JP3394687B2 - Inverter device and washing machine - Google Patents

Inverter device and washing machine

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はモータを駆動するイ
ンバータ装置及び洗濯機に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an inverter device for driving a motor and a washing machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の一般的な洗濯機は単相誘導モータ
を用いており、この単相誘導モータにより商用電源周波
数で定まる回転数でパルセータ又は脱水槽を回転させて
いた。この場合、商用電源周波数によって例えばクラッ
チを用いて回転数を切り換えるように構成し、回転数や
トルクを調整するために設けられた減速ギヤ及びプーリ
又はベルト等により回転数の可変制御をしていた。
2. Description of the Related Art A conventional general washing machine uses a single-phase induction motor, and the single-phase induction motor rotates a pulsator or a dehydration tub at a rotation speed determined by a commercial power frequency. In this case, for example, a clutch is used to switch the rotation speed according to the commercial power frequency, and the rotation speed is variably controlled by a reduction gear and a pulley or belt provided for adjusting the rotation speed and torque. .

【0003】単相誘導モータの回転数を可変するものと
して、オン/オフ方式や位相制御方式等の制御方式が提
案されているが、いずれも騒音や振動等が大きくなり、
可変幅も狭いという問題があった。これらの欠点除去の
ため、最近では3相モータを用いたインバータ制御方式
の洗濯機が提案されている。なお、3相モータとは誘導
モータ又は3相の直流ブラシレスモータをいう。
Control systems such as an on / off system and a phase control system have been proposed for varying the number of revolutions of a single-phase induction motor, but in both cases, noise and vibration increase.
There was a problem that the variable width was also narrow. In order to eliminate these drawbacks, an inverter control type washing machine using a three-phase motor has recently been proposed. The three-phase motor means an induction motor or a three-phase DC brushless motor.

【0004】この3相モータを駆動するにはこの3相モ
ータに互いに120゜ずつ位相のずれた3相交流を印加
する必要がある。そのため、図20に示すようにインバ
ータ装置にパワートランジスタやIGBT(Insulated
Gate Bipolar Transistor)等のスイッチング素子を6
個用いて各相に対応したアーム構成とすることにより3
相全波ブリッジ構成としている。図20ではトランジス
タ35a〜35fを用いた場合を示す。上アームのトラ
ンジスタ35a〜35cと下アームのトランジスタ35
d〜35fの各接続点にモータ21の各相(U相、V
相、W相)が接続されている。
In order to drive this three-phase motor, it is necessary to apply three-phase alternating currents which are 120 ° out of phase with each other. Therefore, as shown in FIG. 20, a power transistor or an IGBT (Insulated) is added to the inverter device.
6 switching devices such as Gate Bipolar Transistor)
3 by using an arm structure corresponding to each phase
It has a phase full-wave bridge configuration. FIG. 20 shows a case where the transistors 35a to 35f are used. Upper arm transistors 35a-35c and lower arm transistor 35
Each phase (U phase, V phase) of the motor 21 is connected to each connection point of d to 35f.
Phase, W phase) are connected.

【0005】図20について簡単に説明すると、商用電
源54を整流回路53及び平滑用コンデンサ52で一旦
直流電圧に変換する。そして、この直流電圧が上記各ア
ームに供給される。各アームを構成するトランジスタ3
5a〜35fは駆動回路36a〜36fによりオン/オ
フ制御される。駆動回路36a〜36fには制御部90
からそれぞれドライブ信号が送られる。
To briefly explain FIG. 20, the commercial power supply 54 is once converted into a DC voltage by the rectifying circuit 53 and the smoothing capacitor 52. Then, this DC voltage is supplied to each arm. Transistor 3 that constitutes each arm
5a to 35f are on / off controlled by drive circuits 36a to 36f. The drive circuit 36a to 36f includes a control unit 90.
Drive signals are sent from each.

【0006】これにより、制御部90からの信号によっ
て3相交流が生成される。そして、この3相交流が3相
モータ21に供給され、3相モータ21を駆動する。な
お、トランジスタ35a〜35fにそれぞれ並列となる
ようにフリーホイール用のダイオード34a〜34fが
接続される。
As a result, a three-phase alternating current is generated by the signal from the control unit 90. Then, this three-phase alternating current is supplied to the three-phase motor 21 to drive the three-phase motor 21. The free wheel diodes 34a to 34f are connected in parallel with the transistors 35a to 35f, respectively.

【0007】また、下アーム側の駆動回路36d〜36
fには共通の電源回路37dにより電源が与えられ、一
方、上アーム側の駆動回路36a〜36cでは、トラン
ジスタ35a〜35cのエミッタが3相モータ21の各
相巻線(U相、V相、W相)に接続されてフローティン
グ状態にあるため、それぞれ別個に電源回路37a〜3
7cが設けられている。
Further, the drive circuits 36d to 36 on the lower arm side
Power is supplied to f by a common power supply circuit 37d. On the other hand, in the drive circuits 36a to 36c on the upper arm side, the emitters of the transistors 35a to 35c have windings of each phase (U phase, V phase, Since they are connected to the W phase) and are in a floating state, the power supply circuits 37a to 37a are separately provided.
7c is provided.

【0008】3相モータ21として直流ブラシレスモー
タを用いると、誘導モータに比べて静音化や低振動化を
図ることができるという利点がある。一般に、直流ブラ
シレスモータは、3相の電機子巻線と、永久磁石で形成
されたロータと、このロータの回転位置を検出するホー
ル素子40a〜40cとから成る。直流ブラシレスモー
タは誘導モータとは異なり、ホール素子40a〜40c
で検出されたロータ位置に同期した信号に基づいて3相
交流を生成し、これを電機子巻線に供給することにより
回転する。
The use of a DC brushless motor as the three-phase motor 21 has an advantage that noise and vibration can be reduced as compared with an induction motor. Generally, a DC brushless motor includes a three-phase armature winding, a rotor formed of permanent magnets, and Hall elements 40a to 40c that detect the rotational position of the rotor. Unlike the induction motor, the DC brushless motor has hall elements 40a to 40c.
The three-phase alternating current is generated based on the signal that is synchronized with the rotor position detected in (3) and is supplied to the armature winding to rotate.

【0009】洗濯機では図21に示すようにパルセータ
を、正転、停止、逆転、停止・・・と断続的に回転する
よう運転しており、前記直流ブラシレスモータを用いた
洗濯機では停止期間では完全にモータを停止させるため
に、例えば上アームのトランジスタ35a〜35cをオ
フし、下アームのトランジスタ35d〜35fをオンし
てブレーキをかけている。図21において、信号HU、
HV、HW、HW、LU、LV、LWはそれぞれトラン
ジスタ35a、35b、35c、35d、35e、35
fの制御のために制御部90より出力されるドライブ信
号を表す。
In the washing machine, as shown in FIG. 21, the pulsator is operated so as to rotate forward, stop, reverse, stop ... In the washing machine using the DC brushless motor. Then, in order to completely stop the motor, for example, the upper arm transistors 35a to 35c are turned off, and the lower arm transistors 35d to 35f are turned on to apply the brake. In FIG. 21, the signal HU,
HV, HW, HW, LU, LV and LW are transistors 35a, 35b, 35c, 35d, 35e and 35, respectively.
The drive signal output from the control unit 90 for controlling f is shown.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の洗濯機(図
20)では、上アームのトランジスタ35a〜35cを
ドライブするにはそれぞれ別々の基準レベルを持った3
個の独立したドライブ電源回路37a〜37cが必要と
なっていたため、上記アームを構成するインバータ部に
4個の電源回路37a〜37dが必要となっていた。ま
た、マイクロコンピュータ等の制御部90より出力され
るドライブ信号の信号レベルを、インバータ部と適合さ
せるため、通常ホトカプラ55a〜55f等の絶縁回路
55がインバータ部と制御部90とのインターフェース
部分に必要となっていた。
In the above-mentioned conventional washing machine (FIG. 20), three transistors each having a different reference level are required to drive the upper arm transistors 35a to 35c.
Since individual independent drive power supply circuits 37a to 37c are required, four power supply circuits 37a to 37d are required in the inverter section which constitutes the arm. Further, in order to make the signal level of the drive signal output from the control unit 90 such as a microcomputer compatible with the inverter unit, an insulating circuit 55 such as the photocouplers 55a to 55f is usually required in the interface unit between the inverter unit and the control unit 90. It was.

【0011】さらに制御部90用の電源回路37eも必
要となるため、上記従来の洗濯機では少なくとも5個の
独立した電源回路が必要となっていた。また、インター
フェース部分に絶縁回路55も不可欠であるために回路
が複雑となり、回路基板の大型化し、部品点数が増加す
るため信頼性の低下等が引き起こされていた。また、こ
のことは回路のコストアップの要因にもなっていた。
Further, since the power supply circuit 37e for the controller 90 is also required, the conventional washing machine described above requires at least five independent power supply circuits. Further, since the insulating circuit 55 is indispensable to the interface portion, the circuit becomes complicated, the circuit board becomes large, and the number of parts increases, so that the reliability is deteriorated. Further, this has also been a factor of increasing the cost of the circuit.

【0012】3相モータに直流ブラシレスモータ21を
用いた場合、ホール素子40a〜40cを用いてロータ
位置を検出することが不可欠であるが、位置検出が不十
分であればモータ21の脱調、起動不良となる。
When the DC brushless motor 21 is used as the three-phase motor, it is indispensable to detect the rotor position by using the hall elements 40a to 40c. It will cause a startup failure.

【0013】上記従来の洗濯機では、洗いやすすぎ時等
ではパルセータが正転、停止、逆転、停止・・・が繰り
返されるので、正転から停止時に、図21に示すように
電気ブレーキをかけてモータを完全に停止させ、前記ロ
ータに揺らぎが発生しないようにすることによりロータ
位置をうまく検出できるようにしている。しかしなが
ら、実際には、プーリ、ベルト又は減速ギヤを介してモ
ータとパルセータや脱水槽を接続する場合には、ベルト
のたわみや減速ギヤのあそびにより、このロータ位置検
出のズレが発生し、起動不良や脱調現象が生じていた。
In the above conventional washing machine, the pulsator repeats forward rotation, stoppage, reverse rotation, stoppage, etc. during washing and rinsing, so when the forward rotation is stopped, the electric brake is applied as shown in FIG. The motor position is stopped completely so that the rotor does not fluctuate so that the rotor position can be detected well. However, in reality, when connecting the motor to the pulsator or dehydration tank via the pulley, belt or reduction gear, this deviation of the rotor position detection occurs due to the deflection of the belt and the play of the reduction gear. And a step-out phenomenon had occurred.

【0014】本発明は上記課題を解決するもので、イン
バータ制御方式の洗濯機において独立した電源回路の個
数を削減することにより回路を縮小し、また、直流ブラ
シレスモータを制御する場合にはうまくロータ位置を検
出してすばやく反転動作することができる洗濯機を提供
することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems. In an inverter-controlled washing machine, the number of independent power supply circuits is reduced to reduce the size of the circuit, and in the case of controlling a DC brushless motor, the rotor is well suited. An object of the present invention is to provide a washing machine that can detect a position and perform a quick reversal operation.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の構成を以下挙げる。ここで、第1〜第10の構
成はインバータ装置であるが、このインバータ装置は第
11の構成における洗濯機に搭載されることを前提とし
ている。本発明の第1の構成では、3相モータの各相に
駆動電流を供給するインバータ装置の上アーム及び下ア
ームにそれぞれ接続されたスイッチング素子と、前記ス
イッチング素子をそれぞれ駆動する駆動回路と、前記下
アームの各駆動回路に電源を印加する電源回路と、前記
上アームの各駆動回路には前記電源回路よりそれぞれダ
イオードを介してコンデンサに充電を行うブートストラ
ップ方式の電源供給用の回路とを備えるとともに、上記
モータの正転と逆転を交互に行なう洗濯機において、
記モータは、その回転があそびのある伝達装置を介して
洗濯機の被回転体へ伝達されるようになっているととも
に、電気ブレーキをかけることが可能であり、上記イン
バータ装置は前記モータを回転させる回転モードと前記
電気ブレーキをかける期間を有する停止モードとを備
え、前記停止モードでは前記モータに電気ブレーキをか
ける期間の前後にそれぞれ全ての前記スイッチング素子
をオフ制御する期間が設けられていて、そのブレーキ動
作前のオフ制御では前記モータの機械的摩擦による減速
を促し、ブレーキ動作後のオフ制御ではブレーキ動作に
より発生する伝達装置のあそびを緩和した後にモータの
反転動作を行なうようになっている。
In order to achieve the above object, the constitution of the present invention will be described below. Here, the first to tenth configurations are inverter devices, but it is assumed that the inverter devices are installed in the washing machine in the eleventh configuration. In the first configuration of the present invention, a switching element connected to each of an upper arm and a lower arm of an inverter device that supplies a drive current to each phase of a three-phase motor, a drive circuit that drives each of the switching elements, and A power supply circuit that applies power to each drive circuit of the lower arm, and each drive circuit of the upper arm includes a bootstrap type power supply circuit that charges a capacitor from the power supply circuit via a diode. And above
In the washing machine to perform the reverse and forward rotation of the motor alternately, upper
The motor is driven by a transmission device whose rotation is playable.
It is said to be transmitted to the rotating body of the washing machine.
The electric brake can be applied to the
The barter device has a rotation mode for rotating the motor and
Equipped with a stop mode with an electric braking period
In the stop mode, apply an electric brake to the motor.
Before and after the opening period, all the switching elements
There is a period for turning off the
In off control before work, deceleration due to mechanical friction of the motor
To the brake operation with the off control after the brake operation.
After alleviating the play of the transmission that occurs more
It is designed to perform an inversion operation.

【0016】このような構成によると、インバータ装置
は駆動電流の供給によりモータを駆動する。洗濯機の洗
い工程やすすぎ工程等のようにモータを断続的に回転さ
せる場合には、インバータ装置は回転モードの間に電気
ブレーキをかける停止モードを有し、停止モードになる
とインバータ装置はまず全てのスイッチング素子をある
期間オフする。次に、例えば、上アームのスイッチング
素子を全てオフし、下アームを全てオンすることにより
電気ブレーキをかかけてモータを停止させる。そして、
再び全てのスイッチング素子をオフしてから回転モード
に移行する。なお、あそびにはギヤのバックラッシ等の
機械的な余裕のみならず、ベルト等が張力を受けてたわ
むことも含まれる。
With such a configuration, the inverter device drives the motor by supplying the drive current. When the motor is rotated intermittently, such as when washing or rinsing a washing machine, the inverter device has a stop mode in which the electric brake is applied during the rotation mode. The switching element of is turned off for a certain period. Next, for example, all the switching elements of the upper arm are turned off and all the lower arms are turned on to apply an electric brake to stop the motor. And
All the switching elements are turned off again and then the rotation mode is entered. The play includes not only mechanical allowance such as backlash of gears but also bending of a belt or the like under tension.

