971112B2 - Washing machine - Google Patents

Washing machine

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JP2971112B2
JP2971112B2 JP2247399A JP24739990A JP2971112B2 JP 2971112 B2 JP2971112 B2 JP 2971112B2 JP 2247399 A JP2247399 A JP 2247399A JP 24739990 A JP24739990 A JP 24739990A JP 2971112 B2 JP2971112 B2 JP 2971112B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、洗濯機に関し、特に直流(DC)ブラシレス
モータによりパルセータを駆動する洗濯機に関するもの
である。
Description: Object of the Invention (Industrial application field) The present invention relates to a washing machine, and more particularly to a washing machine in which a pulsator is driven by a direct current (DC) brushless motor.

(従来の技術) 近年、洗浄率の向上や静音化の目的で各種の洗濯機が
開発されている。その中でも、パルセータの駆動にDCブ
ラシレスモータを用いた洗濯機は、パルセータの回転速
度を自由に可変することができて洗浄率の向上につなが
り、また、ブラシレスであることからモータ自身の騒音
が低く静音化が可能であるという利点を持っている。
(Prior Art) In recent years, various washing machines have been developed for the purpose of improving the washing rate and reducing noise. Among them, a washing machine that uses a DC brushless motor to drive the pulsator can freely change the rotation speed of the pulsator, leading to an improvement in the cleaning rate.In addition, the brushless motor reduces the noise of the motor itself. It has the advantage of being able to reduce noise.

DCブラシレスモータとしては、一般に3相の電機子巻
線を備えたものが用いられ、これに永久磁石で形成され
たロータと、ロータの回転位置を検出するホール素子と
が備えられている。また、このDCブラシレスモータを駆
動する電源としては、一般に3相全波ブリッジ型インバ
ータが用いられている。3相全波ブリッジ型インバータ
には、3相に対応した3対のアームにそれぞれ接続され
た6個のトランジスタ(スイッチング素子)が備えられ
ている。3相全波ブリッジ型インバータは、入力直流電
圧を前記ホール素子で検出されたロータ位置に同期した
3相交流に変換し、これを3相の電機子巻線に供給する
ことによりDCブラシレスモータの回転が続行されるよう
になっている。このとき、3相全波ブリッジ型インバー
タのトランジスタは、3対のアームにおける一方及び他
方のアームに接続された各3個づつのうち、ロータ位置
に対応した所要の組合わせの1個づつが順次オンする。
As the DC brushless motor, a motor having a three-phase armature winding is generally used. The DC brushless motor is provided with a rotor formed of a permanent magnet and a Hall element for detecting the rotational position of the rotor. As a power supply for driving the DC brushless motor, a three-phase full-wave bridge type inverter is generally used. The three-phase full-wave bridge type inverter includes six transistors (switching elements) respectively connected to three pairs of arms corresponding to three phases. The three-phase full-wave bridge type inverter converts an input DC voltage into a three-phase AC synchronized with the rotor position detected by the Hall element, and supplies the AC to a three-phase armature winding. The rotation continues. At this time, among the three transistors connected to one and the other arms of the three pairs of arms, the transistors of the three-phase full-wave bridge type inverter each have a required combination corresponding to the rotor position one by one. Turn on.

洗濯機の洗い、すすぎ行程では、パルセータを駆動す
るDCブラシレスモータは、正転、停止、逆転、停止‥が
繰返される。DCブラシレスモータの停止は、3相全波ブ
リッジ型インバータの6個のトランジスタを全てオフす
ることが考えられる。この方法は、軸受け等の機械的な
ロスによりモータを停止させようとするものであり、電
気的には、電機子巻線内にモータを回転させようとする
エネルギーが残る。このため、トランジスタを全てオフ
させてからモータが停止するまでに時間が比較的多くか
かり、モータが定常状態で回転(1500rpm、15kg・cm)
している場合、停止指令からパルセータが止るまでに
1、2秒程度の時間がかかることになる。
During the washing and rinsing steps of the washing machine, the DC brushless motor that drives the pulsator repeats forward rotation, stoppage, reverse rotation, and stoppage. Stopping the DC brushless motor is considered to turn off all six transistors of the three-phase full-wave bridge inverter. In this method, the motor is stopped by a mechanical loss of a bearing or the like. Electrically, energy for rotating the motor remains in the armature winding. Therefore, it takes a relatively long time from turning off all the transistors to stopping the motor, and the motor rotates in a steady state (1500 rpm, 15 kgcm)
In this case, it takes about one or two seconds from the stop command to the stop of the pulsator.

