JP5409248B2

JP5409248B2 - ドラム式洗濯乾燥機

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Publication number: JP5409248B2
Application number: JP2009237834A
Authority: JP
Inventors: 博文成田; 春雄小原木; 栄治豊田; 国弘坂本
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2009-10-15
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2029-10-15
Also published as: JP2011083396A

Description

本発明は、ドラム式洗濯乾燥機及びドラム式洗濯乾燥機用モータに関する。

現在のドラム式洗濯乾燥機は、洗濯槽の回転軸にモータを直結して駆動する方式（以降、ダイレクトドライブ方式）が主流となってきている。通常、ドラム式洗濯乾燥機においては、洗い工程は洗濯槽を低速高トルクで駆動し、脱水工程は高速低トルクで駆動する必要がある。モータ効率は回転数とトルクで決まるため、一般的には低速高トルクで駆動する洗い工程でモータ効率が最大となるようにモータを設計するため、高速低トルクで駆動する脱水工程では、モータ効率が低い領域で使われ、消費電力が増大する問題があった。また、脱水工程でモータ効率が最大になるようにモータを設計した場合には、洗い工程での効率が悪くなってしまっていた。

上記問題を回避するための手法として、モータ駆動状態に応じ、モータの固定子巻線の接続状態を切り替える方式が示されている（特許文献１参照）。当該方式では、洗い工程において、モータの誘起電圧定数が大きくなるように切り替え、脱水工程において、モータの誘起電圧定数が小さくなるように切り替える。これにより、各工程においてモータ効率が高いところで使用することができる。

特開２００３−１８８７９号公報

特許文献１の技術の場合、各工程において高効率で駆動することが可能である。一般に、脱水工程の高回転時には弱め界磁制御を行うが、特許文献１のように巻線の並列接続で弱め界磁制御を行った場合、永久磁石の磁界を弱めるエネルギーも弱くなるので、モータ損失である鉄損が大きくなる。また、巻線の直並列接続を行うと却って消費電力が増加する。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、脱水工程でのモータ効率を向上しつつ消費電力の低減が図れるドラム式洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のドラム式洗濯乾燥機は、筐体と、この筐体に回転可能に支持された回転ドラムと、この回転ドラムを駆動するモータとインバータ装置とを備え、インバータ装置でモータが電圧制御で駆動される洗濯工程と弱め界磁制御で駆動される脱水工程とを有する洗濯乾燥機において、モータは、ステータコアのスロット中に施された三相巻線の各相に電源入力側の第一の巻線（Ａ巻線）と中性点側の第二の巻線（Ｂ巻線）がそれぞれ分割して設けられ、洗濯工程では、各相のＡ巻線の反電源入力側である終端と各相のＢ巻線の電源入力側である始端を接続し、各相のＢ巻線の終端どうしを接続して、Ａ巻線とＢ巻線を直列接続したＹ結線を構成してインバータ装置でモータを駆動し、脱水工程では、各相のＡ巻線終端どうしを接続してＹ結線を構成し、各相のＢ巻線終端どうしを接続してＹ結線を構成し、各相のＡ巻線及びＢ巻線の始端側を接続して並列接続のＹ結線とし、弱め界磁制御によって駆動する構成とし、該モータのステータコアを構成する電磁鋼板の板厚を０.３mm以下にしたものである。

また、ドラム式洗濯乾燥機の場合、通常、モータのコアの電磁鋼板には価格と性能のバランスを考え板厚０.５mmが使用される。電磁鋼板の板厚０.５mmのモータにおいて、巻線の並列接続で弱め界磁制御の脱水工程を行った場合、永久磁石の磁界を弱めるエネルギーも弱くなるので、モータ損失である鉄損が大きくなり、巻線の直並列接続を行うと却って消費電力が増加することを実験的に確認した。そこで、本発明ではモータのステータコアの電磁鋼板に板厚０.３mm以下を使用することによって、巻線の並列接続で弱め界磁制御の脱水工程を行った場合の鉄損を低減でき、巻線の直並列接続を行っても消費電力を低減できることが可能となる。

