JP6528082B2 - Washing machine - Google Patents
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Description
本発明は、本発明は、モータの回転制御を行う洗濯機に関するものである。 The present invention relates to a washing machine that controls the rotation of a motor.
従来、洗濯機は、モータをインバータ制御により制御する方式の場合、コンバータ部で商用電電からの交流電圧を直流電圧に変換された電圧をインバータ部に供給する。インバータ部は、直流電圧を三相交流電圧に変換するスイッチング手段を有し、モータを回転制御する。モータを減速制御すると、モータからの回生電流がコンバータ部の平滑コンデンサーに回生されるため、直流電圧が上昇するが、通常、直流電圧が閾値を超えないように設計されている。 Conventionally, in the case of a method in which the motor is controlled by inverter control, the washing machine supplies the inverter unit with a voltage obtained by converting an AC voltage from a commercial electric power into a DC voltage in the converter unit. The inverter unit has switching means for converting a DC voltage into a three-phase AC voltage, and controls the rotation of the motor. When the motor is decelerated and controlled, the regenerative current from the motor is regenerated to the smoothing capacitor of the converter unit, so that the DC voltage rises, but the DC voltage is usually designed not to exceed the threshold.
そして、何らかの原因で直流電圧が閾値を超えた場合には、保護が働きメインの電源リレーをOFFし、電源を切っていた。また、直流電源回路に電力型の抵抗及びスイッチング素子から構成された放電回路を設け、直流電圧が一瞬閾値を越えた場合には、モータ駆動用のパワ−素子のゲート信号をOFFし、スイッチング素子により放電抵抗を接続し、回生電流を消費させる構成としていた(例えば、特許文献1、および特許文献2)。
When the DC voltage exceeds the threshold for some reason, the protection works and the main power supply relay is turned off and the power is turned off. Also, a discharge circuit composed of a power type resistor and a switching element is provided in the DC power supply circuit, and when the DC voltage exceeds the threshold for a moment, the gate signal of the power element for driving the motor is turned off. Thus, the discharge resistance is connected according to the configuration described above, and the regenerative current is consumed (for example,
しかしながら、従来の特許文献1、および特許文献2による構成では、直流回路の両端に電力型の大型な抵抗器やスイッチ回路が必要である。直流電圧は、DC280V〜DC500V近くまで上昇し、かつ大型の抵抗器には、3A以上の電流が長時間流れる場合もあり、発火元として安全に配慮する構成が必要である。
However, in the configurations according to the
従来の構成を洗濯機に採用する場合、洗濯機内部には、充分な安全対策を配慮するためのスペースがなく、また、高額な部費を組み合わせる構成となり、コスト上昇を招くなどの課題により家庭用の洗濯機への採用は現実的ではない。 When the conventional configuration is adopted for a washing machine, there is no space for considering sufficient safety measures inside the washing machine, and a high cost part is combined, which causes a cost increase and other problems in the home. Adoption of a washing machine for a car is not realistic.
また、一般的な構成の洗濯機の場合の課題として、家電メーカは、使用者が洗濯物を洗濯機に入れてスタートさせ、布量検知動作が完了すると、操作表示器に必要な洗剤量が表示されるので、表示された適切な量の洗剤を入れられることを想定している。 In addition, as a problem in the case of a washing machine of a general configuration, when the user puts the laundry into the washing machine and starts the laundry and the cloth amount detecting operation is completed, the amount of detergent required for the operation display As it is displayed, it is assumed that the appropriate amount of detergent shown can be included.
ところが、使用者の中には、表示された洗剤量より増やした方が、洗浄力が高いと思い込み、2倍以上も多く入れるケースもある。 However, there are cases where some users think that if the amount of detergent indicated is increased, the detergency is higher, and more than twice as much is added.
特に、濃縮洗剤などは、少量でも泡立ちが飛躍的に高い商品もあり、そのような洗剤が2倍以上も入れられると、洗濯後の濯ぎ工程において泡立った洗剤が上手く排水しきれない場合が生じる。洗剤が排水しきれていない場合、ドラムと受け筒の間に泡が多く溜まった状態で濯ぎ工程の中間脱水運転モードに入ると、ドラムの回転が上々に上がっていき、ドラムと受け筒の間で残った洗剤がさらに泡立ち、ドラムを駆動するモータに大きな負荷が発生する。その状態で、ドラムを規定の加速度で目標回転数まで速度制御するので、モータの印加電圧や巻き線に流す電流も増大する。 In particular, there are products that are extremely high in effervescence even in small amounts, such as concentrated detergents, and when such detergents are more than doubled, cases may occur where the lathering detergent can not be drained well in the rinsing step after washing . If the detergent is not drained enough and if a large amount of foam is accumulated between the drum and the receiver cylinder and the intermediate dewatering operation mode of the rinsing step is entered, the rotation of the drum rises up and between the drum and the receiver cylinder The detergent left behind is further foamed and a large load is generated on the motor for driving the drum. In this state, the drum is controlled to a target rotational speed at a prescribed acceleration, so the voltage applied to the motor and the current supplied to the winding also increase.