最近の研究では、例えば1秒正転、0.5秒停止、1秒
反転、0.5秒停止のように短周期でパルセータを正、反
転させると洗浄率が上ることが分っている。しかし、上
述のように、6個のトランジスタを全てオフさせてモー
タを停止さる方法では、このような短周期の正、反転で
は停止する期間がなくなってしまうことになり、洗浄率
の向上は望めない。
Recent studies have shown that when the pulsator is turned forward and reverse in a short cycle, for example, 1 second forward, 0.5 second stop, 1 second reverse, 0.5 second stop, the cleaning rate increases. However, as described above, in the method in which all six transistors are turned off to stop the motor, there is no longer a period in which the motor is stopped in such a short-period positive / reverse operation, and an improvement in the cleaning rate can be expected. Absent.

これに対し、DCブラシレスモータの停止の際、3相全
波ブリッジ型インバータを構成する6個のトランジスタ
のうち、各相における何れか一方のアームに接続された
3個のトランジスタを同時にオンするブレーキモードに
設定することが考えられている。このブレーキモードで
は、軸受け等の機械的なロスだけでなく、電機子巻線が
トランジスタとそのフリーホイルダイオードで短絡され
て抵抗による電気的ロスも加わるため、モータの回転が
短時間で停止する。この停止方法をとると、DCブラシレ
スモータを用いた場合にも短周期の正、反転が可能とな
って洗浄率を向上させることが可能となる。
On the other hand, when the DC brushless motor is stopped, of the six transistors constituting the three-phase full-wave bridge type inverter, a brake that simultaneously turns on three transistors connected to any one arm in each phase. It is considered to set the mode. In this brake mode, not only the mechanical loss of the bearing and the like, but also the armature winding is short-circuited by the transistor and its free-wheel diode and the electrical loss due to the resistance is added, so that the rotation of the motor is stopped in a short time. When this stopping method is adopted, even when a DC brushless motor is used, short-period positive and reverse can be performed, and the cleaning rate can be improved.

しかし、正転又は反転状態にあるDCブラシレスモータ
をブレーキモードで停止させるとき、3相全波ブリッジ
型インバータでは、まず、一方及び他方のアームに接続
された各3個づつのトランジスタのうちロータ位置に対
応した所要の組合わせの1個づつがオンしている状態か
ら、一方又は他方のアームに接続された3個のトランジ
スタが同時にオンとなる状態に切替る。このとき、トラ
ンジスタにオン、オフ信号が印加されてから、実際にト
ランジスタがオン、オフ状態になるまでの時間は、トラ
ンジスタの蓄積時間の影響でオフになる場合の方が遅れ
る。このため、切替りの過渡状態時に、ロータを回転さ
せようとする何れか一方のアームにおける3個のトラン
ジスタのうち1個と何れか他方のアームにおける3個の
トランジスタとが同時にオンとなる直流電源短絡の状態
が生じ、第4図に示すような過大な短絡電流が流れてト
ランジスタが破壊されるおそれがある。この直流電源短
絡の現象は、DCブラシレスモータをブレーキモードから
正転又は反転状態に再起動する場合も起る。
However, when stopping the DC brushless motor in the normal rotation or the reverse rotation in the brake mode, in the three-phase full-wave bridge type inverter, first, the rotor position of each of the three transistors connected to one and the other arm is determined. Is switched from the state in which each of the required combinations corresponding to the above is turned on to the state in which three transistors connected to one or the other arm are simultaneously turned on. At this time, the time from when the on / off signal is applied to the transistor until the transistor is actually turned on / off is delayed when the transistor is turned off due to the accumulation time of the transistor. For this reason, a DC power supply in which one of the three transistors in one of the arms for rotating the rotor and the three transistors in the other of the other arms are simultaneously turned on during the transitional state of switching. There is a possibility that a short circuit occurs and an excessive short circuit current as shown in FIG. 4 flows to destroy the transistor. This phenomenon of the DC power supply short-circuit also occurs when the DC brushless motor is restarted from the brake mode to the normal rotation or the reverse rotation.

