JPH0663276A

JPH0663276A - ドラム式電気洗たく機の速度制御方法

Info

Publication number: JPH0663276A
Application number: JP4221059A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Nagahisa; 哲朗長久; Hidekazu Yamashita; 秀和山下; Katsuaki Yoshida; 勝昭吉田; Taketo Takahashi; 武人高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1994-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はブラシレスモータを使用したドラム
式電気洗濯機の速度制御方法を提供することを目的とし
ている。【構成】洗濯物を回転させる回転ドラムを駆動するブ
ラシレスモータ４と、このブラシレスモータの回転数を
パルス数に変換するパルス数変換装置１２と、前記ブラ
シレスモータに直流電源を印加するための平滑回路９
と、直流電源電圧を設定周波数で分割しその通電割合を
変化させるＰＷＭ制御回路１０と、直流電源を前記ＰＷ
Ｍ制御回路により任意の印加電圧に変換するスイッチン
グ素子１１と、前記パルス数変換装置から出力するパル
ス数と目標パルス数を比較し速度制御するＰＷＭ出力処
理回路１５を有し、前記ＰＷＭ出力処理回路の制御条件
を進行中の洗濯の各行程に応じて切り替えるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】最近、洗濯物のいたみが少なくて
水使用量や洗剤の使用量が少なくてすむ、またそのまま
の状態で乾燥に移行できるといった理由からドラム式電
気洗濯機が普及してきている。本発明は、このようなド
ラム式電気洗濯機の速度制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のドラム式電気洗濯機について図９
から図１１を用いて説明する。図９において、５１はド
ラム式電気洗濯機本体、５２は洗濯槽、５３は回転ドラ
ム、５４はモータ、５５は制御回路である。

【０００３】モータ５４の回転はベルト５６によって、
回転ドラム５３に伝達されている。つまり、洗濯時には
回転ドラム５３内部にあるバッフル５７が洗濯物をかき
あげた後、自然落下させてたたき洗いを実行する。また
脱水時には、回転ドラム５３を高速で回転させて洗濯物
を遠心力で回転ドラム５３の内壁に貼りつかせ、回転ド
ラム５３に配した水切り穴から脱水を行っている。この
とき回転ドラムは、内径300mmのものを使用しており、
洗濯時には53r/m 、脱水時には1400r/m で回転させてい
る。制御回路５５は洗濯行程の進行状況に応じて、モー
タ５４に前記適切な回転指令を出力している。

【０００４】ところで、ドラム式電気洗濯機において
は、洗濯時は洗濯物の転動状態によってトルクが常に変
化している。図１０に示すように、起動時にはＡのよう
に大きな回転トルクが必要であるが、一旦起動するとＢ
のように急激にトルクは減少するものである。そして、
実際の回転ドラム５３の動作状態は、図１１（ａ）に示
している停止時は、洗濯物が回転ドラム５３の底部にあ
るが、起動が開始されるとバッフル５７で回転方向にか
きあげられる。この後、洗濯物は図１１（ｂ）に示して
いるように自然落下する。このときの回転トルクは、起
動トルクと比較して洗濯物が宙に浮いているだけ減少す
るものである。ただし起動直後は、バッフル５７が洗濯
物をかきあげる量・タイミング、洗濯物の自然落下の衝
撃などによって負荷トルクが大きく変動しやすい領域で
ある。従ってモータ５４の駆動トルクの応答性が悪いと
起動がうまくできないものである。また回転が始まる
と、回転トルクが急減少して回転速度が必要以上に高く
なり、図１１（ｃ）に示しているように洗濯物が遠心力
で回転ドラム５３の内壁に貼りついて、自然落下ができ
なくなる虞を有している。

