JP3321518B2 - 脱水兼用洗濯機のモータ駆動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、洗い時に洗濯機モ
ータを正逆回転させ、脱水時に洗濯機モータを所定の速
度で正回転させるようにした脱水兼用洗濯機のモータ駆
動制御装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】周知のように、脱水兼
用洗濯機では、回転槽の内部に撹拌体を備えると共に、
回転槽および撹拌体を回転駆動するための単相誘導モー
タからなる洗濯機モータを備えている。そして、この脱
水兼用洗濯機では、洗い時には、撹拌体を正逆回転させ
るべく、洗濯機モータを正逆回転させ、脱水時には一方
向例えば正回転方向に回転させるべく、洗濯機モータを
正回転させるようにしている。この場合、洗い時には、
洗濯機モータを正回転方向および逆回転方向へ駆動させ
るについてはこれをフル通電し、この脱水時には、洗濯
機モータへの供給電力を制御して回転速度を所定の回転
速度に制御するようにしている。

【０００３】この種脱水兼用洗濯機のモータ駆動制御装
置を図３に示している。この装置では、洗濯機モータの
主巻線および補助巻線の双方通電と、補助巻線のみ通電
とを切換えることで、脱水時における洗濯機モータへの
電力を制御するようになっている。すなわち、１００Ｖ
の商用交流電源１から洗濯機モータ２の正回転用端子２
ａへの給電路に第１のトライアック３および第２のトラ
イアック４を介在させ、また、前記電源１から逆回転用
端子２ｂへの給電路に第３のトライアック５を介在させ
ている。そして、第１のトライアック３と第２のトライ
アック４との共通接続点と逆回転用端子２ｂとの間に、
コイル６と進相用コンデンサ７とを直列に接続してい
る。

【０００４】また、前記各トライアック３，４および５
のオンタイミングを電源電圧のゼロクロス点に同期させ
るためのゼロクロス検出回路８が設けられていると共
に、各トライアック３，４および５をオンオフさせるト
ライアック駆動回路９、洗濯機モータ２の回転速度を検
出する回転速度検出器１０、さらには洗いおよび脱水を
含む洗濯運転の全般を制御すると共に、これに関連して
洗濯機モータ２に対する制御すなわち各トライアック
３，４および５に対するオンオフ制御を行なうマイクロ
コンピュータからなる制御回路１１が設けられている。
なお、コイル６は、第１のトライアック３および第３の
トライアック５が、万一同時オンされた場合に、コンデ
ンサ７に大きな短絡電流が流れるのを制限するために設
けられている。

【０００５】この構成において、洗い時には、第２のト
ライアック４をオンした状態で、第１のトライアック３
と第３のトライアック５とを交互のオンすることで、洗
濯機モータ２を正逆回転させるようになっている。また
脱水時には、第３のトライアック５はオフした状態で、
第１のトライアック３および第２のトライアック４の双
方をオンすることで、洗濯機モータ２を正方向回転させ
る。また、回転速度検出器１０からの信号に基づいて、
第３のトライアック５はオフした状態で、第２のトライ
アック４をオフして補助巻線のみ通電とし、あるいはオ
ンすることで全巻線（主・補助巻線）通電とし、速度制
御を行なう。しかしながら、上記従来構成では、洗濯機
モータ２の回転速度制御を、全巻線通電と、補助巻線通
電との切換えで行なうために、スイッチング素子たるト
ライアックの数が多いという不具合があった。

【０００６】この対策として、位相制御によりモータの
回転速度を制御する方式がある。この制御方式の一例と
して、図４に、乾燥機で採用されているモータ駆動制御
装置を示す。このモータ駆動制御装置では、モータ１２
を正逆回転させると共に、各回転方向において位相制御
すべく、モータ１２の正回転用端子１２ａ側、および逆
回転用端子１２ｂ側にそれぞれトライアック１３，１４
を設けている。

【０００７】この構成の場合、位相制御では高調波ノイ
ズが発生することから、ノイズフィルタ回路１５が必要
となり、このノイズフィルタ回路１５は、コイル１６
と、二つのコンデンサ１７，１８とから構成される。上
記一方のコンデンサ１７は正回転通電路用で、他方のコ
ンデンサ１８は逆回転通電路用である。このものにおい
ては、コンデンサの数が多いと共にコイルの数も多く、
コスト高を来す欠点がある。

