JPH11206178A - 電動機の制御装置および電気洗濯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力源として使用される電動機の制御装置に
おいて、簡単な構成で、高電位側駆動回路に電源を供給
することを可能とし、低コストとする。 【解決手段】 電動機７３の３相の電機子巻線７６〜７
８を駆動するインバータ７４の動作を制御手段７５によ
り制御する。制御手段７５は、高電位側駆動回路８６〜
８８の電源入力端子間にブートストラップコンデンサ９
２〜９４を接続し、電動機７３の回転子７９の位置に同
期して、高電位側駆動回路８６〜８８と低電位側駆動回
路８９〜９１を動作させてスイッチング素子をオンオフ
し、電機子巻線７６〜７８に３相の交流を供給する駆動
モードと、低電位側スイッチング素子８３〜８５を間欠
的にオンオフし、ブートストラップコンデンサ９２〜９
４を第２の直流電源９６から充電する初期充電モードを
有し、起動時には駆動モードに入る前に初期充電モード
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用や産業用の
動力源として使用される電動機の制御装置およびこの電
動機の制御装置を使用する電気洗濯機に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に直流ブラシレスモータと呼
ばれる電動機の制御装置を図１３に示す。この電動機の
制御装置は、固定子１と、この固定子１の内側に回転自
在に設けた回転子２から構成されている。固定子１に
は、珪素鋼板等を積層した鉄心にコイル３、４、５を３
相に巻かれており、さらにホールＩＣ６、７、８によっ
て構成した位置検知手段９を有している。回転子２は、
永久磁石１０、１１を設けている。

【０００３】インバータ回路１２は、コイル３に接続さ
れたもので、高電位側スイッチング素子１３、低電位側
スイッチング素子１４の直列回路１５を有している。さ
らにインバータ回路１２は、高電位側駆動回路１６と、
低電位側駆動回路１７を有するドライバ１８を有してお
り、それぞれ高電位側スイッチング素子１３と、低電位
側スイッチング素子１４に接続されている。直流電源１
９、２０は、それぞれ高電位側駆動回路１６と低電位側
駆動回路１７に直流電源を供給している。

【０００４】インバータ回路２１、インバータ回路２２
はいずれもインバータ回路１２と同等の構成となってお
り、インバータ回路１２と同様に、直流電源２３、２
４、２５、２６が接続されている。直流電源２７は、イ
ンバータ回路１２、２１、２２に入力されている。

【０００５】３相分配回路２８は、位置検知手段９から
の信号を入力し、論理式によって、ａ〜ｆの論理出力を
行うものである。ここで、ａ、ｃ、ｅは、３個のインバ
ータのそれぞれ高電位側スイッチング素子をオンオフさ
せる信号であり、ｂ、ｄ、ｆは、３個のインバータのそ
れぞれ低電位側スイッチング素子をオンオフさせる信号
である。

【０００６】ＡＮＤ回路２９、３０、３１は、ＣＭＯＳ
のロジックＩＣを用いて構成したものであり、ａ、ｃ、
ｅの各信号を制御するもので、ＰＷＭ回路３２に接続さ
れている。ＰＷＭ回路３２は、三角波の電圧を出力する
発振回路３３と、コンパレータ３４を有している。コン
パレータ３４のプラス入力端子には、可変抵抗３５の摺
動端子ｇが接続されており、両端子ｈ、ｉは、直流電源
３６に接続されている。

【０００７】以上の構成において、位置検知手段９によ
って回転子２の回転角を検知し、３相分配回路２８によ
って、オンさせる高電位側スイッチング素子、低電位側
スイッチング素子に対応するａ〜ｆの信号をハイとし、
高電位側駆動回路１６と低電位側駆動回路１７は、ハイ
出力が入力された場合に、出力を約１５ボルトとして印
加することにより、当該のスイッチング素子をオン状態
とする。

【０００８】ここで、直流電源１９、２０、２３、２
４、２５、２６は、高電位側駆動回路や低電位側駆動回
路を働かせ、また高電位側スイッチング素子もしくは低
電位側スイッチング素子の制御端子（この場合にはＩＧ
ＢＴのゲート端子）にゲート駆動パワーを供給する。

【０００９】コイル３、４、５は、いずれかの高電位側
スイッチング素子と低電位側スイッチング素子によって
電流が供給され、その結果、回転子２にはトルクが発生
して回転し、動力を取り出すことができる。

【００１０】ここで、ＰＷＭ回路３２は、直流電源２７
の電圧を等価的に１００％以下の任意の値に調整するも
のであり、可変抵抗３５を操作することにより、ｇ点の
電圧が変化し、発振回路３３より出力される三角波の電
圧波形との交点により、コンパレータ３４からハイとロ
ーが切り換えられる。ｇ点の電圧を高くするとコンパレ
ータ３４から出力される信号の出力のハイの期間の割合
が増加し、逆に低くすると減少するという動作がなされ
る。

【００１１】ＡＮＤ回路２９、３０、３１は、ＰＷＭ回
路３２の出力がハイの期間のみ、３相分配回路２８の出
力ａ、ｂ、ｃをそのまま出力し、ロー期間においては、
高電位側駆動回路に対して強制的にロー、すなわち高電
位側スイッチング素子をオフさせる信号を発生させる。

【００１２】ここで、発振回路３３の発信周波数は、１
５ｋＨｚとしているので、ｇ点の電圧が発振回路３３の
出力である三角波のピーク電圧よりも低い場合には、
ａ、ｂ、ｃのいずれかハイとなっているものに対して、
当該する高電位側スイッチング素子は１５ｋＨｚでオン
オフを繰り返すことになる。

【００１３】ただし、ｇ点の電圧が発振回路３３の出力
である三角波のピーク電圧よりも高い場合には、ａ、
ｂ、ｃの信号がそのまま高電位側駆動回路に入力される
ので、高電位側スイッチング素子は、発振回路３３の発
振周波数とは関係なく、オン状態が継続される。

【００１４】図１４は、図１３に示した電動機の制御装
置の高電位側駆動回路１６と低電位側駆動回路１７を中
心に詳細に回路構成を示した回路図であり、特に、３相
の内の１相のみについて図示するものとし、他の２相に
ついて省略している。

【００１５】図１４においては、直流電源２７は、１０
０Ｖ、６０Ｈｚの交流電源３７、整流ブリッジ３８、チ
ョークコイル３９、平滑コンデンサ４０によって構成し
ている。また、高電位側駆動回路１６は、発光ダイオー
ドとフォトトランジスタによって構成されたフォトカプ
ラ４１、ＮＰＮトランジスタ４２、４３、ＰＮＰトラン
ジスタ４４、抵抗４５、４６により構成している。低電
位側駆動回路１７は、ＮＰＮトランジスタ４７、ＰＮＰ
トランジスタ４８、抵抗４９、５０によって構成してい
る。

【００１６】高電位側駆動回路１６は、抵抗５１を介し
てＡＮＤ回路２９の出力に接続し、また低電位側駆動回
路１７はそのままＡＮＤ回路２９の出力に接続してい
る。

【００１７】スイッチング電源５２は、直流電源１９、
２０、２３、２４、２５、２６を供給する具体回路であ
り、ＮＰＮトランジスタ５３、駆動回路５４、トランス
５５、スナバ５６、ダイオード５７、５８、５９、６
０、６１、電解式のコンデンサ６２、６３、６４、６５
によって構成し、スナバ５６は抵抗６６、コンデンサ６
７で構成している。

【００１８】コンデンサ６２からの出力は直流電源１９
として作用し、コンデンサ６５からの出力は直流電源２
０、２４、２６として作用するものである。また、ｊ、
ｋ、ｌ、ｍの各端子については、接続の図示を省略して
いるが、これらは他の２相用の高電位側駆動回路の電
源、すなわち直流電源２３、２５となるものである。

【００１９】このように、従来の技術では、低電位側駆
動回路のための直流電源については、共通とすることが
できるが、高電位側駆動回路については、一般に良く使
用される高電位側スイッチング素子がＮチャンネルのＩ
ＧＢＴ（ＭＯＳＦＥＴ）、もしくはＮＰＮパワートラン
ジスタ等であることから共通の直流電源で済ませること
ができず、結果として多数の直流電源が必要となり、一
般に良く使用される３相６石の構成では、最低４つの出
力が必要であった。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
の電動機の制御装置では、直流電源のプラス側に接続さ
れている高電位側スイッチング素子をオンオフさせる高
電位側駆動回路のための電源を、低電位側駆動回路や制
御手段などと電気的に絶縁している構成であり、また、
一般にこの種のインバータ回路は、３相６石のものを用
いることから、スイッチング電源などによって最低４つ
の出力ができる電源を用いていたことから、電源回路が
大形かつ重量が大で、コストも高いものとなっていた。

【００２１】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、簡単な構成で、高電位側駆動回路に電源を供給する
ことを可能とし、低コストの電動機の制御装置を実現す
ることを第１の目的としている。

【００２２】また、この電動機の制御装置を具備し、初
期充電モードの期間に、ブートストラップコンデンサに
十分な充電を行い、簡単かつ低コストの回路構成で信頼
性の高い電気洗濯機を実現することを第２の目的として
いる。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記第１の目的
を達成するために、電動機の３相の電機子巻線に対応し
た３個の高電位側スイッチング素子と３個の低電位側ス
イッチング素子を有するインバータを第１の直流電源に
接続し、このインバータの動作を制御手段により制御す
る。制御手段は、高電位側スイッチング素子の制御端子
に接続した高電位側駆動回路の電源入力端子間にブート
ストラップコンデンサを接続し、回転子の位置に同期し
て、高電位側駆動回路と低電位側駆動回路を動作させる
ことにより６個のスイッチング素子をオンオフし、電機
子巻線に３相の交流を供給する駆動モードと、高電位側
スイッチング素子をオフ状態に保ったまま低電位側スイ
ッチング素子を間欠的にオンオフし、各ブートストラッ
プコンデンサを第２の直流電源からダイオードを通して
充電する初期充電モードを有し、起動時には駆動モード
に入る前に初期充電モードを行うようにしたものであ
る。

