JP5121623B2 - Washing machine inverter device - Google Patents

Washing machine inverter device Download PDF

Info

Publication number
JP5121623B2
JP5121623B2 JP2008203006A JP2008203006A JP5121623B2 JP 5121623 B2 JP5121623 B2 JP 5121623B2 JP 2008203006 A JP2008203006 A JP 2008203006A JP 2008203006 A JP2008203006 A JP 2008203006A JP 5121623 B2 JP5121623 B2 JP 5121623B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
washing machine
permanent magnet
motor
inverter device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008203006A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010035849A5 (en
JP2010035849A (en
Inventor
強志 細糸
佐理 前川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp
Toshiba Home Appliances Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp, Toshiba Home Appliances Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2008203006A priority Critical patent/JP5121623B2/en
Publication of JP2010035849A publication Critical patent/JP2010035849A/en
Publication of JP2010035849A5 publication Critical patent/JP2010035849A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5121623B2 publication Critical patent/JP5121623B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)

Description

本発明は、ロータマグネット低保磁力の永久磁石を備える永久磁石モータにより洗濯運転を行う洗濯機のインバータ装置に関する。 The present invention relates to a washing machine of the inverter apparatus for performing the washing operation by a permanent magnet motor comprising a permanent Hisa磁 stone low coercive force to the rotor magnet.

一般に、インバータ回路によりモータを制御することで発生させた回転駆動力により洗濯運転を行う構成の洗濯機においては、モータが過負荷や脱調状態となったり、インバータ回路に故障が発生した場合に過電流が流れることがあるため、その過電流を検出する手段を備え(例えば、特許文献1参照)、過電流が検出されると運転を停止するなどの異常処理を行っている。
特開2008−104481号公報
Generally, in a washing machine configured to perform a washing operation by the rotational driving force generated by controlling the motor by the inverter circuit, when the motor is overloaded or stepped out, or when a failure occurs in the inverter circuit Since an overcurrent may flow, a means for detecting the overcurrent is provided (for example, refer to Patent Document 1), and abnormal processing such as stopping the operation when an overcurrent is detected is performed.
JP 2008-104481 A

ところで、出願人は、洗濯機用のモータとして、ロータ側に、第1永久磁石と、保磁力が第1永久磁石よりも小さく、且つ着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する第2永久磁石とからなるロータマグネットを備えて構成される永久磁石モータを使用することを、例えば特願2007−289886などで提案している。上記のような永久磁石モータを使用する場合、第2永久磁石の着磁量を変化させるための励磁電流を、インバータ回路を介してステータ巻線に流す必要がある。上記励磁電流の量は、洗濯運転を行う場合の電流に比較してかなり多く、また、着磁量を制御するには、励磁電流量を適切に制御する必要がある。   By the way, the applicant has, as a motor for a washing machine, a first permanent magnet and a coercive force on the rotor side that are smaller than the first permanent magnet and have a level of coercivity that can easily change the amount of magnetization. For example, Japanese Patent Application No. 2007-289886 proposes to use a permanent magnet motor including a rotor magnet including a second permanent magnet. When the permanent magnet motor as described above is used, it is necessary to pass an exciting current for changing the magnetization amount of the second permanent magnet to the stator winding via the inverter circuit. The amount of the excitation current is considerably larger than the current when the washing operation is performed, and in order to control the magnetization amount, it is necessary to appropriately control the excitation current amount.

しかしながら、上記の永久磁石モータを使用する洗濯機は、比較的新規な構成であるため、励磁電流を適切に制御するための具体的な構成は、まだ提案されていない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータマグネットの着磁量を変更可能な永久磁石モータを使用する場合に、励磁電流の制御を簡単な構成で行うことができる洗濯機のインバータ装置を提供することにある。
However, since the washing machine using the permanent magnet motor has a relatively new configuration, a specific configuration for appropriately controlling the excitation current has not been proposed yet.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to control excitation current with a simple configuration when using a permanent magnet motor capable of changing the magnetization amount of a rotor magnet. An object of the present invention is to provide an inverter device for a washing machine.

上記目的を達成するため、本発明の洗濯機のインバータ装置は、ロータ側に、着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石よりなるロータマグネットを備えて構成される永久磁石モータが発生する回転駆動力により洗濯運転を行う洗濯機に搭載され、
前記永久磁石モータを制御するインバータ回路と、
このインバータ回路を介して流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記インバータ回路を介して、前記永久磁石の着磁量を変化させるように励磁電流を発生させる着磁量制御手段とを備え、
前記着磁量制御手段が動作して前記励磁電流を流す場合に、前記電流検出手段によって検出される電流に対して電流制限閾値を設定し、両者を比較することで、前記電流検出手段を前記励磁電流の制限手段として利用することを特徴とする。
To achieve the above object, an inverter device of the washing machine of the present invention, the rotor side, is configured with a rotor magnet made of permanent magnets that have a readily changeable levels of coercive force magnetizing amount It is installed in a washing machine that performs washing operation by the rotational driving force generated by the permanent magnet motor.
An inverter circuit for controlling the permanent magnet motor;
Current detection means for detecting current flowing through the inverter circuit;
Through the inverter circuit, before a magnetizing amount control means for generating the excitation current so as to vary the magnetization amount of KiHisashi permanent magnet,
When the magnetization amount control means is operated to flow the exciting current, a current limit threshold is set for the current detected by the current detection means, and the current detection means is It is used as a means for limiting excitation current.

上述したように、洗濯機には一般に電流を検出する手段を備えているので、その電流検出手段が検出する電流について過電流検出用の閾値を設定して比較を行うようにすれば、着磁量制御手段が永久磁石の着磁量を変化させるように励磁電流を発生させる場合の制御にも使用できる。 As described above, since a washing machine is generally provided with a means for detecting current, if a threshold for overcurrent detection is set and compared with respect to the current detected by the current detection means, magnetization is performed. It can also be used to control when the excitation current is generated to change the magnetization amount of the amount control means GaHisashi permanent magnet.

本発明の洗濯機のインバータ装置によれば、ロータマグネットの着磁量を変更可能な永久磁石モータを使用する場合でも、既存の電流検出手段を流用して永久磁石の着磁量を変化させるように励磁電流を制限できるので、着磁量を高精度に制御して洗濯機の運転特性を安定化させることができる。 According to the washing machine of the inverter device of the present invention, even when using a permanent magnet motor capable of changing the magnetization amount of the rotor magnet, changing the magnetization amount of the permanent magnet by diverting the existing current sensing means Since the exciting current can be limited as described above, the operation characteristics of the washing machine can be stabilized by controlling the magnetization amount with high accuracy.

(第1実施例)
以下、本発明をヒートポンプ式洗濯乾燥機(ランドリー機器)に適用した第1実施例について、図1乃至図10を参照して説明する。ドラム式洗濯乾燥機の縦断側面を示す図8において、外箱1の内部には、水槽2が複数の支持装置3により弾性支持されて水平状態に配設されている。この水槽2の内部には、これと同軸状態で回転ドラム(回転槽)4が回転可能に配設されている。この回転ドラム4は、周側壁及び後壁に通風孔を兼ねる脱水孔4a(一部のみ図示)を多数有していて、洗濯槽、脱水槽及び乾燥室としても機能する。なお、回転ドラム4の内周面には、複数のバッフル4b(1個のみ図示)が設けられている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a heat pump type washer / dryer (laundry device) will be described with reference to FIGS. In FIG. 8 showing the longitudinal side surface of the drum type washing and drying machine, a water tank 2 is elastically supported by a plurality of support devices 3 in a horizontal state inside the outer box 1. Inside the water tank 2, a rotating drum (rotating tank) 4 is rotatably arranged coaxially therewith. The rotating drum 4 has a large number of dewatering holes 4a (only part of which are shown) serving as ventilation holes on the peripheral side wall and the rear wall, and also functions as a washing tub, a dewatering tub, and a drying chamber. A plurality of baffles 4 b (only one is shown) are provided on the inner peripheral surface of the rotating drum 4.

上記外箱1、水槽2及び回転ドラム4において、いずれも前面部(図中、右側部)には、洗濯物出し入れ用の開口部5、6及び7をそれぞれ有しており、開口部5と開口部6とは、弾性変形可能なベロー8により水密に連通接続されている。また、外箱1の開口部5には、これを開閉する扉9が設けられている。また、回転ドラム4は、背面部に回転軸10を有しており、この回転軸10は、軸受(図示せず)に支持されて、水槽2の背面部の外側に取付けられたアウタロータ型の三相ブラシレスDCモータからなるドラムモータ(洗い・脱水モータ,永久磁石モータ)11により回転駆動される。尚、回転軸10はモータ11の回転軸と一体であり、回転ドラム4は、ダイレクトドライブ方式により駆動される。   Each of the outer box 1, the water tank 2 and the rotating drum 4 has openings 5, 6 and 7 for putting in and out the laundry on the front surface (right side in the figure). The opening 6 is connected in a watertight manner by an elastically deformable bellows 8. The opening 5 of the outer box 1 is provided with a door 9 for opening and closing the opening. The rotating drum 4 has a rotating shaft 10 on the back surface, and the rotating shaft 10 is supported by a bearing (not shown) and is an outer rotor type attached to the outside of the back surface of the water tank 2. It is rotationally driven by a drum motor (washing / dehydrating motor, permanent magnet motor) 11 comprising a three-phase brushless DC motor. The rotating shaft 10 is integral with the rotating shaft of the motor 11, and the rotating drum 4 is driven by a direct drive system.

外箱1の底板1aには、複数の支持部材12を介してケーシング13が支持されており、そのケーシング13の右端部上部及び左端部上部には、吐出口13a及び吸入口13bがそれぞれ形成されている。また、底板1aには、ヒートポンプ(冷凍サイクル)14の圧縮機15が設置されている。更に、ケーシング13内には、ヒートポンプ14の凝縮器16及び蒸発器17が右側から左側に向け順に設置されているとともに、右端部に位置して送風ファン18が配設されている。ケーシング13における蒸発器17の下方に位置する部位には、皿状の水受け部13cが形成されている。   A casing 13 is supported on the bottom plate 1a of the outer box 1 via a plurality of support members 12, and a discharge port 13a and a suction port 13b are formed at the upper right end portion and the upper left end portion of the casing 13, respectively. ing. Moreover, the compressor 15 of the heat pump (refrigeration cycle) 14 is installed in the bottom plate 1a. Further, in the casing 13, a condenser 16 and an evaporator 17 of the heat pump 14 are installed in order from the right side to the left side, and a blower fan 18 is disposed at the right end portion. A dish-shaped water receiving portion 13 c is formed at a portion of the casing 13 located below the evaporator 17.

