JPH0647040B2 - 脱水用モ−タの制動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は惰性回転する脱水槽を停止させるために脱水用
のモータに電気的に制動をかける脱水用モータの制動装
置に関する。

（従来の技術） 脱水用モータの制動装置において電気制動方式を採用し
たものは、ドラムにブレーキシューを圧接させる等の機
械制動方式に比べ、摩耗がない等の利点がある。そこ
で、従来より、惰性回転中の脱水用モータの巻線に交流
電源を整流した直流電圧を印加する直流制動方式が考え
られている。

ところが、一般に直流制動方式には、モータの回転速度
及び印加電圧が大きいほど制動力が大きくなるという性
質がある。しかるに、従来は、全制動期間にわたって一
定の直流電圧を印加するようにしていたため、モータが
未だ高速で惰性回転している制動当初には過大な制動力
が作用し、回転速度が低下するにつれ制動力が急速に低
下するという傾向にあった。このため、当初に作用する
過大な制動力によりモータや脱水槽に大きな衝撃が加わ
り、しかも制動後期における制動力の低下により脱水槽
が完全停止するまでに長い時間を要するという欠点があ
った。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来の電気制動方式を採用した脱水用モー
タの制動装置では、制動当初の衝撃が大きい上に、停止
までに長時間を要するという問題があったのである。

本発明は上記問題点を解決すべくなされ、従ってその目
的は、制動当初に過大な衝撃を加えることなく、しか
も、それでありながら極力短時間で脱水槽を停止させる
ことができる脱水用モータの制動装置を提供するにあ
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明にかかる脱水用モータの制動装置は、脱水用のモ
ータの巻線に次第に大となる直流電圧を印加する直流制
動手段と、脱水運転時とは逆方向のトルクを発生させる
ように前記モータの巻線に交流電圧を印加する逆相制動
手段とを設け、タイマー手段により制動当初に直流制動
手段を作動させ、その後逆相制動手段を所定時間だけ作
動させるようにしたところに特徴を有するものである。

（作用） タイマー手段により制動当初は直流制動手段が作動さ
れ、しかもこの直流制動手段はモータの巻線への印加電
圧を次第に大とするようになっているから、当初ロータ
が高速回転しているという事情があっても、衝撃的な制
動力が作用することがない。直流制動手段の作動により
ロータの回転速度が低下してその制動力が減少傾向を呈
しても、タイマー手段により次いで逆相制動手段が所定
時間だけ作動されるから、ロータの回転速度が低くとも
大きな制動力を作用させることができて急速な減速が可
能である。

（実施例） 以下本発明をいわゆる二槽式洗濯機の脱水機に適用した
一実施例につき図面を参照して説明する。

第１図中、１は交流電源、２は正逆転可能なコンデンサ
ラン形の単相誘導モータにより構成した脱水用のモータ
である。交流電源１の両母線１ａ，１ｂ間には、蓋スイ
ッチ３、タイマースイッチ４及びリレーコイル５が直列
接続されている。蓋スイッチ３は図示しない脱水槽を開
閉する蓋を閉鎖した時に閉成し、蓋を開放した時に開放
される。タイマースイッチ４は図示しない脱水タイマー
をセット操作すると閉成し、セットされた脱水時間が経
過すると開放される。６乃至８は上記リレーコイル５に
より作動される第１乃至第３のリレースイッチである。
第１のリレースイッチ６の共通接点６ｃはモータ２の正
転端子２ａに接続され、常開接点６ａはタイマースイッ
チ４とリレーコイル５の共通接続点に接続されている。
第２のリレースイッチ７の共通接点７ｃは脱水モータ２
の共通端子２ｃに接続され、常開接点７ａは交流電源１
の母線１ｂに接続されている。従って、第１図に示すよ
うに、蓋スイッチ３及びタイマースイッチ４の双方とも
閉成した状態では、リレーコイル５が励磁されることか
ら第１及び第２の各リレースイッチ６，７の常開側が閉
成してモータ２の正転端子２ａ及び共通端子２ｃが交流
電源１の両母線１ａ，１ｂに接続され、もってモータ２
が正方向に回転する。また、第３のリレースイッチ８は
常閉形であって、蓋スイッチ３又はタイマースイッチ４
が開放してモータ２が断電されると、これに併せてリレ
ーコイル５が非励磁状態となることにより閉成してタイ
マー手段９にトリガー信号を与える。タイマー手段９
は、トリガー信号が与えられると、後述する順序で第１
乃至第５の各シーケンシャルスイッチ１０〜１４を作動
させる。さて、第１及び第２のシーケンシャルスイッチ
１０，１１は逆相制動手段１５を構成するもので、常開
形の第１のシーケンシャルスイッチ１０は交流電源１の
母線１ａとモータ２の逆転端子２ｂとの間に接続され、
第２のシーケンシャルスイッチ１１の常開接点１１ａ及
び共通接点１１ｃは夫々交流電源１の母線１ｂ及び前記
第２のリレースイッチ７の常閉接点７ｂに接続されてい
る。従って、第１及び第２の各シーケンシャルスイッチ
１０，１１が作動して常開側に切替わると、交流電源１
の母線１ａがモータ２の逆転端子２ｂに接続され、母線
１ｂが共通端子２ｃに接続されることになり、もってモ
ータ２の巻線に脱水運転時とは逆方向のトルクを発生す
るように交流電圧が印加される。次に、１６は直流制動
手段で、これは４個のダイオードをブリッジ接続した整
流回路１７と、その直流出力側に接続した抵抗１８及び
コンデンサ１９から成る時定数回路２０とを備えてい
る。整流回路１７の交流入力側は、一方が母線１ａに直
接に接続され、他方が常開形の第３のシーケンシャルス
イッチ１２を介して母線１ｂに接続されている。また、
コンデンサ１９の一方の端子は常開形の第４のシーケン
シャルスイッチ１３を介して前記第１のリレースイッチ
６の常閉接点６ｂに接続され、コンデンサ１９の他方の
端子は前記第２のシーケンシャルスイッチ１１の常閉接
点１１ｂに接続されている。そして、第５のシーケンシ
ャルスイッチ１４は常開形であって、抵抗１８をバイパ
スし得るように並列接続されている。