【００２４】これにより、ブートストラップコンデンサ
の端子電圧を高電位側スイッチング素子の駆動に必要な
値以上に確保し、簡単な構成で、高電位側駆動回路に電
源を供給することが可能となり、低コストの電動機の制
御装置を実現することができる。

【００２５】また、第２の目的を達成するために、上記
電動機の制御装置と、電動機によって回転するパルセー
タを有し、洗浄の際には、正の回転方向の駆動モードの
後、休止期間を設けて逆の回転方向の駆動モードに移
り、かつ休止期間中に初期充電モードを設けたものであ
る。

【００２６】これにより、初期充電モードの期間に、ブ
ートストラップコンデンサに十分な充電が行われると共
に、前回の駆動モードによる回転方向での残留回転エネ
ルギーに対してブレーキとしても作用することから、簡
単かつ低コストの回路構成で信頼性の高い電気洗濯機を
実現することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、第１の直流電源と、３相の電機子巻線と回転子を有
する電動機と、前記第１の直流電源の出力に接続され３
相の電機子巻線に対応した３個の高電位側スイッチング
素子と３個の低電位側スイッチング素子を有するインバ
ータと、前記インバータの動作を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段は、前記高電位側スイッチング素子
のそれぞれの制御端子に接続した高電位側駆動回路と、
前記低電位側スイッチング素子のそれぞれの制御端子に
接続した低電位側駆動回路と、前記高電位側駆動回路の
電源入力端子間にそれぞれ接続されたブートストラップ
コンデンサと、ダイオードと、第２の直流電源とで構成
し、前記回転子の位置に同期して、前記高電位側駆動回
路と前記低電位側駆動回路を動作させることにより前記
６個のスイッチング素子をオンオフし、前記電機子巻線
に３相の交流を供給する駆動モードと、前記高電位側ス
イッチング素子をオフ状態に保ったまま前記３個の低電
位側スイッチング素子を間欠的にオンオフし、前記各ブ
ートストラップコンデンサを前記第２の直流電源から前
記ダイオードを通して充電する初期充電モードを有し、
起動時には前記駆動モードに入る前に前記初期充電モー
ドを行うようにしたものであり、簡単な構成で、高電位
側駆動回路に電源を供給することが可能となり、低コス
トの電動機の制御装置を実現することができる。

【００２８】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の発明において、制御手段は、初期充電モードと駆
動モードへの移行の際に、３個の高電位側スイッチング
素子と３個の低電位側スイッチング素子を一旦すべてオ
フさせるようにしたものであり、初期充電モードから駆
動モードに移行する際に、高電位側スイッチング素子と
低電位側スイッチング素子を通じて第１の直流電源が短
絡されて大電流が流れて破壊するのを防ぐことができ、
信頼性の高い電動機の制御装置を実現することができ
る。

【００２９】請求項３に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２に記載の発明において、第２の直流電源からブー
トストラップコンデンサを充電する回路に挿入して設け
た充電抵抗を有するものであり、比較的簡単な構成で第
２の直流電源からダイオードを通してブートストラップ
コンデンサを充電する際の電流値を低減し、第２の直流
電源に必要な電流定格値を低減させ、低コストでかつ信
頼性の高い電動機の制御装置を実現することができる。

【００３０】請求項４に記載の発明は、上記請求項３に
記載の発明において、初期充電モードの期間は、ブート
ストラップコンデンサの静電容量と充電抵抗の積で定ま
る充電時定数を、前記初期充電モードでの低電位側スイ
ッチング素子の導通比で除した時間以上としたものであ
り、高電位側駆動回路に必要な電圧を確保し、高電位側
スイッチング素子を確実にオンオフさせることができ、
信頼性の高い電動機の制御装置を実現することができ
る。

【００３１】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１項に記載の電動機の制御装置と、電動機によ
って回転するパルセータを備え、洗浄の際には、正の回
転方向の駆動モードの後、休止期間を設けて逆の回転方
向の駆動モードに移り、かつ前記休止期間中に初期充電
モードを設けたものであり、初期充電モードの期間に、
ブートストラップコンデンサに十分な充電が行われると
共に、前回の駆動モードによる回転方向での残留回転エ
ネルギーに対してブレーキとしても作用することから、
簡単かつ低コストの回路構成で信頼性の高い電気洗濯機
を実現することが可能となる。

【００３２】請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか１項に記載の電動機の制御装置と、電動機によ
って回転する脱水槽を有し、起動の際に初期充電モード
を設けたものであり、簡単かつ低コストの回路構成で、
信頼性の高い電気洗濯機を実現することが可能となる。

【００３３】請求項７に記載の発明は、上記請求項５ま
たは６に記載の発明において、初期充電モードでの低電
位側スイッチング素子の間欠オン期間は、ブートストラ
ップコンデンサの静電容量と充電抵抗の積で定まる充電
時定数以下としたものであり、比較的簡単かつ低コスト
の回路構成で、ブートストラップコンデンサに対して高
電位側駆動回路を動作させるのに必要な電圧を充電する
ことができ、かつ第２の直流電源に必要な電流定格値を
低く抑えることができる。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００３５】（実施例１）図１に示すように、第１の直
流電源７０は、例えば１００Ｖ６０Ｈｚの商用の交流電
源を全波整流し、この第１の直流電源７０と、電動機７
３と、インバータ７４と、制御手段７５を有し、電動機
７３は３相の電機子巻線７６、７７、７８と永久磁石７
１、７２を有する回転子７９を備え、インバータ７４は
第１の直流電源７０の出力に接続している。

【００３６】制御手段７５は、３相に対応した３個の高
電位側スイッチング素子８０、８１、８２のそれぞれの
制御端子、すなわちゲートとエミッタ端子間に接続した
高電位側駆動回路８６、８７、８８と、３個の低電位側
スイッチング素子８３、８４、８５のそれぞれの制御端
子に接続した低電位側駆動回路８９、９０、９１を有し
ている。さらに、高電位側駆動回路８６、８７、８８の
電源入力端子間には、それぞれ２２μＦのブートストラ
ップコンデンサ９２、９３、９４と、ダイオード９５を
接続している。

【００３７】その上、１００Ωの抵抗値を持った充電抵
抗１１０、１１１、１１２と、１５Ｖの第２の直流電源
９６を有し、制御手段７５は、回転子７９の位置を常に
ホールＩＣ９７、９８、９９により構成した位置検知手
段１００で検知することにより、回転子７９に同期し
て、高電位側駆動回路８６、８７、８８と低電位側駆動
回路８９、９０、９１を動作させ、計６個のスイッチン
グ素子をオンオフすることにより、電機子巻線７６、７
７、７８に３相の交流を供給する駆動モードを有してい
る。

【００３８】ＣＭＯＳのロジックＩＣで構成したＡＮＤ
回路１０１、１０２、１０３は、マイクロコンピュータ
１０４に接続されており、マイクロコンピュータ１０４
には、位置検知手段１００からの信号が入力され、その
組み合わせおよび回転方向によって、出力を行うと同時
にＰＷＭ信号も出力する。

【００３９】ＰＷＭ信号は、１５．５ｋＨｚでハイとロ
ーの論理を交互に出力すると共に、そのハイの期間の比
率を加減するものとなっており、これはマイクロコンピ
ュータ１０４内部にハードウエアで構成された、発振回
路やカウンタやマグニチュードコンパレータ等の論理回
路により、ＣＰＵからの値に応じて、自動的にＰＷＭ信
号が出力される構成となっている。

【００４０】ＰＷＭ信号は、ＡＮＤ回路１０１、１０
２、１０３に入力させて論理積が高電位側駆動回路８
６、８７、８８に出力されるものとなっており、これに
よって駆動モードにおいて、高電位側スイッチング素子
８０、８１、８２を所定の導通比でオンオフするものと
なっていて、等価的に第１の直流電源７０の出力電圧値
を低減させた状態と、ほぼ同様の運転ができるものとな
っている。

【００４１】また、本装置は、高電位側スイッチング素
子８０、８１、８２をオフ状態に保ったままで、低電位
側スイッチング素子８３、８４、８５を同じタイミング
で間欠的にオンオフし、ブートストラップコンデンサ９
２、９３、９４を第２の直流電源９６からダイオード９
５を通して充電する初期充電モードも有している。そし
て、制御手段７５は、起動時においては、駆動モードに
入る前に初期充電モードで運転を行うものである。

【００４２】本実施例では、制御手段７５は、初期充電
モードから駆動モードへ移行する際に、高電位側スイッ
チング素子８０、８１、８２と低電位側スイッチング素
子８３、８４、８５を、１０ミリ秒間にわたり、一旦す
べてオフさせる構成となっている。

【００４３】また、本実施例においては、高電位側駆動
回路８６、８７、８８により高電位側スイッチング素子
８０、８１、８２を所定の導通比でオンオフさせ、制動
トルクを発生させるブレーキモードも有している。