本発明によれば、脱水工程でのモータ効率を向上し，消費電力の低減が可能なドラム式洗濯乾燥機を実現できる。

本発明の一実施形態に関わるドラム式洗濯乾燥機の外観図である。本発明の一実施形態に関わるドラム式洗濯乾燥機の制御システムのブロック図である。本発明の一実施形態に関わるドラム式洗濯乾燥機の制御システムのブロック図である。本発明の一実施形態に関わるドラム式洗濯乾燥機のモータ制御手段のブロック図である。三相交流電力をモータ２１２に印加したときに流れる電流波形図である。本発明の一実施形態に関わるステータの平面図と断面図である。本発明の一実施形態に関わるモータの斜視図である。本発明の一実施形態に関わるドラム式洗濯乾燥機の右側面の部分断面図である。本発明の第一の実施形態であるモータの断面図である。本発明の一実施形態に関わる省エネカーブである。本発明の一実施形態に関わる電磁鋼板の板厚基準での省エネカーブである。本発明の第二の実施形態であるモータの断面図である。

以下、本発明の一実施形態に関わるドラム式洗濯乾燥機を、図１〜図１１を参照して説明する。

図１は、本実施形態に関わるドラム式洗濯乾燥機１００の外観図である。

ドラム式洗濯乾燥機１００は、前面パネルが開口した筐体１０１と、四隅にゴム製の脚を有する筐体ベース１０２とを備え、筐体１０１の開口部にはドア１０３が開閉可能なように取り付けられている。また、筐体１０１は、洗濯物を入れる回転可能な洗濯槽１０４と、洗濯槽１０４を包括する外槽１０５を備えている。

図２，図３は、本実施形態に関わるドラム式洗濯乾燥機１００における制御システムのブロック図である。

工程制御手段２０１は、洗濯，脱水などの工程実施状態に応じて回転数指令情報２０２、接続切替指令情報２０３を出力する。モータ制御手段２０４は、モータ２１２の回転数が回転数指令情報２０２に収束するように、ＰＷＭ制御信号２０６を出力する。また、リレー切替制御手段２０５は接続切替指令情報２０３に応じて電磁リレー制御信号２０９を出力する。

なお、工程制御手段２０１とモータ制御手段２０４とリレー切替制御手段２０５は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）により構成され、ＲＯＭ（図示せず）に内蔵されたプログラムが実行されることにより機能が実現されるようになっている。

インバータ２０７は、複数のトランジスタを備え、ＰＷＭ制御信号２０６を基に直流電源２０８を三相交流電力に変換し、電磁リレー装置２１０を介し、三相交流電力をモータ２１２に供給する。電磁リレー装置２１０は電磁リレー制御信号２０９を基に電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆを同時にすべて切り替える。

モータ２１２は、三相の永久磁石同期電動機であり、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相のステータ巻線２１３ａ〜２１３ｆ（ステータ巻線）を巻回した４２スロットのステータと、このステータ内で回転可能に保持されている５６極のロータとを備え、ロータの外周表面に貼付されている複数の永久磁石とステータが発生する回転磁界との相互作用により、ロータが回転する。ロータと洗濯槽１０４は回転軸で直結されており、ロータの回転と同期して洗濯槽１０４が回転する。

モータ２１２に備えられたステータ巻線２１３ａ〜２１３ｆは、電磁リレー装置２１０に備えられた電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆの切り替え状態によって接続が変更される。電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆを図２に示すように切り替えた場合、Ｕ相に相当するステータ巻線２１３ａとステータ巻線２１３ｂ、Ｖ相に相当するステータ巻線２１３ｃとステータ巻線２１３ｄ、Ｗ相に相当するステータ巻線２１３ｅとステータ巻線２１３ｆはそれぞれ直列に接続され、誘起電圧定数が大きくなる。そのため、モータ効率が低速高トルクの動作に適した状態となる。電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆを図３に示すように切り替えた場合、ステータ巻線２１３ａとステータ巻線２１３ｃとステータ巻線２１３ｅのＹ結線とステータ巻線２１３ｂ，ステータ巻線２１３ｄ，ステータ巻線２１３ｆのＹ結線がそれぞれ並列になるような２重のＹ結線として接続され、誘起電圧定数が小さくなる。そのため、モータ効率が高速低トルクの動作に適した状態となる。