そして、ドラムと受け筒の間に滞留していた泡があるタイミングで急に排水されて負荷が急激に軽くなった場合には、速度フイードバック制御の比例ゲインが小さいので、ドラムの回転数が大きく目標回転数をオーバーシュートする。制御装置は、速度フードバック制御にて目標回転数まで下げようと、モータの印加電圧を下げるよう速度制御する。制御装置は、想定以上の高い回転数から急激に減速させ、目標回転数まで戻そうとするので、モータから高い回生電流がコンバータ部の電解コンデンサーに戻され、直流電圧が急上昇する。直流電圧が規定値以上に上昇すると、保護装置が働き、即時に電源リレーをオフして電源が切られるため、モータはフリーラン停止する。 Then, when the foam is drained suddenly at the timing when foam is stagnant between the drum and the receiving cylinder and the load is reduced lightly, the proportional gain of speed feedback control is small, so the number of rotations of the drum is large. Overshoot the target speed. The control device performs speed control so as to lower the voltage applied to the motor in order to reduce the target rotational speed by speed feedback control. Since the control device decelerates rapidly from an assumed high rotational speed and tries to return to the target rotational speed, a high regenerative current is returned from the motor to the electrolytic capacitor of the converter section, and the DC voltage rapidly rises. When the DC voltage rises above the specified value, the protection device operates and the power supply relay is turned off immediately to turn off the power, so that the motor stops free running.
この場合には、使用者は、洗濯機の電源が切れていて操作表示部に異常の報知もされていないので、洗濯が完了したと思い、洗濯機の電源を入れドアを開け、洗濯物を取りだそうとすると、洗濯物が脱水されてない状態のため、洗濯機が故障したと勘違いしてメーカの修理を依頼することが想定される。使用者が、洗濯物が脱水できていなため、脱水運転を試みた場合には、ドラムと受け筒の間に残った洗剤が泡立ち、再び上述と同様な現象が発生して電源が落ち、脱水できないことが想定される。 In this case, the user thinks that the washing is completed because the washing machine has been powered off and the operation display unit has not notified of an abnormality, and the user turns on the washing machine and opens the door to open the laundry. If it is attempted to take it out, it may be assumed that the washing machine has failed and the manufacturer's repair is requested because the laundry is not dehydrated. If the user does not dehydrate the laundry, when the dewatering operation is attempted, the detergent remaining between the drum and the receiver foams, the same phenomenon as described above occurs again, the power is turned off, and the dewatering occurs. It is assumed that it is impossible.
従来の課題を解決するために、本願発明の洗濯機は、モータが駆動している期間、直流電圧検出部で検出した電圧が閾値を超えた場合でも、洗濯機の電源が切れることのない洗濯機を提供することを目的とする。 In order to solve the conventional problems, the washing machine of the present invention is a washing machine in which the power of the washing machine is not turned off even when the voltage detected by the DC voltage detection unit exceeds a threshold while the motor is driven. The purpose is to provide a machine.
前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯物を収容して回転駆動される回転ドラムと、商用電源からの交流電圧を整流回路およびコンデンサーにより直流電圧に変換するコンバータ部と、前記コンバータ部の直流電圧を、前記回転ドラムを駆動させるモータを回転制御するための3相の交流電圧に変換するインバータ部と、前記モータのロータの位置を検出するセンサー信号検出部と、前記センサー信号検出部で検出した信号を基に前記モータを速度制御する制御装置を備え、前記コンバータ部の直流電圧を検出する直流電圧検出部を設け、前記制御装置は、前記モータが駆動している期間に前記直流電圧検出部により検出した直流電圧が閾値を越えた場合にモータを一時停止させ、規定期間後に再起動させて運転モードを継続し、再起動の回数をカウントする再起動カウンター部を設け、前記再起動カウンター部が複数回の再起動をカウントした場合、給水工程を実施して排水工程を実施した後、再起動させて運転モードを継続する構成としたものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, a washing machine according to the present invention includes a rotary drum which accommodates a laundry and is rotationally driven, and a converter unit which converts an AC voltage from a commercial power source into a DC voltage by a rectifier circuit and a capacitor. An inverter unit for converting a DC voltage of the converter unit into a three-phase AC voltage for controlling rotation of a motor for driving the rotating drum; a sensor signal detection unit for detecting a position of a rotor of the motor; The controller is provided with a controller for controlling the speed of the motor based on the signal detected by the sensor signal detector, and a DC voltage detector for detecting a DC voltage of the converter is provided, and the controller drives the motor. If the DC voltage detected by the DC voltage detector exceeds the threshold during a certain period, the motor is temporarily stopped, and restarted after a prescribed period to operate the operation mode. Continued, and the restart counter unit for counting the number of restarts provided, if the restart counter unit has counted multiple reboots, after performing the draining step is carried out water supply step, by restarting The operation mode is continued .
