專利名稱：洗衣機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一般家庭使用的洗衣機。
洗衣機一般這樣構(gòu)成，它具有設(shè)置在外桶內(nèi)能夠旋轉(zhuǎn)的洗滌兼脫水桶、設(shè)置在該洗滌兼脫水桶底部的能夠旋轉(zhuǎn)的攪拌輪、以及驅(qū)動洗滌兼脫水桶及攪拌輪旋轉(zhuǎn)的電動驅(qū)動裝置，利用該電動驅(qū)動裝置有選擇地驅(qū)動前述洗滌兼脫水桶及攪拌輪，從而攪拌洗滌兼脫水桶內(nèi)的洗滌物，進(jìn)行洗滌工序及漂洗工序，然后使洗滌兼脫水桶高速旋轉(zhuǎn)，將洗滌物進(jìn)行離心脫水。
洗衣機的電動驅(qū)動裝置一般使用感應(yīng)電動機作為動力源，最近提出利用逆變器給電動機供電的方案。逆變器控制的洗衣機例如有日本發(fā)明專利公開1997年第121584號公報所揭示的專利。
另外，還提出一種使用無刷電動機作為電動機的洗衣機的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)多種方式的洗滌及脫水運轉(zhuǎn)，前述洗衣機一般采用微型計算機進(jìn)行控制。
在以往的電動驅(qū)動裝置中，是使逆變器電路的電源電壓保持一定，而改變開關(guān)元件的占空比來控制電動機輸出。為了實現(xiàn)前述多種方式的洗滌及脫水運轉(zhuǎn)，必須在大范圍內(nèi)控制逆變器電路的占容比。但是問題是，若進(jìn)行這樣的控制，會增加逆變器控制電路的開關(guān)損耗，增加發(fā)熱及功耗，使效率降低。
另外，在以往的洗衣機中，電動機設(shè)置在洗衣機下部，而電動驅(qū)動裝置設(shè)置在洗衣機上部，用電源線連接電動機及電動驅(qū)動裝置。由于電源線較長，因此伴隨前述開關(guān)作用而大小發(fā)生變化的大功率電流會產(chǎn)生很大的干擾，要向周圍傳播，可能對周圍的電氣設(shè)備產(chǎn)生惡劣影響。另外，前述干擾還可能對方式設(shè)定開關(guān)產(chǎn)生影響而導(dǎo)致誤動作。
本發(fā)明的一個目的在于改善洗衣機逆變器控制電路的效率，以便高效率地控制電動機。
本發(fā)明的其它目的在于提供能夠減少前述干擾的影響、以高可靠性電路實現(xiàn)各種應(yīng)用控制的洗衣機。
本發(fā)明是一種洗衣機，具有對洗滌物進(jìn)行洗滌用的洗滌桶、設(shè)置在前述洗滌桶內(nèi)部能自由旋轉(zhuǎn)的攪拌輪、以及使前述攪拌輪旋轉(zhuǎn)的電動機，進(jìn)行包含洗滌工序及漂洗工序在內(nèi)的多種運轉(zhuǎn)方式，具有將交流電壓整流以產(chǎn)生直流電壓的直流電壓發(fā)生電路、接受前述直流電壓發(fā)生電路輸出的直流電壓并對前述電動機進(jìn)行供電的逆變器電路、以及控制前述洗衣機運轉(zhuǎn)及前述直流電壓發(fā)生電路的控制裝置，作為前述多種運轉(zhuǎn)方式，所述控制裝置具有對于同一處理動作中的處理作用力強弱或處理時間長短之一，至少設(shè)定2級運轉(zhuǎn)方式的手段，前述直流電壓發(fā)生電路具有保持供給逆變器電壓的電容器及控制對前述電容器充電的直流電壓控制電路，前述直流電壓控制電路這樣構(gòu)成，它接受電容器端電壓的分壓電壓，控制對前述電容器的充電，使得前述分壓電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓，前述控制裝置根據(jù)前述運轉(zhuǎn)方式，通過改變加在前述直流電壓控制電路上的前述分壓電壓，來控制前述電容器電壓，改變供給前述逆變器電路的直流電壓。
本發(fā)明的其它特征在于，將內(nèi)裝有對前述電動機供電的前述直流電壓發(fā)生電路及逆變器電路的第2控制裝置設(shè)置在前述洗衣機下部，將根據(jù)前述運轉(zhuǎn)方式向該第2控制裝置發(fā)出指令的第1控制裝置配置在洗滌兼脫水桶的上面。
本發(fā)明是一種洗衣機，其特征在于，具有設(shè)置在洗衣機上部的選擇預(yù)先設(shè)定的多種運轉(zhuǎn)方式之一用的多個操作開關(guān)、設(shè)置在洗衣機內(nèi)部的洗滌桶、設(shè)置在洗滌桶內(nèi)部的攪拌輪、設(shè)置在前述洗滌桶下面的電動機、以及控制洗衣機的控制裝置，利用前述控制裝置對前述電動機進(jìn)行控制，利用前述電動機使前述攪拌輪旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行洗滌，對前述洗衣機這樣進(jìn)行控制，使操作前述多個操作開關(guān)之中的第2控制開關(guān)時，前述攪拌輪的轉(zhuǎn)速比操作前述多個操作開關(guān)中的第1操作開關(guān)時的前述攪拌輪的轉(zhuǎn)速要快，作為前述多種運轉(zhuǎn)方式，在同一處理動作中，具有關(guān)于處理作用力強弱或處理時間長短之一的至少2級運轉(zhuǎn)方式，前述第2操作開關(guān)比前述第1操作開關(guān)設(shè)定的處理作用力強或處理時間長，前述控制裝置具有產(chǎn)生第1及第2控制信號的運轉(zhuǎn)控制電路、將交流電流整流的整流電路、接受前述整流電路輸出的電流并根據(jù)前述第1控制信號輸出直流電壓的直流電壓輸出電路、將前述直流電壓輸出電路輸出的直流電壓作為輸入并根據(jù)前述第2控制信號對前述電動機進(jìn)行控制的逆變器電路。
使得操作前述第2操作開關(guān)時前述直流電壓輸出電路的輸出電壓比操作前述第1操作開關(guān)時要高。
在本發(fā)明中，除了對電動機進(jìn)行控制的逆變器電路之外，還另外設(shè)置在大范圍內(nèi)對電動機的電源電壓進(jìn)行控制的直流電壓控制電路。然后，對供給逆變器電路的電壓進(jìn)行控制的直流電壓控制電路接受電容器C端電壓的分壓電壓，對電容器的充電進(jìn)行控制，使該電壓達(dá)到基準(zhǔn)值?？刂齐娐房刂魄笆龇謮弘妷旱姆謮海?jù)此控制電容器端電壓。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在各種使用方式均具有高效率的洗衣機。
另外，在本發(fā)明中，不僅電動機，而且逆變器電路及控制逆變器的計算機也配置在洗滌桶的下面，另外，控制洗衣機的計算機配置在洗滌桶的上面。這樣，能夠縮短大功率電流流過的距離，能夠減少干擾的影響。因而，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可靠性高的洗衣機。


圖1所示為本發(fā)明一實施形態(tài)的全自動洗衣機基本構(gòu)成的簡要縱剖側(cè)視圖。
圖2為圖1的全自動洗衣機電路方框圖。
圖3所示為圖2的主控制裝置及輔助控制裝置的配置圖。
圖4所示為圖1的全自動洗衣機控制面板圖。
圖5所示為圖1的全自動洗衣機中電動驅(qū)動裝置內(nèi)部構(gòu)成的縱剖側(cè)視圖。
圖6為圖5的電動驅(qū)動裝置中的一部分放大后的側(cè)視圖，所示為驅(qū)動洗滌兼脫水桶及攪拌輪旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
圖7所示為利用正弦波PWM控制的V／F定控制波形之一例。
圖8為本發(fā)明一實施形態(tài)的洗衣機中主微型計算機執(zhí)行的洗滌、漂洗、脫水工序的基本控制處理流程圖。
圖9為本發(fā)明一實施形態(tài)的全自動洗衣機中運轉(zhuǎn)控制用的理想的直流電壓生成電路具有的直流輸出電壓(電容器端電壓)基本控制特性圖。
圖10為本發(fā)明一實施形態(tài)的洗衣機以脫水運轉(zhuǎn)時為例的電動機矢量控制說明圖。
圖11為電動機51產(chǎn)生減速力的運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的矢量圖。
圖12為電動機51的轉(zhuǎn)速處于更低的減速運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的矢量圖。
圖13所示為記錄相位δ的狀態(tài)。
圖14所示為本發(fā)明一實施形態(tài)的制動控制動作流程。