水槽2において、前面部の上部には吸気口19が形成され、背面部下部には排気口20が形成されている。吸気口19は、直線状ダクト21及び伸縮自在な連結ダクト22を介してケーシング13の吐出口13aに接続されている。また、排気口20は、環状ダクト23及び伸縮自在の連結ダクト24を介してケーシング13の吸入口13bに接続されている。環状ダクト23は、水槽2の背面部の外側に取付けられており、ドラムモータ11と同心円状をなすように形成されている。すなわち、環状ダクト23の入口側が排気口20に接続され、出口側が連結ダクト24を介して吸入口13bに接続されている。そして、上記ケーシング13、連結ダクト22、直線状ダクト21、吸気口19、排気口20、環状ダクト23及び連結ダクト14は、空気循環経路25を構成する。   In the water tank 2, an intake port 19 is formed in the upper part of the front surface part, and an exhaust port 20 is formed in the lower part of the back surface part. The intake port 19 is connected to the discharge port 13 a of the casing 13 through a linear duct 21 and an extendable connecting duct 22. Further, the exhaust port 20 is connected to the suction port 13 b of the casing 13 via an annular duct 23 and an extendable connecting duct 24. The annular duct 23 is attached to the outside of the back surface of the water tank 2 and is formed concentrically with the drum motor 11. That is, the inlet side of the annular duct 23 is connected to the exhaust port 20, and the outlet side is connected to the suction port 13 b via the connecting duct 24. The casing 13, the connecting duct 22, the linear duct 21, the intake port 19, the exhaust port 20, the annular duct 23, and the connecting duct 14 constitute an air circulation path 25.

外箱1内において、その後方上部には、三方弁からなる給水弁26が配設され、また、前方上部には、洗剤投入器26aが配設されている。給水弁26は、その入水口が給水ホースを介して水道の蛇口に接続され、第1の出水口が洗い用給水ホース26bを介して洗剤投入器26aの上段の入水口に接続され、第2の出水口がすすぎ用給水ホース26cを介して洗剤投入器26aの下段の入水口に接続されている。そして、洗剤投入器26aの出水口は、水槽2の上部に形成された給水口2aに給水ホース26dを介して接続されている。   In the outer box 1, a water supply valve 26 composed of a three-way valve is disposed at the upper rear portion thereof, and a detergent feeder 26a is disposed at the upper upper portion thereof. The water supply valve 26 has a water inlet connected to a water faucet via a water supply hose, a first water outlet connected to an upper water inlet of the detergent feeder 26a via a water supply hose 26b for washing, The water outlet is connected to the lower water inlet of the detergent dispenser 26a through the rinsing water supply hose 26c. And the water outlet of the detergent feeder 26a is connected to the water inlet 2a formed in the upper part of the water tank 2 via the water supply hose 26d.

水槽2の底部の後方部位には、排水口2bが形成されており、この排水口2bは、排水弁27aを介して排水ホース27に接続されている。なお、排水ホース27の一部は伸縮自在になっている。そして、ケーシング13の水受け部13cは、排水ホース28及び逆止弁28aを介して排水ホース27の途中部位に接続されている。   A drain port 2b is formed at a rear portion of the bottom of the water tank 2, and the drain port 2b is connected to the drain hose 27 via a drain valve 27a. A part of the drain hose 27 is telescopic. And the water receiving part 13c of the casing 13 is connected to the middle part of the drainage hose 27 via the drainage hose 28 and the check valve 28a.

外箱1の前面上部には操作パネル部29が設けられており、この操作パネル部29には、図示はしないが、表示器及び各種の操作スイッチが設けられている。また、操作パネル部29の裏面には、表示・操作用基板84が設けられており、基板ケース120に内蔵される制御回路(着磁量制御手段)30と通信を行うことで操作パネル部29が制御される。制御回路30は、マイクロコンピュータで構成されており、操作パネル部29の操作スイッチの操作に応じて給水弁26、ドラムモータ11及び排水弁27aを制御し、洗い、すすぎ及び脱水の洗濯運転や、ドラムモータ11及び圧縮機15を駆動する三相ブラシレスDCモータからなる圧縮機モータ(コンプレッサモータ,図示せず)を制御することで乾燥運転を実行する。   An operation panel unit 29 is provided on the front upper portion of the outer box 1, and the operation panel unit 29 is provided with a display and various operation switches (not shown). In addition, a display / operation board 84 is provided on the rear surface of the operation panel unit 29, and communicates with a control circuit (magnetization amount control means) 30 built in the substrate case 120 to operate the operation panel unit 29. Is controlled. The control circuit 30 is constituted by a microcomputer, and controls the water supply valve 26, the drum motor 11 and the drain valve 27a according to the operation of the operation switch of the operation panel unit 29, and washing, rinsing and dewatering washing operations, The drying operation is executed by controlling a compressor motor (compressor motor, not shown) composed of a three-phase brushless DC motor that drives the drum motor 11 and the compressor 15.

図9は、ドラムモータ11の駆動系を概略的に示すものである。インバータ回路(PWM制御方式インバータ)32は、6個のIGBT(半導体スイッチング素子)33a〜33fを三相ブリッジ接続して構成されており、各IGBT33a〜33fのコレクタ−エミッタ間には、フライホイールダイオード34a〜34fが接続されている。
下アーム側のIGBT33d、33e、33fのエミッタは、シャント抵抗(電流検出手段)35u、35v、35wを介してグランドに接続されている。また、IGBT33d、33e、33fのエミッタとシャント抵抗35u、35v、35wとの共通接続点は、夫々レベルシフト回路36を介して制御回路30に接続されている。尚、ドラムモータ11の巻線11u〜11wには最大で15A程度流れるので、シャント抵抗35u〜35wの抵抗値は、例えば0.1Ωに設定されている。
FIG. 9 schematically shows a drive system of the drum motor 11. The inverter circuit (PWM control system inverter) 32 is configured by connecting six IGBTs (semiconductor switching elements) 33a to 33f in a three-phase bridge, and between the collectors and emitters of the IGBTs 33a to 33f, there is a flywheel diode. 34a-34f are connected.
The emitters of the IGBTs 33d, 33e, 33f on the lower arm side are connected to the ground through shunt resistors (current detection means) 35u, 35v, 35w. The common connection point between the emitters of the IGBTs 33d, 33e, and 33f and the shunt resistors 35u, 35v, and 35w is connected to the control circuit 30 via the level shift circuit 36, respectively. Incidentally, since a maximum of about 15 A flows through the windings 11u to 11w of the drum motor 11, the resistance values of the shunt resistors 35u to 35w are set to 0.1Ω, for example.

レベルシフト回路(電流検出手段)36はオペアンプなどを含んで構成され、シャント抵抗35u〜35wの端子電圧を増幅すると共にその増幅信号の出力範囲が正側に収まるように(例えば、0〜+3.3V)バイアスを与える。また、過電流比較回路(電流検出手段)38は、レベルシフト回路36の出力を受けて、インバータ回路32の上下アームが短絡した場合、回路の破壊を防止するために過電流検出を行なう。   The level shift circuit (current detection means) 36 includes an operational amplifier and the like, amplifies the terminal voltage of the shunt resistors 35u to 35w and adjusts the output range of the amplified signal to the positive side (for example, 0 to +3. 3V) A bias is applied. The overcurrent comparison circuit (current detection means) 38 receives the output of the level shift circuit 36, and performs overcurrent detection in order to prevent the circuit from being destroyed when the upper and lower arms of the inverter circuit 32 are short-circuited.

インバータ回路32の入力側には駆動用電源回路39が接続されている。駆動用電源回路39は、100Vの交流電源40を、ダイオードブリッジで構成される全波整流回路41及び直列接続された2個のコンデンサ42a、42bにより倍電圧全波整流し、約280Vの直流電圧をインバータ回路32に供給する。インバータ回路32の各相出力端子は、ドラムモータ11の各相巻線11u、11v、11wに接続されている。   A driving power supply circuit 39 is connected to the input side of the inverter circuit 32. The drive power supply circuit 39 rectifies a 100V AC power supply 40 by a full-wave rectification circuit 41 composed of a diode bridge and a double voltage full-wave rectification by two capacitors 42a and 42b connected in series, and a DC voltage of about 280V. Is supplied to the inverter circuit 32. Each phase output terminal of the inverter circuit 32 is connected to each phase winding 11 u, 11 v, 11 w of the drum motor 11.

制御回路30は、レベルシフト回路36を介して得られるモータ11の巻線11u〜11wに流れる電流Iau〜IawをA/D変換部74によりA/D変換して読み込み、その電流値に基づいて2次側の回転磁界の位相θ及び回転角速度ωを推定すると共に、三相電流を直交座標変換及びd−q(direct−quadrature) 座標変換して励磁電流成分Id、トルク電流成分Iqを得る。
そして、制御回路30は外部より速度指令が与えられると、推定した位相θ及び回転角速度ω並びに電流成分Id、Iqに基づいて電流指令Idref 、Iqref を生成し、それを電圧指令Vd、Vqに変換すると直交座標変換及び三相座標変換を行なう。最終的には、駆動信号がPWM信号として生成され、インバータ回路32を介してモータ11の巻線11u〜11wに出力される。
The control circuit 30 reads the currents Iau to Iaw flowing through the windings 11u to 11w of the motor 11 obtained through the level shift circuit 36 by A / D conversion by the A / D conversion unit 74, and based on the current value. The phase θ of the secondary rotating magnetic field and the rotational angular velocity ω are estimated, and the three-phase current is subjected to orthogonal coordinate transformation and dq (direct-quadrature) coordinate transformation to obtain an excitation current component Id and a torque current component Iq.
When a speed command is given from the outside, the control circuit 30 generates current commands Idref and Iqref based on the estimated phase θ, rotational angular velocity ω, and current components Id and Iq, and converts them into voltage commands Vd and Vq. Then, rectangular coordinate transformation and three-phase coordinate transformation are performed. Finally, a drive signal is generated as a PWM signal and output to the windings 11 u to 11 w of the motor 11 via the inverter circuit 32.