【0017】また、本発明の第2の構成では、上記第1
の構成において、前記電気ブレーキは、前記上アームの
全てのスイッチング素子をオフするとともに、前記下ア
ームの全てのスイッチング素子をオンすることにより行
われるようにしている。
Further, in the second structure of the present invention, the above first
In the above configuration, the electric braking is performed by turning off all the switching elements of the upper arm and turning on all the switching elements of the lower arm.

【0018】このような構成によると、インバータ装置
は停止モードにおいて上アームのスイッチング素子を全
てオフし、下アームのスイッチング素子をオンすること
により電気ブレーキをかける。すなわち、前記スイッチ
ング素子にはそれぞれ並列となるようにフリーホイール
ダイオードが設けられているので、下アーム側で回生電
流が減衰するためにブレーキがかかる。
With such a configuration, the inverter device applies the electric brake by turning off all the switching elements of the upper arm and turning on the switching elements of the lower arm in the stop mode. That is, since the switching elements are provided with the freewheel diodes so as to be in parallel with each other, the regenerative current is attenuated on the lower arm side so that the braking is applied.

【0019】また、本発明の第3の構成では、上記第1
の構成において、前記電気ブレーキは、前記上アームの
全てのスイッチング素子をオンするとともに、前記下ア
ームの全てのスイッチング素子をオフすることにより行
われている。
According to the third aspect of the present invention, the first
In the above configuration, the electric braking is performed by turning on all switching elements of the upper arm and turning off all switching elements of the lower arm.

【0020】このような構成によると、インバータ装置
は停止モードにおいて上アームをオンし、下アームをオ
フすることにより、回生電流を上アーム側に流してブレ
ーキをかける。
According to this structure, in the inverter device, in the stop mode, the upper arm is turned on and the lower arm is turned off, so that the regenerative current is supplied to the upper arm side and the brake is applied.

【0021】また、本発明の第4の構成では、上記第1
の構成において、前記上アームと下アームの両端に抵抗
及びスイッチング素子から成るブレーキ用アームが接続
され、前記電気ブレーキは、前記上アーム及び下アーム
の全てのスイッチング素子をともにオフするとともに、
前記ブレーキ用アームのスイッチング素子をオンするこ
とにより行われている。
Further, in the fourth structure of the present invention, the first structure
In the configuration, a brake arm including a resistor and a switching element is connected to both ends of the upper arm and the lower arm, and the electric brake turns off all the switching elements of the upper arm and the lower arm,
This is performed by turning on the switching element of the brake arm.

【0022】このような構成によると、インバータ装置
は停止モードにおいてブレーキ用アームのスイッチング
素子をオンすることにより回生電流をループさせ、ブレ
ーキ用アームに設けられている抵抗によってその電流を
減衰させて電気ブレーキをかける。
With such a configuration, the inverter device loops the regenerative current by turning on the switching element of the brake arm in the stop mode, and attenuates the current by the resistance provided in the brake arm to generate an electric current. Apply the brakes.

【0023】また、本発明の第5の構成では、上記第1
乃至第4の構成のいずれかにおいて、前記モータのロー
タ位置を検出する手段を備え、前記停止モードでは、前
記電気ブレーキを一定時間かけた後に前記ロータ位置を
検出し、前記ロータ位置が一定時間の前後で一致しなけ
れば、さらに前記ロータ位置が一致するまで前記電気ブ
レーキを一定時間かけている。
According to the fifth aspect of the present invention, the first
In any one of the fourth to fourth configurations, a unit for detecting the rotor position of the motor is provided, and in the stop mode, the rotor position is detected after the electric brake is applied for a certain time, and the rotor position is detected for a certain time. If they do not match before and after, the electric brake is applied for a certain period of time until the rotor positions match.

【0024】このような構成によると、インバータ装置
は回転モードから停止モードに移行した時に、まず上ア
ームと下アームの全てのスイッチング素子をオフする。
次に、一定時間、例えば、上アームをオフして下アーム
をオンすることにより電気ブレーキをかけ、全てのスイ
ッチング素子をオフしてからロータ位置を検出する。そ
の後、再び一定時間ブレーキをかけ、全てのスイッチン
グ素子をオフしてからロータ位置を検出する。このブレ
ーキの前後でロータ位置が変化していなければ完全にロ
ータが停止しており、停止モードから回転モードに移行
して例えば回転方向を逆転させてモータを回転させる。
According to this structure, when the inverter device shifts from the rotation mode to the stop mode, first, all the switching elements of the upper arm and the lower arm are turned off.
Next, the electric brake is applied by turning off the upper arm and turning on the lower arm for a certain time, for example, to turn off all the switching elements, and then detect the rotor position. After that, the brake is applied again for a certain period of time, all the switching elements are turned off, and then the rotor position is detected. If the rotor position has not changed before and after this braking, the rotor is completely stopped, and the stop mode is changed to the rotation mode, for example, the rotation direction is reversed to rotate the motor.

【0025】また、本発明の第6の構成では、上記第1
乃至第4の構成のいずれかにおいて、前記モータの回転
速度を検出する手段を備え、前記回転モードから前記停
止モードに移行した直後に全ての前記スイッチング素子
をオフする期間を設け、この期間経過後の前記モータの
回転速度に基づいて前記電気ブレーキをかける時間を決
定している。
In the sixth aspect of the present invention, the first
In any one of the fourth to fourth configurations, a unit for detecting the rotation speed of the motor is provided, and a period in which all the switching elements are turned off is provided immediately after shifting from the rotation mode to the stop mode. The time for applying the electric brake is determined based on the rotation speed of the motor.

【0026】このような構成によると、インバータ装置
は、例えば停止モードの開始時に設けられる全スイッチ
ング素子のオフ期間終了時にモータの回転速度を検出
し、その回転速度が速いときにはブレーキ時間を長く
し、逆に回転速度が遅いときにはブレーキ時間を短くす
る。これにより、回転速度に応じて完全停止するまでブ
レーキ時間が決定されるようになる。
With such a configuration, the inverter device detects the rotation speed of the motor at the end of the off period of all the switching elements provided at the start of the stop mode, and when the rotation speed is high, the braking time is lengthened, Conversely, when the rotation speed is slow, the braking time is shortened. As a result, the braking time is determined according to the rotation speed until it completely stops.

【0027】また、本発明の第7の構成では、上記第6
の構成において、前記回転モードから前記停止モードに
移行した直後、全ての前記スイッチング素子をオフする
期間を設け、この期間開始前と終了後でおのおの前記モ
ータの回転速度を検出し、これらの回転速度から加速度
を算出し、その加速度に基づいて前記電気ブレーキをか
ける時間を決定している。
In the seventh structure of the present invention, the sixth structure
In the configuration, immediately after shifting from the rotation mode to the stop mode, a period for turning off all the switching elements is provided, and the rotation speed of each of the motors is detected before and after the start of this period, and these rotation speeds are detected. The acceleration is calculated from the above, and the time for applying the electric brake is determined based on the acceleration.

【0028】このような構成によると、インバータ装置
は停止モードへの移行時に最初に設けられる全スイッチ
ング素子がオフされる期間開始時と終了時でモータの回
転速度を検出し、これらの回転速度から加速度を求め
る。加速度が大きい場合には、ブレーキをかけなくても
伝達機構等の抵抗等により大きなブレーキがかけられて
いるので、ブレーキ時間を短くしてブレーキ時間の短縮
を図る。一方、加速度が小さい場合には、ブレーキ時間
を長くしてモータが完全に停止するようにする。
According to such a configuration, the inverter device detects the rotation speed of the motor at the start and end of the period when all switching elements that are initially provided are turned off when shifting to the stop mode, and from these rotation speeds. Calculate the acceleration. If the acceleration is large, the large braking is applied by the resistance of the transmission mechanism or the like without applying the braking. Therefore, the braking time is shortened to shorten the braking time. On the other hand, when the acceleration is small, the braking time is lengthened to stop the motor completely.

【0029】また、本発明の第8の構成では、上記第1
乃至第4の構成のいずれかにおいて、前記回転モードか
ら前記停止モードの移行する際に、前記モータの電流を
検出し、該電流に基づいて前記電気ブレーキをかける時
間を決定している。
In the eighth structure of the present invention, the first
In any one of the fourth to fourth configurations, when the rotation mode is changed to the stop mode, the electric current of the motor is detected, and the time for applying the electric brake is determined based on the electric current.

【0030】このような構成によると、インバータ装置
は停止モードに移行した際にモータに流れる電流を検出
し、その電流値によってブレーキ時間を決定する。例え
ば、電流値が大きい場合には回転速度が大きいのでブレ
ーキ時間を長くし、逆に電流値が小さい場合には回転速
度が小さいのでブレーキ時間を短くする。
According to such a configuration, the inverter device detects the current flowing through the motor when shifting to the stop mode, and determines the braking time based on the current value. For example, when the current value is large, the rotation speed is high, so that the braking time is lengthened. On the contrary, when the current value is small, the rotation speed is small, so the braking time is shortened.

【0031】また、本発明の第9の構成では、上記第1
乃至第4の構成のいずれかにおいて、前記停止モードに
おける前記モータの回生電流に基づいて前記電気ブレー
キをかける時間を決定している。
Further, in a ninth structure of the present invention, the above first
In any one of the fourth to fourth configurations, the time for applying the electric brake is determined based on the regenerative current of the motor in the stop mode.

【0032】このような構成によると、インバータ装置
は停止モード時の回生電流を検出し、回生電流が大きけ
れば速く回転しているのでブレーキ時間を長くし、逆に
回生電流が小さければブレーキ時間を短縮する。
According to such a configuration, the inverter device detects the regenerative current in the stop mode, and if the regenerative current is large, the inverter is rotating rapidly, so that the braking time is lengthened, and conversely, if the regenerative current is small, the braking time is shortened. Shorten.

【0033】また、本発明の第10の構成では、上記第
1乃至第9の構成のいずれかにおいて、前記伝達装置は
ベルトを介して前記モータの回転を伝達している。
According to a tenth structure of the present invention, in any one of the first to ninth structures, the transmission device transmits the rotation of the motor via a belt.

【0034】このような構成では、伝達装置が例えばモ
ータの回転軸にプーリーを設け、このプーリーにベルト
が掛けられてモータの回転が伝達されるように成ってい
るもので、上記構成のブレーキ動作によりベルトにかか
る張力が除去されてから回転モードとなるので、ベルト
を用いた伝達機構を有していてもロータ位置をインバー
タ装置はうまく検出することができる。
In such a structure, the transmission device is provided with a pulley on the rotary shaft of the motor, for example, and a belt is hung on the pulley to transmit the rotation of the motor. By this, the tension applied to the belt is removed and then the rotation mode is set, so that the inverter device can successfully detect the rotor position even if the transmission mechanism using the belt is provided.

【0035】また、本発明の第11の構成では、3相モ
ータを駆動するインバータ装置を備えた洗濯機におい
て、前記3相モータの各相に駆動電流を供給する上アー
ム及び下アームにそれぞれ接続されたスイッチング素子
と、前記スイッチング素子をそれぞれ駆動する駆動回路
と、前記下アームの各駆動回路に電源を印加する電源回
路と、前記上アームの各駆動回路には前記電源回路より
それぞれダイオードを介してコンデンサに充電を行うブ
ートストラップ方式の電源供給用の回路とを備えてい
る。
According to the eleventh structure of the present invention, in a washing machine equipped with an inverter device for driving a three-phase motor, the washing machine is connected to an upper arm and a lower arm for supplying a driving current to each phase of the three-phase motor. A switching circuit for driving the switching element, a driving circuit for driving the switching element, a power circuit for applying power to the driving circuits of the lower arm, and a driving circuit for the upper arm via diodes from the power circuit. And a circuit for power supply of a bootstrap method for charging a capacitor by using a power supply.

【0036】このような構成によると、洗濯機はアーム
に設けられたスイッチング素子をオン/オフ制御して3
相交流を生成し、3相モータを駆動する。これらスイッ
チング素子を駆動するドライブ回路のうち、下アーム側
のものはグランド側が共通となっているため1個の電源
回路で前記ドライブ回路に電源を供給する。一方、上ア
ーム側のものにはブートストラップ方式の回路となって
おり、それぞれダイオードを介してコンデンサに充電を
行い、これらのコンデンサにより各ドライブ回路に電源
を供給している。
According to such a construction, the washing machine controls the switching element provided on the arm by turning on / off the switching element.
Generates a phase alternating current and drives a three phase motor. Of the drive circuits that drive these switching elements, the one on the lower arm side has a common ground side, so that power is supplied to the drive circuit by one power supply circuit. On the other hand, the bootstrap type circuit is provided on the upper arm side, and the capacitors are charged through the respective diodes, and power is supplied to each drive circuit by these capacitors.

【0037】また、本発明の第12の構成では、上記第
11の構成において、前記駆動回路にそれぞれドライブ
信号を出力する制御回路を備え、前記電源回路は前記制
御回路に電源を供給している。
According to a twelfth configuration of the present invention, in the eleventh configuration, a control circuit for outputting a drive signal to each of the drive circuits is provided, and the power supply circuit supplies power to the control circuit. .

【0038】このような構成では、制御回路と前記ドラ
イブ回路の電源回路が1個の電源回路で済むようになっ
ている。
In such a structure, the power supply circuit for the control circuit and the drive circuit may be a single power supply circuit.

【0039】また、本発明の第13の構成では、上記第
11の構成において、前記駆動回路にそれぞれドライブ
信号を出力する制御回路を備えるとともに、前記駆動回
路を高耐圧ICとし、その高耐圧ICには前記ドライブ
信号を前記上アームの各駆動回路の基準電位にそれぞれ
レベルシフトするレベルシフト回路を設けている。
According to a thirteenth configuration of the present invention, in the eleventh configuration, a control circuit for outputting a drive signal to each of the drive circuits is provided, and the drive circuit is a high breakdown voltage IC, and the high breakdown voltage IC is provided. Is provided with a level shift circuit for level shifting the drive signal to the reference potential of each drive circuit of the upper arm.

