JP3089031B2 - 洗濯機 - Google Patents
洗濯機Info
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- JP3089031B2 JP3089031B2 JP02330320A JP33032090A JP3089031B2 JP 3089031 B2 JP3089031 B2 JP 3089031B2 JP 02330320 A JP02330320 A JP 02330320A JP 33032090 A JP33032090 A JP 33032090A JP 3089031 B2 JP3089031 B2 JP 3089031B2
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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インバータ方式の洗
濯機に関するものである。
モータによりパルセータを駆動するインバータ方式の洗
濯機に関するものである。
（従来の技術） 洗濯機において、洗濯物の洗浄性能を上げて確実に洗
濯するためには、洗濯物の材質に応じた水流（モータの
回転数、パルセータのON・OFF周期）等を適正に設定す
ることが必要である。
濯するためには、洗濯物の材質に応じた水流（モータの
回転数、パルセータのON・OFF周期）等を適正に設定す
ることが必要である。
ところで、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、DCブラシ
レスモータの回転速度（rpm:以下、回転数という）をイ
ンバータ回路を用いて自由に変え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。
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、DCブラシ
レスモータの回転速度（rpm:以下、回転数という）をイ
ンバータ回路を用いて自由に変え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。
いま、このDCブラシレスモータを用いた従来の洗濯機
における洗濯物の材質検知方法を、第５図中のトルクに
対する回転数特性（Ｔ−Ｎ特性）を用いて説明する。同
図中、ｂ特性はインバータ回路を構成するトランジスタ
のON・OFFデューティ比が50％のときのＴ−Ｎ特性を示
し、各破線部ｃ、ｄはそれぞれ同一材質のウールの服を
洗濯物としたとき、その量が100g、500gのときのトルク
Ｔに対する回転数Ｎの負荷線の変動を示している。パル
セータをDCブラシレスモータで回転中、洗濯物の材質が
異なると、回転数Ｎの変動量が異なるので、従来の洗濯
物の材質の検知は、この回転数Ｎの変動量ΔＮを検出す
ることにより行われていた。しかしながら、各破線部
ｃ、ｄで示すように、洗濯物が同じ材質であっても、そ
の量が100gの場合はΔＮ＝10、500gの場合はΔＮ＝500
となって異なった値となる。これは、Ｔ−Ｎ特性が直線
ではなく、軽重量側において曲線の傾きが小さくなって
いるため生じる不具合である。
における洗濯物の材質検知方法を、第５図中のトルクに
対する回転数特性（Ｔ−Ｎ特性）を用いて説明する。同
図中、ｂ特性はインバータ回路を構成するトランジスタ
のON・OFFデューティ比が50％のときのＴ−Ｎ特性を示
し、各破線部ｃ、ｄはそれぞれ同一材質のウールの服を
洗濯物としたとき、その量が100g、500gのときのトルク
Ｔに対する回転数Ｎの負荷線の変動を示している。パル
セータをDCブラシレスモータで回転中、洗濯物の材質が
異なると、回転数Ｎの変動量が異なるので、従来の洗濯
物の材質の検知は、この回転数Ｎの変動量ΔＮを検出す
ることにより行われていた。しかしながら、各破線部
ｃ、ｄで示すように、洗濯物が同じ材質であっても、そ
の量が100gの場合はΔＮ＝10、500gの場合はΔＮ＝500
となって異なった値となる。これは、Ｔ−Ｎ特性が直線
ではなく、軽重量側において曲線の傾きが小さくなって
いるため生じる不具合である。
（発明が解決しようとする課題） 従来のDCブラシレスモータを用いた洗濯機において、
回転数Ｎの変動量ΔＮから洗濯物の材質を検知するよう
にした方法は、洗濯物が同じ材質であっても、その量が
異なると変動量ΔＮが異なった値を示すため、洗濯物の
材質を正確に検知することが難しいという問題があっ
た。このため、洗濯物の材質に応じた適正水流に設定さ
れない場合が起り、例えば材質がウールであっても木綿
と誤ってDCブラシレスモータの回転数を上げ、ウールの