【０００５】このため従来の構成では、制御回路５５は
モータ５４に対して適切な制御を与えるために、タコジ
ェネレータなどの回転入力手段５８を設けて、これより
得られる回転情報を基にして、モータ５４への印加電圧
を制御している。また加速時においては、設置床に対す
る共振回転領域を素早く通過できるよう制御しているも
のである。また、モータ５４の回転数は前記しているよ
うに広範囲のものが必要であり、この広範囲の回転数を
モータ５４だけでまかなって、複雑な減速機構を使用し
ないで、しかも低速回転時は精度高く制御するために、
モータ５４としては整流子モータを使用するのが一般的
である。しかし整流子モータは、ブラシが磨耗すること
によるモータの寿命の低下と、ブラシと整流子の接触に
よる騒音の発生という課題を有している。

【０００６】この課題を解決するために、整流子のない
いわゆる直流ブラシレスモータを使用したドラム式電気
洗濯機の開発が必要となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のドラム式電気洗
濯機に、前記直流ブラシレスモータを使用するには下記
の課題を解決する必要がある。

【０００８】第一に、モータに与える回転トルクは、同
じ布量・布質の洗濯物であっても進行中の洗濯の各行程
（洗濯時、すすぎ時、脱水時）に応じて洗濯物に含まれ
る水分量が異なるため、負荷トルク特性をきめ細かく制
御する必要がある。布量が異なれば、一層制御が複雑な
ものとなる。

【０００９】第二に、加速時にスイッチング素子が破壊
されることを防止するためソフトスタートを実行する必
要があるが、このソフトスタートのかけ方によっては、
洗浄率が低下するという現象につながったり、またある
回転数を通過する時間だけ設置床に振動を与えることが
ある。

【００１０】このような従来の課題を解決するために本
発明は、ブラシレスモータ制御条件の一つである比例定
数Ｐと積分定数Inを洗濯の各行程に応じて設定したドラ
ム式電気洗濯機の速度制御方法を提供することを第一の
目的としているものである。また前記第一の目的に関連
して、布量に応じて、比例定数Ｐと積分定数Inを変化さ
せるようにしたドラム式電気洗濯機の速度制御方法を提
供することを第二の目的としているものである。更に、
加速時においてスイッチング素子の破壊を防止できるド
ラム式電気洗濯機の速度制御方法を提供することを第三
の目的としている。また、設置床の共振を防止できるド
ラム式電気洗濯機の速度制御方法を提供することを第四
の目的としている。また洗浄率を確保できるドラム式電
気洗濯機の速度制御方法を提供することを第五の目的と
している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、洗濯物を回転させる回転ド
ラムと、前記回転ドラムを駆動するブラシレスモータ
と、このブラシレスモータの回転数をパルス数に変換す
るパルス数変換装置と、前記ブラシレスモータに直流電
源を印加するための平滑回路と、直流電源電圧を設定周
波数で分割しその通電割合を変化させるＰＷＭ制御方式
によるＰＷＭ制御回路と、直流電源を前記ＰＷＭ制御回
路により任意の印加電圧に変換するスイッチング素子
と、前記パルス数変換装置から出力するパルス数と目標
パルス数を比較し速度制御するＰＷＭ出力処理回路を有
し、前記ＰＷＭ出力処理回路の制御条件を進行中の洗濯
の各行程に応じて切り替えるドラム式電気洗濯機の速度
制御方法とするものである。

【００１２】第二の目的を達成するための本発明の第二
の手段は、洗濯物を回転させる回転ドラムと、前記回転
ドラムを駆動するブラシレスモータと、このブラシレス
モータの回転数をパルス数に変換するパルス数変換装置
と、前記ブラシレスモータに直流電源を印加するための
平滑回路と、直流電源電圧を設定周波数で分割しその通
電割合を変化させるＰＷＭ制御方式によるＰＷＭ制御回
路と、直流電源を前記ＰＷＭ制御回路により任意の印加
電圧に変換するスイッチング素子と、前記パルス数変換
装置から出力するパルス数と目標パルス数を比較し速度
制御するＰＷＭ出力処理回路と、布量を検知する布量検
知手段を有し、布量検知手段からの情報を前記ＰＷＭ出
力処理回路の制御条件とするドラム式電気洗濯機の速度
制御方法とするものである。