本発明の洗濯機は、モータが駆動している期間、直流電圧検出部で検出した電圧が閾値を超えた場合でも、洗濯機の電源が切れることのない洗濯機を提供することができる。 The washing machine of the present invention can provide a washing machine in which the power supply of the washing machine is not turned off even when the voltage detected by the DC voltage detection unit exceeds the threshold while the motor is being driven.
第1の発明は、洗濯物を収容して回転駆動される回転ドラムと、商用電源からの交流電圧を整流回路およびコンデンサーにより直流電圧に変換するコンバータ部と、前記コンバータ部の直流電圧を、前記回転ドラムを駆動させるモータを回転制御するための3相の交流電圧に変換するインバータ部と、前記モータのロータの位置を検出するセンサー信号検出部と、前記センサー信号検出部で検出した信号を基に前記モータを速度制御する制御装置を備え、前記コンバータ部の直流電圧を検出する直流電圧検出部を設け、前記制御装置は、前記モータが駆動している期間に前記直流電圧検出部により検出した直流電圧が閾値を越えた場合にモータを一時停止させ、規定期間後に再起動させて運転モードを継続し、再起動の回数をカウントする再起動カウンター部を設け、前記再起動カウンター部が複数回の再起動をカウントした場合、給水工程を実施して排水工程を実施した後、再起動させて運転モードを継続する構成としたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary drum which accommodates a laundry and is rotationally driven, a converter portion for converting an AC voltage from a commercial power source into a DC voltage by a rectifier circuit and a capacitor, and a DC voltage of the converter portion An inverter unit that converts a three-phase AC voltage for controlling rotation of a motor that drives a rotary drum, a sensor signal detection unit that detects the position of the rotor of the motor, and a signal detected by the sensor signal detection unit And a control unit for controlling the speed of the motor, and a direct current voltage detection unit for detecting a direct current voltage of the converter unit, wherein the control unit detects the direct current voltage detection unit during a period of driving the motor. re DC voltage temporarily stops the motor when exceeding the threshold value, and then restart after a prescribed period to continue the operation mode, it counts the number of restarts Dynamic counter part provided, when the restart counter unit has counted multiple reboots, after performing the draining step is carried out feedwater step, in which a structure to continue the operation mode by restarting .
これにより、モータが駆動している期間、直流電圧検出部で検出した直流電圧が閾値を超えた場合でも、モータを一時停止させることで、洗濯機の電源が切れることをなくすことができる。また、モータを一時停止させるので、泡が消泡して排水され、規定時間経過後に再起動させて、運転を継続することができる。偶然悪い条件が重なるような稀なケースが発生しても、最終的に運転モードを最後まで完了させることができるので、使用者が故障と誤判断して誤ってサービスに修理依頼することを防ぐことができる。また、新たな保護回路を追加する必要がないのでコスト的にも有利である。 As a result, even if the DC voltage detected by the DC voltage detection unit exceeds the threshold while the motor is being driven, the power of the washing machine can be prevented from being turned off by temporarily stopping the motor. In addition, since the motor is temporarily stopped, the foam is defoamed and drained, and the operation can be continued by restarting after the specified time has elapsed. Even if there is a rare case in which bad conditions may occur by accident, the operation mode can be finally completed to the end, thereby preventing the user from erroneously determining that it is a failure and requesting service for mistake. be able to. In addition, there is no cost advantage because it is not necessary to add a new protection circuit.
第2の発明は、第1の発明の制御装置は、規定時間後に再起動させる運転モ−ドが、濯ぎの中間脱水工程の場合には、脱水起動後に回転ドラムが目標回転数まで達した後に、濯ぎ工程動作を継続させる構成としたものである。 According to a second aspect of the invention, in the control device according to the first aspect of the invention, the operation mode is to restart after the specified time, and in the case of the intermediate dewatering step of rinsing, after the rotating drum has reached the target rotation speed after dewatering start , And the rinsing process operation is continued.
これにより、脱水起動後にドラムが目標回転数まで達した後に、濯ぎ工程の動作を継続させることで、すすぎ工程から運転を継続して、運転を完了することができる。 Thus, by continuing the operation of the rinsing step after the drum has reached the target rotation speed after the start of dehydration, the operation can be continued from the rinsing step to complete the operation.
第3の発明は、特に、第1の発明において、前記規定期間後に再起動させる回数をカウントする再起動カウンター部を備えるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the restart counter unit counts the number of restarts after the predetermined period.
