JP6244539B2 - Drum drive - Google Patents

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本発明は、一般家庭や事務所などで使用されるドラム式洗濯機、ドラム式洗濯乾燥機、ドラム式衣類乾燥機などの衣類処理装置や、工場、工事現場などで使用され、食品、廃棄物、生コンクリートなどを撹拌するため、円筒状のドラム内に、固体、液体、紛体、流体などを収め、鉛直から角度を有する回転軸で回転をすることで、地球の重力の作用が変化し、撹拌されるドラム駆動装置に関するものである。   The present invention is used in clothing processing apparatuses such as drum-type washing machines, drum-type washing / drying machines, drum-type clothes dryers used in general homes or offices, factories, construction sites, etc. In order to stir fresh concrete, etc., solid, liquid, powder, fluid, etc. are contained in a cylindrical drum, and rotating on a rotating shaft with an angle from the vertical, the action of the gravity of the earth changes, The present invention relates to an agitated drum driving device.

従来、この種の装置は、同期運転モードから位置フィードバック運転モードに切り替える際、同期運転モード中にモータのトルクの推定を行い、制御定数を設定している(例えば、特許文献1参照)。また、起動時に先ず直流励磁制御による位置決めと同時にモータのR(抵抗)、Ld(d軸インダクタンス)、Lq(q軸インダクタンス)推定を行い、次に強制転流制御を行いながら、モータのKE(誘起電圧定数)推定を行った後、位置センサレスのベクトル制御を行うものもある(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, when switching from the synchronous operation mode to the position feedback operation mode, this type of device estimates the torque of the motor during the synchronous operation mode and sets a control constant (see, for example, Patent Document 1). In addition, at the time of start-up, first, R (resistance), Ld (d-axis inductance) and Lq (q-axis inductance) of the motor are estimated simultaneously with positioning by DC excitation control, and then the motor KE ( In some cases, position sensorless vector control is performed after estimation of (induced voltage constant) (see, for example, Patent Document 2).

図20は、特許文献1に記載された従来の駆動装置のブロック図である。図20に示すように、永久磁石モータ1と、それを制御するモータ駆動装置2を設け、モータ駆動装置2は、制御部3と、電力変換回路4と、電流検出手段5を有しており、制御部3は、電流制御器9、10、電圧指令値作成器11、dq/3φ変換器12、軸誤差演算器13、負荷推定部14、積分項初期値演算部15、速度制御器16、制御切替スイッチ17、18、減算器20、21、22、23、PLL制御器24、積分器25で構成されており、電流検出手段5は、モータ電流検出手段27、28、3φ/変換器29から構成されている。   FIG. 20 is a block diagram of a conventional driving device described in Patent Document 1. In FIG. As shown in FIG. 20, a permanent magnet motor 1 and a motor driving device 2 that controls the permanent magnet motor 1 are provided. The motor driving device 2 includes a control unit 3, a power conversion circuit 4, and current detection means 5. The control unit 3 includes a current controller 9, 10, a voltage command value generator 11, a dq / 3φ converter 12, an axis error calculator 13, a load estimator 14, an integral term initial value calculator 15, and a speed controller 16. , Control changeover switches 17, 18, subtractors 20, 21, 22, 23, PLL controller 24, and integrator 25, and current detection means 5 is motor current detection means 27, 28, 3φ / converter. 29.

同期運転モード中に、負荷推定部14および積分項初期値演算部15を動作させた上で制御切替スイッチ17、18を動作させることによって、負荷のトルクに応じたq軸電流で位置フィードバック運転モードにつながるようにし、同期運転モードから位置フィードバック運転モードへの切り替え時の速度変化の発生を抑えるものとなる。   During the synchronous operation mode, by operating the load estimating unit 14 and the integral term initial value calculating unit 15 and then operating the control changeover switches 17 and 18, the position feedback operation mode is performed with the q-axis current corresponding to the load torque. Thus, the occurrence of a speed change at the time of switching from the synchronous operation mode to the position feedback operation mode is suppressed.

図21は、特許文献2に記載された従来のドラム駆動装置のブロック図である。図21に示すように、3相のコイルと永久磁石を含むモータ31と、モータ31を駆動するモータ駆動装置32が設けられる。モータ駆動装置32は、6石のインバータ回路33、ベクトル制御ユニット34、モータ電流検出回路35を備えている。ベクトル制御ユニット34は、演算ユニット36、PWM生成器37、A/D変換器38を有している。演算ユニット36は、パラメータ推定器41、制御器42、座標変換器43、44を有しており、モータ電流検出回路35は、抵抗46、47、48により構成されている。   FIG. 21 is a block diagram of a conventional drum driving device described in Patent Document 2. In FIG. As shown in FIG. 21, a motor 31 including a three-phase coil and a permanent magnet, and a motor driving device 32 that drives the motor 31 are provided. The motor drive device 32 includes a six-stone inverter circuit 33, a vector control unit 34, and a motor current detection circuit 35. The vector control unit 34 includes an arithmetic unit 36, a PWM generator 37, and an A / D converter 38. The arithmetic unit 36 includes a parameter estimator 41, a controller 42, and coordinate converters 43 and 44, and the motor current detection circuit 35 includes resistors 46, 47, and 48.

パラメータ推定器41が推定したモータ31のパラメータR、Ld、Lq、KEを制御器42に出力し、ベクトル制御ユニット34を動作させることにより、製造バラツキや温度変化、経年変化などによるパラメータの変動に対応した、位置センサレスベクトル制御を行うものとなる。   By outputting the parameters R, Ld, Lq, and KE of the motor 31 estimated by the parameter estimator 41 to the controller 42 and operating the vector control unit 34, the variation in parameters due to manufacturing variations, temperature changes, aging changes, etc. Corresponding position sensorless vector control is performed.

特開2007−037352号公報JP 2007-037352 A 特開2011−041343号公報JP 2011-041343 A

しかしながら、従来の構成では、いずれも、回転軸が鉛直に対して角度を有するドラム独特の回転角度の関数として発生する、負荷の重力に対向して必要となるトルクの特性と関係ない。いずれの構成も、同期運転モード(または強制転流制御と呼ばれる)状態、および位置フィードバック運転モード(またはベクトル制御と呼ばれる)における動作が行われる。このため、起動時に偏心した負荷の質量を含むドラムが90度回転した位置で発生する最大トルクに対して、モータへの供給電流値を抑えることが困難となっていた。そのため、モータおよびインバータ回路の構成素子に必要な電流定格として大きいものが必要となり、大型で高コストなものとなるという課題を有していた。   However, none of the conventional configurations is related to the characteristics of the torque required against the gravity of the load generated as a function of the rotation angle unique to the drum whose rotation axis has an angle with respect to the vertical. In any configuration, the operation is performed in the synchronous operation mode (or called forced commutation control) state and the position feedback operation mode (or called vector control). For this reason, it has been difficult to suppress the supply current value to the motor with respect to the maximum torque generated at the position where the drum including the mass of the load eccentric at the time of rotation is rotated 90 degrees. Therefore, a large current rating is required as a component required for the motor and the inverter circuit, and there is a problem that it is large and expensive.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、質量が偏った状態で存在するドラムの起動時に、ドラムが90度回転した状態で地球の重力により発生する最大トルク時点でのドラムモータへの供給電流を低減し、小型で低コストのドラム駆動装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and when a drum that is present in a mass-biased state is activated, the drum is rotated 90 degrees and the drum motor is rotated at the maximum torque generated by the earth's gravity. An object of the present invention is to provide a small and low-cost drum driving device that reduces supply current.

前記従来の課題を解決するために、本発明のドラム駆動装置は、鉛直に対して角度を有する回転軸を持つドラムと、回転子に永久磁石を有し前記ドラムを駆動するドラムモータと、前記ドラムモータに電流を供給するインバータ回路とを有し、前記インバータ回路は、第1の運転手段、第2の運転手段、切替手段を有し、前記第1の運転手段は、前記永久磁石の位相とは独立した信号を発生し、前記第2の運転手段は、前記永久磁石の位相に応じた信号を発生し、前記切替手段は、前記第1の運転手段からの信号で前記ドラムモータを起動し、起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点より前に、前記第2の運転手段からの信号に切り替えるものである。   In order to solve the above-described conventional problems, a drum driving device of the present invention includes a drum having a rotation shaft having an angle with respect to vertical, a drum motor having a permanent magnet in a rotor, and driving the drum, An inverter circuit for supplying a current to the drum motor, wherein the inverter circuit has a first operating means, a second operating means, and a switching means, and the first operating means is a phase of the permanent magnet. The second operating means generates a signal corresponding to the phase of the permanent magnet, and the switching means activates the drum motor with a signal from the first operating means. Then, the signal is switched to the signal from the second operating means before the time when the rotation angle of the drum from the start becomes 90 degrees first.

これによって、質量が偏った状態で存在するドラムの起動時に、第1の運転手段によって起動が確実になされるとともに、ドラムが90度回転した状態で地球の重力により発生する最大トルク時点では、第2の運転手段によるドラムモータへの供給電流を低減した運転が可能となり、インバータ回路からドラムモータに供給する電流の最大値を抑えることが可能となる。   As a result, when the drum existing in a mass-biased state is started, the first operating means ensures the start-up, and at the time of the maximum torque generated by the earth's gravity with the drum rotated 90 degrees, The operation with the supply current to the drum motor reduced by the operation means 2 can be performed, and the maximum value of the current supplied from the inverter circuit to the drum motor can be suppressed.

本発明のドラム駆動装置は、インバータ回路からドラムモータに供給する電流を低減し、小型で低コストとすることができる。   The drum driving device of the present invention can reduce the current supplied from the inverter circuit to the drum motor, and can be small in size and low in cost.

実施の形態1におけるドラム駆動装置のブロック図Block diagram of drum driving apparatus according to Embodiment 1 実施の形態1の第1の運転手段72および切替手段74の詳細ブロック図Detailed block diagram of first operating means 72 and switching means 74 of Embodiment 1 実施の形態1の第1の運転手段72の動作波形図Operation waveform diagram of first driving means 72 of embodiment 1 実施の形態1の第2の運転手段73の詳細ブロック図Detailed block diagram of second operating means 73 of embodiment 1 実施の形態1のモータ電流制御部75の詳細ブロック図Detailed block diagram of motor current control unit 75 of the first embodiment 実施の形態1の切替動作の前後での各変数の変化示した波形図Waveform diagram showing changes of each variable before and after the switching operation of the first embodiment 実施の形態1のドラム駆動装置の切替動作前後の電流ベクトル図Current vector diagram before and after the switching operation of the drum drive device of the first embodiment 実施の形態1のドラム駆動装置のドラム51の回転角の状態を示した断面図Sectional drawing which showed the state of the rotation angle of the drum 51 of the drum drive device of Embodiment 1 実施の形態1のドラムモータ60に関して、電流進角βを変化させた場合の発生トルクのグラフRegarding the drum motor 60 of the first embodiment, a graph of torque generated when the current advance angle β is changed. 実施の形態1のドラムモータ60の回転子59の断面図Sectional view of rotor 59 of drum motor 60 of the first embodiment. 実施の形態2のドラム駆動装置の第1の運転手段110および切替手段111周囲のブロック図Block diagram around the first operating means 110 and the switching means 111 of the drum driving apparatus of the second embodiment 実施の形態2のドラム駆動装置の第1の運転手段110の動作波形図Operation waveform diagram of first driving means 110 of drum driving device of embodiment 2 実施の形態2の第2の運転手段120の詳細ブロック図Detailed block diagram of second operating means 120 of embodiment 2 第2の実施の形態2のドラム駆動装置のドラム51が起動後の動作波形図Operation waveform diagram after the drum 51 of the drum driving apparatus of the second embodiment is activated 実施の形態3におけるドラム駆動装置の第1の運転手段135、切替手段137を中心としたブロック図The block diagram centering on the 1st operation means 135 of the drum drive device in Embodiment 3, and the switching means 137 実施の形態3におけるドラム駆動装置の第2の運転手段142の具体ブロック図Specific block diagram of second operating means 142 of the drum driving apparatus in the third embodiment 実施の形態3におけるドラム駆動装置の起動から切替動作が行われるまでの動作波形図Operation waveform diagram from start of drum driving device to switching operation in embodiment 3 実施の形態3における洗濯物109を含むドラム51の回転の状態図State diagram of rotation of drum 51 including laundry 109 in the third embodiment 実施の形態3における切替手段137の切替時のベクトル図Vector diagram at the time of switching of the switching means 137 in the third embodiment 従来のドラム駆動装置のブロック図Block diagram of a conventional drum drive device 従来のドラム駆動装置のブロック図Block diagram of a conventional drum drive device

本発明のドラム駆動装置は、鉛直に対して角度を有する回転軸を持つドラムと、回転子に永久磁石を有し前記ドラムを駆動するドラムモータと、前記ドラムモータに電流を供給するインバータ回路とを有し、前記インバータ回路は、第1の運転手段、第2の運転手段、切替手段を有し、前記第1の運転手段は、前記永久磁石の位相とは独立した信号を発生し、前記第2の運転手段は、前記永久磁石の位相に応じた信号を発生し、前記切替手段は、前記第1の運転手段からの信号で前記ドラムモータを起動し、起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点より前に、前記第2の運転手段からの信号に切り替えるものである。   A drum driving device according to the present invention includes a drum having a rotation shaft having an angle with respect to the vertical, a drum motor having a permanent magnet in a rotor to drive the drum, and an inverter circuit for supplying current to the drum motor. The inverter circuit includes first operating means, second operating means, and switching means, the first operating means generates a signal independent of the phase of the permanent magnet, The second operating means generates a signal corresponding to the phase of the permanent magnet, and the switching means activates the drum motor with a signal from the first operating means, and the rotation angle of the drum from the activation. The signal is switched to the signal from the second operating means before the time when becomes 90 degrees first.

