JPH11319367A - 洗濯機 - Google Patents
洗濯機Info
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- JPH11319367A JPH11319367A JP10139022A JP13902298A JPH11319367A JP H11319367 A JPH11319367 A JP H11319367A JP 10139022 A JP10139022 A JP 10139022A JP 13902298 A JP13902298 A JP 13902298A JP H11319367 A JPH11319367 A JP H11319367A
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- Japan
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- washing
- angular velocity
- laundry
- dewatering tub
- motor
- Prior art date
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-
- Y02B40/52—
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)
- Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 洗濯脱水槽の洗濯物の量や、洗濯物の偏在に
よって生ずるアンバランス量を精度よく推定する洗濯機
を提供する。 【解決手段】 洗濯脱水槽１０４を回転させる電動機１
００と、前記電動機の回転角速度を制御する角速度制御
部１５０と、前記電動機の角加速度が一定となる指令角
速度を与えて試験運転する指令角速度値生成器１０２を
有しており、前記試験運転中の前記電動機の出力トルク
に応じて洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器２５２を
有することで、容易にかつ正確に洗濯物の量を推定可能
な洗濯機を実現することができる。
よって生ずるアンバランス量を精度よく推定する洗濯機
を提供する。 【解決手段】 洗濯脱水槽１０４を回転させる電動機１
００と、前記電動機の回転角速度を制御する角速度制御
部１５０と、前記電動機の角加速度が一定となる指令角
速度を与えて試験運転する指令角速度値生成器１０２を
有しており、前記試験運転中の前記電動機の出力トルク
に応じて洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器２５２を
有することで、容易にかつ正確に洗濯物の量を推定可能
な洗濯機を実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、洗濯脱水槽内の洗
濯物の量の推定や洗濯物の偏りによって生ずるアンバラ
ンス量の検出をする洗濯機で、特に洗濯脱水槽を駆動す
るドラム式洗濯機に関するものである。
濯物の量の推定や洗濯物の偏りによって生ずるアンバラ
ンス量の検出をする洗濯機で、特に洗濯脱水槽を駆動す
るドラム式洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の洗濯機で洗濯脱水槽内の洗濯物の
量を推定するものとして、例えば、特開昭６１−８０９
４公報には、洗濯脱水槽を駆動するモータへ通電してモ
ータの回転数が所定回転数に達した時点で通電を止め、
その時点から惰性で回転するモータが自然に停止するま
での時間で洗濯物の量の推定を行う方式が開示されてい
る。また、特開平６−７１０８５には、モータに印加す
る電圧を一定にし、モータに取り付けた角速度センサに
より検出される角速度情報の変化から洗濯物の量を推定
する方式が開示されている。更に特開平５−３９９０に
は、モータへの通電電流から洗濯物の量を推定する方式
が開示されている。
量を推定するものとして、例えば、特開昭６１−８０９
４公報には、洗濯脱水槽を駆動するモータへ通電してモ
ータの回転数が所定回転数に達した時点で通電を止め、
その時点から惰性で回転するモータが自然に停止するま
での時間で洗濯物の量の推定を行う方式が開示されてい
る。また、特開平６−７１０８５には、モータに印加す
る電圧を一定にし、モータに取り付けた角速度センサに
より検出される角速度情報の変化から洗濯物の量を推定
する方式が開示されている。更に特開平５−３９９０に
は、モータへの通電電流から洗濯物の量を推定する方式
が開示されている。
【０００３】一方、従来の洗濯機で洗濯脱水槽内の洗濯
物の偏りによるアンバランス量を検知するものとして、
特開平３−７０５９６には、洗濯脱水槽に振動を検知す
るセンサを取り付けてアンバランス状態を検出する方式
が開示されている。また、特開平５−１０３８９５に
は、モータに取り付けた角速度センサにより検出される
角速度情報からアンバランス状態を検出する方式が開示
されている。さらに特開平９−２９００８９には、モー
タを流れる電流の変動から洗濯脱水槽のアンバランス状
態を検出するとともにその偏りの位置を測定する位置セ
ンサを用いる方式が開示されている。
物の偏りによるアンバランス量を検知するものとして、
特開平３−７０５９６には、洗濯脱水槽に振動を検知す
るセンサを取り付けてアンバランス状態を検出する方式
が開示されている。また、特開平５−１０３８９５に
は、モータに取り付けた角速度センサにより検出される
角速度情報からアンバランス状態を検出する方式が開示
されている。さらに特開平９−２９００８９には、モー
タを流れる電流の変動から洗濯脱水槽のアンバランス状
態を検出するとともにその偏りの位置を測定する位置セ
ンサを用いる方式が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】洗濯物の重量など洗濯
脱水槽内の洗濯物の量を推定する方法では、前記のモー
タが惰性で回転する時間で推定する方法、一定の電圧を
印加した場合のモータの回転角速度の変化から推定する
方法、モータの通電電流から推定する方法のいずれも推
定精度が悪いといった問題点を有していた。
脱水槽内の洗濯物の量を推定する方法では、前記のモー
タが惰性で回転する時間で推定する方法、一定の電圧を
印加した場合のモータの回転角速度の変化から推定する
方法、モータの通電電流から推定する方法のいずれも推
定精度が悪いといった問題点を有していた。
【０００５】また、洗濯脱水槽のアンバランス量を検知
する方法では、振動を検知するセンサを取り付ける必要
がある。また回転角速度の変化からこのアンバランス量
を精度よく検知するには高精度の角速度センサが必要で
あるためコストが高くなるという問題点を有していた。
さらにモータに流す電流の変動からこのアンバランス量
を検知する方法は、特に誘導電動機の場合には検知精度
が低いといった問題点を有していた。
する方法では、振動を検知するセンサを取り付ける必要
がある。また回転角速度の変化からこのアンバランス量
を精度よく検知するには高精度の角速度センサが必要で
あるためコストが高くなるという問題点を有していた。
さらにモータに流す電流の変動からこのアンバランス量
を検知する方法は、特に誘導電動機の場合には検知精度
が低いといった問題点を有していた。
【０００６】本発明は、洗濯機、特にドラム式の洗濯機
において、洗濯脱水槽内の洗濯物の量を精度よく推定す
るとともに、洗濯脱水槽内における洗濯物の偏在によっ
て生じるアンバランス状態を精度よく検知できる洗濯機
を提供することを目的とする。
において、洗濯脱水槽内の洗濯物の量を精度よく推定す
るとともに、洗濯脱水槽内における洗濯物の偏在によっ
て生じるアンバランス状態を精度よく検知できる洗濯機
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の洗濯機は、洗濯脱水槽を駆動する電動機
と、前記電動機の回転角速度を制御する制御装置と、前
記電動機の回転加角速度が一定となるような指令角速度
を与えて前記電動機を試験運転させる試験運転制御器
と、前記試験運転中の前記電動機の出力トルクに基づい
て洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器とを有すること
を特徴とするものである。
めに本発明の洗濯機は、洗濯脱水槽を駆動する電動機
と、前記電動機の回転角速度を制御する制御装置と、前
記電動機の回転加角速度が一定となるような指令角速度
を与えて前記電動機を試験運転させる試験運転制御器
と、前記試験運転中の前記電動機の出力トルクに基づい
て洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器とを有すること
を特徴とするものである。
【０００８】回転加角速度が一定となるような指令角速
度を与えて電動機を運転させると、電動機の出力トルク
は負荷に応じて変化する。例えば負荷が大きいときは出
力トルクは大きくなる。従って出力トルクを求めること
によって洗濯脱水槽内の洗濯物の量を推定することがで
きる。
度を与えて電動機を運転させると、電動機の出力トルク
は負荷に応じて変化する。例えば負荷が大きいときは出
力トルクは大きくなる。従って出力トルクを求めること
によって洗濯脱水槽内の洗濯物の量を推定することがで
きる。
【０００９】本発明の他の観点の洗濯機は、洗濯脱水槽
を駆動する電動機と、前記電動機の回転角速度を制御す
る制御装置と、前記電動機を予め定めた一定の回転角速
度で回転させて試験運転させる試験運転制御器と、前記
試験運転中の前記電動機の出力トルクに基づいて、前記
洗濯脱水槽の内壁に付着した洗濯物の偏在による洗濯脱
水槽のアンバランス量を推定するアンバランス量推定器
を有することを特徴とするものである。
を駆動する電動機と、前記電動機の回転角速度を制御す
る制御装置と、前記電動機を予め定めた一定の回転角速
度で回転させて試験運転させる試験運転制御器と、前記
試験運転中の前記電動機の出力トルクに基づいて、前記
洗濯脱水槽の内壁に付着した洗濯物の偏在による洗濯脱
水槽のアンバランス量を推定するアンバランス量推定器
を有することを特徴とするものである。
【００１０】洗濯脱水漕内で洗濯物が偏在した状態で、
電動機を一定の回転角速度で回転させて洗濯脱水漕を一
定の回転角速度で回転させると、回転に同期して電動機
の出力トルクが変動する。従って出力トルクの変動量を
求めることによって洗濯脱水漕のアンバランス量を推定
することができる。
電動機を一定の回転角速度で回転させて洗濯脱水漕を一
定の回転角速度で回転させると、回転に同期して電動機
の出力トルクが変動する。従って出力トルクの変動量を
求めることによって洗濯脱水漕のアンバランス量を推定
することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下本発明の洗濯機の好適な実施
例について、図１ないし図１１を参照しながら説明す
る。
例について、図１ないし図１１を参照しながら説明す
る。
【００１２】《第１実施例》図１は本発明の第１の実施
例における三相誘導電動機を用いた洗濯機の構成を示す
ブロック図である。
例における三相誘導電動機を用いた洗濯機の構成を示す
ブロック図である。
【００１３】図１において、三相誘導電動機１００は、
伝達機構１０６を介して、洗濯と脱水さらには乾燥まで
行う洗濯脱水槽１０４に連結されている。三相誘導電動
機の回転角速度を指令する指令回転角速度ωm *を出力す
る指令角速度生成器１０２の出力端は、角速度制御器１
１０の入力端に接続されている。角速度制御器１１０の
出力端は、すべり周波数演算器１１２と回転／静止座標
変換器１１８の一方の入力端に接続されている。すべり
周波数演算器１１２と回転／静止座標変換器１１８の他
方の入力端には指令励磁電流Ｉ1d * が入力される。回転
／静止座標変換器１１８の２つの出力端は二相／三相変
換器１２０の２つの入力端にそれぞれ接続され、二相／