これにより、規定期間後に再起動させる回数をカウントすることが可能となる。 This makes it possible to count the number of restarts after the prescribed period.
第4の発明は、第3の発明の制御装置は、再起動カウンター部の回数が規定の回数の際に、規定時間後に再起動させる運転モードが濯ぎ工程の中間脱水運転の場合には、脱水起動後の規定量給水動作完了後に排水動作を行い、水位が規定量まで低下した後に、濯ぎの中間脱水工程動作を継続させる構成としたものである。 In a fourth aspect of the invention, in the control device according to the third aspect of the invention, when the number of restart counter portions is a prescribed number of times, the operation mode of restarting after a prescribed time is dehydration in the intermediate dehydration operation of the rinsing step. After completion of the specified amount water supply operation after start-up, the drainage operation is performed, and after the water level has decreased to the specified amount, the operation of the intermediate dehydration process of rinsing is continued.
これにより、再起動カウンターの回数が規定の回数の時に、規定時間後に再起動させる運転モードが濯ぎ工程の中間脱水運転の場合は、規定時間後に直ぐ脱水運転を継続せず、給水モードで規定量に達するまで給水動作後に排水を行うことで、回転ドラムの周囲に洗剤の泡が滞留していた場合でも、泡を排水することができ、運転を継続させることができ、運転モードを完了させることができる。 Thereby, when the number of restart counters is a prescribed number, if the operation mode to be restarted after a prescribed time is an intermediate dewatering operation of the rinsing step, the dehydration operation is not continued immediately after the prescribed time, and the prescribed amount in the water supply mode By draining after the water supply operation until it reaches to, even when foam of detergent is staying around the rotating drum, the foam can be drained and operation can be continued, and the operation mode is completed Can.
第5の発明は、第1の発明の制御装置は、規定期間後に再起動させる運転モードが布量検知工程の途中の場合には、布量検知工程の最初から布量検知動作を行い、布量および残時間の演算が完了した後に操作表示部に洗剤量と残時間を表示させる構成としたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the control device of the first aspect performs the cloth amount detecting operation from the beginning of the cloth amount detecting step when the operation mode for restarting after the prescribed period is in the middle of the cloth amount detecting step. After the calculation of the amount and the remaining time is completed, the detergent amount and the remaining time are displayed on the operation display unit.
これにより、布量検知工程の最初から布量検知動作をやり直し、布量および残時間の演算が完了した後に、操作表示部に洗剤量と残時間を表示させことで、正常に運転モードを完了させることができる。 Thus, the operation of detecting the amount of clothes and the remaining time are repeated after the calculation of the amount of cloth and the remaining time is completed, and the operation mode is normally completed by displaying the amount of detergent and the remaining time. It can be done.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited by the embodiment.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るドラム式洗濯機の断面図、図2は、同制御回路のブロック構成図、図3は、ドラム式洗濯機のモータに印加する電圧波形図、図4は、同ドラム式洗濯機のモータ駆動モータの制御フローチャート、図5は、本発明の実施例を示す洗濯機の制御動作フローチャートである。
1 is a cross-sectional view of a drum-type washing machine according to