次に本実施例の作用につき第２図も参照して説明する。
蓋スイッチ３及びタイマースイッチ４が共に閉成してい
る場合には、リレーコイル５が励磁されて第１及び第２
の各リレースイッチ６，７が常開側に切替わっているか
ら（第１図参照）、モータ２の正転端子２ａに交流電圧
が印加されてモータ２が正方向に高速回転している。こ
こで、脱水槽の蓋が開放されて蓋スイッチ３がオフされ
るか、又は脱水タイマーの計時動作が終了してタイマー
スイッチ４がオフされると、モータ２が断電されて脱水
槽が惰性回転に移行し、直ちに惰性回転する脱水槽を停
止させるべく次のようにして脱水槽の制動が行われる。
まず、蓋スイッチ３又はタイマースイッチ４のオフ作動
により、リレーコイル５が非励磁状態になって第１及び
第２の各リレースイッチ６，７が常閉側（６ｂ，７ｂ）
に切替わり、且つ第３のリレースイッチ８がオンする
（第２図時刻ｔ_０）。すると、第３のリレースイッチ８
のオン作動によりタイマー手段９にトリガー信号が与え
られるため、タイマー手段９は直ちに第３及び第４のシ
ーケンシャルスイッチ１２，１３をオンさせて直流制動
手段１６を作動させる。第３のシーケンシャルスイッチ
１２のオン作動により整流回路１７の直流出力側に交流
電源１を整流した直流電圧が出力されるが、整流回路１
７には時定数回路２０が接続されていてコンデンサ１９
が抵抗１８を介して充電されるため、コンデンサ１９の
端子電圧は第２図（Ｂ）に示すように徐々に上昇する。
ここで、第１及び第２のリレースイッチ６，７は常閉側
に切替わっており、且つ第２のシーケンシャルスイッチ
１１は常閉側（１１ｂ−１１ｃ間閉成）にあるから（第
２図（Ａ）参照）、コンデンサ１９の両端子は脱水モー
タ２の正転端子２ａ及び共通端子２ｃに接続された状態
にある。従って、モータ２の巻線には、制動開始の当初
に直流制動手段１６により第２図（Ｂ）に示すように次
第に大となる直流電圧が印加される。これにてモータ２
のロータに制動力が作用するが、この制動力は当初の印
加電圧が小さいため衝撃的に作用することなく、比較的
緩慢に上昇しながら作用する。しかし、当初、ロータは
高速回転しているから、この制動力は脱水槽を減速する
に十分な値である。この後、所定時間が経過すると（時
刻ｔ_１）、タイマー手段９により第５のシーケンシャル
スイッチ１４がオンさせられ、これにて整流回路１７の
全出力電圧がモータ２の巻線に印加され、この結果、モ
ータ２は更に減速される。直流制動手段１６による減速
効果によってロータの回転速度が低下すると、直流制動
手段１６による減速力は回転速度の低下に併せて次第に
低下する。ところが、今度は時刻ｔ_２において、タイマ
ー手段９により第１のシーケンシャルスイッチ１０がオ
ンし、且つ第２のシーケンシャルスイッチ１１が常開側
（１１ａ−１１ｃ間閉成）に切替わるため、モータ２の
巻線は直流制動手段１６から切り離され、交流電源１の
母線１ａ，１ｂが夫々逆転端子２ｂ及び共通端子２ｃに
接続されるようになる。この結果、モータ２に脱水運転
時とは逆方向のトルクが作用し、いわゆる逆相制動によ
りロータの回転速度が更に低下させられる。逆相制動は
ロータの回転速度が小さくとも、十分な制動力をロータ
に作用させることができるから、回転速度は急速に低下
する。この後、斯様な逆相制動が所定時間だけ行われる
結果、ロータの回転速度が零に近付く頃に（時刻
ｔ_３）、第１のシーケンシャルスイッチ１０がオフし、
且つ第２のシーケンシャルスイッチ１１が常閉側に切替
わる。これにより、モータ２の逆転端子２ｂ及び共通端
子２ｃが母線１ａ，１ｂから切り離されると共に、正転
端子２ａ及び共通端子２ｃが直流制動手段１６のコンデ
ンサ１９の両端子に接続される。このため、モータ２の
巻線に整流回路１７の全出力電圧が印加され、ロータが
完全に停止する。この後、時刻ｔ_４にて第３のシーケン
シャルスイッチ１２がオフすることにより整流回路１７
が交流電源１から切り離され、コンデンサ１９の電荷が
モータ２の巻線を通じて放電して当初の状態に戻る。