【0040】このような構成では、洗濯機において駆動
ドライブ回路を集積化した高耐圧ICが用いられ、上ア
ーム側では制御回路からのドライブ信号を基準レベルを
上アーム側のドライブ回路の基準レベルに適合させるた
めに高耐圧トランジスタ等のレベルシフト回路を用いて
信号レベルを変更し、ドライブ回路に入力している。
In such a structure, a high withstand voltage IC in which a drive drive circuit is integrated is used in the washing machine, and the drive signal from the control circuit is used as the reference level of the drive circuit of the upper arm on the upper arm side. In order to adapt, the signal level is changed by using a level shift circuit such as a high voltage transistor, and the signal level is input to the drive circuit.

【0041】また、本発明の第14の構成では、上記第
11乃至第13の構成のいずれかにおいて、前記インバ
ータ装置は、第1乃至第10の構成のいずれかのインバ
ータ装置としている。
According to a fourteenth structure of the present invention, in any one of the eleventh to thirteenth structures, the inverter device is any one of the first to tenth structures.

【0042】このような構成によると、洗濯機はブレー
キ動作を行うときに、例えば上アームを全てオフ、下ア
ームを全てオンさせているので、このときにブートスト
ラップ回路のコンデンサが充電され、それぞれドライブ
回路に電源を供給することができるようになる。
According to such a construction, when the washing machine performs the braking operation, for example, all the upper arms are turned off and all the lower arms are turned on. Therefore, at this time, the capacitors of the bootstrap circuit are charged, respectively. Power can be supplied to the drive circuit.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

<第1の実施形態>以下、本発明を適用した洗濯機の第
1の実施形態について図面を参照して説明する。図1
に、本実施形態の洗濯機の内部の概略構成を示す。洗濯
機1は、一槽式の全自動洗濯機であり、本体11の内部
に洗濯槽を兼ねた脱水槽12および水槽13を備えてい
る。水槽13はサスペンション部14によって本体11
に弾性吊持されており、脱水槽12は水槽13の内側に
回転可能に設置されている。また脱水槽12の底部には
パルセータ15が設けられている。本体11は洗濯物を
出し入れするための蓋11aを有する。
<First Embodiment> A first embodiment of a washing machine to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. Figure 1
FIG. 1 shows a schematic configuration of the inside of the washing machine of this embodiment. The washing machine 1 is a one-tank type fully automatic washing machine, and includes a dehydrating tub 12 and a water tub 13 which are also used as a washing tub inside a main body 11. The water tank 13 is made up of the suspension 11 and the main body 11
The dehydration tank 12 is rotatably mounted inside the water tank 13 so as to be rotatable. A pulsator 15 is provided at the bottom of the dehydration tank 12. The main body 11 has a lid 11a for loading and unloading laundry.

【0044】洗濯機1は、水槽13の給水するための給
水管16、給水を制御するための給水弁17、水槽13
から排水するための配水管18、排水を制御するための
排水弁19、および水槽13の水を循環させるための循
環ポンプ20を備えている。通常、給水管16は水道に
接続されるが、給水管16を不図示の風呂ポンプに接続
して、風呂水を水槽13に注入することも可能である。
また、循環ポンプ20を動作させることにより空気を水
槽13の水に混入させて、洗剤の溶解を促進することや
洗いの効果を高めることもできる。
The washing machine 1 includes a water supply pipe 16 for supplying water to the water tank 13, a water supply valve 17 for controlling water supply, and a water tank 13.
A water distribution pipe 18 for draining the water from the tank, a drain valve 19 for controlling the drainage, and a circulation pump 20 for circulating the water in the water tank 13 are provided. Normally, the water supply pipe 16 is connected to the water supply, but it is also possible to connect the water supply pipe 16 to a bath pump (not shown) to inject bath water into the aquarium 13.
Further, by operating the circulation pump 20, air can be mixed into the water in the water tank 13 to accelerate the dissolution of the detergent and enhance the washing effect.

【0045】水槽13の下部にはモータ21と、回転軸
22aを有する伝達機構22が固定されている。モータ
21の回転は、その回転軸21aに設けられたプーリー
21bと回転軸22aに設けられたプーリー22bの間
に掛けられたベルト23を介して、伝達機構22に伝え
られる。伝達機構22は減速ギヤおよびクラッチを内蔵
しており、モータ21の回転を減速して、脱水槽12お
よびパルセータ15に伝達する。
A motor 21 and a transmission mechanism 22 having a rotating shaft 22a are fixed to the lower portion of the water tank 13. The rotation of the motor 21 is transmitted to the transmission mechanism 22 via a belt 23 hung between a pulley 21b provided on the rotary shaft 21a and a pulley 22b provided on the rotary shaft 22a. The transmission mechanism 22 contains a reduction gear and a clutch, reduces the rotation of the motor 21 and transmits it to the dehydration tank 12 and the pulsator 15.

【0046】洗い工程やすすぎ工程においては、モータ
21の回転を伝達されたパルセータ15が回転して、水
槽13内に回転水流を生じさせる。脱水工程において
は、モータ21の回転を伝達された脱水槽12がパルセ
ータ15と同速度で回転し、これにより生じる遠心力で
脱水槽12内の洗濯物から水が除去される。なお、脱水
槽12には、分離した水を排出するための小孔が多数設
けられている。ただし、脱水槽12は穴なし槽とするこ
とも可能である。
In the washing process and the rinsing process, the pulsator 15 to which the rotation of the motor 21 is transmitted rotates to generate a rotating water flow in the water tank 13. In the dehydration step, the dehydration tub 12 to which the rotation of the motor 21 is transmitted rotates at the same speed as the pulsator 15, and the centrifugal force generated thereby removes water from the laundry in the dehydration tub 12. The dehydration tank 12 is provided with a large number of small holes for discharging the separated water. However, the dehydration tank 12 may be a tank without holes.

【0047】クラッチにより回転軸22aに連結された
状態にあるとき、脱水槽12やパルセータ15は、モー
タ21の回転に同期して回転し、モータ21が停止して
いるときは停止する。また、回転中の脱水槽12やパル
セータ15に加わる負荷は、モータ21の負荷となる。
The dewatering tank 12 and the pulsator 15 rotate in synchronization with the rotation of the motor 21 when they are connected to the rotating shaft 22a by the clutch, and stop when the motor 21 is stopped. Further, the load applied to the spinning dewatering tank 12 and the pulsator 15 becomes the load of the motor 21.

【0048】本体11の上部には、操作部24、表示部
25、ブザー26、および蓋11aの開閉を検知する蓋
センサー27が備えられており、水槽13の側方には水
槽13内の水位を検出する水位センサー28が備えられ
ている。また、操作部24の下部には、洗濯機1の動作
全体を制御するための、マイクロコンピュータより成る
主制御部(制御手段)31が設けられ、モータ21の近
傍にはモータ21に回転駆動力を供給するための駆動部
32、およびこの駆動部32を介してモータ21の回転
を制御するための、マイクロコンピュータより成る制御
部(制御手段)33が設けられている。なお、洗濯機は
循環ポンプ20等を設けない形態とすることも可能であ
る。
On the upper part of the main body 11, there are provided an operating section 24, a display section 25, a buzzer 26, and a lid sensor 27 for detecting the opening / closing of the lid 11a, and the water level in the aquarium 13 is provided on the side of the aquarium 13. A water level sensor 28 for detecting A main control unit (control means) 31 including a microcomputer for controlling the entire operation of the washing machine 1 is provided below the operation unit 24, and the motor 21 is provided with a rotational driving force in the vicinity of the motor 21. There is provided a drive unit 32 for supplying the electric power, and a control unit (control means) 33 composed of a microcomputer for controlling the rotation of the motor 21 via the drive unit 32. The washing machine may be configured without the circulation pump 20 and the like.

【0049】洗濯機1の動作制御に関する構成の概略を
図2に示す。主制御部31は、洗い、すすぎ、脱水等の
各工程の動作の内容や、工程の実行順序すなわち処理コ
ースを記したプログラムを記憶しており、このプログラ
ムに従って、給水弁17や排水弁19の開閉、循環ポン
プ20の運転、および伝達機構22におけるモータ21
の回転の伝達先の切り換えを制御し、また、副制御部3
3を介してモータ21の回転を制御する。
FIG. 2 shows an outline of a configuration relating to operation control of the washing machine 1. The main control unit 31 stores a program describing the operation contents of each process such as washing, rinsing, dehydration, etc., and the execution sequence of the process, that is, a processing course, and according to this program, the water supply valve 17 and the drain valve 19 are controlled. Opening / closing, operation of circulation pump 20, and motor 21 in transmission mechanism 22
Of the transmission destination of the rotation of the sub-control unit 3
The rotation of the motor 21 is controlled via 3.

【0050】主制御部31は、蓋センサー27の出力に
基づいて蓋11aの状態を判断し、蓋11aが開いてい
るときには脱水槽12を高速で回転させる脱水工程を開
始しない。また、脱水工程の途中で蓋11aが開けられ
たときは、モータ21を停止させて脱水槽12の回転を
直ちに停止させる。
The main controller 31 determines the state of the lid 11a based on the output of the lid sensor 27, and does not start the dehydration process of rotating the dehydration tank 12 at a high speed when the lid 11a is open. When the lid 11a is opened during the dehydration process, the motor 21 is stopped and the rotation of the dehydration tank 12 is immediately stopped.

【0051】処理コースには、洗い、中間脱水、すす
ぎ、脱水の各工程をこの順序で行う全自動コースのほか
に、途中の工程までで処理を中止したり、途中の工程か
ら処理を開始したりするいくつかのコースがある。使用
者は、操作部24を操作することにより、所望のコース
を洗濯することができる。また、任意の一工程のみを行
う指示を与えることも可能である。
In the treatment course, in addition to the fully automatic course in which the steps of washing, intermediate dehydration, rinsing, and dehydration are performed in this order, the treatment can be stopped until the middle of the steps, or the treatment can be started from the middle of the steps. There are several courses available. The user can wash the desired course by operating the operation unit 24. It is also possible to give an instruction to perform only one arbitrary step.

【0052】全自動コースでは洗い工程に先だって布量
検出を行う。これは、水位やモータ21の回転数の適正
値を算出するための処理であり、主制御部31は、洗濯
物が洗濯槽12に入れられている状態で、水槽13に給
水する前にパルセータ15を少時回転させ、この時モー
タ21にかかる負荷から布量を判断する。主制御部31
は、後続の洗い工程やすすぎ工程では、こうして検出し
た布量に応じて、水位センサー28の出力を監視しつつ
給水量を制御する。また、モータ21を回転させるとき
には、検出した布量に基づいて目標回転数を定める。
In the fully automatic course, the cloth amount is detected before the washing process. This is a process for calculating an appropriate value of the water level and the number of rotations of the motor 21, and the main control unit 31 is in a state where the laundry is put in the washing tub 12 and before the water is supplied to the tub 13, the pulsator is supplied. 15 is rotated for a short time, and the amount of cloth is judged from the load applied to the motor 21 at this time. Main control unit 31
In the subsequent washing process and rinsing process, the water supply amount is controlled while monitoring the output of the water level sensor 28 according to the detected cloth amount. When the motor 21 is rotated, the target rotation speed is set based on the detected cloth amount.

【0053】使用者は、操作部24を操作することによ
り、所望の水位を指定することや、洗い、すすぎ及び脱
水の強さや時間を指定することも可能である。これらの
手動操作による指定は、全自動コース以外のコースを洗
濯したときに有用である。洗い等の強さを指定されたと
き、主制御部31は、その指定に基づいてモータ21の
目標回転数を設定する。
By operating the operation unit 24, the user can also specify a desired water level and the strength and time of washing, rinsing and dehydrating. The designation by these manual operations is useful when washing a course other than the fully automatic course. When the strength of washing or the like is designated, the main control unit 31 sets the target rotation speed of the motor 21 based on the designation.

【0054】表示部25は、使用者の操作を援助するた
めの情報、進行中の工程、全工程終了までの残り時間等
を表示するためのものである。主制御部31は、脱水工
程開始時に蓋11aが開いている場合や、何らかの異常
が生じた場合には、その旨を表示部25に表示するとと
もに、ブザー26より警報音を発する。
The display unit 25 is for displaying information for assisting the user's operation, the process in progress, the remaining time until the completion of all processes, and the like. When the lid 11a is opened at the start of the dehydration process, or when any abnormality occurs, the main control unit 31 displays a message to that effect on the display unit 25 and also issues an alarm sound from the buzzer 26.

【0055】本実施形態の洗濯機1では、モータ21と
して3相4極DCブラシレスモータを使用し、6個のス
イッチング素子を3相全波ブリッジ構成にしたインバー
タ回路41からモータ21に駆動電力を供給するように
している。駆動部32は、このインバータ回路41と、
副制御部33から与えられる駆動信号(インバータ信号
IS)に基づいてインバータ回路41のスイッチング素
子を駆動する駆動回路45より成る。
In the washing machine 1 of this embodiment, a three-phase four-pole DC brushless motor is used as the motor 21, and drive power is supplied to the motor 21 from the inverter circuit 41 in which six switching elements have a three-phase full-wave bridge configuration. I am trying to supply it. The drive unit 32 includes the inverter circuit 41,
The drive circuit 45 is configured to drive the switching element of the inverter circuit 41 based on the drive signal (inverter signal IS) provided from the sub control unit 33 .

【0056】図2に示したように、主制御部31はモー
タ21の回転を制御するために制御信号S2を、そのタ
イミングを表すクロックCLとともに、副制御部33に
送信する。クロックCLは特に限定されないが本実施形
態では250Hzである。クロックCLを250Hzと
したのは、インバータ信号ISが3〜5kHz程度の高
周波であり、一方、商用電源の50Hz又は60Hzで
あるので、これらと大きく離れた周波数であればノイズ
等の影響が少なくなるからである。
As shown in FIG. 2, the main control unit 31 transmits the control signal S2 for controlling the rotation of the motor 21 to the sub control unit 33 together with the clock CL indicating the timing thereof. The clock CL is not particularly limited, but is 250 Hz in this embodiment. The reason why the clock CL is set to 250 Hz is that the inverter signal IS has a high frequency of about 3 to 5 kHz and the commercial power source is 50 Hz or 60 Hz. Because.

【0057】クロックCLに同期して副制御部33は信
号S1を読み込む。また、クロックCLに同期して副制
御部33は信号S1を送信する。洗濯機1のように防水
等のため配線に関して制約が多いところでは、パラレル
通信よりもシリアル通信の方が信号線数が少なくて済む
ので効率的である。
The sub control unit 33 reads the signal S1 in synchronization with the clock CL. Further, the sub control unit 33 transmits the signal S1 in synchronization with the clock CL. In the washing machine 1 where there are many restrictions on wiring due to waterproofing, serial communication is more efficient than parallel communication because the number of signal lines is smaller.