これにより、第1の運転手段によって起動が確実になされるとともに、ドラムが90度回転した状態で地球の重力により発生する最大トルク時点では、前記永久磁石の磁束を最大限に生かした第2の運転手段によるドラムモータへの供給電流を低減した運転が可能となり、インバータ回路からドラムモータに供給する電流の最大値を抑えることが可能となり、小型で低コストのドラム駆動装置を提供することができる。   Thus, the first operating means is reliably started, and at the time of the maximum torque generated by the gravity of the earth with the drum rotated 90 degrees, the second magnetic flux that makes the best use of the magnetic flux of the permanent magnet is used. Operation that reduces the supply current to the drum motor by the operating means is possible, the maximum value of the current supplied from the inverter circuit to the drum motor can be suppressed, and a small and low-cost drum drive device can be provided. .

上記構成において、永久磁石を、前記回転子に埋め込んで有する構成としてもよい。   The said structure WHEREIN: It is good also as a structure which has a permanent magnet embedded in the said rotor.

これにより、ドラムが90度回転した状態で地球の重力により発生する最大トルク時点では、前記永久磁石の磁束の作用に加えて、リラクタンストルクも活用した第2の運転手段によるドラムモータへの供給電流をさらに低減した運転が可能となり、インバータ回路からドラムモータに供給する電流の最大値をより抑えることができる。   Thereby, at the time of the maximum torque generated by the earth's gravity with the drum rotated 90 degrees, the current supplied to the drum motor by the second operating means utilizing the reluctance torque in addition to the action of the magnetic flux of the permanent magnet. Can be further reduced, and the maximum value of the current supplied from the inverter circuit to the drum motor can be further suppressed.

上記構成において、起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点での、前記インバータ回路が前記ドラムモータに供給する電流は、前記永久磁石の磁束による誘導起電力に対して進み位相としてもよい。   In the above configuration, the current supplied to the drum motor by the inverter circuit at the time when the rotation angle of the drum from the start becomes 90 degrees first is a leading phase with respect to the induced electromotive force due to the magnetic flux of the permanent magnet. It is good.

これにより、ドラムが90度回転した状態で地球の重力により発生する最大トルク時点では、リラクタンストルクの活用もなされた、第2の運転手段によるドラムモータへの供給電流を低減した運転が可能となり、インバータ回路からドラムモータに供給する電流の最大値を抑えることが可能となり、小型で低コストのドラム駆動装置を提供することができる。   As a result, at the time of the maximum torque generated by the earth's gravity with the drum rotated 90 degrees, the reluctance torque is also utilized, and an operation with reduced supply current to the drum motor by the second operating means becomes possible. The maximum value of the current supplied from the inverter circuit to the drum motor can be suppressed, and a small and low-cost drum driving device can be provided.

上記構成において、第2の運転手段を、前記ドラムモータの入力電圧と入力電流の信号を受け、起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点で、トルクに対する電流値がほぼ最小となる位相の電流を前記ドラムモータに供給して駆動してもよい。   In the above configuration, the second operating means receives the input signal of the input voltage and input current of the drum motor, and when the rotation angle of the drum from the start becomes 90 degrees for the first time, the current value with respect to the torque is substantially minimum. The drum motor may be driven by supplying a current having a phase as follows.

これにより、リラクタンストルクも十分に活用し、インバータ回路からドラムモータに供給する電流の最大値を、より抑えることが可能となり、小型で低コストのドラム駆動装置を提供することができる。   As a result, the reluctance torque is fully utilized, the maximum value of the current supplied from the inverter circuit to the drum motor can be further suppressed, and a small and low-cost drum driving device can be provided.

上記構成において、本発明は、第2の運転手段を、前記永久磁石の速度を推定する速度推定手段と、速度設定手段と、速度誤差増幅手段を有し、前記インバータ回路の出力電流ベクトルを、前記永久磁石の磁束に平行な第1の電流成分と、前記第1の電流成分にほぼ直交する第2の電流成分に分けて制御し、前記第1の電流成分と前記第2の電流成分の比をほぼ一定としながら、前記電流ベクトルの絶対値を前記速度誤差増幅手段の出力に応じて変化させてもよい。   In the above-described configuration, the present invention includes a second operating means, a speed estimating means for estimating the speed of the permanent magnet, a speed setting means, a speed error amplifying means, and an output current vector of the inverter circuit, The first current component parallel to the magnetic flux of the permanent magnet and the second current component approximately orthogonal to the first current component are controlled separately, and the first current component and the second current component are controlled. The absolute value of the current vector may be changed according to the output of the speed error amplifying means while the ratio is substantially constant.

これにより、比較的簡単な構成で、速度制御が可能であり、第1の電流成分と第2の電流成分が連動して変化することで、リラクタンストルクも十分活用しながら、ドラムモータへの供給電圧の変動も抑えることができる。   As a result, speed control is possible with a relatively simple configuration, and the first current component and the second current component change in conjunction with each other so that the reluctance torque can be fully utilized and supplied to the drum motor. Voltage fluctuations can also be suppressed.

上記構成において、本発明は、インバータ回路を、起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点での前記ドラムの角加速度が負となるように運転することとしてもよい。   In the above configuration, the present invention may operate the inverter circuit so that the angular acceleration of the drum at the time when the rotation angle of the drum from the start becomes 90 degrees first becomes negative.

これにより、ドラムが有する運動エネルギーを活用し、インバータ回路からドラムモータに供給する電流の最大値を、より抑えることが可能となり、小型で低コストのドラム駆動装置を提供することができる。   Accordingly, the kinetic energy of the drum can be used to further suppress the maximum value of the current supplied from the inverter circuit to the drum motor, and a small and low-cost drum driving device can be provided.

上記構成において、本発明は、インバータ回路を、起動時から回転角が180度以内となる予備駆動を、少なくとも1回行った後に、前記予備駆動と逆向きの回転方向で、ドラム回転が360度以上の駆動を行うこととしてもよい。   In the above configuration, according to the present invention, after the inverter circuit is preliminarily driven at a rotation angle within 180 degrees from the start, the drum rotation is 360 degrees in the rotation direction opposite to the preliminary driving. The above driving may be performed.

これにより、ドラムの慣性モーメントと、質量が偏りによる重力のモーメントとの共振作用を活用し、インバータ回路からドラムモータに供給する電流の最大値を、より抑えることが可能となり、小型で低コストのドラム駆動装置を提供することができる。   This makes it possible to further reduce the maximum value of the current supplied from the inverter circuit to the drum motor by utilizing the resonant action of the moment of inertia of the drum and the moment of gravity due to the biased mass. A drum drive can be provided.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における洗濯を行い、一般にドラム式洗濯機などと称されるドラム駆動装置のブロック図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a drum driving device that performs washing in the first embodiment of the present invention and is generally called a drum-type washing machine or the like.

図1において、ドラム51は、鉛直に対して90度の角度をもった状態、すなわち水平の回転軸を持った状態でベアリング52、53によって回転自在に支持され、内部に衣類などの洗濯物54が入るものとなっている。   In FIG. 1, a drum 51 is rotatably supported by bearings 52 and 53 in a state having an angle of 90 degrees with respect to the vertical, that is, in a state having a horizontal rotation axis, and a laundry 54 such as clothing is provided therein. Is supposed to enter.

ここで、本願で言う鉛直とは、重力の向きを示しているものであり、垂直、あるいは水平に対して直角と同義語として扱っている。   Here, the term “vertical” in this application indicates the direction of gravity, and is treated as a synonym for vertical or perpendicular to horizontal.

ドラム51は、ネオジウムおよびジスプロシウムなどの希土類を含む永久磁石55、56、57、58を持つ回転子59を回転自在に保持して構成した4極のドラムモータ60から、小プーリ62、ベルト63、大プーリ64を経て10分の1に減速されての回転駆動がなされるものとなっている。   The drum 51 includes a small pulley 62, a belt 63, a belt 60, a four-pole drum motor 60 configured by rotatably holding a rotor 59 having permanent magnets 55, 56, 57, 58 including rare earth such as neodymium and dysprosium. It is rotated by being decelerated to 1/10 through the large pulley 64.

なお、ドラム51の外側には樹脂製の外容器66と、給水弁67、排水弁68、蓋69が設けられ、ドラム51の洗濯物54に水、および洗剤を作用させ、洗濯を行うことができるものとなっている。   A resin outer container 66, a water supply valve 67, a drain valve 68, and a lid 69 are provided outside the drum 51, and washing can be performed by applying water and a detergent to the laundry 54 of the drum 51. It is possible.

ドラムモータ60に電流を供給するインバータ回路71を有し、インバータ回路71は、第1の運転手段72と、第2の運転手段73と、切替手段74、第1の電流成分Idと第2の電流成分Iqに分けて出力電流を制御するモータ電流制御部75を有する。第1の運転手段72は、永久磁石55、56、57、58の位相とは独立した信号S1を発生し、第2の運転手段73は、永久磁石55、56、57、58の位相に応じた信号S2を発生する。切替手段74は、まず第1の運転手段からの信号S1をモータ電流制御部75に接続することにより、ドラムモータ60を起動し、起動からのドラム51の回転角が最初に90度となる時点より前に、モータ電流制御部75への入力を、第2の運転手段73からの信号S2に切り替えるものとなっている。   The inverter circuit 71 supplies current to the drum motor 60. The inverter circuit 71 includes a first operating means 72, a second operating means 73, a switching means 74, a first current component Id, and a second current component Id. A motor current control unit 75 that controls the output current divided into current components Iq is provided. The first operating means 72 generates a signal S1 independent of the phase of the permanent magnets 55, 56, 57, 58, and the second operating means 73 responds to the phases of the permanent magnets 55, 56, 57, 58. Signal S2 is generated. The switching unit 74 first starts the drum motor 60 by connecting the signal S1 from the first operating unit to the motor current control unit 75, and the time when the rotation angle of the drum 51 from the start becomes 90 degrees first. Before that, the input to the motor current control unit 75 is switched to the signal S2 from the second operating means 73.

なお、図1においては、S1、S2はいずれも1本の線で示しているが、実際にはそれぞれ第2の電流成分の設定値Iqr、位相θ、モータの電気角速度ωの3本で構成されている。   In FIG. 1, each of S1 and S2 is shown by a single line, but in actuality, it is constituted by three sets of the second current component set value Iqr, phase θ, and electric angular velocity ω of the motor. Has been.

また、本実施の形態においては、切替手段74は、第1の運転手段72が起動から所定時間後に変化するデジタル信号Fを受けて、S1からS2への切り替えを行うものとなっている。   Further, in the present embodiment, the switching means 74 is switched from S1 to S2 in response to the digital signal F changing after the first operating means 72 has been activated for a predetermined time.

図2は、本実施の形態の第1の運転手段72および切替手段74の詳細ブロック図を示している。   FIG. 2 shows a detailed block diagram of the first operating means 72 and the switching means 74 of the present embodiment.

図2において、起動からの時間を計測するタイマー80は、時間信号tを出力し、時限器81、電流設定器82、角速度設定器83に入力される。   In FIG. 2, a timer 80 that measures the time from activation outputs a time signal t and is input to a time limiter 81, a current setting unit 82, and an angular velocity setting unit 83.