三相変換器１２０の３つの出力端は電流制御器１２２の
３つの入力端にそれぞれ接続されている。電流制御器１
２２の３つの出力端はＰＷＭインバータ１２４の３つの
入力端にそれぞれ接続され、ＰＷＭインバータ１２４の
３つの出力端は三相誘導電動機１００に接続されてい
る。ＰＷＭインバータ１２４の２つの入力端はコンバー
タ１３０を介してＡＣ電源に接続されている。
伝達機構１０６を介して、洗濯と脱水さらには乾燥まで
行う洗濯脱水槽１０４に連結されている。三相誘導電動
機の回転角速度を指令する指令回転角速度ωm *を出力す
る指令角速度生成器１０２の出力端は、角速度制御器１
１０の入力端に接続されている。角速度制御器１１０の
出力端は、すべり周波数演算器１１２と回転／静止座標
変換器１１８の一方の入力端に接続されている。すべり
周波数演算器１１２と回転／静止座標変換器１１８の他
方の入力端には指令励磁電流Ｉ1d * が入力される。回転
／静止座標変換器１１８の２つの出力端は二相／三相変
換器１２０の２つの入力端にそれぞれ接続され、二相／
三相変換器１２０の３つの出力端は電流制御器１２２の
３つの入力端にそれぞれ接続されている。電流制御器１
２２の３つの出力端はＰＷＭインバータ１２４の３つの
入力端にそれぞれ接続され、ＰＷＭインバータ１２４の
３つの出力端は三相誘導電動機１００に接続されてい
る。ＰＷＭインバータ１２４の２つの入力端はコンバー
タ１３０を介してＡＣ電源に接続されている。
【００１４】ＰＷＭインバータ１２４と三相誘導電動機
１００との間の３本の接続線にはそれぞれ電流検出器１
２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが設けられており、これら
の出力端は電流制御器１２２にそれぞれ接続されてい
る。電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの出力端
は三相／二相変換器２２０の３つの入力端にも接続され
ている。三相／二相変換器２２０の２つの出力端は二次
磁束推定器２２４に接続され、さらに、角速度推定器２
２６及び出力トルク推定器２５０にも接続されている。
一方、電流制御器１２２の３つの出力端は三相／二相変
換器２２２の入力端にもそれぞれ接続されており、三相
／二相変換器２２２の２つの出力端は二次磁束推定器２
２４に接続されている。二次磁束推定器２２４の出力端
は角速度推定器２２６及び出力トルク推定器２５０にも
接続されている。角速度推定器２２６の出力端は増幅器
１１５と角速度制御器１１０の入力端に接続されてい
る。出力トルク推定器２５０の出力端は洗濯物量推定器
２５２の入力端に接続されている。
１００との間の３本の接続線にはそれぞれ電流検出器１
２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが設けられており、これら
の出力端は電流制御器１２２にそれぞれ接続されてい
る。電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの出力端
は三相／二相変換器２２０の３つの入力端にも接続され
ている。三相／二相変換器２２０の２つの出力端は二次
磁束推定器２２４に接続され、さらに、角速度推定器２
２６及び出力トルク推定器２５０にも接続されている。
一方、電流制御器１２２の３つの出力端は三相／二相変
換器２２２の入力端にもそれぞれ接続されており、三相
／二相変換器２２２の２つの出力端は二次磁束推定器２
２４に接続されている。二次磁束推定器２２４の出力端
は角速度推定器２２６及び出力トルク推定器２５０にも
接続されている。角速度推定器２２６の出力端は増幅器
１１５と角速度制御器１１０の入力端に接続されてい
る。出力トルク推定器２５０の出力端は洗濯物量推定器
２５２の入力端に接続されている。
【００１５】増幅器１１５の出力端は加算器１１４の一
方の入力端に接続され、加算機１１４の他方の入力端に
はすべり周波数演算器１１２の出力端が接続されてい
る。加算機１１４の出力端には積分器１１６の入力端が
接続され、積分器１１６の出力端は回転／静止座標変換
器１１８の入力端に接続されている。
方の入力端に接続され、加算機１１４の他方の入力端に
はすべり周波数演算器１１２の出力端が接続されてい
る。加算機１１４の出力端には積分器１１６の入力端が
接続され、積分器１１６の出力端は回転／静止座標変換
器１１８の入力端に接続されている。
【００１６】以上のように構成された洗濯機について、
以下図１を用いて、まず基本動作を説明する。洗濯脱水
槽１０４を三相誘導電動機１００で伝達機構１０６を介
して回転させることで、洗濯脱水槽１０４内の洗濯物を
洗濯する。一般に、三相誘導電動機は三相／二相変換を
行うことで、二相誘導電動機として考察することができ
る。二相誘導電動機における誘導電動機の基礎式を（数
１）に示す。
以下図１を用いて、まず基本動作を説明する。洗濯脱水
槽１０４を三相誘導電動機１００で伝達機構１０６を介
して回転させることで、洗濯脱水槽１０４内の洗濯物を
洗濯する。一般に、三相誘導電動機は三相／二相変換を
行うことで、二相誘導電動機として考察することができ
る。二相誘導電動機における誘導電動機の基礎式を（数
１）に示す。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで，ｉ1d，ｉ1qはそれぞれ固定子側に
流れる一次側のｄ軸電流及びｄ軸と位相差が９０度であ
るｑ軸電流を表す。またｖ1d，ｖ1qはそれぞれｄ軸電圧
及びｑ軸電圧を表す。ψ2d，ψ2qはそれぞれ回転子側で
あるｄ軸二次磁束及びｑ軸二次磁束を表す。また，
Ｒj，Ｌjはそれぞれｊ次側の抵抗及びインダクタンスを
表し、Ｍは相互インダクタンスを表す。θはモータの回
転角度を表し、ｐは極対数を表す。実際の回転角速度を
ωmとする。
流れる一次側のｄ軸電流及びｄ軸と位相差が９０度であ
るｑ軸電流を表す。またｖ1d，ｖ1qはそれぞれｄ軸電圧
及びｑ軸電圧を表す。ψ2d，ψ2qはそれぞれ回転子側で
あるｄ軸二次磁束及びｑ軸二次磁束を表す。また，
Ｒj，Ｌjはそれぞれｊ次側の抵抗及びインダクタンスを
表し、Ｍは相互インダクタンスを表す。θはモータの回
転角度を表し、ｐは極対数を表す。実際の回転角速度を
ωmとする。
【００１９】三相誘導電動機の角速度制御を行う場合、
三相誘導電動機の回転角速度を検出する角速度検出器を
用いてもよいが、本実施例では三相誘導電動機の回転角
速度を推定して、この推定角速度で角速度制御を行う。
三相誘導電動機の回転角速度を検出する角速度検出器を
用いてもよいが、本実施例では三相誘導電動機の回転角
速度を推定して、この推定角速度で角速度制御を行う。
【００２０】まず、角速度制御を行う角速度制御部１５
０の動作について説明する。前記のように、角速度制御
部１５０は、角速度制御器１１０、すべり周波数演算器
１１２、加算器１１４、増幅器１１５、積分器１１６、
回転／静止座標変換器１１８、及び二相／三相変換器１
２０から構成されている。角速度制御器１１０は、直流
モータの角速度制御と同様に、指令角速度生成器１０２
から出力される三相誘導電動機の指令回転角速度ω
m *と、後述する三相誘導電動機の回転角速度を推定する
角速度推定部２００からの推定回転角速度ωme から、
指令トルク電流Ｉ1q *を、例えば次の（数２）に示すよ
うに与える。
０の動作について説明する。前記のように、角速度制御
部１５０は、角速度制御器１１０、すべり周波数演算器
１１２、加算器１１４、増幅器１１５、積分器１１６、
回転／静止座標変換器１１８、及び二相／三相変換器１
２０から構成されている。角速度制御器１１０は、直流
モータの角速度制御と同様に、指令角速度生成器１０２
から出力される三相誘導電動機の指令回転角速度ω
m *と、後述する三相誘導電動機の回転角速度を推定する
角速度推定部２００からの推定回転角速度ωme から、
指令トルク電流Ｉ1q *を、例えば次の（数２）に示すよ
うに与える。
【００２１】
【数２】
【００２２】ここで、Ｋps、Ｋisは角速度制御ゲインを
表し、望みの応答特性になるように設定する定数であ
る。回転角速度の推定が正しく行われれば、直流電動機
と同等の制御性を実現することができる。誘導電動機は
永久磁石を有しないので、永久磁石で作る磁界に相当す
る磁界を作るための予め定めた励磁電流を指令励磁電流
Ｉ1d * に基づいて励磁コイルに与える。そして、すべり
周波数演算器１１２は、指令励磁電流Ｉ1d *と指令トル
ク電流Ｉ1q *とを用いて、すべり角速度ωs を（数３）
で計算する。
表し、望みの応答特性になるように設定する定数であ
る。回転角速度の推定が正しく行われれば、直流電動機
と同等の制御性を実現することができる。誘導電動機は
永久磁石を有しないので、永久磁石で作る磁界に相当す
る磁界を作るための予め定めた励磁電流を指令励磁電流
Ｉ1d * に基づいて励磁コイルに与える。そして、すべり
周波数演算器１１２は、指令励磁電流Ｉ1d *と指令トル
ク電流Ｉ1q *とを用いて、すべり角速度ωs を（数３）
で計算する。
【００２３】
【数３】
【００２４】増幅器１１５で得た三相誘導電動機実際の
回転角速度ωm と極対数ｐの積と、このすべり角速度ω
s とを加算器１１４で加算し、加算結果を積分器１１６
で積分することにより、次の（数４）に示す電気的位相
角θ0 が求められる。
回転角速度ωm と極対数ｐの積と、このすべり角速度ω
s とを加算器１１４で加算し、加算結果を積分器１１６
で積分することにより、次の（数４）に示す電気的位相
角θ0 が求められる。
【００２５】
【数４】
【００２６】更に、回転／静止座標変換器１１８によ
り、あたかも所定方向に着磁した永久磁石があるかのよ
うに、前記の指令励磁電流Ｉ1d *と指令トルク電流Ｉ1q *
と電気的位相角θ0 とを用いて、（数５）に示す演算を
行う。
り、あたかも所定方向に着磁した永久磁石があるかのよ
うに、前記の指令励磁電流Ｉ1d *と指令トルク電流Ｉ1q *
と電気的位相角θ0 とを用いて、（数５）に示す演算を
行う。
【００２７】
【数５】
【００２８】その結果、指令励磁電流Ｉ1d *と指令トル
ク電流Ｉ1q *は、それぞれ位相差が９０度の二相の電流
を指示する一次指令交流電流ｉ1d *及びｉ1q *に変換され
る。次に、一次指令交流電流ｉ1d *，ｉ1q *は二相／三相
変換器１２０により、（数６）に従って三相の電流を指
示する一次指令交流電流ｉ1a *，ｉ1b *，ｉ1c * に変換さ
れる。なお、各電流を示す記号の右肩の＊は指令値であ
ることを示す。また各物理量の記号で＊のないものは、
実際値を示す。また物理量に添字のｅを付したものは推
定値を示す。
ク電流Ｉ1q *は、それぞれ位相差が９０度の二相の電流
を指示する一次指令交流電流ｉ1d *及びｉ1q *に変換され
る。次に、一次指令交流電流ｉ1d *，ｉ1q *は二相／三相
変換器１２０により、（数６）に従って三相の電流を指
示する一次指令交流電流ｉ1a *，ｉ1b *，ｉ1c * に変換さ
れる。なお、各電流を示す記号の右肩の＊は指令値であ
ることを示す。また各物理量の記号で＊のないものは、
実際値を示す。また物理量に添字のｅを付したものは推
定値を示す。
【００２９】
【数６】
【００３０】これらの指令電流通りの電流を流すことが
できれば、誘導電動機で直流電動機と同等の性能を実現
することが可能となる。次に、電流制御器１２２の動作
について説明する。電流制御器１２２では、実際の一次
交流電流ｉ1a，ｉ1b，ｉ1c がそれぞれ一次指令交流電
流ｉ1a *，ｉ1b *，ｉ1c *に追従する様に電流フィードバ
ック制御を行う。例えば、実際の一次交流電流をそれぞ
れ電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃで検出し、
（数７）に示す計算を行って指令電圧ｖ1z *（ｚ：ａ，
ｂ，ｃ）を出力する。
できれば、誘導電動機で直流電動機と同等の性能を実現
することが可能となる。次に、電流制御器１２２の動作
について説明する。電流制御器１２２では、実際の一次