服を縮めてしまうという不具合を起すおそれがあった。
回転数Ｎの変動量ΔＮから洗濯物の材質を検知するよう
にした方法は、洗濯物が同じ材質であっても、その量が
異なると変動量ΔＮが異なった値を示すため、洗濯物の
材質を正確に検知することが難しいという問題があっ
た。このため、洗濯物の材質に応じた適正水流に設定さ
れない場合が起り、例えば材質がウールであっても木綿
と誤ってDCブラシレスモータの回転数を上げ、ウールの
服を縮めてしまうという不具合を起すおそれがあった。
そこで、本発明は、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において、洗濯物の材質を正確に
検知することができ、洗濯物の材質に応じた最適水流に
設定することができて洗浄性能を向上させることのでき
る洗濯機を提供することを目的とする。
モータを用いた洗濯機において、洗濯物の材質を正確に
検知することができ、洗濯物の材質に応じた最適水流に
設定することができて洗浄性能を向上させることのでき
る洗濯機を提供することを目的とする。
［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、パルセータを駆
動する直流ブラシレスモータと、入力直流電圧をスイッ
チング素子で周期的にスイッチングして前記直流ブラシ
レスモータの駆動出力を得るインバータ回路と、該イン
バータ回路における前記スイッチング素子のスイッチン
グ動作を制御して当該インバータ回路の出力を可変する
インバータ制御手段と、該インバータ制御手段による前
記スイッチング素子のオン・オフデューティ比を一定に
したときの前記インバータ回路に流れるインバータ電流
の変動周期または値変動及び変動周期に基づいて洗濯物
の材質を検知する材質検知手段とを有することを要旨と
する。
動する直流ブラシレスモータと、入力直流電圧をスイッ
チング素子で周期的にスイッチングして前記直流ブラシ
レスモータの駆動出力を得るインバータ回路と、該イン
バータ回路における前記スイッチング素子のスイッチン
グ動作を制御して当該インバータ回路の出力を可変する
インバータ制御手段と、該インバータ制御手段による前
記スイッチング素子のオン・オフデューティ比を一定に
したときの前記インバータ回路に流れるインバータ電流
の変動周期または値変動及び変動周期に基づいて洗濯物
の材質を検知する材質検知手段とを有することを要旨と
する。
（作用） いま、直流ブラシレスモータのモータ電流ｉとトルク
Ｔの関係は、次式で表される。
Ｔの関係は、次式で表される。
Ｔ＝Ｃ・ｉ・Ｂ・ｌ ……（１） ここに C:比例定数 B:磁束密度 l:導体の有効長 この（１）式からモータ電流とトルクとは正比例関係
にある。またパルセータの駆動に直流ブラシレスモータ
を用いたインバータ方式の洗濯機において、モータ電流
とインバータ電流とは相関関係にある。これらの関係か
らインバータ回路におけるスイッチング素子の制御状
態、例えばON・OFFデューティ比を一定としたときのト
ルクに対するインバータ電流特性は洗濯物の量によらず
一定の正比例関係を示す。したがって、インバータ電流
の変動周期または値変動及び変動周期を検出すれば洗濯
物の負荷トルク変動を検出することができ、洗濯物の量
が異なっても、そのインバータ電流の変動周期または値
変動及び変動周期に基づいて洗濯物の材質を正確に検知
することが可能となる。
にある。またパルセータの駆動に直流ブラシレスモータ
を用いたインバータ方式の洗濯機において、モータ電流
とインバータ電流とは相関関係にある。これらの関係か
らインバータ回路におけるスイッチング素子の制御状
態、例えばON・OFFデューティ比を一定としたときのト
ルクに対するインバータ電流特性は洗濯物の量によらず
一定の正比例関係を示す。したがって、インバータ電流
の変動周期または値変動及び変動周期を検出すれば洗濯
物の負荷トルク変動を検出することができ、洗濯物の量
が異なっても、そのインバータ電流の変動周期または値
変動及び変動周期に基づいて洗濯物の材質を正確に検知
することが可能となる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第５図に基づい
て説明する。
て説明する。
まず、第１図を用いて、洗濯機の回路構成を説明す
る。同図において、10はインバータ回路、20はパルセー
タを駆動するDCブラシレスモータ、30はインバータ制御
手段としてのインバータ制御回路、40は材質検知手段と
しての機能を有するマイコン、50は洗濯物量に応じて洗
濯槽内の水位を最適水位に設定する水位設定回路であ
る。
る。同図において、10はインバータ回路、20はパルセー