モータ電流検出装置２１６は、モータ２１２の各相に流れる電流値を、モータ電流情報２１７として出力する。

回転数検出装置２１４は、モータ２１２のロータの回転数情報２１５を出力する。

上述のとおり各相のステータ巻線は２分割しており、分割したステータ巻線の電源入力側の巻線をＡ巻線とよび、中性点側の巻線をＢ巻線と呼ぶ。

図２，図３で説明すると、Ａ巻線はＵ相が巻線２１３ｂ、Ｖ相が巻線２１３ｄ、Ｗ相が巻線２１３ｆとなり、Ｂ巻線はＵ相が巻線２１３ａ、Ｖ相が巻線２１３ｃ、Ｗ相が巻線２１３ｅとなる。

また各巻線の電源入力側を始端、中性点側を終端と呼ぶ。

前記説明と一部重複するが、モータの巻線接続に限定した説明をすると、各工程における上記各巻線の接続は、洗濯工程では、各相のＡ巻線始端から電源入力し、同相のＡ巻線終端とＢ巻線始端を接続し、各相のＢ巻線終端どうしを短絡することで中性点を形成し、Ｙ結線接続を構成することでモータ効率が、本工程の低速高トルクに適した状態となる。

また脱水工程では、各相のＡ巻線始端とＢ巻線始端は同相で接続し電源入力し、各相のＡ巻線終端どうしを短絡し中性点を形成し、さらに各相のＢ巻線終端どうしも短絡し中性点を形成し、たがいの中性点は、中性線で接続しない２重Ｙ結線接続を構成することでモータ効率が、本工程の高速低トルクに適した状態となる。

なおＢ巻線終端は洗濯、脱水の両工程において短絡状態となる固定中性点である。

図６は本実施例によるステータ５０１の平面図とその断面図で三相の各相巻線はまず、Ａ巻線始端部５０７よりＡ巻線終端部５０８まで巻き、次に各相はＢ巻線始端部５０９より同巻線終端部５１０まで巻く。

本例では４２スロットの３相であるため、１相は１４スロットで構成し、また各相巻線は２分割しているのでＡ巻線が７スロット、Ｂ巻線が７スロットとなる。

巻線後の巻線端部は、樹脂絶縁物５０４で一体成形された端子部に保持し、圧接端子などにより固定される。

Ａ巻線の両端部と、Ｂ巻線の始端部には電源供給するためタブ付端子５０５を使用し、Ｂ巻線の終端部は、固定中性点であるため、タブのない端子５０６を三相短絡させ中性点を形成している。

各巻線の始端部と終端部の周方向の相互位置は、巻線が２分割されることから相対角度θ＝１６０±２０°の位置範囲に形成される。

樹脂絶縁物５０４で一体成形された端子部は三相がセットになっており、各巻線の始端部と終端部に形成されるので計４箇所形成される。

なお樹脂絶縁物５０４の材質としては、ガラス繊維などを含有したＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を使用している。

図７はモータである駆動部ユニットで、外槽フランジ５１２に中心位置をあわせてステータ５０１をネジ５１３により固定し、ステータ５０１の内径側にはロータ５１１が外槽フランジ５１２の中央部に設け、２個の軸受け（図示せず）にて支持された出力回転軸５１７にネジにより固定される。

図８に示すように、ドラムが後方に傾斜したドラム式洗濯乾燥機１００では、ドラムの傾斜角度に沿って外槽５１４や、外層に固定しているモータ２１２も傾斜するので、本体取付け位置においてステータ５０１の出力軸水平面５１５より下側にある部分は、本体背面側から見た場合、奥側へ遠のき、逆に出力軸水平面５１５より上側にある部分は手前側へ近づくことから前記４箇所の端子部は、出力軸水平面５１５より下側に配置されるものは手前側に近づけるためにステータ５０１の上段部５０２に設置することで作業を容易にし、逆に出力軸水平面５１５より上側に配置させるものは、本体の背面板５１６との干渉を避けるためステータの下段部５０３に設置している。