圖15為本發(fā)明一實施形態(tài)的電源詳細(xì)電路圖。
圖16為本發(fā)明一實施形態(tài)的控制裝置電源詳細(xì)電路圖。
圖17所示為本發(fā)明一實施形態(tài)的交流電源停止供電時相應(yīng)動作流程圖。
圖18為本發(fā)明一實施形態(tài)中直流電壓發(fā)生電路29a的詳細(xì)電路圖。
圖19為本發(fā)明一實施形態(tài)中直流電壓發(fā)生電路29a的動作說明圖。
圖20為本發(fā)明一實施形態(tài)中的洗衣機卸掉洗滌桶及其下面的電動機等從上面看的俯視圖。
圖21為本發(fā)明一實施形態(tài)中的洗衣機卸掉底板從下面看的仰視圖。
圖22為本發(fā)明一實施形態(tài)中的第2控制裝置29的頂視圖。
圖23為本發(fā)明一實施形態(tài)中的第2控制裝置29的側(cè)視圖。
圖24為本發(fā)明一實施形態(tài)中的第2控制裝置29的內(nèi)部圖。
下面說明本發(fā)明實施形態(tài)。圖1所示為本發(fā)明一實施形態(tài)的洗衣機的縱剖側(cè)視圖。在本實施形態(tài)中所示的是作為洗衣機一個例子的全自動洗衣機基本構(gòu)成。
1為洗衣機外殼，是將內(nèi)部機構(gòu)周圍包圍起來的洗衣機箱體。2為設(shè)置在洗衣機外殼內(nèi)部的洗滌桶，具體來說，為洗滌兼脫水桶。在洗滌桶或洗滌兼脫水桶(下面只稱為洗滌兼脫水桶)的上部邊緣具有液體平衡環(huán)3。在洗滌兼脫水桶2的底部內(nèi)側(cè)具有能自由旋轉(zhuǎn)的攪拌輪4。5為外桶，其內(nèi)部具有能自由旋轉(zhuǎn)的洗滌兼脫水桶2。將具有電動機的電動驅(qū)動裝置6利用鋼板制的安裝底板7安裝在外桶5的底部外側(cè)，從外殼1的上端四角利用防振支承裝置8懸垂支承。關(guān)于電動驅(qū)動裝置6的內(nèi)部構(gòu)成將在后面敘述。
設(shè)有衣物投入口9a的上蓋9設(shè)置在洗滌兼脫水桶2的上面。上述上蓋9嵌入箱體1的上部開口端部邊緣以覆蓋該上部開口，前面板10及后面板11一起用安裝螺絲(圖示省略)安裝在箱體1上。
在上蓋9的前方及前面板10的下方形成的前面板盒12中裝有電源開關(guān)13、操作開關(guān)即輸入開關(guān)組14(14a～n)、顯示元件組15(15A及15B)、根據(jù)外桶5內(nèi)的水位產(chǎn)生水位信號的水位傳感器16、以及主控制裝置即第1控制裝置17。
輸入開關(guān)組14如圖4所示，具有定時器預(yù)約開關(guān)14a、水量設(shè)定開關(guān)14b、洗滌物臟污程度(臟污多、標(biāo)準(zhǔn)臟污、臟污少)設(shè)定開關(guān)14i～k、干燥標(biāo)記衣料洗滌設(shè)定開關(guān)14l、被褥洗滌設(shè)定開關(guān)14m、起動開關(guān)14n等。另外還具有洗滌或漂洗水流強弱選擇開關(guān)及表示布質(zhì)的開關(guān)。
在本實施例中，將開關(guān)14k、14l、14m等稱為第1操作開關(guān)，將開關(guān)14i、14j等稱為第2操作開關(guān)。
在上蓋9的后方并在后面板11的下方設(shè)置后面板盒18。在該后面板盒18中裝有入水側(cè)與水龍頭19相連、出水側(cè)與注水口20相連的給水電磁閥21。注水口20向著洗滌兼脫水桶2的開口放水。在后面板盒18中還設(shè)置通過泵將浴池水等水供給洗滌兼脫水桶2用的泵。另外，來自前述給水電磁閥21的水通過去除金屬離子的過濾器后被引至注水口20。上蓋9形成的衣物投入口9a具有利用蓋板22能自由開關(guān)并覆蓋的構(gòu)造。
在外桶5的底部形成的排水口5a通過排水電磁閥23與排水軟管24相連。另外，在外桶5的下方設(shè)置貯氣室5b，該貯氣室5b通過氣管25與前述水位傳感器16相連。水位傳感器16利用上述結(jié)構(gòu)檢測水位，將表示水位的信號輸入至第1控制裝置17。
在箱體1的下方裝有在四角安裝底腳26的合成樹脂制底座27。前述電動驅(qū)動裝置6用罩子28覆蓋以防水。該電動驅(qū)動裝置6具有驅(qū)動電動機。在本實施形態(tài)中，設(shè)置控制性良好的無刷電動機。利用內(nèi)裝有逆變器電路的輸助控制裝置即第2控制裝置29對該電動機進(jìn)行供電。
第2控制裝置29根據(jù)來自前述第1控制裝置17的指令，從內(nèi)裝的逆變器電路對電動機供電。第1控制裝置17配置在洗滌兼脫水桶2及電動驅(qū)動裝置6的上面。
另外，第2控制裝置29設(shè)置在洗滌兼脫水桶2的下面，通過這樣的構(gòu)成，能夠確保水及高壓不會引起安全問題。即在第1控制裝置17中設(shè)有進(jìn)行控制的微型計算機，設(shè)置在容易進(jìn)行防水保護(hù)的洗滌兼脫水桶2的上方。而第2控制裝置29由于具有供給高壓的直流電壓發(fā)生電路，因此配置在遠(yuǎn)離人的位置的洗滌兼脫水桶2的下方。在本實施例中，設(shè)置在合成樹脂制的底座27之上，更提高了安全性。
電動驅(qū)動裝置6內(nèi)裝有無刷電動機51作為驅(qū)動動力源。
圖2為洗衣機的控制裝置。該控制裝置由第1控制裝置17及第2控制裝置29構(gòu)成，圖2為其具體內(nèi)部構(gòu)成方框圖。在該圖中，由于說明的是有關(guān)整個控制的控制方面的構(gòu)成，故省略了后述圖15中將詳細(xì)敘述的電源開關(guān)(操作開關(guān))13及第1繼電器和第2繼電器。另外也省略圖16中將說明的電源電路。
第1微型計算機(下面稱為主微型計算機)17a及第2微型計算機(下面稱為輔助微型計算機)29h構(gòu)成控制電路，產(chǎn)生第1控制信號，所述第1控制信號是對由后述的直流電壓發(fā)生電路29a供給逆變器電路29b的直流電壓的電壓值進(jìn)行控制的信號。根據(jù)該第1控制信號控制電容器C的端電壓，即供給逆變器電路29b的電壓。上述控制電路產(chǎn)生第2控制信號。第2控制信號控制逆變器電路29b的動作，控制供給無刷電動機51的脈沖寬度。另外還根據(jù)第2控制信號控制無刷電動機51的旋轉(zhuǎn)方向(正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn))。
關(guān)于使第1控制裝置17及第2控制裝置29中的微型計算機及其它電路工作用的低壓電源電路及電源開關(guān)13，則省略圖示說明。
第1控制裝置17是以主微型計算機17a為中心而構(gòu)成，具有對給水電磁閥21、排水電磁閥23及嚙合離合器機構(gòu)47的電磁線圈47a供電進(jìn)行控制的半導(dǎo)體交流開關(guān)元件(FLS)構(gòu)成的驅(qū)動電路17b-17d、以及防止高頻干擾向民用電源電路泄漏的線路濾波器17e。
主微型計算機17a根據(jù)預(yù)先裝入的控制處理程序，取入輸入開關(guān)組14及水位傳感器16的輸入信號，與第2控制裝置29進(jìn)行通信，對顯示元件組15、驅(qū)動電路17b～17d、控制電容器充電即電容器端電壓的直流電壓控制電路29c以及對無刷電動機51進(jìn)行供電的逆變器電路29b進(jìn)行控制。
第2控制裝置29具有直流電壓發(fā)生電路29a及3相逆變器電路29b，對無刷電動機51的供電進(jìn)行控制。即第2控制裝置29對供給無刷電動機51的脈沖電壓或電流的大小及時間進(jìn)行控制。上述大小是電壓值或電流值。在本實施形態(tài)中，是加上電壓，通過這樣供給無刷電動機51電流。上述電壓是根據(jù)電容器C供給逆變器電路29b的電壓，脈沖寬度即電壓所加時間利用通過逆變器驅(qū)動電路29g加給逆變器電路29b的第2信號進(jìn)行控制。
供給逆變器電路29b的直流電壓利用輔助微型計算機29h輸出的第1控制信號進(jìn)行控制。利用第1控制信號控制直流電壓的具體電路具有直流電壓控制電路29c、輸出電壓反饋電阻29d及電壓控制電阻29e。