【００４４】制御手段７５は、ブレーキモードにおいて
は、低電位側スイッチング素子８３、８４、８５はオフ
に保ったまま、マイクロコンピュータ１０４のＰＷＭ信
号のハイの期間の比率を加減することにより、高電位側
スイッチング素子８０、８１、８２を回転子７９の位置
に同期した期間内について、８５％の導通比でオンオフ
するものとなっている。また、その他の期間はオフとす
るものとなっている。

【００４５】加えて、制御手段７５は、駆動モードから
ブレーキモードへの移行の際にも、高電位側スイッチン
グ素子８０、８１、８２と、低電位側スイッチング素子
８３、８４、８５を、１０ミリ秒間にわたり、一旦すべ
てオフさせる構成となっている。

【００４６】以上の構成において動作を説明する。図２
は、本実施例において、ブートストラップコンデンサ９
２が充電される等価回路を示している。ただし、３相分
の回路は同様に構成されているので、他のブートストラ
ップコンデンサ９３、９４についても同様の動作とな
る。

【００４７】図２においては、１５Ｖの直流電圧を出力
する第２の直流電源９６から、充電抵抗１１０、ダイオ
ード９５を通して、ブートストラップコンデンサ９２に
充電電流が供給され、低電位側スイッチング素子８３を
通して、第２の直流電源９６に戻るという回路が構成さ
れる。

【００４８】高電位側駆動回路８６は、ブートストラッ
プコンデンサ９２から電源が供給され、低電位側スイッ
チング素子８３がオフの期間中は、ブートストラップコ
ンデンサ９２の蓄積電荷が高電位側駆動回路８６に供給
されて動作する。

【００４９】図２に示す等価回路で、低電位側スイッチ
ング素子８３がオンとなる期間は、初期充電モードにお
いては、マイクロコンピュータ１０４から低電位側駆動
回路８９にオン信号が出力され、低電位側スイッチング
素子８３のＩＧＢＴ部分がオンした場合となるが、駆動
モードおよびブレーキモードにおいては、上記以外にも
高電位側スイッチング素子８０がオン状態からオフ状態
に移った場合に、電機子巻線７６に流れていた電流が回
路のインダクタンスにより、流れ続けようとする作用が
発生し、低電位側スイッチング素子８３のダイオード部
分を通して循環電流が生ずるという現象が見られ、この
期間についても、図２のスイッチで示す低電位側スイッ
チング素子８３は、オンしている状態となり、したがっ
てブートストラップコンデンサ９２は、充電されること
になる。

【００５０】なお、その他の条件として、高電位側スイ
ッチング素子８０と低電位側スイッチング素子８３が共
にオフの状態であっても、それ以外のスイッチング素子
のオンオフ状態によっては、高電位側スイッチング素子
８０のエミッタ電位が引き下げられて、ブートストラッ
プコンデンサ９２が充電されることも起こるものである
ことを発明者らは確認しており、このような作用によ
り、比較的簡単な構成でありながら、高電位側駆動回路
８６、８７、８８に対して、必要な電源電圧を確保する
ことが可能となり、高電位側スイッチング素子８０、８
１、８２をオンオフすることができる。

【００５１】図３は、駆動モードにおいて、正の方向に
力行運転を行う場合における、各部の電圧波形図を示し
ている。

【００５２】図３において、（ａ）〜（ｃ）は、それぞ
れ、位置検知手段１００を構成するホールＩＣ９７、９
８、９９からの出力電圧波形を示したものである。な
お、本実施例では、ホールＩＣ９７、９９については、
対向する永久磁石の表面がＳ極である場合にはハイの出
力を、Ｎ極である場合にはローを出力するように構成し
ている。また、ホールＩＣ９８については、対向する永
久磁石の表面がＮ極である場合にはハイの出力を、Ｓ極
である場合にはローを出力するように構成している。
（ｄ）〜（ｉ）は、マイクロコンピュータ１０４からの
出力電圧波形Ｖ１〜Ｖ６を示している。

【００５３】なお、本実施例においては、ホールＩＣ９
７、９８、９９を用いた位置検知手段１００によって回
転子７９に同期した制御をおこなっているが、特にホー
ルＩＣによって磁気的に位置検知を行うものに限定する
ものではなく、例えば各電機子巻線に発生する誘導起電
力を検出して、その出力にローパスフィルタを介して、
その出力の零点を検知することにより、ホールＩＣを用
いた位置検知手段と同様の位置検知を行うものを使用し
てもよい。

【００５４】図３に見られるように、電気角で６０度回
転する度に、ホールＩＣ９７、９８、９９からの出力論
理の組み合わせは、１ビットずつ変化して、それがマイ
クロコンピュータ１０４へと入力されることにより、正
の方向に駆動するという情報がマイクロコンピュータ１
０４で処理された結果として、Ｖ１〜Ｖ６が出力されて
いる。

【００５５】同時に、マイクロコンピュータ１０４から
は、ＰＷＭ信号も出力されているため、ＡＮＤ回路１０
１、１０２、１０３によって、ハイの期間に変調がかか
った信号が高電位側駆動回路８６、８７、８８に出力さ
れる。

【００５６】したがって、等価的に第１の直流電源７０
の電圧値に、ＰＷＭ信号のハイの期間の比率を乗じた値
が印加されたものとして電機子巻線７６、７７、７８に
３相の電流が供給され、よって、永久磁石７１、７２と
の間のフレミングの左手の法則に従った作用、反作用の
力が発生し、これにより、回転子７９にトルクを発生さ
れるものとなり、回転の動力を機械的な負荷に供給する
ことができる。

【００５７】図４は、同様に駆動モードにおいて、逆の
方向、すなわち図３とは反対の回転方向で動力を出力す
る力行運転を行う場合での、各部の電圧波形を示したも
のである。

【００５８】この場合にも、マイクロコンピュータ１０
４が逆の方向の駆動を行うという情報で、ホールＩＣ９
７、９８、９９の信号を処理することにより、（ｄ）〜
（ｉ）に示す出力波形が得られる。

【００５９】なお、本実施例において、マイクロコンピ
ュータ１０４は、位置検知手段１００からの信号が変化
すると同時に、Ｖ１〜Ｖ６を切り換えているという簡単
な制御方法により、ほぼ直流電動機に近い特性を実現し
ているものであるが、必要とあらば進角制御を行い、位
置検知手段１００からの信号に対して所定の電気角に相
当する期間だけ進相となるようなタイミングで、Ｖ１〜
Ｖ６を出力するような構成としてもよい。

【００６０】その場合には、進相する電気角により、電
動機７３の負荷角にほぼ等しい電気角の電圧波形の３相
電圧が各電機子巻線に供給されることから、永久磁石に
よる磁束と電機子電流との位相角がほぼ９０度となり、
電機子電流が有効にトルクとなる。

【００６１】これによれば、必要なトルクを得るために
流れる電機子電流が低減でき、各スイッチング素子の電
流定格を低減できるほか、電動機７３の効率も向上する
ことが可能となり、また電動機７３内部の磁気回路に通
る磁束の値についても、抑えることができるので、小
形、軽量の設計も可能となる。

【００６２】図５は、本実施例の初期充電モードの前後
における、本実施例の各部波形を示したもので、図５に
おいては（ａ）〜（ｃ）は、それぞれＡＮＤ回路１０
１、１０２、１０３からの出力を示しており、（ｄ）〜
（ｆ）は、マイクロコンピュータ１０４の出力Ｖ４〜Ｖ
６を示している。

【００６３】本実施例においては、まず６個のスイッチ
ング素子がすべてオフとなる「オールオフ」期間を設
け、その後初期充電モードの動作を行わせている。

【００６４】初期充電モードにおいては、低電位側駆動
回路８９、９０、９１に対して、１ミリ秒間オン、１ミ
リ秒間オフというパルスをマイクロコンピュータ１０４
のスキャンタイマを使用し、プログラムを工夫すること
により、ソフトウエアによって作り出して出力してい
る。

【００６５】ハードウエアによるＰＷＭ信号に比較し
て、ソフトウエアによるパルス出力は、自由度が制限さ
れるものとなるが、１ミリ秒単位でデューティレシオ
（導通比）が５０％のような制御であれば、比較的容易
に実現することができる。本実施例では、初期充電モー
ドは９パルスの期間出力し、９パルスのハイ期間の間に
８回各１ミリ秒のロー期間が存在するため、合計で約１
７ミリ秒としている。

【００６６】一般に、抵抗を通してコンデンサを充電す
る場合、コンデンサの静電容量と抵抗器の抵抗値の積で
定まる時定数よりも長い時間かけて充電することによ
り、接続されている直流電源の電圧にほぼ近い電圧値ま
で充電が行われるものとなるが、本実施例のように、低
電位側スイッチング素子のオンオフがなされ、間欠的に
充電が行われる場合には、正味の充電される時間がデュ
ーティ、すなわち低電位側スイッチング素子の導通比を
乗じた時間値となることから、直流電源の電圧とほぼ近
い電圧値まで充電するためには、ほぼ上記の時定数を上
記の導通比で除しただけの時間が作用するものである。

【００６７】よって、上記の時定数を導通比で除した時
間だけ初期充電モードを設けたならば、ブートストラッ
プコンデンサの初期電荷が零の場合、ほぼ第２の直流電
源９６の電圧に（１−１／ｅ）を乗じた電圧まで充電さ
れることになる。なお、ここでｅは自然対数の底であ
り、２．７１８…となるので、６３％まで充電がなされ
ることになる。