よって図６で説明すると上記４箇所の端子部は、Ａ巻線始端部５０５とＢ巻線終端部５１０が出力軸水平面５１５より下側にくるためステータの上段部５０２に設置し、Ａ巻線終端部５０８とＢ巻線始端部５０９は出力軸水平面５１５より上側にくるためステータの下段部５０３に設置している。

図９は、本発明の第一の実施形態であるモータの断面図である。

ステータ５０１とロータ５１１の構成を示した拡大概略図である。

ロータヨーク５２２の外周にはロータ下側コア５２０が配設され、その上部には永久磁石５２１が構成されている。そして、その上部には、ロータ上側コア５１９が配置されている。また、ステータ５０１は、電磁鋼板を積層して構成されたステータコア５１８を有し、永久磁石５２１と対向して配置されている。このステータコア５１８には、ステータ巻線２１３が巻回されている。

次に、図２に示した工程制御手段２０１のプログラムの処理内容について説明する。

工程制御手段２０１は、洗い工程，すすぎ工程，脱水工程，乾燥工程の各工程の組合せからなる洗濯動作を順に実施する。

洗い，すすぎ，乾燥工程においては、モータ２１２を低速高トルクで駆動する。そのため、工程開始前に、ステータ巻線２１３ａ〜２１３ｆが直列接続になるように接続切替指令情報２０３を出力し、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆを切り替える。その後、洗いおよびすすぎ工程を開始する。

脱水工程においては、モータ２１２を高速低トルクで駆動する。そのため、工程開始前に、ステータ巻線２１３ａ〜２１３ｆが並列接続になるように接続切替指令情報２０３を出力し、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆを切り替える。その後、脱水工程を開始する。

このとき、バスタオルのような吸水量が非常に多い洗濯物が洗濯槽１０４に入っている場合、モータ２１２の起動時に出力トルクが不足し、モータ２１２を起動できないことがある。この場合は、ステータ巻線２１３ａ〜２１３ｆが直列接続になるように接続切替指令情報２０３を出力し、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆを切り替える。その後、脱水工程を開始する。具体的には、モータ２１２の回転数が回転数指令情報２０２に達しない期間が規定時間を超えた場合にモータ２１２の起動を失敗したとみなし、モータ２１２が停止している時にステータ巻線２１３ａ〜２１３ｆが直列接続になるように電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆを切り替える。

次に、モータ制御手段２０４とリレー切替制御手段２０５のプログラムの処理内容について説明する。

図４は、モータ制御手段２０４に内蔵されたプログラムの機能ブロック図である。

モータ制御手段２０４は、回転数情報２１５が回転数指令情報２０２に収束するようにＰＷＭ制御信号２０６を出力するモータ回転数制御手段３０１と、モータ電流情報２１７から最大電流情報３０３を出力する最大値検出手段３０２と、最大電流情報３０３から電流比情報３０５を出力する電流比演算手段３０４と、電流比情報３０５に基づいてモータ停止指令３０７を出力する電磁リレー異常検知手段３０６とを備える。

リレー切替手段２０５は、接続切替指令情報２０３に応じて電磁リレー制御信号２０９を変化させることで、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆを切り替える。ただし、モータ２１２に通電を行っている状態で切り替えを実施すると、モータ電流に大きな変動が発生し、モータ２１２から異音が発生するおそれがあり、さらに電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆの電気的寿命を縮めるおそれがある。そのため、モータ２１２への通電を停止し、回転が停止した状態で、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆの切り替えを実施する。具体的には、回転数情報２１５がゼロではない場合は、電磁リレー制御信号２０９を変化させず、回転数情報２１５がゼロになった時点で接続切替指令情報２０３に応じて電磁リレー制御信号２０９を変化させる。