直流電壓發(fā)生電路29a具有將從插頭1502輸入的民用交流電源進(jìn)行整流后輸出直流電壓的整流電路即二極管橋式整流電路DB。該直流電壓發(fā)生電路29a這樣構(gòu)成，它內(nèi)裝有作為電容器C的充電電路起作用的一種開關(guān)調(diào)節(jié)器即升壓型變換器電路，將開關(guān)元件S1導(dǎo)通期間貯存在電抗線圈L中的電磁能量通過該開關(guān)元件S1斷開，轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷?，疊加在輸入電壓上，通過這樣將升壓后的電壓供給電容器C，貯存電荷。
另外，二極管D1阻止貯存在電容器C中的電荷反向流動，使直流輸出電壓穩(wěn)定。升壓量隨開關(guān)元件S1的導(dǎo)通時間相對于導(dǎo)通／斷開周期之比而變化。利用二極管橋式整流電路DB經(jīng)橋式整流得到的直流電壓為約140V。該直流電壓發(fā)生電路29a可對該整流電壓進(jìn)行控制，在高達(dá)約300V的輸出電壓范圍內(nèi)可調(diào)輸出。開關(guān)元件S1最好采用像IGBT或GTO那樣的具有自關(guān)斷功能的半導(dǎo)體元件。
控制該直流電壓發(fā)生電路29a的直流電壓控制電路29c參照利用輸出電壓反饋電阻29d及電壓控制電阻29e將直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓加以分壓反饋的檢測電壓，對開關(guān)元件S1的開／并時間比進(jìn)行控制，使該檢測電壓達(dá)到規(guī)定值。在本實施形態(tài)中，前述檢測電壓的規(guī)定值相當(dāng)于規(guī)定輸出電壓(在本實施形態(tài)中為155V)時得到的檢測電壓。利用輔助微型計算機29h輸出的第2控制信號控制的供給逆變器電路29b的最低電壓，在本實施形態(tài)中約155V。若考慮到輕柔洗滌等，則最好能夠提供的最低供給電壓為140V～170V左右。
三相逆變器電路29b具有由開關(guān)元件S2及反并聯(lián)二極管D2構(gòu)成的三相橋式電路，將前述直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓作為輸入，對前述無刷電動機51的三相定子繞組52b供電。開關(guān)元件S2最好采用像IGBT或GTO那樣的具有自關(guān)斷功能的半導(dǎo)體元件。利用該三相逆變器電路29b的供電是在輔助微型計算機29h的控制下，通過逆變器驅(qū)動電路29g來控制開關(guān)元件S2的開與關(guān)，這樣來進(jìn)行控制。為了使無刷電動機51能無噪聲、高效運轉(zhuǎn)，最好是正弦波供電。三相逆變器電路29b利用正弦波PWM控制，實現(xiàn)了正弦波供電，另外利用限壓PWM控制，以抑制過電流產(chǎn)生。
正弦波PWM控制有兩種方式，一種是使輸出電壓V的有效值保持一定的V一定正弦波PWM控制方式，另一種是使輸出電壓V與頻率F的關(guān)系保持一定值的V／F一定正弦波PWM控制方式。V一定正弦波PWM控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度利用三相逆變器電路29b輸入電壓的供電，而若采用V／F一定正弦波PWM控制方式，則能夠?qū)崿F(xiàn)對無刷電動機51的高效供電。
下面利用圖3說明圖2的主控制裝置17及輔助控制裝置29的配置。主控制裝置17設(shè)置在洗滌桶2上方的衣物投入口9a的旁邊。輔助控制裝置29設(shè)置在洗滌桶下方設(shè)置的電動機的再下面。這是因為①希望將產(chǎn)生干擾的直流電壓發(fā)生電路29a或逆變器電路29盡可能靠近電動機51配置，②希望將產(chǎn)生高壓的直流電壓發(fā)生電路29a靠近電動機51旋轉(zhuǎn)，③希望將高壓發(fā)生電路與操作面板遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)。
利用電源線2002從插頭1502將民用電源引至主控制裝置17。主控制裝置17中設(shè)有線路濾波器17e、第1及第2繼電器1520及1522、電源電路1512、以及主微型計算機17a等。第1控制裝置17(主控制裝置17)與第2控制裝置29(輔助控制裝置29)用各種導(dǎo)線相連。即將4種配線如2302那樣扎成一束從裝置29外殼進(jìn)出。配線2302中有從第1控制裝置17引出的100V電源線2304及控制用通信線2306。另外還有對電動機51繞組供電的電動機線2308及與霍爾元件55之間的連接線2310。
圖5所示為圖1所示的電動驅(qū)動裝置6內(nèi)部構(gòu)成的縱剖側(cè)視圖。圖6為圖5的一部分放大的側(cè)視圖。該電動驅(qū)動裝置6這樣構(gòu)成，即以洗滌兼脫水桶2及攪拌輪4的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸為軸心，在垂直方向?qū)p速齒輪機構(gòu)、嚙合離合器機構(gòu)47及可逆旋轉(zhuǎn)型無刷電動機51同心直列配置。
減速齒輪機構(gòu)利用安裝螺絲31和聯(lián)接法蘭一起安裝，在安裝在底座7上的分成兩半的減速機構(gòu)外殼32a及32b內(nèi)側(cè)，利用滾珠軸承33a及33b支承內(nèi)外雙重結(jié)構(gòu)的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸系34。該驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸系34具有中空的外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系及配置在該中空內(nèi)的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系。
外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系是將電動機的旋轉(zhuǎn)直接傳遞給洗滌兼脫水桶2以驅(qū)動該洗滌兼脫水桶2的旋轉(zhuǎn)軸系。外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系是沿軸向從滾珠軸承33a內(nèi)側(cè)伸出至外殼32a的外面并穿過外桶5，其前端部即外側(cè)輸出軸35a與洗滌兼脫水桶2連接，使其旋轉(zhuǎn)。在洗滌兼脫水桶2處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，環(huán)形齒輪35f及行星齒輪36i、支架36h、內(nèi)側(cè)輸出軸36c同時旋轉(zhuǎn)，則攪拌輪4以洗滌兼脫水桶2同樣的速度旋轉(zhuǎn)。在外殼32b之外向下方軸向伸出的圓筒部分形成有與嚙合離合器機構(gòu)47卡合的花鍵35b。在花鍵35b的外殼32b內(nèi)側(cè)端部形成有法蘭盤35c的外側(cè)輸入軸35d與齒輪殼體35e機械結(jié)合。齒輪殼體35e的內(nèi)圓周固定有環(huán)形齒輪35f。在環(huán)形齒輪35f與太陽輪36f之間設(shè)置若干個行星齒輪36i。行星齒輪36i與環(huán)形齒輪35f及太陽輪36f一起形成減速并傳遞旋轉(zhuǎn)的減速機構(gòu)。該減速機構(gòu)裝在齒輪殼體35e中。