タを駆動するDCブラシレスモータ、30はインバータ制御
手段としてのインバータ制御回路、40は材質検知手段と
しての機能を有するマイコン、50は洗濯物量に応じて洗
濯槽内の水位を最適水位に設定する水位設定回路であ
る。
DCブラシレスモータ20としては、一般的な３相の電機
子巻線ｕ、ｖ、ｗを備えたものが用いられ、このDCブラ
シレスモータ20を駆動するインバータ回路10には、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10における１は商用交流電源であ
り、商用交流電源１は整流ブリッジ２に接続されてい
る。商用交流電源１からの交流電圧が整流ブリッジ２で
整流されたのち、平滑コンデンサ３で平滑されて入力直
流電圧が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４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20における３相の電機子巻線ｕ、ｖ、
ｗに接続されている。
子巻線ｕ、ｖ、ｗを備えたものが用いられ、このDCブラ
シレスモータ20を駆動するインバータ回路10には、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10における１は商用交流電源であ
り、商用交流電源１は整流ブリッジ２に接続されてい
る。商用交流電源１からの交流電圧が整流ブリッジ２で
整流されたのち、平滑コンデンサ３で平滑されて入力直
流電圧が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４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20における３相の電機子巻線ｕ、ｖ、
ｗに接続されている。
DCブラシレスモータ20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5
a、5b、5cが備えられている。ホール素子5a、5b、5cの
ロータ位置検出出力は、インバータ制御回路30における
モータ制御回路６に与えられている。モータ制御回路６
の出力は、チョッパ回路７及び駆動回路8a、8b、8cを介
して上アームの各トランジスタu1、v1、w1のベース
u1B、v1B、w1Bに駆動信号として与えられ、また、下ア
ームの各トランジスタu2、v2、w2に対しては駆動回路8
d、8e、8fのみを介して、そのベースu2B、v2B、w2Bに駆
動信号として与えられている。ホール素子5a、5b、5cの
ロータ位置検出出力がモータ制御回路６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の
各組合わせのトランジスタを順次ONにする駆動信号が出
力される。このトランジスタのON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20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20が一方向に回転するようになってい
る。DCブラシレスモータ20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、逆転の制御がマイコン40からの正転・反転
信号の出力によりモータ制御回路６を介してなされる。
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5
a、5b、5cが備えられている。ホール素子5a、5b、5cの
ロータ位置検出出力は、インバータ制御回路30における
モータ制御回路６に与えられている。モータ制御回路６
の出力は、チョッパ回路７及び駆動回路8a、8b、8cを介
して上アームの各トランジスタu1、v1、w1のベース
u1B、v1B、w1Bに駆動信号として与えられ、また、下ア
ームの各トランジスタu2、v2、w2に対しては駆動回路8
d、8e、8fのみを介して、そのベースu2B、v2B、w2Bに駆
動信号として与えられている。ホール素子5a、5b、5cの
ロータ位置検出出力がモータ制御回路６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の
各組合わせのトランジスタを順次ONにする駆動信号が出
力される。このトランジスタのON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20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20が一方向に回転するようになってい