電流設定器82は、切替手段74にIqr1として出力し、角速度設定器83からは切替手段74にω1として出力され、さらにωの時間積分を行う積分器86を経て、θ1としても出力がなされる。   The current setting unit 82 outputs the switching unit 74 as Iqr1, the angular velocity setting unit 83 outputs the switching unit 74 as ω1, and further passes through an integrator 86 that performs time integration of ω, and is also output as θ1. .

切替手段74は、F信号がローの場合にはS1を、ハイの場合にはS2を選択し、Iqr、θ、ωの各信号を出力するものとなっている。   The switching means 74 selects S1 when the F signal is low, and selects S2 when the F signal is high, and outputs Iqr, θ, and ω signals.

図3は、本実施の形態の第1の運転手段72の動作波形図を示している。   FIG. 3 shows an operation waveform diagram of the first operating means 72 of the present embodiment.

(ア)は信号Fの論理、(イ)はIqr1、(ウ)はω1、(エ)はθ1を横軸を時間として示している。   (A) shows the logic of the signal F, (A) shows Iqr1, (C) shows ω1, and (D) shows θ1 on the horizontal axis.

第1の運転手段が有効に動作する期間、すなわち信号Fがローとなる、起動から、0.6秒間の期間においては、前半の0.3秒間の期間には、Iqr1が0から6Aへ直線的に増加した後、6Aを保持するものとなり、ω1については直線的に増加するものとしている。   In the period in which the first driving means operates effectively, that is, in the 0.6 second period from the start when the signal F is low, Iqr1 is a straight line from 0 to 6A in the first 0.3 second period. After that, 6A is held, and ω1 is assumed to increase linearly.

モータ位相θ1は、ω1を時間積分したものとなるが、2π(360度)となった時点で0にリセットされる変数を用いて表現しているため、(エ)に見られるよう波形となり、t=0.6秒でちょうどθ1=0となる状態となっており、第1の運転手段が動作する0.6秒間にモータ電気角は4πラジアン(2回転=720度)するものとなるが、ドラ
ムモータ60が4極であることと、プーリ62、64による10分の1の減速がなされる構成となつていることから、ドラム51の回転角度としては、同期が終始理想的に行われたと仮定した場合は、36度(0.1回転)となる。
The motor phase θ1 is obtained by integrating ω1 over time, but because it is expressed using a variable that is reset to 0 when it becomes 2π (360 degrees), it becomes a waveform as seen in (D), At t = 0.6 seconds, θ1 = 0, and the motor electrical angle is 4π radians (2 rotations = 720 degrees) in 0.6 seconds when the first driving means operates. Since the drum motor 60 has four poles and the pulleys 62 and 64 are decelerated by 1/10, the rotation angle of the drum 51 is ideally synchronized from start to finish. Is assumed to be 36 degrees (0.1 rotation).

ただし、現実的には、t=0秒時点でのドラムモータ60の回転方向の位置によって、同期状態に落ち着くまでのドラムモータ60の実回転は、プラスマイナス4分の1回転程度ばらつくものとなり、0.6秒間のドラム51の回転角度としては、27〜45度となるが、90度よりは小なる値となっている。   However, in reality, depending on the position of the drum motor 60 in the rotational direction at the time t = 0 seconds, the actual rotation of the drum motor 60 until it settles in a synchronous state varies by about a quarter of a plus or minus rotation. The rotation angle of the drum 51 for 0.6 seconds is 27 to 45 degrees, but is smaller than 90 degrees.

時限器81が、t=0.6秒で、F信号をローからハイに上げた時点で、F信号を受けた切替手段74は、S1からS2への信号を切り替え、第2の運転手段73への切り替えを行うものとなる。   When the time limiter 81 raises the F signal from low to high at t = 0.6 seconds, the switching means 74 that has received the F signal switches the signal from S1 to S2, and the second operating means 73 To switch to.

なお、Idrに関しては、本実施の形態においては、切替手段74からF信号ローでは0A、ハイでは−3.8Aが選択されて出力される。   As for Idr, in the present embodiment, 0 A is selected from the switching means 74 when the F signal is low, and -3.8 A is selected and output when it is high.

図4は、本実施の形態の第2の運転手段73の詳細ブロック図を示している。   FIG. 4 shows a detailed block diagram of the second operating means 73 of the present embodiment.

図4において、速度誤差増幅手段90は、ドラムモータ60の角速度の設定値ωrを出力する速度設定手段89と、切替手段74から得たωの差、すなわち速度誤差からPI(比例と積分)の要素を作用させて加算し、Iqr2を出力するものとなっており、設定された速度になるようにトルクが加減されるものとなる。   In FIG. 4, the speed error amplifying means 90 is the difference between ω obtained from the speed setting means 89 for outputting the angular speed set value ωr of the drum motor 60 and the switching means 74, that is, PI (proportional and integral) from the speed error. The elements are acted and added to output Iqr2, and the torque is adjusted so as to achieve a set speed.

位相誤差推定器91は、後述するモータ電流制御部75からのId、Iq、Vd、Vq、およびωを入力し、これにドラムモータ60の誘導起電力定数、q軸インダクタンス、抵抗値などのパラメータを用いて計算を行うことにより、現在、モータ電流制御部75が用いている位相θと、ドラムモータ60の電圧方程式が成り立つ位相との差Δθを計算する。   The phase error estimator 91 receives Id, Iq, Vd, Vq, and ω from a motor current control unit 75 described later, and parameters such as an induced electromotive force constant, q-axis inductance, and resistance value of the drum motor 60. Is used to calculate the difference Δθ between the phase θ currently used by the motor current control unit 75 and the phase where the voltage equation of the drum motor 60 is established.

本実施の形態においては、(Vd−Ra・Id+ω・Lq・Iq)を、(Vq−Ra・Iq−ω・Lq・Id)で除した上で、その逆正接関数を取り、また符号を逆にした値にて、制御が用いているdq座標に対する実dq位相の誤差Δθとし計算がなされる。   In the present embodiment, (Vd−Ra · Id + ω · Lq · Iq) is divided by (Vq−Ra · Iq−ω · Lq · Id), and its arctangent function is taken and the sign is reversed. The calculated value is calculated as an error Δθ of the actual dq phase with respect to the dq coordinate used by the control.

収束手段92は、速度推定手段93と、積分器94を有しており、速度推定手段93は、Δθが零に収束するように、PI(比例・積分)を用いて永久磁石55、56、57、58の角速度ω2の計算を行うものとなっており、さらにω2は積分器94にて時間積分の計算が行われることにより、推定位相θ2として出力がなされるものとなっている。   The convergence means 92 has a speed estimation means 93 and an integrator 94. The speed estimation means 93 uses permanent magnets 55, 56, PI (proportional / integral) so that Δθ converges to zero. The angular velocity ω2 of 57 and 58 is calculated. Further, ω2 is output as the estimated phase θ2 by calculating the time integration in the integrator 94.

Fがローの期間中においては、積分器94はθ2としてΔθが出力されるように、常に更新がなされており、速度推定手段93についても、ω2としてωとなるように、常に積分要素の更新が行われるものとなっている。   During the period when F is low, the integrator 94 is constantly updated so that Δθ is output as θ2, and the speed estimation means 93 is also constantly updated so that ω2 becomes ω. Is to be done.

第2の運転手段73の動作が有効となっている状態においては、位相誤差推定器91と収束手段92の作用によって、位置センサレスでのドラムモータ60の運転を行う構成となっている。   In a state where the operation of the second operating means 73 is valid, the drum motor 60 is operated without the position sensor by the action of the phase error estimator 91 and the converging means 92.

なお、本実施の形態において位相誤差推定器91は、上記Δθの計算式を用いたが、それに限定されるものではなく、ドラムモータ60に供給される電圧と電流に関する値と、ドラムモータ60のパラメータを用い、位相の誤差Δθ、またはd軸の電圧差に関する値などを導き出すものであっても構わず、要は永久磁石55、56、57、58の位相に応
じた信号を発生しながら、ドラムモータ60を運転することができるものであればよい。
In the present embodiment, the phase error estimator 91 uses the above-described calculation formula of Δθ, but is not limited thereto, and values related to the voltage and current supplied to the drum motor 60 and the drum motor 60 A parameter may be used to derive a phase error Δθ or a value related to a d-axis voltage difference. In short, while generating a signal corresponding to the phase of the permanent magnets 55, 56, 57, 58, Any device capable of operating the drum motor 60 may be used.

余弦アンプ95は、Δθの余弦関数に、切替手段74からのIqr値を乗じたIref値が出力するものとなっており、速度誤差増幅手段90は、Fがローの期間中においては、出力値Iqr2がIref値に等しくなるよう、内部の積分器の値を常に更新している。   The cosine amplifier 95 outputs an Iref value obtained by multiplying the cosine function of Δθ by the Iqr value from the switching means 74. The speed error amplifying means 90 outputs an output value during a period when F is low. The value of the internal integrator is constantly updated so that Iqr2 becomes equal to the Iref value.

図5は、本実施の形態のモータ電流制御部75の詳細ブロック図を示している。
なお、モータ電流制御部75は、インバータ回路71からドラムモータ60に3相の電流を供給するものとなるが、入力されるθ値として、U相電流による起磁力を基準とした場合の、永久磁石55、56、57、58による磁束の向き、すなわち真のd軸の位相と正しく合致している場合には、入力されたIdrは永久磁石55、56、57、58の磁束に平行な第1の電流成分となり、Iqrはそれに対して直交し+90度(π/2)分位相が進んだ第2の電流成分となり、所望の電流ベクトルに制御されるものとなる。
FIG. 5 shows a detailed block diagram of the motor current control unit 75 of the present embodiment.
The motor current control unit 75 supplies a three-phase current from the inverter circuit 71 to the drum motor 60. The input θ value is a permanent value when the magnetomotive force due to the U-phase current is used as a reference. If the direction of the magnetic flux by the magnets 55, 56, 57, and 58, that is, the true d-axis phase is correctly matched, the input Idr is the first parallel to the magnetic flux of the permanent magnets 55, 56, 57, and 58. 1 and Iqr is a second current component that is orthogonal to it and advanced in phase by +90 degrees (π / 2), and is controlled to a desired current vector.

図5において、電流誤差増幅器98、99、座標変換器100、101、PWMパワーモジュール103、直流電源104、電流検知回路105を有しており、電流誤差増幅器98は設定値Idrと座標変換器101の出力Idの差をPI(比例・積分)計算してVdとして出力するものである。   5, current error amplifiers 98 and 99, coordinate converters 100 and 101, a PWM power module 103, a DC power supply 104, and a current detection circuit 105 are included. The current error amplifier 98 includes a set value Idr and a coordinate converter 101. The difference in the output Id is calculated as PI (proportional / integral) and output as Vd.

電流誤差増幅器99は、切替手段74から得た設定値Iqrと座標変換器101の出力Iqの差を同様にPI(比例・積分)計算してVqとして出力するものとなっている。   The current error amplifier 99 calculates the difference between the set value Iqr obtained from the switching means 74 and the output Iq of the coordinate converter 101 in a similar manner PI (proportional / integral) and outputs it as Vq.

座標変換器100は、電流誤差増幅器98、99が出力されるVdとVqとθを入力し、数式1を用いるなどして、Vu、Vv、Vwに変換するものである。   The coordinate converter 100 receives Vd, Vq, and θ output from the current error amplifiers 98 and 99 and converts them into Vu, Vv, and Vw using Equation 1 or the like.

このように、3相を使用することにより、ドラムモータ60、インバータ回路71の構成が比較的簡単でありながら、連続的でスムーズなパワー伝達が可能であるという効果があるが、特に3相に限定されるものではなく、2相、4相、5相などであっても構わない。   As described above, the use of the three phases has an effect that the drum motor 60 and the inverter circuit 71 have a relatively simple configuration and can transmit power continuously and smoothly. It is not limited, and may be two-phase, four-phase, five-phase, and the like.

PWMパワーモジュール103は、図示しない6石のIGBT、および電子回路等で構成されたもので、Vu、Vv、Vwと、直流電源104から、280Vの直流電圧を受け、PWM(パルス幅変調)を行いながら、3相の交流をU、V、Wから出力し、数アンペアの電流をドラムモータ60へと供給していくものとなっており、具体的にはマイクロコンピュータ内にワンチップ構成されたパルス幅変調器と、それと別パッケージで設けられたパワー部分との総合体として構成されたものとなっている。   The PWM power module 103 is composed of six stone IGBTs (not shown), an electronic circuit, and the like. The PWM power module 103 receives a DC voltage of 280 V from the Vu, Vv, Vw and the DC power supply 104, and performs PWM (pulse width modulation). While performing, three-phase alternating current is output from U, V, and W, and a current of several amperes is supplied to the drum motor 60. Specifically, the microcomputer is configured as a single chip. It is configured as an integrated body of a pulse width modulator and a power portion provided in a separate package.