設(shè)在該外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系是將電動機轉(zhuǎn)速加以減速后傳遞給攪拌輪4、驅(qū)動該攪拌輪4的旋轉(zhuǎn)軸系，在前述外側(cè)輸出軸部35a內(nèi)利用密封37、合金軸承38a及38b、夾緊固定圈(壓緊螺母)39設(shè)置成水密及防脫狀態(tài)。內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系從外側(cè)輸出軸35a的前端伸出到洗滌兼脫水桶2內(nèi)，利用安裝螺絲36a安裝在裝有攪拌輪4的外端部分，內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系具有內(nèi)側(cè)輸出軸36c、內(nèi)側(cè)輸入軸36g及行星齒輪36i。內(nèi)側(cè)輸出軸36c的構(gòu)造是從外側(cè)輸出軸35a的內(nèi)側(cè)連通至齒輪殼體35e內(nèi)，與上述行星齒輪減速機構(gòu)連接，其內(nèi)端部分形成有花鍵36b。內(nèi)側(cè)輸入軸36g利用滾珠軸承40a及40b支承在外側(cè)輸入軸35d的內(nèi)側(cè)。在從外側(cè)輸入軸35d的外端以向外伸出狀態(tài)伸出的內(nèi)側(cè)輸入軸36g的外端部分形成用固定螺絲36e固定電動機即電動機轉(zhuǎn)子的嵌裝部36d。在伸入齒輪殼體35e內(nèi)的內(nèi)側(cè)輸入軸36g的內(nèi)端側(cè)部分形成太陽輪36f。齒輪殼體35e內(nèi)的構(gòu)成是行星齒輪36i的軸支承在與前述內(nèi)側(cè)輸出軸36c的花鍵36b嵌緊的支架36h上。行星齒輪36i與前述齒輪35f和36f嚙合旋轉(zhuǎn)，行星齒輪36i將旋轉(zhuǎn)力傳遞給前述支架36h。齒輪36f的轉(zhuǎn)速經(jīng)減速，行星齒輪36i以減速狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，因此經(jīng)減速后傳遞旋轉(zhuǎn)力。
滾珠軸承40a及40b將其外圈壓入安裝在外側(cè)輸入軸35d內(nèi)，以便高精度支承成為電動機即無刷電動機51轉(zhuǎn)子軸的內(nèi)側(cè)輸入軸36g。內(nèi)側(cè)輸入軸36g如后所述，以伸出狀態(tài)支承無刷電動機51的轉(zhuǎn)子，因此支承該內(nèi)側(cè)轉(zhuǎn)入軸36g的軸承使用損耗小、適于徑向承受大載荷的滾動軸受，也就是使用代表性的滾珠軸承40a及40b。但是，也可以換用滾子軸承。
無刷電動機51的構(gòu)成是這樣的，在外殼32b的下端面隔著絕緣構(gòu)件41利用安裝螺絲42安裝電動機殼43，使這樣保持絕緣狀態(tài)的電動機機殼43向下開口，從開口端嵌入定子52，利用若干個突起43a及彎爪43b夾緊固定。與該定子52相對的轉(zhuǎn)子54嵌緊在內(nèi)側(cè)輸入端36g上形成的轉(zhuǎn)子嵌裝部36d上，利用擰緊在固定螺栓36e上的固定螺母46加以固定。
更具體來說，在本實施形態(tài)中，無刷電動機51在定子鐵心52a上繞制定子繞組52b，構(gòu)成定子52，將定子鐵心52a嵌入電動機機殼43，利用突起43a及彎爪43b夾緊固定。間隔件53用以彌補該定子鐵心52a軸向尺寸與突起43a及彎爪43b間的尺寸之差。
轉(zhuǎn)子54在轉(zhuǎn)子鐵心(軛鐵)54a的外周安裝永磁磁極54b，利用與它們一體性成形的絕緣樹脂制的安裝軸轂54c，將轉(zhuǎn)子54安裝在內(nèi)側(cè)輸入軸36g上的電動機轉(zhuǎn)子嵌裝部36d。
將嚙合離合器機構(gòu)47的滑塊47c形成的嚙合突起47f嵌入的嚙合凹凸部分54d在安裝軸轂54c的上面與該安裝軸轂54c一起利用樹脂成形形成一體。安裝軸轂54c形成的尺寸是能夠嵌入安裝在電動機轉(zhuǎn)子嵌裝部36d上，內(nèi)端側(cè)的緊固端部使轉(zhuǎn)子鐵心54a露出，在外端側(cè)的緊固端部埋入金屬環(huán)54e。
轉(zhuǎn)子的安裝軸轂54c由于使用使電動機轉(zhuǎn)子嵌裝部為短尺寸的專用內(nèi)側(cè)輸入軸部，故也可以形成短的安裝軸轂。另外，永磁磁極54b向外側(cè)突出于定子繞組52b，與該突出磁極的旋轉(zhuǎn)軌跡相對設(shè)置磁極檢測元件55，通過這樣來檢測轉(zhuǎn)子54的旋轉(zhuǎn)位置。該磁極檢測元件55安裝在罩殼48上。
無刷電動機51的構(gòu)成是通過檢測轉(zhuǎn)子54的磁極54b相對于定子繞組52b各相的相對位置來控制對該定子繞組52b各相的供電，詳細(xì)說明省略。嚙合離合器機構(gòu)47是利用將外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系35與電動機轉(zhuǎn)子54嚙合卡緊而結(jié)合，將轉(zhuǎn)子54的正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力傳遞給該外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系35使其旋轉(zhuǎn)，或者解除嚙合卡緊，使該外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系35停止旋轉(zhuǎn)而固定。
為了減少電動驅(qū)動裝置6的軸向整體尺寸，該嚙合離合器機構(gòu)47利用前述安裝螺絲42將內(nèi)有環(huán)形電磁線圈47a的環(huán)形電磁鐵鐵芯47b一起擰緊安裝在電動機機殼43的內(nèi)側(cè)，以包圍外側(cè)輸入軸部35d。在外側(cè)輸入軸部35d形成的花鍵35b上沿軸向能夠滑動地卡合的絕緣樹脂制滑塊47c利用螺旋彈簧壓下，以與前述轉(zhuǎn)子54的嚙合凹凸部分54d卡合，利用前述電磁線圈47a的電磁力，與螺旋彈簧47d的壓下力相反，將滑塊47c拉上，通過這樣解除嚙合，吸附在電磁鐵心上，停止旋轉(zhuǎn)。
滑塊47c設(shè)有通過樹脂成形形成一體的利用前述電磁鐵心47b吸引的鐵制吸塊47e，通過樹脂成形一體形成有嵌入前述嚙合凹凸部分54d與之嚙合的嚙合突起47f。
滑塊47c的吸塊47e被電磁鐵心47b吸住時，為了使該滑塊47c卡緊停止旋轉(zhuǎn)，在電磁鐵心47b的吸附面上形成若干幅射狀的卡緊槽47b1，而在吸塊47e上形成嵌入前述卡緊槽47b1的若干條幅射狀卡緊凸條47e1。形成的卡緊槽47b1，其將卡緊凸條47e1卡緊的側(cè)壁面沿深度方向以1～2度的傾斜增寬，而形成的卡緊凸條47e1，其與卡緊槽47b1的側(cè)壁面相抵接的側(cè)面向頂端方向以1～2度的傾斜增寬，通過這樣，在嚙合卡緊時，使其產(chǎn)生阻止拔出方向上的分力。
電動機機殼43的下端嵌裝覆蓋罩殼48。該罩殼48中裝有旋轉(zhuǎn)檢測傳感器的旋轉(zhuǎn)檢測元件(磁敏感元件)55，將該旋轉(zhuǎn)檢測元件55與前述轉(zhuǎn)子54的永久磁鐵54b的旋轉(zhuǎn)軌跡相對設(shè)置。
這樣的電動驅(qū)動裝置6利用安裝螺絲50將安裝底座7安裝在外桶5的底部外側(cè)。另外，該電動驅(qū)動裝置6的外側(cè)利用通過安裝螺絲50與該電動驅(qū)動裝置6一起安裝的外罩28加以覆蓋。
對該無刷電動機51的供電是根據(jù)第1控制裝置17輸出的指令利用第2控制裝置29進(jìn)行PWM(脈寬調(diào)制)控制及PAM(脈沖電壓調(diào)制)控制。關(guān)于PAM(脈沖電壓調(diào)制)，將在后面詳述。
下面圖7所示為利用正弦波PWM控制的V／F一定控制波形圖之一例。為了使V／F為一定，如(a)所示，將正弦波與三角波進(jìn)行比較，以三角波為基準(zhǔn)，使正弦波的峰值發(fā)生變化，這時得到圖(b)所示的脈沖列波形，將該脈沖列波形用于三相逆變器電路29g的開關(guān)元件S2的開關(guān)控制，就能夠?qū)崿F(xiàn)近似正弦波PWM控制方式。
利用輔助微型計算機29h的積分式時間脈沖單元(ITU)生成三角波，而正弦波是作為輔助微型計算機29h的內(nèi)部數(shù)據(jù)來生成。為了提高三角波載波頻率(例如16KHz)，每一個頻率的正弦波內(nèi)部數(shù)據(jù)不是每次進(jìn)行運算，而是預(yù)先將每一頻率的運算結(jié)果作為表格加以保存使用。
V一定正弦波PWM控制是將與三角波比較的正弦波大小設(shè)定為相對于輸入電壓能得到的最大輸出電壓那樣的一定值，通過這樣能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度利用輸入電壓的正弦波供電。