3相全波ブリッジ型インバータを構成するスイッチン
グ素子として、バイポーラトランジスタ以外に、MOSFE
T、IGBT等を使用した場合にも、一般にオンよりオフの
方が遅れるため、上記と同様の現象が起る。
As switching elements that make up a three-phase full-wave bridge inverter, besides bipolar transistors, MOSFE
Even when T, IGBT, or the like is used, the same phenomenon as described above occurs because OFF is generally delayed from ON.

(発明が解決しようとする課題) 従来は、3相全波ブリッジ型インバータの6個のトラ
ンジスタを全てオフさせてDCブラシレスモータを停止さ
せる方法をとると、短周期の正、反転ができず洗浄率を
上げることができない。また、正、反転状態にあるDCブ
ラシレスモータをブレーキモードで停止させるとき又は
ブレーキモードから再起動させる場合、直流電源短絡の
状態が生じてトランジスタが破壊するおそれがあるとい
う問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) Conventionally, if a method of stopping all six transistors of a three-phase full-wave bridge type inverter to stop the DC brushless motor is used, short-period positive / inverting cannot be performed and cleaning is performed. I can't raise the rate. Further, when the DC brushless motor in the normal or reverse state is stopped in the brake mode or restarted from the brake mode, there is a problem that a short circuit of the DC power supply occurs and the transistor may be destroyed.

そこで、この発明は、DCブラシレスモータの使用によ
り静音化を達成するとともに、また、DCブラシレスモー
タを用いてもブレーキモードで停止させるとき及びブレ
ーキモードから再起動させるときスイッチング素子を破
壊させることがなく、パルセータを短周期で正、反転さ
せることができて洗浄率を上げることができる洗濯機を
提供することを目的とする。
Therefore, the present invention achieves noise reduction by using a DC brushless motor, and also does not destroy the switching element when stopping in the brake mode and restarting from the brake mode even when using the DC brushless motor. It is another object of the present invention to provide a washing machine capable of inverting a pulsator forward and backward in a short cycle and increasing a washing rate.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決するために、3相の電機子巻
線を備えパルセータを駆動する直流ブラシレスモータ
と、3相に対応した3対のアームにそれぞれ接続された
6個のスイッチング素子を備え入力直流電圧を前記直流
ブラシレスモータのロータ位置に同期した3相交流に変
換して当該直流ブラシレスモータの電機子巻線に供給す
る3相全波ブリッジ型インバータと、前記直流ブラシレ
スモータを一 旦停止させて引き続き反転起動させる際、当該一旦停止
及び当該反転起動に当たり前記6個のスイッチング素子
を一旦オフさせるとともにその間に前記6個のスイッチ
ング素子のうち各相における何れか一方のアームに接続
された3個のスイッチング素子を同時にオンさせるブレ
ーキモードを設定するモータ駆動手段とを有することを
要旨とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the problems described above, the present invention provides a DC brushless motor having a three-phase armature winding and driving a pulsator, and a three-phase brushless motor corresponding to three phases. The six-phase switching device connected to each arm of the DC brushless motor converts an input DC voltage into a three-phase AC synchronized with a rotor position of the DC brushless motor and supplies the three-phase AC to an armature winding of the DC brushless motor. When the DC brushless motor and the DC brushless motor are stopped once and then inverted and started again, the six switching elements are temporarily turned off during the temporary stop and the inverted start, and the six switching elements are interposed therebetween. A brake mode to turn on three switching elements connected to one of the arms in each phase simultaneously. And summarized in that and a motor driving means for.

