JPH09248394A - 洗濯機の運転制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全自動洗濯機において、回転速度の制御を行う
際、補助コイルを通電，断電する制御方法を用いる場合
に、トライアックへの突入電流の増大防止、及びコンデ
ンサへのリップル電流が大きくなるために起こるコンデ
ンサの発熱による劣化の防止を図る。 【解決手段】モータ回転速度検出手段３０によりモータ
８の回転速度を検出し、モータの主コイル及び補助コイ
ルの通電と断電とを切替えることで回転速度の制御をす
る。そして、モータ８の主コイルの通電のタイミングは
電源電圧波形のゼロクロス信号で行い、補助コイルの通
電のタイミングはコンデンサ端子間電圧のゼロクロス信
号により行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単相誘導モータか
らなる洗濯機モータを有する全自動洗濯機における運転
制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】全自動洗濯機の洗濯機モータ（以下モー
タ）の回転速度を制御する方法として、モータの主コイ
ル及び補助コイルの双方を通電する場合と、主コイルの
みを通電する場合と、補助コイルのみを通電する場合と
を切替えることによってモータ出力トルクを変え、これ
により回転速度を制御することが考えられており、上記
方法では、位相制御やチョッパ制御の場合と違い高調波
の発生は少なくなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、モータの主コ
イル及び補助コイルの双方、あるいはいずれか一方を通
電することで、モータ出力トルクを変える場合、主コイ
ルに通電するタイミングをもし無作為にとると、タイミ
ングが電源電圧波形の最大振幅の部分と重なった時、主
コイルに流れる電圧は瞬間的に急峻な波形となり、トラ
イアックへの突入電流が大きくなり、また、コンデンサ
へのリップル電流が大きくなるため、コンデンサが発熱
し劣化する。そこで、上記理由により主コイルに通電す
るタイミングを電源電圧波形のゼロクロス信号により行
う必要がある。

【０００４】しかし、補助コイルに通電するタイミング
を主コイルと同様に電源電圧波形のゼロクロス信号によ
り行うと、補助コイルに通電される電圧波形が電源電圧
波形よりも１／４波長進んでいるため、電圧波形の最大
振幅の部分で通電されることになり、補助コイルに流れ
る電圧は瞬間的に急峻な波形となり、トライアックへの
突入電流が大きくなり、また、コンデンサへのリップル
電流が大きくなるため、コンデンサが発熱し劣化すると
いった問題が起こる。

【０００５】さらに、上述のように、補助コイルの電圧
波形の最大振幅の部分で通電されると、モータの回転速
度が急激に変動して、ごつごつといった異音を発生する
傾向がある。

【０００６】本発明の目的は、主コイル，補助コイル共
に、通電するタイミングを、各々に入る電圧のゼロクロ
ス信号により行うようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する手段
として、本発明は単相誘導モータからなるモータと、上
記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、上
記モータの主コイル及び補助コイルの通電と断電とを切
替える切替手段と、電源電圧波形を検知する手段と、コ
ンデンサ端子間電圧を検知する手段により構成される。

【０００８】全自動洗濯機のモータの回転速度を制御す
るため、回転速度検出手段によりモータの回転速度を検
出し、モータの主コイル及び補助コイルの通電と断電と
を切替えることで回転速度の制御をする。そして、モー
タの主コイルの通電のタイミングは電源電圧波形のゼロ
クロス信号にて行い、補助コイルの通電のタイミングは
コンデンサ端子間電圧のゼロクロス信号により行えるよ
うにする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１０】本発明の一実施例を採用した洗濯機は図１
に示すように、鋼板製の外枠１内の吊り棒２およびコイ
ルばねや弾性ゴムからなる防振装置３を設け、防振装置
３によって合成樹脂性の外槽４を吊架する構成となって
いる。吊り棒２及び防振装置３は４個設けている。

【００１１】洗濯するための水を溜める外槽４内には、
合成樹脂性の洗濯槽５を回転自在に設ける。洗濯槽５に
は多数の脱水孔５ａを設け、中央底部にはパルセータも
しくはアジテータからなる撹拌翼６を回転可能に設け
る。洗い工程、及びすすぎ工程時には洗濯槽５を静止さ
せ撹拌翼６を時計方向及び反時計方向に回転させる。ま
た、脱水回転時は洗濯槽５を一方向に回転させる。撹拌
翼６及び、洗濯槽５の回転は、駆動装置７により行われ
る。

