JP3091512B2 - 洗濯機 - Google Patents

洗濯機

Info

Publication number
JP3091512B2
JP3091512B2 JP03080218A JP8021891A JP3091512B2 JP 3091512 B2 JP3091512 B2 JP 3091512B2 JP 03080218 A JP03080218 A JP 03080218A JP 8021891 A JP8021891 A JP 8021891A JP 3091512 B2 JP3091512 B2 JP 3091512B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
brushless
dehydration
ratio
laundry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03080218A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04314497A (ja
Inventor
照也 田中
和利 谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP03080218A priority Critical patent/JP3091512B2/ja
Publication of JPH04314497A publication Critical patent/JPH04314497A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3091512B2 publication Critical patent/JP3091512B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、洗濯機に関し、特に脱
水時における洗濯物の片寄りにより生じるアンバランス
の防止に関するものである。
【0003】
【従来の技術】従来の洗濯機において、脱水時に洗濯物
の片寄りにより脱水槽の回転数が上らなくなって脱水が
できない状態、いわゆるアンバランス状態の防止方法と
しては、例えば、機械的なスイッチを用いたアンバラン
ス検出手段によりアンバランスが検出されたとき、一旦
脱水行程を止めて洗濯物の片寄りを直すようにした方法
がある。即ち、外箱に4本のロッド及びサスペンション
で吊下げられている洗濯槽内の脱水槽が、洗濯物負荷に
より荷重の分布にアンバランスが生じている状態でモー
タによりベルト及びクラッチ等を介して回転されると偏
心を生じる。このため洗濯槽が大きく揺動する。このと
き洗濯槽が外箱に取付けられているスイッチバーに触れ
ると、機械的なスイッチが入ってアンバランスの生じて
いることが検出され、一旦脱水動作が停止される。次い
で洗濯槽に注水が行われた後、パルセータを回転させて
洗濯物の片寄りをほぐした後、再度排水してから脱水行
程が行われる。この2回目の脱水行程においてもアンバ
ランス状態に落入った場合は、再度、上記と同様の方法
で洗濯物の片寄りのほぐしが行われる。しかし3回目の
脱水行程でもアンバランス状態に落入った場合は、脱水
不能と判定されて使用者に警告が発せられるようになっ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の洗濯機におい
て、脱水時に洗濯物の片寄りにより生じるアンバランス
の防止方法は、アンバランスの時に生じる洗濯槽の揺動
を外箱に取付けた機械的なスイッチの動作により検出し
て、一旦脱水行程を止め、洗濯槽に注水してパルセータ
の回転により洗濯物の片寄りをほぐした後、再度排水し
て脱水行程を行わせるという方法がとられていた。
【0005】しかしながら、外箱に取付けることのでき
るスイッチの数は限られており、たまたま洗濯槽がスイ
ッチバーに触れない限りアンバランスを検出することは
できず、したがってアンバランスを防止して適正な脱水
行程を行わせることもできない。また、アンバランスが
検出された場合、洗濯物の片寄りのほぐし行程で多量の
水(洗濯槽にほぼ一杯)が必要で非常に不経済であり、
さらには脱水時間が長くかかってしまうという問題があ
った。
【0006】そこで、本発明は、洗濯物のほぐし行程が
不要で余分な水を必要とせず、短時間で且つ的確に脱水
時における洗濯物の片寄りにより生じるアンバランスを
防止することのできる洗濯機を提供することを目的とす
る。
【0007】[発明の構成]
【0008】
【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、脱水槽を回転させるブラシレスDCモータ
と、直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイッチン
グして前記ブラシレスDCモータを駆動するインバータ
回路と、該インバータ回路における前記スイッチング素
子のオン・オフ比を可変する信号を発生するとともに脱
水開始から所定期間当該オン・オフ比を所定比に設定す
る信号を発生して前記ブラシレスDCモータを定常脱水
回転数以上の回転数に至るまで回転させるオン・オフ比
設定手段とを有することを要旨とする。
【0009】
【作用】脱水時の洗濯物の片寄りにより生じるアンバラ
ンス状態は、脱水槽の回転数がその振動系の固有振動数
と一致して、回転数がそれ以上に上らなくなることによ
り生じる。脱水の開始から、脱水槽を所定時間、定常脱
水回転数時の設定値以上のオン・オフ比で回転させるこ
とにより、その振動系の固有振動領域を早期に乗切るこ
とが可能となり、短時間で且つ的確に脱水時における洗
濯物の片寄りにより生じるアンバランス状態の発生が防
止される。アンバランス状態の発生を抑えたのち、脱水
槽の回転を定常脱水回転数に移行させて脱水行程を終了
する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1ないし図3に基
づいて説明する。
【0011】まず、図1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
はパルセータ及び脱水槽を回転させるブラシレスDC
(直流)モータ、30はモータ制御回路、40はON・
OFFデューティの可変されたPWM信号を発生するP
WM発振器、50はPWMONデューティ設定信号の出
力等を行うマイコンであり、PWM発振器40とマイコ
ン50により、後述するスイッチング素子のON・OF
F比を可変する信号を発生するON・OFF比設定手段
が構成されている。
【0012】ブラシレスDC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、このブラシレスDC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。インバータ10における2は整流用のダイ
オードブリッジ、3は平滑コンデンサであり、商用交流
電源1からの交流電圧がダイオードブリッジ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
1 ,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、ブラシレスDC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。
【0013】ブラシレスDC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5a,5b,5cが備えられている。ホー
ル素子5a,5b,5cのロータ位置検出信号は、モー
タ制御回路30に与えられている。モータ制御回路30
の出力は、チョッパ回路6及び駆動回路7a,7b,7
cを介して上アームの各トランジスタu1 ,v1 ,w1
のベース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7
d,7e,7fのみを介して、そのベースに駆動信号と
して与えられている。ホール素子5a,5b,5cのロ
ータ位置検出信号がモータ制御回路30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
2 、同様にトランジスタv1 とw2 、トランジスタw