第1電源回路43は、インバータ回路32に供給される約280Vの駆動用電源を降圧して15Vの制御用電源を生成して制御回路30及び駆動回路44に供給するようになっている。また、第2電源回路45は、第1電源回路43によって生成された15V電源より3.3V電源を生成し、制御回路30に供給する三端子レギュレータである。高圧ドライバ回路46は、インバータ回路32における上アーム側のIGBT33a〜33cを駆動するために配置されている。   The first power supply circuit 43 steps down the drive power supply of about 280V supplied to the inverter circuit 32 to generate a control power supply of 15V and supplies it to the control circuit 30 and the drive circuit 44. The second power supply circuit 45 is a three-terminal regulator that generates 3.3V power from the 15V power generated by the first power circuit 43 and supplies the 3.3V power to the control circuit 30. The high voltage driver circuit 46 is arranged to drive the IGBTs 33 a to 33 c on the upper arm side in the inverter circuit 32.

また、モータ11のロータには、起動時に使用するための例えばホールICで構成される回転位置センサ78(u,v,w)が配置されており、回転位置センサ78(位置検出手段)が出力するロータの位置信号は、制御回路30に与えられている。すなわち、モータ11の起動時において、ロータ位置の推定が可能となる回転速度(例えば、約30rpm)までは、回転位置センサ78を使用してベクトル制御を行い、上記回転速度に達した以降は、回転位置センサ78を使用しないセンサレスベクトル制御に切り替える。
そして、圧縮機モータについては、具体的には図示しないが、ドラムモータ11の駆動系とほぼ対称な構成が配置されている。
Further, the rotor of the motor 11 is provided with a rotational position sensor 78 (u, v, w) constituted by, for example, a Hall IC for use at startup, and the rotational position sensor 78 (position detecting means) outputs The rotor position signal is supplied to the control circuit 30. That is, when the motor 11 is started, vector control is performed using the rotational position sensor 78 until the rotational speed at which the rotor position can be estimated (for example, about 30 rpm), and after reaching the rotational speed, Switch to sensorless vector control without using the rotational position sensor 78.
The compressor motor is not shown in detail, but has a configuration that is substantially symmetrical with the drive system of the drum motor 11.

また、電源回路39の出力端子とグランドとの間には、抵抗素子79a,79bの直列回路が接続されており、それらの共通接続点は、制御回路30の入力端子に接続されている。制御回路30は、抵抗素子79a,79bにより分圧されたインバータ回路32の入力電圧を読み込み、PWM信号デューティを決定するための基準とする。
その他、制御回路30は、例えばドアロック制御回路や乾燥用ファンモータ等の各種電装品83を制御したり、前述した表示・操作用基板84との間で操作信号や制御信号等の入出力を行うようになっている。
A series circuit of resistance elements 79 a and 79 b is connected between the output terminal of the power supply circuit 39 and the ground, and the common connection point is connected to the input terminal of the control circuit 30. The control circuit 30 reads the input voltage of the inverter circuit 32 divided by the resistance elements 79a and 79b and uses it as a reference for determining the PWM signal duty.
In addition, the control circuit 30 controls various electrical components 83 such as a door lock control circuit and a drying fan motor, and inputs / outputs operation signals and control signals to / from the display / operation board 84 described above. To do.

図10は、制御回路30が、ドラムモータ11(並びに圧縮機モータ)について行なうセンサレスベクトル制御の機能ブロックを示す図である。この構成は、例えば特開2003−181187号公報などに開示されているものと同様であり、ここでは概略的に説明する。尚、図10において、(α,β)はモータ11の各相に対応する電気角120度間隔の三相(UVW)座標系を直交変換した直交座標系を示し、(d,q)は、モータ11のロータの回転に伴い回転している2次磁束の座標系を示す。   FIG. 10 is a functional block diagram of sensorless vector control performed by the control circuit 30 for the drum motor 11 (and the compressor motor). This configuration is the same as that disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-181187, and will be schematically described here. In FIG. 10, (α, β) indicates an orthogonal coordinate system obtained by orthogonally transforming a three-phase (UVW) coordinate system with an electrical angle interval of 120 degrees corresponding to each phase of the motor 11, and (d, q) is The coordinate system of the secondary magnetic flux which is rotating with rotation of the rotor of the motor 11 is shown.

減算器62には、速度指令出力部60より目標速度指令ωrefが被減算値として、エスティメータ(Estimator) 63により検出されたモータ11の検出速度ωが減算値として与えられ、減算器62の減算結果は、速度PI(Proportional-Integral) 制御部65に与えられる。速度PI制御部65は、目標速度指令ωref と検出速度ωとの差分量に基づいてPI(比例積分)制御を行い、q軸電流指令値Iqrefとd軸電流指令値Idrefとを生成して減算器66q、66dに被減算値として夫々出力する。減算器66q、66dには、αβ/dq変換部67より出力されるq軸電流値Iq、d軸電流値Idが減算値として夫々与えられ、減算結果は、電流PI制御部68q、68dに夫々与えられる。尚、速度PI制御部65における制御周期は1m秒に設定されている。   The subtracter 62 is supplied with the target speed command ωref from the speed command output unit 60 as a subtracted value and the detected speed ω of the motor 11 detected by the estimator 63 as a subtracted value. The result is given to a speed PI (Proportional-Integral) control unit 65. The speed PI control unit 65 performs PI (proportional integration) control based on the difference between the target speed command ωref and the detected speed ω, and generates and subtracts the q-axis current command value Iqref and the d-axis current command value Idref. Are output as subtracted values to the devices 66q and 66d, respectively. The subtractors 66q and 66d are respectively provided with the q-axis current value Iq and the d-axis current value Id output from the αβ / dq conversion unit 67 as subtraction values, and the subtraction results are respectively supplied to the current PI control units 68q and 68d. Given. The control period in the speed PI control unit 65 is set to 1 msec.

電流PI制御部68q、68dは、q軸電流指令値Iqrefとd軸電流指令値Idrefとの差分量に基づいてPI制御を行い、q軸電圧指令値Vq及びd軸電圧指令値Vdを生成してdq/αβ変換部69に出力する。dq/αβ変換部69には、エスティメータ63によって検出された2次磁束の回転位相角(ロータ位置角)θが与えられ、その回転位相角θに基づいて電圧指令値Vd、Vqを電圧指令値Vα、Vβに変換する。   The current PI controllers 68q and 68d perform PI control based on the difference amount between the q-axis current command value Iqref and the d-axis current command value Idref, and generate the q-axis voltage command value Vq and the d-axis voltage command value Vd. And output to the dq / αβ conversion unit 69. The dq / αβ conversion unit 69 is given a rotational phase angle (rotor position angle) θ of the secondary magnetic flux detected by the estimator 63, and voltage command values Vd and Vq are converted into voltage commands based on the rotational phase angle θ. Convert to values Vα and Vβ.

dq/αβ変換部69が出力する電圧指令値Vα、Vβは、αβ/UVW変換部70により三相の電圧指令値Vu、Vv、Vwに変換されて出力する。電圧指令値Vu、Vv、Vwは、切換スイッチ71u、71v、71wの一方の固定接点71ua、71va、71waに与えられ、他方の固定接点71ub、71vb、71wbには、初期パターン出力部76より出力される電圧指令値Vus、Vvs、Vwsが与えられる。切換スイッチ71u、71v、71wの可動接点71uc、71vc、71wcは、PWM形成部73の入力端子に接続されている。   The voltage command values Vα and Vβ output from the dq / αβ conversion unit 69 are converted into three-phase voltage command values Vu, Vv and Vw by the αβ / UVW conversion unit 70 and output. The voltage command values Vu, Vv, Vw are given to one fixed contact 71ua, 71va, 71wa of the changeover switches 71u, 71v, 71w, and are output from the initial pattern output unit 76 to the other fixed contact 71ub, 71vb, 71wb. Voltage command values Vus, Vvs, and Vws are given. The movable contacts 71uc, 71vc, 71wc of the changeover switches 71u, 71v, 71w are connected to the input terminal of the PWM forming unit 73.

PWM形成部73は、電圧指令値Vus、Vvs、Vws又はVu、Vv、Vwに基づいて15.6kHzのキャリア(三角波)を変調した各相のPWM信号Vup(+,-) 、Vvp(+,-) 、Vwp(+,-) をインバータ回路32に出力する。PWM信号Vup〜Vwpは、例えばモータ11の各相巻線11u、11v、11wに正弦波状の電流が通電されるよう、正弦波に基づいた電圧振幅に対応するパルス幅の信号として出力される。   The PWM forming unit 73 modulates a 15.6 kHz carrier (triangular wave) based on the voltage command values Vus, Vvs, Vws or Vu, Vv, Vw, and outputs PWM signals Vup (+,-), Vvp (+, -), Vwp (+,-) is output to the inverter circuit 32. The PWM signals Vup to Vwp are output as signals having a pulse width corresponding to the voltage amplitude based on the sine wave so that, for example, a sine wave current is passed through the phase windings 11u, 11v, and 11w of the motor 11.