【００１２】駆動装置７は、モータ８とモータ８の回転
を撹拌翼６もしくは洗濯槽５に伝達するためのプーリ９
ａ，９ｂやベルト９ｃからなる伝達手段９と洗い及びす
すぎ工程時に撹拌翼６のみを回転させたり、あるいは脱
水工程時に洗濯槽５を回転させたりするクラッチ装置１
０とその切り換えを行うソレノイド１１，排水を司る排
水装置１５からなる。

【００１３】駆動装置７は外槽４の底面に鋼板性の支持
板１２を用いて固定する。外槽４には外槽４内の水の圧
力を水位センサ１３に伝達するＰ.Ｓ チューブ１４を接
続する導入口４ａが設けてある。

【００１４】外枠１の上部には上部カバー１７を設け、
上部カバー１７には洗濯物を投入する投入口１７ａとコ
ントローラ等の電気部品を収納する操作箱１７ｂとを形
成した合成樹脂性のフタ１８を設ける。

【００１５】操作箱１７ｂの上面には操作パネル２１が
取り付けてあり、操作箱１７ｂ内には給水電磁弁２４を
設ける。

【００１６】操作箱１７ｂ内に配置した水位センサ１３
は外槽４内の水の圧力を検出することにより、規定水位
まで水が溜ったかどうか判定する。水位センサ１３はコ
ア，コイル，ばねなどから構成されている。

【００１７】洗濯，すすぎ，脱水工程等を制御するコン
トローラ部は収納箱２０内に配置する。

【００１８】操作パネル２１には、電源スイッチボタン
２２及び外部操作スイッチ２３が配置されている。

【００１９】図２は操作パネル２１を示したものであ
る。この操作パネル２１には電源スイッチボタン２２，
外部操作スイッチ２３，表示部２４，スタートボタン２
５が設けられている。表示部２４には、水位，洗い，す
すぎ，脱水，予約時間，コース設定の情報が表示され
る。外部操作スイッチ２３には水位切り換え，洗い，す
すぎ，脱水，予約時間，各洗濯コースを選択設定するセ
レクトスイッチのボタンが設けられている。

【００２０】図３は洗濯機全体の回路を簡略化して示し
ている。中央処理回路２７，駆動回路２８は、コントロ
ーラ部としてまとめられて洗濯機本体の収納箱２０に配
置されており、モータ８，給水電磁弁１９としての給水
弁，排水装置１５としての排水弁，選択，すすぎ，脱水
等のセレクトスイッチ２９，水位センサ１３，モータ回
転速度検出手段３０，コンデンサ端子間電圧検知手段３
１，モータ出力切替手段３２，脱水中の異常振動防止等
を図る安全スイッチ５０を持っている。

【００２１】図４はモータ８周りの電気回路を示してい
る。モータ８の共通接続端子は交流電源の一方の端子に
接続され、モータ８の他の端子８ａ，８ｂは、それぞれ
トライアック３３，３６を介して交流電源の他方の端子
に接続されている。さらにモータ８の他の端子８ａ，８
ｂには、トライアック３４，３５の一端が接続され、こ
れらトライアック３４，３５の他端にはコンデンサ８ｃ
を介して交流電源の他方の端子に接続されている。そし
て、トライアック３３，３４，３５，３６によりモータ
出力切替手段３２が構成されている。

【００２２】モータ８には、モータ８の回転速度を検出
する回転速度検出手段３０が設けられており、回転速度
検出手段３０による検出信号は、中央処理回路２７に与
えられる。

【００２３】トライアック３３，３６は中央処理回路２
７からゲートオン信号が出力及び停止されることに基づ
いてオンオフ制御され、またトライアック３４，３５
は、中央処理回路２７によりホト・トライアックカプラ
３７，３８を介してオンオフ制御されるようになってい
る。そして、トライアック３４は左回転用で且つ主コイ
ル通電用，トライアック３３は右回転用で且つ主コイル
通電用，トライアック３６は左回転用で且つ補助コイル
通電用，トライアック３５は右回転用で且つ補助コイル
通電用である。

【００２４】コンデンサ８ｃの端子間電圧はホト・トラ
イアックカプラ３９より直流矩形波パルスに変換し、イ
ンバータ４０で直流矩形波を反転させ、その信号が中央
処理回路２７に与えられる。