在圖2中，輔助微型計算機29h按照主微型計算機17a輸出的指令，參照根據(jù)磁極檢測元件55輸出的檢測信號從位置檢測電路29f輸出的轉(zhuǎn)子54的旋轉(zhuǎn)位置信號，對相應(yīng)的定子繞組供電，這樣對逆變器驅(qū)動電路29g進(jìn)行控制。輔助微型計算機29h還控制電阻29e，以進(jìn)行改變直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓的控制。另外，流過電動機51繞組的電流利用電流檢測電路205進(jìn)行檢測。
直流電壓控制電路29c如前所述，控制直流電壓發(fā)生電路29a，使檢測電壓達(dá)到規(guī)定值(相當(dāng)于輸出電壓為155V)。并設(shè)定電路常數(shù)，使得在規(guī)定輸出電壓(155V)下將電壓控制電阻29e的全部控制端處于開路狀態(tài)時的檢測電壓達(dá)到規(guī)定值。因而，輔助微型計算機29h使電壓控制電阻29e的全部控制端處于開路狀態(tài)，通過這樣直流電壓控制電路29c控制直流電壓可變電路29c以便得到規(guī)定的輸出電壓(155V)。在使輸出電壓上升時，輔助微型計算機29h將電壓控制電阻29g的任意控制端短路(接通)，通過這樣使反饋給直流電壓控制電路29c的檢測電壓降低。
這樣一來，直流電壓控制電路29c進(jìn)行控制使直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓上升，以便使下降的檢測電壓上升至規(guī)定檢測電壓。在本實施形態(tài)中，通過對電壓控制電阻29e的控制端進(jìn)行開路及短路的控制，使直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓形成多級變化(例如155V、185V、190V、210V、230V、270V)。在本實施形狀中，第1控制信號用電壓控制電阻29e的哪個電阻開路來表示。即提供作為直流電壓控制電路29c的偏置電壓。另外，也可以采用產(chǎn)生作為數(shù)字信號的第1控制信號的方法來代替前述方法。最后只要控制半導(dǎo)體開關(guān)S1的開關(guān)時間(或者也可以是占空比)，使電容器C的兩端出現(xiàn)希望的電壓即可。
一旦從一組輸入開關(guān)14發(fā)出開始洗滌的指令，則主微型計算機17a根據(jù)一組輸入開關(guān)14輸出的指令設(shè)定手動或自動洗滌方式及脫水方式，進(jìn)行設(shè)定的洗滌方式及脫水方式的各運轉(zhuǎn)方式的處理。洗滌方式如圖9所示，由檢測工序、洗滌工序及漂洗工序構(gòu)成，脫水方式由脫水工序構(gòu)成。
圖8所示為在基本洗滌脫水方式中主微型計算機17a執(zhí)行的控制處理。
在洗滌脫水方式中，在步驟801(布量或布質(zhì)檢測)進(jìn)行布量或布質(zhì)檢測。
該檢測結(jié)果用來設(shè)定洗滌水的給水量及洗滌方式和脫水方式的各種條件。首先，在投入洗滌兼脫水桶2的洗滌物處于給水前的干燥狀態(tài)下，對無刷電動機51供電，使攪拌輪4旋轉(zhuǎn)，根據(jù)這時的負(fù)載阻力大小檢測干布布量(圖9的S1)。負(fù)載阻力大小的檢測是在無刷電動機51的轉(zhuǎn)速處于穩(wěn)定狀態(tài)時檢測其轉(zhuǎn)速來進(jìn)行。布量多的時候，負(fù)載阻力大，轉(zhuǎn)速變低，因此通過預(yù)先求得的轉(zhuǎn)速與負(fù)載阻力(干布布量)的關(guān)系，就能夠根據(jù)此時的轉(zhuǎn)速檢測干布布量。在本實施形態(tài)中，該干布布量檢測結(jié)果用于決定洗滌水供給量。
接著，打開給水電磁閥21給水，直到洗滌兼脫水桶2(外桶5)內(nèi)達(dá)到規(guī)定水位。該規(guī)定水位是使洗滌物浸濕用的低水位。然后再次對無刷電動機51供電，使攪拌輪4旋轉(zhuǎn)，根據(jù)這時的負(fù)載阻力大小檢測第1浸濕布量(圖9的S2)。然后給水使水位上升，再次對無刷電動機41供電，使攪拌輪4旋轉(zhuǎn)，根據(jù)這時的負(fù)載阻力大小檢測第2浸濕布量(圖9的S3)。這時監(jiān)視水位傳感器16輸出的水位檢測信號進(jìn)行水位檢測。
根據(jù)第1浸濕布量的檢測結(jié)果與第2浸濕布量檢測結(jié)果之差來檢測布質(zhì)，用于決定洗滌及脫水方式的條件。在該布量及布質(zhì)檢測中，為了使攪拌輪4旋轉(zhuǎn)，要對無刷電動機51供電，這時的直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)為該直流電壓發(fā)生電路29a的最低輸出電壓V1(在本實施形態(tài)中設(shè)為155V，圖9的t1～t2)。這時輸出給逆變器電路29b的直流輸出電壓為了提高檢測精度，低一點比較有利。
進(jìn)行這些檢測時，電動驅(qū)動裝置6將嚙合離合器機構(gòu)47的電磁線圈47a通電，電磁吸引吸塊47e，通過這樣，將滑塊47c克服螺旋彈簧47d的彈力向上拉，使該滑塊47c的嚙合突起47f從電動機轉(zhuǎn)子45的嚙合凹凸部分45c3分離，吸塊47e被電磁鐵心47b吸附，通過卡緊凸條47e1與卡緊槽47b1卡合，以阻止外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系35(洗滌兼脫水桶2)旋轉(zhuǎn)而卡緊。在該狀態(tài)下，對無刷電動機51的定子繞組52b供電，使轉(zhuǎn)子54旋轉(zhuǎn)，從內(nèi)側(cè)輸入軸部36g通過行星齒輪36i減速后傳遞給內(nèi)側(cè)輸出軸部36c，使攪拌輪旋轉(zhuǎn)。
在檢測運轉(zhuǎn)中一直到下一個洗滌工序為止(t1～t2)，如圖9(M)所示，直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓維持在規(guī)定電壓V1，也可以維持在最低電壓V1以上。
步驟802根據(jù)檢測的干布布量決定洗滌水位，并進(jìn)行給水達(dá)到規(guī)定的洗滌水位。步驟803根據(jù)布質(zhì)及臟污程度設(shè)定洗滌方式，執(zhí)行洗滌工序(圖9的t2～t3)。洗滌方式是將洗滌強度(是攪拌輪4及洗滌兼脫水桶2的攪拌強度，意味著洗滌水流的大小)及洗滌時間加以組合構(gòu)成各種洗滌方式，事先備有所述多種洗滌方式的控制程序，根據(jù)前述布質(zhì)檢測結(jié)果及由一組輸入開關(guān)14輸入的臟污程度自動地執(zhí)行，或根據(jù)一組輸入開關(guān)14輸入的指令選擇其中一種洗滌方式執(zhí)行。這也就是輸入洗滌水流大小。
在本實施形態(tài)中，作為該洗滌強度分為強洗(洗大件衣物)A、標(biāo)準(zhǔn)洗B、中洗(洗少量衣物)C及弱洗D，另外還進(jìn)一步備有根據(jù)臟污程度將該等級再分為臟污多及標(biāo)準(zhǔn)用的洗滌強度(A1～D1)及臟污少用的洗滌強度(A2～D2)兩類洗滌強度(洗滌水流)等級等、更加弱的弱洗強度(洗滌水流)等級E、適合于洗滌干燥標(biāo)記衣料及纖細(xì)衣料使其不變形走樣的使洗滌兼脫水桶正反轉(zhuǎn)的洗滌強度(洗滌水流)等級F、以及適合于洗滌被褥那樣大件物品的使洗滌兼脫水桶2單方向緩慢旋轉(zhuǎn)的洗滌強度(洗滌水流)等級G。根據(jù)洗滌強弱等級來選擇圖9的電容器電壓V2。水流強的時候V2比水流弱的時候要高。另外，如虛線所示，也可以先增加至V10，然后再減小至V11。如果這樣，能夠減弱水流強度，還能夠提高開始旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)矩。
在使攪拌輪4正反轉(zhuǎn)的洗滌強度等級運轉(zhuǎn)中，使嚙合離合器機構(gòu)47的電磁線圈47a通電，將滑塊47c向上拉，該滑塊47c與轉(zhuǎn)子45的嚙合松開，吸塊47e被電磁鐵心47b吸附，將卡緊突條47e1與卡緊槽47b1卡合，使外側(cè)輸入軸35d停止旋轉(zhuǎn)，洗滌兼脫水桶2處于靜止?fàn)顟B(tài)，再對定子繞組52b供電，使轉(zhuǎn)子54正反轉(zhuǎn)，再通過內(nèi)側(cè)輸入軸部36g、行星齒輪36i及內(nèi)側(cè)輸出軸36c將該旋轉(zhuǎn)傳遞給攪拌輪4。在攪拌輪4正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)之間，暫時停止從逆變器給電動機51的供電，但直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓不下降至零。維持在圖9的V1以上。在本實施例中，t2～t3維持在根據(jù)t1～t2的檢測工序結(jié)果的設(shè)定值。通過這樣，易確保起動轉(zhuǎn)矩。