【００６８】本実施例においては、充電抵抗１１０、１
１１、１１２の抵抗値１００Ωとブートストラップコン
デンサ９２、９３、９４の静電容量の積で決まる時定数
２．２ミリ秒に対して、時定数を前記の導通比で除した
値は４．４ミリ秒となるが、初期充電モードの期間を１
７ミリ秒設けている。

【００６９】これは、４．４ミリ秒に対して３．８倍の
時間に相当することから、ブートストラップコンデンサ
の初期電荷が零の場合であっても第２の直流電源９６の
電圧に対して、約９８％に相当する電圧まで充電が行わ
れるものとなっており、ブートストラップコンデンサ９
２、９３、９４充電が、ほぼ第２の直流電源９６の電圧
に等しい値となるまで進行させることができるという効
果を上げている。

【００７０】また、本実施例においては、初期充電モー
ドにおいて、低電位側スイッチング素子の間欠オン期
間、すなわちスキャンタイマの時限を１ミリ秒という値
としており、これは充電抵抗１１０、１１１、１１２の
抵抗値１００Ωと、ブートストラップコンデンサ９２、
９３、９４の静電容量２２μＦとの積によって定まる時
定数である２．２粍秒に対して小さい値としている。

【００７１】これは、本願請求項７で示している条件と
しているもので、上記の範囲に定数を選定することによ
って、本実施例では、特にブートストラップコンデンサ
９２の充電に際して、第２の直流電源の負担が小さくて
すむものとなり、すなわち初期充電モードにおいて低電
位側スイッチング素子に対して間欠的なオンオフを行わ
ず、例えば上記の時定数よりも長い１０ミリ秒間程度の
所定の期間にわたり、定常的なオン期間を設けて、ブー
トストラップコンデンサが充電抵抗から充電される場合
と比較して、第２の直流電源の負担が著しく低減するこ
とが可能となるという効果を得ている。

【００７２】ちなみに、本実施例では、１ミリ秒として
いる間欠のオン期間長を、本願の請求項７に反して上記
時定数２．２ミリ秒よりも長い期間、例えば５ミリ秒と
した場合にあっては、たとえ間欠オンオフとするも、充
電はほぼ１回目の低電位側スイッチング素子のオン期間
中に完了してしまい、その期間中に第２の直流電源に多
大な負担がかかることから、間欠オンオフとする意味が
なくなってしまうものである。

【００７３】なお、本実施例では、３相に対応して３個
の充電抵抗１１０、１１１、１１２を設けているが、必
ずしも３個設ける必要はなく、例えば第２の直流電源９
６と直列になるように１個のみ設け、そこからダイオー
ド９５を接続するようにしてもよく、その場合にも３相
に対応する３個のブートストラップコンデンサのトータ
ルの静電容量と充電抵抗値の積によって定まる時定数に
対して、上記のような関係が成り立つように時間を定め
ることにより、各ブートストラップコンデンサは、十分
な充電がなされる。

【００７４】図５では、初期充電モードの後、さらにす
べてのスイッチング素子をオフとするオールオフの期間
を１０ミリ秒間設け、その後、正の方向の駆動を行う駆
動モードに入る状態で動作させている。

【００７５】したがって、初期充電モードで十分にブー
トストラップコンデンサ９２、９３、９４が充電され、
その後のオールオフ期間で一旦すべてのスイッチング素
子をオフ状態とさせることにより、上下に接続された高
電位側スイッチング素子８０、８１、８２と低電位側ス
イッチング素子８３、８４、８５の同時オンによる短絡
電流の発生を防止している。

【００７６】すなわち、本実施例で使用しているＩＧＢ
Ｔに限らず、一般にスイッチング素子には、ゲート信号
（ベース信号）に対するスイッチング動作の遅れ時間が
存在し、しかも普通のバイポーラトランジスタやＩＧＢ
Ｔなどの場合には、オンからオフに移る時間が、オフか
らオンに移る時間に対して長くなるという特性を有して
いることから、上下に接続された２個のスイッチング素
子の内、例えば低電位側スイッチング素子にオフの信号
を出力し、同時に高電位側スイッチング素子にオンの信
号を出力した場合などには、一時的に両スイッチング素
子が共にオン状態となり、電源を短絡して大きな電流が
流れるという現象が発生し、ひどい場合には、スイッチ
ング素子を破壊させることもあるが、本実施例では、６
個のスイッチング素子に対して１０ミリ秒間オフの信号
を与えていることから、このような短絡電流が流れるこ
とはなく、したがって信頼性の高い電動機の制御装置を
実現することができる。

【００７７】なお、このオールオフ期間には、ブートス
トラップコンデンサ９２、９３、９４は、高電位側駆動
回路８６、８７、８８によって電源電流が消費されるた
め、電圧が低下する傾向があるが、本実施例では、この
オールオフ期間の長さを１０ミリ秒としたことにより、
２２μＦの電解コンデンサで各ブートストラップコンデ
ンサを構成しながらも、０．５ｍＡを高電位側駆動回路
に供給した状態で、０．２３Ｖの低下に抑えており、し
たがって、駆動モードの初期に十分な電源を供給するこ
とができる。

【００７８】図６は、正の方向に回転している状態での
ブレーキモードにおける動作波形を示したもので、
（ａ）〜（ｃ）はホールＩＣ９７、９８、９９の出力電
圧、（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれＡＮＤ回路１０１、１
０２、１０３の出力、（ｇ）〜（ｉ）は、マイクロコン
ピュータ１０４の出力Ｖ４〜Ｖ６の電圧波形を示してい
る。

【００７９】図６に見られるように、この動作モードに
おいては、Ｖ４〜Ｖ６はすべてローであり、よって低電
位側スイッチング素子８３、８４、８５はすべてオフと
なる。また、高電位側スイッチング素子８０、８１、８
２については、ホールＩＣからの信号との論理構成にお
いては、ちょうど図４に示した逆の方向に駆動する駆動
モードと同等の期間に導通期間を設けると共に、ＰＷＭ
を８５％となっている。

【００８０】これにより、回転子７９の回転によって発
生する電機子巻線７６、７７、７８の誘導起電力は、ち
ょうど高電位側スイッチング素子８０、８１、８２によ
って構成される１石形の昇圧コンバータと同様に動作
し、各電機子巻線７６、７７、７８には、逆の方向への
トルクが発生するように電流が流れる。

【００８１】よって、負荷からの機械パワーならびに回
転子７９自身の回転の運動エネルギーは、電気エネルギ
ーに変換されて、電機子巻線７６、７７、７８に流れ、
この回路が持つ電気抵抗などによって消費されることに
よる制動動作が行われる。

【００８２】ただし、回転子７９の慣性が大きい場合
や、機械パワーが大きい場合などには、第１の直流電源
７０に対して、逆に充電される方向の電流が発生するこ
ともあるので、必要とあらば、第１の直流電源７０と並
列に、抵抗器などの回生電流吸収回路などを設けて、第
１の直流電源７０に過電圧が印加されるのを防止する構
成としてもよい。

【００８３】しかし、抵抗器などを常時第１の直流電源
７０に並列接続していては、ブレーキモード以外の場合
にも、電力の消費がおこることから、例えば第１の直流
電源７０の電圧を検知し、その電圧値が第１の所定値以
上に上昇した場合に、回生電流が発生したものと判断し
て、抵抗器を接続し、放電により検知電圧が、第１の所
定値よりも低い第２の所定値にまで低下した場合に、抵
抗器を開放するように制御を行う方法も可能となる。

【００８４】また、ブレーキモードにおいて、低電位側
スイッチング素子８３、８４、８５についても、逆の方
向の駆動モードと同様のオンオフを行わせてもよく、例
えば正の方向に回転している状態において、ブレーキを
かけると、図４に示しているような逆回転の指令で駆動
しているのと同様の状態となる。

【００８５】この場合には、前述のブレーキモードと比
較して、特に低速の回転速度においても、大きな制動ト
ルクが得られるという利点が生ずるが、その代わりに特
に低速で高トルクの制動を行おうとした場合には、第１
の直流電源７０からの電力供給が必要となる場合が存在
し、電力の消費が大となるという欠点を有するものとな
る。

【００８６】また、本実施例では、電動機７３の構成を
永久磁石を有し、インバータ７４によって駆動する一般
に直流ブラシレスモータと呼ばれる組み合わせとするこ
とにより、初期充電モードおよびブレーキモードでブレ
ーキトルクが有効に動作することができるが、電動機の
構成をこれに限定したものではなく、本発明のすべて請
求項において、他の構成の電動機、例えば誘導電動機、
スイッチドリラクタンス電動機、シンクロナスリラクタ
ンス電動機、ヒステリシス電動機などであってもよく、
それらの種類の電動機を使用したものにあっても、初期
充電モードでブートストラップコンデンサに電圧が充電
されるという動作は同様に行われるものである。

【００８７】（実施例２）図７に示すように、水受け槽
１２３は、ポリプロピレン樹脂で構成し、多数の小穴を
有する洗濯兼脱水槽（脱水槽）１２４を回転自在に設
け、サスペンション１２２により吊り下げている。洗濯
兼脱水槽１２４の内底部にパルセータ１２５を回転自在
に設けている。給水弁１２０は洗濯兼脱水槽１２４内に
給水し、排水弁１２１は洗濯兼脱水槽１２４内の水を排
水するものである。