U相とW相については、電流検知回路105の検知素子106、107を通過させることにより、電流値IuとIwの瞬時値が検知され、座標変換器101に入力される。   For the U phase and the W phase, the instantaneous values of the current values Iu and Iw are detected by passing through the detection elements 106 and 107 of the current detection circuit 105 and input to the coordinate converter 101.

なお、検知素子106、107については、検知対象となる電流により磁路に起磁力を
作用を発生させ、その磁界から電流値を検出するものや、シャント抵抗と呼ばれる抵抗の電圧降下から検知を行うものなどが利用可能である。
Note that the detection elements 106 and 107 detect a current value from the magnetic field by detecting a current value from a magnetic path by a current to be detected, or a voltage drop of a resistance called a shunt resistor. Things are available.

V相の電流Ivについては、本実施の形態においては検出していないが、Iu+Iv+Iw=0の関係から、入力されたIuとIwよりIvも求められるものであり、座標変換器101は、数式2を用いるなどすることにより、θを用いてd軸電流Idと、q軸電流Iqを計算する。   Although the V-phase current Iv is not detected in the present embodiment, Iv is also obtained from the input Iu and Iw from the relationship of Iu + Iv + Iw = 0. For example, the d-axis current Id and the q-axis current Iq are calculated using θ.

図6は、本実施の形態の切替手段74の出力Fによる切替動作の前後での各変数の変化を横軸の時間をやや拡大して示した波形図である。   FIG. 6 is a waveform diagram showing the change of each variable before and after the switching operation by the output F of the switching means 74 of the present embodiment, with the time on the horizontal axis slightly enlarged.

図6において、いずれも切替手段74の入出力信号となる、(ア)は破線でIqr1、一点鎖線でIqr2、実線でIqrを、(イ)は破線でω1、一点鎖線でω2、実線でωを、(ウ)は破線でθ1、一点鎖線でθ2、実線でθを示している。   6A and 6B, both are input / output signals of the switching means 74. (A) is Iqr1 by a broken line, Iqr2 by a dashed line, Iqr by a solid line, (A) is ω1 by a broken line, ω2 by a dashed line, and ω by a solid line. (C) indicates θ1 by a broken line, θ2 by a one-dot chain line, and θ by a solid line.

切替手段74の作用により、t<0.6秒においてはθ=θ1となり、t>0.6秒においてはθ=θ2となる。   Due to the action of the switching means 74, θ = θ1 at t <0.6 seconds, and θ = θ2 at t> 0.6 seconds.

また、t<0.6秒でのIqr2に関しては、前述したようにIqr1から余弦アンプ95を経た出力Iref値が速度誤差増幅手段90の出力、すなわちIqr2となるように積分成分の更新が継続され、ω2についてはω1と同値、またθ2についても常にΔθと等しくなるようにセットが継続的になされる。   As for Iqr2 at t <0.6 seconds, as described above, the integration component is continuously updated so that the output Iref value from Iqr1 through the cosine amplifier 95 becomes the output of the speed error amplifying means 90, that is, Iqr2. , Ω2 are set to be the same value as ω1 and θ2 is always set to be equal to Δθ.

ここで、t>0.6秒におけるIqr1、ω1、θ1については、意味が薄いことから記載していない。   Here, Iqr1, ω1, and θ1 at t> 0.6 seconds are not described because they have little meaning.

図7は、本実施の形態のドラム駆動装置で、切替手段74による切替動作前後の電流ベクトルを、真のdq座標上で示したものである。   FIG. 7 shows the current vector before and after the switching operation by the switching means 74 on the true dq coordinate in the drum driving device of the present embodiment.

切替直前のIqr値であるIqr1は長さとしては、Iqr1の値である6Aあるが、向きとして第1象限にΔθだけ傾きを持ったものとなっており、真q軸成分としては、余弦アンプ95の出力、すなわちIqr1にΔθの余弦を乗じたIref値と等しいものとなり、切替直後にはIqr2=Irefへの変化がなされるものとなる。
これにより、特許文献1に述べられている速度制御の積分器の初期値設定を行うのと同様の効果が得られるものとなる。
Iqr1, which is the Iqr value immediately before switching, has a length of 6A, which is the value of Iqr1, but has a slope of Δθ in the first quadrant as the direction, and the true q-axis component is a cosine amplifier. An output of 95, that is, an Iref value obtained by multiplying Iqr1 by a cosine of Δθ, and immediately after switching, a change to Iqr2 = Iref is made.
As a result, an effect similar to that of setting the initial value of the integrator for speed control described in Patent Document 1 can be obtained.

洗濯機などの場合には、洗濯物109が崩れた瞬間に、急に負荷トルクが小となることによって、ドラム51の角速度の更なるオーバーシュートが発生しやすいものとなるが、上記Iref値は、そのような速度超過を抑える上でも効果がある。   In the case of a washing machine or the like, the load torque is suddenly reduced at the moment when the laundry 109 collapses, so that further overshooting of the angular velocity of the drum 51 is likely to occur. However, the Iref value is It is also effective in suppressing such overspeed.

一方、位相θに関しては、切替時点でθ1はちょうど0(2πの倍数)となる時点としたため、これにΔθだけ加算(すなわち跳躍的な位相進み)を行うことにより、図6(ウ)にも示しているように、γ1軸から正しいd軸への是正がなされるものとなり、以降第2の運転手段73での良好な運転が可能となる。   On the other hand, with respect to the phase θ, since θ1 is exactly 0 (a multiple of 2π) at the time of switching, by adding Δθ to this (that is, jumping phase advance), FIG. As shown in the figure, correction from the γ1 axis to the correct d-axis is performed, and hence the second driving means 73 can be operated satisfactorily.

なお、本実施の形態においては、PI式の誤差増幅を行う電流誤差増幅器98、99に関しては、切替後のVdとVqのあるべき値の計算が、やや複雑となることから、内部の積分要素を切替時点で操作することは行っていないが、これらの電流に関しては、比較的短時間で応答する設計が可能であるため、問題はない。   In the present embodiment, the calculation of the desired values of Vd and Vq after switching is somewhat complicated for the current error amplifiers 98 and 99 that perform PI type error amplification. Is not operated at the time of switching, but there is no problem with respect to these currents because the design can respond in a relatively short time.

I90で示している電流ベクトルは、第2の運転手段73に切り替わった後、ドラム51が起動から最初に90度の角度まできた時点でのものであり、Iqrの調整がかかっていると同時に、Idrとしては、−3.8Aが設定されていることから、q軸、すなわち永久磁石55、56、57、58の磁束による誘導起電力E(=q軸方向)に対して位相の進み(進角)β1を持った、第2象限に入った状態となっている。   The current vector indicated by I90 is obtained when the drum 51 first reaches an angle of 90 degrees from the start after switching to the second operating means 73, and at the same time Iqr is being adjusted, Since Idr is set to -3.8 A, the phase advance (advance) with respect to the induced electromotive force E (= q-axis direction) due to the magnetic flux of the q-axis, that is, the permanent magnets 55, 56, 57, and 58 is set. The angle is in the second quadrant with β1.

図8は、本実施の形態のドラム駆動装置のドラム51の回転角の状態を示した断面図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state of the rotation angle of the drum 51 of the drum driving device of the present embodiment.

図8において、(ア)は起動開始時点のドラム51の状態を示しており、斜線で塗った部分は、洗濯物109が大量の水を含んだ状態で、かつ固まって入っている状態を示しており、洗濯物109の質量mキログラムに、地球の重力加速度gメートル/平方秒を乗じた、mgニュートンの重力が、洗濯物109の重心Pから下向きに働いている。   In FIG. 8, (a) shows the state of the drum 51 at the start of activation, and the shaded portion shows a state in which the laundry 109 contains a large amount of water and is solidified. The gravity of mg Newton, which is obtained by multiplying the mass m kilogram of the laundry 109 by the gravitational acceleration g of the earth / square second, works downward from the center of gravity P of the laundry 109.

点Oは、ドラム51の中心であり、回転軸となる。   Point O is the center of the drum 51 and serves as a rotation axis.

(イ)は、同様にドラム51が(ア)で示した起動時から40度回転した状態を示しており、本実施の形態において、t=0.6秒の時点で、切替手段74による第1の運転手段72から第2の運転手段73への切替が行われる時点のものとなる。   Similarly, (a) shows a state in which the drum 51 has rotated 40 degrees from the time of activation shown in (a). In the present embodiment, at the time t = 0.6 seconds, The time when the switching from the first driving means 72 to the second driving means 73 is performed.

(ウ)は、同様に起動からのドラム51の回転角が最初に90度となった状態、(エ)は、180度となった状態を示している。   Similarly, (C) shows a state where the rotation angle of the drum 51 from the start is 90 degrees first, and (D) shows a state where the rotation angle is 180 degrees.

重力mgのOの回りのモーメント、すなわちトルクは、(ウ)の状態で最大となるものであり、仮に斜線で示している洗濯物109の密度が水に等しい1000kg/立米とすると、洗濯物109がちょうどドラム51の容積の半分となり、図8の表現方法において半円となる状態で30Nm程度となる。   The moment of gravity mg around O, that is, the torque is the maximum in the state of (c), and if the density of the laundry 109 shown by diagonal lines is 1000 kg / rice equal to water, the laundry 109 Is half the volume of the drum 51, and is about 30 Nm in a semicircle in the expression method of FIG.

もっとも、ドラム51の回転軸が、鉛直に対して90度以外の角度θdを有している場合には、ほぼθdの正弦を乗じたトルクにまで低減されるものとはなるが、少なくともドラム51の回転軸が鉛直に対して角度を有する構成である限りは、mgの影響によるトルクは必要となるものとなる。   Of course, when the rotation axis of the drum 51 has an angle θd other than 90 degrees with respect to the vertical, the torque is reduced to approximately the sine of θd, but at least the drum 51 As long as the rotation axis of the shaft is configured to have an angle with respect to the vertical, torque due to the influence of mg is required.

本実施の形態においては、(イ)に示した40度で切替手段74による第1の運転手段72から第2の運転手段73への切替動作がなされ、その瞬間での必要トルクは(ウ)に必要なトルクに40度の正弦(0.64)を乗じた値となる。   In this embodiment, the switching operation from the first operating means 72 to the second operating means 73 is performed by the switching means 74 at 40 degrees shown in (a), and the required torque at that moment is (C) Is a value obtained by multiplying the torque necessary for the sine (0.64) of 40 degrees.

ドラム51の回転軸に必要なトルクとしては、上記mgのモーメントによるトルク(「引き揚げトルク」と呼ぶものとする)以外に、ドラム51の加速に必要となるトルク(「加速トルク」と呼ぶものとする)もあり、それに関しては、洗濯物109を含むドラム51の慣性モーメントに、ドラム51の角加速度を乗じた値となるが、図8(イ)の状態における上記引き揚げトルクが(ウ)の0.64倍で済むということが大きく作用するものとなり、第1の運転手段72で実現しなければならないドラム51軸でのトルクは小なるもので済むものとなり、それによってIqr1の値としては、(ウ)での必要トルクを実
現する場合に比べて相当に抑えることができる。
As the torque required for the rotating shaft of the drum 51, in addition to the torque due to the above-mentioned mg moment (referred to as “lifting torque”), the torque required for acceleration of the drum 51 (referred to as “acceleration torque”). In this regard, the moment of inertia of the drum 51 including the laundry 109 is multiplied by the angular acceleration of the drum 51. However, the lifting torque in the state of FIG. The fact that 0.64 is sufficient greatly acts, and the torque on the drum 51 shaft that must be realized by the first operating means 72 can be reduced, so that the value of Iqr1 is Compared with the case of realizing the required torque in (c), it can be considerably suppressed.

特に、本実施の形態では、永久磁石55、56、57、58が回転子59内部に埋め込んで設けたドラムモータ60を使用しているため、第1の運転手段72で大きなトルクを発生しようとした場合、Id>0の強メ界磁の条件となるため、リラクタンストルクが負となり、より多くの電流を供給することになる傾向があるものとなる。   In particular, in the present embodiment, since the drum motor 60 in which the permanent magnets 55, 56, 57 and 58 are embedded in the rotor 59 is used, the first operating means 72 tries to generate a large torque. In this case, since the strong magnetic field condition of Id> 0 is satisfied, the reluctance torque becomes negative, and more current tends to be supplied.