(作用) 直流ブラシレスモータを一旦停止させて引き続き反転
起動させる際に、当該一旦停止および当該反転起動に当
たり3相全波ブリッジ型インバータにおける6個のスイ
ッチング素子が一旦オフになるストップモードをそれぞ
れ設定するとともに、このストップモードの間に前記6
個のスイッチング素子のうち各相における何れか一方の
アームに接続された3個のスイッチング素子を同時にオ
ンさせるブレーキモードを設定する。これにより、同相
のアームに接続された2個のスイッチング素子同士が同
時にオンとなる入力直流電圧短絡の状態がなくなってス
イッチング素子に過大な短絡電流の流れることが防止さ
れ、スイッチング素子の破壊が確実に防止される。6個
のスイッチング素子を一旦オフにするストップモードの
オフ時間幅はスイッチング素子であるトランジスタ等の
蓄積時間を超えていればよくmsオーダの短い時間とする
ことができるので、ストップモードを設けてもDCブラシ
レスモータを短時間で停止させることができ、パルセー
タを短周期で正、反転させることができて洗浄率を上げ
ることが可能となる。
(Operation) When the DC brushless motor is temporarily stopped and subsequently inverted and started, the stop mode in which the six switching elements in the three-phase full-wave bridge inverter are once turned off is set for the temporarily stopped and inverted start. And during this stop mode,
A brake mode for simultaneously turning on three switching elements connected to one of the arms in each phase among the switching elements is set. As a result, an input DC voltage short-circuit state in which the two switching elements connected to the in-phase arm are simultaneously turned on is eliminated, and an excessive short-circuit current is prevented from flowing through the switching elements. Is prevented. The off-time width of the stop mode in which the six switching elements are once turned off may be a short time on the order of ms as long as it exceeds the accumulation time of a transistor or the like which is a switching element. The DC brushless motor can be stopped in a short time, and the pulsator can be rotated forward and backward in a short cycle, so that the cleaning rate can be increased.

(実施例) 以下、本発明の実施例を第1図ないし第3図に基づい
て説明する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.

まず、第1図を用いて、洗濯機の概略構成から述べ
る。同図において、1は洗濯機本体、2はサスペンショ
ン4で弾性吊持された水槽(外槽)、3は洗濯物を洗濯
脱水する洗濯槽を兼ねた脱水槽であり、その周壁側面に
は多数の水抜き用の孔6が穿設されている。脱水槽3の
底部には、洗濯及びすすぎ行程において洗濯物及び水を
攪拌するためのパルセータ5が設けられている。パルセ
ータ5を駆動する機構部は、ブレーキ、クラッチ機構等
を内蔵したメカケース7とDCブラシレスモータ8とで構
成されている。DCブラシレスモータ8とメカケース7側
とは、モータプーリとメカケース側の従動プーリとの間
に掛け渡されたVベルト9で連結されている。DCブラシ
レスモータ8には、その電源である3相全波ブリッジ型
インバータ1が接続されている。また、DCブラシレスモ
ータ8の回転速度制御、正、逆転制御並びに当該DCブラ
シレスモータ8をブレーキモードで停止させるとき及び
ブレーキモードから再起動させるときに3相全波ブリッ
ジ型インバータ10における全トランジスタを一旦オフに
してストップモードに設定する等のため、3相全波ブリ
ッジ型インバータ10にはモータ駆動手段としてのモータ
駆動回路20が接続され、さらにモータ駆動回路20には、
ストップモード指令及びブレーキモード指令等を行うた
めのマイコン30が接続されている。3相全波ブリッジ型
インバータ10、モータ駆動回路20及びマイコン30等は、
洗濯機本体1の上部に配置された図示省略のコントロー
ルパネルの下側等に設置された電子回路ユニット等に内
蔵されている。
First, a schematic configuration of the washing machine will be described with reference to FIG. In the figure, 1 is a washing machine main body, 2 is a water tub (outer tub) elastically suspended by a suspension 4, and 3 is a dehydration tub that also serves as a washing tub for washing and dewatering laundry, and a number of dehydration tubs are provided on the side surface of the peripheral wall. Holes 6 for draining water. At the bottom of the dewatering tub 3, a pulsator 5 for stirring the laundry and water in the washing and rinsing steps is provided. The mechanism for driving the pulsator 5 includes a mechanical case 7 having a built-in brake and clutch mechanism, and a DC brushless motor 8. The DC brushless motor 8 and the mechanical case 7 side are connected by a V-belt 9 stretched between a motor pulley and a driven pulley on the mechanical case side. The DC brushless motor 8 is connected to the three-phase full-wave bridge type inverter 1 as its power source. Further, when the DC brushless motor 8 is controlled in rotation speed, forward and reverse, and when the DC brushless motor 8 is stopped in the brake mode and restarted from the brake mode, all the transistors in the three-phase full-wave bridge type inverter 10 are temporarily controlled. For example, to turn off and set the stop mode, the three-phase full-wave bridge type inverter 10 is connected to a motor drive circuit 20 as a motor drive means.
A microcomputer 30 for executing a stop mode command, a brake mode command, and the like is connected. The three-phase full-wave bridge inverter 10, the motor drive circuit 20, the microcomputer 30, etc.
It is built in an electronic circuit unit and the like installed below a control panel (not shown) arranged at the upper part of the washing machine main body 1.