図1に示すように、回転ドラム20は、有底円筒形に形成し、外周部に多数の通水孔21を全面に設け、水槽22内に回転自在に配設している。回転ドラム20には、回転ドラム20の回転中心に略傾斜方向に回転軸(回転中心軸)23を設け、回転ドラム20の回転軸23の軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させて配設している。水槽22の外底面には、モータ24として、本実施の形態では、モータを取り付けており、モータ24の回転は、モータ24の回転軸に固着した駆動プーリ25と、回転軸23の端部に固設した従動プーリ26との間に張架したVベルト27により回転軸23に伝動され、回転ドラム20を正転、逆転方向に回転駆動させる。回転ドラム20の内壁面には、数個の突起板28を設け、回転ドラム20の回転に伴って衣類を回転方向に持ち上げ落下させるという撹拌動作、いわゆるたたき洗いを行う。
As shown in FIG. 1, the
洗濯機本体29の正面側には、上向き傾斜面29aが形成されており、上向き傾斜面29aには、開口部29bが設けられている。開口部29bは、蓋体30により開閉自在に覆われ、蓋体30を開くことにより、水槽22の水槽衣類出入口22aおよび回転ドラム20の回転ドラム衣類出入口20aを介して、回転ドラム20内に洗濯物を出し入れできるようにしている。なお、蓋体30は、運転動作中の使用者の安全性を保持するため蓋ロック31を設けており、運転動作中には、蓋ロック31を動作させて、蓋体30が開かないようしている。
An upward inclined surface 29a is formed on the front side of the
水槽22は、ばね31、ダンパー32により洗濯機本体29に揺動可能に吊り下げて防振支持されている。水槽22の下部には、排水経路33の一端を接続し、排水経路33の他端を排水弁19に接続して、水槽22内の洗濯水を排水するようにしている。
The
洗濯機本体29の前部上部には、洗剤ケース35を設けており、洗剤ケース35内に、洗剤を収納する洗剤投入箱34を引き出し自在に収容している。洗剤ケース35には、洗濯機本体29の後部上部に設けられた給水弁(給水手段)36と連通する第1の給水ホース(第1の給水経路)37aが接続されており、また、水槽22と連通する第2の給水ホース(第1の給水経路)37bが接続されている。
A
そして、給水弁36を開くことにより第1の給水ホース37aを介して洗剤ケース35に水道水が供給されて、水道水が洗剤投入箱34上に散水された後、水道水と洗剤と一緒に第2の給水ホース37bを介して水槽22内に投入される。洗剤ケース35には、第1の給水ホース37aの接続部の近傍に第3の給水ホース37c(第2の給水経路)の一端が接続され、第3の接続ホース37cの他端は、回転ドラム20の前面開口部20aから回転ドラム20内部に向けて給水する位置に開口する給水口金38に接続されている。
Then, by opening the water supply valve 36, tap water is supplied to the
洗濯機本体29の前部上方には、操作部及び表示部を備えた操作表示部45を配設されており、操作部により洗濯の各工程等を設定し、操作部によって設定した工程等を表示部に表示するように構成している。
An
なお、水槽22には、水槽22内の水位を検知する水位検知手段39を設けている。また、水槽22の内底部には、洗濯水を加熱するヒータ40と洗濯水の温度を検知する温度検知手段41を備えており、ヒータ40と温度検知手段41により回転ドラム20内の洗濯物を温水洗浄する機能を有している。
The
次に、図2、図3、および図4に基づいてモータの駆動方法などを説明する。 Next, a method of driving the motor and the like will be described based on FIG. 2, FIG. 3 and FIG.
図2に示すように、制御装置49は、マイクロコンピュータ等からなり、メモリー65等を有している。メモリー65は、洗い、すすぎ、脱水等の各工程の動作の内容や、工程の実行順序等のプログラムを記憶している。制御装置49は、メモリー65の記憶するプログラムに基づいて、給水弁36の開閉と排水弁34のON/OFF切り替えを制御するとともに、モータ24を制御する。制御装置49は、操作表示部45の操作部の操作に基づいて洗濯の各工程の設定等を行い、洗濯の予約時間や動作の経過等を操作表示部45の表示部に表示する。
As shown in FIG. 2, the control device 49 is composed of a microcomputer and the like, and has a memory 65 and the like. The memory 65 stores the contents of the operation of each process such as washing, rinsing and dewatering, and programs such as the execution order of the processes. The control device 49 controls the
商用電源24から出力される交流電圧は、整流回路55に供給され、整流回路55により脈流状の直流電圧に変換される。整流回路55には、ダイオードブリッジが使用されている。整流回路55で整流された直流電圧は、平滑用のコンデンサー56a、56bにより平滑化される。コンデンサー56aの正極性側は、整流回路55の正極出力端子に接続されている。コンデンサー56aの負極性側とコンデンサー56bの正極性側は、商用電源24に接続されていない側に接続されている。コンデンサー56bの負極性側は、整流回路55の負極出力端子に接続されている。そして、コンデンサー56a、56bで平滑化された直流電圧がIGBTのP側の電源に供給される。直流電圧検出部67を設け、直流電圧検出部67で検出した直流電圧が閾値を超えた場合、モータ24を一時停止させる構成としている。
The AC voltage output from the
なお、図2のコンバータ部の回路構成は、国内向けの仕様であり、商用電源24を倍電圧整流して交流電圧から直流電圧に変換しているが、海外向けの仕様の場合は、全波整流回路となり、その他の構成は、同様である。
Although the circuit configuration of the converter unit in FIG. 2 is a specification for domestic use, the
IPM53は、直流電圧を三相交流電圧に変換するスイッチング手段として、3個の上アーム側のIGBT、UPが58a、VPが58b、WPが58cと、3個の下アーム側のIGBT、UNが59a、VNが59b、WNが59cを三相全波ブリッジ構成とし、上アーム側のIGBTの逆並列に接続された3個のFRD(還流ダイオード)60a、60b、60cと、下アーム側のIGBTに逆並列に接続された3個のFRD(還流ダイオード)62a、62b、62cと、図に記載していないが、上アーム側のIGBTのHVIC(制御IC)と下アーム側の制御IC(LVIC)マイコンから信号が入ると、下アーム側のIGBTをOFFして保護するCIN端子と、保護が働くと、マイコンの64のIGBT駆動部41にIPM53の6個のIBGTのゲート駆動信号をOFFさせるためのFO端子とからなり、IGBT、58a〜58cとIGBT、59a〜58cの各接続点がモータ24の各相(U相、V相、W相)のステータコイルU、V、Wに接続されている。また、IGBT58a〜58c、59a〜59cのゲートは、IGBT駆動部41に接続されている。U相シャント抵抗62aは、下アーム側のIGBT、UNの59aのエミッタとグランド間に接続され、V相シャント抵抗62bは、下アーム側のIGBT、VNの59bのエミッタとグランド間に接続され、W相シャント抵抗62cは、下アーム側のIGBT、WNの59aのエミッタとグランド間に接続され、モータ24の相電流を電圧に変化して、制御装置49の電流検出部46にモータ24の、たとえばU相からV相、V相からW相、W相からU相に流れる相電流を検出する構成である。
The
モータ24の磁極位置を検出するセンサー信号検出部42と、直流電圧検出部67と、電流検出部46と、メモリー65と、PWM制御部43の情報がIGBT駆動部41で処理されているので、IGBT駆動部41の情報を基にモータ24が制御中に直流電圧検出部67で検出した直流電圧が、閾値を超えた際に、一時停止し、規定時間経過後に再起動した回数をカウントする再起動運転カウンターを備えている。
Since the sensor signal detection unit 42 for detecting the magnetic pole position of the
IGBT駆動部41は、変調方式に従って数〜数十kHzでPWM制御部43からのデータでPWMチョッピングする。モータ24の回転制御する時は、ロータ位置信号Hu、Hv、Hwとステータ巻線U、V、Wに供給される正弦波状電圧Eu、Ev、Ewとが同期するように、制御装置49が駆動信号をIGBT駆動部41に出力してモータ24を回転制御する。
The
図3を参照して、インバータ回路がモータ24に印加する電圧波形について説明する。
The voltage waveform applied to the
図3(a)は、モータ回転子の位置信号Hu、Hv、Hwを示し、図3(b)は、図3(a)に示すモータ回転子の位置信号Hu、Hv、Hwに基づいてモータ24を一定の回転数で定常的に駆動させるときのモータ24のU相ステータ巻線Luに印加する電圧Eu(以下、印加電圧Euという)、V相ステータ巻線Lvに印加する電圧Ev(以下、印加電圧Evという)、W相ステータ巻線Lwに印加する電圧Ew(以下、印加電圧Ewという)を示している。
FIG. 3 (a) shows the position signals Hu, Hv, Hw of the motor rotor, and FIG. 3 (b) shows the motor based on the position signals Hu, Hv, Hw of the motor rotor shown in FIG. 24. The voltage Eu applied to the U-phase stator winding Lu of the motor 24 (hereinafter referred to as applied voltage Eu) and the voltage Ev applied to the V-phase stator winding Lv when the
制御装置49は、印加電圧Eu、Ev、Ewを得るために、以下のように動作する。IGBTのゲート駆動信号がIGBT58aのゲートに供給される。また、駆動信号P2がドライブ回路62によってIBGT59aのゲートに供給される。これにより、U相ステータ巻線Luに印加される電圧E0uは図3)に示すようなPWM(Pulse Width Modulation)された波形となる。この波形は、実質的に図3(b)に示した印加電圧Euと等価である。インバータ回路57は、図3(b)に示すように、U相を基準とした場合は、印加電圧Euに対して電気角で240°位相の遅れた印加電圧EvをV相ステータ巻線Vに、120°位相の遅れた印加電圧EwをW相ステータ巻線Lwにそれぞれ印加する。このようにモータ24の各相に各々位相のずれた正弦波状の電圧を印加することによりモータ24の回転子が正転方向に回転する。
The controller 49 operates as follows to obtain the applied voltages Eu, Ev, Ew. The gate drive signal of the IGBT is supplied to the gate of the IGBT 58a. Further, the drive signal P2 is supplied by the drive circuit 62 to the gate of the IBGT 59a. Thus, the voltage E0u applied to the U-phase stator winding Lu has a waveform with PWM (Pulse Width Modulation) as shown in FIG. 3). This waveform is substantially equivalent to the applied voltage Eu shown in FIG. 3 (b). In the
図4にモータ駆動モータの制御フローチャートを示している。 FIG. 4 shows a control flowchart of the motor drive motor.