【００１３】第三の目的を達成するための本発明の第三
の手段は、洗濯物を回転させる回転ドラムと、前記回転
ドラムを駆動するブラシレスモータと、このブラシレス
モータの回転数をパルス数に変換するパルス数変換装置
と、前記ブラシレスモータに直流電源を印加するための
平滑回路と、直流電源電圧を設定周波数で分割しその通
電割合を変化させるＰＷＭ制御方式によるＰＷＭ制御回
路と、直流電源を前記ＰＷＭ制御回路により任意の印加
電圧に変換するスイッチング素子と、前記パルス数変換
装置から出力するパルス数と目標パルス数を比較し速度
制御するＰＷＭ出力処理回路とを有し、前記回転ドラム
の加速時に、前記スイッチング素子の最大定格電流を超
えない範囲で所定時間ごとにＰＷＭ出力値を拡大するド
ラム式電気洗濯機の速度制御方法とするものである。

【００１４】第四の目的を達成するための本発明の第四
の手段は、洗濯物を回転させる回転ドラムと、前記回転
ドラムを駆動するブラシレスモータと、このブラシレス
モータの回転数をパルス数に変換するパルス数変換装置
と、前記ブラシレスモータに直流電源を印加するための
平滑回路と、直流電源電圧を設定周波数で分割しその通
電割合を変化させるＰＷＭ制御方式によるＰＷＭ制御回
路と、直流電源を前記ＰＷＭ制御回路により任意の印加
電圧に変換するスイッチング素子と、前記パルス数変換
装置から出力するパルス数と目標パルス数を比較し速度
制御するＰＷＭ出力処理回路とを有し、前記回転ドラム
の加速時には、前記スイッチング素子の最大定格電流を
超えない範囲で所定時間ごとにＰＷＭ出力値を拡大し、
その後前記パルス数変換装置の出力が設定パルス数に対
して所定の割合に達したときに、ＰＷＭ出力処理回路の
制御条件を進行中の洗濯の各行程に応じて切り替えるド
ラム式電気洗濯機の速度制御方法とするものである。

【００１５】更に第五の目的を達成するための本発明の
第五の手段は、前記本発明の第四の手段の構成に加え、
ＰＷＭ出力処理回路の制御条件を進行中の洗濯の各行程
に応じて切り替える場合に、切替前のＰＷＭ出力値を切
替後の速度制御の初期条件に設定するドラム式電気洗濯
機の速度制御方法とするものである。

【００１６】

【作用】本発明の第一の手段は、パルス数変換装置が出
力するパルス数と目標パルス数とを比較して、洗濯行程
の進行状態に応じて制御条件を切り替え、オーバーシュ
ートや回転ムラの少ない速度制御を行うよう作用するも
のである。

【００１７】本発明の第二の手段は、第一の手段に加え
回転ドラム内の洗濯物の量によってさらにこまかく制御
条件を選択し、より安定した速度制御を行うよう作用す
るものである。

【００１８】本発明の第三の手段では、特に加速時にお
いてはＰＷＭ出力値を拡大させて、スイッチング素子の
破壊を防止するよう作用するものである。

【００１９】本発明の第四の手段では、加速時から通常
の速度制御に切り替えるタイミングを、モータの回転数
が設定回転数の所定割合に達したときとして、オーバー
シュートや回転ムラの少ない速度制御が行え、かつスイ
ッチング素子の破壊を防止するよう作用するものであ
る。

【００２０】本発明の第五の手段は、速度制御に切り替
える前のＰＷＭ出力値を切替後の速度制御の初期条件に
設定するようにして、スムーズな加速を実行するよう作
用するものである。