1 とu2 の各組合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
より直流電圧が3相交流に変換され、ブラシレスDCモ
ータ20の電機子巻線u−v,v−w,w−uに順次電
流が流れてブラシレスDCモータ20が一方向に回転す
るようになっている。ブラシレスDC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50からの正転・反転信号の出力によりモータ制御
回路30を介してなされる。
【0014】PWM発振器40は、ブラシレスDCモー
タ20の回転速度を可変するために設けられている。マ
イコン50からのPWMONデューティ設定信号により
PWM発振器40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PWM信号が出力
される。このPWM信号がチョッパ回路6及び駆動回路
7a,7b,7c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
れてブラシレスDCモータ20の回転速度が可変される
ようになっている。即ち、トランジスタu1 ,v1 ,w
1 のON期間デューティが例えば短かくなる程ブラシレ
スDCモータ20の回転速度は遅くなる。
【0015】ブラシレスDCモータ20の停止は、マイ
コン50からの停止信号の出力により、モータ制御回路
30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。
【0016】また、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Rが接続され、この抵抗Rにより
インバータ電流が電圧値に変換されるようになってい
る。この電圧値は、インバータ周波数、例えば15KH
zでON・OFFされたパルス波であるため、マイコン
50に対しては、インバータ電流平滑回路8で平均値化
されてマイコン50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。
【0017】さらに、マイコン50には、ブラシレスD
Cモータ20の回転数(回転速度)信号が入力されるよ
うになっている。ブラシレスDCモータ20の回転数
は、ホール素子5a,5b,5cのロータ位置検出信号
によりモータ制御回路30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50に読込まれるようになっている。
マイコン50は、これによりブラシレスDCモータ20
の回転数をモニタし、脱水開始時には、所定期間3個の
トランジスタu1 ,v1 ,w1 のON・OFF比を、例
えば80%程度以上の所定比に設定するPWMONデュ
ーティ設定信号を出力してブラシレスDCモータ20を
定常脱水回転数以上の回転数で回転させるようになって
いる。
【0018】9は水位設定回路であり、マイコン50か
らの水位設定信号により動作して洗濯槽内の水位が洗濯
物量に応じた最適水位に設定されるようになっている。
【0019】次に、図2及び図3を用いて、上述のよう
に構成された洗濯機における脱水時のアンバランス防止
作用を説明する。
【0020】図2は、ブラシレスDCモータ20のトル
クTに対する回転数Nの関係(T−Nカーブ)を示して
いる。ここで、脱水槽の定常脱水回転数は、例えば98
0rpmであり、脱水槽の回転数が、その振動系の固有
振動数と一致してアンバランス状態に落入る回転数を例
えば450rpm付近とする。脱水開始時、脱水槽(洗
濯物)の負荷線は、20kg・cm−ゼロrpmから始まる
ものとする。このとき、マイコン50から3個のトラン
ジスタu1 ,v1 ,w1 のONデューティを、図3
(a)に示すように、所定時間T1 だけ100%で動作
させてブラシレスDCモータ20を定常脱水回転数以上
の回転数で回転させるようなPWMONデューティ設定
信号が出力される。これにより、ブラシレスDCモータ
20の回転数は、図2中、負荷線aを移動し、脱水槽内
に洗濯物の片寄りがあったとしても、脱水槽の振動系の
固有振動数と一致した回転数450rpmの領域を早期
に通過して定常脱水回転数以上の回転数1100rpm
に到達し、アンバランス状態の発生が抑えられる。アン
バランス状態の発生が抑えられた後、3個のトランジス
タu1 ,v1 ,w1 のONデューティが75%に設定さ
れ、脱水槽は定常脱水回転数980rpmに移行して脱
水行程が終了する。
【0021】図2中の負荷線b及び図3(b)は、比較
例としての従来の脱水時の運転態様を示しており、脱水
開始時に、3個のトランジスタu1 ,v1 ,w1 のON
デューティを40%に設定してブラシレスDCモータ2
0を起動すると、脱水槽内に洗濯物の片寄りがある場
合、回転数450rpm付近でアンバランスに落入るこ
とを示している。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
脱水開始から、所定時間インバータ回路におけるスイッ
チング素子のオン・オフ比を定常脱水回転数時の設定値
以上のオン・オフ比に設定して、ブラシレスDCモータ
を回転させるようにしたため、脱水槽内の洗濯物の片寄
りがある場合、脱水槽の回転数がその振動系の固有振動
数と一致してアンバランス状態となる領域を早期に乗切
ることが可能となって短時間で且つ的確に脱水時におけ
るアンバランス状態の発生を防止することができる。し
たがって従来例におけるような洗濯物のほぐし行程が不
要となって余分な水を必要とせず、経済的な有利性が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る洗濯機の実施例の回路構成を示す
図である。
【図2】上記実施例におけるブラシレスDCモータのト
ルクと回転数との関係を示す特性図である。
【図3】上記実施例において、脱水開始時のスイッチン
グ素子のONデューティ設定態様を比較例とともに示す
図である。
【符号の説明】
10 インバータ回路 20 ブラシレスDCモータ 40 PWM発振器 50 PWM発振器とともにオン・オフ比設定手段を構
成するマイコン u1 ,u2 ,v1 ,v2 ,w1,w2 トランジスタ
(スイッチング素子)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−150894(JP,A) 特開 昭59−136154(JP,A) 特開 平1−314599(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D06F 33/02 D06F 49/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 脱水槽を回転させるブラシレスDCモー
    タと、直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイッチ
    ングして前記ブラシレスDCモータを駆動するインバー
    タ回路と、該インバータ回路における前記スイッチング
    素子のオン・オフ比を可変する信号を発生するとともに
    脱水開始から所定期間当該オン・オフ比を所定比に設定
    する信号を発生して前記ブラシレスDCモータを定常脱
    水回転数以上の回転数に至るまで回転させるオン・オフ
    比設定手段とを有することを特徴とする洗濯機。
JP03080218A 1991-04-12 1991-04-12 洗濯機 Expired - Fee Related JP3091512B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03080218A JP3091512B2 (ja) 1991-04-12 1991-04-12 洗濯機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03080218A JP3091512B2 (ja) 1991-04-12 1991-04-12 洗濯機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04314497A JPH04314497A (ja) 1992-11-05
JP3091512B2 true JP3091512B2 (ja) 2000-09-25