A/D変換部74は、IGBT33d〜33fのエミッタに現れる電圧信号をA/D変換した電流データIau、Iav、IawをUVW/αβ変換部75に出力する。UVW/αβ変換部75は、三相の電流データIau、Iav、Iawを所定の演算式に従って直交座標系の2軸電流データIα、Iβに変換する。そして、2軸電流データIα、Iβをαβ/dq変換部67に出力する。
αβ/dq変換部67は、ベクトル制御時にはエスティメータ63よりモータ11のロータ位置角θを得ることで、所定の演算式に従って2軸電流データIα、Iβを回転座標系(d,q)上のd軸電流値Id、q軸電流値Iqに変換すると、それらを前述のようにエスティメータ63及び減算器66d、66qに出力する。
The A / D converter 74 outputs current data Iau, Iav, and Iaw obtained by A / D converting voltage signals appearing at the emitters of the IGBTs 33 d to 33 f to the UVW / αβ converter 75. The UVW / αβ conversion unit 75 converts the three-phase current data Iau, Iav, Iaw into two-axis current data Iα, Iβ in an orthogonal coordinate system according to a predetermined arithmetic expression. Then, the biaxial current data Iα and Iβ are output to the αβ / dq converter 67.
The αβ / dq conversion unit 67 obtains the rotor position angle θ of the motor 11 from the estimator 63 at the time of vector control, thereby obtaining the biaxial current data Iα, Iβ on the rotational coordinate system (d, q) according to a predetermined arithmetic expression. When converted into the d-axis current value Id and the q-axis current value Iq, they are output to the estimator 63 and the subtractors 66d and 66q as described above.

エスティメータ63は、q軸電圧指令値Vq、d軸電圧指令値Vd、q軸電流値Iq、d軸電流値Idに基づいてロータの位置角θ及び回転速度ωを推定し、各部に出力する。ここで、モータ11は、起動時には、初期パターン出力部76による起動パターンが印加され強制転流が行われる。その後、回転位置センサ78によりセンサ信号に基づきベクトル制御を行うと、エスティメータ63が起動されてドラムモータ11のロータの位置角θ及び回転速度ωが推定されるセンサレスベクトル制御に移行する。尚、圧縮機モータの場合は、強制転流からセンサレスベクトル制御に移行する。   The estimator 63 estimates the rotor position angle θ and the rotational speed ω based on the q-axis voltage command value Vq, the d-axis voltage command value Vd, the q-axis current value Iq, and the d-axis current value Id, and outputs them to each unit. . Here, when the motor 11 is started, a startup pattern is applied by the initial pattern output unit 76 and forced commutation is performed. Thereafter, when the rotational position sensor 78 performs vector control based on the sensor signal, the estimator 63 is activated, and the process proceeds to sensorless vector control in which the position angle θ and the rotational speed ω of the drum motor 11 are estimated. In the case of a compressor motor, the process shifts from forced commutation to sensorless vector control.

切換え制御部77は、PWM形成部73より与えられるPMW信号のデューティ情報に基づいて切換スイッチ71の切換えを制御する。尚、以上の構成において、インバータ回路32を除く構成は、制御回路30のソフトウエアによって実現されている機能をブロック化したものである。ベクトル制御における電流制御周期は例えば128μ秒に設定されている。但し、PWM搬送波周期は、ドラムモータ11側が64μ秒,圧縮機モータ側が128μ秒となっている。そして、制御回路30とインバータ回路32とがインバータ装置99を構成している。   The switching control unit 77 controls switching of the selector switch 71 based on the duty information of the PMW signal given from the PWM forming unit 73. In the above configuration, the configuration excluding the inverter circuit 32 is a block of functions realized by the software of the control circuit 30. The current control period in the vector control is set to 128 μsec, for example. However, the PWM carrier wave period is 64 μsec on the drum motor 11 side and 128 μsec on the compressor motor side. The control circuit 30 and the inverter circuit 32 constitute an inverter device 99.

図7は、ドラムモータ11の全体構成を概略的に示す(a)平面図、(b)は一部を拡大して示す斜視図である。ドラムモータ11は、ステータ91と、これの外周に設けたロータ92とから構成され、ステータ91は、ステータコア93とステータ巻線11u,11v,11とから構成されている。ステータコア93は、環状のヨーク部93aと、当該ヨーク部93aの外周部から放射状に突出する多数のティース部93bとを有しており、ステータ巻線11u,11v,11wは、各ティース部93bに巻装されている。   FIG. 7A is a plan view schematically showing the overall configuration of the drum motor 11, and FIG. 7B is a perspective view showing a part thereof in an enlarged manner. The drum motor 11 includes a stator 91 and a rotor 92 provided on the outer periphery of the stator 91. The stator 91 includes a stator core 93 and stator windings 11u, 11v, and 11. The stator core 93 has an annular yoke portion 93a and a large number of teeth portions 93b protruding radially from the outer peripheral portion of the yoke portion 93a. The stator windings 11u, 11v, and 11w It is wound.

ロータ92は、フレーム94とロータコア95と複数の永久磁石96,97とを図示しないモールド樹脂により一体化した構成となっている。フレーム94は、磁性体である例えば鉄板をプレス加工することで扁平な有底円筒状に形成されている。そして、永久磁石96,97は、ロータマグネット98を構成している。   The rotor 92 has a structure in which a frame 94, a rotor core 95, and a plurality of permanent magnets 96, 97 are integrated with a mold resin (not shown). The frame 94 is formed into a flat bottomed cylindrical shape by pressing, for example, an iron plate that is a magnetic material. The permanent magnets 96 and 97 constitute a rotor magnet 98.

ロータコア95は、フレーム94の周側壁の内周部に配置されており、その内周面は、内方に向けて円弧状に突出する複数の凸部95aを有した凹凸状に形成されている。これら複数の凸部95aの内部には、軸方向に貫通し、短辺の長さが異なる矩形状挿入穴95b,95cが形成されており、それらが1つずつ交互に、環状に配置されている。各挿入穴95b,95cには、ネオジム磁石96(第1永久磁石)と、アルニコ磁石97(第2永久磁石)とが挿入されている。この場合、ネオジム磁石96の保磁力は約900kA/m、アルニコ磁石97の保磁力は約100kA/mであり、保磁力が9倍程度異なっている。   The rotor core 95 is disposed on the inner peripheral portion of the peripheral side wall of the frame 94, and the inner peripheral surface thereof is formed in a concavo-convex shape having a plurality of convex portions 95a that protrude in an arc shape toward the inside. . Inside these convex portions 95a, there are formed rectangular insertion holes 95b and 95c penetrating in the axial direction and having different short sides, and these are alternately arranged in an annular shape one by one. Yes. Neodymium magnets 96 (first permanent magnets) and alnico magnets 97 (second permanent magnets) are inserted into the respective insertion holes 95b and 95c. In this case, the coercive force of the neodymium magnet 96 is about 900 kA / m, the coercive force of the alnico magnet 97 is about 100 kA / m, and the coercive force differs by about 9 times.

また、これら2種類の永久磁石96,97は、それぞれ1種類で1磁極を形成しており、その磁化方向が永久磁石モータ1の径方向に沿うように、例えば各24個ずつ、合計で48個配置されている。このように2種類の永久磁石96,97を交互に且つその磁化方向が径方向に沿うように配置することで、隣同士に配置された永久磁石96,97が互いに反対方向に磁極を有する状態(一方のN極が内側、他方のN極が外側となる状態)となり、これらネオジム磁石96とアルニコ磁石97との間に例えば矢印Bで示す方向に磁気経路(磁束)が生ずる。すなわち、保磁力が大きいネオジム磁石96と保磁力が小さいアルニコ磁石97の双方を通過する磁気経路が形成されるようになっている。   Further, each of these two types of permanent magnets 96 and 97 forms one magnetic pole, and each of the two types of permanent magnets 96 and 97 has a total of 48, for example, 24 each so that the magnetization direction is along the radial direction of the permanent magnet motor 1. Are arranged. In this way, by arranging the two types of permanent magnets 96 and 97 alternately so that their magnetization directions are along the radial direction, the adjacent permanent magnets 96 and 97 have magnetic poles in opposite directions. (A state in which one N pole is inside and the other N pole is outside), and a magnetic path (magnetic flux) is generated between the neodymium magnet 96 and the Alnico magnet 97 in the direction indicated by the arrow B, for example. That is, a magnetic path passing through both the neodymium magnet 96 having a large coercive force and the alnico magnet 97 having a small coercive force is formed.

図1は、図9に示す構成を、本発明の要旨に係る部分について示すものであり、U相に対応するレベルシフト回路36U及び過電流比較回路38Uを具体回路で示している。また、インバータ回路32の正側,負側電源母線の間に接続されているのは、図9では図示していないが、容量が例えば0.22μF程度フィルムコンデンサからなるスナバコンデンサ100である(これに対して、平滑用のコンデンサ42a,42bは例えば820μF程度の電解コンデンサである)。   FIG. 1 shows the configuration shown in FIG. 9 with respect to a part according to the gist of the present invention, and shows a level shift circuit 36U and an overcurrent comparison circuit 38U corresponding to the U phase in a concrete circuit. Although not shown in FIG. 9, a snubber capacitor 100 having a capacitance of about 0.22 μF, for example, is connected between the positive and negative power supply buses of the inverter circuit 32 (this is shown in FIG. 9). On the other hand, the smoothing capacitors 42a and 42b are electrolytic capacitors of about 820 μF, for example).

レベルシフト回路36Uは、オペアンプ101により増幅回路を構成しており、オペアンプ101の非反転入力端子は、抵抗素子102を介してIGBT33dのエミッタに接続されていると共に、抵抗素子103を介して5Vにプルアップされている。また、オペアンプ101の反転入力端子は、抵抗素子104を介してグランドに接続されていると共に、抵抗素子105を介して自身の出力端子に接続されている。   The level shift circuit 36U constitutes an amplifier circuit by the operational amplifier 101, and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 101 is connected to the emitter of the IGBT 33d through the resistance element 102 and is set to 5 V through the resistance element 103. Pulled up. Further, the inverting input terminal of the operational amplifier 101 is connected to the ground via the resistance element 104 and is connected to its own output terminal via the resistance element 105.

過電流比較回路38Uは、コンパレータ(励磁電流制限手段)106を中心に構成されており、その反転入力端子は、オペアンプ101の出力端子に接続されている。また、コンパ106の非反転入力端子は、抵抗素子107を介して5Vに接続されていると共に、抵抗素子108を介してグランドに接続されている。また、同非反転入力端子とグランドとの間には、スイッチSW1及び抵抗素子109の直列回路と、スイッチSW2及び抵抗素子110の直列回路とが接続されている。   The overcurrent comparison circuit 38U is configured around a comparator (excitation current limiting means) 106, and its inverting input terminal is connected to the output terminal of the operational amplifier 101. Further, the non-inverting input terminal of the comparator 106 is connected to 5 V via the resistance element 107 and is connected to the ground via the resistance element 108. Further, a series circuit of the switch SW1 and the resistance element 109 and a series circuit of the switch SW2 and the resistance element 110 are connected between the non-inverting input terminal and the ground.