これにより、場合によっては電流が過大であるが故に、リラクタンストルクが勝ってしまい、電流ベクトルとd軸を合わせる方向のトルクが発生せず、脱調となる場合も存在するものとなるため、大きなトルクが必要となる前の段階で、第1の運転手段72から第2の運転手段73への切替を済ませておくことは有利に作用するものとなり、第2の運転手段73での運転での供給電流の位相を、永久磁石55、56、57、58の磁束による誘導起電力と同相とするか、進ませるに関わらず、切替手段74の切替のタイミングとしてドラム51の回転角が最初に90度となる前とすることには、1つの効果が期待できるものとなる。   Thereby, in some cases, since the current is excessive, the reluctance torque is won, the torque in the direction to match the current vector and the d axis is not generated, and there is a case where there is a step-out. It is advantageous to complete the switching from the first operating means 72 to the second operating means 73 at the stage before the torque is required, and the operation by the second operating means 73 is effective. Regardless of whether the phase of the supply current is in phase with the induced electromotive force due to the magnetic flux of the permanent magnets 55, 56, 57, 58, or the phase is advanced, the rotation angle of the drum 51 is initially set to 90 as the switching timing of the switching means 74. One effect can be expected to be before the time is reached.

しかしながら、本実施の形態のような永久磁石55、56、57、58が回転子59の鉄心内部に埋め込まれず、円筒状の鉄心の表面に永久磁石を接着して構成された回転子を有するドラムモータの場合であっても、本発明は成り立つものであり、切替手段74のタイミングをドラム51の回転角が最初に90度となる前とし、第2の運転手段では、永久磁石の磁束による誘導起電力と同相の電流を供給するように運転することにより、永久磁石の磁束を最大限に生かした運転で、最大トルクが必要となる条件を通過させることができ、ドラムモータへの供給電流を、なるべく小に抑えることができるという効果は得られるものとなる。   However, the permanent magnets 55, 56, 57, 58 as in the present embodiment are not embedded in the iron core of the rotor 59, and the drum has a rotor configured by adhering the permanent magnet to the surface of the cylindrical iron core. Even in the case of a motor, the present invention is valid, and the timing of the switching means 74 is set before the rotation angle of the drum 51 is initially 90 degrees, and the second operating means is induced by the magnetic flux of the permanent magnet. By operating to supply a current in phase with the electromotive force, it is possible to pass the conditions that require the maximum torque in the operation that makes the best use of the magnetic flux of the permanent magnet, and the supply current to the drum motor is reduced. The effect that it can be kept as small as possible is obtained.

本実施の形態においては、第2の運転手段73に切り替えが完了した後に、起動からのドラム51の回転角が最初に90度となる図8(ウ)の状態となるものであり、その時の電流位相については、図7にて、第2象限に角度β1入った状態、すなわち、永久磁石55、56、57、58の磁束による誘導起電力Eに対して、位相が進んだ電流I90が、インバータ回路71からドラムモータ60に供給される状態となる。   In the present embodiment, after the switching to the second operation means 73 is completed, the rotation angle of the drum 51 from the start is initially 90 degrees as shown in FIG. Regarding the current phase, in FIG. 7, the current I90 whose phase has advanced with respect to the induced electromotive force E caused by the magnetic flux of the permanent magnets 55, 56, 57, 58 in the state where the angle β1 is in the second quadrant, The inverter circuit 71 is supplied to the drum motor 60.

図9は、本実施の形態のドラムモータ60に関して、dq面上での電流ベクトルの絶対値9Aにおいて、誘導起電力Eに対する電流の進み位相(電流進角とも呼ばれる)βを変化させた場合の発生トルクとの関係を示したグラフであり、横軸にβ、縦軸のトルクはドラム51の軸に換算した値、すなわちプーリ62、64による減速比の逆数がかかった値として取っているものである。   FIG. 9 shows a case where the lead phase (also referred to as current advance angle) β of the induced electromotive force E is changed in the absolute value 9A of the current vector on the dq plane in the drum motor 60 of the present embodiment. It is a graph showing the relationship with the generated torque, where the horizontal axis is β, and the vertical axis torque is the value converted to the axis of the drum 51, that is, the value obtained by multiplying the reciprocal of the reduction ratio by the pulleys 62 and 64. It is.

図10は、本実施の形態のドラムモータ60の回転子59の断面図を示している。   FIG. 10 shows a cross-sectional view of the rotor 59 of the drum motor 60 of the present embodiment.

ドラムモータ60は、永久磁石55、56、57、58を回転子59の内部に埋め込んだ構成であるため、d軸とq軸のインダクタンス値Ld、Lqについて、Lq>Ldの関係となっている。   Since the drum motor 60 has a configuration in which the permanent magnets 55, 56, 57, and 58 are embedded in the rotor 59, the inductance values Ld and Lq of the d-axis and the q-axis have a relationship of Lq> Ld. .

これにより、図9に示すように、永久磁石55、56、57、58と電流の相互によって発生するマグネットトルクTmagと、リラクタンストルクTrelの和となるトルクTsumが発生するものとなり、発生するトルクに対する電流という逆数的な見方をすると、β=25度付近では、欲しいトルク(30Nm)に対して、最小の電流(9A)で済ませることができるものとなる。   As a result, as shown in FIG. 9, a torque Tsum that is the sum of the reluctance torque Trel and the magnet torque Tmag generated by the permanent magnets 55, 56, 57, and 58 and the current is generated. From the reciprocal viewpoint of current, in the vicinity of β = 25 degrees, the minimum current (9 A) can be achieved for the desired torque (30 Nm).

第1の運転手段72での運転においては、G点付近で安定することは難しく、安定性の
高い運転を行うには、G点よりも左側の部分を用いることになる。その場合にはG点よりトルク減となるため、G点と同等のトルクを得るために、電流値としては、6Aよりも大としてカバーする必要が生じる。この結果、ドラムモータ60の損失が大きくなって、消費電力量の増大、温度上昇の増大となる他、PWMパワーモジュール103の電流定格のアップや、永久磁石55、56、57、58の減磁に対する耐量のアップが必要となる場合もあり、ドラム駆動装置として、コストと形状も大なるものとなる。
In the operation by the first operating means 72, it is difficult to stabilize near the point G, and the portion on the left side of the point G is used to perform a highly stable operation. In this case, since the torque is reduced from the point G, it is necessary to cover the current value as larger than 6A in order to obtain a torque equivalent to the point G. As a result, the loss of the drum motor 60 increases, resulting in an increase in power consumption and an increase in temperature, an increase in the current rating of the PWM power module 103, and demagnetization of the permanent magnets 55, 56, 57, and 58. In some cases, it is necessary to increase the resistance to the above, and the cost and shape of the drum driving device become large.

これに対し、本実施の形態に示したような、第2の運転手段73による、β=25度の運転条件も可能であり、Tsumは最大値の30Nmとなるものであり、図7で述べたβ1とほぼ等しい値となっている。   On the other hand, the operating condition of β = 25 degrees by the second operating means 73 as shown in the present embodiment is also possible, and Tsum has a maximum value of 30 Nm, which is described in FIG. The value is almost equal to β1.

したがって、本実施の形態のドラム駆動装置においては、第2の運転手段73は、ドラムモータ60の入力電圧Vd、Vqと、入力電流Id、Iqの信号を受け、起動からのドラム51の回転角が最初に90度となる時点、すなわち図8(ウ)に示す状態で、トルクに対する電流値がほぼ最小となる位相の電流を、ドラムモータ60に供給して駆動するものとなっている。   Therefore, in the drum driving device of the present embodiment, the second operating means 73 receives the input voltages Vd and Vq of the drum motor 60 and the signals of the input currents Id and Iq, and the rotation angle of the drum 51 from the start. Is initially 90 degrees, that is, in the state shown in FIG. 8C, the drum motor 60 is driven by supplying a current having a phase at which the current value with respect to the torque is substantially minimum.

ただし、リラクタンストルクの作用が小さいドラムモータ60の場合などにおいては、誘導起電力に対してほぼ同相の電流を供給することで、永久磁石55、56、57、58の磁束と電流の相互作用で発生するマグネットトルクTmagを最大限生かした状態とする構成であっても良い。   However, in the case of the drum motor 60 in which the action of the reluctance torque is small, by supplying an almost in-phase current to the induced electromotive force, the interaction between the magnetic flux and the current of the permanent magnets 55, 56, 57, and 58 A configuration in which the generated magnet torque Tmag is utilized to the maximum extent may be employed.

また、本実施の形態においては、第2の運転手段73では、Idr=−3.8Aの状態で運転することにより、最大のドラム軸トルクが必要な場合に、β=25度となる状態としているため、負荷が軽い場合など、図8(ウ)に示した90度位置での必要トルクがより少なくて済む場合には、βは25度より大となる傾向はあるが、第2の運転手段73での運転に用いるIdr値を一定値とした比較的簡単な構成で、9A以下の電流での確実な運転は保証されるものとなる。   In the present embodiment, the second operating means 73 is operated in a state of Idr = -3.8 A, so that when the maximum drum shaft torque is required, β = 25 degrees. Therefore, when the required torque at the 90 ° position shown in FIG. 8C is smaller, such as when the load is light, β tends to be greater than 25 °, but the second operation With a relatively simple configuration in which the Idr value used for the operation of the means 73 is a constant value, reliable operation at a current of 9 A or less is guaranteed.

なお、通常の洗濯物109は、図8(エ)の状態となる前に重力mgの作用でバサッと崩れ、ドラム51の下に落ちるものとなるが、洗濯物109が乾いている部分と水をタップリと含んだ部分とがあり、それがドラム51内を満たすように入れられている場合には、洗濯物109が逆様になった(エ)に近い状態もあり得る。   Note that the normal laundry 109 collapses under the action of gravity mg before falling into the state of FIG. 8D, and falls under the drum 51. If there is a portion that includes a knuckles that are filled to fill the drum 51, there may be a state close to (d) where the laundry 109 is reversed.

(エ)の状態においては、洗濯物109の位置エネルギーとしては最大となるが、洗濯物109に作用する重力mgのモーメントは零となり、ドラム51の回転に必要となるトルクは加速トルクのみの比較的小さい値となる。   In the state of (d), the positional energy of the laundry 109 is maximized, but the moment of gravity mg acting on the laundry 109 becomes zero, and the torque required for the rotation of the drum 51 is a comparison of only the acceleration torque. It becomes a small value.

なお、本実施の形態では、座標変換器100、101は、それぞれ数式1と数式2に示した余弦関数(コサイン)のみを使用して方向余弦を加算していくシンプルなものを用いているが、正弦関数(サイン)の計算も短時間で行うことができるマイコン環境であれば、数式3、数式4などを用いてもよく、むしろ計算時間が短縮できるケースもあり、適宜使い分けすることもできる。   In the present embodiment, the coordinate converters 100 and 101 use simple ones that add the direction cosines using only the cosine functions (cosine) shown in Equation 1 and Equation 2, respectively. As long as the microcomputer environment can calculate the sine function (sine) in a short time, Formula 3 and Formula 4 may be used. In some cases, the calculation time can be shortened, and can be used appropriately. .

また、本実施の形態においては、ドラムモータ60は、プーリ62、64、ベルト63を介してドラム51を回転駆動する構成となっており、機構的な一定の減速(10分の1)があるため、ドラムモータ60に必要なトルクが小さくて済むものとなり、装置の小型化、低コスト化に有利なものとなっている。   In the present embodiment, the drum motor 60 is configured to rotationally drive the drum 51 via the pulleys 62 and 64 and the belt 63, and there is a constant mechanical reduction (1/10). Therefore, the torque required for the drum motor 60 can be reduced, which is advantageous for downsizing and cost reduction of the apparatus.

しかしながら、必ずしもプーリ62、64、ベルト63を使用しなければならないというものではなく、例えばギア(歯車)での減速を行うものや、ドラム51とドラムモータ60を直接接続し、機構的な減速なしとしたダイレクト駆動などと称されるものであってもよく、いずれの場合でも、最終的に駆動されるドラム51の回転角に視点をおいたものであって、特にドラム回転角が90度となる点でのドラムモータの動作によって、議論がなされるものである。   However, the pulleys 62 and 64 and the belt 63 are not necessarily used. For example, a gear (gear) is used for deceleration, or the drum 51 and the drum motor 60 are directly connected to each other without mechanical deceleration. In any case, the rotation angle of the drum 51 to be finally driven is focused on, and the drum rotation angle is particularly 90 degrees. The discussion is based on the operation of the drum motor at this point.