【0058】また、主制御部31ではタイマー等の遅延
手段を用いてインバータ信号ISとクロックCLを非同
期としている。これにより、インバータ信号ISにより
クロックCLや信号S1、S2のライン上に誘起される
ノイズを副制御部33で取り込むことがなくなるので誤
動作防止等の効果がある。また、脱水中に蓋が開いた場
合、主制御部31はクロックCLの供給を停止し、この
ことを副制御部33が検知すると、直ちにインバータ信
号ISの出力を停止し、モータ21を緊急停止する。こ
れにより、使用者が高速回転している脱水槽に手を突っ
込んでしまうこと等の危険を防止している。
In the main controller 31, the inverter signal IS and the clock CL are made asynchronous by using a delay means such as a timer. As a result, noise induced on the lines of the clock CL and the signals S1 and S2 by the inverter signal IS is not taken in by the sub control unit 33, so that there is an effect such as malfunction prevention. Further, when the lid is opened during dehydration, the main control unit 31 stops the supply of the clock CL, and when the sub control unit 33 detects this, the output of the inverter signal IS is immediately stopped and the motor 21 is emergency stopped. To do. This prevents the danger that the user will put his / her hand into the dehydration tub that is rotating at high speed.

【0059】次に図3を用いて洗濯機に内蔵されるイン
バータ装置の構成を詳細に説明する。商用電源54は整
流部53で脈流状の直流に変換される。整流部53には
例えばダイオードブリッジが使用される。そして、整流
部53で整流された直流電圧は平滑用のコンデンサ52
で平滑される。そして、この直流電圧が駆動部32に供
給され、駆動部32で3相交流に変換される。この3相
交流の駆動電流が直流ブラシレスモータ21に供給され
ることにより、直流ブラシレスモータ21は回転する。
Next, the configuration of the inverter device incorporated in the washing machine will be described in detail with reference to FIG. The commercial power supply 54 is converted into pulsating DC by the rectifying unit 53. A diode bridge is used for the rectification unit 53, for example. The DC voltage rectified by the rectifying unit 53 is the smoothing capacitor 52.
Is smoothed by. Then, this DC voltage is supplied to the drive unit 32, and is converted into a three-phase AC by the drive unit 32. The DC brushless motor 21 is rotated by supplying the drive current of the three-phase AC to the DC brushless motor 21.

【0060】駆動部32にはインバータ回路41(図2
参照)として3相に対応した3対のアームが形成され、
スイッチング素子として6個のトランジスタ35a、3
5b、35c、35d、35e、35fが設けられてい
る。前述したように平滑コンデンサ52の(+)側に接
続されている3個のトランジスタ35a〜35cを上ア
ームと呼び、(−)側に接続されている3個のトランジ
スタ35d〜35fを下アームという。
The drive unit 32 includes an inverter circuit 41 (see FIG.
(See), three pairs of arms corresponding to three phases are formed,
Six transistors 35a, 3 as switching elements
5b, 35c, 35d, 35e and 35f are provided. 30. As described above, in the smoothing capacitor 52 (+) 3 which is connected to the side of the transistor 35a~35c referred to as upper arm, (-) three transistors 35d~35f connected to side of the lower arm .

【0061】そして、6個のトランジスタ35a〜35
fにはそれぞれ並列にフリーホイールダイオード34a
〜34fが接続されている。上アームと下アームの接続
点が直流ブラシレスモータ21の電機子巻線の各相(U
相、V相、W相)にそれぞれ接続される。トランジスタ
35a〜35fのベースにはそれぞれドライブ回路36
a〜36fが接続されており、副制御部33の制御によ
りトランジスタ35a〜35fを駆動する。
Then, the six transistors 35a to 35
Free wheel diodes 34a are connected in parallel to f.
~ 34f are connected. The connection point between the upper arm and the lower arm is at each phase (U of the armature winding of the DC brushless motor 21).
Phase, V phase, W phase). A drive circuit 36 is provided at the base of each of the transistors 35a to 35f.
a to 36f are connected to drive the transistors 35a to 35f under the control of the sub control unit 33.

【0062】直流ブラシレスモータ21にはロータ位置
を検出するためのホール素子40a〜40cが設けられ
ている。ホール素子40a〜40cからの信号によりロ
ータ位置検出回路43でロータ位置を求め、そのロータ
位置情報が副制御部33に送信される。副制御部33に
電源を供給する電源回路37bが設けられている。そし
て、下アーム側のドライブ回路36d〜36fの電源は
電源回路37aにより供給される。なお、電源回路37
a、37bには商用電源54よりトランス等によって減
圧された電圧が供給される。
The DC brushless motor 21 is provided with Hall elements 40a to 40c for detecting the rotor position. The rotor position detection circuit 43 obtains the rotor position based on the signals from the Hall elements 40a to 40c, and the rotor position information is transmitted to the sub control unit 33. A power supply circuit 37b that supplies power to the sub control unit 33 is provided. The power supply to the drive circuits 36d to 36f on the lower arm side is supplied by the power supply circuit 37a. The power supply circuit 37
A voltage reduced by a transformer or the like is supplied from the commercial power supply 54 to a and 37b.

【0063】上アームについてはブートストラップ回路
により電源回路37aからそれぞれダイオード50a〜
50cを介してコンデンサ51a〜51cに充電が行わ
れるようにしている。コンデンサ51a〜51cの両端
の電圧がそれぞれドライブ回路36a〜36cに電源電
圧として印加される。これにより、1個の電源回路37
aで6個のドライブ回路36a〜36fの電源として働
く。
With respect to the upper arm, the bootstrap circuit connects the power supply circuit 37a to the diodes 50a.
The capacitors 51a to 51c are charged via 50c. The voltages across the capacitors 51a to 51c are applied as power supply voltages to the drive circuits 36a to 36c, respectively. As a result, one power supply circuit 37
a serves as a power source for the six drive circuits 36a to 36f.

【0064】次にブートストラップ回路について説明す
る。図4はブートストラップ回路の動作を説明するため
の回路図で、簡単のため1相分(U相)のみを図示して
いる。ダイオード50aはアノード側が抵抗Rを介して
電源回路37aの(+)側に接続され、カソード側にコ
ンデンサ51aが接続される。
Next, the bootstrap circuit will be described. FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the operation of the bootstrap circuit, and for simplification, only one phase (U phase) is shown. The diode 50a has the anode side connected to the (+) side of the power supply circuit 37a via the resistor R, and the cathode side connected to the capacitor 51a.

【0065】コンデンサ51aの両端の電圧がドライブ
回路36aの電源電圧として印加され、その(−)側が
トランジスタ35aと35dの中点に接続される。抵抗
Rはコンデンサ51aの充電電流を制限するために挿入
されている。端点56は、他のブートストラップ回路に
接続されていることを表す。
The voltage across the capacitor 51a is applied as the power supply voltage for the drive circuit 36a, and its (-) side is connected to the midpoint of the transistors 35a and 35d. The resistor R is inserted to limit the charging current of the capacitor 51a. The end point 56 represents that it is connected to another bootstrap circuit.

【0066】このコンデンサ51aを充電させるために
は、トランジスタ35aがオフしている状態で、トラン
ジスタ35dをオンする。すると、矢印Gのように電源
回路37aからダイオード50aを通してコンデンサ5
1aに電流が流れ、コンデンサ51aが充電される。そ
の後、トランジスタ35dがオフすると、上アームでは
コンデンサ51aの充電された電荷によりドライブ回路
36aが作動し、トランジスタ35aをオンすることが
できる。
To charge the capacitor 51a, the transistor 35d is turned on while the transistor 35a is turned off. Then, as shown by an arrow G, the capacitor 5 is passed from the power supply circuit 37a through the diode 50a.
A current flows through 1a, and the capacitor 51a is charged. After that, when the transistor 35d is turned off, the drive circuit 36a operates in the upper arm by the charged electric charge of the capacitor 51a, and the transistor 35a can be turned on.

【0067】継続して作動させるにはコンデンサ51a
の電荷放電量に応じて適当なタイミングでトランジスタ
35dをオンして充電させる必要がある。なお、図3
おいて、電源回路37aと37bを別々に設けていた
が、電源容量さえ確保できるならば共通にして1個の電
源回路としても構わない。
For continuous operation, the condenser 51a
It is necessary to turn on the transistor 35d to charge the transistor 35d at an appropriate timing according to the amount of charge discharge. Although the power supply circuits 37a and 37b are separately provided in FIG. 3 , they may be commonly provided as one power supply circuit as long as the power supply capacity can be secured.

【0068】また、通常洗濯機の回路は排水弁19、給
水弁17や風呂水ポンプ等の負荷を動作させるためにト
ライアック等の素子が用いられており、副制御部33の
グランドとインバータ回路側のグランドとを共通にする
ことは問題がないので、前記電源の共通化は問題がな
い。
The circuit of the ordinary washing machine uses elements such as a triac for operating loads such as the drain valve 19, the water supply valve 17 and the bath water pump, and the ground of the sub control unit 33 and the inverter circuit side. Since there is no problem in sharing the ground with the above, there is no problem in sharing the power source.

【0069】上記従来の洗濯機(図20)では必要とな
っていたホトカプラ55が、本実施形態では不要となっ
ているが、これは図5に示すように駆動部をHVIC
(高耐圧IC)60による構成として内部で電圧の調整
を行っているからである。HVIC60の入力端子67
には副制御部33からのドライブ信号が入力される。不
感時間に対応できるようにドライブ信号は入力バッファ
61に格納される。
The photocoupler 55, which is required in the conventional washing machine (FIG. 20), is not required in the present embodiment. However, as shown in FIG. 5, the drive unit is an HVIC.
This is because the voltage is adjusted internally by the (high breakdown voltage IC) 60. Input terminal 67 of HVIC60
The drive signal from the sub-control unit 33 is input to. The drive signal is stored in the input buffer 61 so as to cope with the dead time.

【0070】HVIC60には駆動回路36a〜36f
が内蔵されている。上アームの電源はHVIC60の外
部に設けられたダイオード50a〜50cとコンデンサ
51a〜51cから成るブートストラップ回路より与え
られる。上アームでは、基準電圧が変化するが、入力バ
ッファ61からの信号を高耐圧トランジスタから成るレ
ベルシフト回路62により駆動回路36aの基準レベル
に適合させている。また、駆動回路は36aではU相の
電圧を不足電圧保護回路79で監視し、上アームロジッ
ク77で調整を行うようにしている。また、V相、W相
での駆動回路36b、36cについても同様の構成であ
る。
The HVIC 60 includes drive circuits 36a to 36f.
Is built in. The power supply for the upper arm is provided by a bootstrap circuit which is provided outside the HVIC 60 and includes diodes 50a to 50c and capacitors 51a to 51c. In the upper arm, the reference voltage changes, but the signal from the input buffer 61 is adapted to the reference level of the drive circuit 36a by the level shift circuit 62 composed of a high breakdown voltage transistor. In the drive circuit 36a, the U-phase voltage is monitored by the undervoltage protection circuit 79 and adjustment is performed by the upper arm logic 77 at 36a. Further, the drive circuits 36b and 36c for the V phase and the W phase have the same configuration.

【0071】HVIC60によりトランジスタ35a〜
35fが制御され、3相交流が生成され、端子68に接
続されているモータ21(図3参照)を駆動する。ま
た、端子75、76は整流回路53(図3参照)及び平
滑コンデンサ52(図3参照)によって生成された直流
電圧が入力される端子である。HVIC60には過電流
保護回路63や不足電圧保護回路65が設けられ、定格
等の範囲を超えたときには回路64より警告信号を出力
する。電源回路37aとインバータ回路41の電源のグ
ランドを共通にしているが前述のように問題はない。
The HVIC 60 causes the transistors 35a ...
35f is controlled to generate a three-phase alternating current, and drives the motor 21 (see FIG. 3) connected to the terminal 68. The terminals 75 and 76 are terminals to which the DC voltage generated by the rectifier circuit 53 (see FIG. 3) and the smoothing capacitor 52 (see FIG. 3) is input. The HVIC 60 is provided with an overcurrent protection circuit 63 and an undervoltage protection circuit 65, and outputs a warning signal from the circuit 64 when the rated range is exceeded. Although the power supply circuit 37a and the inverter circuit 41 have the same power supply ground, there is no problem as described above.

【0072】本実施形態では、洗濯やすすぎ工程におい
てパルセータ15(図1参照)を正転と逆転を断続的に
繰り返し、その間に直流ブラシレスモータ21に電気ブ
レーキをかけてモータ21を一旦停止させる停止モード
が挿入される。正転モードから停止モードに移行した直
後、図6に示すようにトランジスタ35a〜35fを全
てオフし、このスイッチングパターンを一定期間K1継
続する。期間K1では、モータ21は減速ギヤ、プーリ
ー等の機械的な摩擦によるロスで徐々に減速していき回
転数が低下する。ギヤケース等にもよるが、期間K1は
0.1〜0.8ミリ秒程度である。
In this embodiment, in the washing and rinsing process, the pulsator 15 (see FIG. 1) is intermittently repeatedly rotated in the forward and reverse directions, while the DC brushless motor 21 is electrically braked to stop the motor 21 once. The mode is inserted. Immediately after shifting from the normal rotation mode to the stop mode, all the transistors 35a to 35f are turned off as shown in FIG. 6, and this switching pattern is continued for a certain period K1. In the period K1, the motor 21 gradually decelerates due to loss due to mechanical friction of the reduction gear, the pulley, etc., and the rotation speed decreases. The period K1 is about 0.1 to 0.8 milliseconds although it depends on the gear case and the like.

【0073】次に、上側アームのトランジスタ35a〜
35cを全てオフし、下側アームのトランジスタ35d
〜35fを全てオンする。図6では副制御部33から出
力されるドライブ信号(HU、HV、HW)がロウレベ
ルとなり、ドライブ信号(LU、LV、LW)がハイレ
ベルとすることでそのことを示す。これにより、後述す
るように電気ブレーキがかかりモータ21を完全停止さ
せる。この期間K2は特に限定されないが0.3〜0.
5ミリ秒程度である。
Next, the upper arm transistors 35a.about.
35c are all turned off, and the lower arm transistor 35d
Turn on all ~ 35f. In FIG. 6, the drive signals (HU, HV, HW) output from the sub control unit 33 are at a low level, and the drive signals (LU, LV, LW) are at a high level, which indicates that. As a result, the electric brake is applied and the motor 21 is completely stopped, as will be described later. The period K2 is not particularly limited, but is 0.3 to 0.
It is about 5 milliseconds.