交流電流ｉ1a，ｉ1b，ｉ1c がそれぞれ一次指令交流電
流ｉ1a *，ｉ1b *，ｉ1c *に追従する様に電流フィードバ
ック制御を行う。例えば、実際の一次交流電流をそれぞ
れ電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃで検出し、
（数７）に示す計算を行って指令電圧ｖ1z *（ｚ：ａ，
ｂ，ｃ）を出力する。
【００３１】
【数７】
【００３２】ここで、Ｋpc、Ｋicは電流制御ゲインで、
一次交流電流が一次指令交流電流に追従するように設定
する定数である。そして、ＰＷＭインバータ１２４は電
流制御器１２２からの制御信号である指令電圧に基づく
パルス幅の信号に従い、コンバータ１３０で商用電源か
ら作られた直流電圧をトランジスタでオンオフさせるこ
とにより、三相誘導電動機１００に所望の電圧を加えて
電流を流す。なお、三相誘導電動機１００に供給された
三相のそれぞれの一次交流電流ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cを足し
あわせると０、即ち、（数８）に示す関係になる。
一次交流電流が一次指令交流電流に追従するように設定
する定数である。そして、ＰＷＭインバータ１２４は電
流制御器１２２からの制御信号である指令電圧に基づく
パルス幅の信号に従い、コンバータ１３０で商用電源か
ら作られた直流電圧をトランジスタでオンオフさせるこ
とにより、三相誘導電動機１００に所望の電圧を加えて
電流を流す。なお、三相誘導電動機１００に供給された
三相のそれぞれの一次交流電流ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cを足し
あわせると０、即ち、（数８）に示す関係になる。
【００３３】
【数８】
【００３４】従って、電流検出においては、三相のうち
のいずれか２相の電流を検出し、残りの１相の電流は検
出した２相の電流値から計算してもよい。以上により、
三相誘導電動機に供給される一次交流電流が、所望の指
令値に等しくなるように制御でき、三相誘導電動機の回
転角速度を所望の角速度に制御することができる。
のいずれか２相の電流を検出し、残りの１相の電流は検
出した２相の電流値から計算してもよい。以上により、
三相誘導電動機に供給される一次交流電流が、所望の指
令値に等しくなるように制御でき、三相誘導電動機の回
転角速度を所望の角速度に制御することができる。
【００３５】次に、三相誘導電動機の回転角速度を推定
する角速度推定部２００について説明する。角速度推定
部２００は、前記のように三相／二相変換器２２０、三
相／二相変換器２２２、二次磁束推定器２２４、角速度
推定器２２６から構成されている。三相／二相変換器２
２０で、電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの検
出出力ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cを（数９）に示すように二相の
交流電流ｉ1d，ｉ1qに変換する。
する角速度推定部２００について説明する。角速度推定
部２００は、前記のように三相／二相変換器２２０、三
相／二相変換器２２２、二次磁束推定器２２４、角速度
推定器２２６から構成されている。三相／二相変換器２
２０で、電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの検
出出力ｉ1a，ｉ1b，ｉ1cを（数９）に示すように二相の
交流電流ｉ1d，ｉ1qに変換する。
【００３６】
【数９】
【００３７】三相／二相変換器２２２で、三相の指令電
圧ｖ1z *（ｚ：ａ，ｂ，ｃ）を（数１０）に示すよう
に、二相の交流電圧ｖ1d，ｖ1qに変換する。
圧ｖ1z *（ｚ：ａ，ｂ，ｃ）を（数１０）に示すよう
に、二相の交流電圧ｖ1d，ｖ1qに変換する。
【００３８】
【数１０】
【００３９】これらの二相交流電流及び二相交流電圧か
ら、二次磁束推定器２２４により、（数１１）及び（数
１２）に示す演算を行うことにより、それぞれ二次磁束
ψ2d，ψ2qが推定できる。
ら、二次磁束推定器２２４により、（数１１）及び（数
１２）に示す演算を行うことにより、それぞれ二次磁束
ψ2d，ψ2qが推定できる。
【００４０】
【数１１】
【００４１】
【数１２】
【００４２】ここで、二相モデルにおける三相誘導電動
機の基礎式（数１）から、三相誘導電動機の推定回転角
速度ωmeを求める次の２つの式（数１３）と（数１４）
が得られる。
機の基礎式（数１）から、三相誘導電動機の推定回転角
速度ωmeを求める次の２つの式（数１３）と（数１４）
が得られる。
【００４３】
【数１３】
【００４４】
【数１４】
【００４５】これらの２つの式はいずれも、分母が０と
なる場合があり、その近傍では推定精度が悪い。しか
し、三相誘導電動機が駆動されている場合は、（数１
３）の分母である二次磁束ψ2qと（数１４）の分母であ
る二次磁束ψ2dは、位相が９０度ずれた正弦波状になる
ため、両方とも同時に０になることはない。そこで、角
速度推定器２２６は、二次磁束ψ2d，ψ2qの大きさを検
査し、これらが０に近い値でない方、即ち、（数１３）
と（数１４）の分母が０に近い値でない方の推定式を選
択すれば、常に精度よく三相誘導電動機の回転角速度を
推定できることになる。以上のようにして、角速度検出
器を用いなくても、三相誘導電動機の角速度制御が可能
となり、指令角速度通りの動作を実現することができ
る。
なる場合があり、その近傍では推定精度が悪い。しか
し、三相誘導電動機が駆動されている場合は、（数１
３）の分母である二次磁束ψ2qと（数１４）の分母であ
る二次磁束ψ2dは、位相が９０度ずれた正弦波状になる
ため、両方とも同時に０になることはない。そこで、角
速度推定器２２６は、二次磁束ψ2d，ψ2qの大きさを検
査し、これらが０に近い値でない方、即ち、（数１３）
と（数１４）の分母が０に近い値でない方の推定式を選
択すれば、常に精度よく三相誘導電動機の回転角速度を
推定できることになる。以上のようにして、角速度検出
器を用いなくても、三相誘導電動機の角速度制御が可能
となり、指令角速度通りの動作を実現することができ
る。
【００４６】このような動作を行う洗濯機において、洗
濯脱水槽１０４内の洗濯物の量を推定する方法について
以下に説明する。三相誘導電動機の出力トルクτは、二
相の交流電流ｉ1d，ｉ1qと二次磁束ψ2d，ψ2qとを用い
て、（数１５）の様に表すことができる。
濯脱水槽１０４内の洗濯物の量を推定する方法について
以下に説明する。三相誘導電動機の出力トルクτは、二
相の交流電流ｉ1d，ｉ1qと二次磁束ψ2d，ψ2qとを用い
て、（数１５）の様に表すことができる。
【００４７】
【数１５】
【００４８】出力トルク推定器２５０は（数１５）にし
たがって、三相誘導電動機の出力トルクτを算出するこ
とができる。また、三相誘導電動機の出力トルクと、洗
濯物を洗濯脱水槽に入れた状態で洗濯脱水槽を回転させ
る場合の関係式は、（数１６）の様に表すことができ
る。
たがって、三相誘導電動機の出力トルクτを算出するこ
とができる。また、三相誘導電動機の出力トルクと、洗
濯物を洗濯脱水槽に入れた状態で洗濯脱水槽を回転させ
る場合の関係式は、（数１６）の様に表すことができ
る。
【００４９】
【数１６】
【００５０】ここで、Ｊは洗濯脱水槽の慣性モーメント
を表し、ＪLは洗濯物の慣性モーメントを表す。ｄ1は摩
擦等の外乱を表し、ｒは三相誘導電動機の回転軸と洗濯
脱水槽の回転軸との減速比を表す。この時、三相誘導電
動機の角加速度Ａが一定、即ち、（数１７）で示される
とき、洗濯物の量が一定であれば三相誘導電動機の出力
トルクτが一定となる。
を表し、ＪLは洗濯物の慣性モーメントを表す。ｄ1は摩
擦等の外乱を表し、ｒは三相誘導電動機の回転軸と洗濯
脱水槽の回転軸との減速比を表す。この時、三相誘導電
動機の角加速度Ａが一定、即ち、（数１７）で示される
とき、洗濯物の量が一定であれば三相誘導電動機の出力
トルクτが一定となる。
【００５１】
【数１７】
【００５２】（数１６）から洗濯物の量が変化すると、
その量に応じて三相誘導電動機の出力トルクが変化する
ことが分かる。そこで、指令角速度生成器１０２から出
力される三相誘導電動機の指令回転角速度を図２の
（ａ）に示す様に三角波で与えると、そのときの出力ト
ルクは、図２の（ｂ）に示す様に角加速度が一定の区間
は一定値で出力される。この時、三角波で示す指令回転
角速度の最低回転角速度を、洗濯物が遠心力により洗濯
脱水槽に密着する最低角速度より速くすれば推定精度が
向上する。
その量に応じて三相誘導電動機の出力トルクが変化する
ことが分かる。そこで、指令角速度生成器１０２から出
力される三相誘導電動機の指令回転角速度を図２の
（ａ）に示す様に三角波で与えると、そのときの出力ト
ルクは、図２の（ｂ）に示す様に角加速度が一定の区間
は一定値で出力される。この時、三角波で示す指令回転
角速度の最低回転角速度を、洗濯物が遠心力により洗濯
脱水槽に密着する最低角速度より速くすれば推定精度が
向上する。
【００５３】また、摩擦等の外乱ｄ1の影響を排除し
て、推定精度を上げるためには、加速時と減速時のトル
ク差を取ればよい。即ち、三角波の指令回転角速度に基
づく加速時の角加速度をＡとし、減速時の角加速度を−
Ａとした場合、加速時における最大トルクτmaxと減速
時における最小トルクτminの差△τを取ると、外乱ｄ1
の影響を排除できる。この状態を（数１８）で示す。
て、推定精度を上げるためには、加速時と減速時のトル
ク差を取ればよい。即ち、三角波の指令回転角速度に基
づく加速時の角加速度をＡとし、減速時の角加速度を−
Ａとした場合、加速時における最大トルクτmaxと減速
時における最小トルクτminの差△τを取ると、外乱ｄ1
の影響を排除できる。この状態を（数１８）で示す。
【００５４】
【数１８】
【００５５】この（数１８）より、出力トルクから洗濯
物の量を推定することが可能となる。実際に出力トルク
差と洗濯物の量との関係は、図３の様になる。従って出
力トルク推定器２５０の出力から洗濯物量推定器２５２
において、洗濯物の量を容易かつ精度よく推定すること
が可能となる。なお、本実施例のように、三相誘導電動
機を用いて、励磁電流成分とトルク電流成分とを分けて
独立に指令する場合、三相誘導電動機の出力トルクを推
定する出力トルク推定器２５０を用いずに、指令トルク
電流Ｉ1q * などのトルク電流成分の値から洗濯物量を推
定してもよい。
物の量を推定することが可能となる。実際に出力トルク
差と洗濯物の量との関係は、図３の様になる。従って出
力トルク推定器２５０の出力から洗濯物量推定器２５２
において、洗濯物の量を容易かつ精度よく推定すること
が可能となる。なお、本実施例のように、三相誘導電動
機を用いて、励磁電流成分とトルク電流成分とを分けて
独立に指令する場合、三相誘導電動機の出力トルクを推
定する出力トルク推定器２５０を用いずに、指令トルク
電流Ｉ1q * などのトルク電流成分の値から洗濯物量を推
定してもよい。
【００５６】更に、第１の実施例では（数１０）の演算
において、実際の電圧の代わりに指令電圧ｖ1z *（ｚ：
ａ，ｂ，ｃ，）を用いているが、これにより電圧を検出
する電圧検出器が不要となる利点がある。この場合、Ｐ
ＷＭインバータ１２４がオンする時の時間遅れ等の影響
を補正すれば、電圧の精度が向上する。第１の実施例で
は、三相誘導電動機の回転において角加速度を一定とす
る指令角速度を行い、その時の出力トルクで洗濯物の量
を推定したが、出力トルクを一定とするトルク制御を行
い、その時の回転角速度から洗濯物の量を推定すること
も可能である。
において、実際の電圧の代わりに指令電圧ｖ1z *（ｚ：
ａ，ｂ，ｃ，）を用いているが、これにより電圧を検出
する電圧検出器が不要となる利点がある。この場合、Ｐ
ＷＭインバータ１２４がオンする時の時間遅れ等の影響
を補正すれば、電圧の精度が向上する。第１の実施例で
は、三相誘導電動機の回転において角加速度を一定とす
る指令角速度を行い、その時の出力トルクで洗濯物の量
を推定したが、出力トルクを一定とするトルク制御を行
い、その時の回転角速度から洗濯物の量を推定すること
も可能である。
【００５７】《第２実施例》本発明の第２の実施例とし
て、出力トルクを一定に制御して、その時の回転角速度
から洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器を有する洗濯
機について説明する。以下本発明の第２の実施例の洗濯
機について、図４を参照しながら説明する。
て、出力トルクを一定に制御して、その時の回転角速度
から洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器を有する洗濯
機について説明する。以下本発明の第２の実施例の洗濯
機について、図４を参照しながら説明する。
【００５８】図４は本発明の第２の実施例における洗濯
機の構成を示すブロック図である。図４において、三相
誘導電動機１００は、伝達機構１０６を介して、洗濯と
脱水さらには乾燥まで行う洗濯脱水槽１０４に連結され
ている。三相誘導電動機の出力トルクを指令する指令ト
ルクτ* を出力する指令トルク生成器３００の出力端は
トルク制御器３０２の一方の入力端に接続されている。
トルク制御器３０２の他方の入力端とすべり周波数演算
器１１２と回転／静止座標変換器１１８のそれぞれ一方
の入力端には指令励磁電流Ｉ1d * が入力される。トルク
制御器３０２の出力端は、すべり周波数演算器１１２と
回転／静止座標変換器１１８の他方の入力端に接続され
ている。回転／静止座標変換器１１８の２つの出力端は
二相／三相変換器１２０の２つの入力端にそれぞれ接続
され、二相／三相変換器１２０の３つの出力端は電流制
御器１２２の３つの入力端にそれぞれ接続されている。
電流制御器１２２の３つの出力端はＰＷＭインバータ１
２４の３つの入力端にそれぞれ接続され、ＰＷＭインバ
ータ１２４の３つの出力端は三相誘導電動機１００に接
続されている。ＰＷＭインバータ１２４の２つの入力端
はコンバータ１３０を介してＡＣ電源に接続されてい
る。
機の構成を示すブロック図である。図４において、三相
誘導電動機１００は、伝達機構１０６を介して、洗濯と
脱水さらには乾燥まで行う洗濯脱水槽１０４に連結され
ている。三相誘導電動機の出力トルクを指令する指令ト
ルクτ* を出力する指令トルク生成器３００の出力端は
トルク制御器３０２の一方の入力端に接続されている。
トルク制御器３０２の他方の入力端とすべり周波数演算
器１１２と回転／静止座標変換器１１８のそれぞれ一方
の入力端には指令励磁電流Ｉ1d * が入力される。トルク
制御器３０２の出力端は、すべり周波数演算器１１２と
回転／静止座標変換器１１８の他方の入力端に接続され
ている。回転／静止座標変換器１１８の２つの出力端は
二相／三相変換器１２０の２つの入力端にそれぞれ接続
され、二相／三相変換器１２０の３つの出力端は電流制
御器１２２の３つの入力端にそれぞれ接続されている。
電流制御器１２２の３つの出力端はＰＷＭインバータ１
２４の３つの入力端にそれぞれ接続され、ＰＷＭインバ
ータ１２４の３つの出力端は三相誘導電動機１００に接
続されている。ＰＷＭインバータ１２４の２つの入力端
はコンバータ１３０を介してＡＣ電源に接続されてい
る。
【００５９】ＰＷＭインバータ１２４と三相誘導電動機
１００との間の３本の接続線にはそれぞれ電流検出器１
２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが設けられており、これら
の出力端は電流制御器１２２にそれぞれ接続されてい
る。電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの出力端
は角速度推定部２００にも接続されている。一方、電流
制御器１２２の３つの出力端も角速度推定部２００に接
続されており、角速度推定部２００の出力は増幅器１１
５と洗濯物量推定器３０４の入力端に接続されている。
１００との間の３本の接続線にはそれぞれ電流検出器１
２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが設けられており、これら
の出力端は電流制御器１２２にそれぞれ接続されてい
る。電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの出力端
は角速度推定部２００にも接続されている。一方、電流
制御器１２２の３つの出力端も角速度推定部２００に接
続されており、角速度推定部２００の出力は増幅器１１
５と洗濯物量推定器３０４の入力端に接続されている。
【００６０】増幅器１１５の出力端は加算器１１４の一
方の入力端に接続され、加算機１１４の他方の入力端に
はすべり周波数演算器１１２の出力端が接続されてい
る。加算機１１４の出力端は積分器１１６の入力端に接
続され、積分器１１６の出力端は回転／静止座標変換器
１１８の入力端に接続されている。
方の入力端に接続され、加算機１１４の他方の入力端に
はすべり周波数演算器１１２の出力端が接続されてい
る。加算機１１４の出力端は積分器１１６の入力端に接
続され、積分器１１６の出力端は回転／静止座標変換器
１１８の入力端に接続されている。
【００６１】以上のように構成された洗濯機について、
以下図４を用いてその動作を説明する。本実施例におい
ても前記第１の実施例と同様に、洗濯脱水槽１０４を三
相誘導電動機１００で伝達機構１０６を介して回転させ
ることで、洗濯物を洗濯する。すべり周波数演算器１１
２、加算器１１４、増幅器１１５、積分器１１６、回転
／静止座標変換器１１８、二相／三相変換器１２０、電
流制御器１２２、ＰＷＭインバータ１２４、コンバータ
１３０、角速度推定部２００の動作は第１の実施例と同
じである。
以下図４を用いてその動作を説明する。本実施例におい
ても前記第１の実施例と同様に、洗濯脱水槽１０４を三
相誘導電動機１００で伝達機構１０６を介して回転させ
ることで、洗濯物を洗濯する。すべり周波数演算器１１
２、加算器１１４、増幅器１１５、積分器１１６、回転
／静止座標変換器１１８、二相／三相変換器１２０、電
流制御器１２２、ＰＷＭインバータ１２４、コンバータ
１３０、角速度推定部２００の動作は第１の実施例と同
じである。
【００６２】本実施例では、第１の実施例の指令角速度
生成器１０２の代わりに指令トルク生成器３００を有
し、角速度制御器１１６の代わりにトルク制御器３０２
を有する。以下にトルク制御を行う場合の動作について
説明する。三相誘導電動機の出力トルクτは、電流制御
が行われて、実際の電流が指令電流にほぼ一致している
場合、指令励磁電流Ｉ1d *と指令トルク電流Ｉ1q *を用い
て（数１５）を（数１９）のように変形できる。
生成器１０２の代わりに指令トルク生成器３００を有
し、角速度制御器１１６の代わりにトルク制御器３０２
を有する。以下にトルク制御を行う場合の動作について
説明する。三相誘導電動機の出力トルクτは、電流制御
が行われて、実際の電流が指令電流にほぼ一致している
場合、指令励磁電流Ｉ1d *と指令トルク電流Ｉ1q *を用い
て（数１５）を（数１９）のように変形できる。
【００６３】
【数１９】
【００６４】指令トルク生成器３００よりトルク指令を
出力し、トルク制御器３０２で（数１９）にしたがっ
て、指令トルク電流Ｉ1q * を生成する。電流制御器１２
２によりトルク指令電流Ｉ1d *通りの電流に制御するこ
とにより所望の出力トルクを出力することが可能とな
る。
出力し、トルク制御器３０２で（数１９）にしたがっ
て、指令トルク電流Ｉ1q * を生成する。電流制御器１２
２によりトルク指令電流Ｉ1d *通りの電流に制御するこ
とにより所望の出力トルクを出力することが可能とな
る。
【００６５】このような動作を行う洗濯機において、洗
濯脱水機１０４内の洗濯物の量を推定する方法について
以下に説明する。三相誘導電動機の出力トルクと、洗濯
物を洗濯脱水槽１０４に入れた状態で洗濯脱水槽１０４
を回転させる場合の関係式は、第１の実施例と同様に
（数１６）の様に表すことができる。そのため、一定の
トルクを与えると、三相誘導電動機は等角加速度運動を
行う。そこで、指令トルク生成器３００から、予め定め
た一定値の指令トルクを出力し、その時の三相誘導電動
機の回転角速度を、角速度推定部２００により検出す
る。次に洗濯物量推定器３０４により、回転角速度の変
化を調べることで、洗濯物の量が推定できる。
濯脱水機１０４内の洗濯物の量を推定する方法について
以下に説明する。三相誘導電動機の出力トルクと、洗濯
物を洗濯脱水槽１０４に入れた状態で洗濯脱水槽１０４
を回転させる場合の関係式は、第１の実施例と同様に
（数１６）の様に表すことができる。そのため、一定の
トルクを与えると、三相誘導電動機は等角加速度運動を
行う。そこで、指令トルク生成器３００から、予め定め
た一定値の指令トルクを出力し、その時の三相誘導電動
機の回転角速度を、角速度推定部２００により検出す
る。次に洗濯物量推定器３０４により、回転角速度の変
化を調べることで、洗濯物の量が推定できる。
【００６６】なお、（数１６）における摩擦等の外乱ｄ
1の影響を排除して、推定精度を上げるためには、矩形
波の指令トルクを出力させ、最大角速度と最低角速度の
角速度差を取る。これによって外乱ｄ1の影響を排除で
きる。また、予め定めた基準角速度Ａから、予め定めた
基準角速度Ｂまでの到達時間から洗濯物の量を推定して
もよい。
1の影響を排除して、推定精度を上げるためには、矩形
波の指令トルクを出力させ、最大角速度と最低角速度の
角速度差を取る。これによって外乱ｄ1の影響を排除で
きる。また、予め定めた基準角速度Ａから、予め定めた
基準角速度Ｂまでの到達時間から洗濯物の量を推定して
もよい。
【００６７】これまで述べた洗濯物の量を推定する洗濯
機の例においては、脱水時に遠心力により洗濯物が洗濯
脱水槽の内面に密着する。この密着した洗濯物の偏在に
より洗濯脱水槽１０４にアンバランスが生じ大きな振動
を発生するといった問題点があった。そこで、本発明の
第３の実施例として、洗濯物の偏在によるアンバランス
量を推定するアンバランス量推定器を有する洗濯機につ
いて説明する。
機の例においては、脱水時に遠心力により洗濯物が洗濯
脱水槽の内面に密着する。この密着した洗濯物の偏在に
より洗濯脱水槽１０４にアンバランスが生じ大きな振動
を発生するといった問題点があった。そこで、本発明の
第３の実施例として、洗濯物の偏在によるアンバランス
量を推定するアンバランス量推定器を有する洗濯機につ
いて説明する。
【００６８】《第３実施例》以下本発明の第３の実施例
の洗濯機について、図５ないし図８を参照しながら説明
する。
の洗濯機について、図５ないし図８を参照しながら説明
する。
【００６９】図５は本発明の第３の実施例における洗濯
機の構成を示すブロック図である。
機の構成を示すブロック図である。
【００７０】図５において、三相誘導電動機１００は、
伝達機構１０６を介して、洗濯と脱水さらには乾燥まで
行う洗濯脱水槽１０４に連結されている。三相誘導電動
機の回転角速度を指令する指令回転角速度ωm *を出力す
る、指令角速度生成器４００の出力端は角速度制御部１
５０の一方の入力端に接続されている。角速度制御部１
５０の３つの出力端は電流制御器１２２の３つの入力端
にそれぞれ接続されている。電流制御器１２２の３つの
出力端はＰＷＭインバータ１２４の３つの入力端にそれ
ぞれ接続され、ＰＷＭインバータ１２４の３つの出力端
は三相誘導電動機１００に接続されている。ＰＷＭイン
バータ１２４の２つの入力端はコンバータ１３０を介し
てＡＣ電源に接続されている。
伝達機構１０６を介して、洗濯と脱水さらには乾燥まで
行う洗濯脱水槽１０４に連結されている。三相誘導電動
機の回転角速度を指令する指令回転角速度ωm *を出力す
る、指令角速度生成器４００の出力端は角速度制御部１
５０の一方の入力端に接続されている。角速度制御部１
５０の３つの出力端は電流制御器１２２の３つの入力端
にそれぞれ接続されている。電流制御器１２２の３つの
出力端はＰＷＭインバータ１２４の３つの入力端にそれ
ぞれ接続され、ＰＷＭインバータ１２４の３つの出力端
は三相誘導電動機１００に接続されている。ＰＷＭイン
バータ１２４の２つの入力端はコンバータ１３０を介し
てＡＣ電源に接続されている。
【００７１】ＰＷＭインバータ１２４と三相誘導電動機
１００との間の３本の接続線にはそれぞれ電流検出器１
２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが設けられており、これら
の出力端は電流制御器１２２にそれぞれ接続されてい
る。電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの出力端
は三相／二相変換器２２０の３つの入力端にも接続され
ている。三相／二相変換器２２０の２つの出力端は二次
磁束推定器２２４に接続され、さらに、角速度推定器２
２６及び出力トルク推定器２５０にも接続されている。
一方、電流制御器１２２の３つの出力端は三相／二相変
換器２２２の入力端にもそれぞれ接続されており、三相
／二相変換器２２２の２つの出力端は二次磁束推定器２
２４に接続されている。二次磁束推定器２２４の出力端
は角速度推定器２２６及び出力トルク推定器２５０にも
接続されている。角速度推定器２２６の出力端は角速度
制御部１５０の他方の入力端に接続されている。出力ト
ルク推定器２５０の出力端はアンバランス量推定器４０
２の入力端に接続されている。
１００との間の３本の接続線にはそれぞれ電流検出器１
２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが設けられており、これら
の出力端は電流制御器１２２にそれぞれ接続されてい
る。電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの出力端
は三相／二相変換器２２０の３つの入力端にも接続され
ている。三相／二相変換器２２０の２つの出力端は二次
磁束推定器２２４に接続され、さらに、角速度推定器２
２６及び出力トルク推定器２５０にも接続されている。
一方、電流制御器１２２の３つの出力端は三相／二相変
換器２２２の入力端にもそれぞれ接続されており、三相
／二相変換器２２２の２つの出力端は二次磁束推定器２
２４に接続されている。二次磁束推定器２２４の出力端
は角速度推定器２２６及び出力トルク推定器２５０にも
接続されている。角速度推定器２２６の出力端は角速度
制御部１５０の他方の入力端に接続されている。出力ト
ルク推定器２５０の出力端はアンバランス量推定器４０
２の入力端に接続されている。
【００７２】以上のように構成された洗濯機について、
以下図５を用いてその動作を説明する。本実施例でも、
前記第１の実施例と同様に洗濯脱水槽１０４を三相誘導
電動機１００で伝達機構１０６を介して回転させること
で、洗濯物を洗濯する。角速度制御部１５０、電流制御
器１２２、ＰＷＭインバータ１２４、コンバータ１３
０、角速度推定部２００、出力トルク推定器２５０の動
作は第１の実施例と同じである。
以下図５を用いてその動作を説明する。本実施例でも、
前記第１の実施例と同様に洗濯脱水槽１０４を三相誘導
電動機１００で伝達機構１０６を介して回転させること
で、洗濯物を洗濯する。角速度制御部１５０、電流制御
器１２２、ＰＷＭインバータ１２４、コンバータ１３
０、角速度推定部２００、出力トルク推定器２５０の動
作は第１の実施例と同じである。
【００７３】主に脱水時には、洗濯物が遠心力により洗
濯脱水槽の内面に密着するが、まず密着した洗濯物の偏
りによりアンバランスが生じた状態について説明する。
図６は洗濯脱水槽１０４の正面図である。図６に示した
ように、洗濯物１０４Ａが洗濯脱水槽１０４の内面に偏
って密着すると、洗濯物１０４Ａによる遠心力と重力が
洗濯脱水槽１０４に加わる。特に、遠心力は洗濯脱水槽
１０４の回転角速度が速くなると非常に大きな力とな
り、大きな振動を発生する。そのため、脱水時等の洗濯
脱水槽１０４の回転開始後その回転角速度が速くなる前
に、アンバランス状態を検知する必要がある。洗濯脱水
槽１０４の回転方向、即ち、三相誘導電動機の回転方向
の時計回りを正として、偏在する洗濯物１０４Ａの洗濯
脱水槽１０４内の位置をφとすると、運動方程式は、
（数２０）で表される。
濯脱水槽の内面に密着するが、まず密着した洗濯物の偏
りによりアンバランスが生じた状態について説明する。
図６は洗濯脱水槽１０４の正面図である。図６に示した
ように、洗濯物１０４Ａが洗濯脱水槽１０４の内面に偏
って密着すると、洗濯物１０４Ａによる遠心力と重力が
洗濯脱水槽１０４に加わる。特に、遠心力は洗濯脱水槽
１０４の回転角速度が速くなると非常に大きな力とな
り、大きな振動を発生する。そのため、脱水時等の洗濯
脱水槽１０４の回転開始後その回転角速度が速くなる前
に、アンバランス状態を検知する必要がある。洗濯脱水
槽１０４の回転方向、即ち、三相誘導電動機の回転方向
の時計回りを正として、偏在する洗濯物１０４Ａの洗濯
脱水槽１０４内の位置をφとすると、運動方程式は、
（数２０）で表される。
【００７４】
【数２０】
【００７５】ここで、Ｊは洗濯脱水槽１０４の慣性モー
メントを表し、ＪL は洗濯物１０４Ａの慣性モーメント
を表す。またｍは洗濯物１０４Ａの偏在する質量で表さ
れるアンバランス量を表し、ｇは重力角加速度を表し、
Ｒは洗濯脱水槽の半径を表す。ｄ2 は摩擦等の外乱を表
し、ｒは三相誘導電動機の回転軸と洗濯脱水槽の回転軸
との減速比を表す。指令角速度生成器４００が、洗濯物
１０４Ａが遠心力により洗濯脱水槽１０４の内面に密着
する回転角速度以上の一定指令回転角速度を与えると、
三相誘導電動機の発生トルクは図７に示す様に変化す
る。この時、三相誘導電動機の発生トルクの最大トルク
と最小トルクとの差である変動幅△τを求めると、（数
２０）において、慣性モーメントの項と外乱の項が削除
され、次の（数２１）となる。
メントを表し、ＪL は洗濯物１０４Ａの慣性モーメント
を表す。またｍは洗濯物１０４Ａの偏在する質量で表さ
れるアンバランス量を表し、ｇは重力角加速度を表し、
Ｒは洗濯脱水槽の半径を表す。ｄ2 は摩擦等の外乱を表
し、ｒは三相誘導電動機の回転軸と洗濯脱水槽の回転軸
との減速比を表す。指令角速度生成器４００が、洗濯物
１０４Ａが遠心力により洗濯脱水槽１０４の内面に密着
する回転角速度以上の一定指令回転角速度を与えると、
三相誘導電動機の発生トルクは図７に示す様に変化す
る。この時、三相誘導電動機の発生トルクの最大トルク
と最小トルクとの差である変動幅△τを求めると、（数
２０）において、慣性モーメントの項と外乱の項が削除
され、次の（数２１）となる。
【００７６】
【数２１】
【００７７】この時のアンバランス量とトルクの変動幅
の関係の一例を図８に示す。図８よりトルクの変動幅か
ら容易にアンバランス量を推定できることが分かる。こ
のようにして、三相誘導電動機の回転角速度が、指令角
速度生成器４００からの指令角速度に追従して一定の回
転角速度で回転している状態で、出力トルク推定器２５
０で三相誘導電動機の出力トルクを推定することができ
る。次にアンバランス量推定器４０２により、出力トル
ク推定器の出力である最大トルクと最小トルクの差を取
り、図８の関係を用いることにより、アンバランス量ｍ
を容易にかつ正確に求めることができる。
の関係の一例を図８に示す。図８よりトルクの変動幅か
ら容易にアンバランス量を推定できることが分かる。こ
のようにして、三相誘導電動機の回転角速度が、指令角
速度生成器４００からの指令角速度に追従して一定の回
転角速度で回転している状態で、出力トルク推定器２５
０で三相誘導電動機の出力トルクを推定することができ
る。次にアンバランス量推定器４０２により、出力トル
ク推定器の出力である最大トルクと最小トルクの差を取
り、図８の関係を用いることにより、アンバランス量ｍ
を容易にかつ正確に求めることができる。
【００７８】これにより、脱水動作を行う前に、アンバ
ランス量を測定することができ、アンバランス量が予め
定めた値よりも大きい場合は、脱水動作を中断し、やり
直すことが可能となる。したがって、大きな振動を未然
に防ぐことが可能である。なお、本実施例のように、三
相誘導電動機を用いて、励磁電流成分とトルク電流成分
とを分けて独立に指令する場合、三相誘導電動機の出力
トルクを推定する出力トルク推定器を用いずに、指令ト
ルク電流Ｉ1q * などのトルク電流成分の値から洗濯物の
量を推定してもよい。
ランス量を測定することができ、アンバランス量が予め
定めた値よりも大きい場合は、脱水動作を中断し、やり
直すことが可能となる。したがって、大きな振動を未然
に防ぐことが可能である。なお、本実施例のように、三
相誘導電動機を用いて、励磁電流成分とトルク電流成分
とを分けて独立に指令する場合、三相誘導電動機の出力
トルクを推定する出力トルク推定器を用いずに、指令ト
ルク電流Ｉ1q * などのトルク電流成分の値から洗濯物の
量を推定してもよい。
【００７９】また、この推定動作を行うときの洗濯脱水
槽１０４の回転角速度は、洗濯物が遠心力により洗濯脱
水槽に密着する回転角速度より速く、洗濯脱水槽などの
一次共振が生じる回転角速度よりも遅い角速度がよい。
この回転角速度は洗濯機の構造により変化するが通常の
洗濯脱水槽１０４で毎分７０から３００回転の角速度で
ある。
槽１０４の回転角速度は、洗濯物が遠心力により洗濯脱
水槽に密着する回転角速度より速く、洗濯脱水槽などの
一次共振が生じる回転角速度よりも遅い角速度がよい。
この回転角速度は洗濯機の構造により変化するが通常の
洗濯脱水槽１０４で毎分７０から３００回転の角速度で
ある。
【００８０】上記の構成により、アンバランス量を推定
してアンバランス量が予め定めた値よりも大きい場合
は、脱水動作を中断して、操作をやり直すことで大きな
振動を未然に防ぐことが可能となった。しかし操作をや
り直し再度、脱水動作を実行しても、再びアンバランス
状態になる可能性があるといった問題点があった。
してアンバランス量が予め定めた値よりも大きい場合
は、脱水動作を中断して、操作をやり直すことで大きな
振動を未然に防ぐことが可能となった。しかし操作をや
り直し再度、脱水動作を実行しても、再びアンバランス
状態になる可能性があるといった問題点があった。
【００８１】そこで、本発明の第４の実施例として、洗
濯脱水槽をアンバランス状態になりにくくする機能を有
する洗濯機について以下に説明する。
濯脱水槽をアンバランス状態になりにくくする機能を有
する洗濯機について以下に説明する。
【００８２】《第４実施例》以下本発明の第４の実施例
の洗濯機について、図９を参照しながら説明する。図９
は本発明の第４の実施例における洗濯機の構成を示すブ
ロック図である。
の洗濯機について、図９を参照しながら説明する。図９
は本発明の第４の実施例における洗濯機の構成を示すブ
ロック図である。
【００８３】図９において、三相誘導電動機１００は、
伝達機構１０６を介して、洗濯と脱水さらには乾燥まで
行う洗濯脱水槽１０４に連結されている。三相誘導電動
機の回転角速度を指令する指令回転角速度ωm *が出力さ
れる、指令角速度生成器４００の出力端は加算器５００
の一方の入力端に接続されている。加算機５００の出力
端は角速度制御部１５０の一方の入力端に接続されてい
る。角速度制御部１５０の３つの出力端は電流制御器１
２２の３つの入力端にそれぞれ接続されている。電流制
御器１２２の３つの出力端はＰＷＭインバータ１２４の
３つの入力端にそれぞれ接続され、ＰＷＭインバータ１
２４の３つの出力端は三相誘導電動機１００に接続され
ている。ＰＷＭインバータ１２４の２つの入力端はコン
バータ１３０を介してＡＣ電源に接続されている。
伝達機構１０６を介して、洗濯と脱水さらには乾燥まで
行う洗濯脱水槽１０４に連結されている。三相誘導電動
機の回転角速度を指令する指令回転角速度ωm *が出力さ
れる、指令角速度生成器４００の出力端は加算器５００
の一方の入力端に接続されている。加算機５００の出力
端は角速度制御部１５０の一方の入力端に接続されてい
る。角速度制御部１５０の３つの出力端は電流制御器１
２２の３つの入力端にそれぞれ接続されている。電流制
御器１２２の３つの出力端はＰＷＭインバータ１２４の
３つの入力端にそれぞれ接続され、ＰＷＭインバータ１
２４の３つの出力端は三相誘導電動機１００に接続され
ている。ＰＷＭインバータ１２４の２つの入力端はコン
バータ１３０を介してＡＣ電源に接続されている。
【００８４】ＰＷＭインバータ１２４と三相誘導電動機
１００との間の３本の接続線にはそれぞれ電流検出器１
２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが設けられており、これら
の出力端は電流制御器１２２にそれぞれ接続されてい
る。電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの出力端
は三相／二相変換器２２０の３つの入力端にも接続され
ている。三相／二相変換器２２０の２つの出力端は二次
磁束推定器２２４に接続され、さらに、角速度推定器２
２６及び出力トルク推定器２５０にも接続されている。
一方、電流制御器１２２の３つの出力端は三相／二相変
換器２２２の入力端にもそれぞれ接続されており、三相
／二相変換器２２２の２つの出力端は二次磁束推定器２
２４に接続されている。二次磁束推定器２２４の出力端
は角速度推定器２２６及び出力トルク推定器２５０にも
接続されている。角速度推定器２２６の出力端は角速度
制御部１５０の他方の入力端に接続されている。出力ト
ルク推定器２５０の出力端はアンバランス量推定器４０
２及びアンバランス位置推定器５０２の入力端に接続さ
れている。アンバランス量推定器４０２及びアンバラン
ス位置推定器５０２の出力端は回転角速度変動器５０４
の入力端に接続されており、回転角速度変動器５０４の
出力端が加算器５００の他方の入力端に接続されてい
る。
１００との間の３本の接続線にはそれぞれ電流検出器１
２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが設けられており、これら
の出力端は電流制御器１２２にそれぞれ接続されてい
る。電流検出器１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃの出力端
は三相／二相変換器２２０の３つの入力端にも接続され
ている。三相／二相変換器２２０の２つの出力端は二次
磁束推定器２２４に接続され、さらに、角速度推定器２
２６及び出力トルク推定器２５０にも接続されている。
一方、電流制御器１２２の３つの出力端は三相／二相変
換器２２２の入力端にもそれぞれ接続されており、三相
／二相変換器２２２の２つの出力端は二次磁束推定器２
２４に接続されている。二次磁束推定器２２４の出力端
は角速度推定器２２６及び出力トルク推定器２５０にも
接続されている。角速度推定器２２６の出力端は角速度
制御部１５０の他方の入力端に接続されている。出力ト
ルク推定器２５０の出力端はアンバランス量推定器４０
２及びアンバランス位置推定器５０２の入力端に接続さ
れている。アンバランス量推定器４０２及びアンバラン
ス位置推定器５０２の出力端は回転角速度変動器５０４
の入力端に接続されており、回転角速度変動器５０４の
出力端が加算器５００の他方の入力端に接続されてい
る。
【００８５】以上のように構成された洗濯機について、
以下図９を用いてその動作を説明する。本実施例でも、
前記第１の実施例と同様に洗濯脱水槽１０４を三相誘導
電動機１００で伝達機構１０６を介して回転させること
で、洗濯物を洗濯する。角速度制御部１５０、電流制御
器１２２、ＰＷＭインバータ１２４、コンバータ１３
０、角速度推定部２００、出力トルク推定器２５０の動
作は第１の実施例と同じであり、アンバランス量推定器
４０２の動作は第３の実施例と同じである。
以下図９を用いてその動作を説明する。本実施例でも、
前記第１の実施例と同様に洗濯脱水槽１０４を三相誘導
電動機１００で伝達機構１０６を介して回転させること
で、洗濯物を洗濯する。角速度制御部１５０、電流制御
器１２２、ＰＷＭインバータ１２４、コンバータ１３
０、角速度推定部２００、出力トルク推定器２５０の動
作は第１の実施例と同じであり、アンバランス量推定器
４０２の動作は第３の実施例と同じである。
【００８６】第３の実施例では、アンバランス量の大き
さを測定する方法について説明したが、洗濯物の偏って
いる位置を検出することも可能である。ここではまず、
アンバランスの位置を検出するアンバランス位置推定器
５０２の動作について説明する。
さを測定する方法について説明したが、洗濯物の偏って
いる位置を検出することも可能である。ここではまず、
アンバランスの位置を検出するアンバランス位置推定器
５０２の動作について説明する。
【００８７】図６に示したアンバランス状態の洗濯脱水
槽１０４を回転させる三相誘導電動機のトルクは図中の
角度φが２７０度の位置で最大となり、９０度の位置で
最小となる。したがって、出力トルク推定器２５０で推
定される出力トルクの最大値あるいは最小値から、洗濯
物が偏って密着している洗濯脱水槽内の位置も検出可能
となる。そこで、前記の検出した位置に応じて、三相誘
導電動機の回転角速度を急変させ、洗濯脱水槽１０４の
内面に偏って密着した洗濯物を落下させたり、位置をず
らすことにより、アンバランス状態を改善することも可
能である。
槽１０４を回転させる三相誘導電動機のトルクは図中の
角度φが２７０度の位置で最大となり、９０度の位置で
最小となる。したがって、出力トルク推定器２５０で推
定される出力トルクの最大値あるいは最小値から、洗濯
物が偏って密着している洗濯脱水槽内の位置も検出可能
となる。そこで、前記の検出した位置に応じて、三相誘
導電動機の回転角速度を急変させ、洗濯脱水槽１０４の
内面に偏って密着した洗濯物を落下させたり、位置をず
らすことにより、アンバランス状態を改善することも可
能である。
【００８８】一つの例として、アンバランス位置推定器
５０２よりアンバランスの原因の洗濯物が洗濯脱水槽１
０４の上部１０４Ｂ、即ち図６において角度φが０度近
傍に来たときに、回転角速度補正器５０４によって角速
度補正値を出力し、洗濯脱水槽の角速度を減速する。減
速の結果、洗濯物に加わる遠心力より重力の方が大きく
なれば、洗濯物は洗濯脱水槽１０４の内面からはがれ、
アンバランス状態を解消することができる。
５０２よりアンバランスの原因の洗濯物が洗濯脱水槽１
０４の上部１０４Ｂ、即ち図６において角度φが０度近
傍に来たときに、回転角速度補正器５０４によって角速
度補正値を出力し、洗濯脱水槽の角速度を減速する。減
速の結果、洗濯物に加わる遠心力より重力の方が大きく
なれば、洗濯物は洗濯脱水槽１０４の内面からはがれ、
アンバランス状態を解消することができる。
【００８９】他の方法として、洗濯脱水槽１０４の回転
角速度を急加速あるいは急減速することで、生じる慣性
エネルギーを利用して、洗濯物の位置をずらすことが可
能である。この場合もアンバランス状態の洗濯物の位置
と、重力との関係を考慮することで、より効果的に偏っ
て密着している洗濯物の位置を洗濯脱水槽１０４の内面
でずらすことができ、これによってアンバランス状態を
補正できる。
角速度を急加速あるいは急減速することで、生じる慣性
エネルギーを利用して、洗濯物の位置をずらすことが可
能である。この場合もアンバランス状態の洗濯物の位置
と、重力との関係を考慮することで、より効果的に偏っ
て密着している洗濯物の位置を洗濯脱水槽１０４の内面
でずらすことができ、これによってアンバランス状態を
補正できる。
【００９０】このようにしてアンバランス量が予め定め
た値よりも大きい場合に、脱水動作を中断して、アンバ
ランス状態を解消し、再び脱水動作をやり直す場合に、
再びアンバランス状態になる可能性を大幅に減らすこと
が可能となる。なお、この補正動作は、遠心力の影響を
小さくするため、洗濯物が遠心力により洗濯脱水槽１０
４の内面に密着する最低の回転角速度近傍の回転角速度
で行うのが望ましい。
た値よりも大きい場合に、脱水動作を中断して、アンバ
ランス状態を解消し、再び脱水動作をやり直す場合に、
再びアンバランス状態になる可能性を大幅に減らすこと
が可能となる。なお、この補正動作は、遠心力の影響を
小さくするため、洗濯物が遠心力により洗濯脱水槽１０
４の内面に密着する最低の回転角速度近傍の回転角速度
で行うのが望ましい。
【００９１】《第５の実施例》本発明の第５の実施例と
して、アンバランス状態になりにくい洗濯脱水槽を有す
る洗濯機について図１０を参照しながら説明する。図１
０は本発明の第５の実施例における洗濯機の動作を説明
するための洗濯脱水槽２０４の正面図である。図１０に
おいて、洗濯と脱水さらには乾燥まで行う洗濯脱水槽２
０４の内部に、洗濯時に洗濯物のひっかかりをよくする
ための複数の突起物５５０が設けられている。
して、アンバランス状態になりにくい洗濯脱水槽を有す
る洗濯機について図１０を参照しながら説明する。図１
０は本発明の第５の実施例における洗濯機の動作を説明
するための洗濯脱水槽２０４の正面図である。図１０に
おいて、洗濯と脱水さらには乾燥まで行う洗濯脱水槽２
０４の内部に、洗濯時に洗濯物のひっかかりをよくする
ための複数の突起物５５０が設けられている。
【００９２】以上のように構成された洗濯機について、
以下図１０を用いてその動作を説明する。洗濯脱水槽２
０４がほぼ水平な軸２０４Ｃで回転する洗濯機では、洗
濯動作時には、洗濯脱水槽２０４を矢印方向に回転さ
せ、突起物５５０によって洗濯物を持ち上げた後、落と
して洗濯を行う。脱水動作時には、洗濯物の偏在による
洗濯脱水槽２０４のアンバランス状態を避けるため、洗
濯物が遠心力により均一に洗濯脱水槽２０４の内面に密
着するのが望ましい。しかし、突起物の影響で均一に密
着せず、アンバランス状態になりやすいといった問題点
があった。
以下図１０を用いてその動作を説明する。洗濯脱水槽２
０４がほぼ水平な軸２０４Ｃで回転する洗濯機では、洗
濯動作時には、洗濯脱水槽２０４を矢印方向に回転さ
せ、突起物５５０によって洗濯物を持ち上げた後、落と
して洗濯を行う。脱水動作時には、洗濯物の偏在による
洗濯脱水槽２０４のアンバランス状態を避けるため、洗
濯物が遠心力により均一に洗濯脱水槽２０４の内面に密
着するのが望ましい。しかし、突起物の影響で均一に密
着せず、アンバランス状態になりやすいといった問題点
があった。
【００９３】そこで、図１０に示したように、突起物５
５０を回転軸２０４Ｃと突起物５５０を結ぶ仮想面５６
０に対して回転方向に関して非対称に構成した鉤状部５
７０を設ける。洗濯動作時は洗濯脱水槽１０４を図１０
中の矢印の方向に回転させることにより洗濯物を突起物
５５０の鉤状部５７０に引っ掛けて持ち上げ、上部で落
として洗濯を行う。脱水動作時には、例えば図９の指令
角速度生成器４００から負の値の指令回転角速度を出力
して洗濯脱水槽２０４を洗濯動作時と逆の方向に回転さ
せる。このようにすると、脱水動作時には洗濯物が鉤状
部５７０ひっかかりにくいため洗濯脱水槽２０４はアン
バランス状態になりにくい。
５０を回転軸２０４Ｃと突起物５５０を結ぶ仮想面５６
０に対して回転方向に関して非対称に構成した鉤状部５
７０を設ける。洗濯動作時は洗濯脱水槽１０４を図１０
中の矢印の方向に回転させることにより洗濯物を突起物
５５０の鉤状部５７０に引っ掛けて持ち上げ、上部で落
として洗濯を行う。脱水動作時には、例えば図９の指令
角速度生成器４００から負の値の指令回転角速度を出力
して洗濯脱水槽２０４を洗濯動作時と逆の方向に回転さ
せる。このようにすると、脱水動作時には洗濯物が鉤状
部５７０ひっかかりにくいため洗濯脱水槽２０４はアン
バランス状態になりにくい。
【００９４】以上の構成により、洗濯脱水槽２０４のア
ンバランス状態が起こりにくい洗濯機を実現することが
可能となる。
ンバランス状態が起こりにくい洗濯機を実現することが
可能となる。
【００９５】前記のアンバランス量を推定する方法で
は、アンバランス量が大きい場合、脱水動作を中断し、
やり直さなければならないといった問題点があった。
は、アンバランス量が大きい場合、脱水動作を中断し、
やり直さなければならないといった問題点があった。
【００９６】そこで、本発明の第６の実施例として、ア
ンバランス状態を補正する機能を有する洗濯機について
説明する。
ンバランス状態を補正する機能を有する洗濯機について
説明する。
【００９７】《第６実施例》以下本発明の第６の実施例
の洗濯機について、図１１を参照しながら説明する。図
１１は本発明の第６の実施例における洗濯機の洗濯脱水
槽３３４の構成を示す正面図である。図１１において、
洗濯と脱水さらには乾燥まで行う洗濯脱水槽３３４の周
囲に水を出し入れ可能な例えば１６個のタンク６００な
いし６１５が設けられている。図１２は第６実施例の洗
濯機の構成を示すブロック図である。図１２において、
アンバランス量推定器４０２及びアンバランス位置推定
器５０２の出力端はアンバランス量補正器６０２の入力
端に接続されている。アンバランス量補正器６０２の出
力端はタンク６００ないし６１５のそれぞれの開孔を開
閉する扉７００ないし７１５を選択的に動作させる、例
えば回転軸と平行方向に各扉の半径方向外側に配列され
て設けた可動ピンを出し入れする電磁石のそれぞれの開
閉スイッチ８００ないし８１５に接続されている。
の洗濯機について、図１１を参照しながら説明する。図
１１は本発明の第６の実施例における洗濯機の洗濯脱水
槽３３４の構成を示す正面図である。図１１において、
洗濯と脱水さらには乾燥まで行う洗濯脱水槽３３４の周
囲に水を出し入れ可能な例えば１６個のタンク６００な
いし６１５が設けられている。図１２は第６実施例の洗
濯機の構成を示すブロック図である。図１２において、
アンバランス量推定器４０２及びアンバランス位置推定
器５０２の出力端はアンバランス量補正器６０２の入力
端に接続されている。アンバランス量補正器６０２の出
力端はタンク６００ないし６１５のそれぞれの開孔を開
閉する扉７００ないし７１５を選択的に動作させる、例
えば回転軸と平行方向に各扉の半径方向外側に配列され
て設けた可動ピンを出し入れする電磁石のそれぞれの開
閉スイッチ８００ないし８１５に接続されている。
【００９８】以上のように構成された洗濯機について、
以下図１１及び図１２を用いてその動作を説明する。ま
ず、洗濯脱水槽３３４の周囲に取り付けられて洗濯脱水
槽３３４と一緒に回転する全てのタンク６００ないし６
１５に予め水を入れておく。次に洗濯脱水槽３３４を回
転させ、、アンバランス量推定器４０２により、例えば
第３の実施例と同様に洗濯物の偏在による洗濯脱水槽３
３４のアンバランス量を推定する。さらにアンバランス
位置推定器５０２により、例えば第４の実施例と同様に
洗濯脱水槽３３４内の洗濯物の偏在位置を推定する。ア
ンバランス量補正器６０２は、アンバランス位置推定器
５０２により推定された洗濯物１０４Ａの偏在位置近傍
のタンク６１１の扉７１１を開くように開閉スイッチ８
１１を制御する。扉７１１の開によって、アンバランス
量推定器４０２により推定されたアンバランス量に応じ
てタンク６１１内の水が排出される。これにより洗濯物
の偏在による洗濯脱水槽３３４アンバランスを補正する
ことができ、大きな振動を起こさずに脱水動作が可能と
なる。
以下図１１及び図１２を用いてその動作を説明する。ま
ず、洗濯脱水槽３３４の周囲に取り付けられて洗濯脱水
槽３３４と一緒に回転する全てのタンク６００ないし６
１５に予め水を入れておく。次に洗濯脱水槽３３４を回
転させ、、アンバランス量推定器４０２により、例えば
第３の実施例と同様に洗濯物の偏在による洗濯脱水槽３
３４のアンバランス量を推定する。さらにアンバランス
位置推定器５０２により、例えば第４の実施例と同様に
洗濯脱水槽３３４内の洗濯物の偏在位置を推定する。ア
ンバランス量補正器６０２は、アンバランス位置推定器
５０２により推定された洗濯物１０４Ａの偏在位置近傍
のタンク６１１の扉７１１を開くように開閉スイッチ８
１１を制御する。扉７１１の開によって、アンバランス
量推定器４０２により推定されたアンバランス量に応じ
てタンク６１１内の水が排出される。これにより洗濯物
の偏在による洗濯脱水槽３３４アンバランスを補正する
ことができ、大きな振動を起こさずに脱水動作が可能と
なる。
【００９９】なお、洗濯脱水槽３３４の重量を減らして
慣性モーメントを減らすために、偏在する洗濯物１０４
Ａの、洗濯脱水槽３３４の回転中心に対してと対称な位
置のタンク６０３の水だけ残し、他のタンク６００〜６
０２，６０４〜６１５の水を排水してアンバランスを補
正してもよい。以上の構成により、容易に洗濯脱水槽３
３４のアンバランス状態を補正することが可能となる。
慣性モーメントを減らすために、偏在する洗濯物１０４
Ａの、洗濯脱水槽３３４の回転中心に対してと対称な位
置のタンク６０３の水だけ残し、他のタンク６００〜６
０２，６０４〜６１５の水を排水してアンバランスを補
正してもよい。以上の構成により、容易に洗濯脱水槽３
３４のアンバランス状態を補正することが可能となる。
【０１００】前記の各実施例では、三相誘導電動機を用
いる構成で説明したが、洗濯脱水槽を駆動する電動機は
これに限らず他の方式のものでも良い。特に電動機の発
生トルクが容易に推定できる直流電動機やブラシレスモ
ータでも本発明の主旨を変えずして同様の効果を得られ
ることは言うまでもない。
いる構成で説明したが、洗濯脱水槽を駆動する電動機は
これに限らず他の方式のものでも良い。特に電動機の発
生トルクが容易に推定できる直流電動機やブラシレスモ
ータでも本発明の主旨を変えずして同様の効果を得られ
ることは言うまでもない。
【０１０１】
【発明の効果】以上述べたように本発明による洗濯機
は、洗濯脱水槽を駆動する電動機と、前記電動機の回転
角速度を制御する制御装置と、前記電動機の角加速度が
一定となる指令角速度を与えて前記電動機を試験運転さ
せる試験運転制御器を有している。そして前記試験運転
中の前記電動機の出力トルクに応じて洗濯物の量を推定
する洗濯物量推定器を有することで、容易にかつ正確に
洗濯物の量を推定可能な洗濯機を実現することができ
る。
は、洗濯脱水槽を駆動する電動機と、前記電動機の回転
角速度を制御する制御装置と、前記電動機の角加速度が
一定となる指令角速度を与えて前記電動機を試験運転さ
せる試験運転制御器を有している。そして前記試験運転
中の前記電動機の出力トルクに応じて洗濯物の量を推定
する洗濯物量推定器を有することで、容易にかつ正確に
洗濯物の量を推定可能な洗濯機を実現することができ
る。
【０１０２】更に、洗濯脱水槽を駆動する電動機と、前
記電動機の回転角速度を制御する制御装置と、前記電動
機の回転角速度を予め定めた一定の回転角速度となるよ
うに試験運転させる試験運転制御器を有しており、前記
試験運転中の前記電動機の出力トルクに応じて、前記洗
濯脱水槽に密着した洗濯物の偏りによるアンバランス量
を推定するアンバランス量推定器を有することで、洗濯
脱水槽のアンバランス量を正確に推定できる洗濯機を実
現することができる。
記電動機の回転角速度を制御する制御装置と、前記電動
機の回転角速度を予め定めた一定の回転角速度となるよ
うに試験運転させる試験運転制御器を有しており、前記
試験運転中の前記電動機の出力トルクに応じて、前記洗
濯脱水槽に密着した洗濯物の偏りによるアンバランス量
を推定するアンバランス量推定器を有することで、洗濯
脱水槽のアンバランス量を正確に推定できる洗濯機を実
現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例における洗濯機の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】（ａ）は洗濯物量推定時の指令回転角速度を示
す波形図である。（ｂ）は洗濯物量推定時の回転出力ト
ルクを示す波形図である。
す波形図である。（ｂ）は洗濯物量推定時の回転出力ト
ルクを示す波形図である。
【図３】洗濯物量と出力トルク差の関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図４】本発明の第２の実施例における洗濯機の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施例における洗濯機の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図６】洗濯脱水槽のアンバランス状態を示す正面図で
ある。
ある。
【図７】洗濯脱水槽のアンバランス状態での出力トルク
を示す波形図である。
を示す波形図である。
【図８】アンバランス量とトルク変動幅の関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】本発明の第４の実施例における洗濯機の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施例における洗濯脱水槽の
構成を示す正面図である。
構成を示す正面図である。
【図１１】本発明の第６の実施例における洗濯機脱水槽
の構成を示す正面図である。
の構成を示す正面図である。
【図１２】本発明の第６の実施例における洗濯機の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１００ 三相誘導電動機 １０２ 指令角速度生成器 １０４ 洗濯脱水槽 １０６ 伝達機構 １１０ 角速度制御器 １１２ すべり周波数演算器 １１４ 加算器 １１５ 増幅器 １１６ 積分器 １１８ 回転／静止座標変換器 １２０ 二相／三相変換器 １２２ 電流制御器 １２４ ＰＷＭインバータ １２６ａ 電流検出器 １２６ｂ 電流検出器 １２６ｃ 電流検出器 １２８ 角速度検出器 １３０ コンバータ １５０ 角速度制御部 ２００ 角速度推定部 ２２０ 三相／二相変換器 ２２２ 三相／二相変換器 ２２４ 二次磁束推定器 ２２６ 角速度推定器 ２５０ 出力トルク推定器 ２５２ 洗濯物量推定器 ３００ 指令トルク生成器 ３０２ トルク制御器 ３０４ 洗濯物量推定器 ３３４ 洗濯脱水槽 ４００ 指令角速度生成器 ４０２ アンバランス量推定器 ５００ 加算器 ５０２ アンバランス位置推定器 ５０４ 回転角速度変動器 ５５０ 突起物 ５６０ 中心線 ５７０ 鉤状部 ６００〜６１５ タンク ７００〜７１５ 扉 ８００〜８１５ 開閉スイッチ
Claims (17)
- 【請求項１】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 前記電動機の回転角加速度を一定とする指令角速度を与
えて前記電動機を回転させる角速度制御部と、 回転中の前記電動機の出力トルクに応じて洗濯脱水槽内
の洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器と、 を有することを特徴とする洗濯機。 - 【請求項２】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 三角波形状の時間的変化をする指令回転角速度を生成す
る指令角速度生成手段と、 前記電動機の回転角速度を前記指令回転角速度に追従す
るように制御する角速度制御部と、 回転中の前記電動機の出力トルクに基づいて、洗濯脱水
漕内の洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器と、 を有することを特徴とする洗濯機。 - 【請求項３】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 三角波形状の時間的変化をする指令回転角速度を生成す
る指令角速度生成手段と、 前記電動機の回転角速度を前記指令回転角速度に追従す
るように制御する角速度制御部と、 回転加速時における前記電動機の出力トルクと回転減速
時における前記電動機の出力トルクとの差に基づいて、
洗濯物の量を推定する洗濯物量推定器と、 を有することを特徴とする洗濯機。 - 【請求項４】 前記指令角速度生成手段は、指令回転角
速度の最低回転角速度を、洗濯脱水槽の回転により生ず
る遠心力により洗濯物が前記洗濯脱水槽の内面に密着す
る回転角速度とすることを特徴とする請求項１、２又は