また、本実施の形態においては、「永久磁石55、56、57、58の位相」と表現しているものは幾何学面からの表現であり、各永久磁石の取付位置(機械角)に極対数2を乗じて0〜2πラジアンの範囲の電気角に変換した数値を示すものである。   Further, in the present embodiment, what is expressed as “phase of permanent magnets 55, 56, 57, 58” is an expression from the geometrical surface, and there is a pole at the mounting position (mechanical angle) of each permanent magnet. It shows a numerical value obtained by multiplying the logarithm 2 and converted to an electrical angle in the range of 0 to 2π radians.

磁気的な表現として、回転子59の磁極の位相、磁束密度分布の位相などと言うこともできるものである。   As a magnetic expression, it can be said that the phase of the magnetic pole of the rotor 59, the phase of the magnetic flux density distribution, and the like.

例えば確認用となるロータリエンコーダを取り付けて適切に処理することでも得ることができ、第2の運転手段73での運転が、永久磁石の位相と一定の位相関係となる電流波形が供給されていることで確認することが可能となる。   For example, it can also be obtained by attaching a rotary encoder for confirmation and appropriately processing, and the operation by the second operation means 73 is supplied with a current waveform having a constant phase relationship with the phase of the permanent magnet. This can be confirmed.

(実施の形態2)
図11は、本発明の第2の実施の形態のドラム駆動装置の第1の運転手段110および切替手段111周囲のブロック図を示している。
(Embodiment 2)
FIG. 11 shows a block diagram around the first operating means 110 and the switching means 111 of the drum driving apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図11において、第1の運転手段110は、タイマー80は実施の形態1と同等であり、時限器112、電流設定器113、角速度設定器114に入力される。   In FIG. 11, the first driving means 110 has a timer 80 equivalent to that of the first embodiment, and is input to the time limiter 112, the current setting unit 113, and the angular velocity setting unit 114.

電流設定器113は、切替手段111にIqr1として出力し、角速度設定器114からは切替手段111にω1として出力される。   The current setting unit 113 outputs the switching unit 111 as Iqr1, and the angular velocity setting unit 114 outputs the switching unit 111 as ω1.

AND回路116が、切替手段111のF信号生成に設けられており、第1の運転手段
110からのK信号と、第2の運転手段120からのH信号の論理積をもってF信号を生成しており、切替手段111は、F信号がローの場合にはS1を、ハイの場合にはS2を選択し、Iqr、Idr、ωの各信号を出力するものとなっている。
An AND circuit 116 is provided for generating the F signal of the switching means 111, and generates an F signal with the logical product of the K signal from the first operating means 110 and the H signal from the second operating means 120. The switching means 111 selects S1 when the F signal is low and selects S2 when the F signal is high, and outputs Iqr, Idr, and ω signals.

図12は、本実施の形態のドラム駆動装置の第1の運転手段110の動作波形図で、
図12において、(ア)はK信号波形、(イ)はIqr波形、(ウ)はω1波形を示している。
FIG. 12 is an operation waveform diagram of the first operating means 110 of the drum driving device of the present embodiment.
In FIG. 12, (A) shows the K signal waveform, (A) shows the Iqr waveform, and (C) shows the ω1 waveform.

K信号は、起動からの時間0.3秒まではローとなり、これによってF信号は、強制的にローとなるため、第1の運転手段110からS1での運転に限定されるものとなる。   The K signal becomes low until the time of 0.3 seconds from the start, and thereby the F signal is forced to become low, so that the operation from the first operating means 110 to S1 is limited.

Iqr1信号は、起動から0.3秒間で直線的に増加して4.5Aとなり、t=0.6秒まで一定値を保持した後、t=1秒までの間に0Aまで直線的に低下する。   The Iqr1 signal increases linearly in 0.3 seconds from start-up to 4.5A, maintains a constant value until t = 0.6 seconds, and then decreases linearly to 0A until t = 1 second. To do.

ω1信号は、t=0.6秒まで42rad/sに直線的に増加後、一定値を保つものとなっている。   The ω1 signal keeps a constant value after linearly increasing to 42 rad / s until t = 0.6 seconds.

図13は、本実施の形態の第2の運転手段120の詳細ブロック図を示している。   FIG. 13 shows a detailed block diagram of the second operating means 120 of the present embodiment.

図13において、速度誤差増幅手段122は、ドラムモータ60の角速度の設定値ωrを出力する速度設定手段89と、切替手段111から得たωの差、すなわち速度誤差からPI(比例と積分)の要素を作用させて加算し、Iqraを出力する。さらに、Iqraが5A以上となった場合に、5Aの上限値に制限する制限器123が設けられ、制限器123の出力がIqr2となり、トルクが加減されて、速度制御がなされるものとなる。   In FIG. 13, the speed error amplifying means 122 is a speed setting means 89 that outputs the set value ωr of the angular speed of the drum motor 60 and the difference of ω obtained from the switching means 111, that is, PI (proportional and integral) from the speed error. Add elements by acting on them, and output Iqra. Further, when Iqra becomes 5A or more, a limiter 123 that limits the upper limit value of 5A is provided, and the output of the limiter 123 becomes Iqr2, and the torque is adjusted to control the speed.

なお、本実施の形態においては、制限器123の出力Iqr2は、速度誤差増幅手段122にも出力されるものとなっており、速度誤差増幅手段122は、Iqraと比較することで、内部の積分器の値が過剰にならないように調整をおこなっている。   In this embodiment, the output Iqr2 of the limiter 123 is also output to the speed error amplifying means 122, and the speed error amplifying means 122 compares the internal integral by comparing with Iqra. Adjustments are made so that the value of the vessel does not become excessive.

d軸電圧誤差推定器125は、モータ電流制御部75からのId、Iq、Vd、およびωを入力し、これにドラムモータ60の誘導起電力定数、d軸とq軸のインダクタンス、抵抗値などのパラメータを用いて電圧方程式の計算を行うことにより、d軸の電圧の誤差Δεを計算する。   The d-axis voltage error estimator 125 receives Id, Iq, Vd, and ω from the motor current control unit 75, and the induced electromotive force constant of the drum motor 60, the d-axis and q-axis inductance, the resistance value, and the like. The error Δε of the d-axis voltage is calculated by calculating the voltage equation using these parameters.

本実施の形態においては、Δε=−(Vd−(Ra+pLd)・Id+ω・Lq・Iq)を算出しており、Δε>0で制御軸が遅れ、Δε<0で制御軸が進みとなる。   In the present embodiment, Δε = − (Vd− (Ra + pLd) · Id + ω · Lq · Iq) is calculated, the control axis is delayed when Δε> 0, and the control axis is advanced when Δε <0.

収束手段127は、速度推定手段128と、積分器129を有しており、速度推定手段128は、Δεが零に収束するように、PI(比例・積分)を用いて永久磁石55、56、57、58の角速度ω2の計算を行うものとなっており、さらにω2は積分器129にて時間積分の計算が行われることにより、推定位相θとして出力がなされるものとなっている。   The convergence means 127 includes a speed estimation means 128 and an integrator 129. The speed estimation means 128 uses the permanent magnets 55, 56, PI, using PI (proportional / integration) so that Δε converges to zero. The angular velocity ω2 of 57 and 58 is calculated. Further, ω2 is output as the estimated phase θ by calculating the time integration in the integrator 129.

Fがローの期間中においては、速度推定手段128は、ω2としてωとなるように、常に積分要素の更新が行われるものとなっている。   During the period when F is low, the speed estimation means 128 always updates the integral element so that ω2 becomes ω.

F信号がハイとなっている状態においては、d軸電圧誤差推定器125と収束手段127の作用によって、位置センサレスでのドラムモータ60の運転が行われ、また一方、F信号がローの場合には、積分器129はω、すなわちω1を積分してθを算出する形での動作を行うものとなっている。   When the F signal is high, the d-axis voltage error estimator 125 and the converging means 127 cause the drum motor 60 to operate without a position sensor, while the F signal is low. The integrator 129 operates in the form of calculating ω by integrating ω, that is, ω1.

比較器130は、閾値ε1(=3V)とΔεを比較し、前者が大であればハイ、後者が大であればローをH信号として出力するものである。   The comparator 130 compares the threshold value ε1 (= 3V) with Δε, and outputs high as the H signal when the former is large and low as the H signal when the latter is large.

なお、d軸電圧誤差推定器125は、上記Δεの計算式に限定されるものではなく、例えばpを付した微分項を入れないものなどであっても構わないものであり、その場合にはLdも必要なくなり、計算も簡単となるため、安価で処理速度が低いマイクロコンピュータなどでも済ませることができるものとなる。   The d-axis voltage error estimator 125 is not limited to the above equation for calculating Δε. For example, the d-axis voltage error estimator 125 may be one that does not include a differential term with p added. Since Ld is not necessary and the calculation is simplified, it is possible to use an inexpensive microcomputer with a low processing speed.

本実施の形態に関して、上記以外の構成要素は、実施の形態1と同等のものを用いた構成がなされているものとなっている。   Regarding the present embodiment, components other than those described above are configured using the same components as those in the first embodiment.

以上の構成において、本実施の形態での動作の説明を行う。   With the above configuration, the operation in this embodiment will be described.

図14は、本発明の第2の実施の形態のドラム駆動装置のドラム51が起動してから最初にドラム51の回転角が90度となるまでの動作波形図を示すものである。   FIG. 14 is an operation waveform diagram from when the drum 51 of the drum driving apparatus according to the second embodiment of the present invention starts up until the rotation angle of the drum 51 reaches 90 degrees for the first time.

(ア)はΔε、(イ)はF、H、Kの各信号の論理、(ウ)はドラムモータ60の電気角速度ω、(エ)はドラム51の回転角、(オ)はドラム51の角加速度の図を示している。   (A) is Δε, (A) is the logic of each signal of F, H, and K, (C) is the electrical angular velocity ω of the drum motor 60, (D) is the rotation angle of the drum 51, and (E) is the drum 51. A diagram of angular acceleration is shown.

起動からの時間tについて、t<0.3秒の期間においては、ω<ωaの低速条件となり、d軸電圧誤差推定器125のΔεは絶対値として小さく、座標軸の進み遅れの推定用としては無効であり、本実施の形態においては、K信号をローとすることにより、H信号に係らず、F信号をローとし、第1の運転手段110で運転がなされ、起動がなされる。   Regarding the time t from the start-up, in a period of t <0.3 seconds, the low speed condition of ω <ωa is satisfied, Δε of the d-axis voltage error estimator 125 is small as an absolute value, and is used for estimating the advance / delay of the coordinate axis. In this embodiment, by setting the K signal to low, the F signal is set to low regardless of the H signal, and the first operating means 110 is operated and started.

ω>ωaとなった時点では、Δεでの判断は有効となり、Iqr1で設定された電流は、真のq軸に対して遅れ位相で流れるものとなっており、εrefより大であることを比較器130が判定し、Hはローとなり、この状態で第1の運転手段110によるドラム51の加速が進む。   When ω> ωa, the determination by Δε is effective, and the current set by Iqr1 flows in a delayed phase with respect to the true q axis, and is compared with εref. The controller 130 determines that H becomes low, and in this state, the acceleration of the drum 51 by the first operating means 110 proceeds.

t=0.45秒にて、ドラム51の回転角度が起動から32度に達した時点で、洗濯物109にかかる重力mgを引き上げるために必要となるトルクの増大により、ドラムモータ60の電流位相は、次第に真のq軸に近づき、Δε<εrefとなる。   At t = 0.45 seconds, when the rotation angle of the drum 51 reaches 32 degrees from the start-up, the current phase of the drum motor 60 is increased due to an increase in torque required to raise the gravity mg applied to the laundry 109. Gradually approaches the true q-axis and Δε <εref.

すると、信号Hがハイとなり、信号Fもハイとなって、切替手段111による切替動作が行われ、S1からS2に切り替わる。   Then, the signal H becomes high, the signal F also becomes high, the switching operation by the switching means 111 is performed, and the switching is performed from S1 to S2.

なお、このタイミングは、洗濯物109の量などによって変化するものとなり、必要トルクが少なかった場合には、切替タイミングが遅めとなり、本実施の形態においては、図12(イ)で示すIqr1は、t=1秒の時点まで低減されていくので、第1の運転手段110での運転開始後1秒以内には、Δεは負の値にまで減ずるものとなり、それまでに切替手段111のS2への切替が完了することになる。   Note that this timing changes depending on the amount of the laundry 109 and the like, and when the necessary torque is small, the switching timing is delayed. In this embodiment, Iqr1 shown in FIG. , T = 1 second, so that Δε decreases to a negative value within 1 second after the start of operation in the first operating means 110, and S2 of the switching means 111 until then. Switching to is completed.