【００２１】

【実施例】以下、本発明によるドラム式電気洗濯機の実
施例について図１から図５を用いて説明する。

【００２２】図１において、１はドラム式電気洗濯機本
体、２はドラム式電気洗濯機本体１にダンパーやスプリ
ングをかいして支持された洗濯槽、３は洗濯物を回転さ
せる回転ドラム、４は回転ドラム３を駆動する直流ブラ
シレスモータ（以下単にモータと称する）、５は制御回
路である。

【００２３】モータ４の回転は、ベルト６によって回転
ドラム３に伝達される。回転ドラム３が回転すると、バ
ッフル７が内部の洗濯物をかきあげまた自然落下させ
る。こうして洗濯物はたたき洗いされる。脱水時には、
回転ドラム３を高速で回転させて遠心力によって洗濯物
を回転ドラム３内壁に貼りつかせ、回転ドラム３に配し
た水切り穴から脱水している。

【００２４】図２はモータ４の回転速度を制御する制御
回路５を示し、９は交流を直流に変換し、モータ４に直
流電源を印可する平滑回路である。１０は前記直流電源
電圧を設定周波数で分割しその通電割合を変化させるＰ
ＷＭ制御方式によるＰＷＭ制御回路である。１１はＰＷ
Ｍ制御回路１０によって適切に変換した印加電圧をモー
タ４に与えるスイッチング素子である。１２はモータ４
の回転数をパルス数に変換するパルス数変換装置で、こ
の出力はＰＷＭ制御回路１０を構成している入力処理回
路１３に伝達される。また１４は目標パルス数を設定す
ると同時にこの情報をＰＷＭ出力処理回路１５に伝達す
る設定パルス数出力回路である。ＰＷＭ出力処理回路１
５にはこの設定パルス数の情報Ｘと、パルス数変換装置
１２の情報Ｙとが一定時間毎に伝達され、以下の演算を
行なってＰＩ制御を実行している。

【００２５】Ｅ＝Ｘ−ＹＰ＝Ｅ×Ｋｐ In＝In-1＋Ｅ×ＫｉＷ＝Ｐ＋In Ｅは誤差量で、設定パルス数出力回路１４から得られる
所定パルス数Ｘとパルス変換装置１２から得られるパル
ス数Ｙの差分値である。Ｐは比例補正量で、毎回の誤差
量ＥにＰＷＭ出力値Ｗに対する割合である比例定数Ｋｐ
をかけている。またInは積分補正量で、毎回の誤差量Ｅ
にＰＷＭ出力値Ｗに対する割合である積分定数Ｋｉをか
け、前回の積分補正量In-1の値に加えた量である。

【００２６】ＰＷＭ出力処理回路１５は、このＰＷＭ出
力値Ｗをドライバ回路１６に出力している。このＰＷＭ
出力値Ｗは、設定周波数に対するデューティ比である。
スイッチング素子１１に図３（ａ）に示す電圧が入力さ
れると、モータ４への平均印加電圧は図３（ｂ）に示す
ようになり、またデューティ比が大きくなって図３
（ｃ）に示すような電圧が入力されると、モータ４への
平均印加電圧は図３（ｄ）に示すように高くなる。この
ようにデューティ比が大きくなると平均印加電圧が高く
なるため、モータ４は高速で回転する。

【００２７】前記ＰＷＭ制御は、本実施例ではＰＷＭ制
御回路を構成しているマイクロコンピュータのプログラ
ムによって、所定時間ごとに繰り返し処理している。こ
のように所定時間毎に繰り返しＰＷＭ制御を実行するこ
とによって、モータ４の回転数は、洗濯行程が進行して
負荷の状況が変化しても設定回転数に近づけることがで
きるものである。

【００２８】前記数式で、比例定数Ｋｐを大きくすると
不規則な振動が発生し、小さくするとＰＷＭ出力値の更
新レベルが小さくなり応答性が悪くなる。また積分従数
Ｋｉを大きくすると、回転数の周期的な変動が起こって
不安定となり、小さくすると外乱に対して反撥力が小さ
くなる。比例定数Ｋｐと積分定数Ｋｉを適正に設定すれ
ば、加速がスムーズで、定常時でも外乱に対する回転安
定性が向上するものである。