次に、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆの異常状態について説明する。

電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆの内、１〜５つの電磁リレーに溶着もしくは接触不良が発生した場合、モータ２１２の各相の巻線インピーダンスに偏りが発生する。例として、電磁リレー２１１ａ，２１１ｂの２つが溶着した場合を挙げる。ステータ巻線２１３ａ〜２１３ｆが図３のようにＡ，Ｂ巻線が並列接続された状態から、直列接続になるように接続切替指令情報２０３を出力した場合、Ｕ相は電磁リレー２１１ａ，２１１ｂが溶着しているのでステータ巻線２１３ｂは結線から切り離され、ステータ巻線２１３ａのみが接続された状態となり、Ｖ相とＷ相はそれぞれ直列接続に切り替わる。したがって、Ｕ相の抵抗成分とインダクタンス成分はＶ相，Ｗ相の１／２となる。

図５は三相交流電力をモータ２１２に印加したときに、各相に流れる電流の波形図である。

各相のインピーダンスが同等である状態で三相交流電力を印加すると、図５の（Ａ）に示すように各相に同じ波高値の電流が流れるが、上記のようにインピーダンスに偏りがある状態では、図５の（Ｂ）に示すように各相で異なる波高値の電流が流れ、異音や過電流の原因となる。

そこで本実施例では、各相の電流の波高値を計測し、各相で比較することで電流の偏りを検知する。電流の偏りを検出した場合は、モータ停止指令情報３０７によりモータ２１２を停止し異音や過電流の発生を防ぐ。

以上を踏まえ、モータ制御手段２０４のプログラムの処理内容として、各相の電流の偏りを検知する手順について説明する。

最大値検出手段３０２は、各相に流れる電流の波高値を求めるため、モータ電流情報２１７から規定時間内における各相の電流の最大値を計測し、最大値電流情報３０３として出力する。

続いて電流比演算手段３０４は、最大値電流情報３０３からＵ相とＶ相の電流比、Ｖ相とＷ相の電流比、Ｗ相とＵ相の電流比を演算する。電流比の演算は除算により行い、２相の内電流値が大きい方を被除数、電流値が小さい方を除数とする。つまり、２相の電流値が近い値であるほど、電流比は１に近づき、逆に２相の電流値が離れた値であるほど、電流比は１より大きな値となる。電流比演算手段３０４は、得られた３種類の電流比を電流比情報３０５として出力する。

続いて電流偏り検知手段３０６は、電流比情報３０５から得られた３種類の電流比のいずれかが規定値以上であった場合、電流に偏りがあると判断し、モータ２１２を停止するようモータ停止指令情報３０７を出力する。

以上の処理により、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆの溶着もしくは接触不良に起因するインピーダンスの偏りを各相の電流の波高値を比較することで、電流偏りに起因する異音や過電流の発生を事前に防止するドラム式洗濯乾燥機が実現可能になる。

本実施例においては、洗い工程，すすぎ工程，脱水工程，乾燥工程の各工程の組合せで洗濯動作を実施するが、先述のようにステータ巻線２１３ａ〜２１３ｆを直列接続に切り替える工程は洗い工程，すすぎ工程，乾燥工程であり、並列接続に切り替える工程は脱水工程のみである。そのため、洗濯動作全体の中において、直列接続と並列接続とでは、並列接続を使用する期間の方が短い。そこで、本実施例では、電磁リレー装置２１０を、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆに通電を行わない時に直列接続に切り替え、通電を行う時に並列接続に切り替える構成とした。

