TWI675950B - 振動控制系統及洗衣機 - Google Patents

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TWI675950B
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馬飼野祐貴
Yuki Makaino
岩路尚
Yoshitaka Iwaji
法月邦彦
Kunihiko Noriduki
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日商日立環球生活方案股份有限公司
Hitachi Global Life Solutions, Inc.
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Abstract

[課題] 以提供能適當控制對象物的振動且低成本的振動控制系統及洗衣機為課題。   [解決手段] 本發明的特徵為,具有:線性致動器(10),其具有動子與定子,且連接於振動的對象物(G);電流檢測部(50),其檢測在線性致動器(10)所通電的電流之電流值(i);加速度&位置推定部(60),其基於由電流檢測部(50)所檢測出的電流值(i),來推定線性致動器(10)之動子與定子的相對加速度(am)及/或相對位置(xm);以及推力調整部(90),其基於由加速度&位置推定部(60)所推定出的相對加速度(am)及/或相對位置(xm),來調整線性致動器(10)的推力。

Description

振動控制系統及洗衣機
本發明,是關於控制對象物之振動的振動控制系統及洗衣機的技術。
例如,於專利文獻1,揭示有洗衣機的制振裝置,係具有:「線性馬達及彈性體,其配置在洗衣槽與筐體之間;電流檢測部,其檢測在前述線性馬達的繞線所通電的電流,並輸出電流訊號;相對位置演算部,其檢測前述線性馬達之動子的相對位置而演算出前述動子的移動距離;相對加速度感測器,其檢測前述洗衣槽或前述筐體的相對加速度,並輸出相對加速度訊號;施振力演算部,其基於前述移動距離、前述相對加速度訊號及前述彈性體的彈性係數,來演算出施振力訊號;轉矩控制部,其基於前述施振力訊號與目標振動值的差分,來輸出指令q軸電流值;以及通電控制部,其基於前述電流訊號與前述指令q軸電流值,來控制對前述繞線的通電」(參照摘要)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2011-182934號公報
[發明所欲解決的課題]
但是,在專利文獻1的制振裝置,由於設置用以檢測洗衣機之振動的相對加速度感測器,故會招致成本的增加。
有鑑於上述般的背景而使本發明完成,本發明,是以提供能適當控制對象物的振動且低成本的振動控制系統及洗衣機為課題。 [用以解決課題的手段]
為了解決前述的課題,本發明,其特徵為,具有:驅動部,其具有動子與定子,且連接於振動的對象物;電流檢測部,其檢測在前述驅動部所通電的電流之電流值;推定部,其基於由前述電流檢測部所檢測出的電流值,來推定前述驅動部之前述動子與前述定子的相對加速度及/或相對位置;以及推力調整部,其基於由前述推定部所推定出的前述相對加速度及/或前述相對位置,來調整前述驅動部的推力。   針對其他的解決手段,是在實施形態中後述。 [發明的效果]
根據本發明,可提供能適當控制對象物的振動且低成本的振動控制系統及洗衣機。
接著,針對用以實施本發明的形態(亦稱為「實施形態」),參照適當圖式來詳細說明。又,各圖式中,針對相同的構成要件附上相同的符號並適當省略說明。
≪第1實施形態≫ (振動控制系統Z)   圖1,是表示在第1實施形態所使用之振動控制系統Z之構造例的圖。   振動控制系統Z,是對於對象物G的振動進行制振者,具有整流電路(整流部)Re、振動控制裝置100。   整流電路Re,是將由交流電源E所輸入的交流電壓予以變換成直流電壓來輸出。針對整流電路Re待留後述。   振動控制裝置100,是將由整流電路Re所輸入的直流電壓作為驅動源來將對象物G的振動予以制振。又,本實施形態中,所謂的制振是指將以共振頻率振動之對象物G的振動頻率予以錯開。
(振動控制裝置100)   接著,說明用以控制線性致動器(驅動部、第2驅動部)10的振動控制裝置100之構造。   振動控制裝置100,具備:線性致動器10、逆變部(電力變換部)40、電流檢測部50、加速度&位置推定部(推定部)60、推力調整部90。且,推力調整部90,具備:電流指令生成部70、電壓指令生成部80。
線性致動器10,是連接(例如抵接)於對象物G。而且,線性致動器10,是藉由所輸入的交流電壓來進行直線運動,並將運動傳達至對象物G。針對線性致動器10待留後述。   逆變部40,是將由整流電路Re所輸入的直流電流,基於來自電壓指令生成部80的電壓指令值V*來變換成交流電壓的逆變器。又,逆變部40,是預設為以PWM(Pulse Width Modulation)來控制,但並不限於此。針對逆變部40待留後述。   此外,記載於對象物G的雙箭頭是表示對象物G的振動。且,整流電路Re的「+」、「-」是表示由整流電路Re所輸出之電壓的極性。
電流檢測部50是設置在逆變部40的下游,用來檢測流過逆變部40的電流,亦即檢測流過線性致動器10的電流之電流值i。   加速度&位置推定部60,是基於電流檢測部50所檢測出的電流值i,來推定線性致動器10的相對加速度am或相對位置xm。針對加速度&位置推定部60、相對加速度am、相對位置xm待留後述。   電流指令生成部70,是基於由加速度&位置推定部60所推定出的相對加速度am或相對位置xm,來生成電流指令值i**。針對電流指令生成部70待留後述。   電壓指令生成部80,是基於由電流指令生成部70所生成的電流指令值i**、由電流檢測部50所檢測出的電流值i,來生成電壓指令值V*。所生成的電壓指令值V*是輸入至逆變部40。針對電壓指令生成部80待留後述。
(線性致動器10)   接著,參照圖2~圖5針對線性致動器10進行說明。又,圖2~圖5所示的線性致動器10僅為一例,不具有圖2~圖5所示的構造亦可。   圖2,是振動控制裝置100所具備之線性致動器10的縱剖面立體圖。   此處,如圖2所示般,定出xyz軸。而且,在圖2,雖圖示出x方向之線性致動器10的一半,但線性致動器10的構造,是以yz平面為基準而成為對稱。   線性致動器10,具有:電樞亦即定子11、往z方向延伸的板狀之動子12。而且,線性致動器10,是藉由定子11及動子12之間之往z軸方向的磁性的吸引力&排斥力(亦即推力),使定子11與動子12的相對位置往z方向直線地變化的馬達。如後述般,線性致動器10,是使動子12或定子11之任一方,連接於對象物G。
且,定子11,具有疊層有電磁鋼板而成的芯11a,將捲繞在該芯11a之磁極齒M的繞線11b予以具備在複數處。
圖3,是圖2的A-A線箭頭端面圖。又,在圖3,並非x方向之線性致動器10的一半(參照圖2),而是圖示出線性致動器10的全體。   如圖3所示般,定子11的芯11a,具備:環狀部N、磁極齒M(M1、M2)。   環狀部N,在縱剖面觀看時呈現環狀(矩形框狀),藉由該環狀部N來構成磁回路。一對的磁極齒M1、M2,是從環狀部N往y方向內側延伸,且互相對向。又,磁極齒M1、M2之間的距離,是比呈板狀的動子12之厚度還要稍微長些。於磁極齒M1、M2,各自捲繞有繞線11b(11b1、11b2)。對該繞線11b通電有電流,藉此使定子11作為電磁鐵來發揮功能。
在圖2所示之例,於z方向(動子12的移動方向),設有2對磁極齒M。且,捲繞於2對磁極齒M之各個的繞線11b,為一條的繞線11b,其兩端連接於逆變部40(參照圖1)的輸出側。
圖3所示的動子12,是貫穿呈環狀的芯11a,往z方向延伸。且,如圖2所示般,動子12,具備:往z方向延伸的複數個金屬板12a、在z方向設有既定間隔來設置在金屬板12a的永久磁鐵121b、122b、123b。又,將複數個永久磁鐵予以貼附在金屬板12a亦可,或是,將複數個永久磁鐵予以埋設在金屬板12a亦可。
圖2所示的永久磁鐵121b、122b、123b,是在y方向被磁化。更詳細說明的話,是使朝向y方向正側被磁化的永久磁鐵(例如永久磁鐵121b、123b)與朝向y方向負側被磁化的永久磁鐵(例如永久磁鐵122b),在z方向交互地配置。而且,藉由動子12與作為電磁鐵來發揮功能的定子11之間的吸引力&排斥力,來對動子12作用有z方向的推力。又,所謂的「推力」,是指使動子12與定子11的相對位置變化的力。
(線性致動器10的固定方法)   圖4,是表示線性致動器10之固定方法的圖(例1)。   在圖4所示之例,使線性致動器10之動子12的一端連接於對象物G,使另一端透過彈簧(彈性體)20來固定於固定治具J。   此處,彈簧(彈性體)20,是對動子12賦予彈性力的彈簧,中介在動子12與固定治具J之間。固定治具J,例如是設置在地板等。如圖4所示般,動子12,是貫穿定子11。
圖5,是表示線性致動器10之固定方法的圖(例2)。   在圖5之例,是將線性致動器10a之定子11c的一端予以連接於對象物G,將另一端透過彈簧(彈性體)20a來固定於固定治具J的構造亦可。且,動子12a,其一端連接於固定治具J,另一端沒有連接任何東西。   又,在圖4或圖5之例,是成為使定子11、11c的一端連接於對象物G的構造,但亦可藉由螺絲等來使定子11、11c的一端固定於對象物G。   且,雖未圖示,但彈簧(彈性體)與線性致動器10,是對於固定治具J及對象物G,成為並列地固定的構造亦可。
且,如圖4或圖5所示般,只要使定子11及動子12的一方連接於對象物G,藉由磁性的吸引力&排斥力,來使定子11與動子12的相對位置變化即可。
(整流電路Re&逆變部40)   圖6,是表示振動控制裝置100所具備之整流電路Re與逆變部40之構造的圖。又,整流電路Re及逆變部40是既有的技術。   此處,在圖6,表示出使用三相全橋式逆變器來控制2個線性致動器10的情況之構造。將第1個線性致動器10記載為線性致動器10b,將第2個線性致動器10記載為線性致動器10c。   又,在僅控制1個線性致動器10的情況,於逆變部40,使用單相全橋式電路即可。
圖1所示的逆變部40,是將由整流電路Re所施加的直流電壓,基於來自電壓指令生成部80的電壓指令值V*來變換成單相交流電壓。而且,逆變部40,是將該單相交流電壓施加於線性致動器10的繞線11b(參照圖2、圖3)。也就是說,逆變部40,是具有基於前述的電壓指令值V*,來驅動線性致動器10的功能。
(整流電路Re)   整流電路Re,是將由交流電源E所施加的交流電壓予以變換成直流電壓的周知之倍壓整流電路。整流電路Re,具備:使二極體D1~D4橋式連接而成的二極體橋式電路Re1、串連連接的2個濾波電容器Ch。
而且,由二極體橋式電路Re1所施加的電壓(含有脈波的直流電壓),是藉由濾波電容器Ch來平滑化,而生成相當於交流電源E之電壓之大約2倍的直流電壓E DC。   整流電路Re,是透過正側的配線201a與負側的配線201b來連接於逆變部40。又,圖6的「+」、「-」是表示由整流電路Re所輸出之電壓的極性。
(逆變部40)   逆變部40,是將前述的直流電壓予以變換成單相交流電壓,將該單相交流電壓予以施加至線性致動器10b、10c的繞線11b(參照圖2、圖3)。   作為該等的開關元件S1~S6,例如使用有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)。於開關元件S1~S6,各自反向並聯連接有飛輪二極體D。又,使用IGBT來作為作為開關元件S1~S6,且,藉由PWM控制來使逆變部40產生交流電壓的情況,是在IGBT的閘極連接有未圖示的脈衝產生部。脈衝產生部,是產生從圖1所示之電壓指令生成部80所輸出之電壓指令值V*的值所對應之週期的脈衝。
又,逆變部40,是當線性致動器10(亦即對象物G)的振動頻率接近共振頻率的話則成為ON,在此以外則成為OFF。
且,開關元件S1、S2的連接點,是透過配線201c,而連接於線性致動器10b的繞線11b。也就是說,使三相之逆變部40之一相所對應的腳,連接於一方的線性致動器10b。
且,開關元件S5、S6的連接點,是透過配線201e,而連接於線性致動器10c的繞線11b。也就是說,使三相之逆變部40之一相所對應的其他腳,連接於另一方的線性致動器10c。   亦即,在圖6,是表示使2個線性致動器10接觸於對象物G的例子。   又,線性致動器10b、10c,是以往相同方向振動的方式來連接於逆變部40為佳。
且,開關元件S3、S4的連接點,是透過配線201d來連接於線性致動器10b的繞線11b,也連接於線性致動器10c的繞線11b。也就是說,使3相之逆變部40之剩下的腳,連接於線性致動器10b、及線性致動器10c。
如上述般,不必分別對應線性致動器10b、10c來個別地設置逆變部40,而是將各個線性致動器10b、10c共通地連接於一個逆變部40。如此一來,可刪減逆變部40的成本。而且,基於PWM控制來控制開關元件S1~S6的ON&OFF,藉此對線性致動器10b、10c的繞線11b施加單相交流電壓。
電流檢測部50,是檢測在逆變部40、亦即在線性致動器10b、10c所通電之電流的電流值i。電流檢測部50,是設在於逆變部40之下游所配置的配線201f。也就是說,藉由電流檢測部50,檢測出在線性致動器10b、10c之繞線11b所流過之電流的電流值i。但是,在開關元件S2、S3成為ON的時候,有必要將電流檢測部50所檢測到的電流值i予以反轉。   又,前述的配線201f,是用以連接開關元件S2、S4、S6的射極與配線201b的配線。
此處,若對象物G(參照圖1)振動的話,線性致動器10的定子11(參照圖2)與動子12(參照圖2)會相對運動。於是,在繞線11b產生感應電壓。藉由該感應電壓,使流動於逆變部40、配線201f的電流變化。這種電流的變化會被電流檢測部50給檢測到。   又,亦可構成為,在配線201c~201e的至少任一個配置電流檢測部50,來檢測流過該等之配線201c~201e的電流(電流值i)。
圖7,是將3個線性致動器10b~10d(10)予以連接於整流電路Re及逆變部40的圖。   在圖7所示之例,二極體D1、D2的連接點P1,是透過配線201d,連接於線性致動器10b的繞線11b(參照圖2)。此外,二極體D1、D2的連接點P1,亦透過該配線201d而連接於線性致動器10c的繞線11b。又,線性致動器10b及線性致動器10c的繞線11b,亦可連接於二極體D3、D4的連接點。   且,二極體D1、D2的連接點P1,是透過配線201g來連接於線性致動器10d的繞線11b。   也就是說,在構成整流電路Re的二極體橋式電路Re1之輸入側連接有線性致動器10b~10d。
此外,開關元件S3、S4的連接點P2,是透過配線201h而連接於線性致動器10d的繞線11b。亦即,在構成逆變部40的三相全橋式逆變器之一相所對應的第1腳,連接有線性致動器(第1線性致動器)10d。   配線201c及配線201e的連接,與圖6相同,故省略此處的說明。亦即,使構成逆變部40的三相全橋式逆變器之其他一相所對應的第2腳,連接於線性致動器(第2線性致動器)10b。此外,使剩下的一相所對應的第3腳連接於線性致動器(第3線性致動器)10c。此處,第1腳是以開關元件S3、S4構成的腳,第2腳是以開關元件S1、S2構成的腳,第3腳是以開關元件S5、S6構成的腳。
藉由成為這種連接,可對於1個整流電路Re、1個逆變部40,連接3個線性致動器10,而可抑制成本。   且,亦可使4個以上的線性致動器10連接於1個逆變部40或1個整流電路Re。如此一來,可抑制成本。
(加速度&位置推定部60&推力調整部90)   接著,參照圖1,針對加速度&位置推定部60及推力調整部90進行說明。   加速度&位置推定部60及推力調整部90,是本實施形態的特徵部分。   圖1所示的推力調整部90及加速度&位置推定部60,是含有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、各種介面等的電子電路而構成。而且,將儲存在ROM的程式予以讀取而在RAM展開,並以CPU實行各種處理。
此處,參照圖1,說明各部的控制動作。   如前述般,若對象物G(參照圖1)振動的話,線性致動器10的定子11(參照圖2)與動子12(參照圖2)會相對運動。於是,在繞線11b產生感應電壓。藉由該感應電壓,使流動於圖7所示之逆變部40、配線201f的電流變化。這種電流的變化會被電流檢測部50給檢測到。
圖1的加速度&位置推定部60,是基於由電流檢測部50所檢測出之電流的前述電流值i,來推定線性致動器10的相對加速度am及/或相對位置xm。此處,所謂線性致動器10的相對加速度am,是指圖2所示之線性致動器10之定子11與動子12的相對加速度。同樣地,所謂線性致動器10的相對位置xm,是指線性致動器10之定子11與動子12的相對值。又,相對加速度am、相對位置xm,只要至少推定出任一方即可。
將線性致動器10的電阻定為R[Ω],將電感定為L[H],將感應電壓定為Em[V]的情況,線性致動器10的電壓方程式是成為式(1)。且,針對感應電壓Em改變式(1)的話會成為式(1a)。
此處,V是施加在線性致動器10之繞線11b之端子間的電壓,i是流動於線性致動器10的電流(電流值i)。   加速度&位置推定部60,是取代電壓V而使用電壓指令生成部80的輸出亦即電壓指令值V*、以及以電流檢測部50所檢測出的電流值i(將電壓指令值V*帶入式(1a)的V),而由式(1a)來推定感應電壓Em。   感應電壓Em,是與線性致動器10之動子12與定子11的相對速度ωm[m/s]成比例,且滿足式(2)的關係。此處,Ke[V・s/m]是線性致動器10的感應電壓係數。又,線性致動器10的感應電壓係數Ke、線性致動器10的電阻R、線性致動器10的電感L等,是被事先測量。   且,若將式(2)改變成ωm的式,會成為以下的式(2a)。
因此,在加速度&位置推定部60,是將式(1a)所推定出的感應電壓Em基於(2a),乘上感應電壓係數Ke的倒數,藉此推定相對速度ωm。之後,速度&位置推定部60,是將推定出的相對速度ωm,進行時間微分(dωm/dt)藉此推定相對加速度am。且,速度&位置推定部60,是將ωm進行時間積分,藉此推定相對位置xm。相對加速度am及相對位置xm,是由式(1)、式(2),用以下的式(3)、式(4)來算出。
如圖1所示般,加速度&位置推定部60,是將推定出的相對加速度am或相對位置xm輸出至電流指令生成部70。
圖8,是表示第1實施形態所使用之電流指令生成部70及電壓指令生成部80之具體構造的圖。 (電流指令生成部70)   首先,針對電流指令生成部70的具體構造進行說明。   電流指令生成部70,具有:m*增益乘算部71、k*增益乘算部72、加算部73、電流指令值算出部74、電流指令極限部75。   首先,m*增益乘算部71,是對由加速度&位置推定部60所推定出的相對加速度am乘上既定的增益m*。其結果,m*增益乘算部71,是輸出推力指令值Tm*。所謂推力指令值Tm*,是線性致動器10應輸出的推力。   同樣地,k*增益乘算部72,是對由加速度&位置推定部60所推定出的相對位置xm乘上既定的增益k*。其結果,k*增益乘算部72,是輸出推力指令值Tk*。
此處,增益m*是對相對加速度am、增益k*是對相對位置xm進行乘算的比例增益。增益m*、k*的意義待留後述。又,第1實施形態中,增益m*、k*是由設計者所決定的值,為係數。
接著,使加算部73,將推力指令值Tm*及推力指令值Tk*予以加算,並作為推力指令值T*來輸出。如前述般,只要算出推力指令值Tm*、推力指令值Tk*之任一方即可,故使推力指令值Tm*及推力指令值Tk*之任一方作為推力指令值T*來輸出。在推力指令值Tm*及推力指令值Tk*之雙方輸入至加算部73的情況,是使推力指令值Tm*及推力指令值Tk*的平均值作為推力指令值T*來輸出亦可。
電流指令值算出部74,是對由加算部73所輸入的推力指令值T*,乘上線性致動器10之推力係數Kt[N/A]的倒數,藉此生成電流指令值i*。   而且,在電流指令值i*超過線性致動器10或逆變部40等之最大電流的情況,電流指令極限部75會對於電流指令值i*設下極限,來輸出受限制之新的電流指令值i**。又,電流指令極限部75可省略。藉由設置這種電流指令極限部75,可防止過剩的電流流過線性致動器10或逆變部40。
(電壓指令生成部80)   接著,針對電壓指令生成部80進行說明。   電壓指令生成部80,是具有:減算部81、比例積分控制部82。   減算部81,是用來演算:由電流指令極限部75所生成的電流指令值i**與在電流檢測部50所檢測出的電流(電流值i)之差亦即電流偏差值Δi。   接著,使比例積分控制部82對於電流偏差值Δi進行比例積分控制(PI(Proportional-Integral)控制),而算出電壓指令值V*來輸出。   藉由進行這種控制,而進行比例積分控制所致的回授控制,使電流值i被控制成與電流指令值i**一致(收斂)。   又,電壓指令值V*,亦可藉由P(Proportional)控制或PID(Proportional-Integral-Differential)控制來算出。   又,當電流值i與電流指令值i**一致時,線性致動器10,是以目標的振幅及振動頻率來振動。
電壓指令值V*,是輸入至未圖示的脈衝產生部。脈衝產生部,是進行基於所輸入之電壓指令值V*的PWM控制,藉此切換圖6所示之開關元件S1~S6的ON&OFF。如此一來,對圖7所示之配線201c~201e供給有與電壓指令值V*一致之被PWM控制過的電壓。   藉由使用有這種比例積分控制部82,而讓使用既有技術的控制成為可能。
(加速度推定部610)   圖9,是表示加速度&位置推定部60之加速度推定部610之具體構造例的圖。   加速度推定部610,具有:感應電壓推定部611、1/Ke演算部612、乘算部613、微分演算部614。   且,感應電壓推定部611,是基於電流檢測部50所檢測的電流值i、電壓指令生成部80所輸出的電壓指令值V*,來演算前述的式(1a)。亦即,感應電壓推定部611,是在式(1a)的「V」帶入電壓指令值V*,此外,在式(1a)的「i」帶入電流值i,藉此演算出線性致動器10的定子11(參照圖2)與動子12(參照圖2)進行相對運動所產生的感應電壓Em。
且,1/Ke演算部612,是由未圖示的記憶體等取得線性致動器10的感應電壓係數Ke後,演算其倒數。   而且,在乘算部613,將感應電壓推定部611的輸出(感應電壓Em)乘上1/Ke演算部612的輸出(1/Ke)。由乘算部613所輸出的結果,是對式(2a)的感應電壓Em帶入式(1a)而成者,為線性致動器10之定子11與動子12的相對速度ωm。   而且,微分演算部614,是將由乘算部613所輸出的結果,亦即線性致動器10之定子11與動子12的相對速度ωm予以微分。藉此,演算定子11與動子12的相對加速度am(式(3))。
(位置推定部620)   圖10,是表示加速度&位置推定部60之位置推定部620之具體構造例的圖。   位置推定部620,具有:感應電壓推定部621、1/Ke演算部622、乘算部623、積分演算部624。   又,在位置推定部620的感應電壓推定部621、1/Ke演算部622、乘算部623所進行的演算,是與圖9所示的各部611~613相同,故省略此處的說明。   積分演算部624,是將由乘算部623所輸出的結果,亦即線性致動器10之定子11與動子12的相對速度ωm予以積分。藉此,演算出定子11(參照圖2)與動子12(參照圖2)的相對位置xm(式(4))。
又,式(3)或式(4)的積分&微分演算,會受到電流檢測部50所檢測之電流值i的誤差,或雜訊,或實際上施加的電壓V與電壓指令生成部80的輸出亦即電壓指令值V*之誤差等的影響。因此,設置有低通濾波器、高通濾波器亦可。
<第1實施形態的效果>   根據第1實施形態,加速度&位置推定部60,是基於電流檢測部50所檢測出的電流值i來推定並輸出相對加速度am或相對位置xm。   電流指令生成部70,是基於相對加速度am或相對位置xm,來算出推力指令值T*,進一步算出電流指令值i**。而且,電壓指令生成部80,是進行回授控制,而使電流檢測部50所檢測到的電流值i追隨電流指令值i**。
此處,針對增益m*及增益k*進行說明。   此處,預設有:在將質量m[Kg]的物體,與彈簧係數k[N/m]的彈簧和阻尼係數c[Ns/m]的阻尼器並列地支撐而成的單自由度之一般的振動系統施加施振力F的情況。   將變位量定為x[m]的情況,運動方程式,是由以下的式(5)來賦予,其共振頻率ωn[rad/s]是由式(6)來賦予。
由式(6),共振頻率ωn是由質量m與彈簧係數k來決定。   例如,若圖1所示的對象物G為洗衣機的話,在洗衣機,於洗滌&沖洗&烘乾時,洗衣槽的旋轉速度會時時刻刻地變化。伴隨著該旋轉速度的變化,洗衣槽的振動頻率也會變化。因此,若洗衣槽的旋轉速度接近共振頻率ωn的話,洗衣槽的振動會變大,使該振動傳達至洗衣機本體。
此處,對相對加速度am進行乘算的增益m*,是相當於運動方程式F=ma的質量m。同樣地,對相對位置xm進行乘算的增益k*,是相當於固定在彈簧之質點的F=-kx的彈簧係數k。   根據第1實施形態,推力指令值T*,是對線性致動器10的相對加速度am或相對位置xm乘上既定的增益m*、k*來比例地算出。亦即,可以控制:調整運動方程式中相當於質量的增益m*藉此所產生的力(推力)、或使增益k*相當於彈簧係數(彈性係數)而產生的力(推力)。換言之,設定增益m*、k*,是相當於使洗衣機的質量或彈簧20(參照圖4)或是彈簧20a(參照圖5)的彈簧係數變化。
但是,增益m*是與實際的質量m不同。同樣地,增益k*,是與實際的彈簧20(參照圖4)或彈簧20a(參照圖5)的彈簧係數k不同。   也就是說,增益m*、k*,是如前述般由設計者所決定的值,設定成比實際的質量m或彈簧係數k還要大的值,或是比較小的值。   藉此,由加算部73所輸出的推力指令值T*,是使線性致動器10成為比實際輸出的推力還大的推力,或是比較小的推力。藉此,於線性致動器10所連接之對象物G的振動會被錯開,可將對象物G的振動從共振頻率錯開。   具體來說,藉由使用增益m*、k*,可將對象物G的振動頻率變成以下式(7)所示的頻率ωn。
又,式(7),是在所推定出的相對加速度am及相對位置xm,真值相等,且推力指令值T*正確地輸出的理想條件下成立。
如此一來,若對象物G為洗衣機的話,可使共振頻率ωn從洗衣槽的旋轉速度遠離。於是,可提供低振動且低噪音的洗衣機。此外,若對象物G為洗衣機的話,根據第1實施形態,可降低高速驅動時的地板傳達力。
且,根據第1實施形態,作為感測器所必要的只有電流檢測部50,也就是電流感測器。亦即,在第1實施形態,沒有必要設置用以檢測動子12(參照圖2、圖3)之相對加速度、相對位置、速度的感測器。   也就是說,基於因對象物G的振動而產生之線性致動器10的感應電壓Em所致的電流變化,來檢測出對象物G的振動,而且,基於電流變化來進行對象物G的制振。可說是因為將線性致動器10作為加速度感測器或振動感測器來使用,故不必設置加速度感測器或振動感測器。
而且,若安裝有多個感測器的話,若1個感測器故障的話,會導致系統全體停止。且,難以確認是哪個感測器故障。   根據第1實施形態,作為感測器所必要的只有電流檢測部50,也就是電流感測器,故可降低因感測器的故障而使振動控制系統Z停止的機率。此外,容易確認是哪個感測器故障。
如此一來,第1實施形態的振動控制系統Z可謀求低成本化。且,線性致動器10,幾乎不會發生該構成要件(定子11、動子12)的損傷或磨損,故可提高振動控制系統Z的耐久性。
且,如圖6或圖7所示般,施加於複數個線性致動器10的單相交流電壓,是藉由一個逆變部40所生成。如此一來,與設置2個逆變部的構造相較之下,可謀求低成本化。   如上述般,振動控制系統Z,可用比較簡單的構造,來適當地控制對象物G的振動。
且,第1實施形態的振動控制系統Z,是具有電流指令生成部70,該電流指令生成部70是基於相對加速度am及/或相對位置xm,來生成並輸出對逆變部40的電流指令值i**。此外,振動控制系統Z,是具有電壓指令生成部80,該電壓指令生成部80是以由電流檢測部50所檢測出的電流與電流指令一致的方式,來生成電壓指令值V*。藉由具有這種構造,可容易進行對象物G的振動性。
且,在第1實施形態,電流指令生成部70,是對相對加速度am及/或相對位置xm乘上既定的增益m*、k*。如此一來,振動控制系統Z,是使洗衣機的質量或彈簧20、20a的彈簧係數虛擬地變化,來使振動頻率變形。亦即,藉由成為這種構造,可基於電流值i,來容易地使對象物G的振動頻率變化。
≪第2實施形態≫   接著,參照圖11~圖16,針對本發明的第2實施形態進行說明。 (振動控制系統Za)   圖11,是表示第2實施形態所使用之振動控制系統Za之構造的圖。   圖11所示的振動控制系統Za中,與圖1所示的振動控制系統Z相異之處,是在圖1的電流指令生成部70成為振動控制裝置100a之推力調整部90a的電流指令生成部70a這點。針對電流指令生成部70a待留後述。   除此之外的構造,是與圖1相同故附上相同符號並省略說明。
(電流指令生成部70a)   圖12,是表示第2實施形態所使用之電流指令生成部70a之構造的圖。   圖12所示的電流指令生成部70a中,與圖8所示的電流指令生成部70相異之處,是在使m*增益乘算部71成為m*增益乘算部71a,且使k*增益乘算部72成為k*增益乘算部72a這點。   m*增益乘算部71a,就使增益m*為可變這點,與圖8的m*增益乘算部71不同。同樣地,k*增益乘算部72a,就使增益k*為可變這點,與圖8的k*增益乘算部72不同。   除此之外的構造,是與圖8相同,故附上與圖8相同的符號,並省略說明。   如上述般,在第2實施形態,由加速度&位置推定部60的輸出,來生成推力指令值T*之際,就使增益m*、k*的大小為可變這點與第1實施形態不同。
(關於可變增益)   圖13,是表示增益m*、k*之可變例的圖。   在圖13所示之例,是藉由相對加速度am或相對位置xm的極性來使增益m*、k*為可變。在圖13所示之例,當相對加速度am或相對位置xm為負時,與相對加速度am或相對位置xm為正的情況相比之下,增益m*、k*成為較小的值。
圖14,是表示依照圖13所示之例來進行控制的情況之結果的圖。   圖14中,虛線是表示因對象物G的振動而產生之線性致動器10的相對加速度am或相對位置xm的經時變換。而且,實線,是表示為了將對象物G的振動予以制動而流通於線性致動器10之電流值i的經時變化。
如圖13所示般,當相對加速度am或相對位置xm為負時,與相對加速度am或相對位置xm為正的情況相比之下,將增益m*、k*控制在較小的值。因此,如圖14所示般,電流值i,在與正的情況相比之下,在負的情況變得較小。如上述般,即使讓增益m*、k*為可變,亦可適當地抑制對象物G的振動。
此處,實際上,相對加速度am或相對位置xm,是追隨電流(電流值i)的變化來動作。但是,由於是受到對象物G或線性致動器10之構造的影響,而成為複雜的動作,故實際上所控制之相對加速度am或相對位置xm的動作不會如圖14所示。但是,如前述般,是追隨電流(電流值i)的變化來動作,故在相對加速度am或相對位置xm為負時,與相對加速度am或相對位置xm為正的情況相比,振動振幅會變小。
藉由進行這種控制,例如,在線性致動器10下方或上方之空間較窄的情況,可使在該空間的振動振幅變小。
圖15,是表示使增益m*或增益k*為可變之其他例的圖。   當相對加速度am或相對位置xm在零附近,相對加速度am或相對位置xm的極性會因雜訊等而交互替換,故因情況會有損及制振性能的可能性。也就是說,當相對加速度am或相對位置xm在零附近,電流值i亦在零附近。因此,雜訊對電流值i的比例會變大。亦即,SN(Signal to Noise)比變小。   於是,如圖15所示般,當相對加速度am或相對位置xm在零附近,設置使增益m*、k*為0的截止區。   又,圖15中,增益m*、k*之截止區之正側的寬度與負側的寬度不同,但亦可為相同寬度。
圖16,是表示依照圖15所示之例來進行控制的情況之結果的圖。   圖16也是與圖14相同,虛線是表示因對象物G的振動而產生之線性致動器10的相對加速度am或相對位置xm的經時變換。而且,實線,是表示為了將對象物G的振動予以制動而流通於線性致動器10之電流值i的經時變化。   如圖15所示般,使增益m*、k*為可變的情況,相對加速度am、相對位置xm與電流值i的關係是成為圖16所示般的關係。也就是說,相對加速度am或相對位置xm在零附近的電流值i為零。
此處,實際上,相對加速度am或相對位置xm,是追隨電流(電流值i)的變化來動作。但是,由於是受到對象物G或線性致動器10之構造的影響,而成為複雜的動作,故實際上所控制之相對加速度am或相對位置xm的動作不會如圖16所示。但是,如前述般,是追隨電流(電流值i)的變化來動作,故相對加速度am或相對位置xm,是被控制成為大致追隨電流值i的動作。
如此一來,可避開電流值i的SN比較小之部分的控制。藉此,可適當抑制對象物G的振動。又,圖16所示般的電流(電流值i),可藉由m*增益乘算部71a或k*增益乘算部72a所致之增益m*、k*的控制、在電流指令值算出部74的控制等來實現。
<效果>   在第2實施形態,是藉由m*增益乘算部71a、k*增益乘算部72a,來使增益m*、k*的大小為可變。如此一來,可由相對加速度am或相對位置xm的極性或大小等來使電流指令值i**為可變。也就是說,可因應對象物G之振動的大小或方向或振動空間,來提供適當的制振控制。
≪第3實施形態≫   接著,參照圖17~圖19,說明本發明的第3實施形態。 (振動控制系統Zb)   圖17,是表示第3實施形態所使用之振動控制系統Zb之構造例的圖。   圖17所示的振動控制系統Zb中,與圖1所示的振動控制系統Z相異之處,是有以下2點。   (1)振動控制裝置100b之推力調整部90b的電流指令生成部70b,是從對象物G取得與對象物G之振動頻率f關連的資訊(振動頻率資訊)。又,對象物G為旋轉體的情況,取代振動頻率f而取得旋轉頻率亦可。   例如,電流指令生成部70b,若對象物G為洗衣機的話,是由讓洗衣槽旋轉之對馬達的旋轉指令,或是設置在馬達之用以檢測馬達之旋轉角度的感測器,來檢測出洗衣槽產生振動頻率f的旋轉頻率。
(2)電流指令生成部70b,是基於加速度&位置推定部60所算出的相對加速度am或相對位置xm、以及所取得的振動頻率資訊,來輸出受到限制的電流指令值i**。針對電流指令生成部70b待留後述。   其他的構造,與圖1相同,故附上與圖1相同的符號,並省略說明。
(電流指令生成部70b)   圖18,是表示第3實施形態所使用之電流指令生成部70b之構造例的圖。   圖18所示的電流指令生成部70b,與圖8相異之處為以下的4點。   (1)取代m*增益乘算部71而具備推力指令生成部76a。   (2)取代k*增益乘算部72而具備推力指令生成部76b。   (3)具備供各個推力指令生成部76a、76b參照的參考表77a、77b。於參考表77a儲存有相對加速度am、振動頻率f、對象物G的質量、推力指令值Tm*等的對應關係。且,於參考表77b儲存有相對位置xm、振動頻率f、對象物G的質量、推力指令值Tk*等的對應關係。對象物G為洗衣機的情況,對象物G的質量是成為洗衣機的質量與洗衣物的質量。因情況,而有著線性致動器10的質量包含在對象物G的質量的情況。
(4)推力指令生成部76a,是基於所輸入的相對加速度am、振動頻率資訊,而參照參考表77a,來輸出對應的推力指令值Tm*。同樣地,推力指令生成部76b,是基於所輸入的相對位置xm、振動頻率資訊,而參照參考表77b,來輸出對應的推力指令值Tk*。
如上述般,推力指令生成部76a,是以相對加速度am、振動頻率資訊為輸入,來輸出推力指令值Tm*。這就是實質地控制增益m*。以後,推力指令生成部76a,有時是適當記載成控制增益m*者。   同樣地,推力指令生成部76b,是以相對位置xm、振動頻率資訊為輸入,來輸出推力指令值Tk*。這就是實質地控制增益k*。以後,推力指令生成部76b,有時是適當記載成控制增益k*者。
又,亦可將參考表77a、77b彙整成1個,來使推力指令生成部76a、76b參照該參考表。   其他的構造,是具有與圖8所示之電流指令生成部70相同的構造,故附上與圖8相同的符號,並省略說明。
圖19,是表示使增益k*為可變之情況的對象物G之振動頻率f與振動振幅絕對值之關係的圖。   波形501,是沒對線性致動器10進行通電之情況(沒進行制振控制的情況)的波形。亦即,沒進行通電的情況,是由式(6)的關係,使振動振幅在共振頻率ωn成為最大。   波形502、波形503是基於第1實施形態的手法,表示控制線性致動器10的結果。   此處,波形502,是表示以共振頻率變小的方式來設定增益k*之情況的波形。   且,波形503,是表示以共振頻率變大的方式來調整增益k*之情況的波形。
波形504,是基於第3實施形態來控制線性致動器10的結果。具體來說,在振動頻率f比波形501的共振頻率ωn還小的情況,是以共振頻率變大的方式(成為波形503)來控制增益k*。振動頻率f漸漸變大,在通過波形501的共振頻率ωn之後(變得比共振頻率ωn還大),是以共振頻率變小的方式(成為波形502)來調整增益k*。
在圖19,雖示出控制增益k*的情況,但亦同樣地控制增益m*。
如上述般,使用來自對象物G的振動頻率資訊,來使增益m*或增益k*為可變,藉此可實現適當之振動振幅的降低。
<效果>   根據第3實施形態,基於對象物G的振動頻率資訊,生成推力指令值T*,抑制共振頻率附近之振動的增加。例如,在對象物G為洗衣機W的情況,依據洗衣槽之洗衣物的多寡,即使是產生相同振動頻率的振動,亦有著線性致動器10的相對加速度不同的情況。根據第3實施形態,連這種狀況都可對應。亦即,可提供制振性能較高的振動控制系統Zb。
≪第4實施形態≫   接著,參照圖20~圖23,說明本發明的第4實施形態。   在第4實施形態,示出將第1~第3實施形態的振動控制系統Z適用於洗衣機W的例子。 (振動控制系統Z)   圖20,是表示第4實施形態所使用之振動控制系統Zc之構造例的圖。   又,圖20中,與圖1的振動控制系統Z相異之處,是作為圖1之對象物G的洗衣機W之外槽37具備在線性致動器10這點。   且,整流電路Re是原本就具備在洗衣機W者。   如圖20所示般,整流電路Re,是連接於逆變部40,亦連接於逆變部38a,該逆變部38a是將電力供給至使洗衣槽35(參照圖22)旋轉的馬達(第1驅動部)38b。   其他的構造,與圖1相同,故附上與圖1相同的符號,並省略說明。
(洗衣機W)   圖21,是具備振動控制裝置100的洗衣機W的立體圖。   又,振動控制裝置100,是設置在洗衣機W的內部,故在圖21沒有圖示振動控制裝置100。   圖21所示的洗衣機W,為滾筒式的洗衣機W,且,還具有烘乾衣類的功能。洗衣機W,具備:基座31、筐體32、門33、操作&顯示面板34、排水管H。
基座31,是用來支撐筐體32。   筐體32,具備:左右的側板32a、前面遮罩32b、背面遮罩32c(參照圖22)、上面遮罩32d。在前面遮罩32b的中央附近,形成有供衣類出入用的圓形投入口h1(參照圖22)。   門33,是設在前述投入口h1之可開閉的蓋。
操作&顯示面板34,是設有電氣開關&操作開關&顯示器等的面板,且設置在上面遮罩32d。   排水管H,是將外槽37(參照圖22)的洗衣水予以排出用的水管,且連接於外槽37。
圖22,是具備振動控制裝置100的洗衣機W的縱剖面圖。洗衣機W,除了前述的構造之外,還具備:洗衣槽35、攪拌條36、外槽37、驅動機構38、送風單元39。   且,於洗衣機W具備有控制用微電腦C。控制用微電腦C,是用以控制洗衣機W的各部者,含有圖20所示的逆變部40、加速度&位置推定部60、推力調整部90等。又,將控制用微電腦C所致之控制予以表示的控制線,為了防止圖變煩雜,而省略圖示。   又,交流電源E、整流電路Re在圖22是省略圖示。
洗衣槽35,是用以收容衣類,呈有底圓筒狀。洗衣槽35,是被外槽37包覆,且被軸支撐成在與該外槽37的同軸上旋轉自如。於洗衣槽35的周壁及底壁,多數設有用來通水&通風的貫通孔(未圖示)。且,洗衣槽35的開口h2,是與外槽37的開口h3一起面對閉狀態的門33。
又,圖22所示之例中,洗衣槽35的旋轉中心軸,是傾斜成開口側較高,但並不限於此。亦即,洗衣槽35的旋轉中心軸,亦可為水平方向,且,亦可為鉛直方向。   攪拌條36,是在洗衣中&烘乾中將衣類抬起並落下者,且設置在洗衣槽35的內周壁。
外槽37,是用以進行洗衣水的貯留等,呈有底圓筒狀。如圖22所示般,外槽37是將洗衣槽35予以包覆。於外槽37的左右,分別設置有線性致動器10(定子11&動子12)及彈簧20。又,在圖6,圖示出2個線性致動器10的一方。
且,於外槽37之底壁的最下部設有排水孔(未圖示),於該排水孔連接有排水管H。而且,在設在排水管H的排水閥(未圖示)被閉閥的狀態下,使洗衣水貯留於外槽37,且,藉由打開排水閥而排出洗衣水。
驅動機構38,是使洗衣槽35旋轉的機構,且設置在外槽37之底壁的外側。驅動機構38,具備:圖20所示之用以驅動馬達38b的逆變部38a、馬達38b。驅動機構38所具備之馬達38b(參照圖20)的旋轉軸,是貫穿外槽37的底壁,而連接於洗衣槽35的底壁。
送風單元39,是用以對洗衣槽35吹送溫風者,且配置在洗衣槽35的上側。送風單元39,具備:加熱器(未圖示)及風扇(未圖示)。而且,以加熱器加熱過的空氣,是藉由風扇而被吹入至洗衣槽35。藉此,使含有水的衣類,在洗衣槽35內漸漸烘乾。
(整流電路Re&逆變部40)   圖23,是表示第4實施形態所使用之整流電路Re與逆變部40之構造的圖。   圖23中,與圖6相異之處,是如前述般,在使整流電路Re的輸出供給至逆變部40,並供給至馬達驅動用的逆變部38a這點,該逆變部38a是將三相交流電壓供給至使洗衣槽35(參照圖22)旋轉的馬達38b。如此一來,不必另外準備整流電路Re,可降低成本。   其他的構造,與圖6相同,故附上相同的符號並省略說明。   又,整流電路Re,如前述般是原本就具備在洗衣機W者。
此處,在圖20~圖23,雖表示出將第1實施形態的振動控制系統Z適用於洗衣機W的例子,但亦可適用有第2實施形態的振動控制系統Za、第3實施形態所示的振動控制系統Zb。
<效果>   根據第4實施形態,是使整流電路Re在逆變部40及逆變部38a共通化。也就是說,可將原本就具備在洗衣機W的整流電路Re沿用至線性致動器10的控制用。藉此,可提供具備低成本之振動控制系統Z的洗衣機W。且,即使是在旋轉數、洗衣物的重量複雜地變化的洗衣機W,亦可降低振動。
且,在各實施形態,雖如圖4或圖5所示般,在線性致動器10與固定治具J之間設置彈簧20、20a,但並不限於此。例如,亦可取代彈簧20,而適用利用橡皮或油壓的機構。
且,在第4實施形態,雖針對藉由振動控制裝置100等來進行洗衣機W之振動控制的構造進行了說明,但並不限於此。例如,不只是對於空調或冰箱等之家電產品,還可對於鐵路車輛或汽車、建設機械、建築物、電梯、壓縮機等般進行振動者,適用本發明的第1~第3實施形態。   且,在各實施形態,雖針對用單相交流電力來驅動線性致動器10的構造進行了說明,但亦可例如用三相交流電力來驅動線性致動器10。
本發明並不限定於前述的實施形態,是包含各種變形例。例如,前述的實施形態是為了說明得容易理解本發明而詳細地說明者,並不限定於一定要具有所說明之所有的構造。且,可將某實施形態之構造的一部分置換成其他實施形態的構造,亦可在某實施形態的構造加入其他實施形態的構造。且,對於各實施形態之構造的一部分,亦可進行其他構造的追加、刪除、取代。
且,前述的各構造、功能、各部60、90、記憶部等,亦可將該等的一部分或全部,以例如以積體電路來設計而藉此以硬體來實現。且,如圖4所示般,前述的各構造、功能等,亦可解釋成以CPU等之處理器來實現各自之功能的程式,並藉由實行來以軟體實現。實現各功能的程式、參考表77a、77b、檔案等的資訊,除了儲存於HD(Hard Disk)之外,還可儲存於記憶體或SSD(Solid State Drive)等的記錄裝置、或是IC(Integrated Circuit)卡或SD(Secure Digital)卡、DVD(Digital Versatile Disc)等的記錄媒體。   且,各實施形態中,控制線或資訊線僅示出認為說明上的必要者,產品上並不一定示出所有的控制線或資訊線。實際上,亦可認為幾乎所有的構造為互相連接。
10、10a~10d:線性致動器(驅動部、第2驅動部) 11、11a:定子 12、12a:動子 35:洗衣槽 37:外槽 38a:洗衣機的逆變部 38b:馬達(第1驅動部) 40:振動控制裝置的逆變部(電力變換部) 50:電流檢測部 60:加速度&位置推定部(推定部) 70、70a、70b:電流指令生成部 71、71a:m*增益乘算部 72、72a:k*增益乘算部 74:電流指令值算出部 75:電流指令極限部 76a、76b:推力指令生成部 77a、77b:參考表 80:電壓指令生成部 82:比例積分控制部 90、90a、90b:推力調整部 100、100a、100b:振動控制裝置 E:交流電源 G:對象物 Re:整流電路(整流部) Re1:二極體橋式電路 W:洗衣機 Z、Za:振動控制系統
圖1是表示在第1實施形態所使用之振動控制系統Z之構造例的圖。   圖2是振動控制裝置100所具備之線性致動器10的縱剖面立體圖。   圖3是圖2的A-A線箭頭端面圖。   圖4是表示線性致動器10之固定方法的圖(例1)。   圖5是表示線性致動器10之固定方法的圖(例2)。   圖6是表示振動控制裝置100所具備之整流電路Re與逆變部40之構造的圖。   圖7是將3個線性致動器10b~10d(10)予以連接於整流電路Re及逆變部40的圖。   圖8是表示第1實施形態所使用之電流指令生成部70及電壓指令生成部80之具體構造的圖。   圖9是表示加速度&位置推定部60之加速度推定部610之具體構造例的圖。   圖10是表示加速度&位置推定部60之位置推定部620之具體構造例的圖。   圖11是表示第2實施形態所使用之振動控制系統Za之構造的圖。   圖12是表示第2實施形態所使用之電流指令生成部70a之構造的圖。   圖13是表示增益m*、k*之可變例的圖。   圖14是表示依照圖13所示之例來進行控制的情況之結果的圖。   圖15是表示使增益m*或增益k*為可變之其他例的圖。   圖16是表示依照圖15所示之例來進行控制的情況之結果的圖。   圖17是表示第3實施形態所使用之振動控制系統Zb之構造例的圖。   圖18是表示第3實施形態所使用之電流指令生成部70b之構造例的圖。   圖19是表示使增益k*為可變之情況的對象物G之振動頻率f與振動振幅絕對值之關係的圖。   圖20是表示第4實施形態所使用之振動控制系統Zc之構造例的圖。   圖21是具備振動控制裝置100的洗衣機W的立體圖。   圖22是具備振動控制裝置100的洗衣機W的縱剖面圖。   圖23是表示第4實施形態所使用之整流電路Re與逆變部40之構造的圖。

Claims (12)

  1. 一種振動控制系統,其特徵為,具有:驅動部,其具有動子與定子,且連接於振動的對象物,並直線運動;電流檢測部,其檢測在前述驅動部所通電的電流之電流值;推定部,其基於由前述電流檢測部所檢測出的電流值,來推定前述驅動部之前述動子與前述定子的相對加速度及/或相對位置;以及推力調整部,其基於由前述推定部所推定出的前述相對加速度及/或前述相對位置,來調整前述驅動部的推力。
  2. 如請求項1所述之振動控制系統,其中,前述推力調整部,具有:電流指令生成部,其基於前述相對加速度及/或前述相對位置,來生成並輸出往前述驅動部的電流指令;以及電壓指令生成部,其以由前述電流檢測部所檢測出的電流與前述電流指令一致的方式,來生成往使前述驅動部驅動之電力變換部的電壓指令值。
  3. 如請求項2所述之振動控制系統,其中,前述電流指令生成部,是對前述相對加速度及/或前述相對位置乘上既定的比例增益,來生成前述電流指令。
  4. 如請求項3所述之振動控制系統,其中,前述電流指令生成部,能使前述比例增益為可變。
  5. 如請求項4所述之振動控制系統,其中,前述電流指令生成部,是由前述相對加速度及/或前述相對位置的極性,來改變前述電流指令的振幅。
  6. 如請求項4所述之振動控制系統,其中,前述電流指令生成部,是當前述相對加速度及/或前述相對位置在零附近時,將前述電流指令設定為零。
  7. 如請求項2所述之振動控制系統,其中,前述電流指令生成部,是限制前述電流指令之絕對值的大小。
  8. 如請求項3所述之振動控制系統,其中,前述電流指令生成部,除了前述相對加速度及/或前述相對位置,還對應前述對象物的振動頻率,來使前述比例增益的大小為可變。
  9. 如請求項1所述之振動控制系統,其中,前述驅動部,是透過將由電源所供給的交流電壓予以整流的整流部、以及將在前述整流部整流過的電壓予以變換成交流電壓的電力變換部,來供給電力,複數個前述驅動部,是連接於1個前述電力變換部,並因應必要,連接於1個前述整流部。
  10. 如請求項9所述之振動控制系統,其中,作為前述驅動部,具有第1線性致動器、第2線性致動器及第3線性致動器,前述整流部,是二極體橋式電路,前述電力變換部,是三相全橋式逆變器,於前述二極體橋式電路的輸入側,連接有前述第1線性致動器、前述第2線性致動器及前述第3線性致動器,在前述三相全橋式逆變器的一相所對應的第1腳,連接有第1線性致動器,在前述三相全橋式逆變器的其他一相所對應的第2腳,連接有第2線性致動器,在前述三相全橋式逆變器的剩下一相所對應的第3腳,連接有第3線性致動器。
  11. 一種洗衣機,其特徵為,具有:洗衣槽,其收容衣類;外槽,其包覆前述洗衣槽;以及第1驅動部,其使前述洗衣槽旋轉,該洗衣機還具有:第2驅動部,其具有動子與定子,且連接於前述外槽,並直線運動;電流檢測部,其檢測在前述第2驅動部所通電的電流;推定部,其基於由前述電流檢測部所檢測出的電流值,來推定前述第2驅動部之前述動子與前述定子的相對加速度及/或相對位置;以及推力調整部,其基於由前述推定部所推定出的前述相對加速度及/或前述相對位置,來調整前述第2驅動部的推力。
  12. 如請求項11所述之洗衣機,其中,前述第1驅動部及第2驅動部,是透過將由電源所供給的交流電壓予以整流的整流部、以及將在前述整流部整流過的電壓予以變換成交流電壓的電力變換部,來供給電力。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021126327A (ja) * 2020-02-13 2021-09-02 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 洗濯機

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW584688B (en) * 2001-06-06 2004-04-21 Toshiba Corp Washing machine
JP2011182934A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Toshiba Corp 洗濯機の制振装置
TWI435968B (zh) * 2010-03-08 2014-05-01 Toshiba Kk Washing device of the washing machine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09126147A (ja) * 1995-10-30 1997-05-13 Sanyo Electric Co Ltd リニアコンプレッサの駆動装置
JP2001128476A (ja) * 1999-10-26 2001-05-11 Matsushita Electric Works Ltd 振動型リニアアクチュエータ
JP2003339188A (ja) * 2002-05-21 2003-11-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd リニアモータの駆動装置
KR101153579B1 (ko) * 2006-05-08 2012-06-11 신꼬오덴끼가부시끼가이샤 자동차 차체의 진동을 저감하는 자동차용 제진장치
JP2009538103A (ja) * 2006-05-18 2009-10-29 パナソニック株式会社 モータ駆動装置
KR101468736B1 (ko) * 2007-11-22 2014-12-03 엘지전자 주식회사 모터, 세탁기 모터의 제어장치 및 세탁기 모터의 제어방법
JP2011062346A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Toshiba Corp ドラム式洗濯機の制振装置及びドラム式洗濯機
WO2012039299A1 (ja) * 2010-09-24 2012-03-29 シンフォニアテクノロジー株式会社 アクティブ制振装置、車両、アクティブ制振装置の制御方法
WO2015025356A1 (ja) * 2013-08-19 2015-02-26 株式会社安川電機 モータ駆動システムおよびモータ制御装置
JP6368523B2 (ja) * 2014-04-16 2018-08-01 日立アプライアンス株式会社 モータ制御装置
JP2016083317A (ja) * 2014-10-29 2016-05-19 株式会社東芝 洗濯機
JP6419535B2 (ja) * 2014-11-07 2018-11-07 株式会社日立製作所 リニアモータ並びにリニアモータを搭載した圧縮機及び機器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW584688B (en) * 2001-06-06 2004-04-21 Toshiba Corp Washing machine
JP2011182934A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Toshiba Corp 洗濯機の制振装置
TWI435968B (zh) * 2010-03-08 2014-05-01 Toshiba Kk Washing device of the washing machine

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