【０００８】本発明の目的は、洗い時には洗濯機モータ
を正逆回転させ、脱水時には洗濯機モータを正回転させ
且つ回転速度制御するようにしたものにおいて、部品数
の削減を図り得て、コストの低廉化に寄与できる脱水兼
用洗濯機のモータ駆動制御装置を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、単相誘導モー
タからなる洗濯機モータと、この洗濯機モータの正回転
用端子および逆回転用端子間に接続されこの洗濯機モー
タに回転磁界を与えるための進相用コンデンサと、電源
から前記正回転用端子への給電路に直列に介在された短
絡電流制限用のコイルおよび正回転用の第１のスイッチ
ング素子と、前記電源から前記逆回転用端子への給電路
に介在された逆回転用の第２のスイッチング素子と、前
記コイルおよび第１のスイッチング素子の直列回路に対
して並列に接続され該コイルと共にノイズフィルタ回路
を構成するフィルタ用コンデンサと、洗い時に第１およ
び第２のスイッチング素子のスイッチング動作に基づい
て前記洗濯機モータを正逆回転させ、脱水時に第２のス
イッチング素子をオフし第１のスイッチング素子を導通
角制御することに基づいて前記洗濯機モータを正回転さ
せ且つ位相制御するモータ制御手段とを備えて構成され
る。

【００１０】上記構成においては、洗い時において、第
１のスイッチング素子がオンされると、洗濯機モータの
正回転用端子を介して通電され、これにて、洗濯機モー
タは正回転される。第２のスイッチング素子がオンされ
ると、洗濯機モータが逆回転用端子を介して通電され、
これにて、洗濯機モータは逆回転される。従って、第１
のスイッチング素子と第２のスイッチング素子とを交互
にオンすることにより洗濯機モータが正逆回転される。
この正逆回転時において、コイルは、第１および第２の
スイッチング素子が万一同時オンされた時の短絡電流制
限用として機能する。

【００１１】脱水時においては、第２のスイッチング素
子をオフし、第１のスイッチング素子をオンさせること
により、洗濯機モータが正回転用端子を介して通電され
る。この場合に、第１のスイッチング素子の導通角を制
御することにより位相制御され、もって、回転速度が制
御される。このときノイズフィルタ回路により高調波ノ
イズが除去される。従って、このノイズフィルタ回路で
使用するコイルは、短絡電流制限用であるので、ノイズ
除去用とこの短絡電流制限用とに機能するもので、部品
数の削減を図ることができる。また、ノイズフィルタ回
路は、位相制御される正回転用の給電路についてのみ設
けるので、ノイズフィルタ回路用のフィルタ用コンデン
サも一つでよく、これによっても部品数の削減を図るこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき図
１および図２を参照しながら説明する。まず、脱水兼用
洗濯機の全体構成を示す図２において、外箱２１の内部
には水受槽２２が揺動自在に弾性支持されている。この
水受槽２２内には、洗い槽および脱水槽を兼用する回転
槽２３が配設されており、この回転槽２３の内底部には
撹拌体２４が配設されている。また、水受槽２２の外底
部には、洗濯機モータ２５および駆動機構部２６が配設
されており、洗濯機モータ２５の回転力は、ベルト伝達
機構２７を介して上記駆動機構部２６へ伝達されるよう
になっている。

【００１３】上記洗濯機モータ２５は、単相誘導モータ
から構成されており、正逆可能なモータである。また、
駆動機構部２６は、減速装置、クラッチ機構およびブレ
ーキ装置などを内蔵して構成されており、洗い時（洗剤
洗い時およびすすぎ洗い時）には、洗濯機モータ２５を
正逆回転させ、その回転を、減速装置にて撹拌体２４の
みに減速して伝達し、脱水時には、洗濯機モータ２５を
正回転させ、これを減速せずに撹拌体２４および回転槽
２３に伝達して双方を一体回転させるものである。但
し、この場合、洗濯機モータ２５自身の回転速度は所定
に制御するようになっている。

【００１４】次に、電気的構成を示す図１において、１
００Ｖの商用交流電源２８の一方の端子２８ａから洗濯
機モータ２５の正回転用端子２５ａへの給電路には、短
絡電流制限用のコイル２９および正回転用の第１のスイ
ッチング素子たる第１のトライアック３０が直列に介在
されており、電源２８の他方の端子２８ｂは洗濯機モー
タ２５の共通端子２５ｃに接続されている。また、電源
２８の一方の端子２８ａから洗濯機モータ２５の逆回転
用端子２５ｂへの給電路には、逆回転用の第２のスイッ
チング素子たる第２のトライアック３１が介在されてい
る。そして、前記コイル２９および第１のトライアック
３０の直列回路には、コイル２９とでノイズフィルタ回
路３２を構成するフィルタ用コンデンサ３３が並列に接
続されている。また、洗濯機モータ２５の正回転用端子
２５ａと逆回転用端子２５ｂとの間には、洗濯機モータ
２５に回転磁界を与えるための進相用コンデンサ３４が
接続されている。

【００１５】また、電源２８の両端子２８ａ，２８ｂ間
には、電源電圧のゼロクロス点を検出するゼロクロス検
出回路３５が接続されている。このゼロクロス検出回路
３５の検出信号は、制御回路３６に与えられるようにな
っている。さらに、洗濯機モータ２５には、これの回転
速度を検出する回転速度検出器３７が設けられており、
この回転速度検出器３７は例えばモータ回転軸と一体回
転する磁石および静止部位に設けられたホールＩＣを有
して構成されている。この回転速度検出器３７からの検
出信号も前記制御回路３６に与えられるようになってい
る。