【００２９】さて、本実施例で使用している回転数−ト
ルク特性（Ｎ−Ｔカーブ）について、図４に基づいて説
明する。Ａ部は低速回転領域、Ｂ部は中・高速回転領域
である。また実線は洗濯時、点線はすすぎ時、太線は脱
水時であり、洗濯時とすすぎ時は低速回転領域のみを利
用している。このように、洗濯の各行程によってトルク
の値を変化させているのは、負荷である洗濯物の状態が
各行程によって変化するためである。

【００３０】つまり洗濯時は、洗濯物と一緒に洗濯水を
かきあげているが、すすぎ時にはすすぎ水をより多く供
給するため起動トルクが増加する。これに対して脱水時
は、洗濯物のみをかきあげるため起動トルクは小さく、
また脱水の進行によって洗濯物に含まれている水分が少
なくなり、必要な回転トルクは更に減少する。

【００３１】以上の洗濯行程毎の回転数−トルク特性
（Ｎ−Ｔカーブ）に、モータ４の特性を示すＣ線を重ね
合わせる。このカーブと負荷トルクが交わったところ
が、動作点となるものである。なおＣ線は、前記ＰＷＭ
制御によって平均印加電圧を変化させると、Ｄ線のよう
に平行移動する。従ってＰＷＭ制御の結果モータ４の特
性をＣ線とすれば、Ｅ点で負荷トルクと交わり回転数Ｇ
で回転する。またＤ線になるようにＰＷＭ制御すれば、
Ｆ点で交わり回転数Ｈで回転するものである。

【００３２】図５は図４のＦ点を拡大したものを示して
いる。高速脱水時は回転ドラム３の慣性力が高く、ΔＮ
の回転数の変動に対してトルク変動ΔＴは小さい。従っ
てＰＷＭ出力値がΔＮの範囲内で回転数を認識しても、
変動トルクは少ないものである。ところが低速領域Ａで
は、図６に示すように負荷トルクが鋭敏となっているた
め同じΔＮの回転数の変動があっても、トルク変動ΔＴ
は増大する。これでは従来の技術で述べたように、回転
ドラムに洗濯物が貼りついてしまうなどの現象が発生し
て、洗浄率の低下を招くことになる。このトルク変動を
減少させるには、ＰＷＭ出力値の変動を抑える必要があ
る。

【００３３】つまり、ＰＷＭ出力変動許容範囲は各行程
で別々に設定することが必要である。そこで本実施例で
は、洗濯行程の種類に応じて比例定数Ｋｐと積分定数Ｋ
ｉを切り替えることにより安定したドラム回転を実現し
ている。

【００３４】また図４に示すＮ−Ｔカーブは、実際には
洗濯物の種類や量によって傾きなどが変化するものであ
る。そこで布量検知手段によって洗濯物の量を検知し、
この情報を考慮して比例定数Ｋｐと積分定数Ｋｉを切り
替えるようにすれば、一層安定した制御が実施できるも
のである。

【００３５】次に図７・図８に基づいて、加速時、特に
起動時の制御方法について説明する。スイッチング素子
１１としては、ＩＧＢＴまたはトランジスタなどのパワ
ー半導体を用いている。このパワー半導体は最大定格が
明示されている。

【００３６】平滑回路９で得た直流電圧を印加し、スイ
ッチング素子１１をＯＮさせると直流電流が流れる。モ
ータ４は等価回路で示すと、巻線の直流抵抗２１とイン
ダクタンス２２と逆起電力２３を直列に接続したもので
ある。起動時においては逆起電力２３は０Ｖであり、ま
た定常時におけるインダクタンス２２による電圧降下は
０Ｖであり、モータ４としてのインピーダンスは最低と
なる。この結果起動時は一番電流が流れやすくなる。前
記実施例では、前記数式によるＰＩ制御を行っているた
めデューティ比は起動時には最大となっている。また洗
濯物の状態によっては慣性力が大きく、このようなとき
に加速することも電流を流す結果となりスイッチング素
子１１は破壊に至るものである。