【0074】電気ブレーキで強制的にモータ21を停止
させているため、モータ21のギヤケース22に回転を
伝達するベルト23に無理な張力が発生し、たわみが発
生する。このまま逆転の回転モードに移行した場合、ブ
レーキを解除した瞬間にこの張力によるたわみのために
モータ21のロータが若干移動してしまい、ロータ位置
がずれてしまう。そのため、モータ21を起動させると
きに起動不良や脱調現象が発生することになる。
Since the motor 21 is forcibly stopped by the electric brake, excessive tension is generated on the belt 23 that transmits the rotation to the gear case 22 of the motor 21, and bending is generated. If the mode is changed to the reverse rotation mode as it is, the rotor of the motor 21 slightly moves due to the bending due to the tension at the moment when the brake is released, and the rotor position shifts. Therefore, when the motor 21 is started, a start failure or a step-out phenomenon occurs.

【0075】そこで、本実施形態では図6に示すよう
に、ブレーキ期間K2の後に、トランジスタ36a〜3
6fを再び全てオフする期間K3が設けられている。こ
れにより、モータ21がフリー状態となるので、ベルト
23にかかっていた張力が緩和され、ロータ位置がずれ
ないようにしている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, after the braking period K2, the transistors 36a to 3a.
A period K3 is provided in which all 6f are turned off again. As a result, the motor 21 becomes free, so that the tension applied to the belt 23 is relieved and the rotor position is prevented from shifting.

【0076】その後、期間K3の最後にロータ位置を検
出すれば、ロータ位置がずれることがないので、うまく
起動することができる。なお、逆転の回転モードから停
止モードに移行し、正転の回転モードになるときでも、
期間K1〜K3が設けられ、同一のスイッチングパター
ンを継続する。
After that, if the rotor position is detected at the end of the period K3, the rotor position will not be displaced, so that the engine can be started successfully. Even when the rotation mode for reverse rotation shifts to the stop mode, and the rotation mode for normal rotation changes,
Periods K1 to K3 are provided to continue the same switching pattern.

【0077】図8に回生電流により電気ブレーキがかか
る様子を示す。回転モードにおいてトランジスタ35a
がオンしていた状態から停止モードに移行した場合、ブ
レーキ期間K2(図6参照)において、上アームのトラ
ンジスタ35a〜35cがオフし、下アームのトランジ
スタ35d〜35fがオンする。これにより、モータ2
1のU相に流れ込む電流は、V相、W相から流出し、そ
れぞれトランジスタ35e、35fを通り、フリーホイ
ールダイオード34dを通してループする。このように
電流がループすることにより減衰するのでモータ21に
ブレーキがかかる。
FIG. 8 shows how the electric brake is applied by the regenerative current. Transistor 35a in rotation mode
When the state is turned on to the stop mode, the upper arm transistors 35a to 35c are turned off and the lower arm transistors 35d to 35f are turned on in the braking period K2 (see FIG. 6). This allows the motor 2
The current flowing into the U phase of No. 1 flows out from the V phase and the W phase, passes through the transistors 35e and 35f, respectively, and loops through the freewheel diode 34d. Since the current loops and is attenuated in this way, the motor 21 is braked.

【0078】次に上述の運転をする副制御部33の処理
について説明する。図7はその処理のフローチャートで
ある。まず、ステップS1で洗い又はすすぎ工程が終了
するか否かを判断する。タイマー等により洗い又はすす
ぎ工程が終了する場合に本処理を終了する。
Next, the processing of the sub control unit 33 which carries out the above operation will be described. FIG. 7 is a flowchart of the processing. First, in step S1, it is determined whether or not the washing or rinsing step is completed. When the washing or rinsing process is completed by a timer or the like, this process ends.

【0079】次に、ステップS2で正転フラグ及び反転
フラグによりモータ21の回転方向を判断する。正転す
る場合にはステップS3に進み、所定の正転シーケンス
で処理する。一方、反転する場合にはステップS13に
進み、所定の逆転シーケンスで処理する。正転シーケン
ス(S3)及び逆転シーケンス(S13)では、ロータ
位置検出信号に同期し、U相、V相、W相で互いに12
0゜位相のずれた信号が生成されるように、ドライブ信
号(HU、HV、HW、LU、LV、LW)を出力す
る。なお、各相(U相、V相、W相)に流れる駆動電流
によってモータ21の回転方向を変化させることができ
る。
Next, in step S2, the direction of rotation of the motor 21 is determined by the forward rotation flag and the reverse rotation flag. In the case of normal rotation, the process proceeds to step S3, and processing is performed in a predetermined normal rotation sequence. On the other hand, in the case of reversing, the process proceeds to step S13, and processing is performed in a predetermined reverse rotation sequence. In the forward rotation sequence (S3) and the reverse rotation sequence (S13), the U-phase, the V-phase, and the W-phase synchronize with each other by 12 in synchronization with the rotor position detection signal.
The drive signals (HU, HV, HW, LU, LV, LW) are output so that signals with a 0 ° phase shift are generated. The rotation direction of the motor 21 can be changed by the drive current flowing in each phase (U phase, V phase, W phase).

【0080】正転する場合、ステップS4で正転の回転
モードが終了するまで、ステップS3の正転シーケンス
を継続する。正転の回転モードが終了すれば、停止モー
ドに移行する。まずステップS5で上アーム及び下アー
ムを全てオフ(OFF)して、ステップS6で期間K1
が終了するまでそのスイッチングパターンを継続する。
ステップS6で期間K1が終了すれば、ステップS7で
上アームをオフし、下アームをオン(ON)する。そし
て、ステップS8でこのスイッチングパターンを期間K
2継続する。
In the case of normal rotation, the normal rotation sequence of step S3 is continued until the normal rotation mode ends in step S4. When the normal rotation mode ends, the mode shifts to the stop mode. First, in step S5, all the upper and lower arms are turned off, and in step S6, the period K1
The switching pattern is continued until is completed.
When the period K1 ends in step S6, the upper arm is turned off and the lower arm is turned on (ON) in step S7. Then, in step S8, this switching pattern is set to the period K.
2 Continue.

【0081】期間K2の終了後、ステップS9で上アー
ム及び下アームを再び全てオフし、ステップS10でこ
のスイッチングパターンを期間K3となるように継続す
る。期間K3の終了後、ステップS11でロータ位置を
検出する。そして、ステップS12で正転フラグを0と
し、逆転フラグを1とする。そして、ステップS1に戻
る。
After the end of the period K2, all of the upper arm and the lower arm are turned off again in step S9, and this switching pattern is continued in period S3 in step S10. After the end of the period K3, the rotor position is detected in step S11. Then, in step S12, the forward rotation flag is set to 0 and the reverse rotation flag is set to 1. Then, the process returns to step S1.

【0082】正転フラグが0で、逆転フラグが1である
場合、ステップS2で逆転の回転モードであると判断さ
れ、ステップS13に進む。上述の停止モードの終了時
のステップS11ではベルト23(図1参照)の張力が
除去されてからロータ位置が検出されているので、起動
不良等を起こすことなく、ステップS13の逆転シーケ
ンスに移行することができる。
When the forward rotation flag is 0 and the reverse rotation flag is 1, it is determined in step S2 that the rotation mode is the reverse rotation mode, and the process proceeds to step S13. In step S11 at the end of the above stop mode, the rotor position is detected after the tension of the belt 23 (see FIG. 1) is removed, so that the reverse sequence of step S13 is performed without causing a start failure or the like. be able to.

【0083】逆転シーケンス(S13)は、ステップS
14により逆転の回転モードが終了するまで継続され
る。逆転の回転モードが終了後、停止モードに移行し、
ステップS15で上アーム及び下アームの全てをオフす
る。そして、このスイッチングパターンをステップS1
6で期間K1継続する。次に、ステップS17で上アー
ムをオフし、下アームをオンする。そして、このスイッ
チングパターンをステップS18で期間K2継続する。
The reverse rotation sequence (S13) is performed in step S
It continues until the reverse rotation mode is completed by 14. After the reverse rotation mode ends, shift to the stop mode,
In step S15, all the upper and lower arms are turned off. Then, this switching pattern is set in step S1.
At K6, the period K1 continues. Next, in step S17, the upper arm is turned off and the lower arm is turned on. Then, this switching pattern is continued for the period K2 in step S18.

【0084】次に、ステップS19で上アーム及び下ア
ームを全てオフし、このスイッチングパターンをステッ
プS20で期間K3継続する。その後、ステップS21
でロータ位置を検出し、ステップS22で正転フラグを
1とし、逆転フラグを0とする。そして、ステップS1
に処理が戻る。正転フラグが1で、逆転フラグが0であ
る場合、ステップS2で正転の回転モードであると判断
される。
Next, in step S19, all the upper and lower arms are turned off, and this switching pattern is continued in period K3 in step S20. Then, step S21
The rotor position is detected in step S22, and the forward rotation flag is set to 1 and the reverse rotation flag is set to 0 in step S22. And step S1
The process returns to. When the forward rotation flag is 1 and the reverse rotation flag is 0, it is determined in step S2 that the rotation mode is the forward rotation mode.

【0085】以上説明したように本実施形態によれば、
図1に示すようにブートストラップ回路を利用して1個
の電源37aで上アームと下アームの駆動回路36a〜
36fに電源を供給しているので電源回路数が減少し、
コストダウンを図ることができる。また、部品点数が減
少しているので故障等に対する信頼性が向上する。ま
た、ブレーキ動作時に同時にコンデンサ51a〜51c
に充電を行っているので、回転モードでは上アーム側の
駆動回路36a〜36cを確実に作動させることができ
る。
As described above, according to this embodiment,
As shown in FIG. 1, a bootstrap circuit is used to drive the upper arm and lower arm drive circuits 36a through one power supply 37a.
Since the power is supplied to 36f, the number of power circuits decreases,
The cost can be reduced. Moreover, since the number of parts is reduced, reliability against failures and the like is improved. In addition, the capacitors 51a to 51c are simultaneously operated during the braking operation.
Since the charging is performed on the upper arm, the drive circuits 36a to 36c on the upper arm side can be reliably operated in the rotation mode.

【0086】トランジスタ35a〜35fの部分にはに
IGBT等のスイッチング素子を用いることができる。
また、本実施形態の洗濯機(図1)ではベルト23によ
り回転を伝達していたが、ギヤ等のバックラッシのある
伝達機構を用いるものであっても、バックラッシでのあ
そびを緩和する効果があり、位置検出の精度を向上させ
ることができる。ブレーキ時には下アームの一部をオン
することでもブレーキをかけることが可能であるが、最
大の効果が得られるのは下アームを全てオンしたときで
ある。
A switching element such as an IGBT can be used in the transistors 35a to 35f.
Further, in the washing machine of the present embodiment (FIG. 1), the rotation is transmitted by the belt 23, but even if a transmission mechanism having a backlash such as gears is used, there is an effect of alleviating play in the backlash. The position detection accuracy can be improved. The brake can be applied by turning on a part of the lower arm at the time of braking, but the maximum effect is obtained when all the lower arms are turned on.

【0087】<第2の実施形態>本発明の第2の実施形
態について説明する。上記第1の実施形態とほぼ同様で
あるので、重複する部分については説明を省略する。上
記第1の実施形態では下アームにより回生ブレーキをか
けるものであったが、本実施形態では処理の一部を変更
し、上アームにより回生ブレーキをかける。
<Second Embodiment> A second embodiment of the present invention will be described. Since it is almost the same as the first embodiment, the description of the overlapping parts will be omitted. In the first embodiment, the lower arm applies regenerative braking, but in the present embodiment, part of the processing is changed and the upper arm applies regenerative braking.

【0088】副制御部33(図1、図2参照)での処理
のフローチャートを図9に示すが、期間K2でのステッ
プS25及びステップS26で上アームをオンし、下ア
ームをオフしている処理のみが上記第1の実施形態の処
理(図7)と異なる点であり、その他の処理については
同一なので同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 9 shows a flowchart of the processing in the sub control unit 33 (see FIGS. 1 and 2). The upper arm is turned on and the lower arm is turned off in steps S25 and S26 in the period K2. Only the process is different from the process (FIG. 7) of the first embodiment, and the other processes are the same, so the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

【0089】ブレーキをかける期間K2では、図10に
示すように上アームに回生電流が流れる。図10は、回
転モードにおいてトランジスタ35aがオンしていた状
態から停止モードに移行した場合の例を示している。停
止モードに移行した後に上アームのトランジスタ35a
〜35cがオンし、下アームのトランジスタ35d〜3
5fがオフする。これにより、モータ21のU相に流れ
込む電流は、V相、W相から流出し、フリーホイールダ
イオード34b、34cを通り、トランジスタ35aを
通してループする。このようにしてブレーキをかけてい
る。
During the braking period K2, a regenerative current flows through the upper arm as shown in FIG. FIG. 10 shows an example of a case where the transistor 35a is turned on in the rotation mode and is then shifted to the stop mode. After shifting to the stop mode, the upper arm transistor 35a
~ 35c is turned on, the lower arm transistors 35d ~ 3
5f turns off. As a result, the current flowing into the U phase of the motor 21 flows out from the V phase and the W phase, passes through the freewheel diodes 34b and 34c, and loops through the transistor 35a. The brake is applied in this way.

【0090】なお、ブレーキ動作後に、上アームをオフ
し、下アームをオンすることによりブートストラップ回
路を構成するコンデンサ51a〜51c(図3参照)を
充電するようにしてもよい。このとき、充電はすぐに終
了するので大きな時間ロスにはならない。
After the braking operation, the upper arm may be turned off and the lower arm may be turned on to charge the capacitors 51a to 51c (see FIG. 3) constituting the bootstrap circuit. At this time, charging ends immediately, so there is no significant time loss.

【0091】<第3の実施形態>本発明の第3の実施形
態について説明する。図11は、上アームや下アームの
トランジスタ35a〜35fに供給される直流電圧の
(+)側と(−)側の両端に抵抗70とスイッチング素
子であるトランジスタ71から成るブレーキ用アームを
接続したインバータ装置の一部回路図である。他の部分
については上記第1の実施形態とほぼ同じであり、処理
の一部に変更点がある。この処理について説明する。
<Third Embodiment> A third embodiment of the present invention will be described. In FIG. 11, a braking arm composed of a resistor 70 and a transistor 71 which is a switching element is connected to both (+) and (−) sides of a DC voltage supplied to the transistors 35a to 35f of the upper and lower arms. It is a partial circuit diagram of an inverter device. The other parts are almost the same as those in the first embodiment, and there are some changes in the processing. This processing will be described.