図4において、ステップ200によりモータ回転制御を開始する。ステップ201で各種初期設定を行い、ステップ202でPWM制御回路12aのキャリヤ信号発生回路のカウントを開始させ、ステップ203でモータの回転子のセンサー信号検出部42の位置信号に応じて、PWM制御部43によりIGBT駆動部41を駆動する。ステップ204でキャリヤ割り込み信号の有無を検出する。
In FIG. 4, motor rotation control is started at
ステップ204において、割り込み信号の発生を検出すると、ステップ205に進み、キャリヤ信号割り込みサブルーチンを実行する。キャリヤ信号割り込みの優先度は、異常割り込みを除き、最も高い優先度とする。ここで、60°(180°、360°の設定も可能)の位置信号が変化する間のキャリヤ信号をカウントすることにより電気角速度を検出し、電気角速度から算出される電気角に応じてメモリー65より正弦波データを呼び出し、PWM制御データとし、ステップ206で、IGBT駆動部41でIPMの6個のIBGTのゲートをON、OFFさせモータ24を正弦波駆動する。
In
ステップ207において、ホール素子で回転子の磁極位置を検出し、63a、63b、63cのエッジ信号をセンサー信号検出部42で検出し、割り込み信号が発生したか否かを検出し、割り込み信号が発生した場合には、ステップ208に進み、位置信号割り込みサブルーチンを実行する。位置信号割り込みの優先度は、キャリヤ信号割り込みのつぎに設定する。ここでは、回転周期と回転数の検出、60°(180°、360°の設定も可能)ごとの電気角の設定、キャリヤ信号1周期の電気角の演算等の処理を実行する。
In
ステップ209にて行程の終了判定を行い、行程続行ならばステップ203に戻り、行程終了ならば、ステップ210に進んで、トランジスタ(IGBT)をすべてオフさせた後、ステップ211に進み、キャリヤ信号のカウントを停止させ、ステップ212にて次工程に移行する。
At
図5は、モータ24が制御中に直流電圧検出部67で検出した電圧が規定値1の閾値を越えた時に、モータ24を一時停止させ、規定の時間経過後にモータ24を再起動させる運転シーケンスを示したフローチャートである。
FIG. 5 shows an operation sequence for temporarily stopping the
図5に基づいて詳細に説明すると、ステップ331で回転ドラム20を駆動しているモータ24が制御継続中か否かを判定する。回転ドラム駆動用のモータ24が制御継続中の場合、ステップ332で直流電圧検出部67により直流電圧を検出する。ステップ333で直流電圧検出部67により検出した直流電圧が直流電圧が規定値1の閾値より大きいか否かを判定する。ステップ333において直流電圧検出部67で検出した直流電圧が規定値1の閾値より大きい場合、ステップ334でドラム駆動用のモータを一時停止させる。モータ24が完全に停止したことをセンサー信号検出部42およびIGBT駆動部41からの情報により判定し、ステップ335で規定時間経過したか否かを確認する。ステップ335で規定期間経過が経過すると、ステップ336でドラム駆動用のモータ24を再起動させ、ステップ337で一時停止する前の運転モードを継続する。
If it demonstrates in detail based on FIG. 5, it will be determined whether the
図6は、運転モードが濯ぎの中間脱水運転モードの時に直流電圧検出部67で検出した電圧が規定値1の閾値を越えた時の運転シーケンスを示したフローチャートである。
FIG. 6 is a flow chart showing an operation sequence when the voltage detected by the DC voltage detection unit 67 exceeds the threshold of the specified
図6に基づいて詳細に説明すると、ステップ351で回転ドラム20を駆動しているモータ24が制御継続中かを判定する。ステップ351でドラム駆動用のモータ24が制御継続中の場合、ステップ352で直流電圧検出部67で直流電圧を検出する。ステップ353において、ステップ352で直流電圧検出部67により検出した直流電圧が規定値1の閾値より大きいか否かを判定する。ステップ353で直流電圧が規定値1の閾値より大きい場合には、ステップ354でドラム駆動用のモータを一時停止させる。モータ24が完全に停止したことをセンサー信号検出部42およびIGBT駆動部41からの情報で判断する。モータ24が完全に停止すると、ステップ355で規定時間経過したか否かを判断する。ステップ356で回転ドラム20駆動用のモータ24を一時停止させる前の運転モードが濯ぎの中間脱水工程の運転モードか判定する。濯ぎの中間脱水運転モードの場合、ステップ357で脱水運転モードを再起動させ、ステップ358で回転ドラム20を目標回転数まで速度制御し、ステップ359で濯ぎ工程動作の運転シーケンスを継続させる。
As described in detail with reference to FIG. 6, it is determined in
図7のフローチャートは、次のような状態における再起動の運転シーケンスを示したフローチャートである。 The flowchart of FIG. 7 is a flowchart showing an operation sequence of restart in the following state.