【００２５】中央処理回路２７は、洗い工程及び脱水工
程におけるモータ制御全般を行うものであり、その制御
内容についてとくに脱水工程について述べる。

【００２６】脱水運転を開始すると、トライアック３
４，３６オフ，トライアック３３，３５オンによりモー
タ８を運転して右回転（正回転）させる。このとき８ａ
が主コイル、８ｂが補助コイルに相当する。そして、一
定時間トライアック３３，３５オンした後一定時間トラ
イアック３３，３５オフ、つまりモータ８の通電，断電
を繰り返す間欠運転を行い、徐々に脱水回転速度を上昇
させる。目標回転数に達したことを回転速度検出手段３
０により検出するかもしくは規定の回数となるまで、モ
ータ８への通電，断電を繰り返し行う。

【００２７】目標回転速度に達したならば、一例である
が、トライアック３３オン，トライアック３５オン−オ
フつまり、主コイル８ａを通電状態とし、補助コイル８
ｂを通電，断電繰り返すことで脱水回転速度の制御を行
う。回転速度は常に回転速度検出手段３０により検知
し、補助コイル８ｂへの通電もしくは断電時間を変更す
ることにより安定した回転速度を得られるようにする。

【００２８】図５には、補助コイル８ｂへの通電を行う
際の入力電圧波形を示す。例えば、補助コイル８ｂへの
通電を電源電圧ゼロクロス信号を基に行うと、補助コイ
ル８ｂに印加される電圧波形が電源電圧波形よりも１／
４波長進んでいることから最大振幅時に印加されるた
め、突入電圧が急峻な波形となる。現象は、主コイルの
み通電から補助コイルのみ通電に切替える場合、いわゆ
る補助コイルを断電した状態から通電する場合にも起こ
りえる。そして現象が起こると、トライアックへの突入
電流が大きくなり、また、コンデンサへのリップル電流
が大きくなるため、コンデンサが発熱し劣化する。そこ
で、補助コイルを通電する場合コンデンサ端子間電圧波
形のゼロクロス信号により印加するようにすることで、
突入電圧が急峻な波形となるのを防ぎ、また、コンデン
サへのリップル電流が大きくなるために起こるコンデン
サの発熱による劣化を防ぐことができる。さらには、モ
ータの回転速度が急激に変動することによる、ごつごつ
といった異音を減らすことができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、回転速度の制御を行う際、補
助コイルを通電，断電する制御方法を用いる場合におい
て、補助コイルへの通電するタイミングをコンデンサ端
子間電圧波形のゼロクロス信号により行えるようにする
ことで、トライアックへの突入電流の増大防止、及びコ
ンデンサへのリップル電流が大きくなるために起こるコ
ンデンサの発熱による劣化の防止を図ることができる。
さらには、モータの回転速度が急激に変動することによ
る、ごつごつといった異音を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全自動洗濯機の断面
図。

【図２】本発明の一実施例を示す操作パネルの正面図。

【図３】全自動洗濯機全体の回路図。

【図４】モータ周りの電気回路図。

【図５】補助コイル通電時の電圧波形図。

【符号の説明】

１…外枠、５…洗濯槽、６…撹拌翼、８…モータ、３０
…モータ回転速度検知手段、３１…コンデンサ端子間電
圧検知手段、３２…モータ出力切替手段、３３〜３６…
トライアック。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単相誘導モータからなる洗濯機モータと、
   上記洗濯機モータの回転速度を検出する回転速度検出手
   段と、上記洗濯機モータの主コイル及び補助コイルの通
   電と断電とを切替えてモータ出力トルクを切替える出力
   切替手段と、電源電圧波形を検知する手段を有し、上記
   主コイルの通電を電源電圧波形のゼロクロス信号で開始
   するものにおいて、コンデンサ端子間電圧を検知する手
   段を有し、上記補助コイルの通電は、コンデンサ端子間
   電圧波形のゼロクロス信号により行うことを特徴とする
   洗濯機の運転制御方法。
2. 【請求項２】請求項１において、時間を計測する手段を
   有し、上記補助コイルへの通電は、電源電圧波形のゼロ
   クロス信号よりも１／４波長遅れた時点に行う洗濯機の
   運転制御方法。