【0092】図12は本実施形態の処理のフローチャー
トであるが、図7に示す処理とほぼ同じであり、期間K
1〜K3(図6参照)でのスイッチングパターンが変更
されている点のみ相違している。その他の処理について
は同一なので、同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 12 is a flow chart of the processing of this embodiment, which is almost the same as the processing shown in FIG.
The only difference is that the switching patterns of 1 to K3 (see FIG. 6) are changed. Since other processes are the same, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.

【0093】正転の回転モードから停止モードに移行し
た場合、期間K1ではステップS30のように上アー
ム、下アーム及びブレーキ用アームをオフする。次に、
期間K2のブレーキ動作はステップS31のように上ア
ームと下アームをオフし、ブレーキ用アームをオンする
ことにより行われる。そして、期間K3ではステップS
32のように上アーム、下アーム及びブレーキ用アーム
をオフし、モータをフリーの状態とする。
When shifting from the normal rotation mode to the stop mode, the upper arm, the lower arm and the brake arm are turned off in step K30 in the period K1. next,
The braking operation in the period K2 is performed by turning off the upper arm and the lower arm and turning on the braking arm as in step S31. Then, in the period K3, step S
As in 32, the upper arm, the lower arm, and the brake arm are turned off to put the motor in a free state.

【0094】逆転の回転モードから停止モードに移行し
た場合も、期間K1ではステップS33で前記ステップ
S30と同一のスイッチングパターンとする。期間K2
ではステップS34で前記ステップS31と同一のスイ
ッチングパターンとする。期間K3ではステップS35
で前記ステップS32と同一のスイッチングパターンと
する。
Even when the reverse rotation mode is switched to the stop mode, the same switching pattern as in step S30 is set in step S33 during the period K1. Period K2
Then, in step S34, the same switching pattern as in step S31 is set. In period K3, step S35
Then, the same switching pattern as in step S32 is set.

【0095】なお、ブレーキ動作後に、上アームをオフ
し、下アームをオンすることによりブートストラップ回
路を構成するコンデンサ51a〜51cを充電するよう
なスイッチングパターンを追加するようにしてもよい。
After the braking operation, the upper arm may be turned off and the lower arm may be turned on to add a switching pattern for charging the capacitors 51a to 51c forming the bootstrap circuit.

【0096】<第4の実施形態>本発明の第4の実施形
態について説明する。本実施形態の洗濯機では、モータ
21(図3参照)の完全停止を期すために、複数回のブ
レーキをかけて、完全停止したか否かをチェックするよ
うに改良したものである。なお、その他の部分について
は上記第1の実施形態と同じなので重複する説明を省略
する。
<Fourth Embodiment> A fourth embodiment of the present invention will be described. In the washing machine of this embodiment, in order to stop the motor 21 (see FIG. 3) completely, the brake is applied a plurality of times to check whether or not the motor 21 is completely stopped. Since the other parts are the same as those in the first embodiment, duplicate description will be omitted.

【0097】図13に示すように、正転の回転モードか
ら停止モードに移行したときには、まず期間T1でモー
タ21のフリーラン状態とする。この期間T1は前述の
ように0.1〜0.5ミリ秒程度であり、洗い工程で一
義的に決定される。次の期間T2では上アームを全てオ
フして、下アームを全てオンする。期間T2は前述のよ
うに0.3〜0.5ミリ秒程度である。その後の期間T
3再度上アーム及び下アームを全てオフしてモータ21
をフリー状態とし、ベルトの張力を緩和する。これによ
り、ロータ位置が動かないようにしているが、残存して
いる張力や振動等の外的要因でロータ位置がずれる場合
がある。
As shown in FIG. 13, when the normal rotation mode is shifted to the stop mode, the motor 21 is first brought into the free-run state in the period T1. This period T1 is about 0.1 to 0.5 milliseconds as described above, and is uniquely determined in the washing process. In the next period T2, all upper arms are turned off and all lower arms are turned on. The period T2 is about 0.3 to 0.5 milliseconds as described above. Subsequent period T
3 Turn off the upper arm and the lower arm again and turn the motor 21
To release the belt tension. This prevents the rotor position from moving, but the rotor position may shift due to external factors such as residual tension and vibration.

【0098】そこで、本実施形態では、期間T3の終了
時点t1でロータ位置を検出し、副制御部33(図3参
照)に内蔵のメモリで一旦記憶する。そして、再度ブレ
ーキを期間T2aかけて、期間T3aでモータ21をフ
リー状態とする。期間T3aの終了時点t2でロータ位
置を検出し、メモリに記憶されている時間t1でのロー
タ位置と比較する。
Therefore, in this embodiment, the rotor position is detected at the end time t1 of the period T3 and is temporarily stored in the memory built in the sub control unit 33 (see FIG. 3). Then, the brake is applied again for the period T2a, and the motor 21 is brought into the free state during the period T3a. The rotor position is detected at the end time t2 of the period T3a and compared with the rotor position at the time t1 stored in the memory.

【0099】ロータ位置が一致していればロータが動い
ていないと判断し、停止モードを終了し、逆転の回転モ
ードに移行する。もし異なっていれば、時点t2で検出
したロータ位置を副制御部33で前回の位置情報に置き
換えて更新し、記憶する。そして、またブレーキ期間T
2b及びモータ21のフリー期間T3bを設けて、期間
T3bの終了時点t3でロータ検出を行い、前回に記憶
したロータ位置情報と比較する。
If the rotor positions match, it is determined that the rotor is not moving, the stop mode is terminated, and the reverse rotation mode is entered. If they are different, the sub-control unit 33 replaces the rotor position detected at time t2 with the previous position information, and updates and stores it. Then, the braking period T again
2b and the free period T3b of the motor 21 are provided, rotor detection is performed at the end time t3 of the period T3b, and the rotor position information stored previously is compared.

【0100】もし一致していれば回転モードに移行す
る。もし異なっていればメモリに記憶するロータ位置の
情報を更新し、さらにブレーキ期間、フリー期間を設け
る。このように、ロータ位置が一致するまでこの動作を
繰り返す。なお、ブレーキ期間T2で十分にブレーキが
かかる時間であれば、ブレーキ期間T2aやT2b等は
初回のブレーキ期間T2よりも十分に短期間とすること
ができる。
If they match, the mode is changed to the rotation mode. If different, the rotor position information stored in the memory is updated, and a braking period and a free period are further provided. In this way, this operation is repeated until the rotor positions match. If the braking period T2 is sufficient for braking, the braking periods T2a, T2b, etc. can be made sufficiently shorter than the initial braking period T2.

【0101】図14に上述の動作を行う処理のフローチ
ャートを示す。本図では、正転シーケンスによる回転モ
ードから停止モードに移行した場合の処理部分について
のみ図示している。
FIG. 14 shows a flowchart of the processing for performing the above operation. In this figure, only the processing portion when the rotation mode in the normal rotation sequence is changed to the stop mode is shown.

【0102】ステップS40の正転シーケンスをステッ
プS41で終了時点と判断されるまで継続する。正転シ
ーケンス(S40)が終了すれば、ステップS42で上
アーム及び下アームを全てオフし、そのスイッチングパ
ターンをステップS43で期間T1継続する。次にステ
ップS44で上アームをオフし、下アームをオンし、ブ
レーキをかける。ステップS45でこのブレーキをかけ
る期間をT2とする。
The normal rotation sequence in step S40 is continued until it is determined in step S41 that the end time is reached. When the normal rotation sequence (S40) is completed, the upper arm and the lower arm are all turned off in step S42, and the switching pattern is continued in period T1 in step S43. Next, in step S44, the upper arm is turned off, the lower arm is turned on, and the brake is applied. The period in which the brake is applied in step S45 is set to T2.

【0103】次にステップS46で上アームと下アーム
を全てオフし、このスイッチングパターンをステップS
47で期間T3継続する。次に、ステップS48でロー
タ位置を検出し、副制御部33に内蔵のメモリに記憶す
る。そして、ステップS49で上アームをオフし、下ア
ームをオンすることによりブレーキをかけ、ステップS
50で期間T2a継続する。そして、ステップS51で
上アーム及び下アームを全てオフし、このスイッチング
パターンをステップS52で期間T3a継続する。
Next, in step S46, all the upper and lower arms are turned off, and this switching pattern is set in step S46.
At 47, the period T3 continues. Next, in step S48, the rotor position is detected and stored in the memory built in the sub control unit 33. Then, in step S49, the upper arm is turned off and the lower arm is turned on to apply the brake,
At 50, the period T2a continues. Then, in step S51, all the upper and lower arms are turned off, and this switching pattern is continued in period T3a in step S52.

【0104】そして、ステップS53でロータ位置を検
出し、ステップS54で前記メモリに記憶されている前
回の検出したときのロータ位置と比較する。一致してい
る場合には、ステップS55で正転フラグを0とし、逆
転フラグを1として、図7においてステップS1、S2
の判断を行う。一方、ステップS54でロータ位置が一
致しない場合には、ステップS56で検出したロータ位
置(メモリの内容)を更新し、ステップS49に戻り、
ブレーキ期間T2a(図13ではT2b)とフリー期間
T3a(図13ではT3b)を設ける。以降、ロータが
完全停止するまで繰り返す。
Then, in step S53, the rotor position is detected, and in step S54, it is compared with the previously detected rotor position stored in the memory. If they match, the forward rotation flag is set to 0 and the reverse rotation flag is set to 1 in step S55, and steps S1 and S2 in FIG.
Make a decision. On the other hand, if the rotor positions do not match in step S54, the rotor position (memory contents) detected in step S56 is updated, and the process returns to step S49.
A braking period T2a (T2b in FIG. 13) and a free period T3a (T3b in FIG. 13) are provided. After that, the process is repeated until the rotor is completely stopped.

【0105】なお、逆転シーケンス(図示せず)から停
止モードに移行した場合も、ステップS42〜S54、
S56の処理をそのまま行い、停止モードの終了時に正
転フラグを1とし、逆転フラグを0とする。本実施形態
では、上記第1の実施形態と同じ方式でブレーキをかけ
たが、上記第2又は第3の実施形態の方式でブレーキを
かけても同等の効果がある。
Even when the reverse rotation sequence (not shown) shifts to the stop mode, steps S42 to S54,
The process of S56 is performed as it is, and the normal rotation flag is set to 1 and the reverse rotation flag is set to 0 at the end of the stop mode. In the present embodiment, the braking is applied by the same method as the first embodiment, but the same effect can be obtained by applying the braking by the method of the second or third embodiment.

【0106】以上説明したように本実施形態では、停止
モードにおいて完全にロータを停止させてから次の回転
モードに移行するようにしているので、ロータ位置の検
出ずれ等が発生しなくなり、起動不良や脱調現象等が防
止される。
As described above, in the present embodiment, the rotor is completely stopped in the stop mode and then the rotor is shifted to the next rotation mode. Therefore, detection deviation of the rotor position or the like does not occur and start-up failure occurs. And step out phenomenon are prevented.

【0107】<第5の実施形態>本発明の第5の実施形
態について説明する。本実施形態はモータ21の回転速
度によってブレーキ量を制御することにより、ブレーキ
時間の最適化を図るものである。その他の部分について
は上記第1の実施形態と同じとなるので重複説明を省略
する。
<Fifth Embodiment> A fifth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the braking time is optimized by controlling the braking amount according to the rotation speed of the motor 21. The other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the duplicate description will be omitted.

【0108】図15に示すように正転の回転モードから
停止モードに移行したとき、まず上アーム及び下アーム
を全てオフするフリー期間K1を設ける。期間K1は例
えば0.1〜0.5ミリ秒程度であり、洗い工程で一義
的に決定される。そして、期間K1の終了時点t1でモ
ータ21(図3参照)の回転速度をロータ位置検出回路
43や不図示の回転速度検出回路等により検出する。こ
の回転速度に基づいて次のブレーキ期間K2を決定す
る。モータ21の回転速度が速いときには図15(a)
に示すように期間K2を大きくとり、逆に回転速度が遅
いときには図15(b)に示すように期間K2を長さを
小さくとって時間短縮を図る。
As shown in FIG. 15, when the normal rotation mode is changed to the stop mode, a free period K1 is first provided in which all the upper and lower arms are turned off. The period K1 is, for example, about 0.1 to 0.5 milliseconds and is uniquely determined in the washing process. Then, at the end time t1 of the period K1, the rotation speed of the motor 21 (see FIG. 3) is detected by the rotor position detection circuit 43, a rotation speed detection circuit (not shown), or the like. The next braking period K2 is determined based on this rotation speed. When the rotation speed of the motor 21 is high, FIG.
15B, the period K2 is set large, and conversely, when the rotation speed is slow, the period K2 is shortened to shorten the period as shown in FIG. 15B.

【0109】そして、上アーム及び下アームをオフして
フリー期間K3を設け、ベルト23(図1参照)にかか
る張力を緩和する。そして、次の逆転の回転モードに移
行する。具体的には、回転速度とブレーキによって停止
するまでの時間との特性を実験的に求めて、回転速度に
応じてモータ21が停止することのできる期間K2を設
けるようにする。
Then, the upper arm and the lower arm are turned off to provide a free period K3 to relieve the tension applied to the belt 23 (see FIG. 1). Then, the next reverse rotation mode is entered. Specifically, the characteristics of the rotation speed and the time until it is stopped by the brake are experimentally obtained, and a period K2 during which the motor 21 can be stopped is provided according to the rotation speed.

【0110】図16に上述の動作を行う処理のフローチ
ャートを示す。本図では、正転シーケンスによる回転モ
ードから停止モードに移行した場合の処理部分について
のみ図示している。
FIG. 16 shows a flowchart of the processing for performing the above operation. In this figure, only the processing portion when the rotation mode in the normal rotation sequence is changed to the stop mode is shown.