すなわち、制御回路30がスイッチSW1,SW2をオンオフ制御することで、コンパレータ106の閾値電圧を変更可能となっている。そして、インバータ回路32によりドラムモータ11を通常運転させる場合には、スイッチSW1及びSW2を何れもオンに設定しておき、コンパレータ106の閾値電圧を、過電流検出(例えば10A程度)に対応した最も低い電圧に設定しておく。尚、コンパレータ106の検出信号は、ロウアクティブとなっている(勿論、ハイアクティブであっても良い)。   That is, the threshold voltage of the comparator 106 can be changed by the control circuit 30 performing on / off control of the switches SW1 and SW2. When the drum motor 11 is normally operated by the inverter circuit 32, both the switches SW1 and SW2 are set to ON, and the threshold voltage of the comparator 106 is set to the most corresponding to overcurrent detection (for example, about 10A). Set to a low voltage. Note that the detection signal of the comparator 106 is low active (of course, it may be high active).

また、図1では、U相に対応するレベルシフト回路36U及び過電流比較回路38Uのみ図示したが、W相についても同様の構成が配置されている。そして、V相については、着磁制御では使用しないため、従来と同様に、過電流検出に対応した閾値電圧が固定的に設定されたコンパレータが配置されている。   In FIG. 1, only the level shift circuit 36U and the overcurrent comparison circuit 38U corresponding to the U phase are shown, but the same configuration is also provided for the W phase. Since the V phase is not used in the magnetization control, a comparator in which the threshold voltage corresponding to the overcurrent detection is fixedly set is provided as in the conventional case.

次に、本実施例の作用について図2ないし図6も参照して説明する。本実施例の構成では、回転ドラム4に収容された洗濯物の重量を検知する(負荷量センシング,検知処理)場合や、洗い・すすぎ運転のように低速回転・高出力トルクが要求される場合には、アルニコ磁石97の着磁量を増加(増磁)させることでロータマグネット98全体の磁束を増加させ、脱水運転のように高速回転・低出力トルクが要求される場合は、アルニコ磁石97の着磁量を減少(減磁)させることでロータマグネット98全体の磁束を減少させるように制御する。   Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. In the configuration of this embodiment, when the weight of the laundry stored in the rotating drum 4 is detected (load amount sensing, detection processing), or when low speed rotation / high output torque is required, such as washing / rinsing operation. In this case, the magnetic flux of the entire rotor magnet 98 is increased by increasing (magnetizing) the magnetization amount of the alnico magnet 97, and when high speed rotation / low output torque is required as in the dehydrating operation, the alnico magnet 97 Is controlled so as to decrease the magnetic flux of the entire rotor magnet 98.

図5は、洗濯機における洗いから脱水までの一連の行程を概略的に示すフローチャートである。運転を開始すると、制御回路30は、先ず増磁動作を行い(ステップS101)、続いて負荷量センシングを行う(ステップS102)。尚、負荷量センシングは、例えば特開2004−267334号公報に開示されている手法を用い、回転ドラム4内の洗濯物の分布状態がバランスしたと推定される時点から回転ドラム4を最大加速度で回転させ、その加速期間におけるq軸電流の積算値を求めるようにする。この場合のドラムモータ11の最高回転数は、例えば170rpm程度である。   FIG. 5 is a flowchart schematically showing a series of steps from washing to dehydration in the washing machine. When the operation is started, the control circuit 30 first performs a magnetizing operation (step S101), and then performs load amount sensing (step S102). In addition, load amount sensing uses the method currently disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-267334, for example, and makes the rotary drum 4 by maximum acceleration from the time estimated that the laundry distribution state in the rotary drum 4 was balanced. The integrated value of the q-axis current during the acceleration period is obtained. In this case, the maximum rotation number of the drum motor 11 is, for example, about 170 rpm.

そして、ステップS102で求めた負荷量に応じて、回転ドラム4内への洗剤投入量や給水量などを決定すると、洗い動作を行う(ステップS103)。この場合のドラムモータ11の最高回転数は、例えば50rpm程度である。洗い動作を終了すると、減磁動作を行い(ステップS104)、「すすぎ」の前処理である第1脱水を行う(ステップS105)。この場合のドラムモータ11の最高回転数は、例えば1300rpm程度である。それから、増磁動作を行い(ステップS106)、続いて「すすぎ」かくはん動作を行う(ステップS107)。この場合のドラムモータ11の最高回転数は洗い動作と同じである。   Then, when the amount of detergent put into the rotary drum 4 and the amount of water supply are determined according to the load amount obtained in step S102, a washing operation is performed (step S103). In this case, the maximum rotation speed of the drum motor 11 is, for example, about 50 rpm. When the washing operation is completed, a demagnetization operation is performed (step S104), and a first dehydration process, which is a pretreatment for “rinsing”, is performed (step S105). In this case, the maximum rotation speed of the drum motor 11 is, for example, about 1300 rpm. Then, a magnetizing operation is performed (step S106), and then a “rinse” stirring operation is performed (step S107). In this case, the maximum number of rotations of the drum motor 11 is the same as the washing operation.

続いて、再び減磁動作を行うと(ステップS108)、「すすぎ」の後処理である第2脱水を行い(ステップS109)、増磁動作を行ってから(ステップS110)再度「すすぎ」かくはん動作を行う(ステップS111)。そして、減磁動作を行った後(ステップS112)、最終脱水を行う(ステップS113)。その後、必要に応じて乾燥運転を行う場合がある。   Subsequently, when the demagnetizing operation is performed again (step S108), the second dehydration, which is a post-treatment of “rinsing”, is performed (step S109), and after the magnetizing operation is performed (step S110), the “rinsing” stirring operation is performed again. Is performed (step S111). Then, after performing a demagnetizing operation (step S112), final dehydration is performed (step S113). Thereafter, a drying operation may be performed as necessary.

図3は、アルニコ磁石97が減磁されている状態から増磁させる場合の処理を示すフローチャートである。先ず、制御回路30は、スイッチSW1,SW2を何れもオフにする(ステップS11)。これにより、コンパレータ106の閾値電圧は、励磁電流の制限値(例えば20A程度)に対応した最も高い電圧に設定される。次に、インバータ回路32により電流PWM制御を行いながら強制転流(例えば、d軸電流3A)によりドラムモータ11を回転させて、位置センサ78により電気角+30°の位置でロータ92を固定する(ステップS12)。   FIG. 3 is a flowchart showing processing when the Alnico magnet 97 is demagnetized from a demagnetized state. First, the control circuit 30 turns off both the switches SW1 and SW2 (step S11). Thereby, the threshold voltage of the comparator 106 is set to the highest voltage corresponding to the limit value (for example, about 20 A) of the excitation current. Next, the drum motor 11 is rotated by forced commutation (for example, d-axis current 3A) while performing current PWM control by the inverter circuit 32, and the rotor 92 is fixed at the position of electrical angle + 30 ° by the position sensor 78 ( Step S12).

次に、図1に示すように、U相上側のIGBT33aとW相下側のIGBT33fとを同時に連続でオンさせて、モータ11の巻線11U,11Wに励磁電流を通電する(ステップS13)。このとき、制御回路30は、励磁電流の通電を開始した時点からの経過時間を、タイマにより計時する(計時手段)。それから、W相に配置されているコンパレータ106Wの検出出力がオン(ロウレベル)になったか否かを監視し(ステップS14)、通電開始から1m秒経過後にコンパレータ106Wがオンすれば(ステップS15:NO)、インバータ回路32による通電を3秒間オフさせる(ステップS16)。   Next, as shown in FIG. 1, the U-phase upper IGBT 33a and the W-phase lower IGBT 33f are turned on simultaneously and energized to the windings 11U and 11W of the motor 11 (step S13). At this time, the control circuit 30 counts the elapsed time from the start of energization of the exciting current with a timer (timer). Then, it is monitored whether or not the detection output of the comparator 106W arranged in the W phase is turned on (low level) (step S14). If the comparator 106W is turned on after 1 msec from the start of energization (step S15: NO) ), The energization by the inverter circuit 32 is turned off for 3 seconds (step S16).

ステップS15で「YES」と判断した場合は、所期通りに着磁が行われたケースである。ここで、図2には、上記のように増磁を行う場合の励磁電流波形の一例を示すものであるが、ステップS13の通電パターンとは異なり、PWM制御で5m秒間通電した場合であり、通電開始から約4m秒で励磁電流は21Aまで達している。したがって、連続通電の場合、電流の上昇度合いはより急峻となる。   If “YES” is determined in the step S15, it is a case where magnetization is performed as expected. Here, FIG. 2 shows an example of the excitation current waveform when the magnetization is increased as described above. However, unlike the energization pattern in step S13, the energization is performed for 5 msec by PWM control. The excitation current reaches 21 A in about 4 milliseconds after the start of energization. Therefore, in the case of continuous energization, the degree of increase in current becomes steeper.

また、励磁電流の制限値である20Aは、アルニコ磁石97を増磁する場合に、着磁が完全に飽和するレベルの電流の90%以下に相当する値に設定している。すなわち、着磁が完全に飽和するレベルの電流を流そうとすると、それに応じてインバータ回路32の電流容量を増やす必要があり、コストアップするからである。
また、ステップS16において、3秒間の通電停止インターバルを設けるのは、励磁電流の通電によりモータ11にトルクが発生するため、連続して通電すると、そのトルクに抗したトルクを発生させた場合には、モータ11が不連続に回転して騒音や振動を生じるおそれがある。そのような事態を回避するため、上記のインターバルを設けている。
Further, the limit value of the excitation current 20A is set to a value corresponding to 90% or less of the current at a level at which the magnetization is completely saturated when the alnico magnet 97 is magnetized. That is, if it is attempted to flow a current at a level at which magnetization is completely saturated, it is necessary to increase the current capacity of the inverter circuit 32 accordingly, resulting in an increase in cost.
Also, in step S16, the energization stop interval of 3 seconds is provided because torque is generated in the motor 11 by energization of the excitation current. Therefore, when energizing continuously, torque against the torque is generated. The motor 11 may rotate discontinuously and generate noise and vibration. In order to avoid such a situation, the above interval is provided.