在使洗滌兼脫水桶2正反轉(zhuǎn)的洗滌強度等級中，使嚙合離合器機構(gòu)47的電磁線圈47a斷電，滑塊47c在螺旋彈簧47d作用下壓下，將該滑塊47c的嚙合突起47f嵌入轉(zhuǎn)子54的嚙合凹凸部分54d而互相嚙合，與該轉(zhuǎn)子54形成連接，通過給定子繞組52b供電，使轉(zhuǎn)子54正反轉(zhuǎn)，再通過外側(cè)輸入軸35d、齒輪外殼35e、外側(cè)輸出軸部35a，將該旋轉(zhuǎn)傳遞給洗滌兼脫水桶2。
這時，由于行星齒輪機構(gòu)失去減速功能，因此攪拌輪4與洗滌兼脫水桶同步一起旋轉(zhuǎn)。這種情況下，使電容器電壓比攪拌輪4正反轉(zhuǎn)的洗滌強度等級運轉(zhuǎn)時要高，就能夠提高效率。具有能夠提高供給無刷電動機51的電壓的效果，以及無刷電動機51的轉(zhuǎn)速即使提高也能夠供給電流的效果。在洗滌兼脫水桶2正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)之間，暫時停止從三相逆變器電路29b對無刷電動機51的供電，但直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓不下降至零。維持在圖9的V1以上。在本實施例中，t2～t3維持在根據(jù)t1～t2的檢測工序結(jié)果的設(shè)定值。通過這樣，易確保起動轉(zhuǎn)矩。
在使洗滌兼脫水桶2進(jìn)行單方向連續(xù)運轉(zhuǎn)的洗滌強度等級中，在使嚙合離合器機構(gòu)47處于嚙合連接狀態(tài)下，給定子繞組52b供電，使無刷電動機51單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。這種狀態(tài)的直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓，若洗滌水量沒有大的差別，則比攪拌輪4正反轉(zhuǎn)時要高。另外，也比使洗滌兼脫水桶2正反轉(zhuǎn)的洗滌強度等級運轉(zhuǎn)時要高。
洗滌強度(洗滌水流)將因無刷電動機51的輸出轉(zhuǎn)矩及旋轉(zhuǎn)時限(供電的開／關(guān)時間比)而變化。通過直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓高低控制及三相逆變器29b的PWM控制中的正弦波電壓的限壓(峰值)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)無刷電動機51的輸出轉(zhuǎn)矩強弱(大小)變化。另外，旋轉(zhuǎn)時限能夠通過預(yù)先設(shè)定的控制程序進(jìn)行控制。
例如在臟污多的強洗A1中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為210V的一定值，使利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51供電(正弦波PWM)及停止的正反旋轉(zhuǎn)時限為1．4秒(正轉(zhuǎn)方向供電)／0．9秒(停止)／1．4秒(反轉(zhuǎn)方向供電)／0．9秒(停止)……反復(fù)進(jìn)行。同樣在臟污多的標(biāo)準(zhǔn)洗B1中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為230V的一定值，使利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51的供電及停止以1．1秒(供電)／0．9秒(停止)反復(fù)進(jìn)行。另外在臟污多的中洗C1中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為190V的一定值，使利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51的供電及停止以0．8秒(供電)／1．0秒(停止)反復(fù)進(jìn)行。在臟污多的弱洗D1中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為190V的一定值，使利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51的供電及停止以0．5秒(供電)／0．7秒(停止)反復(fù)進(jìn)行。
而與上不同，在臟污少的強洗A2中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為210V，利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51供電0．3秒，以大的輸出轉(zhuǎn)矩起動，接著將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓降至185V，執(zhí)行1．1秒這樣的供電，以小的輸出轉(zhuǎn)矩繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，然后停止1．0秒鐘，上述這樣的控制在正反轉(zhuǎn)方向反復(fù)進(jìn)行。
另外，在臟污少的標(biāo)準(zhǔn)洗B2中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為210V，利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51供電0．3秒，以大的輸出轉(zhuǎn)矩起動，接著對三相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加限壓PWM控制，通過這樣，使供給無刷電動機51的正弦波電壓峰值為140V，執(zhí)行1．5秒這樣的供電，以小的輸出轉(zhuǎn)矩繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，然后停止1．0秒種，上述這樣的控制在正反轉(zhuǎn)方向反復(fù)進(jìn)行。
另外，在臟污少的中洗C2中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為210V，利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51供電0．3秒，以大的輸出轉(zhuǎn)矩起動，接著對三相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加限壓PWM控制，通過這樣，使供給無刷電動機51的正弦波電壓峰值為115V，執(zhí)行1．5秒這樣的供電，以小的輸出轉(zhuǎn)矩繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，然后停止1．0秒鐘，上述這樣的控制在正反轉(zhuǎn)方向反復(fù)進(jìn)行。
在臟污少的弱洗D2中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為210V，利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51供電0．3秒，以大的輸出轉(zhuǎn)矩起動，接著對三相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加限壓PWM控制，通過這樣，使供給無刷電動機51的正弦波電壓峰值為90V，執(zhí)行1．5秒這樣的供電，以小的輸出轉(zhuǎn)矩繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，然后停止1．0秒鐘，上述這樣的控制在正反轉(zhuǎn)方向反復(fù)進(jìn)行。