以上により、電磁リレー２１１ａ〜２１１ｆに通電を行う時間を最小限に抑えることができるため、消費電力の低減が可能となる。

したがって、電圧制御で回転駆動できる回転数に対して運転する最高運転回転数が数倍の時には強い弱め制御動作に入る。

図１０は本発明の一実施形態に関わる省エネカーブである。

図１０において、横軸に（弱め界磁での最高運転回転数）／（電圧制御で回転駆動できる回転数）を回転数比としてｐ.ｕ.で表し（回転数比４以上で実験）、縦軸に弱め界磁制御でのモータ電力量低減率（％）をとり、ステータコア５１８の電磁鋼板に０.５mm厚みを使用した場合で巻線の直列回路で弱め界磁した場合をＤ印、同一コアを使用し並列回路で弱め界磁した場合をＰ１印、並列回路（１）は並列回路で弱め界磁して電磁鋼板に０.３５mm厚みを使用した場合でＰ２印、並列回路（２）は並列回路で弱め界磁して電磁鋼板に０.２７mm厚みを使用した場合でＰ３印、並列回路（３）は並列回路で弱め界磁して電磁鋼板に０.２０mm厚みを使用した場合をＰ４印で表した。なお図１１は横軸に電磁鋼板の板厚をとった場合の省エネカーブである。

図１０より、Ｄ印の直列回路からＰ１印の単に並列回路にした場合はモータ電力量低減率がプラス、すなわちモータ消費電力量が増加し、省エネに逆行する結果となった。この理由は直列回路では弱め界磁電流を流した場合の巻線起磁力が大きく、鉄損が小さくなるのに対し、並列回路では弱め界磁電流を流した場合の巻線起磁力が小さく、鉄損が大きくなるため、銅損の低下量に対して鉄損の増加量が上回ることによる。

これより、脱水工程での弱め界磁制御でモータ消費電力量を低減するには鉄損を低減すれば良いことになる。しかし、図１１にも示すように、電磁鋼板に０.３５mm厚みを使用した並列回路（１）（図中のＰ２印）ではモータ消費電力量が増加し、省エネに逆行する結果となった。これに対し、電磁鋼板に０.２７mm厚みを使用した並列回路（２）（図中のＰ３印）、電磁鋼板に０.２０mm厚みを使用した並列回路（３）（図中のＰ４印）の場合はモータ消費電力量が減少し、省エネ効果が得られる結果を得た。すなわち、単に電磁鋼板を薄板化すれば良いものではなく、ある薄さ以上に薄くする最適値があることを実験的に見出した。上記結果を勘案すれば、最適な電磁鋼板の厚みは０.３mm以下になる。

上記実施例ではステータコアの電磁鋼板のみを薄板化したものであるから、必然的にロータコアの電磁鋼板より薄板化となる。

次に、本発明の第二の実施形態であるモータの断面図を図１２に示す。

図９に示した断面図と異なるのは、ロータヨーク５２２の外周にロータ下側コア５２０、その上部に永久磁石５２１、その上部にロータ上側コア５１９を配置し、ステータコア５１８の積厚より永久磁石５２１の長さとロータ上側コア５１９の積厚を短く構成したものである。また、ロータ５１１の永久磁石５２１の軸方向端面からの漏れ磁束を位置センサ５２３（ホールＩＣ）で感知して磁極位置を検出しているため、ステータコア５１８における片方の軸方向端面と、永久磁石５２１とロータ上側コア５１９の軸方向端面を一致させ、ステータコア５１８の積厚より永久磁石５２１の長さとロータ上側コア５１９の積厚を短く構成している。

脱水工程での弱め界磁制御でモータ消費電力量を低減するには、永久磁石５２１の長さをステータコア５１８の積厚より短くすることによって、ステータコアの渦電流が低減でき鉄損を低減することができるが、永久磁石の長さを短くすると発生する総磁束量が減少し、洗い工程で必要な最大トルクが得られないために、洗い工程の巻数（直列接続時）を増加する必要がある。巻数を増加させると銅損が増加するため、永久磁石の長さは（永久磁石を短くした場合の鉄損低減率＞巻数アップの銅損率）を満たすことができる範囲とすることが望ましい。

