JP3101347B2 - 洗濯機のインバ−タ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洗濯機のインバ−タ制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例として、インバ−タ回路を用いて
モ−タを制御し、内容物の重量に対応する洗浄に応じた
低速回転、脱水に応じた高速回転を得る洗濯機が、特開
昭61-125388号公報(D06F33/02)に示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例にあっては、特
に水平軸の回りで回転する洗濯槽を有する洗濯機の場合
において、洗濯槽内に内方に突出させたバッフル位置が
水平軸より上方にあるときと下方にあるときとでモータ
に加わるトルクが変動し、該洗濯槽の回転にムラが生
じ、不快な騒音が発生するという問題があった。

【０００４】本発明は、かかる問題点に鑑み、洗濯槽の
回転位置に対してモ−タに印加するインバ−タ回路の出
力を調整し、洗濯槽の一回転における速度の変動を抑制
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、外槽内に、洗
濯物をすくい上げるために内方に突出させたバッフルを
有する洗濯槽を回転自在に配設し、前記洗濯槽を回転駆
動する誘導モータを設け、制御手段によりインバータ回
路を用いて前記誘導モータを駆動制御するものであっ
て、前記洗濯槽の回転位置を検出する検出手段を設置
し、該検出手段で前記洗濯物をすくい上げる前記バッフ
ル位置付近を検出したときに前記制御手段により前記誘
導モータのトルクを増加制御する洗濯機のインバータ制
御装置である。

【０００６】

【作用】洗濯槽の回転中に洗濯物をすくい上げる前記バ
ッフル位置付近を検出して、この時点で誘導モータにト
ルクを増加するよう制御し、一回転の速度の変動を減少
させる。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を各図面に基づいて説明
する。

【０００８】図１及び図２において、１は機枠、２はこ
の機枠１内に弾性的に支持された外槽、３はこの外槽２
内に回転自在に支承され、周壁に内方に突出したバッフ
ルを有する横軸型のドラムで、周囲に多数の透孔４…を
有している。５は前記機枠１の上部に設けられた衣類投
入口を開閉する上蓋、６は前記ドラム３を、洗濯や乾燥
時には低速で反転させ、脱水時には高速で一方向回転さ
せる三相誘導モータで、前記ドラム３に大小プーリ７、
８、ベルト９を介して連結されている。

【０００９】10は前記大プ−リ７の裏側に取着された磁
石、11は前記外槽における前記磁石10と対向する個所に
取着された検出手段としてのリ−ドスイッチであり、前
記磁石10が近接すると閉成し、離間すると開成する。即
ち、前記ドラム３（大プ−リ７）が一回転すると前記リ
−ドスイッチ11が一回開閉する。

【００１０】48は前記外槽における最大トルクの発生個
所に取着されたもう一つの検出手段としてのリ−ドスイ
ッチであり、前記リ−ドスイッチ11と同様に磁石10の近
接離間によって閉開する。

【００１１】図３は前記ドラム３を回転させるための駆
動回路を示し、12は前記モ−タに印加する周波数を決定
するインバ−タ回路であり、ＰＷＭ信号を発生させる１
チップマイクロコンピュ−タ13（例えば、三菱電気株式
会社製M37705E2A型、以下マイコンという）、IGBTモジ
ュール14（Insulated Gate Bipola Transistor Modul
e）14及びこの両者を接続するインターフェイス15とか
ら構成されている。前記IGBTモジュール14は、ドライバ
回路16、前記マイコン13からのＰＷＭ信号を基に前記ド
ライバ回路16の動作を制御するアンプ部17、異常温度の
検出部18、過電流検出部19、この両検出部18、19からの
信号を中継して前記アンプ部17に信号を送出する保護回
路20とから構成されている。前記アンプ部17は、前記保
護回路20からの信号を受けたときには、前記ドライバ部
16の駆動を停止させる。前記インタ−フェイス15は、フ
ォトカプラ21・・・で構成されている。22はRCC（Ringing
Choke Converter）電源回路、23は前記マイコン13に5V
の停電圧を供給するバイアス部である。

【００１２】25はAC200Vの商用電圧を整流するブリッジ
回路、26はこのブリッジ回路25の出力を平滑し、直流化
する平滑コンデンサであり、このブリッジ回路25と平滑
コンデンサ26により、前記インバ−タ回路12に供給する
直流電圧を得る。27は前記コンデンサ26の過電圧を検出
したときに、これを放電させる過電圧保護回路である。

【００１３】前記マイコン１３の概略は、図４の通り、
従来周知の如くＣＰＵ（Central Processing Unit）２
８、ＲＡＭ（Random Access Memory）２９、ＲＯＭ（Re
ad Only Memory）３０、タイマー３１、システムバス３
２及び入出力ポート３３、３４から構成される。なお、
マイコン３０は、インバータ回路１２を用いて誘導モー
タ６を駆動制御する本発明の制御手段に相当する。

【００１４】前記CPU28は、制御部35と演算部36とから
構成され、前記制御部35は、命令の取り出し及び実行を
行い、前記演算部36は、命令の実行段階において、制御
部35からの制御信号によって入力機器やメモリから与え
られるデ−タに対し、二進加算、論理演算、増減、比較
等の演算処理を行う。前記RAM29は、洗濯機に関するデ
−タを記憶するためのものであり、前記ROM30は、あら
かじめ洗濯機を動かすための手段や判断のための条件の
設定、各種情報の処理をするためのル−ル等を読み込ま
せておくものである。