【００３７】これを防止するために本実施例では、加速
時・起動時はドラム回転数によらないで、ＰＷＭ出力値
を０から拡大している。また起動または加速のスピード
はすばやくしたいためＰＷＭ出力値の拡大スピードを、
スイッチング素子１１の最大電流を超えない範囲で大き
くしていくものである。

【００３８】従って本実施例によれば、スイッチング素
子１１の破壊を防止でき、かつ設置床に伝わる振動・騒
音を抑えることができるものである。

【００３９】次に、前記した加速時・起動時制御から定
常回転時の制御へと切り替える切り替え方法について説
明する。

【００４０】スイッチがオンされてモータ４が起動する
ときは、まず設定パルス数Ｘに関係せず、ドラム回転数
によらないで、ＰＷＭ出力値を０から順次拡大する起動
を始める。このとき図２の入力処理回路１３からは、モ
ータ４の回転数を示す情報Ｙが設定処理時間ごとにＰＷ
Ｍ出力処理回路１５に入力されている。ＰＷＭ出力処理
回路１５は、設定パルス数Ｘとパルス数Ｙを比較し、Ｘ
≦０．５ＹとなったときにＰＩ制御に切り替えるように
している。この条件で切り替えることによって、モータ
４の回転数がオーバーシュートしたり、停止したりする
ことが防止できるものである。

【００４１】次に前記ＰＩ制御に切り替えた場合のＰＷ
Ｍ出力値Ｗの演算方法について説明する。

【００４２】ＰＩ制御に切り替えたときは、積分補正量
Inは初期値が０となっている。従って、設定回転数に近
づいたときにはこの積分補正量Inが影響して、ＰＷＭ出
力値Ｗが小さくなってしまってモータ４は減速する。

【００４３】そこで本実施例では、現在のモータ４の回
転数を認識するために、切り替え前のパルス数Ｙを比例
処理して切り替え後のＰＩ制御の積分補正量Inに代入す
るものである。

【００４４】

【発明の効果】本発明の第一の手段は、洗濯物を回転さ
せる回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するブラシレ
スモータと、このブラシレスモータの回転数をパルス数
に変換するパルス数変換装置と、前記ブラシレスモータ
に直流電源を印加するための平滑回路と、直流電源電圧
を設定周波数で分割しその通電割合を変化させるＰＷＭ
制御方式によるＰＷＭ制御回路と、直流電源を前記ＰＷ
Ｍ制御回路により任意の印加電圧に変換するスイッチン
グ素子と、前記パルス数変換装置から出力するパルス数
と目標パルス数を比較し速度制御するＰＷＭ出力処理回
路を有し、前記ＰＷＭ出力処理回路の制御条件を進行中
の洗濯の各行程に応じて切り替えるドラム式電気洗濯機
の速度制御方法として、ドラム回転のトルクを一定に保
つことができ、洗浄率の向上を図ることができる。

【００４５】本発明の第二の手段は、洗濯物を回転させ
る回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するブラシレス
モータと、このブラシレスモータの回転数をパルス数に
変換するパルス数変換装置と、前記ブラシレスモータに
直流電源を印加するための平滑回路と、直流電源電圧を
設定周波数で分割しその通電割合を変化させるＰＷＭ制
御方式によるＰＷＭ制御回路と、直流電源を前記ＰＷＭ
制御回路により任意の印加電圧に変換するスイッチング
素子と、前記パルス数変換装置から出力するパルス数と
目標パルス数を比較し速度制御するＰＷＭ出力処理回路
と、布量を検知する布量検知手段を有し、布量検知手段
からの情報を前記ＰＷＭ出力処理回路の制御条件とする
ドラム式電気洗濯機の速度制御方法として、布量による
影響を避けて、ドラム回転のトルクを一定に保つことが
でき、洗浄率の向上を図ることができる。