本実施例の構成において、上記ステータコア５１８の積厚より永久磁石５２１の長さとロータ上側コア５１９の積厚を短く構成した場合でも単にステータコア５１８の積厚より永久磁石５２１の長さを短くすれば良いのではなく、最適値が存在することを確認した。ステータコア５１８の積厚より永久磁石５２１の長さを１０％と７.５％短くした場合には脱水時の消費電力量の低減を図ることができ、良好な動作を得ることができたが、ステータコア５１８の積厚より永久磁石５２１の長さを１５％短くした場合は、（永久磁石を短くした場合の鉄損低減率＜巻数アップの銅損率）となって消費電力量を低減できなかっただけでなく、永久磁石の効果を十分に引き出せないため、洗い工程での電源電流が規格値をオーバーする現象が発生した。すなわち、今回の実験結果より、本実施例の構成においては、ロータを構成する永久磁石５２１の軸方向の長さはステータコア５１８の積厚との差が、１０％以下に短くすれば良いことが判った。

以上により、本発明では脱水工程でモータ効率を向上して消費電力の低減が図れるドラム式洗濯乾燥機を提供できる。

１００ドラム式洗濯乾燥機
１０１筐体
１０２筐体ベース
１０３ドア
１０４洗濯槽
１０５外槽
２０１工程制御手段
２０２回転数指令情報
２０３接続切替指令情報
２０４モータ制御手段
２０５リレー切替制御手段
２０６ＰＷＭ制御信号
２０７インバータ
２０８直流電源
２０９電磁リレー制御信号
２１０電磁リレー装置
２１１ａ〜２１１ｆ電磁リレー
２１２モータ
２１３ａ〜２１３ｆステータ巻線
２１４回転数検出装置
２１５回転数情報
２１６モータ電流検出装置
２１７モータ電流情報
３０１モータ回転数制御手段
３０２最大値検出手段
３０３最大値電流情報
３０４電流比演算手段
３０５電流比情報
３０６電流偏り検知手段
３０７モータ停止指令情報
４０１ｕ，４０２ｕＵ相電流
４０１ｖ，４０２ｖＶ相電流
４０１ｗ，４０２ｗＷ相電流
５０１ステータ
５０２ステータ上段部
５０３ステータ下段部
５０４樹脂絶縁物
５０５タブ付端子
５０６タブなし端子
５０７Ａコイル始端端子部
５０８Ａコイル終端端子部
５０９Ｂコイル始端端子部
５１０Ｂコイル終端端子部
５１１ロータ
５１２外槽フランジ
５１３ネジ
５１４外槽
５１５出力軸水平面
５１６背面板
５１７回転軸
５１８ステータコア
５１９ロータ上側コア
５２０ロータ下側コア
５２１永久磁石
５２２ロータヨーク
５２３位置センサ

Claims

筐体と、この筐体に回転可能に支持された回転ドラムと、この回転ドラムを駆動するモータとインバータ装置とを備え、インバータ装置でモータが電圧制御で駆動される洗濯工程と弱め界磁制御で駆動される脱水工程とを有する洗濯乾燥機において、
前記モータは、ステータコアのスロット中に施された三相巻線の各相に第一の巻線と第二の巻線をそれぞれ分割して有し、
洗濯工程では、各相の第一の巻線と第二の巻線を直列接続したＹ結線で構成してインバータ装置でモータを駆動し、
脱水工程では、各相の第一の巻線と第二の巻線を並列接続し、Ｙ結線に構成すると共に弱め界磁制御によってモータを駆動し、
前記モータのステータコアを構成する電磁鋼板の板厚を０.３mm以下にし、
前記モータの前記ステータを構成する電磁鋼板の板厚を、前記モータの前記ロータを構成する電磁鋼板の板厚より薄くしたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
前記電圧制御での前記モータの最大回転数と前記弱め界磁制御での前記モータの最大運転回転数の比が４以上であることを特徴とする請求項１に記載のドラム式洗濯乾燥機。
請求項１において、
前記モータのステータコアの軸方向長さよりも、前記モータのロータを構成する永久磁石の軸方向長さを短くしたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。
請求項３において、
漏れ磁束を感知して磁極位置を検出する位置センサを有し、
前記ステータを構成するステータコアの軸方向前記位置センサ側端面と、ロータを構成する前記永久磁石の軸方向前記位置センサ側端面を一致させたことを特徴とするドラム式洗濯乾燥機。