第2の運転手段120の速度誤差増幅手段122は、Fがハイとなった時点での内部に持つ積分器の初期値としては、第1の運転手段110で用いたIqr1の出力に対応しただけのものが設定されるが、εrefを適正に設定することにより、切替時点で真のIqはほぼIqr1に近い値とすることができるため、第2の運転手段120での制御に切り替えられた直後の、ドラム51の速度のオーバーシュートが問題となることもなくせるものとなる。   The speed error amplifying means 122 of the second operating means 120 corresponds only to the output of Iqr1 used in the first operating means 110 as the initial value of the integrator provided inside when F becomes high. However, by setting εref appropriately, true Iq can be set to a value close to Iqr1 at the time of switching, and immediately after switching to the control by the second driving means 120. The overshoot of the speed of the drum 51 can be eliminated without causing a problem.

本実施の形態において、t=0.8秒で、ドラム51の回転角が、起動後最初に90度に達するものとなるが、制限器123の作用によってIqr値は、図8(ウ)に示されているドラム51でのmgによるトルクを供給するだけの値を下回った発生トルクに留まった状態での運転となっている。   In the present embodiment, at t = 0.8 seconds, the rotation angle of the drum 51 reaches 90 degrees for the first time after activation, but the Iqr value is as shown in FIG. The operation is performed in a state where the generated torque stays below the value for supplying the torque by mg in the drum 51 shown below.

ここでは、洗濯物109を含むドラム51の回転運動のエネルギーが、洗濯物109に位置エネルギーを与えるために使われ始め、よってωは時間と共に低下し、言い直すとドラムの角加速度が負となる状態となることが図14(オ)のA90(<0)にて示されている。   Here, the energy of the rotational motion of the drum 51 including the laundry 109 begins to be used to give potential energy to the laundry 109, so that ω decreases with time, in other words, the angular acceleration of the drum becomes negative. This is indicated by A90 (<0) in FIG.

通常の洗濯物109では、90度を超えた時点で、ドラム51内でバサッと崩れることにより、mgのモーメントが減るため、ドラム51の回転角速度の低下の期間は短時間で終わるものとなり、その後の運転には支障をきたすことはない。   In ordinary laundry 109, when the angle exceeds 90 degrees, the moment of mg is reduced due to the sudden collapse in the drum 51, so the period of decrease in the rotational angular velocity of the drum 51 ends in a short time. Will not interfere with driving.

このように、本実施の形態のドラム駆動装置は、起動からのドラム51の回転角が最初に90度となる時点で、ドラム51の角加速度が負となる運転を行うことにより、ドラム51の回転運動エネルギーを有効に用いて、最大トルクが必要となる条件での、ドラムモータ60の発生トルクを効果的に減少させながら、運転を行うことができるものとなる。   As described above, the drum driving device according to the present embodiment performs an operation in which the angular acceleration of the drum 51 is negative at the time when the rotation angle of the drum 51 from the start becomes 90 degrees for the first time. Operation can be performed while effectively reducing the torque generated by the drum motor 60 under the condition that the maximum torque is required by effectively using the rotational kinetic energy.

(実施の形態3)
図15は、本実施の形態におけるドラム駆動装置の第1の運転手段135、切替手段137を中心とした部分の具体ブロック図を示している。
(Embodiment 3)
FIG. 15 shows a specific block diagram of a portion centering on the first operating means 135 and the switching means 137 of the drum driving device in the present embodiment.

図15において、第1の運転手段135は、実施の形態1と同等のタイマー80、F信号を生成する時限器138、電流設定器139、角速度設定器140に入力される。   In FIG. 15, the first driving means 135 is input to the timer 80 equivalent to the first embodiment, the time limiter 138 that generates the F signal, the current setting unit 139, and the angular velocity setting unit 140.

電流設定器139は、切替手段137にIqr1として出力し、角速度設定器140からは切替手段137にω1として出力され、実施の形態1と同様のωの積分器86で時間積分を行いθ1を出力する。   Current setter 139 outputs Iqr1 to switching means 137, and output from angular velocity setter 140 to switching means 137 as ω1, and performs time integration with ω integrator 86 similar to the first embodiment to output θ1. To do.

切替手段137は、F信号がローの場合にはS1を、ハイの場合にはS2を選択し、Iqr、Idr、θ、ωの各信号を出力するものとなっている。   The switching means 137 selects S1 when the F signal is low, and selects S2 when the F signal is high, and outputs Iqr, Idr, θ, and ω signals.

本実施の形態において、S2は第2の運転手段142からの出力信号Iqr2、Idr2、θ2、ω2を含んでいる。   In the present embodiment, S2 includes output signals Iqr2, Idr2, θ2, and ω2 from the second operating means 142.

図16は、本実施の形態におけるドラム駆動装置の第2の運転手段142の具体ブロック図を示している。   FIG. 16 shows a specific block diagram of the second operating means 142 of the drum driving device in the present embodiment.

図16において、速度設定手段89は実施の形態1と同じ構成のものであるが、本実施の形態においては、速度設定手段89の出力ωrとωの差をPI(比例と積分)の要素を作用させて加算し、電流ベクトルの絶対値の設定値となるIarを出力する速度誤差増幅手段143を設けた上で、Iarと設定値βrを受ける電流分配器144が設けられており、 βrは、第2の運転手段142で駆動される際の、q軸に対する電流ベクトルの進み位相の角度を設定するものであり、本実施の形態では20度としている。   In FIG. 16, the speed setting means 89 has the same configuration as that of the first embodiment. However, in this embodiment, the difference between the outputs ωr and ω of the speed setting means 89 is expressed as PI (proportional and integral) elements. In addition to the speed error amplifying means 143 that outputs Iar, which is the set value of the absolute value of the current vector, by acting, adds a current distributor 144 that receives Iar and the set value βr, and βr is The angle of the advance phase of the current vector with respect to the q axis when driven by the second operating means 142 is set, and in this embodiment, it is set to 20 degrees.

電流分配器144は、入力信号であるIarとβrに対して、
Iqr2=Iar・cosβr、Idr2=−Iar・sinβrという計算式にて計算される値を出力するものとなっている。
The current distributor 144 is for the input signals Iar and βr.
A value calculated by a calculation formula of Iqr2 = Iar · cos βr and Idr2 = −Iar · sin βr is output.

位相誤差推定器91、収束手段92は、速度推定手段93と、積分器94を有しており、これらは、実施の形態1と同等の構成を用いている。   The phase error estimator 91 and the convergence means 92 have a speed estimation means 93 and an integrator 94, which use the same configuration as in the first embodiment.

余弦比アンプ146の出力Irefaは、Iqrに対してΔθとβrの各余弦の比で増幅された、Irefa=Iqr*(cosΔθ)/(cosβr)が出力され、速度誤差増幅手段143は、Fがローの期間中においては、出力値IarがIrefa値に等しくなるよう、内部の積分器の値を常に更新するものとなっている。   The output Irefa of the cosine ratio amplifier 146 outputs Irefa = Iqr * (cosΔθ) / (cosβr) amplified by the ratio of each cosine of Δθ and βr with respect to Iqr. During the low period, the value of the internal integrator is constantly updated so that the output value Iar becomes equal to the Irefa value.

以上の構成において、本実施の形態のドラム駆動装置の動作を説明する。   With the above configuration, the operation of the drum driving device of the present embodiment will be described.

図17は、本実施の形態におけるドラム駆動装置の起動から切替手段137による切替動作が行われるまでの動作波形図、また図18に洗濯物109を含むドラム51の回転の状態を示している。   FIG. 17 is an operation waveform diagram from the activation of the drum driving device to the switching operation by the switching unit 137 in the present embodiment, and FIG. 18 shows the state of rotation of the drum 51 including the laundry 109.

本実施の形態における波形を図17(ア)〜(ウ)に示し、それによるドラム51の回転角を(エ)に示している。   Waveforms in the present embodiment are shown in FIGS. 17A to 17C, and the rotation angle of the drum 51 is shown in FIG.

本実施の形態においては、起動時(t=0)からの回転については、(ウ)に示しているように、ドラム51の角速度ωが負となり、回転がマイナス方向となっている。   In the present embodiment, regarding the rotation from the start-up (t = 0), as shown in (c), the angular velocity ω of the drum 51 is negative and the rotation is in the negative direction.

t=0.7秒時点でω=0に戻り、この時点で(エ)に見られるように、ドラム51は負側に30度回って停止しており、図18(ア)に示した状態となり、ここまでの期間が予備駆動となる。   At time t = 0.7 seconds, ω = 0 is returned, and at this time point, as shown in (D), the drum 51 is stopped by rotating 30 degrees to the negative side, and the state shown in FIG. Thus, the period up to here is the preliminary drive.

その後、予備駆動期間とは逆の回転、すなわちωが正となって、回転の向きが正(実施の形態1の場合と同じ向き)となり、t=1.2秒時点で、ドラム51は起動前の位置に達し、引き続き正回転を続けるものとなり、図18(イ)で示される状態となる。   Thereafter, the rotation reverse to the preliminary drive period, that is, ω becomes positive, the rotation direction becomes positive (the same direction as in the first embodiment), and the drum 51 starts at t = 1.2 seconds. The position reaches the previous position and continues to rotate forward, and the state shown in FIG.

さらに、t=1.5秒時点で、F信号がローからハイに変化し、切替手段137によるS1からS2に切替がなされ、第2の運転手段142での動作となるが、その時のドラム51の回転角は、正方向に25度回転した、図18(ウ)に示される状態となる。   Further, at time t = 1.5 seconds, the F signal changes from low to high, and the switching means 137 switches from S1 to S2, and the operation by the second operating means 142 is performed. The rotation angle is in the state shown in FIG. 18C, which is rotated 25 degrees in the positive direction.

その後は、第2の運転手段142による定常的な運転、すなわち360度以上のドラム51を回転させる運転に入るものとなる。   Thereafter, a steady operation by the second operating means 142, that is, an operation of rotating the drum 51 of 360 degrees or more is entered.

本実施の形態においては、予備駆動を用いたことにより、洗濯物109が一旦図18(ア)で示されるように、位置エネルギーを有した状態とすることができることから、その後のトルク供給による運動エネルギーの供給と合わせて、図18(イ)での大きな角速度が容易に得られるものとなる。   In the present embodiment, by using the preliminary drive, the laundry 109 can once be in a state having potential energy as shown in FIG. Along with the supply of energy, a large angular velocity in FIG. 18 (a) can be easily obtained.

これにより、第2の運転手段142の安定動作に必要となるωの下限値を十分に超えた状態で、第2の運転手段142への切替が可能となり、第2の運転手段142の動作が非常に安定なものとすることができる。   This makes it possible to switch to the second driving means 142 in a state sufficiently exceeding the lower limit value of ω required for stable operation of the second driving means 142, and the operation of the second driving means 142 is It can be very stable.

さらに、ドラム51の回転運動エネルギーが十分大きいものとなるため、図8(ウ)で示したドラム51の回転角が90度なり、引き揚げトルクが最大となる状態付近でも、必要とあらば、ドラムモータ60からの供給トルクを小とし、不足トルクは運動エネルギーから供給させることも可能となり、ドラムモータ60への供給電流を最小限に抑えることも可能となるものである。   Further, since the rotational kinetic energy of the drum 51 is sufficiently large, the drum 51 has a rotation angle of 90 degrees as shown in FIG. The supply torque from the motor 60 can be reduced, the insufficient torque can be supplied from kinetic energy, and the supply current to the drum motor 60 can be minimized.

図19は、本実施の形態における切替手段137の切替時のベクトル図を示している。   FIG. 19 shows a vector diagram when the switching means 137 is switched in the present embodiment.

図19において、設定値Iqr1は6Aであるが、第1の運転手段135は実施の形態1で述べたようにθが遅れていることから、真のq軸電流成分は、ほぼΔθの余弦を乗じた小さ目の値となっており、切替後は切替直前の真のq軸電流が保持されるように余弦比アンプ146と電流分配器144の作用で、Iqr2、およびβrを満たすIdr2が設定されるものとなる。   In FIG. 19, the set value Iqr1 is 6A. However, since the first operating means 135 has θ delayed as described in the first embodiment, the true q-axis current component has a cosine of substantially Δθ. A small value multiplied by, and after switching, Idr2 that satisfies Iqr2 and βr is set by the operation of the cosine ratio amplifier 146 and the current distributor 144 so that the true q-axis current immediately before switching is maintained. Will be.

