JP6528080B2 - 洗濯機 - Google Patents
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Description
ト抵抗からグランドに対して正方向の電流だけを検知する構成のため、グランドからシャント抵抗に向けて流れる逆方向の負電流がIGBTに並列接続されている下アーム側のFWD(還流ダイオード)に流れる還流電流が検知できず、IGBTの保護は出来てもFWDの保護が出来ず、FWDに過電流が流れ、最終的にFWDが熱破壊するという課題がある。
ーム側のIGBTと、3個の下アーム側のIGBTを三相全波ブリッジ構成とし、下アーム側のIGBTに逆並列に接続された3個の下アーム側のFWDを有し、前記過電流検知部は、前記上アーム側のIGBTがPWM制御でOFFした時に、前記電流検知部で検出した前記下アーム側のFWDのアノードからカソードに流れる負方向の電流の絶対値が規定値以上の時に少なくとも下アーム側のIGBTをすべてOFFして前記モータを停止させ、再起動回数が多い場合は、再起動する時間が長くなるように再起動時間を設定する構成としたものである。これによって、洗濯物を収容する回転ドラムや撹拌翼を回転させるモータがロックし、モータに流す電流が急激に上昇しても、モータ駆動用のパワー半導体素子であるIPMを熱的に保護しながらモータを最適な方法で再起動させ、効率よく運転動作が完了する洗濯機を実現することができる。
を最適な方法で再起動させることができる。
図1は本発明の実施の形態1に係る洗濯機の縦断面図、図2は同洗濯機の制御回路のブロック構成図、図3は同洗濯機の制御回路の電流検知部のブロック構成図、図4は同洗濯機のモータに印加する電圧波形図、図5は同洗濯機の制御動作フローチャート、図6は同洗濯機の洗濯物噛み込み時の動作フローチャートである。
弁36の開閉と排水弁19のON/OFF切り替えを制御するとともに、モータ24を制御することにより上記の各工程を実行する。また、マイコン64は、洗濯の予約等の信号を表示部45から入力し、動作の経過等を表示部45に表示する。
FWD61bのアノードからカソードに流れる負方向の電流を検出し、また、下アーム側のWNのIGBT59cのエミッタからシャント抵抗62cを通ってグランドに流れる正方向の電流と、さらにグランドからシャント抵抗62cを通って下アーム側のIGBT59c(WN)のエミッタから下アーム側のIGBT59cに逆並列接続された下アーム側のFWD61cのアノードからカソードに流れる負方向の電流を検出する。
加電圧Euと等価である。また、インバータ回路57は、図4の(b)に示すように、U相を基準とした場合は印加電圧Euに対して電気角で240°位相の遅れた印加電圧EvをV相ステータ巻線Vに、120°位相の遅れた印加電圧EwをW相ステータ巻線Wにそれぞれ印加する。このようにモータ24の各相ステータ巻線に各々位相のずれた正弦波状の電圧を印加することでモータ24の回転子が正転方向に回転する。
するため、IGBTのゲート信号のONとOFFの比率であるDUTY比率を上げる。次にステップ228でDUTY比率が規定の最大値まで達したか否か判断し、最大値に達していない場合はステップ224〜ステップ228の動作を繰り返し、最大値までモータ巻き線に印加する電圧を規定時間で規定量上げる。
24の駆動を一旦停止した後、駆動条件を変更して再起動する等、モータ24の動作を変更することを特徴としたものである。
本発明の実施の形態2の洗濯機について図7のフローチャートで説明する。図7において、ステップ230でモータ24の回転制御を開始し、ステップ231で、モータ24の位置信号Hu、Hv、Hwがマイコン64に入力されると、位置信号Hu、Hv、Hwの組み合わせにより、モータ24を駆動している6個のIGBTを駆動するIGBT駆動部41は、メモリ65からモータ24の3相の巻き線に正弦波電流を流すように予め設定されているデータを読み出して、IGBTのゲートを制御してモータ24の回転制御が行なわれる。
本発明の実施の形態3の洗濯機は、上記実施の形態1または2の洗濯機で、過電流を検知してモータ24を停止した後の再起動の動作に特徴を有する。その動作について、図8のフローチャートで説明する。
313でモータ24の再起動時間をT5秒とする。5回目ではない場合は、ステップ314でカウンターC1を0にリセットする。
本発明の実施の形態4の洗濯機は、上記実施の形態1または2の洗濯機で、過電流を検知してモータ24を停止した後の再起動の動作に特徴を有する。その動作について、図9のフローチャートで説明する。
本発明の実施の形態5の洗濯機は、負方向の電流が規定値以上となりモータ24を停止させた後の再起動時に、モータ24の回転方向を変えることを特徴とするもので、その動作について、図10のフローチャートで説明する。
負方向の電流値を絶対値を測定し、負方向の電流値の絶対値が規定値と比較し大きい場合、ステップ362でモータ24を一旦停止する。次にステップ363でモータ24の回転方向を変更し、ステップ364で所定時間経過したか判断し、所定時間経過していれば、ステップ365でモータ24の回転方向を反転させ起動制御させる。
本発明の実施の形態6の洗濯機は、前回の負方向の電流の絶対値が規定値を越えた時の負方向の電流の絶対値に応じてモータ24の再起動までの時間を変更することを特徴とするもので、その動作について、図11のフローチャートで説明する。
再起動動作を制御することができるので、家庭用、業務用の洗濯機等として有用である。