【００８８】メカケース１２６は、洗濯兼脱水槽１２４
およびパルセータ１２５に回転の動力を伝達するもの
で、メカケース１２６の下部に電動機の制御装置１２７
を備えている。電動機の制御装置１２７は、図１に示し
た構成のものを使用しており、電動機７３、インバータ
７４、制御手段７５、第１の直流電源７０によって構成
しており、本実施例では第１の直流電源７０は、１００
Ｖ、５０または６０Ｈｚの商用交流電源１２８と、整流
平滑回路１２９によって構成しているものを使用してい
る。

【００８９】このように交流電源を平滑して直流として
使用することにより、日本国内の様に地域によって電源
の周波数が異なるような場合にあっても、同一の構成で
両方の電源の周波数において、同等の性能が確保できる
電気洗濯機を構成することが可能となるというサイクル
フリーという効果もある。

【００９０】本実施例においては、整流平滑回路１２９
は、４本のダイオードをブリッジ状に組み合わせた全波
整流回路と、その出力に接続したチョークコイルおよび
電解式のコンデンサにより実現した１０００μＦの静電
容量をもつ平滑コンデンサによって構成しているが、特
にこのような構成に限定されるものではなく、例えば２
個の平滑コンデンサを直列に接続し、交流電源１２８の
極性の正と負の期間にその片方ずつを充電する方式の倍
電圧（倍圧）整流回路などを使用しても良い。

【００９１】整流平滑回路を倍電圧方式とした場合に
は、各スイッチング素子に流れる電流値が約１／２とな
ることから、各スイッチング素子での電力損失を低減す
ることが可能となる。一方、倍電圧の整流平滑方式を取
る場合、電動機は、各電機子巻線の巻き数をほぼ２倍と
する必要があり、銅量をほぼ一定とした場合には、使用
するエナメル線の断面積が５０％程度となる径のものを
使用することになる。

【００９２】インバータ７４、高電位側駆動回路８６、
８７、８８、低電位側駆動回路８９、９０、９１は、本
実施例においては、トランスファーモールドパッケージ
（ＤＩＰ）と呼ばれる１つの部品にまとめられたＩＰＭ
（インテグレーテッドパワーモジュール）を用いて構成
し、これに放熱用のアルミ板で構成したヒートシンクを
ビス止めしている。

【００９３】このＩＰＭは、過電流保護機能を内蔵して
いるため、例えば洗濯物などが洗濯中にパルセータ１２
５と洗濯兼脱水槽１２４の間に挟まったりした場合など
にも、過電流を検知して速やかに停止することにより、
各スイッチング素子の破壊や、電動機７３の焼損などを
防止することができる。

【００９４】ただし、特にこのような部品で構成するこ
とにこだわるものではなく、例えばＩＧＢＴが６個入っ
たパワーモジュールを使用してもよく、またディスクリ
ートのＩＧＢＴ素子を６個用いて構成したものとしても
よく、またＩＧＢＴ以外のパワーデバイス、例えばパワ
ーＭＯＳ形ＦＥＴ、ＮＰＮ形のバイポーラ式トランジス
タなどを用いたものであってもよい。

【００９５】本実施例では、ＩＧＢＴを内蔵したＩＰＭ
を用いていることから、ゲートの駆動に必要な電力が小
であり、よってブートストラップコンデンサの静電容量
が小であっても、十分なスイッチング素子駆動が可能と
なる。

【００９６】また、本実施例においては、図１に示した
マイクロコンピュータ１０４に、８ビット並列処理がで
きるものを使用し、かつ内部のＲＯＭ（リードオンリー
メモリ）には、全自動の電気洗濯機として動作するのに
必要な洗濯、脱水等のシーケンスについても、すべてプ
ログラムされているもので構成している。

【００９７】なお、本実施例においては、インバータ７
４、制御手段７５、整流平滑回路１２９は、いずれもプ
リント基板に組み上げられた後、電気洗濯機として使用
される多湿の環境に対応できるよう、ポッティング樹脂
で防湿構成を取っている構成としている。

【００９８】メカケース１２６は、内部に遊星ギアを持
ち、パルセータ１２５を回転駆動する際には、太陽歯車
を電動機７３の軸によって駆動し、遊星ギアの回転をパ
ルセータ１２５に伝達する構成により、１／６の減速を
機構的に行い、脱水時においてはメカケース１２６が機
構的に短絡した状態に切り替わる機構を有していること
から、洗濯兼脱水槽１２４が直接、すなわち機構的な減
速なしに電動機７３の出力軸に接続されるものとなって
いる。

【００９９】上記構成において動作を説明すると、洗濯
兼脱水槽１２４内に洗濯したい衣類等と洗剤を使用者が
投入した状態で起動すると、給水弁１２０が開放され、
水道水がタンク１２３に流入され、洗濯兼脱水槽１２４
内の水位が上昇する。本実施例においては、この状態で
洗濯兼脱水槽１２４の駆動が行われる。

【０１００】すると、衣類は洗濯兼脱水槽１２４の内側
に遠心力によって張り付いた状態となり、タンク１２３
内の水は、トルネード（竜巻）状態となって、中心部の
水位が低下し、同時にタンク１２３外側の水位が上昇
し、タンク１２３の上部から再び洗濯兼脱水槽１２４内
に落ちるという循環経路で布と、洗濯兼脱水槽１２４周
囲の穴を通過して流れる水流が発生するという現象が起
こるようになる。

【０１０１】ここで、布を通過する洗浄液は、特に遠心
力により洗濯兼脱水槽１２４の外側に向いた力が強力に
作用することから、通過洗浄の効果が非常に大きく、ま
たその効果は洗濯兼脱水槽１２４の回転速度が大きいほ
ど大となり、また洗濯兼脱水槽１２４周囲の穴の数（開
口率）が大きいとやはり大となることを、発明者らは実
験により確認している。

【０１０２】この状態においては、規定の水量に達する
前であることから、洗剤量に比して水量が少なく、濃い
洗浄液が布を通過する状態が実現され、洗剤の溶解が急
速に進むと同時に、既に洗浄動作が開始されるものとな
り、よって良好な洗浄が可能となる。

【０１０３】本実施例においては、トルネード状態での
洗浄を２５秒間行った後、メカケース１２６は、電動機
７３を１／６に機械的に減速してパルセータ１２５に伝
達する状態となり、静止した洗濯兼脱水槽１２４の中で
パルセータ１２５の回転による洗濯動作が行われる。

【０１０４】洗いが終了すると、排水弁１２１が開か
れ、汚れた洗浄液が排水され、その後洗濯兼脱水槽１２
４がメカケース１２６を経て電動機の制御装置１２７の
作用で駆動されることから、さらに洗浄液を脱水する。
その後、すすぎが行われるが、このときにも上記の洗い
の行程と同様の動作により、パルセータ１２５および洗
濯兼脱水槽１２４がメカケース１２６をへて電動機７３
から回転駆動される。

【０１０５】本実施例においては、特に遊星ギアという
機械的な減速機構を有するメカケース１２６を使用し、
パルセータ１２５を回転させる場合には、電動機７３の
出力軸を１／６に減速してパルセータ１２５を駆動する
構成としていることから、パルセータ１２５により撹拌
する際には、電動機７３から供給されるトルクの６倍も
のトルクが、水と布に作用させることができる。

【０１０６】したがって、特にパルセータ１２５による
洗浄が強力に行われ、そのため例えば布量に対して水量
が小というような低浴比の洗浄を行っても、布に大きな
ひねり力が作用し、十分な洗浄性能が得られる。

【０１０７】また、本実施例では、電動機７３をメカケ
ース１２６の下部に直接取り付ける構成をとっているこ
とから、例えばベルトを介して動力を伝達する構成のも
のに比べるとベルトのスリップなどによる機械パワーの
損失がなく、またベルトに大きなテンション（張力）が
かかることにより、例えばベルト切れなどの故障が発生
することもなくすることができることから、信頼性の高
い電気洗濯機を実現することが可能となる。

【０１０８】ただし、必ずしもこのような構成とするこ
とが必要というものではなく、ベルトを介して動力の伝
達を行う構成としてもよく、また機構減速機能を有する
メカケース１２６についても必ず使用しなければならな
いというものではなく、例えばパルセータを駆動する場
合も洗濯兼脱水槽１２４を駆動する場合にも、機構的な
減速なしに、直接電動機の出力軸から動力を伝える方法
をとってもよい。

【０１０９】最後の脱水の行程では、洗濯兼脱水槽１２
４が回転され、遠心脱水動作が行われる。以上のような
動作により、洗濯、脱水が行われるものである。

【０１１０】図８は、本実施例の電動機７３の構成を示
したものである。図８では、固定子１３０と回転子１３
１によって構成されており、固定子１３０は珪素鋼板を
積層して構成した鉄心１３２のティース（歯）部分に巻
線１３３ａ〜ｌを設けて構成しており、さらにホールＩ
Ｃ９７、９８、９９を設けている。

【０１１１】本実施例では、ホールＩＣ９７、９８、９
９は、いずれも対向する永久磁石の表面がＳ極である場
合にはハイの出力を、Ｎ極である場合にはローを出力す
るように構成している。

【０１１２】回転子１３１は、磁路の一部であるバック
ヨークとして動作する鉄板をプレスして形成したカップ
状の鉄心１３５と鉄心１３５の表面に接着したパラレル
配向のフェライト磁石を使用した永久磁石１３４ａ〜
ｈ、出力軸１３６を有している。

【０１１３】本実施例においては、永久磁石１３４ａ、
１３４ｃ、１３４ｅ、１３４ｇについては、外側にＮ極
がくるように着磁がなされており、永久磁石１３４ｂ、
１３４ｄ、１３４ｆ、１３４ｈについては、外側にＳ極
がくるように着磁がなされている。