11は給水弁等が内蔵された給水機構、12は給水ホー
ス、13は排水弁、14は排水ホースであり、排水弁13は、
給水行程、洗濯行程、すすぎ行程時は閉じている。
11 is a water supply mechanism with a built-in water supply valve, 12 is a water supply hose, 13 is a drain valve, 14 is a drain hose, and the drain valve 13 is
It is closed during the water supply, washing, and rinsing steps.

この実施例の洗濯機は、パルセータ5の駆動モータと
して回転速度可変のDCブラシレスモータ8が用いられて
いるため、洗濯行程、すすぎ行程及び脱水行程時に洗濯
物の量等に応じてパルセータ5の回転速度を自由に可変
することができ、洗浄率及び脱水率等を向上させること
ができるようになっている。
In the washing machine of this embodiment, since the DC brushless motor 8 having a variable rotation speed is used as the drive motor of the pulsator 5, the rotation of the pulsator 5 during the washing, rinsing, and dewatering steps is performed according to the amount of the laundry. The speed can be freely changed, and the cleaning rate and the dewatering rate can be improved.

次いで、第2図を用いて、3相全波ブリッジ型インバ
ータ10及びモータ駆動回路20等の内部構成を述べる。
Next, the internal configuration of the three-phase full-wave bridge inverter 10, the motor drive circuit 20, and the like will be described with reference to FIG.

3相全波ブリッジ型インバータ10における16は商用交
流電源であり、商用交流電源16はリアクタ17を介して整
流ブリッジ18に接続されている。商用交流電源16からの
交流電圧が整流ブリッジ18で整流されたのち、平滑コン
デンサ19で平滑されて入力直流電圧から得られるように
なっている。そして、この入力直流電圧が3相全波ブリ
ッジ部の部分で3相交流に変換されるようになってい
る。即ち、3相全波ブリッジ部の部分には、3相に対応
した3対のアームに、スイッチング素子としての6個の
トランジスタu1、u2、v1、v2、w1、w2が接続されてい
る。以下、説明の便宜上トランジスタu1、v1、w1、が接
続された側の3つのアームを上アーム、他のトランジス
タu2、v2、w2が接続された他の側の3つのアームを下ア
ームという。6個の各トランジスタu1〜w2には、それぞ
れフリーホイルダイオード21が並列に接続され、上アー
ムと下アームの3つの接続点が、DCブラシレスモータ8
における3相の電機子巻線u、v、wに接続されてい
る。
Reference numeral 16 in the three-phase full-wave bridge inverter 10 denotes a commercial AC power supply. The commercial AC power supply 16 is connected to a rectifier bridge 18 via a reactor 17. An AC voltage from a commercial AC power supply 16 is rectified by a rectifying bridge 18 and then smoothed by a smoothing capacitor 19 to be obtained from an input DC voltage. Then, the input DC voltage is converted into a three-phase AC at a three-phase full-wave bridge portion. That is, in the three-phase full-wave bridge portion, six transistors u 1 , u 2 , v 1 , v 2 , w 1 , w 2 as switching elements are provided on three pairs of arms corresponding to the three phases. It is connected. Hereinafter, for convenience of explanation, three arms on the side to which transistors u 1 , v 1 , and w 1 are connected are upper arms, and three arms on the other side to which other transistors u 2 , v 2 , and w 2 are connected. Is called a lower arm. A free wheel diode 21 is connected in parallel to each of the six transistors u 1 to w 2 , and three connection points of the upper arm and the lower arm are connected to the DC brushless motor 8.
Are connected to the three-phase armature windings u, v, w.