【００１５】そして、前記マイコン13は、図５に示すよ
うな各種入力キ−回路37、水位センサ−38、脱水上蓋安
全スイッチ39、異常発砲検知回路40、前記リ−ドスイッ
チ11、乾燥ヒ−タ41、湯沸かしヒ−タ42等からの入力情
報に基づいて、前記インバ−タ回路14、自動給水弁43、
自動排水便44、ブザ−回路45、乾燥風送風用ファン46、
表示装置47等に制御信号を出力する。

【００１６】次の表１は前記インバ−タ回路14から出力
される周波数と前記ドラム３の回転数との関係を示した
ものである。前記ドラム３の回転数とは、つまり前記モ
−タ６の回転数をプ−リ７、８とベルト９で減速した値
のことである。

【００１７】

【表１】

【００１８】斯かる構成において、洗濯時には、前記ド
ラム３を低速（約50r.p.m.）で反転させることにより、
ドラム３内の洗濯物を移動させ、又ドラム内壁に衝突さ
せて洗浄する。

【００１９】又、脱水時には、前記ドラム３を高速（約
800r.p.m.）で一方向回転させることにより、ドラム３
内の洗濯物を遠心力で脱水する。

【００２０】即ち、洗濯時には、前記マイコン13から前
記インバ−タ回路14へ、12.5Hzの信号を出力するよう制
御信号が送出される。

【００２１】又、脱水動作は、脱水回転が定常回転（約
800r.p.m.）に達するまでの立ち上がり期間、定常回転
期間及びモータが停止するまでの減衰期間からなるが、
前記立ち上がり期間には、前記マイコン13から前記イン
バ−タ回路14へ12.5Hzから187.5Hzまでの周波数を約2Hz
ずつ上昇させていき、逆に、前記減衰期間には、187.5H
zから約2Hzずつ低下させていくように制御信号が送出さ
れる。

【００２２】そしてこれらインバ−タ回路14の周波数と
ドラム３の回転数との対応関係は、前記マイコン14のRO
M30内に記憶されている。

【００２３】さて洗濯、脱水工程の別を問わず、本実施
例の様に水平軸の回りにドラム３が回転する場合に重力
の影響を受けて、ドラム３のバッフルが水平軸より上方
にある場合と下方にある場合とでトルクに差が生じ、１
回転中に速度変動が生じることになるから、騒音の発生
原因となる。このトルクの差を減少させるトルクブース
と制御方法について以下に説明する。

【００２４】磁石10が最大トルク位置にあるリ−ドスイ
ッチ48に到達すると該リ−ドスイッチ48は閉成し、この
信号が単安定マルチバイブレ−タ等を介して前記マイコ
ン13に入力され、前記マイコン13はこのリ−ドスイッチ
48の閉動作からトルクブ−ストの開始点を判断する。

【００２５】その後マイコン13からの信号を受けて前記
インバ−タ回路14はその出力電圧を変調し、前記ドラム
３に増大させたトルクを印加するトルクブ−ストを行
う。

【００２６】ここでモータ６とドラム３の減速比を1/
n、モータの極数をＰとすると、ドラム３が半回転程度
するまでトルクブーストを行う。この時、インバータ回
路14の出力周波数をｆとした場合、トルクブースト開始
点から次の数１で求める周期の間、従来のV/Fパターン
から外れ、図６に示すV'/Fパターンに移行してトルクブ
ーストを行う。

【００２７】

【数１】

【００２８】このように最大トルク付近でインバ−タ回
路がトルクブ−ストを行うことにより、最大トルクの発
生付近でより大きな駆動力がモ−タに印加され、一回転
中の速度変動が抑えられるのでドラム３が円滑に回転す
るようになる。

【００２９】

【発明の効果】本発明にあっては、洗濯槽の回転中にお
ける洗濯物をすくい上げる前記バッフル位置付近を検出
し、ここで誘導モータのトルクの増加制御を行なうた
め、一回転中の速度の均一化が図れ、洗濯槽の回転を円
滑にできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗濯機の斜視図である。

【図２】洗濯機の内部機構図である。

【図３】モ−タ制御回路を示す図である。

【図４】マイコンの構成図である。

【図５】制御機構のブロック回路図である。

【図６】本発明の洗濯機のモ−タに印加されるインバ−
タ回路の出力の夫々トルクブ−ストの印加されないとき
と印加されたときのパタ−ンを示す図である。

【符号の説明】

２ 外槽 ３ ドラム（洗濯槽） ６ 三相誘導モ−タ 10 磁石 11,48 リ−ドスイッチ 13 マイクロコンピュ−タ 14 インバ−タ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06F 33/02,58/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外槽内に、洗濯物をすくい上げるために
   内方に突出させたバッフルを有する洗濯槽を回転自在に
   配設し、前記洗濯槽を回転駆動する誘導モータを設け、
   制御手段によりインバータ回路を用いて前記誘導モータ
   を駆動制御するものであって、前記洗濯槽の回転位置を
   検出する検出手段を設置し、該検出手段で前記洗濯物を
   すくい上げる前記バッフル位置付近を検出したときに前
   記制御手段により前記誘導モータのトルクを増加制御す
   ることを特徴とする洗濯機のインバータ制御装置。