ステップS16の実行後は、ステップS12と同様に、但し1電気角分(1/24機械角分)回転させた状態で、電気角+30°の位置でロータを再度固定し(ステップS17)、ステップS13と同様にモータ11の巻線11U,11Wに励磁電流を通電する(ステップS18)。そして、通電開始から1m秒経過後にコンパレータ106Wがオンすれば(ステップS20:YES,S21:NO)、通電を3秒間オフさせ(ステップS21)、最後にスイッチSW1,SW2を何れもオンにして(ステップS22)処理を終了する。   After execution of step S16, the rotor is fixed again at the position of electrical angle + 30 ° in the state rotated by one electrical angle (1/24 mechanical angle) in the same manner as step S12 (step S17). As in S13, an exciting current is applied to the windings 11U and 11W of the motor 11 (step S18). If the comparator 106W is turned on after 1 msec from the start of energization (step S20: YES, S21: NO), the energization is turned off for 3 seconds (step S21), and finally the switches SW1 and SW2 are both turned on ( Step S22) The process is terminated.

ここで、図7(a)に示すように、アルニコ磁石97は時計回りにU,V,W,…の順に並んでおり、例えば最上部のU相を基準にロータ92を位置決めすると、ステータ91のティース93bが相対するアルニコ磁石97は、U,W,V,U,W,V,…の1つ置き順となる。したがって、ステップS13では上記のようにアルニコ磁石97が1つ置きに増磁され、それらの間に位置するアルニコ磁石97は、着磁が不完全な状態となる。そこで、ステップS18でロータ92を1電気角度分移動させると、残りのアルニコ磁石97を良好に増磁させることが可能となる。   Here, as shown in FIG. 7A, the Alnico magnets 97 are arranged in the order of U, V, W,... In the clockwise direction. For example, when the rotor 92 is positioned with reference to the uppermost U phase, the stator 91 Alnico magnets 97 to which the teeth 93b face are arranged in the order of U, W, V, U, W, V,. Therefore, in step S13, every other alnico magnet 97 is magnetized as described above, and the alnico magnet 97 located between them is in an incompletely magnetized state. Therefore, if the rotor 92 is moved by one electrical angle in step S18, the remaining alnico magnet 97 can be favorably magnetized.

一方、ステップS13またはS18において励磁電流を通電した場合に、通電開始から20m秒(上限値)が経過すると(ステップS23,S27:YES)、例えば交流電源40の電圧が不足しているため励磁電流が十分なレベルで供給できていない、という状態が想定される。或いは、インバータ回路32や、モータ11に異常や故障が発生していることも考えられる。そこで、その時点でスイッチSW1がオンにしていなければ(ステップS24,S28:YES)、ステップS16,S21と同様に3秒間の通電停止インバータバルをとった後、スイッチSW1をオンにする(ステップS25,S29,異常判定手段)。これにより、コンパレータ106Wの閾値は、抵抗素子109が並列接続されることで低下する(例えば、電流値17A〜18A程度に相当する値に設定する)。そして、一旦減磁処理を行ってから(ステップS26,S30)ステップS12,S17にそれぞれ移行し、再度同様に増磁を試行する。   On the other hand, when an excitation current is applied in step S13 or S18, if 20 msec (upper limit value) has elapsed since the start of energization (steps S23, S27: YES), for example, the voltage of the AC power supply 40 is insufficient, so the excitation current Is assumed to be unable to supply at a sufficient level. Alternatively, it may be considered that an abnormality or failure has occurred in the inverter circuit 32 or the motor 11. Therefore, if the switch SW1 is not turned on at that time (steps S24, S28: YES), the switch SW1 is turned on after taking the energization stop inverter valve for 3 seconds as in steps S16, S21 (step S25). , S29, abnormality determination means). As a result, the threshold value of the comparator 106 </ b> W decreases when the resistance element 109 is connected in parallel (for example, set to a value corresponding to about the current values 17 </ b> A to 18 </ b> A). Then, after demagnetizing processing is once performed (steps S26 and S30), the process proceeds to steps S12 and S17, respectively, and the magnetization is tried again in the same manner.

スイッチSW1をオンにしても、通電開始から20m秒が経過してコンパレータ106Wがオンしなかった場合は、ステップS24,S28で「YES」と判断し、インバータ回路32による通電を停止して(ステップS31)、故障判定処理を行うようにする(ステップS32,異常判定手段)。   Even if the switch SW1 is turned on, if 20 msec has elapsed since the start of energization and the comparator 106W has not been turned on, “YES” is determined in steps S24 and S28, and energization by the inverter circuit 32 is stopped (step S24). S31), failure determination processing is performed (step S32, abnormality determination means).

また、図4は、アルニコ磁石97を、増磁されている状態から減磁させる場合の処理を示すフローチャートであるが、図3のステップS13,S14,S18,S19,S26,S30を、ステップS13D,S14D,S18D,S19D,S26D,S30Dに置き換えたものである。
すなわち、ステップS13D及びS18Dでは、図1に示すように、W相上側のIGBT33cとU相下側のIGBT33dとを同時に連続オンさせて、モータ11の巻線11W,11Uに励磁電流を逆方向に通電する。そして、ステップS14D及びS19Dでは、U相に配置されているコンパレータ106Uの検出出力がオンになったか否かを監視する。また、ステップS26D,S30Dでは、スイッチSW1をオンして再度減磁を試行する前に、増磁処理を行うようにする。
FIG. 4 is a flowchart showing processing when the alnico magnet 97 is demagnetized from the magnetized state. Steps S13, S14, S18, S19, S26, and S30 of FIG. , S14D, S18D, S19D, S26D, and S30D.
That is, in steps S13D and S18D, as shown in FIG. 1, the W-phase upper IGBT 33c and the U-phase lower IGBT 33d are continuously turned on at the same time, and the exciting currents are reversed in the windings 11W and 11U of the motor 11. Energize. In steps S14D and S19D, it is monitored whether or not the detection output of the comparator 106U disposed in the U phase is turned on. Further, in steps S26D and S30D, before the switch SW1 is turned on and demagnetization is attempted again, the magnetizing process is performed.

また、図6は、図3におけるアルニコ磁石97の増磁処理が、コンパレータ106の閾値を変更することなく完了したか、スイッチSW1をオンした状態で完了したかに応じて、図5のステップS102で行う負荷量センシングで洗濯物の重量判定を行うための判定値(q軸電流積算値)を変更する一例を示すものである。
すなわち、アルニコ磁石97の増磁処理がスイッチSW1をオンした状態で完了した場合は、コンパレータ106の閾値を低下させた結果、ロータマグネット98全体の磁束量が所期の値より低くなっている。したがって、モータ11の出力トルクも若干低下することになり、ベクトル制御において得られるq軸電流に基づく負荷量判定の基準も変更することが望ましい。図6では、同じレンジの重量を判定する値を、スイッチSW1をオンした場合はより高く設定するように変更している。
Further, FIG. 6 shows step S102 in FIG. 5 depending on whether the magnetizing process of the alnico magnet 97 in FIG. 3 is completed without changing the threshold value of the comparator 106 or when the switch SW1 is turned on. An example of changing a determination value (q-axis current integrated value) for performing weight determination of the laundry by load amount sensing performed in FIG.
That is, when the magnetizing process of the alnico magnet 97 is completed with the switch SW1 turned on, the magnetic flux amount of the entire rotor magnet 98 is lower than the expected value as a result of lowering the threshold value of the comparator 106. Therefore, the output torque of the motor 11 also slightly decreases, and it is desirable to change the reference for determining the load amount based on the q-axis current obtained in the vector control. In FIG. 6, the value for determining the weight of the same range is changed so as to be set higher when the switch SW1 is turned on.

以上のように本実施例によれば、ドラムモータ11が、ロータ92側に、ネオジム磁石96と、アルニコ磁石97とからなるロータマグネット98を備えて構成される場合、インバータ回路32を介して流れる電流を、検出閾値と比較して過電流を検出するためのコンパレータ106と、インバータ回路32を介してアルニコ磁石の着磁量を変化させるように励磁電流を発生させる制御回路30とを備え、励磁電流を流す場合に、コンパレータ106に設定する閾値を、過電流検出用の閾値よりも大なる電流制限閾値に変更することで、コンパレータ106を励磁電流の制限手段として利用するようにした。
したがって、過電流検出用として配置されているコンパレータ106を流用してアルニコ磁石97の着磁量を変化させるように励磁電流を制限できるので、着磁量を高精度に制御して洗濯機の運転特性を安定化させることができる。尚、コンパレータ106を用いることで、電流の変化状態を高速に判定できる。
As described above, according to this embodiment, when the drum motor 11 includes the rotor magnet 98 including the neodymium magnet 96 and the alnico magnet 97 on the rotor 92 side, the drum motor 11 flows through the inverter circuit 32. A comparator 106 for detecting an overcurrent by comparing the current with a detection threshold, and a control circuit 30 for generating an excitation current so as to change the amount of magnetization of the alnico magnet via the inverter circuit 32 are provided. When a current is applied, the threshold value set in the comparator 106 is changed to a current limit threshold value that is larger than the threshold value for overcurrent detection, so that the comparator 106 is used as a means for limiting excitation current.
Therefore, the excitation current can be limited so that the amount of magnetization of the alnico magnet 97 can be changed by diverting the comparator 106 arranged for overcurrent detection, so that the amount of magnetization can be controlled with high accuracy and the washing machine can be operated. The characteristics can be stabilized. By using the comparator 106, the current change state can be determined at high speed.