【0111】ステップS60の正転シーケンスをステッ
プS61で終了時点と判断されるまで継続する。正転シ
ーケンス(S60)が終了すれば、ステップS62で上
アーム及び下アームを全てオフし、そのスイッチングパ
ターンをステップS63で期間K1継続する。次にステ
ップS64でモータ21の回転速度を検出する。この検
出結果に基づいて上述のようにステップS65でブレー
キをかける期間K2の時間を決定する。そして、ステッ
プS66で上アームをオフし、下アームをオンし、ブレ
ーキをかける。ステップS67でブレーキ期間をK2と
する。
The normal rotation sequence in step S60 is continued until it is determined in step S61 that the end time is reached. When the normal rotation sequence (S60) is completed, the upper arm and the lower arm are all turned off in step S62, and the switching pattern is continued in period K1 in step S63. Next, in step S64, the rotation speed of the motor 21 is detected. Based on this detection result, the time of the braking period K2 is determined in step S65 as described above. Then, in step S66, the upper arm is turned off, the lower arm is turned on, and the brake is applied. In step S67, the braking period is set to K2.

【0112】次にステップS68で上アームと下アーム
を全てオフし、このスイッチングパターンをステップS
69で期間K3継続する。そして、ステップS70でロ
ータ位置を検出する。停止モードの最後のステップS7
1で正転フラグを0とし、逆転フラグを1とする。以降
の処理や逆転シーケンスから停止モードに移行した場合
等については、前述の実施形態で説明したようになって
いる。
Next, in step S68, all the upper and lower arms are turned off, and this switching pattern is set in step S68.
At 69, the period K3 continues. Then, in step S70, the rotor position is detected. The last step S7 of the stop mode
At 1, the forward rotation flag is set to 0 and the reverse rotation flag is set to 1. The subsequent processing and the case of shifting to the stop mode from the reverse sequence are as described in the above embodiment.

【0113】以上説明したように本実施形態によれば、
回転速度が速くても遅くてもロータが完全停止すること
ができるようにブレーキ期間K2が設けられるので余分
なブレーキをかけることがなくなる。また、回転速度検
出の精度が高ければ、期間K1の終了時点t1でブレー
キ期間K2を決定せず、随時回転速度を検出し、回転速
度がゼロとなるまでブレーキ期間を継続させるようにし
てもよい。なお、ブレーキの方式については、上記第2
又は第3の実施形態で説明した方式を用いてもよい。
As described above, according to this embodiment,
Since the braking period K2 is provided so that the rotor can be completely stopped regardless of whether the rotation speed is fast or slow, extra braking is not applied. If the accuracy of rotation speed detection is high, the braking period K2 may not be determined at the end time t1 of the period K1, the rotation speed may be detected at any time, and the braking period may be continued until the rotation speed becomes zero. . Regarding the braking system, the second
Alternatively, the method described in the third embodiment may be used.

【0114】<第6の実施形態>本発明の第6の実施形
態について説明する。本実施形態と上記第5の実施形態
との相違点は、ブレーキ期間K2(図15参照)の長さ
を決定するためにモータ21の回転速度を検出するので
なく、モータ21の回生電流を検出するものである。そ
の他に関しては上記第5の実施形態と同様であるので説
明を省略する。回生電流はモータの回転速度が速くなる
ほど大きくなる性質があるので、副制御部33(図3参
照)は回生電流の大きさに基づいてブレーキ期間K2の
時間を決定する。本実施形態のように回生電流の検出に
より適切なブレーキ期間K2を決定することができる。
<Sixth Embodiment> A sixth embodiment of the present invention will be described. The difference between this embodiment and the fifth embodiment is that the regenerative current of the motor 21 is detected instead of detecting the rotation speed of the motor 21 in order to determine the length of the braking period K2 (see FIG. 15). To do. Since the other points are the same as those in the fifth embodiment, description thereof will be omitted. Since the regenerative current has a property of increasing as the rotation speed of the motor increases, the sub-control unit 33 (see FIG. 3) determines the braking period K2 based on the magnitude of the regenerating current. As in this embodiment, it is possible to determine an appropriate braking period K2 by detecting the regenerative current.

【0115】<第7の実施形態>本発明の第7の実施形
態について説明する。本実施形態は、上記第5又は第6
の実施形態と同様にブレーキ期間K2の長さを停止モー
ド中に決定するものであるが、回転モードから停止モー
ドに移行する直前のモータ21(図3参照)の電流を検
出してブレーキ期間K2を決定している。
<Seventh Embodiment> A seventh embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the fifth or sixth aspect described above is used.
Although the length of the braking period K2 is determined during the stop mode as in the first embodiment, the braking period K2 is detected by detecting the current of the motor 21 (see FIG. 3) immediately before the rotation mode is switched to the stop mode. Has been decided.

【0116】図17に上述の動作を行う処理のフローチ
ャートを示す。本図では、正転シーケンスによる回転モ
ードから停止モードに移行した場合の処理部分について
のみ図示している。
FIG. 17 shows a flowchart of the processing for performing the above operation. In this figure, only the processing portion when the rotation mode in the normal rotation sequence is changed to the stop mode is shown.

【0117】ステップS75の正転シーケンスをステッ
プS76で終了すると判断されるまで継続する。正転シ
ーケンス(S75)が終了すれば、モータをフリー状態
とする前にステップS77でモータ電流を検出する。そ
れから、ステップS78でブレーキ期間K2の時間を決
定する。そして、ステップS79で上アーム及び下アー
ムを全てオフし、そのスイッチングパターンをステップ
S80で期間K1継続する。次にステップS81で上ア
ームをオフし、下アームをオンし、ブレーキをかける。
ステップS82でブレーキ期間をK2とする。
The normal rotation sequence of step S75 is continued until it is determined in step S76 that it is completed. When the forward rotation sequence (S75) is completed, the motor current is detected in step S77 before the motor is brought into the free state. Then, in step S78, the time of the braking period K2 is determined. Then, in step S79, the upper arm and the lower arm are all turned off, and the switching pattern is continued in period K1 in step S80. Next, in step S81, the upper arm is turned off, the lower arm is turned on, and the brake is applied.
In step S82, the braking period is set to K2.

【0118】次にステップS83で上アームと下アーム
を全てオフし、このスイッチングパターンをステップS
84で期間K3継続する。そして、ステップS85でロ
ータ位置を検出する。停止モードの最後にステップS8
6で正転フラグを0とし、逆転フラグを1とする。以降
の処理や逆転シーケンスから停止モードに移行した場合
等については、前述の実施形態で説明した処理と同様の
状態であり、その他の部分については説明を省略する。
Next, in step S83, all the upper and lower arms are turned off, and this switching pattern is set in step S83.
At 84, the period K3 continues. Then, in step S85, the rotor position is detected. Step S8 at the end of the stop mode
At 6, the forward rotation flag is set to 0 and the reverse rotation flag is set to 1. The subsequent processing and the case of shifting to the stop mode from the reverse sequence are the same as the processing described in the above embodiment, and the description of the other parts will be omitted.

【0119】<第8の実施形態>本発明の第8の実施形
態について説明する。本実施形態は停止モードの移行時
の最初に設けられるモータのフリー期間K1の前後でモ
ータの速度を検出し、その回転速度の下降する状態から
ブレーキ期間K2を決定するものである。
<Eighth Embodiment> An eighth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the speed of the motor is detected before and after the free period K1 of the motor provided at the beginning of the transition to the stop mode, and the braking period K2 is determined from the state in which the rotation speed decreases.

【0120】図18に本実施形態の処理のフローチャー
トを示す。本図では、正転シーケンスによる回転モード
から停止モードに移行した場合の処理部分についてのみ
図示している。
FIG. 18 shows a flowchart of the processing of this embodiment. In this figure, only the processing portion when the rotation mode in the normal rotation sequence is changed to the stop mode is shown.

【0121】ステップS91の正転シーケンスをステッ
プS92で終了時点と判断されるまで継続する。正転シ
ーケンス(S91)が終了すれば、ステップS92で上
アーム及び下アームを全てオフする。このとき、ステッ
プS94で、モータの回転速度(N1)をロータ位置検
出回路43や不図示の回転速度検出回路等により検出す
る。それから、そのスイッチングパターンをステップS
95で期間K1継続する。次にステップS96でモータ
21の回転速度(N2)を検出する。
The normal rotation sequence of step S91 is continued until it is determined in step S92 that the end time is reached. When the forward rotation sequence (S91) is completed, the upper arm and the lower arm are turned off in step S92. At this time, in step S94, the rotation speed (N1) of the motor is detected by the rotor position detection circuit 43, a rotation speed detection circuit (not shown), or the like. Then, set the switching pattern in step S
At 95, the period K1 continues. Next, in step S96, the rotation speed (N2) of the motor 21 is detected.

【0122】そして、ステップS97で、加速度αを算
出する。α=(N1−N2)/t0である。但し、t0
は図19に示すように2回のモータ回転速度を検出した
際の時間間隔である。ステップS98で加速度αに基づ
いてブレーキ期間K2の長さを決定する。加速度αが大
きければモータのフリー状態でもブレーキ効果が強いの
でブレーキ期間K2を小さくしてもモータを完全に停止
することができる。逆に、加速度αが小さければブレー
キ期間K2を大きくとる。
Then, in step S97, the acceleration α is calculated. α = (N1-N2) / t0. However, t0
Is a time interval when the motor rotation speed is detected twice as shown in FIG. In step S98, the length of the braking period K2 is determined based on the acceleration α. If the acceleration α is large, the braking effect is strong even when the motor is in a free state, so that the motor can be completely stopped even if the braking period K2 is shortened. On the contrary, if the acceleration α is small, the braking period K2 is made large.

【0123】そして、ステップS99で上アームをオフ
し、下アームをオンし、ブレーキをかける。ステップS
100でブレーキ期間K2を設ける。その後の処理につ
いては図示しないが、上述の実施形態と同じくフリー期
間K3を設ける。逆転シーケンス側でも同様の処理を行
う。その他の部分については上述の実施形態と同じであ
るので重複説明を省略する。
Then, in step S99, the upper arm is turned off, the lower arm is turned on, and the brake is applied. Step S
A braking period K2 is set at 100. Although the subsequent processing is not shown, the free period K3 is provided as in the above embodiment. The same processing is performed on the reverse rotation sequence side. The other parts are the same as those in the above-described embodiment, and thus the duplicate description will be omitted.

【0124】以上説明したように本実施形態によれば、
フリー期間K1での加速度αを算出することによりブレ
ーキ期間K2を決定している。すなわち、ロータの慣性
を求めている。そのため、外的条件等により電気ブレー
キのかかり具合が変わることがあってもそれに対応して
適切にブレーキをかけることができる。
As described above, according to this embodiment,
The braking period K2 is determined by calculating the acceleration α in the free period K1. That is, the inertia of the rotor is required. Therefore, even if the degree to which the electric brake is applied may change due to external conditions or the like, the brake can be appropriately applied in response to the change.

【0125】[0125]

【発明の効果】<請求項1の効果> 下アーム側のドライブ回路用に1個の電源回路を設け、
この電源回路からブートストラップ方式の回路により上
アーム側の駆動回路に電源を供給しているので、ドライ
ブ回路に電源を供給する電源回路が1個だけとなる。そ
のため、部品点数が減少し、装置の信頼性が向上する。
また、コストダウンの効果もある。また、ブレーキ動作
の前後にスイッチング素子をオフする期間が設けられ、
この期間では電気ブレーキが解除される。このときに伝
達装置のベルト等にかかっていた張力が取り去られる。
これにより、起動不良の発生が防止される。特に直流ブ
ラシレスモータの場合は、ロータ位置がうまく検出する
ことができるので脱調現象の発生が防止される。 <請求項2の効果> 1個の電源回路で、制御回路と6個のドライブ回路に電
源電圧を供給することができるので、インバータ方式の
洗濯機において電源回路の個数が減少し、さらに信頼性
の向上やコストダウンの効果がある。 <請求項3の効果> 高耐圧IC内でレベルシフトが行われるので、ホトカプ
ラ等の部品が不要となる。
<Effects of claim 1> One power supply circuit is provided for the drive circuit on the lower arm side,
Since the power supply circuit supplies power to the drive circuit on the upper arm side by the bootstrap circuit, only one power supply circuit supplies power to the drive circuit. Therefore, the number of parts is reduced and the reliability of the device is improved.
There is also an effect of cost reduction. Also, brake operation
There is a period before and after switching off the switching element,
The electric brake is released during this period. At this time
The tension applied to the belt of the reaching device is removed.
This prevents the occurrence of startup failure. Especially DC
Rotorless motor detects rotor position well
Therefore, the occurrence of the step-out phenomenon is prevented. <Effect of claim 2> Since the power supply voltage can be supplied to the control circuit and the six drive circuits by one power supply circuit, the number of power supply circuits in the inverter type washing machine is reduced, and the reliability is further improved. There is an effect of improvement of and cost reduction. <Effect of claim 3> Since the level shift is performed in the high voltage IC, parts such as a photocoupler are not required.

【0126】<請求項4の効果> ブレーキ動作の前後にスイッチング素子をオフする期間
が設けられ、この期間では電気ブレーキが解除される。
このときに伝達装置のベルトにかかっていた張力が取り
去られる。これにより起動不良の発生が防止される。特
に、モータが直流ブラシレスモータであっても、ロータ
位置がうまく検出することができるので脱調現象の発生
が防止される。 <請求項5の効果> 上アームを全てオフし、下アームを全てオンすることに
より、一部のスイッチング素子をオンする場合よりも高
いブレーキ効果が得られる。
<Effect of Claim 4> A period during which the switching element is turned off is provided before and after the braking operation, and the electric brake is released during this period.
At this time, the tension applied to the belt of the transmission device is removed. This prevents the start-up failure. In particular, even if the motor is a DC brushless motor , the rotor position can be detected well, so that the occurrence of step-out phenomenon is prevented. <Effect of claim 5 > By turning off all of the upper arms and turning on all of the lower arms, a higher braking effect can be obtained than in the case of turning on some of the switching elements.

【0127】<請求項6の効果> 逆に、下アームを全てオフし、上アームをオンすること
によっても、最大のブレーキ効果が得られる。
<Effect of Claim 6 > Conversely, the maximum braking effect can be obtained by turning off all the lower arms and turning on the upper arms.

【0128】<請求項7の効果> 上アーム及び下アームをオフし、ブレーキ用アームに設
けられているスイッチング素子をオンすることにより回
生電流がブレーキ用アームを流れ、ブレーキ用アームに
設けられている抵抗によりその電流が減衰するのでブレ
ーキがかかる。
<Effect of Claim 7 > By turning off the upper arm and the lower arm and turning on the switching element provided in the brake arm, regenerative current flows in the brake arm and is provided in the brake arm. The current is attenuated by the existing resistance, and the brake is applied.

