JP6681227B2 - モータ駆動システム及び洗濯機 - Google Patents
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Description
そこで、低速・高トルク出力特性と、高速・低トルク出力特性とをより効率的に切り換えて制御できるモータ駆動システム,及びそのシステムを搭載した洗濯機を提供する。
そして、前記通電制御部は、前記モータの回転速度が閾値以下であれば前記第1通電パターンに対応する通電信号を前記インバータ回路に供給し、前記モータの回転速度が前記閾値を超えると前記第2通電パターンに対応する通電信号を前記インバータ回路に供給する。
tu=tpwm×(2Vu/Vdc)
tv=tpwm×(2Vv/Vdc)
tw=tpwm×(2Vw/Vdc)
t0=tpwm−tu−t−tv−tw
ここで、Vdcは直流電圧源1により供給される電圧,tpwmはPWM周期である。それから、各相の通電時間tu,tv,twに基づき、各スイッチング素子U+p〜W-nのゲートに信号Gu+,Gv+,Gw+,Gu−,Gv−,Gw−を出力する(S14)。
(第1差)<(第2差)→最大相
(第1差)>(第2差)→最小相
を選択し、最後は残りの相を通電する。
Gu−=−Gv+
Gv−=−Gw+
Gw−=−Gu+
とする。したがって、ゲート信号は3相分を形成すれば良い。
if(Vα≧0 and Vβ≧0)and Vα≧Vβ/√3 → セクタ1,else セクタ2
if(Vα<0 and Vβ≧0)and |Vα|<Vβ/√3 → セクタ2,else セクタ3
if(Vα<0 and Vβ<0)and |Vα|≧|Vβ|/√3→ セクタ4,else セクタ5
if(Vα≧0 and Vβ<0)and Vα<|Vβ|/√3→ セクタ5,else セクタ6
電圧ベクトルV1(100)の発生時間t1
t1=√3/Vdc・tpwm・(√3/2・Vα−1/2・Vβ)
電圧ベクトルV2(110)の発生時間t2
t2=√3/Vdc・tpwm・Vβ
零ベクトル(V0(000),V7(111))の発生時間t3
t3=tpwm−t1−t2
よって、各相ゲートのON時間は、例えばセクタ1の場合
U相のON時間ta=t1+t2+t3/2
V相のON時間tb=t2+t3/2
W相のON時間tc=t3/2
となる(S17,S18)。通電パターンBの一例を図16に示した。各相の通電タイミングが時間的に重複しており、それにより高電圧出力が達成されている。
図17に示すように、電流検出抵抗99を、直流電圧源1の負側端子と、アームU+の負側スイッチング素子U+nのエミッタとの間に1個のみ配置してもよい。電流検出抵抗が1個のみの場合は低電圧側で限界のある検出方法となるが、本実施形態では各相の電流が重複しないように通電されるため、上記検出方法の実施が容易となる。
モータの相数nは、「3」に限らない。
図4に示す動作例や回転数等の具体数値例は、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
乾燥機能が無い洗濯機に適用しても良い。また、洗濯機に限ることなく、空調機や単体のコンプレッサ,電気自動車等に適用しても良い。
Claims (5)
- 独立したn相の巻線を有するモータと、
各相出力端子がそれぞれ対応する相の巻線の一端に接続されるn個のアーム,及び各相出力端子がそれぞれ前記巻線の他端に接続されるn個のアームを有するインバータ回路と、
前記n相の巻線への通電を各相毎に行う第1通電パターンを発生する通電信号と、前記n相の巻線への通電が複数相間で時間的に重複する第2通電パターンを発生する通電信号とを形成し、前記第1及び第2通電パターンに対応する通電信号を選択して前記インバータ回路に供給する通電制御部とを備え、
前記通電制御部は、前記モータの回転速度が閾値以下であれば前記第1通電パターンに対応する通電信号を前記インバータ回路に供給し、
前記モータの回転速度が前記閾値を超えると前記第2通電パターンに対応する通電信号を前記インバータ回路に供給するモータ駆動システム。 - 前記通電制御部は、前記第1通電パターンに対応する通電信号を、電流変化が最小となる相順で生成する請求項1記載のモータ駆動システム。
- 直流電圧源と前記インバータ回路との間に接続される1個以上の電流検出素子と、
前記第1通電パターンに対応する通電信号を供給する際に、各相巻線に電力を供給する期間の中間タイミングで前記電流検出素子の両端電圧を検出する電流検出部とを備える請求項1又は2記載のモータ駆動システム。 - 前記モータの相数が「3」である請求項1から3の何れか一項に記載のモータ駆動システム。
- 請求項1から4の何れか一項に記載のモータ駆動システムを備え、
前記通電制御部は、洗い運転時に前記第1通電パターンに対応する通電信号を前記インバータ回路に供給し、
脱水運転時において、前記モータの回転速度が前記閾値を超えると前記第2通電パターンに対応する通電信号を前記インバータ回路に供給する洗濯機。
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