20 回転ドラム
22 水槽
23 回転軸
24 DCブラレスモータ(モータ)
25 駆動プーリ
26 従動プーリ
27 Vベルト
29 洗濯機本体
31 ばね
32 ダンパー
33 排水経路
36 給水弁
41 IGBT駆動部
42 センサー信号検出部
43 PWM制御部
45 表示部
46 電流検知部
47 過電流検知部
53 商用電源(交流電源)
54 チョークコイル
55 整流回路
56a、56b コンデンサ
57 インバータ回路
58a、58b、58c 上アーム側のIGBT
59a、59b、59c 下アーム側のIGBT
60a、60b、60c 上アーム側のFWD(還流ダイオード)
61a、61b、61c 下アーム側のFWD(還流ダイオード)
62a、62b、62c シャント抵抗
63a、63b、63c ホール素子
64 マイコン
65 メモリ
70 ヒータ
121、122、123 シャント電圧端子
125 マルチプレクサ
127 オペアンプ
128 LPF
129 コンパレータ
131 マイコンのA/Dポート
Claims (4)
- 交流電源に接続された整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動され洗濯物を収容する回転ドラムや撹拌翼を回転させるモータと、前記モータの電流を少なくとも1つ以上のシャント抵抗で検知する電流検知部と、モータの過電流を検知する過電流検知部とを備え、前記インバータ回路は、直流電圧を三相交流電圧に変換するスイッチング手段として、3個の上アーム側のIGBTと、3個の下アーム側のIGBTを三相全波ブリッジ構成とし、下アーム側のIGBTに逆並列に接続された3個の下アーム側のFWDを有し、前記過電流検知部は、前記上アーム側のIGBTがPWM制御でOFFした時に、前記電流検知部で検出した前記下アーム側のFWDのアノードからカソードに流れる負方向の電流の絶対値が規定値以上の時に少なくとも下アーム側のIGBTをすべてOFFして前記モータを停止させ、再起動回数が多い場合は、再起動する時間が長くなるように再起動時間を設定することを特徴とする洗濯機。
- 交流電源に接続された整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動され洗濯物を収容する回転ドラムや撹拌翼を回転させるモータと、前記モータの電流を少なくとも1つ以上のシャント抵抗で検知する電流検知部と、モータの過電流を検知する過電流検知部とを備え、前記インバータ回路は、直流電圧を三相交流電圧に変換するスイッチング手段として、3個の上アーム側のIGBTと、3個の下アーム側のIGBTを三相全波ブリッジ構成とし、下アーム側のIGBTに逆並列に接続された3個の下アーム側のFWDを有し、前記過電流検知部は、前記上アーム側のIGBTがPWM制御でOFFした時に、前記電流検知部で検出した前記下アーム側のFWDのアノードからカソードに流れる負方向の電流の絶対値が規定値以上の時に少なくとも下アーム側のIGBTをすべてOFFして前記モータを停止させ、前記負方向の電流の絶対値が高い場合は、再起動回数が少なくなるよう前記モータの再起動回数を変更する洗濯機。
- 交流電源に接続された整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動され洗濯物を収容する回転ドラムや撹拌翼を回転させるモータと、前記モータの電流を少なくとも1つ以上のシャント抵抗で検知する電流
検知部と、モータの過電流を検知する過電流検知部とを備え、前記インバータ回路は、直流電圧を三相交流電圧に変換するスイッチング手段として、3個の上アーム側のIGBTと、3個の下アーム側のIGBTを三相全波ブリッジ構成とし、下アーム側のIGBTに逆並列に接続された3個の下アーム側のFWDを有し、前記過電流検知部は、前記上アーム側のIGBTがPWM制御でOFFした時に、前記電流検知部で検出した前記下アーム側のFWDのアノードからカソードに流れる負方向の電流の絶対値が規定値以上の時に少なくとも下アーム側のIGBTをすべてOFFして前記モータを停止させ、前記モータを再起動する時は、前記モータの回転方向を変えることを特徴とする洗濯機。 - 交流電源に接続された整流回路と、前記整流回路の直流電力を交流に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動され洗濯物を収容する回転ドラムや撹拌翼を回転させるモータと、前記モータの電流を少なくとも1つ以上のシャント抵抗で検知する電流検知部と、モータの過電流を検知する過電流検知部とを備え、前記インバータ回路は、直流電圧を三相交流電圧に変換するスイッチング手段として、3個の上アーム側のIGBTと、3個の下アーム側のIGBTを三相全波ブリッジ構成とし、下アーム側のIGBTに逆並列に接続された3個の下アーム側のFWDを有し、前記過電流検知部は、前記上アーム側のIGBTがPWM制御でOFFした時に、前記電流検知部で検出した前記下アーム側のFWDのアノードからカソードに流れる負方向の電流の絶対値が規定値以上の時に少なくとも下アーム側のIGBTをすべてOFFして前記モータを停止させ、前回の負方向の電流の絶対値が規定値を越えた時の負方向の電流の絶対値が高い場合は、前記モータの再起動までの時間を長く変更することを特徴とする洗濯機。
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