DCブラシレスモータ8には、電機子巻線u、v、wの
他に、永久磁石で形成された図示省略のロータと、この
ロータの回転位置を検出するための3個のホール素子22
a、22b、22cが備えられている。ホール素子22a、22b、2
2cのロータ位置検出出力は、モータ駆動回路20における
モータ制御回路23に与えられている。モータ制御回路23
の出力はフォトカプラー27a〜27f及び駆動回路28a〜28f
を介して各トランジスタu1〜w2のベースu1B〜w2Bに駆動
信号として与えられている。ホール素子22a、22b、22c
のロータ位置検出出力がモータ制御回路23で論理変換さ
れ、そのロータ位置に対応して、例えば、上アームにお
けるトランジスタu1と下アームにおけるトランジスタ
v2、同様にトランジスタv1とw2、トランジスタw1とu2
各組合わせのトランジスタを順次オンにする駆動信号が
出力される。このトランジスタのオン切替えにより入力
直流電圧が3相交流に変換され、DCブラシレスモータ8
の電機子巻線u−v、v−w、w−uに順次電流が流れ
てDCブラシレスモータ8が一方向に回転するようになっ
ている。
The DC brushless motor 8 includes, in addition to the armature windings u, v, and w, a rotor (not shown) formed of a permanent magnet, and three Hall elements 22 for detecting the rotational position of the rotor.
a, 22b and 22c are provided. Hall elements 22a, 22b, 2
The rotor position detection output 2c is given to the motor control circuit 23 in the motor drive circuit 20. Motor control circuit 23
The outputs of are photocouplers 27a to 27f and drive circuits 28a to 28f
Are applied as drive signals to the bases u 1 B to w 2 B of the respective transistors u 1 to w 2 via the gate. Hall elements 22a, 22b, 22c
Rotor position detection output is logically converted by the motor control circuit 23, in response to the rotor position, for example, a transistor in the transistor u 1 and the lower arm in the upper arm
v 2 , a drive signal for sequentially turning on the transistors of the respective combinations of the transistors v 1 and w 2 and the transistors w 1 and u 2 is output. The input DC voltage is converted to three-phase AC by switching on the transistor, and the DC brushless motor 8
Current flows sequentially through the armature windings uv, vw, and wu, so that the DC brushless motor 8 rotates in one direction.

DCブラシレスモータ8の正転、反転は、電機子巻線
u、v、wに流す電流の順序を逆にすることにより行わ
れ、この正、逆転の制御が正転・反転回路24の出力によ
りなされる。また、DCブラシレスモータ8の回転速度を
可変するため、PWMデューティ可変回路25及びPWM発振回
路26か設けられ、PWMデューティ可変回路25の出力によ
りPWM発振回路26からパルス幅が変調された信号が出力
され、このPWM信号により上アームの3個のトランジス
タu1、v1、w1のオン期間が可変されるようになってい
る。即ち、トランジスタu1、v1、w1のオン期間デューテ
ィが短かくなる程DCブラシレスモータ8の回転速度は遅
くなる。
The normal rotation and reversal of the DC brushless motor 8 are performed by reversing the order of the currents flowing through the armature windings u, v, and w. Done. Further, in order to vary the rotation speed of the DC brushless motor 8, a PWM duty variable circuit 25 and a PWM oscillation circuit 26 are provided, and a signal whose pulse width is modulated is output from the PWM oscillation circuit 26 by the output of the PWM duty variable circuit 25. Then, the on-periods of the three transistors u 1 , v 1 and w 1 of the upper arm are made variable by this PWM signal. That is, the shorter the on-period duty of the transistors u 1 , v 1 , w 1 , the lower the rotational speed of the DC brushless motor 8.

31はDCブラシレスモータ8をブレーキモードに設定す
るためのブレーキ回路、32はストップモードに設定する
ためのストップ回路であり、ブレーキ回路31の出力によ
り下アームの3個のトランジスタu2、v2、w2が同時にオ
ンに設定されるようになっている。また、ストップ回路
32の出力により、オン状態になっている全てのトランジ
スタu1〜w2がオンに設定されるようになっている。
31 is a brake circuit for setting the DC brushless motor 8 to the brake mode, 32 is a stop circuit for setting the stop mode, and three transistors u 2 , v 2 , w 2 is set to ON at the same time. Also, stop circuit
By the output of 32, all the transistors u 1 to w 2 that are in the on state are set to be on.

次に、第3図を用いて、上述のように構成された洗濯
機の作用を説明する。
Next, the operation of the washing machine configured as described above will be described with reference to FIG.

