JPH04129594A - Washing machine - Google Patents
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- JPH04129594A JPH04129594A JP2247399A JP24739990A JPH04129594A JP H04129594 A JPH04129594 A JP H04129594A JP 2247399 A JP2247399 A JP 2247399A JP 24739990 A JP24739990 A JP 24739990A JP H04129594 A JPH04129594 A JP H04129594A
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Landscapes
- Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)
- Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は、洗濯機に関し、特に直流(DC)ブラシレス
モータによりパルセータを駆動する洗濯機に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Objective of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a washing machine, and more particularly to a washing machine in which a pulsator is driven by a direct current (DC) brushless motor.
(従来の技術)
近年、洗浄率の向上や静音化の目的で各種の洗濯機が開
発されている。その中でも、パルセタの駆動にDCCブ
ラシレスモータ用いた洗濯機は、パルセータの回転速度
を自由に可変することができて洗浄率の向上につながり
、また、ブラシレスであることからモータ自身の騒音が
低く静音化が可能であるという利点を持っている。(Prior Art) In recent years, various types of washing machines have been developed for the purpose of improving cleaning efficiency and reducing noise. Among them, washing machines that use a DCC brushless motor to drive the pulsator can freely vary the rotation speed of the pulsator, leading to improved cleaning efficiency, and since it is brushless, the motor itself has low noise and is quiet. It has the advantage of being configurable.
DCCブラシレスモータしては、一般に3相の電機子巻
線を備えたものが用いられ、これに永久磁石で形成され
たロータと、ロータの回転位置を検出するホール素子と
が備えられている。また、このDCブラシレスモータを
駆動する電源としては、一般に3相全波ブリッジ型イン
バータが用いられている。3相全波ブリッジ型インバー
タには、3相に対応した3対のアームにそれぞれ接続さ
れた6個のトランジスタ(スイッチング素子)が備えら
れている。3相全波ブリッジ型インバータは、入力直流
電圧を前記ホール素子で検出されたロータ位置に同期し
た3相交流に変換し、これを3相の電機子巻線に供給す
ることによりDCCブラシレスモータ回転が続行される
ようになっている。DCC brushless motors are generally equipped with three-phase armature windings, and are equipped with a rotor made of permanent magnets and a Hall element that detects the rotational position of the rotor. Furthermore, a three-phase full-wave bridge type inverter is generally used as a power source for driving this DC brushless motor. A three-phase full-wave bridge type inverter includes six transistors (switching elements) connected to three pairs of arms corresponding to three phases. The 3-phase full-wave bridge type inverter converts the input DC voltage into 3-phase AC synchronized with the rotor position detected by the Hall element, and supplies this to the 3-phase armature winding to rotate the DCC brushless motor. is set to continue.
このとき、3相余波ブリッジ型インバータのトランジス
タは、3対のアームにおける一方及び他方のアームに接
続された各3個づつのうち、ロータ位置に対応した所要
の組合わせの1個づつが順次オンする。At this time, among the three transistors of the three-phase aftereffect bridge type inverter connected to one arm and the other arm of the three pairs, one transistor in a required combination corresponding to the rotor position is turned on sequentially. do.
洗濯機の洗い、すすぎ行程では、パルセータを駆動する
DCCブラシレスモータ、正転、停止、逆転、停止・・
が繰返される。DCブラシレスモータの停止は、3相全
波ブリッジ型インバータの6個のトランジスタを全てオ
フすることが考えられる。この方法は、軸受は等の機械
的なロスによりモータを停止させようとするものであり
、電気的には、電機子巻線内にモータを回転させようと
するエネルギーが残る。このため、トランジスタを全て
オフさせてからモータが停止するまでに時間が比較的多
くかかり、モータが定常状態で回転(1500rpm
、 15kg−cm) している場合、停止指令からパ
ルセータが止るまでに1.2秒程度の時間がかかること
になる。During the washing and rinsing processes of a washing machine, the DCC brushless motor that drives the pulsator rotates forward, stops, reverses, stops...
is repeated. To stop the DC brushless motor, it is possible to turn off all six transistors of the three-phase full-wave bridge inverter. This method attempts to stop the motor due to mechanical losses such as bearings, and electrically, energy remains in the armature windings to rotate the motor. For this reason, it takes a relatively long time for the motor to stop after all the transistors are turned off, and the motor rotates in a steady state (1500 rpm).
, 15 kg-cm), it will take about 1.2 seconds for the pulsator to stop after the stop command is issued.
最近の研究では、例えば1秒正転、0.5秒停止、1秒
反転、0.5秒停止のように短周期でパルセータを正、
反転させると洗浄率が上ることが分っている。しかし、
上述のように、6個のトランジスタを全てオフさせてモ
ータを停止させる方法では、このような短周期の正、反
転では停止する期間がなくなってしまうことになり、洗
浄率の向上は望めない。In recent research, for example, the pulsator is rotated forward in short cycles, such as forward rotation for 1 second, stop for 0.5 seconds, reverse rotation for 1 second, and stop for 0.5 seconds.
It has been found that inversion increases the cleaning rate. but,
As described above, in the method of stopping the motor by turning off all six transistors, there is no stopping period in such short-cycle positive and reverse cycles, and no improvement in cleaning efficiency can be expected.
これに対し、DCCブラシレスモータ停止の際、3相余
波ブリッジ型インバータを構成する6個のトランジスタ
のうち、各相における何れか一方のアームに接続された
3個のトランジスタを同時にオンするブレーキモードに
設定することが考えられている。このブレーキモードで
は、軸受は等の機械的なロスだけでなく、電機子巻線が
トランジスタとそのフリーホイルダイオードで短絡され
て抵抗による電気的ロスも加わるため、モータの回転が
短時間で停止する。この停止方法をとると、DCブラシ
レスモータを用いた場合にも短周期の正、反転が可能と
なって洗浄率を向上させることが可能となる。On the other hand, when the DCC brushless motor stops, it enters a brake mode that simultaneously turns on three transistors connected to one arm of each phase among the six transistors that make up the three-phase aftereffect bridge type inverter. It is considered to be set. In this braking mode, the motor rotation stops in a short time because the armature winding is short-circuited by the transistor and its freewheel diode, and electrical loss is added due to the resistance. . If this stopping method is adopted, even when a DC brushless motor is used, short-cycle forward and reverse rotation is possible, and the cleaning rate can be improved.
しかし、正転又は反転状態にあるDCCブラシレスモー
タブレーキモードで停止させるとき、3相全波ブリッジ
型インバータでは、まず、一方及び他方のアームに接続
された各3個づつのトランジスタのうちロータ位置に対
応した所要の組合わせの1個づつがオンしている状態か
ら、一方又は他方のアームに接続された3個のトランジ
スタが同時にオンとなる状態に切替る。このとき、トラ
ンジスタにオン、オフ信号が印加されてがら、実際にト
ランジスタがオン、オフ状態になるまでの時間は、トラ
ンジスタの蓄積時間の影響でオフになる場合の方が遅れ
る。このため、切替りの過渡状態時に、ロータを回転さ
せようとする何れが一方のアームにおける3個のトラン
ジスタのうち1個と何れか他方のアームにおける3個の
トランジスタとが同時にオンとなる直流電源短絡の状態
が生じ、第4図に示すような過大な短絡電流が流れてト
ランジスタが破壊されるおそれがある。この直流電源短
絡の現象は、DCCブラシレスモータブレーキモードか
ら正転又は反転状態に再起動する場合も起る。However, when stopping a DCC brushless motor in forward or reverse rotation mode in brake mode, in a three-phase full-wave bridge type inverter, one of the three transistors connected to one arm and the other arm is first transferred to the rotor position. The state is switched from a state in which each of the corresponding required combinations is turned on to a state in which three transistors connected to one or the other arm are simultaneously turned on. At this time, the time it takes for the transistor to actually turn on or off after an on/off signal is applied to the transistor is delayed due to the storage time of the transistor. Therefore, during a switching transient state, one of the three transistors in one arm and the three transistors in the other arm turn on at the same time when the rotor is rotated. If a short circuit occurs, an excessive short circuit current as shown in FIG. 4 may flow, and the transistor may be destroyed. This DC power supply short-circuit phenomenon also occurs when the DCC brushless motor is restarted from the brake mode to the normal rotation or reverse rotation state.
3相全波ブリッジ型インバータを構成するスイッチング
素子として、バイポーラトランジスタ以外に、MOSF
ET、IGBT等を使用した場合にも、一般にオンより
オフの方が遅れるため、上記と同様の現象が起る。In addition to bipolar transistors, MOSFETs are also used as switching elements that constitute a three-phase full-wave bridge type inverter.
Even when ET, IGBT, etc. are used, the same phenomenon as described above occurs because off-time is generally delayed longer than on-time.
(発明が解決しようとする課題)
従来は、3相全波ブリッジ型インバータの6個のトラン
ジスタを全てオフさせてDCCブラシレスモータ停止さ
せる方法をとると、短周期の正、反転ができず洗浄率を
上げることができない。また、正、反転状態にあるDC
ブラシレスモータをブレーキモードで停止させるとき又
はブレーキモ−ドから再起動させる場合、直流電源短絡
の状態が生じてトランジスタが破壊するおそれがあると
いう問題があった。(Problem to be solved by the invention) Conventionally, when all six transistors of a three-phase full-wave bridge type inverter were turned off to stop the DCC brushless motor, short-cycle forward and reverse operations were not possible, resulting in a reduction in cleaning efficiency. I can't raise it. Also, DC in positive and inverted states
When the brushless motor is stopped in the brake mode or restarted from the brake mode, there is a problem in that a DC power supply short circuit may occur and the transistor may be destroyed.
そこで、この発明は、DCブラシレスモータの使用によ
り静音化を達成するとともに、ま たDCブラシレスモ
ータを用いてもブレーキモードで停止させるとき及びブ
レーキモードから再起動させるときスイッチング素子を
破壊させることがなく、パルセータを短周期で正、反転
させることができて洗浄率を上げることができる洗濯機
を提供することを目的とする。Therefore, the present invention achieves noise reduction by using a DC brushless motor, and also prevents the switching element from being destroyed when stopping in brake mode or restarting from brake mode. An object of the present invention is to provide a washing machine that can increase the cleaning rate by rotating a pulsator between positive and reverse directions in a short period of time.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は上記課題を解決するために、3相の電機子巻線
を備えパルセータを駆動する直流ブラシレスモータと、
3相に対応した3対のアームにそれぞれ接続された6個
のスイッチング素子を備え入力直流電圧を前記直流ブラ
シレスモータのロタ位置に同期した3相交流に変換して
当該直流ブラシレスモータの電機子巻線に供給する3相
全波ブリッジ型インバータと、前記直流ブラシレスモー
タの停止の際前記6個のスイッチング素子のうち各相に
おけるに1れか一方のアームに接続された3個のスイッ
チング素子を同時にオンさせるブレーキモードに設定す
るとともに当該停止時におけるブレーキモードへの移行
の際及び前記ブレーキモードから起動への移行の際に前
記6個のスイッチング素子を−Hオフさせるモータ駆動
手段とを有することを要旨とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a DC brushless motor having a three-phase armature winding and driving a pulsator;
The armature winding of the DC brushless motor is equipped with six switching elements each connected to three pairs of arms corresponding to three phases, and converts the input DC voltage into three-phase AC synchronized with the rotor position of the DC brushless motor. A three-phase full-wave bridge type inverter supplies power to the line, and when the DC brushless motor is stopped, three switching elements connected to one arm of one of the six switching elements in each phase are simultaneously activated. and a motor driving means for setting the six switching elements to a brake mode to be turned on and turning off the six switching elements -H when transitioning to the brake mode at the time of stopping and when transitioning from the brake mode to starting. This is the summary.
(作用)
直流ブラシレスモータの停止時におけるブレキモードへ
の移行の際及びブレーキモードがら起動の際に、3相全
波ブリッジ型インバータにおける6個のスイッチング素
子が−Hオフになるストップモードに設定される。これ
により、同相のアームに接続された2個のスイッチング
素子同士が同時にオンとなる入力直流電圧短絡の状態が
なくなってスイッチング素子に過大な短絡電流の流れる
ことが防止され、スイッチング素子の破壊が確実に防止
される。6個のスイッチング素子を−Hオフにするスト
ップモードのオフ時間幅はスイッチング素子であるトラ
ンジスタ等の蓄積時間を超えていればよ(msオーダの
短い時間とすることができるので、ストップモードを設
けてもDCブラシレスモータを短時間で停止させること
ができ、パルセータを短周期で正、反転させることがで
きて洗浄率を上げることが可能となる。(Function) When the DC brushless motor is stopped and transferred to the brake mode, and when started from the brake mode, the six switching elements in the three-phase full-wave bridge type inverter are set to the stop mode in which -H is turned off. . This eliminates the input DC voltage short-circuit condition in which two switching elements connected to the arms of the same phase are turned on at the same time, preventing excessive short-circuit current from flowing to the switching elements, and ensuring that the switching elements are not destroyed. is prevented. The off time width of the stop mode, which turns off the six switching elements -H, should exceed the storage time of the switching elements such as transistors (it can be shortened to the order of ms, so the stop mode is set The DC brushless motor can be stopped in a short period of time, and the pulsator can be turned forward and reverse in a short period of time, making it possible to increase the cleaning rate.
(実施例)
以下、本発明の実施例を第1図ないし第3図に基づいて
説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 3.
まず、第1図を用いて、洗濯機の概略構成から述べる。First, the general structure of a washing machine will be described using FIG.
同図において、1は洗濯機本体、2はサスベンジジン4
で弾性吊持された水NIC外槽)、3は洗濯物を洗濯脱
水する洗濯槽を兼ねた脱水槽であり、その周壁側面には
多数の水抜き用の孔6が穿設されている。脱水槽3の底
部には、洗濯及びすすぎ行程において洗濯物及び水を攪
拌するためのパルセータ5が設けられている。パルセー
タ5を駆動する機構部は、ブレーキ、クラッチ機構等を
内蔵したメカケース7とDCブラシレスモータ8とで構
成されている。DCCブラシレスモータとメカケース7
側とは、モータブーりとメカケース側の従動ブーりとの
間に掛は渡された■ベルト9で連結されている。DCC
ブラシレスモータには、その電源である3相全波ブリッ
ジ型インバータ10が接続されている。また、DCCブ
ラシレスモータの回転速度制御、正、逆転制御並びに当
該DCCブラシレスモータをブレーキモードで停+Lさ
せるとき及びブレーキモードから再起動させるときに3
相全波ブリッジ型インバータ10における全トランジス
タを−Hオフにしてストップモードに設定する等のため
、3相全波ブリッジ型インバータ10にはモータ駆動手
段としてのモータ駆動回路20が接続され、さらにモー
タ駆動回路20には、ストップモード指令及びブレーキ
モード指令等を行うためのマイコン30が接続されてい
る。3相全波ブリッジ型インバータ10、モタ駆動回路
20及びマイコン30等は、洗濯機本体1の上部に配置
された図示省略のコントロルバネルの下側等に設置され
た電子回路ユニット等に内蔵されている。In the figure, 1 is the main body of the washing machine, 2 is the suspension 4
3 is a dehydration tank which doubles as a washing tub for washing and dehydrating laundry, and a large number of holes 6 for draining water are bored in the side surface of the peripheral wall thereof. A pulsator 5 is provided at the bottom of the dehydration tank 3 for stirring the laundry and water during the washing and rinsing processes. The mechanism unit that drives the pulsator 5 is composed of a mechanical case 7 containing a brake, clutch mechanism, etc., and a DC brushless motor 8. DCC brushless motor and mechanical case 7
The motor boot and the driven boot on the mechanical case side are connected to each other by a belt 9 that is passed between them. D.C.C.
A three-phase full-wave bridge inverter 10, which is a power source, is connected to the brushless motor. In addition, the rotation speed control, forward and reverse control of the DCC brushless motor, and when the DCC brushless motor is stopped +L in brake mode and restarted from brake mode.
In order to turn off all the transistors in the phase full-wave bridge type inverter 10 and set it to the stop mode, a motor drive circuit 20 as a motor drive means is connected to the three-phase full wave bridge type inverter 10, and the motor A microcomputer 30 for issuing stop mode commands, brake mode commands, etc. is connected to the drive circuit 20. The three-phase full-wave bridge type inverter 10, the motor drive circuit 20, the microcomputer 30, etc. are built into an electronic circuit unit, etc. installed under a control panel (not shown) placed on the top of the washing machine main body 1. There is.
11は給水弁等が内蔵された給水機構、12は給水ホー
ス、13は排水弁、14は排水ホースであり、排水弁1
3は、給水行程、洗濯行程、すすぎ行程時は閉している
。11 is a water supply mechanism with a built-in water supply valve, 12 is a water supply hose, 13 is a drain valve, 14 is a drain hose, and the drain valve 1
3 is closed during the water supply process, washing process, and rinsing process.
この実施例の洗濯機は、パルセータ5の駆動モータとし
て回転速度可変のDCブラシレスモータ8が用いられて
いるため、洗濯行程、すすぎ行程及び脱水行程時に洗濯
物の量等に応じてパルセータ5の回転速度を自由に可変
することができ、洗浄率及び脱水率等を向上させること
ができるようになっている。In the washing machine of this embodiment, a variable rotation speed DC brushless motor 8 is used as the drive motor for the pulsator 5, so the pulsator 5 is rotated according to the amount of laundry etc. during the washing process, rinsing process and spin-drying process. The speed can be freely varied, and the cleaning rate, dewatering rate, etc. can be improved.
次いて、第2図を用いて、3相全波ブリッジ型インバー
タ10及びモータ駆動回路20等の内部構成を述べる。Next, the internal configuration of the three-phase full-wave bridge type inverter 10, motor drive circuit 20, etc. will be described using FIG.
3相全波ブリッジ型インバータ10における16は商用
交流電源であり、商用交流電源16はリアクタ]7を介
して整流ブリッジ18に接続されている。商用交流電源
16からの交流電圧が整流ブリッジ18で整流されたの
ち、平滑コンデンサ19で平滑されて人力直流電圧が得
られるようになっている。そして、この人力直流電圧が
3相全波ブリッジ部の部分で3相交流に変換されるよう
になっている。即ち、3相全波ブリッジ部の部分には、
3相に対応した3対のアームに、スイッチング素子とし
ての6個のトランジスタu1u2、v11v2、WIX
W2が接続されている。Reference numeral 16 in the three-phase full-wave bridge type inverter 10 is a commercial AC power source, and the commercial AC power source 16 is connected to a rectifier bridge 18 via a reactor]7. After the AC voltage from the commercial AC power supply 16 is rectified by a rectifier bridge 18, it is smoothed by a smoothing capacitor 19 to obtain a human-powered DC voltage. This human-powered direct current voltage is then converted into three-phase alternating current at the three-phase full-wave bridge section. That is, in the three-phase full-wave bridge part,
Six transistors u1u2, v11v2, WIX as switching elements are installed in three pairs of arms corresponding to three phases.
W2 is connected.
以下、説明の便宜上トランジスタu1 vIW、が接
続された側の3つのアームを上アーム、他のトランジス
タ02 、V2 、W2が接続された他の側の3つのア
ームを下アームという。6個の各トランジスタuI−W
2には、それぞれフリーホイルダイオード21が並列に
接続され、上アムと下アームの3つの接続点が、DCC
ブラシレスモータにおける3相の電機子巻線U、V、W
に接続されている。Hereinafter, for convenience of explanation, the three arms on the side to which the transistors u1 and vIW are connected will be referred to as the upper arm, and the three arms on the other side to which the other transistors 02, V2, and W2 are connected will be referred to as the lower arm. 6 each transistor uI-W
Freewheel diodes 21 are connected in parallel to each of 2 and 3, and the three connection points of the upper arm and the lower arm are connected to the DCC
3-phase armature winding U, V, W in brushless motor
It is connected to the.
DCCブラシレスモータには、電機子巻線u1v、wの
他に、永久磁石で形成された図示省略のロータと、この
ロータの回転位置を検出するための3個のホール素子2
2a、22b、22cが備えられている。ホール素子2
2a、22b。In addition to the armature windings u1v and w, the DCC brushless motor includes a rotor (not shown) made of permanent magnets, and three Hall elements 2 for detecting the rotational position of this rotor.
2a, 22b, and 22c are provided. Hall element 2
2a, 22b.
22cのロータ位置検出出力は、モータ駆動回路20に
おけるモータ制御回路23に与えられている。モータ制
御回路23の出力はフォトカプラー27 a −27f
及び駆動回路28a〜28fを介して各トランジスタu
l’=W2のベースLIIB〜W2Bに駆動信号として
与えられている。ホール素子22a、22b、22cの
ロータ位置検出出力がモータ制御回路23で論理変換さ
れ、そのロータ位置に対応して、例えば、上アームにお
けるトランジスタul と下アームにおけるトランジス
タv2、同様にトランジスタv1とW2、トランジスタ
WIとu2の各組合わせのトランジスタを順次オンにす
る駆動信号が出力される。このトランジスタのオン切替
えにより入力直流電圧が3相交流に変換され、DCCブ
ラシレスモータの電機子巻線u−vSv−w、w−uに
順次電流が流れてDCブラシレスモータ8が一方向に回
転するようになっている。The rotor position detection output 22c is given to the motor control circuit 23 in the motor drive circuit 20. The output of the motor control circuit 23 is a photocoupler 27a-27f.
and each transistor u via drive circuits 28a to 28f.
It is given as a drive signal to the bases LIIB to W2B of l'=W2. The rotor position detection outputs of the Hall elements 22a, 22b, and 22c are logically converted by the motor control circuit 23, and corresponding to the rotor position, for example, the transistor ul in the upper arm and the transistor v2 in the lower arm, as well as the transistors v1 and W2. , a drive signal that sequentially turns on each combination of transistors WI and u2 is output. By switching on this transistor, the input DC voltage is converted to three-phase AC, and current flows sequentially through the armature windings u-vSv-w and w-u of the DCC brushless motor, causing the DC brushless motor 8 to rotate in one direction. It looks like this.
DCブラシレスモータ8の正転、反転は、電機子巻線口
、y、Wに流す電流の順序を逆にすることにより行われ
、この正、逆転の制御が正転・反転回路24の出力によ
りなされる。また、DCCブラシレスモータの回転速度
を可変するため、PWMデユーティ可変回路25及びP
WM発振回路26が設けられ、PWMデユーティ可変回
路25の出力によりPWM発振回路26からパルス幅が
変調された信号が出力され、このPWM信号により上ア
ームの3個のトランジスタul VIWlのオン期
間が可変されるようになっている。The forward rotation and reversal of the DC brushless motor 8 are performed by reversing the order of the currents flowing through the armature winding port, y, and W, and this forward and reverse rotation is controlled by the output of the forward rotation/reversal circuit 24. It will be done. In addition, in order to vary the rotational speed of the DCC brushless motor, the PWM duty variable circuit 25 and P
A WM oscillation circuit 26 is provided, and a signal whose pulse width is modulated is output from the PWM oscillation circuit 26 based on the output of the PWM duty variable circuit 25, and the on period of the three transistors ul VIWl of the upper arm is variable by this PWM signal. It is now possible to do so.
即ち、トランジスタuI、vl 、wIのオン期間デユ
ーティが短かくなる程DCブラシレスモーク8の回転速
度は遅くなる。That is, the shorter the on-period duty of the transistors uI, vl, wI, the slower the rotation speed of the DC brushless smoke 8 becomes.
31はDCCブラシレスモータをブレーキモードに設定
するためのブレーキ回路、32はストップモードに設定
するためのストップ回路であり、ブレーキ回路31の出
力により下アームの3個のトランジスタu2 、v2
、w2が同時にオンに設定されるようになっている。ま
た、ストップ回路32の出力により、オン状態になって
いる全てのトランジスタu1〜w2がオフに設定される
ようになっている。31 is a brake circuit for setting the DCC brushless motor in brake mode, 32 is a stop circuit for setting it in stop mode, and the output of the brake circuit 31 causes the three transistors u2 and v2 in the lower arm to be connected.
, w2 are set to on at the same time. Furthermore, all the transistors u1 to w2 that are in the on state are set to off by the output of the stop circuit 32.
次に、第3図を用いて、上述のように構成された洗濯機
の作用を説明する。Next, the operation of the washing machine configured as described above will be explained using FIG. 3.