る。DCブラシレスモータ20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、逆転の制御がマイコン40からの正転・反転
信号の出力によりモータ制御回路６を介してなされる。
また、DCブラシレスモータ20の回転数を可変するた
め、PWM発振器９が設けられている。マイコン40からのP
WMONデューティ設定信号によりPWM発振器９から例えば
繰返し周波数15kHzでON・OFFデューティの可変されたPW
M信号が出力される。このPWM信号がチョッパ回路７及び
駆動回路8a、8b、8cを介して上アームの３個のトランジ
スタu1、v1、w1に与えられ、そのON期間が可変されてDC
ブラシレスモータ20の回転数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ON期間デューテ
ィが例えば短かくなる程DCブラシレスモータ20の回転数
は低くなる。
め、PWM発振器９が設けられている。マイコン40からのP
WMONデューティ設定信号によりPWM発振器９から例えば
繰返し周波数15kHzでON・OFFデューティの可変されたPW
M信号が出力される。このPWM信号がチョッパ回路７及び
駆動回路8a、8b、8cを介して上アームの３個のトランジ
スタu1、v1、w1に与えられ、そのON期間が可変されてDC
ブラシレスモータ20の回転数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ON期間デューテ
ィが例えば短かくなる程DCブラシレスモータ20の回転数
は低くなる。
DCブラシレスモータ20の停止は、マイコン40からの停
止信号の出力により、モータ制御回路６を介して全ての
トランジスタu1〜w2がOFFに設定されることによりなさ
れるようになっている。
止信号の出力により、モータ制御回路６を介して全ての
トランジスタu1〜w2がOFFに設定されることによりなさ
れるようになっている。
また、３相全波ブリッジ型インバータ10における平滑
コンデンサ３と３相全波ブリッジ部の間には、インバー
タ電流を検出するため、抵抗R1が接続され、この抵抗R1
によりインバータ電流が電圧VDCに変換されるようにな
っている。この電圧VDCは、インバータ周波数、例えば1
5kHzでON・OFFされたパルス波であるため、インバータ
電流平滑回路11で平均値化されてマイコン40にA/Dコン
バータを介して読込まれるようになっている。第２図
は、このインバータ電流平滑回路11の構成を示してお
り、抵抗R2とコンデンサC2で構成されている。R2・C2の
時定数は、インバータ電流の変動周期より十分小さくな
るように設定されている。マイコン40のA/Dコンバータ
のダイナミックレンジは０〜5Vのため、平滑された電圧
が小さい場合は、オペアンプ12で増幅されるようになっ
ている。そしてマイコン40は、A/Dコンバータを介して
読込まれたインバータ電流の平均値からその変動周期ま
たは変動幅及び変動周期を演算し、その演算された値に
基づいて洗濯物の材質を検知するようになっている。
コンデンサ３と３相全波ブリッジ部の間には、インバー
タ電流を検出するため、抵抗R1が接続され、この抵抗R1
によりインバータ電流が電圧VDCに変換されるようにな
っている。この電圧VDCは、インバータ周波数、例えば1
5kHzでON・OFFされたパルス波であるため、インバータ
電流平滑回路11で平均値化されてマイコン40にA/Dコン
バータを介して読込まれるようになっている。第２図
は、このインバータ電流平滑回路11の構成を示してお
り、抵抗R2とコンデンサC2で構成されている。R2・C2の
時定数は、インバータ電流の変動周期より十分小さくな
るように設定されている。マイコン40のA/Dコンバータ
のダイナミックレンジは０〜5Vのため、平滑された電圧
が小さい場合は、オペアンプ12で増幅されるようになっ
ている。そしてマイコン40は、A/Dコンバータを介して
読込まれたインバータ電流の平均値からその変動周期ま
たは変動幅及び変動周期を演算し、その演算された値に
基づいて洗濯物の材質を検知するようになっている。
また、マイコン40には、DCブラシレスモータ20の回転
数が入力されるようになっている。DCブラシレスモータ
20の回転数は、ホール素子5a、5b、5cのロータ位置検出
出力によりモータ制御回路６でその回転数に比例した周
波数の信号パルスが生成され、この信号パルスが回転数
信号としてマイコン40に読込まれるようになっている。
マイコン40は、このDCブラシレスモータ20の回転数とイ
ンバータ電流の平均値の比に基づいて洗濯物の量を検知