Family

ID=13712241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03080218A Expired - Fee Related JP3091512B2 (ja) 1991-04-12 1991-04-12 洗濯機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3091512B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04314497A (ja) 1992-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100434192B1 (ko) 탈수겸용세탁기
JP2878819B2 (ja) 洗濯機
JP2544000B2 (ja) 洗濯機
JP3171568B2 (ja) 洗濯機
JP3394687B2 (ja) インバータ装置及び洗濯機
JP2000233095A (ja) ドラム式洗濯機
JP2007020993A (ja) ドラム式洗濯機
JP3152819B2 (ja) 洗濯機
JP3091512B2 (ja) 洗濯機
JP3091511B2 (ja) 洗濯機
JP2000014961A (ja) 洗濯機
JP2944784B2 (ja) 洗濯機
JPH03222993A (ja) 洗濯機の運転制御方法
JP2000024366A (ja) 洗濯機
JP2003190689A (ja) 洗濯機
JP3049364B2 (ja) 脱水機
JP4103250B2 (ja) 洗濯機
JP3126519B2 (ja) 洗濯機
JPH11239688A (ja) 洗濯機
JP2002084773A (ja) モータ駆動装置、モータ駆動方法及び洗濯機
JPH0650957B2 (ja) 無整流子電動機
JP4367098B2 (ja) 洗濯機
JPH0716390A (ja) 洗濯機
JP2947655B2 (ja) 洗濯機の異常振動検出装置
JP2006068053A (ja) 洗濯機

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080721

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees