JPH04367693A - 洗濯機のインバ−タ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は洗濯機のインバ−タ制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例として、インバ−タ回路を用いて
モ−タを制御し、内容物の重量に対応する洗浄に応じた
低速回転、脱水に応じた高速回転を得る洗濯機が、特開
昭６１−１２５３８８号公報（Ｄ０６Ｆ３３／０２）に
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例にあっては、特
に水平軸の回りで回転する洗濯槽を有する洗濯機の場合
において、洗濯槽の各部分は水平軸より上方にあるとき
と下方にあるときとで加わるトルクが変動し、該洗濯槽
の回転にムラが生じ、不快な騒音が発生するという問題
点があった。

【０００４】本発明は、かかる問題点に鑑み、洗濯槽の
回転位置に対してモ−タに印加するインバ−タ回路の出
力を調整し、洗濯槽の一回転における速度の変動を抑制
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、外槽内に洗濯
槽を回転自在に配設し、前記洗濯槽を回転駆動する誘導
モ−タを設け、インバ−タ回路を用いて前記誘導モ−タ
の回転数を制御するものであって、前記洗濯槽にこれに
連動して回転する磁石を取り付け、前記洗濯槽の近傍に
間隔を存して該磁石により該洗濯槽の回転位置を検出す
る複数個の検出手段を設置し、これらスイッチの内少な
くとも一つを前記洗濯槽の最大トルク発生位置近傍に配
設し、前記洗濯槽の最大トルクの発生時に前記モ−タに
トルクブ−ストを印加する洗濯機である。

【０００６】

【作用】洗濯槽の回転中の最大トルクの発生する位置へ
の到達を検出して、この時点でトルクブ−ストをモ−タ
に印加し、一回転の速度の変動を減少させる。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を各図面に基づいて説明
する。

【０００８】図１及び図２において、１は機枠、２はこ
の機枠１内に弾性的に支持された外槽、３はこの外槽２
内に回転自在に支承された横軸型のドラムで、周囲に多
数の透孔４・・・を有している。５は前記機枠１の上部
に設けられた衣類投入口を開閉する上蓋、６は前記ドラ
ム３を、洗濯や乾燥時には低速で反転させ、脱水時には
高速で一方向回転させる三相誘導モ−タで、前記ドラム
３に大小プ−リ７、８、ベルト９を介して連結されてい
る。

【０００９】１０は前記大プ−リ７の裏側に取着された
磁石、１１は前記外槽における前記磁石１０と対向する
個所に取着された検出手段としてのリ−ドスイッチであ
り、前記磁石１０が近接すると閉成し、離間すると開成
する。即ち、前記ドラム３（大プ−リ７）が一回転する
と前記リ−ドスイッチ１１が一回開閉する。

【００１０】４８は前記外槽における最大トルクの発生
個所に取着されたもう一つの検出手段としてのリ−ドス
イッチであり、前記リ−ドスイッチ１１と同様に磁石１
０の近接離間によって閉開する。

【００１１】図３は前記ドラム３を回転させるための駆
動回路を示し、１２は前記モ−タに印加する周波数を決
定するインバ−タ回路であり、ＰＷＭ信号を発生させる
１チップマイクロコンピュ−タ１３（例えば、三菱電気
株式会社製Ｍ３７７０５Ｅ２Ａ型、以下マイコンという
）、ＩＧＢＴモジュール１４（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇ
ａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　Ｍｏｄ
ｕｌｅ）１４及びこの両者を接続するインターフェイス
１５とから構成されている。前記ＩＧＢＴモジュール１
４は、ドライバ回路１６、前記マイコン１３からのＰＷ
Ｍ信号を基に前記ドライバ回路１６の動作を制御するア
ンプ部１７、異常温度の検出部１８、過電流検出部１９
、この両検出部１８、１９からの信号を中継して前記ア
ンプ部１７に信号を送出する保護回路２０とから構成さ
れている。前記アンプ部１７は、前記保護回路２０から
の信号を受けたときには、前記ドライバ部１６の駆動を
停止させる。前記インタ−フェイス１５は、フォトカプ
ラ２１・・・で構成されている。２２はＲＣＣ（Ｒｉｎ
ｇｉｎｇ　Ｃｈｏｋｅ　Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）電源回路
、２３は前記マイコン１３に５Ｖの停電圧を供給するバ
イアス部である。

【００１２】２５はＡＣ２００Ｖの商用電圧を整流する
ブリッジ回路、２６はこのブリッジ回路２５の出力を平
滑し、直流化する平滑コンデンサであり、このブリッジ
回路２５と平滑コンデンサ２６により、前記インバ−タ
回路１２に供給する直流電圧を得る。２７は前記コンデ
ンサ２６の過電圧を検出したときに、これを放電させる
過電圧保護回路である。

【００１３】前記マイコン１３の概略は、図４の通り、
従来周知の如くＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２８、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａ
ｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）３０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　
Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）３０、タイマ−３１、システ
ムバス３２及び入出力ポ−ト３３、３４から構成される
。

【００１４】前記ＣＰＵ２８は、制御部３５と演算部３
６とから構成され、前記制御部３５は、命令の取り出し
及び実行を行い、前記演算部３６は、命令の実行段階に
おいて、制御部３５からの制御信号によって入力機器や
メモリから与えられるデ−タに対し、二進加算、論理演
算、増減、比較等の演算処理を行う。前記ＲＡＭ２９は
、洗濯機に関するデ−タを記憶するためのものであり、
前記ＲＯＭ３０は、あらかじめ洗濯機を動かすための手
段や判断のための条件の設定、各種情報の処理をするた
めのル−ル等を読み込ませておくものである。

【００１５】そして、前記マイコン１３は、図５に示す
ような各種入力キ−回路３７、水位センサ−３８、脱水
上蓋安全スイッチ３９、異常発砲検知回路４０、前記リ
−ドスイッチ１１、乾燥ヒ−タ４１、湯沸かしヒ−タ４
２等からの入力情報に基づいて、前記インバ−タ回路１
４、自動給水弁４３、自動排水便４４、ブザ−回路４５
、乾燥風送風用ファン４６、表示装置４７等に制御信号
を出力する。

【００１６】次の表１は前記インバ−タ回路１４から出
力される周波数と前記ドラム３の回転数との関係を示し
たものである。前記ドラム３の回転数とは、つまり前記
モ−タ６の回転数をプ−リ７、８とベルト９で減速した
値のことである。

【００１７】

【表１】

【００１８】斯かる構成において、洗濯時には、前記ド
ラム３を低速（約５０ｒ．ｐ．ｍ．）で反転させること
により、ドラム３内の洗濯物を移動させ、又ドラム内壁
に衝突させて洗浄する。

【００１９】又、脱水時には、前記ドラム３を高速（約
８００ｒ．ｐ．ｍ．）で一方向回転させることにより、
ドラム３内の洗濯物を遠心力で脱水する。

【００２０】即ち、洗濯時には、前記マイコン１３から
前記インバ−タ回路１４へ、１２．５Ｈｚの信号を出力
するよう制御信号が送出される。

【００２１】又、脱水動作は、脱水回転が定常回転（約
８００ｒ．ｐ．ｍ．）に達するまでの立ち上がり期間、
定常回転期間及びモータが停止するまでの減衰期間から
なるが、前記立ち上がり期間には、前記マイコン１３か
ら前記インバ−タ回路１４へ１２．５Ｈｚから１８７．
５Ｈｚまでの周波数を約２Ｈｚずつ上昇させていき、逆
に、前記減衰期間には、１８７．５Ｈｚから約２Ｈｚず
つ低下させていくように制御信号が送出される。

【００２２】そしてこれらインバ−タ回路１４の周波数
とドラム３の回転数との対応関係は、前記マイコン１４
のＲＯＭ３０内に記憶されている。

【００２３】さて洗濯、脱水工程の別を問わず、本実施
例の様に水平軸の回りにドラム３が回転する場合に重力
の影響を受けて、ドラム３の任意の点が水平軸より上方
にある場合と下方にある場合とでトルクに差が生じ、１
回転中に速度変動が生じることになるから、騒音の発生
原因となる。このトルクの差を減少させるトルクブ−ス
ト制御方法について以下に説明する。

【００２４】磁石１０が最大トルク位置にあるリ−ドス
イッチ４８に到達すると該リ−ドスイッチ４８は閉成し
、この信号が単安定マルチバイブレ−タ等を介して前記
マイコン１３に入力され、前記マイコン１３はこのリ−
ドスイッチ４８の閉動作からトルクブ−ストの開始点を
判断する。

【００２５】その後マイコン１３からの信号を受けて前
記インバ−タ回路１４はその出力電圧を変調し、前記ド
ラム３に増大させたトルクを印加するトルクブ−ストを
行う。

【００２６】ここでモ−タ６とドラム３の減速比を１／
ｎ、モ−タの極数をＰとすると、　ドラム３が半回転程
度するまでトルクブ−ストを行う。この時、インバ−タ
回路１４の出力周波数をｆとした場合、トルクブ−スト
開始点から次の数１で求める周期の間、従来のＶ／Ｆパ
タ−ンから外れ、図１に示すＶ’／Ｆパタ−ンに移行し
てトルクブ−ストを行う。

【００２７】

【数１】

【００２８】このように最大トルク付近でインバ−タ回
路がトルクブ−ストを行うことにより、最大トルクの発
生付近でより大きな駆動力がモ−タに印加され、一回転
中の速度変動が抑えられるのでドラム３が円滑に回転す
るようになる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の洗濯機の構成にあっては、洗濯
槽の回転中における最大トルク位置を検出し、ここでト
ルクブ−ストをモ−タに印加するため、一回転中のトル
クの均一化が図れ、洗濯槽の回転を円滑にできる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】洗濯機の斜視図である。

【図２】洗濯機の内部機構図である。

【図３】モ−タ制御回路を示す図である。

【図４】マイコンの構成図である。

【図５】制御機構のブロック回路図である。

【図６】本発明の洗濯機のモ−タに印加されるインバ−
タ回路の出力の夫々トルクブ−ストの印加されないとき
と印加されたときのパタ−ンを示す図である。

【符号の説明】

２　　　　　　　　外槽 ３　　　　　　　　ドラム（洗濯槽） ６　　　　　　　　三相誘導モ−タ １０　　　　　　　　磁石 １１，４８　　　　　リ−ドスイッチ １３　　　　　　　　マイクロコンピュ−タ１４　　　
　　　　　インバ−タ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外槽内に洗濯槽を回転自在に配設し、
   前記洗濯槽を回転駆動する誘導モ−タを設け、インバ−
   タ回路を用いて前記誘導モ−タの回転数を制御するもの
   であって、前記洗濯槽にこれに連動して回転する磁石を
   取り付け、前記洗濯槽の近傍に間隔を存して該磁石によ
   り該洗濯槽の回転位置を検出する複数個の検出手段を設
   置し、これら検出手段の内少なくとも一つを前記洗濯槽
   の最大トルク発生位置近傍に配設し、前記洗濯槽の最大
   トルクの発生時に前記モ−タにトルクブ−ストを印加す
   ることを特徴とする洗濯機のインバ−タ制御装置。