また、制御回路30は、励磁電流の通電を開始した時点から、コンパレータ106により励磁電流が電流制限閾値を超えたことが検出されるまでの時間を計時し、その時間が20m秒を超えると、スイッチSW1をオンしてコンパレータ106に設定する電流制限閾値を減少させてからアルニコ磁石97を再度着磁させるので、例えば電圧が若干不足しているなどの理由で着磁制御が完了しなかった場合には、閾値を低下させて完了させることができる。若しくは、インバータ回路32等の故障によるか否かを、段階的に、より確実に判定することができる。   In addition, the control circuit 30 measures the time from when the energization of the excitation current is started until the comparator 106 detects that the excitation current exceeds the current limit threshold, and when the time exceeds 20 milliseconds, Since the alnico magnet 97 is magnetized again after the switch SW1 is turned on and the current limiting threshold set in the comparator 106 is decreased, the magnetization control is not completed due to a shortage of voltage, for example. Can be completed by lowering the threshold. Alternatively, it can be more reliably determined step by step whether or not it is due to a failure of the inverter circuit 32 or the like.

更に、制御回路30は、電流制限閾値を減少させる場合、又は電流制限閾値を減少させることなく、ロータ92の位置を1電気角分変更して続けて着磁を行う場合に3秒の通電停止期間を設けるので、励磁電流の通電によりモータ11に発生するトルクの影響をなくして、不用意な騒音や振動の発生を回避できる。
加えて、制御回路30は、電流制限閾値を初期値から減少させた場合に、モータ11の回転状態に基づいて行う検知処理の結果を評価するために設定される判定値を補正する。具体的には、回転ドラム4内に収容された洗濯物の重量を検知する処理の判定値を補正するので、モータ11の出力トルクが所期の値より若干低下した状態となった場合でも、検知処理を正確に行うことができる。
Further, the control circuit 30 stops energization for 3 seconds when the current limit threshold is decreased or when the position of the rotor 92 is changed by one electrical angle and magnetization is continued without decreasing the current limit threshold. Since the period is provided, the influence of the torque generated in the motor 11 due to the energization of the excitation current can be eliminated, and the occurrence of inadvertent noise and vibration can be avoided.
In addition, when the current limit threshold is decreased from the initial value, the control circuit 30 corrects the determination value set for evaluating the result of the detection process performed based on the rotation state of the motor 11. Specifically, since the determination value of the process for detecting the weight of the laundry stored in the rotating drum 4 is corrected, even when the output torque of the motor 11 is slightly lower than the expected value, The detection process can be performed accurately.

(第2実施例)
図11乃至図14は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図11は、第1実施例の図1相当図である。第2実施例では、コンパレータ106の非反転入力端子に接続されていた、スイッチSW1及び抵抗素子109の直列回路と、スイッチSW2及び抵抗素子110の直列回路とが削除されている。すなわち、コンパレータ106は、従来構成と同様に過電流検出用に設けられており、そのため、抵抗素子111は、第1実施例の抵抗素子108〜110を並列接続した抵抗値に相当するものとなっている。
(Second embodiment)
11 to 14 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted, and different parts will be described below. FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 1 of the first embodiment. In the second embodiment, the series circuit of the switch SW1 and the resistance element 109 and the series circuit of the switch SW2 and the resistance element 110, which are connected to the non-inverting input terminal of the comparator 106, are deleted. That is, the comparator 106 is provided for overcurrent detection similarly to the conventional configuration, and therefore the resistance element 111 corresponds to a resistance value obtained by connecting the resistance elements 108 to 110 of the first embodiment in parallel. ing.

そして、アルニコ磁石97の着磁制御を行う場合に、励磁電流が電流制限値に到達したか否かの判定は、制御回路(励磁電流制限手段)30が、A/D変換部(電流検出手段,励磁電流制限手段)74がA/D変換したデータを参照し、そのデータに対して電流制限閾値を設定して両者を比較することで行う。図12は、A/D変換部74がA/D変換を行うタイミングを示すものである。A/D変換部74は、PWM制御の搬送波周期(例えば128μ秒)に同期して、三角波のピークでA/D変換を行うようになっている。   When the magnetization control of the alnico magnet 97 is performed, the control circuit (excitation current limiting means) 30 determines whether or not the excitation current has reached the current limit value by the A / D converter (current detection means). , Excitation current limiting means) 74 refers to the data A / D converted, sets the current limit threshold for the data, and compares the data. FIG. 12 shows the timing at which the A / D converter 74 performs A / D conversion. The A / D conversion unit 74 performs A / D conversion at the peak of the triangular wave in synchronization with the carrier wave period (for example, 128 μsec) of PWM control.

次に、第2実施例の作用について図13及び図14を参照して説明する。図13,図14は、第1実施例の図3,図4相当図であり、第1実施例ではコンパレータ106を用いて行っていた処理を、A/D変換部74で行うように置き換えている。ステップS11Aでは、A/D変換部74による判定閾値(電流制限値)を20Aに設定している。そして、ステップS14A,S19Aでは、W相の電流データを20Aと比較する。また、ステップS22は削除されている。   Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 13 and 14 are diagrams corresponding to FIGS. 3 and 4 of the first embodiment, in which the processing performed using the comparator 106 in the first embodiment is replaced with that performed by the A / D converter 74. Yes. In step S11A, the determination threshold value (current limit value) by the A / D conversion unit 74 is set to 20A. In steps S14A and S19A, the W-phase current data is compared with 20A. Step S22 has been deleted.

ステップS24A,S28Aでは、判定閾値を17Aに低下済みか否かを判定し、ステップS25A,S29Aでは、判定閾値を17Aに低下させるように処理する。その他の処理は。第1実施例と同様である。図14では、図13におけるステップS14A,S19Aを、U相の電流データを20Aと比較する処理に置き換え(ステップS14D_A,S19D_A)、また、ステップS26,S30の増磁処理を、ステップS26D,S30Dの減磁処理に置き換えている。   In steps S24A and S28A, it is determined whether or not the determination threshold has been reduced to 17A. In steps S25A and S29A, processing is performed to decrease the determination threshold to 17A. Other processing. The same as in the first embodiment. In FIG. 14, steps S14A and S19A in FIG. 13 are replaced with a process for comparing the U-phase current data with 20A (steps S14D_A and S19D_A), and the magnetizing process in steps S26 and S30 is replaced with the process in steps S26D and S30D. Replaced with demagnetization.

以上のように構成される第2実施例によれば、アルニコ磁石97の増減磁処理にともなう励磁電流の制限制御を、コンパレータ106に替えてA/D変換部74を用いて行うようにした。すなわち、A/D変換周期は128μ秒であるから、m秒オーダーの電流変化の判定を十分に行うことができ、第1実施例のように、コンパレータ106の閾値電圧を切り替えるためのスイッチSW1,SW2や抵抗素子108〜110を削除することができる。   According to the second embodiment configured as described above, the excitation current limit control accompanying the increase / decrease magnetic processing of the Alnico magnet 97 is performed using the A / D conversion unit 74 instead of the comparator 106. That is, since the A / D conversion cycle is 128 μs, it is possible to sufficiently determine the current change in the order of milliseconds, and the switches SW1, SW1 for switching the threshold voltage of the comparator 106 as in the first embodiment. SW2 and the resistance elements 108 to 110 can be deleted.

本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
電流値や通電時間の閾値はあくまでも一例であり、個別の設計に応じて適宜変更して実施すれば良い。
励磁電流の制限閾値を低下させた場合に、判定値を変更する検知処理は、洗濯物の重量判定に限ることなく、例えば回転ドラム4内における洗濯物分布のバランス判定などでも良い。また、上記判定値の変更は、必要に応じて行えば良い。
励磁電流に関する制限閾値の変更は、2段階以上に変更しても良い。例えば第1実施例においても、抵抗素子108,109の抵抗値が異なる場合は、ステップS25,S29とはSW1,SW2のオンオフを逆にすることで閾値を2段階で低下させても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above or shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
The threshold value of the current value and the energization time is merely an example, and may be changed as appropriate according to the individual design.
The detection process for changing the determination value when the excitation current limit threshold is lowered is not limited to the laundry weight determination, and may be a laundry distribution balance determination in the rotating drum 4, for example. The determination value may be changed as necessary.
The limit threshold value for the excitation current may be changed in two or more stages. For example, also in the first embodiment, when the resistance values of the resistance elements 108 and 109 are different, the threshold value may be lowered in two steps by reversing the on / off of SW1 and SW2 in steps S25 and S29.

ステップS15やS25などにおける通電停止時間は、3秒に限らず適宜変更して良い。また、これらのステップを削除しても良い。
ベクトル制御を行うインバータ装置に限ることなく、適用することができる。
第1,第2永久磁石は、ネオジム磁石,アルニコ磁石に限らず、両者の保磁力が、後者の着磁量を変化させる場合に前者の着磁状態が影響を受けない程度に差があるもの適宜選択して使用すれば良い。
増磁処理,減磁処理を行う場合のd軸電流の出力パターンは、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
乾燥機能が無い洗濯機に適用しても良い。
The energization stop time in steps S15 and S25 is not limited to 3 seconds and may be changed as appropriate. Also, these steps may be deleted.
The present invention can be applied without being limited to an inverter device that performs vector control.
The first and second permanent magnets are not limited to neodymium magnets and alnico magnets, but the coercive force of the two is different to the extent that the former magnetization state is not affected when the latter magnetization amount is changed. What is necessary is just to select and use suitably.
What is necessary is just to change suitably the output pattern of d-axis current in the case of performing a magnetizing process and a demagnetizing process according to individual design.
You may apply to the washing machine without a drying function.

IGBT33に替えて、パワーMOSFETやパワートランジスタなどの半導体スイッチング素子を使用しても良い。
ドラム式洗濯機に限ることなく、パルセータを回転させる縦型の洗濯機に適用しても良い。
ベクトル制御を行う洗濯機に限ることはない。
アウタロータ型に限ることなく、インナーロータ型の永久磁石モータに適用しても良い。
回転ドラム4の回転軸は、水平に対して仰角方向に10度〜15度程度の傾きを持たせるようにしても良い。
A semiconductor switching element such as a power MOSFET or a power transistor may be used in place of the IGBT 33.
You may apply to the vertical washing machine which rotates a pulsator, without restricting to a drum type washing machine.
The washing machine is not limited to vector control.
The present invention is not limited to the outer rotor type, and may be applied to an inner rotor type permanent magnet motor.
The rotating shaft of the rotating drum 4 may be inclined by about 10 to 15 degrees in the elevation direction with respect to the horizontal.