し、この検知信号出力により水位設定回路50を作動させ
て洗濯槽内の水位を洗濯物量に応じた最適水位に設定す
るようになっている。
数が入力されるようになっている。DCブラシレスモータ
20の回転数は、ホール素子5a、5b、5cのロータ位置検出
出力によりモータ制御回路６でその回転数に比例した周
波数の信号パルスが生成され、この信号パルスが回転数
信号としてマイコン40に読込まれるようになっている。
マイコン40は、このDCブラシレスモータ20の回転数とイ
ンバータ電流の平均値の比に基づいて洗濯物の量を検知
し、この検知信号出力により水位設定回路50を作動させ
て洗濯槽内の水位を洗濯物量に応じた最適水位に設定す
るようになっている。
次に上述のように構成された洗濯機の作用を説明す
る。
る。
前述したように、DCブラシレスモータ20のモータ電流
とトルクＴとは正比例関係にあり、また、そのモータ電
流とインバータ電流の平均値とは相関関係にある。これ
らの関係からインバータ回路10におけるトランジスタ
u1、v1、w1のONデューティを一定としたときのトルクＴ
に対するインバータ電流の平均値特性（Ｔ−IDC特性）
は洗濯物の量によらず一定の正比例関係を示す。第５図
中のａ特性は、ONデューティを50％としたときのＴ−I
DC特性を示している。したがって、マイコン40でインバ
ータ電流の平均値の変動周期または変動幅及び変動周期
を検出することにより洗濯物の負荷トルクの変動を検出
することが可能となり、洗濯物の量が異なっても、その
インバータ電流の平均値の変動周期または変動幅及び変
動周期に基づいて洗濯物の材質を正確に検知することが
可能となる。
とトルクＴとは正比例関係にあり、また、そのモータ電
流とインバータ電流の平均値とは相関関係にある。これ
らの関係からインバータ回路10におけるトランジスタ
u1、v1、w1のONデューティを一定としたときのトルクＴ
に対するインバータ電流の平均値特性（Ｔ−IDC特性）
は洗濯物の量によらず一定の正比例関係を示す。第５図
中のａ特性は、ONデューティを50％としたときのＴ−I
DC特性を示している。したがって、マイコン40でインバ
ータ電流の平均値の変動周期または変動幅及び変動周期
を検出することにより洗濯物の負荷トルクの変動を検出
することが可能となり、洗濯物の量が異なっても、その
インバータ電流の平均値の変動周期または変動幅及び変
動周期に基づいて洗濯物の材質を正確に検知することが
可能となる。
第３図の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、インバ
ータ回路10におけるトランジスタu1、v1、w1のONデュー
ティを一定としたときの各種洗濯物材質に対してのイン
バータ電流の平均値の変動及び周期変動の様子を示して
いる。インバータ電流平均値の変動の小さい順に、化繊
系下着類（同図（Ａ））→ウールの衣服（同図（Ｂ））
→作業服、ジーンズ（同図（Ｃ））→毛布（同図
（Ｄ））となる。また、材質が異なることによってイン
バータ電流平均値の変動周期も変っている。したがっ
て、インバータ電流の平均値の変動周期または変動幅及
び変動周期に基づいて洗濯物の材質検知が可能となる。
ータ回路10におけるトランジスタu1、v1、w1のONデュー
ティを一定としたときの各種洗濯物材質に対してのイン
バータ電流の平均値の変動及び周期変動の様子を示して
いる。インバータ電流平均値の変動の小さい順に、化繊
系下着類（同図（Ａ））→ウールの衣服（同図（Ｂ））
→作業服、ジーンズ（同図（Ｃ））→毛布（同図
（Ｄ））となる。また、材質が異なることによってイン
バータ電流平均値の変動周期も変っている。したがっ
て、インバータ電流の平均値の変動周期または変動幅及
び変動周期に基づいて洗濯物の材質検知が可能となる。
第５図中には、ONデューティを50％としたときのＴ−
IDC特性から、ウールの衣服を洗濯物としたとき、その
量が100g、500gのときのトルクＴに対するインバータ電
流の平均値の変動量ΔIDCは何れもほぼ0.1Aで、洗濯物
の量が異なっても、そのインバータ電流の平均値の変動
から洗濯物の材質を正確に検知できることを示してい
る。
IDC特性から、ウールの衣服を洗濯物としたとき、その
量が100g、500gのときのトルクＴに対するインバータ電
流の平均値の変動量ΔIDCは何れもほぼ0.1Aで、洗濯物
の量が異なっても、そのインバータ電流の平均値の変動
から洗濯物の材質を正確に検知できることを示してい
る。
次いで、第４図のフローチャートを用いて、上述の洗
濯機の作用をさらに説明する。
濯機の作用をさらに説明する。
洗濯槽内に洗濯物を投入後、水が少量注入される（ス