【０１１４】なお、必要であれば、遠心力により永久磁
石１３４ａ〜ｈが飛び散ることを防ぐために、例えば熱
収縮性のある樹脂チューブなどを回転子７９に付加して
もよく、また非磁性ステンレスの管を最外部に設け、堅
牢な構成を実現したものであってもよい。

【０１１５】また、本実施例においては、固定子１３０
を外側に、回転子１３１を内側に配したインナーロータ
構成としているが、特にこのような構成にこだわるもの
ではなく、反対に回転子を固定子の外側に設けたアウタ
ーロータ構成としてもよい。

【０１１６】また、本実施例においては、固定子１３０
と回転子１３１とのギャップは均一になるように、各永
久磁石の表面と裏面はは同心円筒の一部となる形状とし
ているが、これを磁極の端部でギャップが大となるよう
に各永久磁石の形状を変え、コギングを小とすると、運
転中の騒音が低減できるものとなり、電気洗濯機として
例えば早朝や深夜などにも洗濯ができるという高品位な
ものが得られる。

【０１１７】図９は、巻線１３３ａ〜ｌの結線を示した
ものであり、図９に示すように、４つずつの巻線を直列
に接続することにより、電機子巻線７６、７７、７８が
構成されている。図９において、各巻線の黒丸印は極性
を示すものであり、各巻線の黒丸印がついている方から
電流を流した場合に、各ティースの内側（回転子側）の
面にＮ極が発生するように巻いて設けられている。

【０１１８】以上のようにして、本実施例の電動機７３
は、８極１２スロットの構成としているが、特にこの構
成に限定されるものではなく、他の極数、スロット数で
あってもよい。

【０１１９】図１０は、本実施例の電気洗濯機でパルセ
ータ１２５を回転させる状態における動作を時間を横軸
として示したものである。このモードにおいては、洗浄
性能をあげるために、電動機の制御装置１２７は、右回
転と左回転をそれぞれ２秒間行い、これを交互に繰り返
すという動作を行い、かつその間には０．６秒間の休止
時間を設けている。

【０１２０】本実施例においては、上記休止時間中に、
ブレーキモードと初期充電モードを設けていて、それら
の時間は、ブレーキモードについては、直前の駆動モー
ドの終了後、１００ミリ秒後から３００ミリ秒間設けて
おり、この間に布と水が持つ慣性に蓄えられた運動エネ
ルギーを吸収させている。

【０１２１】なお、駆動モードからブレーキモードに移
る間には、１００ミリ秒間のオールオフ期間を設けてお
り、この期間においては、スイッチング素子は６個とも
一旦オフの状態としているため、上下のスイッチング素
子、すなわち同じ相の高電位側スイッチング素子と低電
位側スイッチング素子の同時導通により第１の直流電源
７０が短絡されて大電流が通ずることを防ぐことがで
き、これによるスイッチング素子の破壊などの故障を防
ぐことによって装置の信頼性を確保することができる。

【０１２２】ただし、これらのオールオフ期間は、特に
１００ミリ秒という値にこだわるものではなく、上下の
スイッチング素子の同時導通が起こらない範囲で、例え
ば１０マイクロ秒などという値としてもよい。

【０１２３】本実施例においては、このブレーキモード
では、基本的に図６に示したように、高電位側スイッチ
ング素子８０、８１、８２を位置検知手段１００からの
信号に従ってＰＷＭ信号との論理積でオンオフさせる方
法を取っているが、特に当ブレーキモード期間３００ミ
リ秒の初期においては、マイクロコンピュータ１０４内
にハードウエアで備えているＰＷＭ信号発生の機能を活
用することにより、オン期間の比率を１０％から徐々に
増加させる方法を取ることにより、ブレーキトルクの大
きさが急に大きくなるという状態を避けているので、ブ
レーキモードの開始と同時にメカケース１２６内の遊星
ギアのバックラッシュによる騒音を低減することが可能
となる。

【０１２４】ただし、特にそのようにすることがどうし
ても必要というものではなく、オン期間の比率（導通
比）を例えば８５％というような一定の値としてもよ
い。

【０１２５】ブレーキモードの最初から、一定のデュー
ティ値で、高電位側スイッチング素子８０、８１、８２
のオンオフを行ったとしても、過渡的に極端な大電流が
流れることによる永久磁石の減磁や、スイッチング素子
の破壊などは発生することがないことは発明者らの実験
により確認できた。

【０１２６】本実施例では、３００ミリ秒間のブレーキ
モードの後、再びオールオフ期間を約８０ミリ秒間のオ
ールオフ期間を設け、その後に、図５に示したような初
期充電モードを１７ミリ秒間設けている。

【０１２７】したがって、ブレーキモードから初期充電
モードへ移行する際についても、上下のスイッチング素
子、すなわち同じ相の高電位側スイッチング素子と低電
位側スイッチング素子の同時導通により第１の直流電源
７０が短絡されて大電流が通ずることを防ぐことがで
き、これによるスイッチング素子の破壊などの故障を防
ぐことによって装置の信頼性を確保することができる。

【０１２８】初期充電モードの終了から１０ミリ秒間
は、図５と同様に、再びオールオフ期間を設け、上下の
スイッチング素子、すなわち同じ相の高電位側スイッチ
ング素子と低電位側スイッチング素子の同時導通により
第１の直流電源７０が短絡されて大電流が通ずることを
防いでいるが、この期間の長さについても、特に１０ミ
リ秒という値にこだわるものではなく、上下のスイッチ
ング素子の同時導通が起こらない範囲で、例えば１０マ
イクロ秒などという値としてもよく、また６個のスイッ
チング素子をすべてオフとする代わりに、次の駆動モー
ドの最初の状態において、オンする必要のあるスイッチ
ング素子を継続してオンさせておく方法もあり、その場
合にあっても上下のスイッチング素子が同時にオンされ
なければ、短絡電流によるトラブルを避けることが可能
となる。

【０１２９】図１０に示すような、左右の回転が繰り返
して１０分間行われることにより、パルセータ１２５と
布との摩擦、あるいは布同士の摩擦が強力になされて、
良好な洗浄が可能となる。なお、最初の駆動モードの前
にも初期充電モードを設け、その後１０ミリ秒間のオー
ルオフ期間を設け、この期間には６個のスイッチング素
子をすべて一旦オフ状態としている。

【０１３０】また、脱水時においても、洗浄と同様に起
動時には直前に初期充電モードを設け、その後１０ミリ
秒間のオールオフ期間を設け、この期間には６個のスイ
ッチング素子をすべて一旦オフ状態としている。

【０１３１】脱水の起動時においては、特に洗濯兼脱水
槽１２４に水を含んだ布が入っていることから、慣性モ
ーメントが約０．８ｋｇ平方メートルという大きな値と
なっているので、制御手段７５のマイクロコンピュータ
１０４は、ＰＷＭ信号のハイの期間の比率、すなわち高
電位側スイッチング素子８０、８１、８２の導通比を徐
々に増加させていくことにより、各スイッチング素子へ
の過電流を防止し、また電動機７３を構成する永久磁石
の減磁を防止しながら速度を上げる。

【０１３２】この場合、負荷の慣性モーメント後は、布
の量や質などによって変化するので、必要とあらば、電
動機７３の電機子巻線７６、７７、７８の例えば１つの
電流を検知する電流検知手段を設けて、この電流値がほ
ぼ一定となるように、ＰＷＭ信号のデューティ値をフィ
ードバック制御するようにしてもよい。

【０１３３】そのようなフィードバック制御を行った場
合には、装置の入力パワーの上限も制限される効果が発
生し、よって整流平滑回路１２９の構成要素の例えばチ
ョークコイル、平滑コンデンサ、整流ダイオードブリッ
ジ回路などの電流定格、および放熱構成についても削減
できる方向となり、低コストの装置の実現が可能とな
り、また商用電源系統への負担も軽減できる。

【０１３４】脱水動作の起動時においては、上記のよう
に速度の立ち上がりが緩やかになることから、電気角６
０度に相当する機械角１５度の期間（本実施例では８極
としている）、１相の高電位側スイッチング素子と低電
位側スイッチング素子が共にオフの状態が継続するが、
ＰＷＭ信号のデューティレシオが約３０％以下という値
をとっていることから、電機子巻線７６、７７、７８か
らの回り込みで、当該相のブートストラップコンデンサ
への充電電流は十分に供給され、次回の高電位側スイッ
チング素子のオン動作が確実になされることは、発明者
らの実験により確認されている。

【０１３５】また、脱水が終了した場合にも、駆動モー
ドの終了から、やはり１００ミリ秒のオールオフ期間の
後に、ブレーキモードを実施し、布を含む洗濯兼脱水槽
１２４の回転運動エネルギーを吸収することができる。

【０１３６】ただし、機械的なブレーキを使用してもよ
く、例えば排水弁１２１と連動して排水弁１２１が閉じ
ている状態において、洗濯兼脱水槽１２４の回転が抑え
られるようなベルト式の機械的ブレーキをメカケース１
２６の内部に設けていてもよい。

【０１３７】ブレーキモードにおいて、吸収する機械エ
ネルギーが大きい場合には、第１の直流電源７０に電気
エネルギーが逆流する現象が発生することがあり、必要
に応じて、回生電力を吸収するための抵抗器などを、第
１の直流電源７０に並列接続することもできるが、これ
は実施例１で述べた通りである。

【０１３８】なお、ブートストラップコンデンサの充電
は、低電位側スイッチング素子のオン期間には行われる
が、ＰＷＭ信号のデューティを１００％とする場合に
は、低速の場合には、電圧の確保が困難となる。

【０１３９】しかしながら、本実施例では、ブートスト
ラップコンデンサ９２、９３、９４の静電容量を２２μ
Ｆ、充電抵抗１１０、１１１、１１２の抵抗値を１００
Ωとしていることから、１９０ｒｐｍ以上であれば、Ｐ
ＷＭ信号のデューティ値１００％でも問題なく電圧確保
がなされる。

【０１４０】なお、本実施例においては、位置検知手段
１００からの信号によって検知できる回転の速度が、１
９０ｒｐｍ以下の場合においては、ＰＷＭ信号のデュー
ティ値が最大でも８５％に制限されるようにしている。

【０１４１】これにより、低速域においては、高電位側
スイッチング素子のオフ期間中に、低電位側スイッチン
グ素子内のダイオード部分が導通状態となり、図２に示
したような充電回路が形成されることにより、十分なブ
ートストラップコンデンサの電圧確保が可能となる。

【０１４２】なお、低速の状態では、電機子巻線７６、
７７、７８に発生する誘導起電力の値が小さくなってい
ることから、ＰＷＭ信号のデューティ値を大きくした場
合には、各スイッチング素子ならびに電機子巻線の電流
が過大となり、スイッチング素子の破壊故障や回転子７
９を構成する永久磁石の減磁という不良が発生すること
になることから、これらが起こらない範囲で、上記デュ
ーティ値の最大値の制限条件よりもさらにデューティ値
を低く制限する必要がある場合には、自動的にブートス
トラップコンデンサの電圧の確保は実現されるものとな
る。

【０１４３】本実施例では、回転子７９に永久磁石を持
つ電動機７３を使用し、これをインバータ７４から駆動
する方式としていることから、コンデンサランの誘導電
動機を使用する場合に比べて、起動トルクが大きくとる
ことができ、パルセータ１２５による強力な洗濯動作が
可能となる他、約６０ｋｇｃｍという高トルクが必要と
なるトルネードによる洗浄も実現することができる。

【０１４４】なお、本実施例では、メカケース１２６の
下部に同軸で電動機７３が接続されていることから、ベ
ルトを用いて動力を伝達する方式と比較して、プーリと
ベルトのスリップによる機械パワーの損失がなく、また
電動機７３の重量が、水受け槽１２３の中心に来ること
から、水受け槽１２３をサスペンション１２２で吊設す
る場合の重量バランスが良好となり、またボールベアリ
ングなどの構成要素についても、メカケース１２６内の
軸受け機構により共用することが可能となり、よって装
置を軽量に実現することができる。

【０１４５】また、本実施例では電動機の制御装置１２
７の無負荷速度を１３５０ｒｐｍとしている。

【０１４６】図１１は、本実施例のブレーキモードにお
けるブレーキトルクを速度との関係で示したグラフであ
り、特にデューティレシオ、すなわち高電位側スイッチ
ング素子の導通比が５０％よりも小である範囲において
は、ブレーキとして働く負のトルク（ブレーキトルク）
の値は、極めて小さい値となってしまい、ブレーキとし
ての効果がほとんどないことがわかる。

【０１４７】したがって、本実施例の電動機の制御装置
およびそれを使用した電気洗濯機では、上記導通比率を
８５％とすることにより、十分なブレーキトルクが得ら
れる。

【０１４８】また、ブレーキモードにおいて、高電位側
スイッチング素子８０、８１、８２の導通比を１００％
としてしまうと、回転子７９の速度が低い条件において
は、ブートストラップコンデンサ９２、９３、９４の充
電がなされる期間が少なくとも電気角１２０度の間、完
全になくなることから、高電位側スイッチング素子８
０、８１、８２のオンができないことも起こり得るが、
本実施例の様に導通比を８５％とした場合には、残りの
期間に相当する約１５％の期間（ＰＷＭの周波数１５．
５ｋＨｚでは、一回当たり約９．６マイクロ秒間）の充
電期間が発生することから、ブートストラップコンデン
サ９２、９３、９４に充電がなされ、高電位側スイッチ
ング素子８０、８１、８２を確実にオンオフさせること
が可能となる。

【０１４９】本実施例では、マイクロコンピュータ１０
４内にハードウエアで、自動的にＰＷＭ信号が発生する
構成を用いていることから、このような高電位側スイッ
チング素子８０、８１、８２の導通比を細かく変化させ
ることも可能となり、よってブレーキトルクの調整や、
ブートストラップコンデンサ９２、９３、９４の電圧確
保が実現できるものとなっている。

【０１５０】図１０において、駆動モードの後、オール
オフ期間後に、ブレーキモードが３００ミリ秒間続く
が、それでもパルセータ１２５およびその負荷である水
や布により慣性が大きい条件においては、回転がある程
度残った状態となるが、後述の初期充電モードにおける
ブレーキ効果により、再度ブレーキがかかるものとな
る。

【０１５１】図１２は、初期充電モードにおけるブレー
キトルクを示したものであり、実線は、本実施例の初期
充電モードで使用している１ミリ秒間オン、１ミリ秒間
オフの動作を繰り返した場合におけるブレーキトルクを
示したものである。

【０１５２】初期充電モードにおいても、低電位側スイ
ッチング素子８３、８４、８５のオンオフを間欠的に行
うことにより、ブレーキモードで残った運動エネルギー
をさらに吸収するという効果もあり、それによって、次
の駆動モードで反対の回転方向で、回転が開始させる際
の機構的なショックを軽減し、同時に電流値を抑えると
いう効果も得ているものとなっている。

【０１５３】参考として、図１２の破線は、３相短絡し
た状態におけるブレーキトルクを示したものであり、こ
れは例えば低電位側スイッチング素子８３、８４、８５
を共にオンした場合におけるブレーキトルクを速度との
関係で示したものであって、その場合低速域のブレーキ
トルクは大きくなるが、約２００ｒｐｍでピークとな
り、３５０ｒｐｍ以上では、本実施例と比較してブレー
キトルクが小となる傾向が見られ、一般に初期充電モー
ドにおける低電位側スイッチング素子の導通比が大きく
なる条件ほど、破線の特性に近くなるものとなる。

【０１５４】本実施例では、初期充電モードにおいて、
低電位側スイッチング素子８３、８４、８５の導通比を
５０％としたことにより、１５ボルトの直流電圧を持つ
第２の直流電源９６からブートストラップコンデンサ９
２、９３、９４を充電する際に、特に初期電荷零の条件
で過渡的に大電流が流れて、第２の直流電源９６の負担
が大きくなるのを防ぐことが可能となり、第２の直流電
源９６の出力電流の定格を低減して、低コストで十分な
信頼性を持った装置の実現を可能としている。

【０１５５】ただし、初期充電モードにおける低電位側
スイッチング素子８３、８４、８５の導通比について
は、５０％に限定するものではなく、間欠的にオンオフ
するものであれば、他の導通比としてもよい。

【０１５６】その場合、５０％よりも大とすると、ブレ
ーキトルクが特に低速域において大となり、しっかりと
停止させることが可能となるが、一方、第２の直流電源
９６からの充電電流は大となり、第２の直流電源９６の
負担は大きくなり、初期充電モードの期間は短縮するこ
とができる。

【０１５７】また、５０％よりも小とした場合は、ブレ
ーキトルクのピークは高速域に移り、特に低速でのブレ
ーキトルクは小となるものとなり、第２の直流電源９６
からの充電電流については小となり、第２の直流電源９
６の負担は小となり、初期充電モードの期間は長く必要
となる。したがって、低電位側スイッチング素子の導通
比については、必要なブレーキトルク、第２の直流電源
からの電流定格、および初期充電モードの時間などの要
素から決定するものとなる。

【０１５８】本実施例では、初期充電モードにおける導
通比は、５０％の一定値としているが、可能で有ればこ
れを変化させ、例えば最初は２０％程度とし、最終は１
００％などとしても良く、その場合には、初期充電モー
ドの最初においては、低いブートストラップコンデンサ
の電圧条件に対しても、充電電流がさらに抑えられ、第
２の直流電源９６の負担を非常に軽くすることができ、
かつブレーキトルクも小ではあるが作用するため、ギア
等のバックラッシュによる騒音なども低減することがで
き、その後導通比を増加させることにより、ブレーキ効
果を上げると共に、ブートストラップコンデンサの充電
を進めることができるものとなり、トータルの初期充電
モードの期間内での十分な充電が可能となる。

【０１５９】このように、本実施例では、充電抵抗１１
０、１１１、１１２とブートストラップコンデンサ９
２、９３、９４の時定数を２．２ミリ秒という値とし、
初期充電モードにおける低電位側スイッチング素子の導
通比を５０％としており、時定数を導通比で除した値が
４．４ミリ秒となる条件であり、初期充電モードの期間
を、時定数を導通比で除した値と等しくした場合には、
ブートストラップコンデンサの初期電荷が零という条件
において、充電後の電圧は第２の直流電源９６の出力電
圧の約６３％となるので、少なくともその時間以上が必
要となる。

【０１６０】本実施例においては、この値の３．８倍に
相当する１７ミリ秒の期間を初期充電モードの期間とし
ていることから、ブートストラップコンデンサの初期電
荷が零の場合にあっても、第２の直流電源９６の電圧に
対して約９８％まで電圧が確保できるように十分な充電
がなされる。