【0129】<請求項8の効果> ブレーキがかかったままの状態ではベルト等に張力がか
かっており、そのままモータを起動させようとしても、
起動時にロータ位置がずれて起動不良となることがある
が、本請求項によりブレーキ後、ブレーキを解除して前
記張力等を除去し、完全にロータが停止してから回転モ
ードに移行するようにしているので、起動不良や脱調現
象が発生しないようになる。
<Effect of Claim 8 > In the state where the brake is applied, tension is applied to the belt or the like, and even if the motor is started as it is,
Although the rotor position may shift at the time of start-up, resulting in poor start-up, after the brake is applied, the brake is released to remove the tension and the like so that the rotor stops completely before shifting to the rotation mode. Therefore, the startup failure and the step-out phenomenon do not occur.

【0130】<請求項9の効果> 例えば、停止モードに移行した時の回転速度に基づいて
適切なブレーキ時間が設定されるのでブレーキ時間の最
適化が図られる。
<Effect of Claim 9 > For example, since an appropriate braking time is set based on the rotation speed at the time of shifting to the stop mode, the braking time can be optimized.

【0131】<請求項10の効果> 停止モードの移行時に設けられるモータのフリー期間で
の加速度を算出し、その加速度に基づいて完全停止する
までのブレーキ時間を決定してブレーキを行うことによ
りブレーキ時間の最適化が図られる。
<Effect of claim 10 > By calculating the acceleration in the free period of the motor provided at the time of shifting to the stop mode, determining the braking time until complete stop based on the acceleration, and performing braking, The time is optimized.

【0132】<請求項11の効果> 停止モードの移行時にモータに流れる電流を検出し、そ
の電流値によってブレーキ時間を決定するので、モータ
の回転速度に応じて完全停止するまでの適切なブレーキ
時間が設けられることになるので、ブレーキ時間の最適
化が図られる。
<Effect of Claim 11 > The current flowing through the motor is detected at the time of shifting to the stop mode, and the braking time is determined based on the current value. Is provided, the braking time can be optimized.

【0133】<請求項12の効果> モータの回生電流によっても回転速度を取得することが
できるので、適切なブレーキ時間を決定し、ブレーキ期
間の短縮を図ることができる。
<Effect of Claim 12 > Since the rotation speed can be obtained also by the regenerative current of the motor, an appropriate braking time can be determined and the braking period can be shortened.

【0134】<請求項13の効果> ベルトを介してモータの回転を伝達する場合でも、ブレ
ーキ時にベルトにかかる張力が除去され、うまくロータ
位置を検出することができるので、起動不良や脱調現象
が防止される。
<Effect of Claim 13 > Even when the rotation of the motor is transmitted through the belt, the tension applied to the belt during braking is removed, and the rotor position can be detected well. Is prevented.

【0135】[0135]

【0136】[0136]

【0137】[0137]

【0138】[0138]

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

【図1】 本発明の第1の実施形態の洗濯機全体の概略
構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire washing machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 そのブロック図。FIG. 2 is a block diagram thereof.

【図3】 そのインバータ装置の回路図。FIG. 3 is a circuit diagram of the inverter device.

【図4】 そのコンデンサ51aの充電電流の流れを示
す図。
FIG. 4 is a diagram showing a flow of a charging current of the capacitor 51a.

【図5】 その駆動回路をHVIC構成としたときのブ
ロック図。
FIG. 5 is a block diagram when the drive circuit has an HVIC configuration.

【図6】 その動作を説明するための波形図。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation.

【図7】 その処理のフローチャート。FIG. 7 is a flowchart of the processing.

【図8】 そのブレーキ期間における回生電流の流れを
示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a flow of a regenerative current during the braking period.

【図9】 本発明の第2の実施形態の洗濯機の処理のフ
ローチャート。
FIG. 9 is a flowchart of processing of the washing machine according to the second embodiment of the present invention.

【図10】 そのブレーキ期間における回生電流の流れ
を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing the flow of regenerative current during the braking period.

【図11】 本発明の第3の実施形態の洗濯機のブレー
キ期間における回生電流の流れを示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a flow of regenerative current during a braking period of the washing machine according to the third embodiment of the present invention.

【図12】 そのブレーキ期間における回生電流の流れ
を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing the flow of regenerative current during the braking period.

【図13】 本発明の第4の実施形態における動作を説
明するための波形図。
FIG. 13 is a waveform chart for explaining the operation in the fourth embodiment of the present invention.

【図14】 その処理のフローチャート。FIG. 14 is a flowchart of the processing.

【図15】 本発明の第5の実施形態における動作を説
明するための波形図。
FIG. 15 is a waveform chart for explaining the operation in the fifth embodiment of the present invention.

【図16】 その処理のフローチャート。FIG. 16 is a flowchart of the processing.

【図17】 本発明の第7の実施形態における動作を説
明するための波形図。
FIG. 17 is a waveform chart for explaining the operation in the seventh embodiment of the present invention.

【図18】 本発明の第8の実施形態における動作を説
明するための波形図。
FIG. 18 is a waveform chart for explaining the operation in the eighth embodiment of the present invention.

【図19】 その動作を説明するための波形図。FIG. 19 is a waveform diagram for explaining the operation.

【図20】 従来のインバータ装置の回路図。FIG. 20 is a circuit diagram of a conventional inverter device.

【図21】 その動作を説明するための波形図。FIG. 21 is a waveform diagram for explaining the operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 洗濯機 11a 蓋 12 脱水槽 15 パルセータ 21 モータ 24 操作部 25 表示部 27 蓋センサー 31 主制御部 32 駆動部 33 副制御部 41 インバータ回路 43 ロータ位置検出回路 1 washing machine 11a lid 12 dehydration tank 15 pulsator 21 motor 24 Operation part 25 Display 27 Lid sensor 31 Main control unit 32 Drive 33 Sub control unit 41 Inverter circuit 43 Rotor position detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−15290(JP,A) 特開 平4−58779(JP,A) 特開 平8−103087(JP,A) 特開 平9−47054(JP,A) 特開 平9−163791(JP,A) 特開 昭51−41813(JP,A) 特開 昭62−296787(JP,A) 実開 昭59−179495(JP,U) 実開 昭62−159199(JP,U) 特表 平8−501920(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 6/24 D06F 37/40 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-3-15290 (JP, A) JP-A-4-58779 (JP, A) JP-A-8-103087 (JP, A) JP-A-9- 47054 (JP, A) JP 9-163791 (JP, A) JP 51-41813 (JP, A) JP 62-296787 (JP, A) Actual development JP 59-179495 (JP, U) 62-159199 (JP, U) Tokuhei HEI-50-501920 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02P 6/24 D06F 37/40

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 3相モータの各相に駆動電流を供給する
インバータ装置の上アーム及び下アームにそれぞれ接続
されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子をそ
れぞれ駆動する駆動回路と、前記下アームの各駆動回路
に電源を印加する電源回路と、前記上アームの各駆動回
路には前記電源回路よりそれぞれダイオードを介してコ
ンデンサに充電を行うブートストラップ方式の電源供給
用の回路とを備えるとともに、上記モータの正転と逆転
を交互に行なう洗濯機において、 上記モータは、その回転があそびのある伝達装置を介し
て洗濯機の被回転体へ伝達されるようになっているとと
もに、電気ブレーキをかけることが可能であり、上記イ
ンバータ装置は前記モータを回転させる回転モードと前
記電気ブレーキをかける期間を有する停止モードとを備
え、前記停止モードでは前記モータに電気ブレーキをか
ける期間の前後にそれぞれ全ての前記スイッチング素子
をオフ制御する期間が設けられていて、そのブレーキ動
作前のオフ制御では前記モータの機械的摩擦による減速
を促し、ブレーキ動作後のオフ制御ではブレーキ動作に
より発生する伝達装置のあそびを緩和した後にモータの
反転動作を行なうようになっていることを特徴とする洗
濯機。
1. A drive current is supplied to each phase of a three-phase motor.
Switching devices respectively connected to the upper arm and the lower arm of the inverter device, drive circuits for respectively driving the switching devices, power supply circuits for applying power to the respective drive circuits of the lower arm, and respective drives of the upper arm Rutotomoni the circuit and a circuit for the power supply of the bootstrap method to charge the capacitor through the respective diode from the power supply circuit, reverse and normal rotation of the motor
In the washing machine to perform alternately, the motor, through the rotation of a play transfer device
Is transmitted to the rotating body of the washing machine.
However, it is possible to apply the electric brake and
The inverter device has a rotation mode to rotate the motor and
A stop mode with a period for applying the electric brake is provided.
In the stop mode, apply an electric brake to the motor.
Before and after the opening period, all the switching elements
There is a period for turning off the
In off control before work, deceleration due to mechanical friction of the motor
To the brake operation with the off control after the brake operation.
After alleviating the play of the transmission that occurs more
Washing characterized by performing a reversing operation
Rinsing machine.
【請求項2】 前記駆動回路にそれぞれドライブ信号を
出力する制御回路を備え、前記電源回路は前記制御回路
に電源を供給することを特徴とする請求項1に記載の洗
濯機。
2. The washing machine according to claim 1, wherein each of the drive circuits includes a control circuit that outputs a drive signal, and the power supply circuit supplies power to the control circuit.
【請求項3】 前記駆動回路にそれぞれドライブ信号を
出力する制御回路を備え、前記駆動回路を高耐圧ICと
し、その高耐圧ICには前記ドライブ信号を前記上アー
ムの各駆動回路の基準電位にそれぞれレベルシフトする
レベルシフト回路を設けたことを特徴とする請求項1に
記載の洗濯機。
3. A control circuit for outputting a drive signal to each of the drive circuits, wherein the drive circuit is a high breakdown voltage IC, and the drive signal is applied to a reference potential of each drive circuit of the upper arm in the high breakdown voltage IC. The washing machine according to claim 1, further comprising a level shift circuit for level shifting each.
【請求項4】 前記モータはブラシレス直流モータであ
り、前記伝達装置はモータ側の回転軸と被回転体側の回
転軸にそれぞれ設けられた一対のプーリに掛けられたベ
ルトを含んでいることを特徴とする請求項1乃至請求項
3のいずれかに記載の洗濯機。
4. The motor is a brushless DC motor.
The transmission device is connected to the rotating shaft on the motor side and the rotating shaft on the rotated body side.
The belts hung on a pair of pulleys provided on the rolling shafts respectively.
1 to claim 1, which includes a filter.
The washing machine according to any one of 3 above.
【請求項5】 前記電気ブレーキは、前記上アームの全
てのスイッチング素子をオフするとともに、前記下アー
ムの全てのスイッチング素子をオンすることにより行わ
れることを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。
5. The washing according to claim 1 , wherein the electric braking is performed by turning off all switching elements of the upper arm and turning on all switching elements of the lower arm. Machine.
【請求項6】 前記電気ブレーキは、前記上アームの全
てのスイッチング素子をオンするとともに、前記下アー
ムの全てのスイッチング素子をオフすることにより行わ
れることを特徴とする請求項1に記載の洗濯機。
6. The washing machine according to claim 1 , wherein the electric braking is performed by turning on all switching elements of the upper arm and turning off all switching elements of the lower arm. Machine.
【請求項7】 前記上アームと下アームの両端に抵抗及
びスイッチング素子から成るブレーキ用アームが接続さ
れ、前記電気ブレーキは、前記上アーム及び下アームの
全てのスイッチング素子をともにオフするとともに、前
記ブレーキ用アームのスイッチング素子をオンすること
により行われることを特徴とする請求項1に記載の洗濯
機。
7. A braking arm including a resistance and a switching element is connected to both ends of the upper arm and the lower arm, and the electric brake turns off all the switching elements of the upper arm and the lower arm, and washing machine according to claim 1 characterized by being performed by turning on the switching elements of the arm brake.
【請求項8】 前記モータのロータ位置を検出する手段
を備え、前記停止モードでは、前記電気ブレーキを一定
時間かけた後に前記ロータ位置を検出し、前記ロータ位
置が一定時間の前後で一致しなければ、さらに前記ロー
タ位置が一致するまで前記電気ブレーキを一定時間かけ
ることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに
記載の洗濯機。
8. A means for detecting the rotor position of the motor is provided, and in the stop mode, the rotor position is detected after the electric brake is applied for a certain time, and the rotor position must match before and after the certain time. if further washing machine according to any one of claims 1 to 7, characterized in that subjecting said electrical brake fixed time until the rotor position coincides.
【請求項9】 前記モータの回転速度を検出する手段を
備え、前記回転モードから前記停止モードに移行した直
後に全ての前記スイッチング素子をオフする期間を設
け、この期間経過後の前記モータの回転速度に基づいて
前記電気ブレーキをかける時間を決定することを特徴と
する請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の洗濯機。
9. A means for detecting the rotation speed of the motor, wherein a period for turning off all the switching elements is provided immediately after shifting from the rotation mode to the stop mode, and the rotation of the motor after the lapse of this period. washing machine according to any of claims 1 to 7, characterized in that determining the time taken for the electric brake on the basis of speed.
【請求項10】 前記回転モードから前記停止モードに
移行した直後、全ての前記スイッチング素子をオフする
期間を設け、この期間開始前と終了後でおのおの前記モ
ータの回転速度を検出し、これらの回転速度から加速度
を算出し、その加速度に基づいて前記電気ブレーキをか
ける時間を決定することを特徴とする請求項9に記載の
洗濯機。
10. Immediately after shifting from the rotation mode to the stop mode, a period in which all the switching elements are turned off is provided, and the rotation speeds of the motors are detected before and after the start of this period, respectively. The washing machine according to claim 9, wherein the acceleration is calculated from the speed, and the time to apply the electric brake is determined based on the acceleration.
【請求項11】 前記回転モードから前記停止モードの
移行する際に、前記モータの電流を検出し、該電流に基
づいて前記電気ブレーキをかける時間を決定することを
特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の洗
濯機。
From 11. The rotation mode when shifting of the stop mode, detects the current of the motor, according to claim 1 or claims, characterized in that determining the time taken for the electric brake based on the current Item 8. The washing machine according to any one of Item 7.
【請求項12】 前記停止モードにおける前記モータの
回生電流に基づいて前記電気ブレーキをかける時間を決
定することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれ
かに記載の洗濯機。
12. The washing machine according to claim 1, wherein a time for applying the electric brake is determined based on a regenerative current of the motor in the stop mode.
【請求項13】 前記伝達装置はベルトを介して前記モ
ータの回転を伝達することを特徴とする請求項1乃至請
求項3のいずれかに記載の洗濯機。
13. The washing machine according to claim 1, wherein the transmission device transmits the rotation of the motor via a belt.
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