テップ21、22）。DCブラシレスモータ20の回転数とイン
バータ電流の平均値がマイコン40に取込まれ、この両者
の比に基づいて投入された洗濯物の量が検出される（ス
テップ23）。この検出された洗濯物の量に応じて洗濯槽
内の水位が最適水位に設定される（ステップ24）。次い
で、インバータ回路10におけるトランジスタu1、v1、w1
のONデューティが一定にされてDCブラシレスモータ20が
駆動され（ステップ25）、そのときのインバータ電流の
変動周期または変動値及び変動周期がマイコン40で検出
される（ステップ26）。その検出されたインバータ電流
の変動周期または変動値及び変動周期に基づいて洗濯物
の材質が検知される（ステップ27）。検知された洗濯物
の材質に応じて水流、即ちDCブラシレスモータ20の回転
数、パルセータのON・OFF周期が適正に設定される（ス
テップ28）。これにより、洗浄性能が向上し、例えばウ
ールの衣服を強い水流で洗って縮めてしまうという不具
合が防止される。
テップ21、22）。DCブラシレスモータ20の回転数とイン
バータ電流の平均値がマイコン40に取込まれ、この両者
の比に基づいて投入された洗濯物の量が検出される（ス
テップ23）。この検出された洗濯物の量に応じて洗濯槽
内の水位が最適水位に設定される（ステップ24）。次い
で、インバータ回路10におけるトランジスタu1、v1、w1
のONデューティが一定にされてDCブラシレスモータ20が
駆動され（ステップ25）、そのときのインバータ電流の
変動周期または変動値及び変動周期がマイコン40で検出
される（ステップ26）。その検出されたインバータ電流
の変動周期または変動値及び変動周期に基づいて洗濯物
の材質が検知される（ステップ27）。検知された洗濯物
の材質に応じて水流、即ちDCブラシレスモータ20の回転
数、パルセータのON・OFF周期が適正に設定される（ス
テップ28）。これにより、洗浄性能が向上し、例えばウ
ールの衣服を強い水流で洗って縮めてしまうという不具
合が防止される。
なお、上述の実施例において、３相全波ブリッジ型イ
ンバータ10の出力制御は、繰返し周波数を一定としてト
ランジスタu1、v1、w1のONデューティを可変するように
したが、ON、OFFの周期を可変することによっても、出
力制御を行うことができる。また、インバータ電流を検
出するセンサは抵抗以外でもよく、ホール素子を含んだ
CT（カレントトランス）等を用いることもできる。
ンバータ10の出力制御は、繰返し周波数を一定としてト
ランジスタu1、v1、w1のONデューティを可変するように
したが、ON、OFFの周期を可変することによっても、出
力制御を行うことができる。また、インバータ電流を検
出するセンサは抵抗以外でもよく、ホール素子を含んだ
CT（カレントトランス）等を用いることもできる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、パルセータの
駆動に直流ブラシレスモータを用いたインバータ方式の
洗濯機において、インバータ回路におけるスイッチング
素子のオン・オフデューティ比を一定にしたときのイン
バータ回路に流れるインバータ電流の変動周期または値
変動及び変動周期に基づいて洗濯物の材質を検知するよ
うにしたため、モータ電流とインバータ電流とは相関関
係にあり、またスイッチング素子のオン・オフデューテ
ィ比を一定にしたときのトルクに対するインバータ電流
の特性は洗濯物の量によらず一定の正比例関係となるこ
とから、洗濯物の量が異なっても洗濯物の材質を正確に
検知することができる。したがって、洗濯物の材質に応
じた最適水流に設定することができて洗浄性能を向上さ
せることができる。
駆動に直流ブラシレスモータを用いたインバータ方式の
洗濯機において、インバータ回路におけるスイッチング
素子のオン・オフデューティ比を一定にしたときのイン
バータ回路に流れるインバータ電流の変動周期または値
変動及び変動周期に基づいて洗濯物の材質を検知するよ
うにしたため、モータ電流とインバータ電流とは相関関
係にあり、またスイッチング素子のオン・オフデューテ
ィ比を一定にしたときのトルクに対するインバータ電流
の特性は洗濯物の量によらず一定の正比例関係となるこ
とから、洗濯物の量が異なっても洗濯物の材質を正確に
検知することができる。したがって、洗濯物の材質に応
じた最適水流に設定することができて洗浄性能を向上さ
せることができる。
第１図ないし第５図は本発明に係る洗濯機の実施例を示
すもので、第１図はインバータ回路及びインバータ制御
回路等を示す回路図、第２図は上記回路におけるインバ
ータ電流平滑回路の構成を示す回路図、第３図は各種材