【００４６】本発明の第三の手段は、洗濯物を回転させ
る回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するブラシレス
モータと、このブラシレスモータの回転数をパルス数に
変換するパルス数変換装置と、前記ブラシレスモータに
直流電源を印加するための平滑回路と、直流電源電圧を
設定周波数で分割しその通電割合を変化させるＰＷＭ制
御方式によるＰＷＭ制御回路と、直流電源を前記ＰＷＭ
制御回路により任意の印加電圧に変換するスイッチング
素子と、前記パルス数変換装置から出力するパルス数と
目標パルス数を比較し速度制御するＰＷＭ出力処理回路
とを有し、前記回転ドラムの加速時に、前記スイッチン
グ素子の最大定格電流を超えない範囲で所定時間ごとに
ＰＷＭ出力値を拡大するドラム式電気洗濯機の速度制御
方法として、スイッチング素子を破壊しないようにＰＷ
Ｍ出力拡大幅を抑制しながらドラム回転を急峻に立ち上
げることでドラム回転数で振動を床に伝える時間を抑制
でき、静音化・低振動化が図れる。

【００４７】また本発明の第四の手段は、洗濯物を回転
させる回転ドラムと、前記回転ドラムを駆動するブラシ
レスモータと、このブラシレスモータの回転数をパルス
数に変換するパルス数変換装置と、前記ブラシレスモー
タに直流電源を印加するための平滑回路と、直流電源電
圧を設定周波数で分割しその通電割合を変化させるＰＷ
Ｍ制御方式によるＰＷＭ制御回路と、直流電源を前記Ｐ
ＷＭ制御回路により任意の印加電圧に変換するスイッチ
ング素子と、前記パルス数変換装置から出力するパルス
数と目標パルス数を比較し速度制御するＰＷＭ出力処理
回路とを有し、前記回転ドラムの加速時には、前記スイ
ッチング素子の最大定格電流を超えない範囲で所定時間
ごとにＰＷＭ出力値を拡大し、その後前記パルス数変換
装置の出力が設定パルス数に対して所定の割合に達した
ときに、ＰＷＭ出力処理回路の制御条件を進行中の洗濯
の各行程に応じて切り替えるドラム式電気洗濯機の速度
制御方法として、ドラム回転がスムーズとなり洗浄率を
確保することができる。

【００４８】本発明の第五の手段は、本発明の第四の手
段の構成に加え、ＰＷＭ出力処理回路の制御条件を進行
中の洗濯の各行程に応じて切り替える場合に、切替前の
ＰＷＭ出力値を切替後の速度制御の初期条件に設定する
ドラム式電気洗濯機の速度制御方法として、定常回転に
移行したときにおける第一回のＰＩ制御計算値に起動・
加速回転制御情報を考慮することでドラム回転がスムー
ズとなり洗浄率を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるドラム式電気洗濯機の断
面図