【０１６１】ただし、パルセータの反転時限によって
は、２回目以降の駆動モードの開始時点において、ブー
トストラップコンデンサの初期電荷がある程度保証でき
る場合もあり、その場合には、２回目以降の初期充電モ
ードについては、例えば６ミリ秒程度とするなどの構成
としてもよい。

【０１６２】本実施例で使用した１７ミリ秒という初期
充電モードの時間は、パルセータの反転時限の休止時間
に対して十分小さい時間であるため、速やかに充電が完
了し、またこの時の導通比によって第２の直流電源の負
担も軽減し、かつ駆動モードとブレーキモードにおいて
は、高電位側スイッチング素子をＰＷＭ制御し、高電位
側スイッチング素子のオフ期間および低電位側スイッチ
ング素子のオン期間に速やかにブートストラップコンデ
ンサの充電ができることから、かなりの低速度でもＰＷ
Ｍのデューティの上限の制限が、必要トルクの確保に対
して問題とならない値以上を実現することができるとい
う優れた効果を上げることができる。

【０１６３】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１に記載の
発明によれば、第１の直流電源と、３相の電機子巻線と
回転子を有する電動機と、前記第１の直流電源の出力に
接続され３相の電機子巻線に対応した３個の高電位側ス
イッチング素子と３個の低電位側スイッチング素子を有
するインバータと、前記インバータの動作を制御する制
御手段とを備え、前記制御手段は、前記高電位側スイッ
チング素子のそれぞれの制御端子に接続した高電位側駆
動回路と、前記低電位側スイッチング素子のそれぞれの
制御端子に接続した低電位側駆動回路と、前記高電位側
駆動回路の電源入力端子間にそれぞれ接続されたブート
ストラップコンデンサと、ダイオードと、第２の直流電
源とで構成し、前記回転子の位置に同期して、前記高電
位側駆動回路と前記低電位側駆動回路を動作させること
により前記６個のスイッチング素子をオンオフし、前記
電機子巻線に３相の交流を供給する駆動モードと、前記
高電位側スイッチング素子をオフ状態に保ったまま前記
３個の低電位側スイッチング素子を間欠的にオンオフ
し、前記各ブートストラップコンデンサを前記第２の直
流電源から前記ダイオードを通して充電する初期充電モ
ードを有し、起動時には前記駆動モードに入る前に前記
初期充電モードを行うようにしたから、簡単な構成で、
高電位側駆動回路に電源を供給することが可能となり、
低コストの電動機の制御装置を実現することができる。

【０１６４】また、請求項２に記載の発明によれば、制
御手段は、初期充電モードと駆動モードへの移行の際
に、３個の高電位側スイッチング素子と３個の低電位側
スイッチング素子を一旦すべてオフさせるようにしたか
ら、初期充電モードから駆動モードに移行する際に、高
電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を
通じて第１の直流電源が短絡されて大電流が流れて破壊
するのを防ぐことができ、信頼性の高い電動機の制御装
置を実現することができる。

【０１６５】また、請求項３に記載の発明によれば、第
２の直流電源からブートストラップコンデンサを充電す
る回路に挿入して設けた充電抵抗を有するから、比較的
簡単な構成で第２の直流電源からダイオードを通してブ
ートストラップコンデンサを充電する際の電流値を低減
し、第２の直流電源に必要な電流定格値を低減させ、低
コストでかつ信頼性の高い電動機の制御装置を実現する
ことができる。

【０１６６】また、請求項４に記載の発明によれば、初
期充電モードの期間は、ブートストラップコンデンサの
静電容量と充電抵抗の積で定まる充電時定数を、前記初
期充電モードでの低電位側スイッチング素子の導通比で
除した時間以上としたから、高電位側駆動回路に必要な
電圧を確保し、高電位側スイッチング素子を確実にオン
オフさせることができ、信頼性の高い電動機の制御装置
を実現することができる。

【０１６７】また、請求項５に記載の発明によれば、請
求項１〜４のいずれか１項に記載の電動機の制御装置
と、電動機によって回転するパルセータを備え、洗浄の
際には、正の回転方向の駆動モードの後、休止期間を設
けて逆の回転方向の駆動モードに移り、かつ前記休止期
間中に初期充電モードを設けたから、初期充電モードの
期間に、ブートストラップコンデンサに十分な充電が行
われると共に、前回の駆動モードによる回転方向での残
留回転エネルギーに対してブレーキとしても作用するこ
とから、簡単かつ低コストの回路構成で信頼性の高い電
気洗濯機を実現することが可能となる。

【０１６８】また、請求項６に記載の発明によれば、請
求項１〜４のいずれか１項に記載の電動機の制御装置
と、電動機によって回転する脱水槽を有し、起動の際に
初期充電モードを設けたから、初期充電モードの期間に
前記ブートストラップコンデンサに十分な充電が行わ
れ、簡単かつ低コストの回路構成で信頼性の高い電気洗
濯機を実現することが可能となる。

【０１６９】また、請求項７に記載の発明によれば、初
期充電モードでの低電位側スイッチング素子の間欠オン
期間は、ブートストラップコンデンサの静電容量と充電
抵抗の積で定まる充電時定数以下としたから、比較的簡
単かつ低コストの回路構成で、ブートストラップコンデ
ンサに対して高電位側駆動回路を動作させるのに必要な
電圧を充電することができ、かつ第２の直流電源に必要
な電流定格値を低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の電動機の制御装置の回
路図

【図２】同電動機の制御装置のブートストラップコンデ
ンサの充電時の等価回路図

【図３】同電動機の制御装置の正の回転駆動における要
部電圧波形図

【図４】同電動機の制御装置の負の回転駆動における要
部電圧波形図

【図５】同電動機の制御装置の充電モードにおける要部
電圧波形図

【図６】同電動機の制御装置のブレーキモードにおける
要部電圧波形図

【図７】本発明の第２の実施例の電気洗濯機のシステム
構成図

【図８】同電気洗濯機の電動機の一部切欠した上面図

【図９】同電気洗濯機の電動機の電機子巻線の結線図

【図１０】同電気洗濯機のパルセータ駆動時の動作モー
ド説明図

【図１１】同電気洗濯機のブレーキモードにおけるブレ
ーキトルクの特性図

【図１２】同電気洗濯機の初期充電モードにおけるブレ
ーキトルクの特性図

【図１３】従来の電動機の制御装置の回路図

【図１４】同電動機の制御装置の要部詳細回路図

【符号の説明】

７０ 第１の直流電源 ７３ 電動機 ７４ インバータ ７５ 制御手段 ７６、７７、７８ 電機子巻線 ７９ 回転子 ８０、８１、８２ 高電位側スイッチング素子 ８３、８４、８５ 低電位側スイッチング素子 ８６、８７、８８ 高電位側駆動回路 ８９、９０、９１ 低電位側駆動回路 ９２、９３、９４ ブートストラップコンデンサ ９５、９６、９７ ダイオード ９６ 第２の直流電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉江 貞之 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 (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の直流電源と、３相の電機子巻線と
   回転子を有する電動機と、前記第１の直流電源の出力に
   接続され３相の電機子巻線に対応した３個の高電位側ス
   イッチング素子と３個の低電位側スイッチング素子を有
   するインバータと、前記インバータの動作を制御する制
   御手段とを備え、前記制御手段は、前記高電位側スイッ
   チング素子のそれぞれの制御端子に接続した高電位側駆
   動回路と、前記低電位側スイッチング素子のそれぞれの
   制御端子に接続した低電位側駆動回路と、前記高電位側
   駆動回路の電源入力端子間にそれぞれ接続されたブート
   ストラップコンデンサと、ダイオードと、第２の直流電
   源とで構成し、前記回転子の位置に同期して、前記高電
   位側駆動回路と前記低電位側駆動回路を動作させること
   により前記６個のスイッチング素子をオンオフし、前記
   電機子巻線に３相の交流を供給する駆動モードと、前記
   高電位側スイッチング素子をオフ状態に保ったまま前記
   ３個の低電位側スイッチング素子を間欠的にオンオフ
   し、前記各ブートストラップコンデンサを前記第２の直
   流電源から前記ダイオードを通して充電する初期充電モ
   ードを有し、起動時には前記駆動モードに入る前に前記
   初期充電モードを行うようにした電動機の制御装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、初期充電モードと駆動モー
   ドへの移行の際に、３個の高電位側スイッチング素子と
   ３個の低電位側スイッチング素子を一旦すべてオフさせ
   るようにした請求項１記載の電動機の制御装置。
3. 【請求項３】 第２の直流電源からブートストラップコ
   ンデンサを充電する回路に挿入して設けた充電抵抗を有
   する請求項１または２記載の電動機の制御装置。
4. 【請求項４】 初期充電モードの期間は、ブートストラ
   ップコンデンサの静電容量と充電抵抗の積で定まる充電
   時定数を、前記初期充電モードでの低電位側スイッチン
   グ素子の導通比で除した時間以上とした請求項３記載の
   電動機の制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電
   動機の制御装置と、電動機によって回転するパルセータ
   を備え、洗浄の際には、正の回転方向の駆動モードの
   後、休止期間を設けて逆の回転方向の駆動モードに移
   り、かつ前記休止期間中に初期充電モードを設けた電気
   洗濯機。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電
   動機の制御装置と、電動機によって回転する脱水槽を有
   し、起動の際に初期充電モードを設けた電気洗濯機。
7. 【請求項７】 初期充電モードでの低電位側スイッチン
   グ素子の間欠オン期間は、ブートストラップコンデンサ
   の静電容量と充電抵抗の積で定まる充電時定数以下とし
   た請求項５または６記載の電気洗濯機。