このように本実施例では、直流制動方式が回転速度が大
きいほど大きな制動力を作用させることができる点に鑑
み、制動当初には直流制動方式により制動をかけ、しか
もその際の印加電圧を時定数回路２０を利用して次第に
大きくなるようにしたところに第１の特徴を有する。従
って、制動当初から急速な制動を可能にしながら、衝撃
的な制動がかかってモータ２や脱水槽に過大な衝撃力が
作用することを確実に防止することができる。また、本
実施例の第２の特徴は、直流制動方式によりある程度の
制動をかけた後に、逆相制動を所定時間だけかけるよう
にした点にある。この結果、直流制動方式は回転速度が
低下すると制動力も低下するという欠点を補うことがで
きて回転速度の低下後にも十分な制動力を作用させるこ
とができる。従って、全制動期間にわたって直流制動方
式を採用していた従来に比べ、極めて短時間にて脱水槽
を停止に至らせることができる。更に、本実施例の第３
の特徴は、逆相制動をかけた後に再び直流制動を行うよ
うにした点にある。これは、逆相制動期間が長過ぎる
と、脱水槽が停止してから再び逆方向に回転を始めてし
まう虞があることに対処したものである。即ち、本実施
例によれば、逆相制動後に直流制動をかけるものである
から、脱水槽を逆方向に起動させてしまうことなく確実
に停止させることができる。但し、本発明は、必ずしも
制動期間の終期に直流制動をかけるようにせずとも、例
えば逆相制動によって停止に至る迄の標準的な時間が経
過した後に逆相移動を解除したり、或は脱水槽の回転状
態を検出して回転停止に至った時に逆相制動を解除した
りしてもよい。

その他、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば直流制動手段において印加電圧を次第に大と
するためには、必ずしも時定数回路２０を設けずとも、
これに代え整流回路１７の出力側にチョッパー回路を設
けてそのスイッチング素子のデューティー比が次第に大
となるようにしても良く、或は位相制御形の整流回路を
採用してその制御角が次第に大となるように構成しても
良い。更には、直流制動を行うに際し、モータの正転用
及び逆転用の双方の巻線に同時に直流電圧を印加するよ
うにしたり、印加電圧を段階的に上昇させたりしてもよ
いことは勿論である。更には、二槽式洗濯機における脱
水用のモータに限らず、洗い及び脱水兼用の槽により洗
いと遠心脱水とを行う脱水兼用洗濯機の駆動モータの制
動装置にも適用することができる。

［発明の効果］ 本発明は以上述べたように、制動当初に次第に大となる
電圧を印加して直流制動をかけ、その後逆相制動を所定
時間だけかけるようにしたところに特徴を有し、この結
果、当初制動力が衝撃的に作用してその後激減するとい
う従来の直流制動方式の欠点を補うことができて脱水用
のモータや脱水槽に過大な衝撃を与えることなく制動時
間を短縮できるという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は回路図、第２
図は脱水用のモータへの印加電圧波形と共に示す各スイ
ッチのタイミングチャートである。 図面中、１は交流電源、２は脱水用のモータ、９はタイ
マー手段、１５は逆相制動手段、１６は直流制動手段、
２０は時定数回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】惰性回転する脱水槽を停止させるために脱
   水用のモータに制動をかけるものであって、前記モータ
   の巻線に次第に大となる直流電圧を印加する直流制動手
   段と、脱水運転時とは逆方向のトルクを発生するように
   前記モータの巻線に交流電圧を印加する逆相制動手段
   と、制動当初に前記直流制動手段を作動させたのち前記
   逆相制動手段を所定時間だけ作動させるタイマー手段と
   を具備して成る脱水用モータの制動装置。