【図２】同ブラシレスモータの回転速度を制御する制御
回路の回路図

【図３】同ＰＷＭ出力値の説明図

【図４】同洗濯行程別のＮ−Ｔカーブおよびブラシレス
モータの出力カーブを示すグラフ

【図５】同図４のＢ部の拡大図

【図６】同図４のＡ部の拡大図

【図７】同大電流が流れる主回路を表す回路図

【図８】同ブラシレスモータの等価回路を示す回路図

【図９】従来のドラム式電気洗濯機の断面図

【図１０】回転ドラムに必要なトルクカーブを示すグラ
フ

【図11】回転ドラム内の洗濯物の転動状態を示す図

【符号の説明】

３回転ドラム４ブラシレスモータ５制御回路９平滑回路１０ＰＷＭ制御回路１１スイッチング素子１２パルス数変換装置１５ＰＷＭ出力処理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋武人大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗濯物を回転させる回転ドラムと、前記
回転ドラムを駆動するブラシレスモータと、このブラシ
レスモータの回転数をパルス数に変換するパルス数変換
装置と、前記ブラシレスモータに直流電源を印加するた
めの平滑回路と、直流電源電圧を設定周波数で分割しそ
の通電割合を変化させるＰＷＭ制御方式によるＰＷＭ制
御回路と、直流電源を前記ＰＷＭ制御回路により任意の
印加電圧に変換するスイッチング素子と、前記パルス数
変換装置から出力するパルス数と目標パルス数を比較し
速度制御するＰＷＭ出力処理回路を有し、前記ＰＷＭ出
力処理回路の制御条件を進行中の洗濯の各行程に応じて
切り替えるドラム式電気洗濯機の速度制御方法。
【請求項２】洗濯物を回転させる回転ドラムと、前記
回転ドラムを駆動するブラシレスモータと、このブラシ
レスモータの回転数をパルス数に変換するパルス数変換
装置と、前記ブラシレスモータに直流電源を印加するた
めの平滑回路と、直流電源電圧を設定周波数で分割しそ
の通電割合を変化させるＰＷＭ制御方式によるＰＷＭ制
御回路と、直流電源を前記ＰＷＭ制御回路により任意の
印加電圧に変換するスイッチング素子と、前記パルス数
変換装置から出力するパルス数と目標パルス数を比較し
速度制御するＰＷＭ出力処理回路と、布量を検知する布
量検知手段を有し、布量検知手段からの情報を前記ＰＷ
Ｍ出力処理回路の制御条件とするドラム式電気洗濯機の
速度制御方法。
【請求項３】洗濯物を回転させる回転ドラムと、前記
回転ドラムを駆動するブラシレスモータと、このブラシ
レスモータの回転数をパルス数に変換するパルス数変換
装置と、前記ブラシレスモータに直流電源を印加するた
めの平滑回路と、直流電源電圧を設定周波数で分割しそ
の通電割合を変化させるＰＷＭ制御方式によるＰＷＭ制
御回路と、直流電源を前記ＰＷＭ制御回路により任意の
印加電圧に変換するスイッチング素子と、前記パルス数
変換装置から出力するパルス数と目標パルス数を比較し
速度制御するＰＷＭ出力処理回路とを有し、前記回転ド
ラムの加速時に、前記スイッチング素子の最大定格電流
を超えない範囲で所定時間ごとにＰＷＭ出力値を拡大す
るドラム式電気洗濯機の速度制御方法。
【請求項４】洗濯物を回転させる回転ドラムと、前記
回転ドラムを駆動するブラシレスモータと、このブラシ
レスモータの回転数をパルス数に変換するパルス数変換
装置と、前記ブラシレスモータに直流電源を印加するた
めの平滑回路と、直流電源電圧を設定周波数で分割しそ
の通電割合を変化させるＰＷＭ制御方式によるＰＷＭ制
御回路と、直流電源を前記ＰＷＭ制御回路により任意の
印加電圧に変換するスイッチング素子と、前記パルス数
変換装置から出力するパルス数と目標パルス数を比較し
速度制御するＰＷＭ出力処理回路とを有し、前記回転ド
ラムの加速時には、前記スイッチング素子の最大定格電
流を超えない範囲で所定時間ごとにＰＷＭ出力値を拡大
し、その後前記パルス数変換装置の出力が設定パルス数
に対して所定の割合に達したときに、ＰＷＭ出力処理回
路の制御条件を進行中の洗濯の各行程に応じて切り替え
るドラム式電気洗濯機の速度制御方法。
【請求項５】速度制御回路の制御条件を進行中の洗濯
行程の種類に応じて切り替える場合に、切替前のＰＷＭ
出力値を切替後の速度制御の初期条件に設定する請求項
４記載のドラム式電気洗濯機の速度制御方法。