本発明の第1実施例であり、図9に示す構成を本発明の要旨に係る部分について示す図FIG. 9 is a first embodiment of the present invention, and shows the configuration shown in FIG. アルニコ磁石を増磁を行う場合の励磁電流波形の一例を示す図The figure which shows an example of the excitation current waveform in the case of magnetizing an alnico magnet アルニコ磁石を増磁させる場合の処理を示すフローチャートFlowchart showing the process when the alnico magnet is magnetized 同減磁させる場合の処理を示すフローチャートFlow chart showing processing for demagnetization 洗いから脱水までの一連の行程を概略的に示すフローチャートFlow chart schematically showing a series of steps from washing to dehydration 洗濯物の重量判定を行うための判定値を変更するテーブルを示す図The figure which shows the table which changes the determination value for performing weight determination of the laundry ドラムモータの全体構成を概略的に示す(a)平面図、(b)は一部を拡大して示す斜視図FIG. 1A is a plan view schematically showing an overall configuration of a drum motor, and FIG. ドラム式洗濯乾燥機の縦断側面図Longitudinal side view of drum-type washer / dryer ドラムモータの駆動系を概略的に示す図Diagram showing drum motor drive system 制御回路がモータについて行なうセンサレスベクトル制御の機能ブロックを示す図The figure which shows the functional block of the sensorless vector control which a control circuit performs about a motor 本発明の第2実施例を示す図1相当図FIG. 1 equivalent view showing a second embodiment of the present invention. A/D変換を行うタイミングを示す図The figure which shows the timing which performs A / D conversion 図3相当図3 equivalent figure 図4相当図4 equivalent diagram

符号の説明Explanation of symbols

図面中、4は回転ドラム(回転槽)、11はドラムモータ(永久磁石モータ)、30は制御回路(着磁量制御手段,計時手段,異常判定手段)、32はインバータ回路、35はシャント抵抗(電流検出手段)、36はレベルシフト回路(電流検出手段)、74はA/D変換部(電流検出手段,励磁電流制限手段)、78は回転位置センサ(位置検出手段)、92はロータ、96はネオジム磁石(第1永久磁石)、97はアルニコ磁石(第2永久磁石)、98はロータマグネット、99はインバータ装置、106コンパレータ(電流検出手段,励磁電流制限手段)を示す。   In the drawings, 4 is a rotating drum (rotating tank), 11 is a drum motor (permanent magnet motor), 30 is a control circuit (magnetization amount control means, time measuring means, abnormality determining means), 32 is an inverter circuit, and 35 is a shunt resistor. (Current detection means), 36 is a level shift circuit (current detection means), 74 is an A / D converter (current detection means, excitation current limiting means), 78 is a rotational position sensor (position detection means), 92 is a rotor, Reference numeral 96 denotes a neodymium magnet (first permanent magnet), 97 denotes an alnico magnet (second permanent magnet), 98 denotes a rotor magnet, 99 denotes an inverter device, and 106 comparators (current detection means, excitation current limiting means).

Claims (7)

ロータ側に、着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石よりなるロータマグネットを備えて構成される永久磁石モータが発生する回転駆動力により洗濯運転を行う洗濯機に搭載され、
前記永久磁石モータを制御するインバータ回路と、
このインバータ回路を介して流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記インバータ回路を介して、前記永久磁石の着磁量を変化させるように励磁電流を発生させる着磁量制御手段とを備え、
前記着磁量制御手段が動作して前記励磁電流を流す場合に、前記電流検出手段によって検出される電流に対して電流制限閾値を設定し、両者を比較することで、前記電流検出手段を前記励磁電流の制限手段として利用することを特徴とする洗濯機のインバータ装置。
The rotor side, a washing machine for performing washing operation by rotational drive force permanent magnet motor generates configured with a rotor magnet made of permanent magnets that have a readily changeable levels of coercive force magnetizing amount Mounted on
An inverter circuit for controlling the permanent magnet motor;
Current detection means for detecting current flowing through the inverter circuit;
Through the inverter circuit, before a magnetizing amount control means for generating the excitation current so as to vary the magnetization amount of KiHisashi permanent magnet,
When the magnetization amount control means is operated to flow the exciting current, a current limit threshold is set for the current detected by the current detection means, and the current detection means is An inverter device for a washing machine, which is used as a means for limiting excitation current.
前記電流検出手段は、過電流検出用のコンパレータで構成され、
前記コンパレータに設定する閾値を、過電流検出閾値よりも大なる電流制限閾値に変更することで、前記励磁電流の制限手段として利用することを特徴とする請求項1記載の洗濯機のインバータ装置。
The current detection means is composed of a comparator for overcurrent detection,
The inverter device for a washing machine according to claim 1, wherein the threshold value set in the comparator is changed to a current limit threshold value that is larger than an overcurrent detection threshold value, and is used as a means for limiting the excitation current.
前記着磁量制御手段が前記励磁電流の通電を開始した時点から、前記励磁電流制限手段により前記励磁電流が前記電流制限閾値を超えたことが検出されるまでの時間を計時する計時手段と、
この計時手段により計時された時間の長さに応じて、前記永久磁石モータ又は前記インバータ回路の異常を判定する異常判定手段とを備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の洗濯機のインバータ装置。
Time counting means for timing the time from when the magnetization amount control means starts energizing the excitation current until the excitation current limit means detects that the excitation current exceeds the current limit threshold;
The washing machine according to claim 1 or 2, further comprising an abnormality determination unit that determines an abnormality of the permanent magnet motor or the inverter circuit according to a length of time counted by the timing unit. Inverter device.
前記計時手段により計時された時間が上限値を超えると、前記着磁量制御手段の動作を停止させ、前記電流制限閾値を減少させてから、前記着磁量制御手段により前記永久磁石を再度着磁させることを特徴とする請求項3記載の洗濯機のインバータ装置。 When time counted by the time counting means exceeds the upper limit value, the operation was a stop of the attachment磁量control means from reducing the current limit threshold, the pre KiHisashi permanent magnet by the deposition磁量control means The inverter device for a washing machine according to claim 3, wherein the inverter device is magnetized again. 前記電流制限閾値を減少させる場合、又は前記電流制限閾値を減少させることなく、前記着磁量制御手段が続けて着磁を行う場合に、所定の通電停止期間を設けることを特徴とする請求項4記載の洗濯機のインバータ装置。   A predetermined energization stop period is provided when the current limit threshold is decreased, or when the magnetization amount control means continues to magnetize without decreasing the current limit threshold. 4. The inverter device for a washing machine according to 4. 前記電流制限閾値を初期値から減少させた場合に、前記永久磁石モータの回転状態に基づいて行う検知処理の結果を評価するために設定される判定値を補正することを特徴とする請求項4又は5記載の洗濯機のインバータ装置。   5. The determination value set for evaluating a result of detection processing performed based on a rotation state of the permanent magnet motor when the current limit threshold is decreased from an initial value is corrected. Or the inverter apparatus of the washing machine of 5. 前記検知処理は、回転槽内に収容された洗濯物の量を検知する処理であることを特徴とする請求項6記載の洗濯機のインバータ装置。   The inverter device for a washing machine according to claim 6, wherein the detection process is a process of detecting an amount of laundry stored in the rotating tub.
JP2008203006A 2008-08-06 2008-08-06 Washing machine inverter device Expired - Fee Related JP5121623B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008203006A JP5121623B2 (en) 2008-08-06 2008-08-06 Washing machine inverter device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008203006A JP5121623B2 (en) 2008-08-06 2008-08-06 Washing machine inverter device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2010035849A JP2010035849A (en) 2010-02-18
JP2010035849A5 JP2010035849A5 (en) 2011-06-02
JP5121623B2 true JP5121623B2 (en) 2013-01-16

Family

ID=42008982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008203006A Expired - Fee Related JP5121623B2 (en) 2008-08-06 2008-08-06 Washing machine inverter device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5121623B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10804823B2 (en) 2017-12-20 2020-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor and washing machine having the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04150897A (en) * 1990-10-15 1992-05-25 Toshiba Corp Washing machine
JPH08182381A (en) * 1994-12-28 1996-07-12 Hitachi Ltd Inverter apparatus for driving load intermittently
JPH09135591A (en) * 1995-11-06 1997-05-20 Sanyo Electric Co Ltd Overcurrent protector in brushless motor
JP2001275392A (en) * 2000-03-29 2001-10-05 Fujitsu General Ltd Motor-control method and device
JP2003135883A (en) * 2001-10-31 2003-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor drive of washing machine
JP3895284B2 (en) * 2003-02-24 2007-03-22 株式会社東芝 Washing machine
JP3977762B2 (en) * 2003-03-06 2007-09-19 株式会社東芝 Drum washing machine
JP4239788B2 (en) * 2003-10-29 2009-03-18 パナソニック株式会社 Washing and drying machine
JP2005304204A (en) * 2004-04-13 2005-10-27 Mitsubishi Electric Corp Permanent magnet synchronous motor and drive apparatus
JP4879645B2 (en) * 2005-07-12 2012-02-22 ローム株式会社 Motor drive device and electric apparatus using the same
JP5226276B2 (en) * 2007-11-07 2013-07-03 株式会社東芝 Washing machine inverter device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10804823B2 (en) 2017-12-20 2020-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor and washing machine having the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010035849A (en) 2010-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI452820B (en) Inverter device of washing machine
US8424347B2 (en) Washer dryer
US8248018B2 (en) Motor controller, motor control system, and washing machine
JP5468306B2 (en) Washing machine
US8327670B2 (en) Motor controller and drum washing machine
JP5196923B2 (en) Laundry equipment
JP4786163B2 (en) Heat pump dryer and washing dryer
JP5405384B2 (en) Motor control device and washing machine
JP5121623B2 (en) Washing machine inverter device
JP5508760B2 (en) Washing machine
JP5601827B2 (en) Washing machine
JP2010226914A (en) Motor control apparatus, drum-type washing machine and method for controlling magnetization of permanent magnet motor
JP5275408B2 (en) Heat pump dryer
JP5508758B2 (en) Washing machine
JP5670077B2 (en) Motor control device and washing machine
JP4693701B2 (en) Washing machine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110322

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110414

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120911

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120925

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121023

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151102

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5121623

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees