CN110731046B

CN110731046B - 洗衣机

Info

Publication number: CN110731046B
Application number: CN201880038563.6A
Authority: CN
Inventors: 星野广行
Original assignee: Qingdao Haier Washing Machine Co Ltd; Haier Smart Home Co Ltd; Aqua Co Ltd
Current assignee: Qingdao Haier Washing Machine Co Ltd; Haier Smart Home Co Ltd; Aqua Co Ltd
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2038-01-18
Also published as: WO2018227972A1; JP7049623B2; JP2019000329A; CN110731046A

Abstract

通过推定转子(R)停止时的相位，由此即使不另外使用位置检测单元，也能实现以顺畅的同步旋转的方式启动并转移至无传感器控制的控制。具备：波轮(15)，搅拌洗涤物；永磁同步型的电机(M)，正反驱动波轮(15)；以及控制单元(C)以无传感器的方式对该电机(M)的转子(R)的启动和停止进行控制，控制单元(C)具备：短路制动控制部(61)，停止时进行短路制动；停止相位推定部(7)，由通过短路制动在绕组流通的相电流中的停止前的相电流推定出转子(R)停止的相位；以及存储部(8)，存储所推定的停止相位，所述控制单元(C)在启动时从存储部(8)调取所推定的转子(R)的停止相位，并基于此在同步旋转开始时生成作为进行转子(R)定位的电流矢量的定位电流矢量(V1)。

Description

洗衣机

技术领域

本发明涉及一种洗衣机，对于具备永磁同步电机的洗衣机，能恰当地执行电机的启动。

背景技术

通常，这种洗衣机构成为具备：搅拌洗涤物的波轮；驱动所述波轮的永磁同步型的电机；以及以无传感器(sensor less)的方式对该电机的转子的启动和停止进行控制的控制单元。

但是，在电机启动时如果永磁同步电机的转子位置不明确，则启动可能会失败。

作为解决电机的启动不良的方案，公开了例如专利文献1、2所示的方案。

在专利文献1中，公开了以下的技术：在负荷变动大的启动或者低速旋转时，通过利用位置传感器的转子位置检测单元来使旋转稳定，在高速旋转时转移至不使用转子位置检测单元的无传感器控制，使起因于位置检测单元的波动导致的电流失真减少，实现低噪音化。

此外专利文献2具备由检测感应电压实现的转子位置检测电路。构成为：在启动时的转子固定后的换流期间检测出感应电压，由此来适当地调节通电模式，增大启动时的电机输出转矩，高速、稳定地启动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-175135号公报

专利文献2：日本特开2002-252996号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，存在如下问题：为了检测出转子的位置均需要某种位置检测单元，而成为成本增加的主要原因。

另一方面，为了通过不使用转子的位置检测单元的无传感器控制恰当地执行电机的启动，需要为了进行转子的定位而在三相绕组适当地流通电流来通过磁力将转子朝适当的方向引向定子，并利用在与定子之间产生的旋转磁场开始转子的同步旋转。

为此，必须解决以下问题。由于在无传感器控制中，原理上不清楚停止时的转子的位置，因此在转子的吸引方向不恰当的情况下，有时会产生转子的大幅度的后退或前进旋转，转子产生短时振动。

图13表示其中一个例子，设定为：构成永磁同步型的电机M的转子R在 (a)的相位停止。在这种状态下，如果流通如图13所示的电流Iu、Iv、Iw，则在定子侧出现磁极，通过转子R的磁铁的引力和斥力使得转子R旋转约90°，移至(b)的状态。如果在该转子R的旋转、振动的过程中转移至同步旋转，则转子R相对于在与定子之间产生的旋转磁场不能顺利地同步旋转，而有时会发生失步。

虽然如果转子R的定位时间长，则难以产生这样的问题，但是对于洗衣机，为了获得清洗力而需要迅速地使波轮反转，因此无法将定位时间设定得很长。

本发明是着眼于这样的问题而完成的，其目的在于，通过推定电机停止时的转子的相位并推定转子的位置，来即使不另外使用转子的位置检测单元，也能以顺畅地同步旋转的方式启动电机并实现转移至无传感器控制的控制。

用于解决问题的方案

本发明为了实现该目的，采取了如下的方案。

本发明的洗衣机的特征在于，具备：波轮，搅拌洗涤物；永磁同步型的电机，驱动所述波轮；以及控制单元，以无传感器的方式对该电机的转子的启动和停止进行控制，所述控制单元具备：短路制动控制部，停止时进行短路制动；停止相位推定部，由通过短路制动在绕组流通的相电流中的停止前的相电流推定出转子停止的相位；以及存储部，存储所推定的相位，所述控制单元在启动时从所述存储部调取所推定的转子的停止相位，并基于此在同步旋转开始时生成作为进行转子定位的电流矢量的定位电流矢量。

理想的是：这种情况下，所述停止相位推定部对于根据相电流的大小关系分类的静止坐标上的多个扇区，进行作为通过短路制动在绕组流通的相电流的矢量的短路制动电流矢量在停止前属于哪个扇区的判断。

特别地，理想的是：所述停止相位推定部将所判断的扇区的中心相位角作为存在于旋转坐标系的q轴附近的短路制动电流矢量的相位角，并对该相位角加减规定角度来推定d轴的相位角。

或者，理想的是：所述停止相位推定部将对所推定的扇区的基准相位角加上由基于相电流预先确定的对应关系导出的校正角得到的角度作为存在于q轴附近的短路制动电流矢量的相位角，并对该相位角加减规定角度来推定d轴的相位角。

发明效果

根据本发明，在波轮的反转动作中，能通过停止相位推定部推定停止时的转子相位，并由存储部来存储所推定的相位。因此，由于通过从存储部调出转子的相位而可在一定程度上知道转子的位置，因此可以不另外设置检测转子的位置的检测手段，能降低产品成本。此外由于通过调出转子的相位，能可靠地定位转子，并且能缩短转子定位时间，因此能减轻每次反转的电机功耗。

此外，根据本发明，由于通过相电流的大小关系进行短路制动电流矢量属于哪个扇区的判断，因此能简单地掌握短路制动电流矢量的朝向。

此外，根据本发明，由于将所判定的扇区的中心相位角作为旋转坐标系的q 轴的相位角，因此无需进行特别的运算就能推定d轴的相位角。

此外，根据本发明，由于将在所推定的扇区的基准相位角加上由基于相电流预先确定的对应关系导出的校正角得到的角度作为q轴的相位角，因此能通过比较简单的运算，推定出精度高的d轴的相位角。

此外，根据本发明，由于从存储部调取转子的相位而生成同步旋转开始时的定位电流矢量，因此能适当地防止同步旋转开始时的转子的大幅度的后退、前进旋转、振动。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的洗衣机的外观的立体图。

图2是表示洗衣机的概略构成的纵剖图。

图3是表示本实施方式的作为由短路制动实现的相位推定的前提构成的电机控制体系的系统构成的电路图。

图4是表示本实施方式的系统中的由短路制动实现的相位推定和基于其的启动的功能的框图。

图5是表示定位电流矢量与静止坐标系的关系的图。

图6是表示从施加短路制动到转子停止为止的短路制动电流矢量的矢量轨跡的图。

图7是表示停止前的d-q坐标和短路制动电流矢量的关系的图。

图8是表示短路制动电流矢量与d轴的关系的图。

图9是表示短路制动电流矢量的大小与相位的关系的图。

图10是表示本实施方式的相位推定的处理顺序的流程图。

图11是表示本发明的第二实施方式的相位推定的处理顺序的一部分的流程图。

图12是表示本发明的变形例的短路制动控制部的构成的图。

图13是表示同步旋转启动时的转子相位与产生不良状况的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

＜第一实施方式＞

图1是表示本发明的一实施方式的立式洗衣机(以下称为“洗衣机”。)1的外观的立体图。此外，图2是表示本实施方式的洗衣机1的概略构成的纵剖图。

该洗衣机1具备：洗衣机主体11、外桶12、脱水桶(洗涤桶)13、输入部 14、波轮(搅拌叶片)15、驱动部16、控制单元C(参照图3)。对于这样的洗衣机1，在按压位于输入部14的、以全自动进行洗涤的未图示的开始键时，自动判断脱水桶13内存在的洗涤物的量以作为负荷量，并基于负荷量自动确定洗涤工序以及漂洗工序中贮存于外桶12的水量，通过正反驱动波轮15进行洗涤动作。

洗衣机主体11为大致长方体形状，在上表面11a具有用于向脱水桶13投入 /取出洗涤物(衣服)的开口11b和可开闭该开口11b的开闭盖11c，是可以通过打开开闭盖11c，经由开口11b将洗涤物投入/取出脱水桶13的构成。此外，在这样的洗衣机主体11的上表面11a，形成有所述输入部14。

图2所示的外桶12是配置于洗衣机主体11的内部的、可储存水的有底筒状的构件。

作为洗涤桶的脱水桶13是与外桶12同轴地配置于外桶12的内部，并且通过外桶12旋转自如地被支承的有底筒状的构件。脱水桶13的直径比外桶12小，其壁面13a具有许多未图示的通水孔。

波轮15旋转自如地配置于脱水桶13的底部13b中央，搅拌储存于外桶12 的水而产生水流。

驱动部16包括电机M和离合器16b。本实施方式的电机M使用一种被称为永磁型同步电机(所谓的“PM电机”)的电机。电机M通过使朝脱水桶13 的底部13a延伸出的驱动轴m旋转来使脱水桶13旋转。此外，电机M还能通过切换离合器16b对波轮15赋予转矩，来使波轮15旋转。因此，洗衣机1能在洗涤工序以及漂洗工序中主要仅使波轮15在预先确定的旋转接通(ON)期间和旋转断开(OFF)期间正反转，在脱水工序中能使脱水桶13和波轮15一体地以高速向一个方向旋转。正反转时的波轮15的转速设定为例如900rpm。

如上所述，为了使停止后的转子R以无传感器的方式恰当地启动，需要在三相绕组适当地流通电流而通过磁力将转子R引向适当的方向，顺利地开始同步旋转。

因此，在本实施方式中，如图4所示，控制单元C构成为，包括：在停止时进行短路制动的短路制动控制部61；由通过短路制动在绕组流通的相电流中的停止前的相电流推定出停止时的转子R的相位的停止相位推定部7；以及存储所推定的停止时的转子R的相位的存储部8，在启动时从存储部8调取所推定的转子R的停止相位，基于此在同步旋转开始时生成进行转子R的定位的电流矢量V1(以下称为“定位电流矢量”)。

通过这样构成，在波轮15的反转动作中，不另外使用转子位置检测装置就能推定停止时的转子R的相位，并存储于存储部8。因此，如果使用所存储的转子的相位，就能可靠地进行同步旋转开始时的转子R的定位，因此可以恰当地防止转子R的大幅度的后退、前进旋转、振动，迅速、可靠地启动转子R。此外，能缩短转子定位时间，能减轻每次反转的电机功耗。

此处短路制动是指，通过IGBT等开关元件将U/V/W绕组短路，将旋转能转换为电机的焦耳热来进行制动。

以下，首先对进行无传感器控制的控制单元C的构成进行说明。从电机停止开始启动时，在转子停止或者极低速状态下，电机M的感应电压过小，因此无法实现无传感器/矢量控制。因此，如图4所示，控制单元C的电机驱动控制部6构成为，在同步旋转控制部62中以同步旋转的方式强制性地使转子R旋转至一定程度的速度，之后在无传感器/矢量控制部63中转移至矢量控制。

图3所示，控制单元C具备：转矩指令生成部2，基于作为控制量提供的电机旋转速度指令值ω*m与电机旋转速度推定值ω_m的偏差生成转矩指令；电机驱动控制部3，将驱动时的电机电流Iq(Id)与对应于转矩指令值T*的电流指令值Iq*(Id*)的偏差转换为电机电压指令值V*q、V*d来驱动电机M；以及作为速度推定部的速度推定器4，使用电机电流Iq、Id以及电机电压指令值V*q、 V*d的电机电压Vq、Vd推定出电机旋转速度ω_m，该速度推定器4构成于控制环路5内。转矩指令生成部2和电机驱动控制部3是一般所说的变频控制器(inverter controller)的构成要素。此外，这里设定为产生与电机电压指令值V*q、 V*d相等的电机电压Vq、Vd。

转矩指令生成部2中，首先将由控制洗衣机1的整体运转的微型计算机等提供的旋转速度指令ω*m和根据电机驱动状态推定出的推定速度值ω_m输入减法器21。减法器21的差分输出输入速度控制器22。

速度控制器22为了将电机M的转速控制在目标值，基于旋转速度指令ω*m 与推定速度ω_m的差分量并通过PI控制生成转矩指令T*。

由该转矩指令生成部22生成的转矩指令T*输入电机驱动控制部3。

电机驱动控制部3在随着同步电机M的转子R的旋转进行旋转的磁极的旋转坐标系(d、q)下，一边切换开关SW1、SW2一边进行电压驱动。

对于开关SW2，在无传感器/矢量控制时连接于B侧，转矩指令值T*通过在增益乘法部31乘以转矩系数1/K_E而成为q轴电流指令值Iq*，经由减法器32 输入至q轴电流控制器33。在同步旋转时开关SW2连接于A侧而成为Iq*＝0。对于开关SW1，在无传感器/矢量控制时连接于B侧，从d轴电流指令部34输出指令值Id*＝0，经由减法器35输入至d轴电流控制器36。在同步旋转时开关 SW1连接于A侧而成为Id*＝规定电流值，例如3(A)。从进行[u-v-w→d-q]转换的后述的第二转换器51输出的q轴电流值Iq作为减法运算值被提供给减法器 32，从所述第二转换器51输出的d轴电流值Iq作为减法运算值被提供给减法器 35。

q轴电流控制器33通过基于q轴电流指令值Iq*与q轴电流值Iq的差分进行PI控制，来生成q轴电压指令值Vq*。d轴电流控制器36通过基于d轴电流指令值Id*与q轴电流值Iq的差分进行PI控制，来生成d轴电压指令值Vd*。然后，为了转换为三相电压指令而输入至进行(d-q→u-v-w)转换的第一转换器 37。

通过开关SW4、SW5对进行电压驱动控制还是进行短路制动控制进行切换。开关SW4通常连接于d轴电压指令值Vd*侧(AB侧)，但在停止转子R时通过短路制动控制切换至短路制动指令Vd＝0侧(C侧)。开关SW5通常连接于q轴电压指令值Vq*侧(AB侧)，但在停止转子R时通过短路制动控制切换至短路制动指令Vq＝0侧(C侧)。

第一转换器37通过被赋予推定转子旋转相位角θ_e，基于该推定转子旋转相位角θ_e将q、d电压指令值Vq*、Vd*转换为三相电压指令值Vu、Vv、Vw，经由电机励磁电路38对电机M通电。

另一方面，控制环路5通过设置于电机励磁电路38的相电流检测部50检测出相电流Iu、Iv、Iw，并将其输入至进行(u-v-w→d-q)转换的第二转换器 51。第二转换器51通过被赋予推定转子旋转相位角θ_e，将相电流值转换为q、d 轴电流值Id、Iq。这些q、d轴电流值分别被输入至所述减法器35、32。

需要说明的是，转子相位的推定值通过开关SW3被切换。该开关SW3在无传感器/矢量控制时连接于B侧，检测出电机电流/电压，通过速度推定器4推定电机速度。将此进行积分以作为转子相位θ。另一方面，在启动初始的同步旋转时，开关SW3连接于A侧，在存储部8的积分初始值加上轴速度指令ω*m 的积分值得到相位θ，通过这里得到的θ强制地进行同步旋转。初始相位为积分初始值。

速度推定器4由未图示的转子相位误差推定器和PLL(Phase Locked Loop：锁相环)控制器构成，是一般广为人知的构件。

以上述结构为前提，对转子停止/再启动时的相位推定、适用的算法进行说明。

如果能将定位电流矢量V1配置于旋转坐标系的d轴附近，则基本不会产生启动时的转子R的后退/前进旋转。即，如图5(a)所示，如果对远离d轴的相位适当地设定定位电流矢量V1，如图5(b)所示，则由q轴电流成分Iq而产生转矩，会导致转子R的d-q轴开始旋转。如图5(c)所示使旋转的结束位置成为极其靠近d轴的相位。

因此，如果能从最初开始就如图5(c)所示，在q轴附近配置定位电流矢量V1，则能防止产生旋转方向的转矩，因此在定位时转子R能不旋转而进入同步旋转。

因此，在本实施方式中，在图4所示的停止相位推定部7推定作为转子R 的停止相位的d轴相位角θ₀。停止相位推定部7构成为，包括：停止前检测部 71、UVW比较部72以及相位决定部73。停止前检测部71监测相电流，检测相电流是否达到作为转子R的停止前的相电流值预先确定的电流值。UVW比较部 72对于通过相电流的大小关系分类的静止坐标(α、β)上的多个扇区1～6，按 Iu、Iv、Iw的大小关系对通过短路制动在绕组流通的相电流的矢量(以下，称为“短路制动电流矢量V2”。)在停止前、即在停止前检测部71检测出预先确定的电流值的时间点而言属于哪个扇区的判断进行比较。相位决定部73基于 UVW比较部72的比较结果来确定停止相位。

如此一来，通过相电流的大小关系进行短路制动电流矢量V2属于哪个扇区的判断，从而能简单地掌握短路制动电流矢量V2的朝向。

以下，对为此的转子R的停止前的d轴相位角的推定算法进行说明。这里将电角速度作为ω_2n进行说明。

永磁同步电机的电压方程式在一般的PM电机模型中，为：

数1

R：绕组电阻、L_d，L_q：电感、Φ：磁链[Wb]、ω_2n：电角速度[rad/s]、p：微分算符、v_d：d轴电压[V]，vq：q轴电压[V]、i_d：d轴电流[A]，i_q：q轴电流[A]。

因为短路制动处于电机绕组短路状态，即电机施加电压为0的状态，因此，数2

v_d＝v_q＝0

在短路制动时，认为d-q电流不会急剧变化，因此微分项(p的项)也为0，数3

由此，得到下面的Iq、Id。

数4

即，在短路制动时，可知Id、Iq通过旋转速度ω_2n进行变化。

根据上述式子，在图6中示出旋转速度通过短路制动从±900(rpm)变化至0(rpm)的情况下的电流矢量轨跡。但是，以R＝2.2(Ω)、Ld＝25(mH)、 Lq＝28(mH)、Φ＝0.174(Wb)、Ppn＝8进行计算。

在转子R正旋转即逆时针旋转的情况下，旋转速度为高速900(rpm)时的短路制动电流矢量V2位于靠近第三象限的d轴的位置。另一方面，短路制动电流矢量V2一边降低旋转速度的同时减少范数(norm)一边向左转，在电机M 停止时到达原点。由此，认为电机M停止前的短路制动电流矢量V2位于q轴负侧附近。

在转子R反旋转即顺时针旋转的情况下，旋转速度为高速900(rpm)时的短路制动电流矢量V2从第三象限的d轴附近位置，描画出与上述情况上下对称的矢量轨跡，向右旋靠近原点。并认为电机M停止前的短路制动电流矢量V2 位于q轴正侧附近。

由于电机转矩与Iq成比例，因此产生与旋转方向反向的转矩、即制动转矩。

图7中，表示α-β静止坐标和d-q旋转坐标，在此示出停止前的短路制动电流矢量V2。正旋转时的短路制动电流矢量V2存在于d-q坐标系第三象限。短路制动电流矢量V2随着ω2n降低，矢量的长度变短，逐渐靠近q轴负侧。在停止前的位置为图7中的正旋转坐标系的情况下，短路制动电流矢量V2属于第四象限、扇区5。

此外，负旋转中d-q坐标以-ω2n旋转，短路制动电流矢量V2存在于d-q坐标的第二象限。短路制动电流矢量V2随着ω2n降低，矢量的长度变短，逐渐靠近q轴正侧。图7中的负旋转坐标系的情况下，短路制动电流矢量V2属于第二象限、扇区3。

短路制动电流矢量V2终止于哪个扇区，能通过根据表1调查各相的电流Iu、Iv、Iw的大小关系来进行判定。UVW比较部72调取Iu、Iv、Iw的振幅值，比较大中小关系，根据其结果确定短路制动电流矢量V2存在于哪个扇区。

表1

扇区	距离α轴的角度[°]	扇区中心相位	U/V/W大小关系
				①	0°～60°	30°	U＞V＞W
②	60°～120°	90°	V＞U＞W
				③	120°～180°	150°	V＞W＞U
④	180°～240°	210°	W＞V＞U
				⑤	240°～300°	270°	W＞U＞V
⑥	300°～360°	330°	U＞W＞V

由此，如图8所示顺时针旋转90°～100°转到的位置为d轴的位置。相位决定部73首先保持表1的数据，根据UVW比较部72所推断出的扇区来确定扇区中心相位角θ_M，并作为短路制动电流矢量V2的相位角θ^∧。

如此一来，通过将判定出的扇区的中心相位角θ^∧作为短路制动电流矢量V2 的相位角θ^∧，能不需要特别的运算就能推定d轴的相位角。

但是，若转子R完全停止，则短路制动的相电流变为0，因此变得无法判别。因此，本实施方式的停止前检测部71检测出转子R停止前的相电流变为某规定值以下(例如0.9(A))，在这个时间点，使UVW比较部72和相位决定部73 工作。

停止前检测部71首先通过下述的式子取得电流矢量的振幅。

数5

此外，能通过下述的式子取得从q轴到电流矢量的相位角。

数6

图9示出短路制动电流矢量V2的大小和相位。

对于相电流振幅ia＝0.9(A)，d轴与电流矢量的相位差大约为99°。另外，此时，旋转速度为约13(rpm)可以看作临近停止。

即，在进行短路制动时的d轴的位置检测时，

(1)UVW比较部72通过短路制动相电流振幅变为阈值(例如0.9(A)) 的时间点的Iu、Iv、Iw的大小关系，求出短路制动电流矢量V2所在的扇区。

(2)相位决定部73将所求出的扇区的中心相位角θ_M作为停止时的短路电流矢量V2的相位角θ^∧，并从此朝向旋转方向如图8所示前进规定角度θ_x，例如100°相位。在该位置的角度成为表示以α轴为基准的转子的停止相位的d轴相位角θ₀。

θ₀＝θ_M±θ_x

该规定角度θx相当于误差角度和作为d-q轴间角度的90°相加得到的值。误差角度中包括停止前的短路制动电流矢量V2与q轴的相位差等。

图10是表示使用短路制动控制部61、停止相位推定部7、存储部8，控制单元C实施的顺序的概要的流程图。当程序开始时，

＜步骤S1＞

判断旋转是否开始。如果为“是”，则移至步骤S2，如果为“否”，则返回至步骤S1之前。

＜步骤S2＞

判断旋转接通期间是否结束。在此，为清洗、漂洗时的正转旋转时的接通期间。“是”的情况下，则移至步骤S3，“否”的情况下，则返回至步骤S2之前。

＜步骤S3＞

接收旋转期间结束，使短路制动工作。短路制动在图3中通过将开关SW4、 SW5连接于0V来进行。

＜步骤S4＞

运算短路制动电流的振幅。虽然短路制动电流的大小如上所述地即使使用 Id、Iq也能监视，但是此处使用相电流振幅Im来监视振幅。Im如下式所述。

数7

＜步骤S5＞

判断是否Im＜ref。ref是判断为旋转几乎停止的电流值。如果为“是”，则移至步骤S6，如果为“否”，则返回至步骤S3之前。

＜步骤S6＞

通过Iu、Iv、Iw的大中小关系来判断扇区。由电机M检测出相电流Iu、Iv、 Iw。

＜步骤S7＞

根据表1的扇区的中心相位θ_M计算出d轴的停止相位角θ₀，作为积分初始值存储于图3、图4的存储部8，返回至开始。

由此，定位电流矢量V1在接近d轴的图5(c)的方向赋予初始值，能从该状态顺利地开始同步旋转。

＜第二实施方式＞

接着，参照图11对本发明的第二实施方式进行说明。

所述实施方式的算法中，短路制动电流矢量V2的中心相位θ_M的测定为扇区单位。因此，生成相位误差最大±30°。

在实施上，虽然此误差在实现顺利的启动的基础上不会特别造成妨碍，但是通过加入提高d轴的推定精度的算法，能实现更顺利的启动。

本实施方式的停止相位推定部7构成为：将所推定的扇区的中心相位角θ_M作为基准相位角，将对该基准相位角θ_M加上从基于相电流预先确定的对应关系导出的校正角Δθ而得到的角度作为定位电流矢量V1的相位角θ^∧，将该相位角θ^∧加减规定角度θx来推定d轴的相位角θ₀。

通过设定为这样的方式，能通过比较简单的运算推定出精度高的d轴的相位角θ₀。

具体而言，存在通过三角正弦波的三相的瞬时值，近似推定该时间点的相位的表2所示的算法，因此利用这个算法。

对于通过上述实施方式判别出的每个扇区内，若使用表2所示的基于U、V、 W的校正角θ，则能使计算结果更接近真实值。

表2

图11的步骤S6a～S6d表示代替上述实施方式的步骤S6、S7而适用的相位确定和存储部的顺序。

＜步骤S6a＞

根据θ^∧、Δθ通过下式计算出校正角θ^∧。

数8

＜步骤S6b＞

判断旋转方向是否是负方向。

＜步骤S6c、S6d＞

在步骤S6c、6b中，将相当于规定角度θ_x＝100°的弧度(radian)根据旋转方向进行±，从而求出d轴的停止相位角θ₀。

＜步骤S7a＞

将积分初始值θ₀存储于存储部8，返回开始。

例如在t＝0.8(s)下转子R停止的情况下，在t＝0.78(s)下读取下述表3 的相电流。

表3

	Value[A]
		<![CDATA[I<sub>u</sub>]]>	-0.5621
<![CDATA[I<sub>v</sub>]]>	-0.3707
		<![CDATA[I<sub>w</sub>]]>	0.9328

因为Iw＞Iv＞Iu，所以在该时间点，短路制动电流矢量V2位于扇区4内。

因此，

数9

数10

根据第一实施方式的运算，为210°，因此能得到更接近q轴相位的短路电流矢量V2的相位θ^∧。然后，将由该232.6°前进作为规定角度的100°而得到的332.6°确定为d轴的相位角θ₀。因此，定位电流矢量V1被赋予大致与d轴一致的方向，可以从该状态更顺利地开始启动时的同步旋转。

<变形例>

需要说明的是，关于短路制动，虽然如上所述短路制动是将d-q轴电压设定为0(V)来实现的，但是也可以与d-q轴电压无关地，通过在构成图12的短路制动控制部161的开关驱动电路中，(1)将高侧的开关元件SW(H)全部断开 (OFF)，或者(2)将低侧的开关元件SW(L)全部断开，使得三相U、V、W 短路。

这样的话，因为不进行PWM开关转换，所以可以获得不存在空载时间(dead time)的影响且不产生开关转换噪音，计算机的运算负荷轻的优点。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是转子相位的推定、存储机理等并不仅限于上述实施方式。

其它的结构也可以在不脱离本发明的技术精神的范围内进行各种变形。

附图标记说明

1：洗衣机；7：停止相位推定部；8：存储部；15：波轮；61：短路制动控制部；C：控制单元；M：电机；R：转子；V1：定位电流矢量；V2：短路制动电流矢量；θ₀：转子停止相位；θ_M：中心相位角(基准相位角)；θ_x：规定角度；Δ_θ：校正角。

Claims

1.一种洗衣机，其特征在于，具备：波轮，搅拌洗涤物；永磁同步型的电机，正反驱动所述波轮；以及控制单元，以无传感器的方式对该电机的转子的启动和停止进行控制，

所述控制单元具备：短路制动控制部，停止时进行短路制动；停止相位推定部，由通过短路制动在绕组流通的相电流中的停止前的相电流推定出转子停止的相位；以及存储部，存储所推定的停止相位，所述控制单元在启动时从所述存储部调取所推定的转子的停止相位，并基于此在同步旋转开始时生成作为进行转子定位的电流矢量的定位电流矢量；

所述停止相位推定部对于根据相电流的大小关系分类的静止坐标上的多个扇区，进行作为通过短路制动在绕组流通的相电流的矢量的短路制动电流矢量在停止前属于哪个扇区的判断。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，所述停止相位推定部将所判定的扇区的中心相位角作为存在于旋转坐标系的q轴附近的短路制动电流矢量的相位角，并对该相位角加减规定角度来推定d轴的相位角。

3.根据权利要求1所述的洗衣机，所述停止相位推定部将对所推定的扇区的基准相位角加上由基于相电流预先确定的对应关系导出的校正角得到的角度作为存在于q轴附近的短路制动电流矢量的相位角，并对该相位角加减规定角度来推定d轴的相位角。