このように、速度誤差増幅手段143の出力Iarを一旦算出してから、βrでd軸成分Idr2とq軸成分Iqr2に分離する構成の場合には、Idr2を0に設定する構成や一定値に独立して設定する構成と比較して、センサレスでの運転の安定性が向上するという効果があり、特に永久磁石55、56、57、58が回転子59に埋め込まれ、Lq>Ldの特性となるドラムモータ60に対しては、適切なβr>0の設定により、脱調(同期外れ)が発生しにくくなるという優れた特性が得られるものとなる。   As described above, when the output Iar of the speed error amplifying unit 143 is once calculated and then separated into the d-axis component Idr2 and the q-axis component Iqr2 by βr, a configuration in which Idr2 is set to 0 or a constant value is set. Compared to a configuration that is set independently, there is an effect that the stability of operation without a sensor is improved. In particular, permanent magnets 55, 56, 57, and 58 are embedded in a rotor 59, and the characteristics of Lq> Ld are obtained. With respect to the drum motor 60, an excellent characteristic that it is difficult for out-of-step (out-of-synchronization) to occur by setting appropriate βr> 0.

また、第2の運転手段142がβrの設定により、永久磁石55、56、57、58の磁束による誘導起電力Eに対して、電流の位相が進んだ状態で運転されることにより、リラクタンストルクも有効に作用されることができるという効果もあり、その分電流を低減することができるものとなる。   Further, the second operating means 142 is operated in a state in which the phase of the current is advanced with respect to the induced electromotive force E caused by the magnetic flux of the permanent magnets 55, 56, 57, and 58 by setting βr, so that the reluctance torque is increased. There is also an effect that can be effectively acted on, and the current can be reduced accordingly.

また、切替前と後の2つの電流ベクトルに関しては、真のq軸電流成分がどちらも3Aと等しい値となり、トルク差が小さいものとなり、速度のオーバーシュートを低減する作用もあるが、切替前後でのトルクの変化を極力抑える構成として、切替後のIqr2値を本実施の形態よりも若干低下させたものとしてもよく、例えばやや計算は複雑となるが、Iqr1を通る双曲線状の等トルク曲線上になる点とすれば、切替前後のトルク変化を無くした上で、所望のβrも満足させることができる。   In addition, regarding the two current vectors before and after switching, the true q-axis current component is both equal to 3A, the torque difference is small, and there is an effect of reducing the speed overshoot. As a configuration for minimizing the change in torque at this point, the Iqr2 value after switching may be slightly lower than that of the present embodiment. For example, although the calculation is somewhat complicated, a hyperbolic equal torque curve passing through Iqr1 Assuming that the point is on the upper side, it is possible to satisfy the desired βr while eliminating the torque change before and after the switching.

βr値に関して、切替手段137による切替が終わった後は、例えばω関数などとしてもよく、速度に対して最適な電流位相を設定することにより、安定したセンサレス運転の確保や、効率の向上を図ることができるものとなる。   Regarding the βr value, after the switching by the switching unit 137 is finished, for example, an ω function may be used, and by setting an optimal current phase with respect to the speed, stable sensorless operation is ensured and efficiency is improved. Will be able to.

なお、本実施の形態においては、予備駆動のドラム回転角を30度としているが、より大きくしても良く、予備駆動の最大としては、洗濯物109の崩れが無い場合の位置エネルギーが最大となる、図8(エ)に示した180度の位置までの範囲で、効果が得られるものとなる。   In this embodiment, the pre-driving drum rotation angle is set to 30 degrees. However, the pre-driving rotation angle may be larger. The maximum pre-driving is the maximum potential energy when the laundry 109 is not collapsed. The effect can be obtained in the range up to the position of 180 degrees shown in FIG.

なお、その場合には予備駆動の期間中のドラムモータ60への電流値を抑えるため、第2の運転手段142への切替を一旦行っても構わない。   In this case, switching to the second operating means 142 may be performed once in order to suppress the current value to the drum motor 60 during the preliminary drive period.

また、本実施の形態のように1回の予備駆動の後は、定常回転(360度以上継続する本運転)に入っても良いが、さらに予備駆動を重ねても良く、例えば起動後に、段々にドラム51の回転角が拡大するように、左右回転を交互に設けた後、本回転に入っても良い。   In addition, as in the present embodiment, after one preliminary drive, steady rotation (main operation that continues for 360 degrees or more) may be entered, but preliminary drive may be repeated, for example, gradually after startup. Alternatively, the left and right rotations may be alternately provided so that the rotation angle of the drum 51 is enlarged, and then the main rotation may be started.

以上のように、本実施の形態では、ドラム51の回転角が180度以内となる予備駆動を、少なくとも1回行った後に、予備駆動と逆向きの回転方向で、ドラム回転が360度以上の駆動を行うことにより、インバータ回路71からドラムモータ60へ供給する電流値を、効果的に抑えることができるものとなる。   As described above, in the present embodiment, after the preliminary driving in which the rotation angle of the drum 51 is within 180 degrees is performed at least once, the drum rotation is 360 degrees or more in the rotation direction opposite to the preliminary driving. By driving, the current value supplied from the inverter circuit 71 to the drum motor 60 can be effectively suppressed.

また、各実施の形態においては、ドラムの回転軸は、鉛直に対して90度という角度を持ち、すなわち回転軸が水平となるドラム駆動装置を示しているものとなっているが、90度以外でも、地球の重力によって生じるドラムのモーメント、すなわちトルクは鉛直に対するドラムの回転軸の角度の正弦に比例して発生するものとなるものであるため、鉛直に対して例えば10度程度の角度を持って、縦型と呼ばれるような洗濯機を構成した場合にあっても、重力の作用によるトルクが必要となる傾向は、十分に発生するものとなり、本発明の効果が期待できるものとなる。   In each embodiment, the rotation axis of the drum has an angle of 90 degrees with respect to the vertical, that is, shows a drum drive device in which the rotation axis is horizontal. However, the drum moment caused by the earth's gravity, that is, the torque is generated in proportion to the sine of the angle of the rotation axis of the drum with respect to the vertical, and therefore has an angle of about 10 degrees with respect to the vertical. Even when a washing machine such as a vertical type is configured, the tendency to require torque due to the action of gravity is sufficiently generated, and the effect of the present invention can be expected.

以上のように、本発明にかかるドラム駆動装置は、大きなトルクが必要となるドラムの回転角度が、起動後にほぼ90度となる状態においての、インバータ回路からドラムモータに供給する必要のある電流を効果的に低減することが可能となるので、一般家庭など使用される鉛直に対して角度をもったドラムの回転軸を有する縦型ドラム駆動装置、ドラム式ドラム駆動装置、ドラム式洗濯乾燥機、また縦型洗濯機と呼ばれる形であり鉛直から角度を有した回転軸とすることによる使い勝手の改善を図ったものであっても良い。   As described above, the drum driving apparatus according to the present invention generates a current that needs to be supplied from the inverter circuit to the drum motor in a state where the rotation angle of the drum that requires a large torque is approximately 90 degrees after the start. Since it can be effectively reduced, a vertical drum driving device having a drum rotation shaft having an angle with respect to the vertical used in general households, a drum type drum driving device, a drum type washing and drying machine, Further, it may be a shape called a vertical washing machine and may be improved in usability by using a rotary shaft having an angle from the vertical.

さらに、食品を扱う回転式の調理器や、廃棄物を処理する回転ドラム、またコンクリート粉と土砂を撹拌するコンクリート・ミキサーなどの用途にも適用できる。   Furthermore, it can also be applied to applications such as a rotary cooker that handles food, a rotating drum that treats waste, and a concrete mixer that stirs concrete powder and earth and sand.

51 ドラム
55、56、57、58 永久磁石
59 回転子
60 ドラムモータ
71 インバータ回路
72、110、135 第1の運転手段
73、120、142 第2の運転手段
74、111、137 切替手段
93、128 速度推定手段
89 速度設定手段
90、122、143 速度誤差増幅手段
51 Drum 55, 56, 57, 58 Permanent magnet 59 Rotor 60 Drum motor 71 Inverter circuit 72, 110, 135 First operating means 73, 120, 142 Second operating means 74, 111, 137 Switching means 93, 128 Speed estimation means 89 Speed setting means 90, 122, 143 Speed error amplification means

Claims (7)

鉛直に対して角度を有する回転軸を持つドラムと、
回転子に永久磁石を有し前記ドラムを駆動するドラムモータと、
前記ドラムモータに電流を供給するインバータ回路とを有し、
前記インバータ回路は、第1の運転手段、第2の運転手段、切替手段を有し、
前記第1の運転手段は、前記永久磁石の位相とは独立した信号を発生し、
前記第2の運転手段は、前記永久磁石の位相に応じた信号を発生し、
前記切替手段は、前記第1の運転手段からの信号で前記ドラムモータを起動し、起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点より前に、前記第2の運転手段からの信号に切り替えるドラム駆動装置。
A drum having a rotation axis having an angle with respect to the vertical;
A drum motor having a permanent magnet in the rotor and driving the drum;
An inverter circuit for supplying current to the drum motor;
The inverter circuit has first operating means, second operating means, and switching means,
The first operating means generates a signal independent of the phase of the permanent magnet,
The second operating means generates a signal corresponding to the phase of the permanent magnet,
The switching means starts the drum motor with a signal from the first operating means, and from the second operating means before the time when the rotation angle of the drum from the start is 90 degrees for the first time. A drum drive that switches to a signal.
前記永久磁石は前記回転子に埋め込んで有する請求項1に記載のドラム駆動装置。 The drum driving device according to claim 1, wherein the permanent magnet is embedded in the rotor. 起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点での、前記インバータ回路が前記ドラムモータに供給する電流は、前記永久磁石の磁束による誘導起電力に対して進み位相である請求項1または2に記載のドラム駆動装置。 The current supplied to the drum motor by the inverter circuit at the time when the rotation angle of the drum from start-up is initially 90 degrees is a leading phase with respect to the induced electromotive force due to the magnetic flux of the permanent magnet. The drum driving device according to 1 or 2. 前記第2の運転手段は、前記ドラムモータの入力電圧と入力電流の信号を受け、起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点で、トルクに対する電流値がほぼ最小となる位相の電流を前記ドラムモータに供給して駆動する請求項1〜3のいずれか1項に記載のドラム駆動装置。 The second operating means receives a signal of an input voltage and an input current of the drum motor, and a phase at which a current value with respect to a torque is substantially minimum when the rotation angle of the drum from the start becomes 90 degrees first The drum drive device according to claim 1, wherein the current is supplied to the drum motor for driving. 前記第2の運転手段は、前記永久磁石の速度を推定する速度推定手段と、速度設定手段と、速度誤差増幅手段を有し、前記インバータ回路の出力電流ベクトルを、前記永久磁石の磁束に平行な第1の電流成分と、前記第1の電流成分にほぼ直交する第2の電流成分に分けて制御し、前記第1の電流成分と前記第2の電流成分の比をほぼ一定としながら、前記電流ベクトルの絶対値を前記速度誤差増幅手段の出力に応じて変化させる請求項1〜4のいずれか1項に記載のドラム駆動装置。 The second operating means includes speed estimating means for estimating the speed of the permanent magnet, speed setting means, and speed error amplifying means, and the output current vector of the inverter circuit is parallel to the magnetic flux of the permanent magnet. The first current component and the second current component that are substantially orthogonal to the first current component are controlled separately, and the ratio between the first current component and the second current component is substantially constant, The drum driving device according to any one of claims 1 to 4, wherein an absolute value of the current vector is changed according to an output of the speed error amplifying unit. 前記インバータ回路は、起動からの前記ドラムの回転角が最初に90度となる時点での前記ドラムの角加速度が負となるように運転する請求項1〜5のいずれか1項に記載のドラム駆動装置。 The drum according to any one of claims 1 to 5, wherein the inverter circuit is operated so that the angular acceleration of the drum at the time when the rotation angle of the drum from the start becomes 90 degrees first becomes negative. Drive device. 前記インバータ回路は、起動時から回転角が180度以内となる予備駆動を、少なくとも1回行った後に、前記予備駆動と逆向きの回転方向で、ドラム回転が360度以上の駆動を行う請求項1〜6のいずれか1項に記載のドラム駆動装置。 The inverter circuit performs a drive of a drum rotation of 360 degrees or more in a rotation direction opposite to the preliminary drive after performing a preliminary drive with a rotation angle within 180 degrees from the start-up. The drum drive device of any one of 1-6.
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