第3図(A)に示すように、モータ制御回路23の出力
に基づいてパルセータ5が正転状態にあり、上アーム及
び下アームにおける1組のトランジスタu1とv2、v1
w2、w1とu2が順次オンしているものとする(同図
(a))。パルセータ5の反転に際して、ストップ回路
32の出力によりオン状態になっている全てのトランジス
タにストップ信号が与えられて一旦オフとなり、ストッ
プモードに設定される(同図(c))。次いで、ブレー
キ回路31の出力に基づいてブレーキ信号が下アームの3
個のトランジスタu2、v2、w2に与えられて同時にオンと
なり、DCブラシレスモータ8はブレーキモードに設定さ
れ急速に停止する(同図(b))。ストップ信号の出力
期間は、トランジスタu1〜w2の蓄積時間にフォトカプラ
27a〜27f、駆動回路28a〜28fの遅れを加味して決めら
れ、例えば10ms程度に規定されている。この結果、DCブ
ラシレスモータ8は約0.2秒程度の短時間で停止させる
ことが可能となる。そして、ストップモードの設定によ
り、上アームと下アームにおける同相のトランジスタ同
士、例えばu1とu2とが同時にオンとなる入力直流電圧短
絡の状態がなくなって過大な短絡電流の流れることが防
止され、トランジスタu1〜w2の破壊が防止される。ブレ
ーキモードでDCブラシレスモータ8が停止したのち、パ
ルセータ5の回転を反転させるため、DCブラシレスモー
タ8を逆方向に再起動させる際にも、一旦ストップモー
ドに設定されてから、トランジスタu1〜w2に逆方向回転
のための駆動信号が与えられる。これにより、上記と同
様にトランジスタu1〜w2の破壊が防止される。
As shown in FIG. 3 (A), located in the pulsator 5 is forward state based on the output of the motor control circuit 23, 1 in the upper arm and lower arm pairs of transistors u 1 and v 2, v 1 and
It is assumed that w 2 , w 1 and u 2 are sequentially turned on (FIG. 7A). Stop circuit when reversing pulsator 5
A stop signal is applied to all the transistors that are in the on state by the output of 32, and the transistors are turned off once and set to the stop mode (FIG. 10C). Next, based on the output of the brake circuit 31, the brake signal
The transistors brushes u 2 , v 2 , and w 2 are turned on at the same time, and the DC brushless motor 8 is set to the brake mode and rapidly stops (FIG. 9B). Output period of the stop signal, the photocoupler to storage time of the transistor u 1 to w 2
It is determined in consideration of delays of the drive circuits 28a to 28f and the drive circuits 28a to 28f, and is set to, for example, about 10 ms. As a result, the DC brushless motor 8 can be stopped in a short time of about 0.2 seconds. And, by setting the stop mode, the state of the input DC voltage short circuit in which the transistors in the same phase in the upper arm and the lower arm, for example, u 1 and u 2 are simultaneously turned on, is eliminated, thereby preventing an excessive short circuit current from flowing. , breakdown of the transistor u 1 to w 2 is prevented. After DC brushless motor 8 is stopped by the brake mode, to reverse the rotation of the pulsator 5, from the DC brushless motor 8 when to restart in the reverse direction, is set once to the stop mode, transistor u 1 to w 2 is supplied with a drive signal for reverse rotation. This prevents the transistors u 1 to w 2 from being destroyed in the same manner as described above.

第3図(B)は、制御態様の変形例であり、2個のブ
レーキ信号を用いて(同図(b))DCブラシレスモータ
8を確実に停止させるようにしたものである。このよう
な制御態様を用いても、ストップ信号の出力期間は、前
述したように短かく規定することができるので、DCブラ
シレスモータ8を前記とほぼ同様の短時間で停止させる
ことが可能となる。
FIG. 3B is a modified example of the control mode, in which the DC brushless motor 8 is reliably stopped using two brake signals (FIG. 3B). Even if such a control mode is used, the output period of the stop signal can be defined as short as described above, so that the DC brushless motor 8 can be stopped in the same short time as described above. .