すなわち、濯ぎ運転モードの中間脱水時に、回転ドラム20と水槽22との間に発生した泡によりモータ24に対する負荷が増大し、このタイミングで泡が何らかの要因で排水されると、負荷が急激に低下するため、モータ24は、目標回転数を大きくオーバーシュートする。速度制御により想定以上の回転数から減速させることになり、モータ24からの回生電流により直流電圧が上昇する。直流電圧検出部67で検出した直流電圧が規定値1の閾値を越えた時点でモータ24を一時停止し、規定時間後にモータ24を再起動させる。再起動させると、回転ドラム20と水槽22との間に残っていた泡がドラムの回転数が上昇するにつれて、泡立ちが増し、前回同様に直流電圧検出部67で規定値1の閾値を越すため、再起動カウンター部66を設け、再起動の回数をカウントし、カウンターが2になった時の再起動の運転シーケンスを示したフローチャートである。
That is, during intermediate dewatering in the rinse operation mode, the load on the
図7に基づいて詳細に説明すると、ステップ371で回転ドラム20を駆動しているモータ24が制御継続中か否かを判定する。ステップ371でモータ24が制御継続中の場合には、ステップ372で直流電圧検出部67により直流電圧を検出し、ステップ373で直流電圧検出部67により検出した直流電圧が規定値1の閾値を超えているか否かを判定する。
As described in detail with reference to FIG. 7, it is determined in
ステップ373で検出した直流電圧が規定値1の閾値より大きい場合には、ステップ374でドラム駆動用のモータ24を一時停止させる。モータ24が完全に停止したことをセンサー信号検出部42およびIGBT駆動部41からの情報で判定し、規定時間経過したか否かをステップ375で判定する。ステップ377で再起動運転カウンターの値が2か否かを判定する。
If the DC voltage detected in
規定時間経過後、ステップ378で給水工程を実施し、ステップ379で規定の水位まで給水して給水工程を終了する。ステップ380で排水工程を実施し、回転ドラム20と水槽22との間に残っている泡を排水する。ステップ381で規定の水位まで排水させ、水位が規定の水位に達すると、排水工程を終了する。ステップ382で濯ぎの中間脱水運転モードで再起動させ、ステップ383で濯ぎ運転モードを継続させる。
After the specified time has elapsed, the water supply process is performed in
図8のフローチャートは、次のような状態における再起動の運転シーケンスを示したフローチャートである。 The flow chart of FIG. 8 is a flow chart showing an operation sequence of restart in the following state.
すなわち、運転モードが布量検知運転モードの時に、直流電圧検出部67で検出した電圧が規定値1の閾値を越えた時に運転シーケンスを示したフローチャートである。
That is, it is a flow chart showing an operation sequence when the voltage detected by the DC voltage detection unit 67 exceeds the threshold value of the specified
図8に基づいて詳細に説明すると、ステップ401で回転ドラム20を駆動しているモータ24が制御継続中か否かを判定する。ステップ401でモータ24が制御継続中の場合には、ステップ402で直流電圧検出部67により直流電圧を検出し、ステップ403で直流電圧検出部67により検出した直流電圧が規定値1の閾値より大きいか否かを判定する。直流電圧検出部67で検出した直流電圧が規定値1の閾値より大きい場合には、ステップ404でモータ24を一時停止させる。ステップ405で規定時間経過したか否か判定し、規定時間経過すると、ステップ406でモータ24を一時停止させる前の運転モードが布量検知運転モードか否か判定する。
If it demonstrates in detail based on FIG. 8, it will be determined whether the
運転モードが布量検知運転モ−ドの場合には、ステップ407でモータを再起動させ、ステップ408で布量検知モードの布量検知シーケンスを最初から実行する。布量検知モードが完了すると、ステップ409で布量検知情報から洗剤量と残時間を演算し、ステップ410で洗剤量と残時間を操作表示部45に表示させる。
If the operation mode is the cloth amount detection operation mode, the motor is restarted at
本発明によれば、使用者が洗剤量を多く入れてしまった場合など、回転ドラムと水槽との間に泡が多量に発生し、過負荷となった後に、急激に泡が流れて軽負荷となった場合には、回転ドラムを一時停止させて再起動させることで、電源が落ちることなく洗濯を終了させることが可能であり、家庭用、業務用の洗濯機に有用である。 According to the present invention, a large amount of foam is generated between the rotating drum and the water tank, for example, when the user has put a large amount of detergent, and the foam flows rapidly after being overloaded, resulting in a light load. In this case, by stopping and restarting the rotating drum, it is possible to end the washing without power loss, which is useful for household and commercial washing machines.
20 回転ドラム
22 水槽
24 モータ
29 洗濯機本体
41 IGBT駆動部
42 センサー信号検出部
43 PWM制御部
45 操作表示部
46 電流検出部
49 制御装置
53 IPM
55 整流回路
56a コンデンサー
56b コンデンサー
62a U相シャント抵抗
62b V相シャント抵抗
62c W相シャント抵抗
64 制御装置
65 メモリー
66 再起動カウンター部
67 直流電圧検出部
55 rectifier circuit 56a capacitor 56b capacitor 62a U-phase shunt resistor 62b V-phase shunt resistor 62c W-phase shunt resistor 64 controller 65 memory 66 restart counter unit 67 DC voltage detection unit
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