質の洗濯物に対するインバータ電流の値変動及び周期変
動を示す波形図、第４図は作用を説明するためのフロー
チャート、第５図はトルクとインバータ電流平均値及び
回転数との関係を示す特性図である。 10:3相全波ブリッジ型インバータ（インバータ回路）、 20:DCブラシレスモータ、 30:インバータ制御回路（インバータ制御手段）、 40:材質検知手段として機能するマイコン、 u1〜w2:トランジスタ（スイッチング素子）
すもので、第１図はインバータ回路及びインバータ制御
回路等を示す回路図、第２図は上記回路におけるインバ
ータ電流平滑回路の構成を示す回路図、第３図は各種材
質の洗濯物に対するインバータ電流の値変動及び周期変
動を示す波形図、第４図は作用を説明するためのフロー
チャート、第５図はトルクとインバータ電流平均値及び
回転数との関係を示す特性図である。 10:3相全波ブリッジ型インバータ（インバータ回路）、 20:DCブラシレスモータ、 30:インバータ制御回路（インバータ制御手段）、 40:材質検知手段として機能するマイコン、 u1〜w2:トランジスタ（スイッチング素子）
Claims (1)
- 【請求項１】パルセータを駆動する直流ブラシレスモー
タと、入力直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイ
ッチングして前記直流ブラシレスモータの駆動出力を得
るインバータ回路と、該インバータ回路における前記ス
イッチング素子のスイッチング動作を制御して当該イン
バータ回路の出力を可変するインバータ制御手段と、該
インバータ制御手段による前記スイッチング素子のオン
・オフデューティ比を一定にしたときの前記インバータ
回路に流れるインバータ電流の変動周期または値変動及
び変動周期に基づいて洗濯物の材質を検知する材質検知
手段とを有することを特徴とする洗濯機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02330320A JP3089031B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 洗濯機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02330320A JP3089031B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 洗濯機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04200496A JPH04200496A (ja) | 1992-07-21 |
| JP3089031B2 true JP3089031B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=18231314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02330320A Expired - Fee Related JP3089031B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 洗濯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089031B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4327302A (en) * | 1979-09-21 | 1982-04-27 | General Electric Company | Electronically commutated motor, stationary and rotatable assemblies therefore, and lamination |
| JPS62194895A (ja) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 | シャープ株式会社 | 洗濯機の布質検知装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP02330320A patent/JP3089031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04200496A (ja) | 1992-07-21 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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