第3図(C)は、比較例として示したものであり、DC
ブラシレスモータをブレーキモードだけで停止させる制
御態様を示している。
FIG. 3 (C) shows a comparative example, in which DC
The control mode which stops a brushless motor only in a brake mode is shown.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、直流ブラシレ
スモータを一旦停止させて引き続き反転起動させる際
に、当該一旦停止および当該反転起動に当たり3相全波
ブリッジ型インバータにおける6個のスイッチング素子
が一旦オフになるストップモードをそれぞれ設定すると
ともに、このストップモードの間に前記6個のスイッチ
ング素子のうち各相における何れか一方のアームに接続
された3個のスイッチング素子を同時にオンさせるブレ
ーキモードを設定するようにしたので、同相のアームに
接続された2個のスイッチング素子同士が同時にオンと
なる入力直流電圧短絡の状態がなくなって過大な短絡電
流が流れることによるスイッチング素子の破壊を確実に
防止することができる。また、6個のスイッチング素子
を一旦オフにするオフ時間幅はスイッチング素子である
トランジスタ等の蓄積時間を超えていればよくmsオード
の短い時間とすることができるので、このオフ期間を設
けてもDCブラシレスモータを短時間で停止させることが
でき、パルセータを短周期で正、反転させることができ
て洗浄率を上げることができる。さらにDCブラシレスモ
ータを用いたことにより、洗濯機の静音化を適切に達成
することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when the DC brushless motor is temporarily stopped and subsequently started to be inverted, the six stops in the three-phase full-wave bridge inverter are used for the temporary stop and the inverted start. A stop mode in which the switching elements are temporarily turned off is set, and during this stop mode, three switching elements connected to any one arm in each phase among the six switching elements are simultaneously turned on. The switching mode is set so that the two switching elements connected to the in-phase arm are turned on at the same time. Can be reliably prevented. Further, the off-time width for temporarily turning off the six switching elements only needs to exceed the accumulation time of a transistor or the like which is a switching element, and can be a short time of ms order. The DC brushless motor can be stopped in a short period of time, and the pulsator can be rotated forward and backward in a short cycle, thereby increasing the cleaning rate. Further, by using the DC brushless motor, the noise reduction of the washing machine can be appropriately achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図ないし第3図は本発明に係る洗濯機の実施例を示
すもので、第1図は全体構成を断面等で示す構成図、第
2図は3相全波ブリッジ型インバータ及びモータ駆動回
路等の内部構成を示す回路図、第3図はストップ信号及
びブレーキ信号等を示すタイミングチャート、第4図は
従来例においてトランジスタに流れる過大な短絡電流を
示す電流波形図である。 5:パルセータ、8:直流ブラシレスモータ、 10:3相全波ブリッジ型インバータ、 20:モータ駆動回路(モータ駆動手段)、 22a〜22c:ロータ位置を検出するホール素子、 31:ブレーキ回路、32:ストップ回路、 u、v、w:3相の電機子巻線、 u1〜w2:6個のトランジスタ(スイッチン
1 to 3 show an embodiment of a washing machine according to the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram showing the entire configuration in cross section and the like, and FIG. 2 is a three-phase full-wave bridge type inverter and motor drive. FIG. 3 is a timing chart showing a stop signal, a brake signal, and the like, and FIG. 4 is a current waveform diagram showing an excessive short-circuit current flowing through a transistor in a conventional example. 5: Pulsator, 8: DC brushless motor, 10: 3-phase full-wave bridge type inverter, 20: Motor drive circuit (motor drive means), 22a to 22c: Hall element for detecting rotor position, 31: Brake circuit, 32: Stop circuit, u, v, w: three-phase armature winding, u 1 to w 2 : 6 transistors (switch

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】3相の電機子巻線を備えパルセータを駆動
する直流ブラシレスモータと、3相に対応した3対のア
ームにそれぞれ接続された6個のスイッチング素子を備
え入力直流電圧を前記直流ブラシレスモータのロータ位
置に同期した3相交流に変換して当該直流ブラシレスモ
ータの電機子巻線に供給する3相全波ブリッジ型インバ
ータと、前記直流ブラシレスモータを一旦停止させて引
き続き反転起動させる際、当該一旦停止及び当該反転起
動に当たり前記6個のスイッチング素子を一旦オフさせ
るとともにその間に前記6個のスイッチング素子のうち
各相における何れか一方のアームに接続された3個のス
イッチング素子を同時にオンさせるブレーキモードを設
定するモータ駆動手段とを有することを特徴とする洗濯
機。
1. A brushless DC motor having three-phase armature windings for driving a pulsator, and six switching elements respectively connected to three pairs of arms corresponding to three phases. A three-phase full-wave bridge inverter that converts the three-phase AC into a three-phase AC synchronized with the rotor position of the brushless motor and supplies the AC to the armature winding of the DC brushless motor; During the temporary stop and the reversal start, the six switching elements are temporarily turned off, and at the same time, the three switching elements connected to one of the arms in each phase among the six switching elements are simultaneously operated. A motor driving means for setting a brake mode to be turned on.
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