第3図(A)に示すように、モータ制御回路23の出力
に基づいてパルセータ5が正転状態にあり、上アーム及
び下アームにおける1組のトランジスタul とVl、
Vl とW2、WIとu2が順次オンしているものとす
る(同図(a))。バルセタ5の反転に際して、ストッ
プ回路32の出力によりオン状態になっている全てのト
ランジスタにストップ信号が与えられて一旦オフとなり
、ストップモードに設定される(同図(C))。次いて
、ブレーキ回路31の出力に基づいてブレーキ信号が下
アームの3個のトランジスタu2 、v2、w2に与え
られて同時にオンとなり、DCCブラシレスモータはブ
レーキモードに設定され急速に停止する(同図(b))
。ストップ信号の出力期間は、トランジスタu1〜w2
の蓄積時間にフォトカプラ27g−27f、駆動回路2
8a 〜28fの遅れを加味して沈められ、例えば1.
0 m s程度に規定されている。この結果、DCブラ
シレスモータ8は約0.2秒程度の短時間で停止させる
ことが可能となる。そして、ストップモードの設定によ
り、上アームと下アームにおける同相のトランジスタ同
士、例えばuIとu2とが同時にオンとなる人力直流電
圧短絡の状態がなくなって過大な短絡電流の流れること
が防止され、トランジスタu1〜w2の破壊か防止され
る。ブレーキモードてDCCブラシレスモータが停止し
たのち、パルセータ5の回転を反転させるため、DCプ
ランレスモータ8を逆方向に再起動さゼる際にも、−旦
ストップモードに設定されてから、トランジスタu1〜
w2に逆方向回転のだめの駆動信号が与えられる。これ
により、上記と同様にトランジスタu1〜w2の破壊が
防止される。As shown in FIG. 3(A), the pulsator 5 is in a forward rotation state based on the output of the motor control circuit 23, and a pair of transistors ul and Vl in the upper and lower arms,
It is assumed that Vl and W2, and WI and u2 are turned on in sequence ((a) in the same figure). When the valseter 5 is inverted, a stop signal is applied to all the transistors that are in the on state by the output of the stop circuit 32, so that they are temporarily turned off and set to the stop mode ((C) in the same figure). Next, a brake signal is applied to the three transistors u2, v2, and w2 of the lower arm based on the output of the brake circuit 31, and they are turned on at the same time, and the DCC brushless motor is set to the brake mode and stops rapidly (see Figure (b))
. During the output period of the stop signal, the transistors u1 to w2
Photocoupler 27g-27f, drive circuit 2
8a to 28f, for example, 1.
It is defined as approximately 0 ms. As a result, the DC brushless motor 8 can be stopped in a short time of about 0.2 seconds. Then, by setting the stop mode, there is no longer a manual DC voltage short circuit in which transistors of the same phase in the upper and lower arms, for example uI and u2, are turned on at the same time, and an excessive short circuit current is prevented from flowing through the transistors. Destruction of u1 to w2 is prevented. After the DCC brushless motor has stopped in the brake mode, when restarting the DC planless motor 8 in the opposite direction in order to reverse the rotation of the pulsator 5, the transistor u1 is activated once the stop mode has been set. ~
A drive signal for reverse rotation is given to w2. This prevents the transistors u1 to w2 from being destroyed in the same way as described above.
第3図(B)は、制御態様の変形例であり、2個のブレ
ーキ信号を用いて(同図(b))、DCCブラシレスモ
ータを確実に停止させるようにしたものである。このよ
うな制御態様を用いても、ストップ信号の出力期間は、
前述したように短がく規定することができるので、DC
Cブラシレスモータを前記とほぼ同様の短時間で停止さ
せることが可能となる。FIG. 3(B) shows a modification of the control mode, in which two brake signals are used (FIG. 3(b)) to reliably stop the DCC brushless motor. Even if such a control mode is used, the output period of the stop signal is
As mentioned above, since the short length can be specified, DC
It becomes possible to stop the C brushless motor in almost the same short time as described above.
第3図(C)は、比較例として示したものであり、DC
Cブラシレスモータブレーキモードだけで停止させる制
御態様を示している。FIG. 3(C) is shown as a comparative example, and DC
This shows a control mode in which the motor is stopped only in the C brushless motor brake mode.