若通過這樣在給無刷電動機51供電的過程中降低電壓進(jìn)行控制，則能得到如下的效果，即以大的轉(zhuǎn)矩可靠地使攪拌輪旋轉(zhuǎn)起動，然后減小作用于洗滌物的攪拌力，以減輕衣物損傷。
另外，在微洗E中，設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為190V的一定值，使利用三相逆變器電路29b給無刷電動機51的供電及停止以0．5秒(供電)／1．0秒(停止)反復(fù)進(jìn)行。
另外，在使洗滌兼脫水桶2正反轉(zhuǎn)的洗滌強度等級F中，例如設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為155V，對三相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加限壓PWM控制，通過這樣，使供給無刷電動機51的正弦波電壓峰值為80V，執(zhí)行6秒這樣的供電，以小的輸出轉(zhuǎn)矩繼續(xù)緩慢旋轉(zhuǎn)，然后，進(jìn)行停止3．0秒鐘并反復(fù)正反轉(zhuǎn)的桶旋轉(zhuǎn)洗滌的F1，供電4秒停止3秒的桶旋轉(zhuǎn)洗滌的F2，以及供電3秒停止2秒的桶旋轉(zhuǎn)洗滌的F3。
另外，在使洗滌兼脫水桶2單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行的洗滌強度等級G中備有下述的桶旋轉(zhuǎn)洗滌方式，例如設(shè)定直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓為155V，對三相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加限壓PWM控制，通過這樣，使供給無刷電動機51的正弦波電壓峰值為35V，執(zhí)行6秒這樣的供電，以小的輸出轉(zhuǎn)矩繼續(xù)緩慢旋轉(zhuǎn)，然后停止6秒鐘，上述這樣的控制在單方向反復(fù)進(jìn)行。
將臟污程序與前述的洗滌強度及洗滌時間加以組合，對各臟污程度各設(shè)定7級洗滌方式，選擇其中1種方式執(zhí)行。在利用輸入開關(guān)組14輸入自動選擇指令時，根據(jù)輸入開關(guān)組14的輸入指令所設(shè)定的或根據(jù)臟污檢測所設(shè)定的臟污程度(臟污多、標(biāo)準(zhǔn)、少)與布質(zhì)檢測結(jié)果自動選擇。在利用輸入開關(guān)組14輸入手動選擇指令時，則根據(jù)其輸入指令進(jìn)行手動選擇。
第1洗滌方式組M1是臟污多的洗滌物的洗滌方式組，例如備有7級，有強洗A1洗滌15分鐘的洗滌方式M11、強洗A1洗滌12分鐘的洗滌方式M12、標(biāo)準(zhǔn)洗B1洗滌12分鐘的洗滌方式M13、標(biāo)準(zhǔn)洗B1洗滌10分鐘的洗滌方式M14、中洗C1洗滌8分鐘的洗滌方式M15、弱洗D1洗滌6分鐘的洗滌方式M16、以及微洗E洗滌6分鐘的洗滌方式M17。
第2洗滌方式組M2是標(biāo)準(zhǔn)臟污的洗滌物的洗滌方式組，例如備有7級，有強洗A1洗滌10分鐘的洗滌方式M21、強洗A1洗滌6分鐘的洗滌方式M22、標(biāo)準(zhǔn)洗B1洗滌6分鐘的洗滌方式M23、標(biāo)準(zhǔn)洗B1洗滌5分鐘的洗滌方式M24、中洗C1洗滌5分鐘的洗滌方式M25、弱洗D1洗滌4分鐘的洗滌方式M26、以及微洗E洗滌3分鐘的洗滌方式M27。
第3洗滌方式組M3是組合多種洗滌強度構(gòu)成各洗滌方式的臟污少的洗滌物的洗滌方式組，例如備有7級，其中洗滌方式M31是以強洗A21洗滌5分鐘，然后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2洗滌1分30秒，再以標(biāo)準(zhǔn)洗B2洗滌4分鐘，最后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2洗滌1分30秒；洗滌方式M32是以強洗A2洗滌4分鐘，然后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2洗滌1分30秒，再以標(biāo)準(zhǔn)洗B2洗滌3分鐘，最后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2洗滌1分30秒；洗滌方式M33是以標(biāo)準(zhǔn)洗B2洗滌4分鐘，然后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2洗滌1分30秒，再以標(biāo)準(zhǔn)洗B2洗滌3分鐘，最后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2洗滌1分30秒；洗滌方式M34是以中洗C2洗滌4分鐘，然后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2洗滌1分30秒，再以標(biāo)準(zhǔn)洗B2洗滌3分鐘，最后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2洗滌1分30秒；洗滌方式M35是以中洗C2洗滌4分鐘，然后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1洗滌1分30秒，再以標(biāo)準(zhǔn)洗B2洗滌2分鐘，最后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1洗滌1分30秒；洗滌方式M3b是以弱洗D2洗滌4分鐘，然后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1洗滌1分3，最后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1洗滌1分30秒；洗滌方式M37是以弱洗D2洗滌2分鐘，然后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1洗滌1分30秒，再以弱洗D2洗滌1分鐘，最后以桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1洗滌1分30秒。
這些洗滌方式是使用自來水那樣的冷水進(jìn)行洗滌工序的控制標(biāo)準(zhǔn)，在使用浴池剩余水那樣的溫水進(jìn)行洗滌工序中，可以改用較弱的洗滌強度及較短的洗滌時間。
這樣的洗滌工序是主微型計算機17a根據(jù)布質(zhì)檢測結(jié)果或輸入開關(guān)組14設(shè)定的洗滌方式加以選擇決定的，再根據(jù)該方式的控制程序通過控制直流電壓發(fā)生電路29a、三相逆變器電路29及嚙合離合器機構(gòu)47來執(zhí)行。洗滌工序中直流電壓發(fā)生電路29a供給逆變器電路29b的電壓之一例如圖9(M)所示。
在圖8的步驟804執(zhí)行漂洗工序(圖9的t3～t13)。
該漂洗工序最好是將注水漂洗運轉(zhuǎn)與貯水漂洗運轉(zhuǎn)組合執(zhí)行。另外，為了提高漂洗效率，排水時最好與短時間的弱脫水(漂洗脫水)運轉(zhuǎn)組合。再有，在漂洗中一面使洗滌兼脫水桶2緩慢旋轉(zhuǎn)，一面注水，以促進(jìn)臟污的洗滌水放出，若同時采用這樣的注水漂洗運轉(zhuǎn)也是很有效的。