【００１６】制御回路３６は、マイクロコンピュータを
含んで構成されており、これは洗いおよび脱水を含む洗
濯運転の全般を制御すると共に、これに関連して洗濯機
モータ２５に対する制御すなわち各トライアック３０お
よび３１に対するオンオフ制御をトライアック駆動回路
３８を介して行なうようになっていて、モータ制御手段
として機能する。

【００１７】すなわち、制御回路３６は、洗い時には、
予め定められた正回転設定時間、休止設定時間および逆
回転設定時間に従って洗濯機モータ２５を正逆回転させ
るもので、すなわち、第１のトライアック３０のみを上
記正回転設定時間オンし、両トライアック３０および３
１を上記休止設定時間オフし、第２のトライアック３１
のみを上記逆回転設定時間オンし、両トライアック３０
および３１を上記休止設定時間オフすることを繰り返
す。この場合、各トライアック３０および３１のオンタ
イミングはゼロクロス検出回路３５からの検出信号に基
づいて制御される。上述の洗濯機モータ２５の正逆回転
により撹拌体２４が正逆回転される。このとき、コイル
２９は、第１のトライアック３０および第２のトライア
ック３１が万一同時オンされた時の短絡電流制限用とし
て機能する。

【００１８】また、脱水時においては、第２のトライア
ック３１はオフした状態で、第１のトライアック３０を
オンすることにより、洗濯機モータ２５は正回転され
る。この場合、回転速度検出器３７からの検出信号に基
づいて所定の回転速度を得るべく、ゼロクロス検出回路
３５からの検出信号に基づいて第１のトライアック３０
の導通角を制御することにより電源電圧を位相制御す
る。これにより、回転槽２３が所定速度で回転される。
なお、回転槽２３の回転速度いわゆる脱水回転速度は、
低速から順次高速へと切換えられるものであり、これに
てアンバランス回転防止等を図るようにしている。ま
た、布質によっても最高脱水回転速度を変更するように
しても良い。

【００１９】この脱水時において、位相制御によって発
生しがちな高調波ノイズは、ノイズフィルタ回路３２に
より除去される。従って、このノイズフィルタ回路３２
のコイル２９は、ノイズ除去用と前述の短絡電流制限用
とに機能するもので、この結果、本実施例によれば、部
品数の削減を図ることができる。また、ノイズフィルタ
回路３２は、位相制御される正回転用の給電路について
のみ設けるので、ノイズフィルタ回路３２用のフィルタ
用コンデンサ３３も一つでよく、これによっても部品数
の削減を図ることができる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、洗い時には洗
濯機モータを正逆回転させ、脱水時には洗濯機モータを
正回転させ且つ回転速度制御するようにしたものにおい
て、位相制御により洗濯機モータの回転速度制御を図る
ことで、スイッチング素子の数を削減でき、しかも、位
相制御により発生しがちな高調波ノイズをノイズフィル
タ回路により除去でき、さらに、短絡電流制限用のコイ
ルをこのノイズフィルタ回路におけるコイルに利用で
き、また、ノイズフィルタ回路におけるフィルタ用コン
デンサの数も削減でき、総じて、部品数の削減を図り得
て、コストの低廉化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す電気的構成を示す回路
図

【図２】脱水兼用洗濯機の縦断側面図

【図３】従来例を示す回路図

【図４】異なる従来例を示す回路図

【符号の説明】

２３は回転槽、２４は撹拌体、２５は洗濯機モータ、２
８は電源、２９はコイル、３０は第１のトライアック
（第１のスイッチング素子）、３１は第２のトライアッ
ク（第２のスイッチング素子）、３２はノイズフィルタ
回路、３３はフィルタ用コンデンサ、３４は進相用コン
デンサ、３５はゼロクロス検出回路、３６は制御回路
（駆動制御手段）を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単相誘導モータからなる洗濯機モータ
   と、 この洗濯機モータの正回転用端子および逆回転用端子間
   に接続されこの洗濯機モータに回転磁界を与えるための
   進相用コンデンサと、 電源から前記正回転用端子への給電路に直列に介在され
   た短絡電流制限用のコイルおよび正回転用の第１のスイ
   ッチング素子と、 前記電源から前記逆回転用端子への給電路に介在された
   逆回転用の第２のスイッチング素子と、 前記コイルおよび第１のスイッチング素子の直列回路に
   対して並列に接続され該コイルと共にノイズフィルタ回
   路を構成するフィルタ用コンデンサと、 洗い時に第１および第２のスイッチング素子のスイッチ
   ング動作に基づいて前記洗濯機モータを正逆回転させ、
   脱水時に第２のスイッチング素子をオフし第１のスイッ
   チング素子を導通角制御することに基づいて前記洗濯機
   モータを正回転させ且つ位相制御するモータ制御手段と
   を備えてなる脱水兼用洗濯機のモータ駆動制御装置。