３記載の洗濯機。 - 【請求項５】 洗濯脱水槽を駆動する電動機は三相誘導
電動機であって、前記三相誘導電動機の固定子に供給す
る一次交流電流群のトルク電流成分と励磁電流成分に対
して独立に指令して、前記一次交流電流群のそれぞれの
大きさと周波数を変化させ前記三相誘導電動機の回転角
速度を制御する制御装置を有することを特徴とする請求
項１、２、３又は４記載の洗濯機。 - 【請求項６】 洗濯脱水槽を駆動する電動機が三相誘導
電動機であって、前記三相誘導電動機の固定子に供給す
る一次交流電流群のトルク電流成分と励磁電流成分に対
して独立に指令して、前記一次交流電流群のそれぞれの
大きさと周波数を変化させ前記三相誘導電動機の回転角
速度を制御する制御装置と、 回転中の電動機の前記トルク電流成分に基づいて洗濯物
の量を推定する洗濯物量推定器とを有することを特徴と
する請求項１、２、３又は４記載の洗濯機。 - 【請求項７】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 前記電動機の出力トルクが一定となるように制御する一
定運転制御器と、 前記電動機の回転角速度の変化に基づいて洗濯物の量を
推定する洗濯物量推定器と、 を有することを特徴とする洗濯機。 - 【請求項８】 洗濯脱水槽を駆動する電動機が三相誘導
電動機であって、前記三相誘導電動機の固定子に供給す
る一次交流電流群のトルク電流成分と励磁電流成分を独
立に指令して、前記一次交流電流群のそれぞれの大きさ
と周波数を変化させて前記三相誘導電動機の回転角速度
を制御する制御装置と、 前記トルク電流成分を一定値として指令して回転を行う
トルク一定運転制御器を有することを特徴とする請求項
７記載の洗濯機。 - 【請求項９】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 前記電動機の回転角速度が予め定めた一定の回転角速度
となるように制御する制御器部と、 前記電動機の出力トルクに基づいて、前記洗濯脱水槽の
内面に密着した洗濯物の偏在によるアンバランス量を推
定するアンバランス量推定器と、 を有することを特徴とする洗濯機。 - 【請求項１０】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 前記電動機の回転角速度が予め定めた一定の回転角速度
となるように制御する制御器部と、 前記電動機の出力トルクの変動幅に基づいて、前記洗濯
脱水槽の内面に密着した洗濯物の偏りによるアンバラン
ス量を推定するアンバランス量推定器と、を有すること
を特徴とする洗濯機。 - 【請求項１１】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 前記電動機の回転角速度を予め定めた一定の回転角速度
となるように制御する制御器部と、 前記電動機の出力トルク変動に基づいて、前記洗濯脱水
槽の内面に偏って密着した洗濯物の位置を推定するアン
バランス位置推定器と、 を有することを特徴とする洗濯機。 - 【請求項１２】 洗濯脱水槽を駆動する電動機が三相誘
導電動機であって、前記三相誘導電動機の固定子に供給
する一次交流電流群のトルク電流成分と励磁電流成分を
独立に指令して、前記一次交流電流群のそれぞれの大き
さと周波数を変化させて前記三相誘導電動機の回転角速
度を制御する制御装置を有することを特徴とする請求項
９、１０又は１１記載の洗濯機。 - 【請求項１３】 洗濯脱水槽を駆動する電動機が三相誘
導電動機であって、前記三相誘導電動機の固定子に供給
する一次交流電流群のトルク電流成分と励磁電流成分を
独立に指令して、前記一次交流電流群のそれぞれの大き
さと周波数を変化させて前記三相誘導電動機の回転角速
度を制御する制御装置と、 前記トルク電流成分に基づいて洗濯物の量を推定するア
ンバランス量推定器を有することを特徴とする請求項
９、１０又は１１記載の洗濯機。 - 【請求項１４】 前記制御器は、電動機の回転角速度
を、洗濯脱水槽が回転することにより生ずる遠心力によ
り洗濯物が前記洗濯脱水槽の内面に十分に密着する回転
角速度に制御することを特徴とする請求項９、１０又は
１１記載の洗濯機。 - 【請求項１５】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 前記洗濯脱水槽の内面に偏って密着した洗濯物の位置を
推定するアンバランス位置推定器と、 前記アンバランス位置推定器の出力に応じて前記洗濯脱
水槽の回転角速度を変動させることにより前記洗濯物の
位置をずらしてアンバランスを解消する回転角速度変動
器と、 を有することを特徴とする洗濯機。 - 【請求項１６】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 洗濯動作時と脱水動作時とでは前記洗濯脱水槽の回転方
向を逆に指令する指令角速度生成器と、 前記洗濯脱水槽の内部に取り付けらた複数の突起物であ
って、前記洗濯動作時の回転方向では洗濯物が前記突起
物群に引っかかりやすく、前記脱水動作時の回転方向で
は洗濯物が前記突起物群に引っかかりにくい突起を有す
る洗濯脱水槽と、 を備えたことを特徴とする洗濯機。 - 【請求項１７】 洗濯脱水槽を駆動する電動機と、 前記洗濯脱水槽に設けられ、水を貯蔵可能な複数のタン
クと、 前記洗濯脱水槽の内面に密着した洗濯物の偏りによるア
ンバランス量を推定するアンバランス量推定器と、 前記洗濯脱水槽の内面に偏って密着した洗濯物の位置を
推定するアンバランス位置推定器と、 前記アンバランス量推定器と前記アンバランス位置推定
器の出力に基づいて定まる前記タンクの予め貯蔵された
水を除くことによりアンバランス量を減らすアンバラン
ス量補正器と、 を有することを特徴とする洗濯機。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10139022A JPH11319367A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 洗濯機 |
| US09/139,339 US6163912A (en) | 1997-09-22 | 1998-08-24 | Washing machine |
| EP98306795A EP0903845A3 (en) | 1997-09-22 | 1998-08-25 | Washing machine |
| KR1019980038843A KR100309482B1 (ko) | 1997-09-22 | 1998-09-19 | 세탁기 |
| CN98119747A CN1082111C (zh) | 1997-09-22 | 1998-09-22 | 洗衣机 |
| CN01122309A CN1333398A (zh) | 1997-09-22 | 2001-06-25 | 洗衣机 |
| CNB011223146A CN1200164C (zh) | 1997-09-22 | 2001-06-25 | 洗衣机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10139022A JPH11319367A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 洗濯機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11319367A true JPH11319367A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15235655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10139022A Withdrawn JPH11319367A (ja) | 1997-09-22 | 1998-05-20 | 洗濯機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11319367A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400623B1 (ko) * | 1999-07-16 | 2003-10-08 | 산요덴키가부시키가이샤 | 세탁기 |
| JP2007029326A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗濯機 |
| KR100733648B1 (ko) * | 2003-03-06 | 2007-06-29 | 가부시끼가이샤 도시바 | 드럼식 세탁기 |
| KR100739902B1 (ko) | 2002-09-24 | 2007-07-13 | 도시바 가덴세이조 가부시끼가이샤 | 세탁기 |
| JP2007236585A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗濯機 |
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| CN102263541A (zh) * | 2010-07-06 | 2011-11-30 | 南京乐金熊猫电器有限公司 | 洗涤物处理装置 |
| US8176798B2 (en) | 2009-07-09 | 2012-05-15 | Whirlpool Corporation | Method and apparatus for determining laundry load |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP10139022A patent/JPH11319367A/ja not_active Withdrawn
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400623B1 (ko) * | 1999-07-16 | 2003-10-08 | 산요덴키가부시키가이샤 | 세탁기 |
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| US8196440B2 (en) | 2002-09-24 | 2012-06-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Drum washing machine |
| KR100733648B1 (ko) * | 2003-03-06 | 2007-06-29 | 가부시끼가이샤 도시바 | 드럼식 세탁기 |
| US7478547B2 (en) | 2003-03-06 | 2009-01-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Drum washing machine |
| JP2007029326A (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗濯機 |
| JP2007236585A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗濯機 |
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| CN102263541A (zh) * | 2010-07-06 | 2011-11-30 | 南京乐金熊猫电器有限公司 | 洗涤物处理装置 |
| WO2012005510A2 (en) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | Lg Electronics Inc. | Washing machine |
| WO2012005510A3 (en) * | 2010-07-06 | 2012-05-18 | Lg Electronics Inc. | Washing machine |
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