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、直流ブラシレス
モータの停止時におけるブレーキモードへの移行の際及
びブレーキモードがら再起動の際に、3相全波ブリッジ
型インバータの6個のスイッチング素子を一旦オフさせ
るモータ駆動手段を具備させたため、同相のアームに接
続された2個のスイッチング素子同士が同時にオンとな
る入力直流電圧短絡の状態がなくなって過大な短絡電流
が流れることによるスイッチング素子の破壊を確実に防
止することができる。また、6個のスイッチング素子を
一旦オフにするオフ時間幅はスイッチング素子であるト
ランジスタ等の蓄積時間を超えていればよ(msオード
の鳩い111間とすることができるので、このオフ期間
を設けてもDCCブラシレスモータ短時間で停止させる
ことができ、パルセータを短周期で正、反転させること
ができて洗浄率を上げることができる。さらにDCCブ
ラシレスモータ用いたことにより、洗濯機の静音化を適
切に達成することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, when the DC brushless motor is stopped and transferred to the brake mode, and when the DC brushless motor is restarted from the brake mode, the Since the motor is equipped with a motor drive means that temporarily turns off two switching elements, the input DC voltage short-circuit condition in which two switching elements connected to the arms of the same phase are turned on at the same time is eliminated, and an excessive short-circuit current flows. It is possible to reliably prevent damage to the switching element due to In addition, the off-time width for once turning off the six switching elements only needs to exceed the storage time of the switching elements such as transistors (this off-time width can be set to 111 ms of ms). Even if a DCC brushless motor is installed, it can be stopped in a short time, and the pulsator can be turned forward and reverse in a short period of time, increasing the cleaning rate.Furthermore, by using a DCC brushless motor, the washing machine becomes quieter. can be appropriately achieved.
第1図ないし第3図は本発明に係る洗濯機の実施例を示
すもので、第1図は全体構成を断面等で示す構成図、第
2図は3相全波ブリッジ型インバータ及びモータ駆動回
路等の内部構成を示す回路図、第3図はストップ信号及
びブレーキ信号等を示すタイミングチャート、第4図は
従来例においてトランジスタに流れる過大な短絡電流を
示す電流波形図である。
5:パルセータ、 8:直流ブラシレスモータ、10:
3相全波ブリッジ型インバータ、20:モータ駆動回路
(モータ駆動手段)、22a〜22c:ロータ位置を検
出するポール素子、
31ニブレ一キ回路、
32ニストップ回路、
3相の電機子巻線、Figures 1 to 3 show an embodiment of the washing machine according to the present invention. Figure 1 is a cross-sectional view of the overall configuration, and Figure 2 is a three-phase full-wave bridge type inverter and motor drive. FIG. 3 is a timing chart showing a stop signal, a brake signal, etc., and FIG. 4 is a current waveform diagram showing an excessive short-circuit current flowing through a transistor in a conventional example. 5: Pulsator, 8: DC brushless motor, 10:
3-phase full-wave bridge type inverter, 20: Motor drive circuit (motor drive means), 22a to 22c: Pole element for detecting rotor position, 31 Nibble switch circuit, 32 Nistop circuit, 3-phase armature winding,
Claims (1)
シレスモータと、3相に対応した3対のアームにそれぞ
れ接続された6個のスイッチング素子を備え入力直流電
圧を前記直流ブラシレスモータのロータ位置に同期した
3相交流に変換して当該直流ブラシレスモータの電機子
巻線に供給する3相全波ブリッジ型インバータと、前記
直流ブラシレスモータの停止の際前記6個のスイッチン
グ素子のうち各相における何れか一方のアームに接続さ
れた3個のスイッチング素子を同時にオンさせるブレー
キモードに設定するとともに当該停止時におけるブレー
キモードへの移行の際及び前記ブレーキモードから起動
への移行の際に前記6個のスイッチング素子を一旦オフ
させるモータ駆動手段とを有することを特徴とする洗濯
機。A DC brushless motor is equipped with a 3-phase armature winding and drives a pulsator, and is equipped with 6 switching elements each connected to 3 pairs of arms corresponding to 3 phases. a three-phase full-wave bridge type inverter that converts the AC into three-phase AC synchronized with the DC brushless motor and supplies it to the armature winding of the DC brushless motor; The three switching elements connected to one of the arms are set to a brake mode that turns them on simultaneously, and the six switching elements A washing machine comprising a motor drive means for temporarily turning off the switching element of the washing machine.
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