該漂洗脫水運轉(zhuǎn)根據(jù)布質(zhì)及臟污程度進(jìn)行控制，以改變脫水力。例如，對臟污多及標(biāo)準(zhǔn)的洗滌物，使洗滌物兼脫水桶2的轉(zhuǎn)速以900rpm進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)速上升方法及運轉(zhuǎn)時間(從起動算起的合計時間)可以根據(jù)布質(zhì)改變。具體來說，備有6種漂洗脫水方式，即轉(zhuǎn)速比較緩慢上升而運轉(zhuǎn)4分鐘的第1漂洗脫水方式、轉(zhuǎn)速比較急劇上升而運轉(zhuǎn)2分40秒的第2漂洗脫水方式、在中速區(qū)(200～330rpm)更急劇上升而運轉(zhuǎn)2分30秒的第3漂洗脫水方式、在中速區(qū)更急劇上升而運轉(zhuǎn)2分20秒的第4漂洗脫水方式、在低速區(qū)(0-130rpm)及中速區(qū)比較緩慢上升而運轉(zhuǎn)3分10秒的第5漂洗脫水方式、以及中速區(qū)緩慢而其它區(qū)域比較急劇上升并運轉(zhuǎn)2分30秒的第6漂洗脫水方式。
臟污少的洗滌物的漂洗脫水方式是將前述洗滌兼脫水桶2的轉(zhuǎn)速稍微降低一些(800rpm左右)而構(gòu)成的。
這些漂洗脫水方式與前述洗滌工序中各洗滌方式是相互連系的，選擇其中1種方式執(zhí)行。
這樣的轉(zhuǎn)速上升特性的控制是根據(jù)主微型計算機17a輸出的指令，由輔助微型計算機29h控制直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓及三相逆變器電路29b，來改變無刷電動機51的輸出轉(zhuǎn)矩而實現(xiàn)的。輔助微型計算機29h控制直流電壓發(fā)生電路29a，以便輸出較高的一定電壓(250V以上，在本實施形態(tài)中設(shè)為270V)，使無刷電動機51能夠輸出高轉(zhuǎn)矩，再對三相逆變器電路29b進(jìn)行轉(zhuǎn)速反饋控制，使得轉(zhuǎn)速上升特性達(dá)到前述那樣的特性。由于驅(qū)動洗滌兼脫水桶2，使得它具有與無刷電動機51的轉(zhuǎn)速相同的轉(zhuǎn)速，因此根據(jù)位置檢測電路29f輸出的旋轉(zhuǎn)位置信號判斷無刷電動機51的轉(zhuǎn)速，對該無刷電動機51進(jìn)行速度控制，就能夠?qū)崿F(xiàn)對洗滌兼脫水桶2的轉(zhuǎn)速控制。
在脫水運轉(zhuǎn)中，由直流電壓發(fā)生電路29a供給逆變器電路29b的電壓最好開始在t4為200V以上。或者最好在脫水運轉(zhuǎn)時，將前述電容器電壓維持在高于電壓V0的值，利用前述三相逆變器電路29b的控制來控制無刷電動機51的轉(zhuǎn)速上升特性。若設(shè)前述直流電壓發(fā)生電路29a在漂洗工序(圖9的t3～t13)輸出直流電壓狀態(tài)下的最低電容器電壓為V1，前述漂洗工序中的最高電容器電壓為V2，則這里前述電壓V0用V0=V1+(V2-V1)／2來表示。
在步驟805，執(zhí)行漂洗工序后的脫水工序，即最終脫水工序(t13～t14)。
該脫水工序與前述的洗滌工序及漂洗工序相同，根據(jù)布質(zhì)及臟污程度進(jìn)行控制以改變脫水力。漂洗后的脫水對洗滌物產(chǎn)生皺褶有很大影響。因此，希望進(jìn)行脫水控制以盡可能減少起皺。脫水力是根據(jù)洗滌兼脫水桶2的轉(zhuǎn)速及運轉(zhuǎn)時間來決定的。為了使脫水運轉(zhuǎn)能夠少起皺，在本實施形態(tài)中，備有根據(jù)布質(zhì)可選擇執(zhí)行的多種脫水方式。
在本實施形態(tài)中，各脫水方式設(shè)定洗滌兼脫水桶2的轉(zhuǎn)速為900rpm，通過改變上升方式及運轉(zhuǎn)時間(從起動算起的合計時間)來構(gòu)成不同脫水方式。
該脫水方式(漂洗工序后的脫水方式)備有7種，即在低速區(qū)(0～130rpm)緩慢上升后較急劇上升并運轉(zhuǎn)9分鐘的第1脫水方式、同樣上升并運轉(zhuǎn)8分鐘的第2脫水方式、同樣上升并運轉(zhuǎn)7分鐘的第3脫水方式、在低速區(qū)(0～130rpm)較急劇上升并運轉(zhuǎn)6分鐘的第4脫水方式、同樣上升并運轉(zhuǎn)5分鐘的第5脫水方式、同樣上升并運轉(zhuǎn)4分鐘的第6脫水方式、以及同樣上升并運轉(zhuǎn)3分鐘的第7脫水方式。
該脫水工序中的轉(zhuǎn)速控制也與前述洗滌脫水工序中的轉(zhuǎn)速控制相同，控制直流電壓發(fā)生電路29a，以便輸出較高的一定電壓(250V以上，在本實施形態(tài)中設(shè)為270V)，使無刷電動機561能夠輸出高轉(zhuǎn)矩，并對三相逆變器電路29b進(jìn)行轉(zhuǎn)速反饋控制，使得轉(zhuǎn)速上升特性達(dá)到前述那樣的特性。
主微型計算機17a在這些步驟中，控制顯示元件組15以顯示設(shè)定狀態(tài)及工序進(jìn)行狀態(tài)，在發(fā)生異常時或洗滌結(jié)束時，鳴響蜂鳴器進(jìn)行通報。
為了利用比較小型的無刷電動機51得到前述那樣各種最佳轉(zhuǎn)速特性，在需要較強旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力或高轉(zhuǎn)速時，使直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓(電容器C的端電壓)上升并維持一定的較高電壓，而在需要較弱旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力或低轉(zhuǎn)速時，使直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓維持在一定的較低電壓，在這樣的狀態(tài)下，利用三相逆變器電路29b進(jìn)行限壓PWM控制。
在脫水運轉(zhuǎn)中，最好由直流電壓發(fā)生電路29a供給逆變器電路29b的電壓、即圖19(M)的電壓V6在起動時為200V以上?；蛘咴诿撍ば蛑械拿撍\轉(zhuǎn)時，最好將前述電容器電壓維持在比電壓V0要高的值，利用前述逆變器電路的控制來控制無刷電動機的轉(zhuǎn)速上升特性。
若設(shè)前述直流電壓發(fā)生電路在漂洗工序或脫水工序(圖9的t3～t14)輸出直流電壓狀態(tài)下的最低電容器電壓為V1，前述漂洗工序中的最高電容器電壓為V2，則這里前述電壓V0用V==V1+(V2-V1)／2來表示。
圖9所示為這樣的運動控制用的理想的直流電壓發(fā)生電路29a具有的直流輸出電壓(電容器C的端電壓)控制特性簡圖。在圖中，t1為洗衣機電源開關(guān)接通時間。從該時間開始，直流電壓發(fā)生電路29a開始供給規(guī)定的直流電壓。一直到t15電源切斷為止，直流電壓發(fā)生電路29a維持供給規(guī)定的直流電壓。通過這樣，能夠在各種運轉(zhuǎn)方式中平滑起動。另外，直流電壓發(fā)生電路29a的輸出能夠供給其它的操作裝置或驅(qū)動裝置，還能夠供給控制裝置。
在為了檢測布量或布質(zhì)而驅(qū)動攪拌輪4旋轉(zhuǎn)時(t1～t2)，使這時的電容器電壓為直流電壓發(fā)生電路29a的電壓控制范圍中的最低電壓V1(在本實施形態(tài)中設(shè)定為155V)，并維持一定。以較低的轉(zhuǎn)速n1驅(qū)動攪拌輪4，一共進(jìn)行3次(干布布量檢測S1、第1浸濕布量檢測S2、第2浸濕布量檢測)。
在洗滌工序(t2～t3)中，將電容器電壓升壓至較高電壓V2，并維持一定。在該洗滌工序中，攪拌輪4的轉(zhuǎn)速n2比檢測運轉(zhuǎn)時的要高。為了根據(jù)布質(zhì)及臟污程度使其有多種變化，根據(jù)需要使其改變?yōu)閂10或V11。在本實施形態(tài)中，設(shè)定為185V～230。這樣使用高電壓，就容易進(jìn)行多種攪拌強度的驅(qū)動控制。
在漂洗工序中，排水時(t3～t4)使電容器電壓回到最低電壓V1，在驅(qū)動洗滌兼脫水桶2旋轉(zhuǎn)以使洗滌水脫水時(t4～t5)，升壓至最高電壓V3，并維持一定。這時，以高轉(zhuǎn)速n3驅(qū)動洗滌兼脫水桶2。為了對洗滌兼脫水桶2進(jìn)行平滑的加速控制，根據(jù)需要，也可以使其經(jīng)過中間電壓V12分段升壓。在本實施形態(tài)中，設(shè)定最高電壓V3為270V。這樣的高電壓適于驅(qū)動控制慣性負(fù)荷大的洗滌兼脫水桶2。
然后，在一面使洗滌兼脫水桶2旋轉(zhuǎn)一面進(jìn)行注水漂洗時(t6～t7)，將電容器電壓維持在最高值V4，并維持一定，利用三相逆變器電路29b進(jìn)行控制使得洗滌兼脫水桶2及攪拌輪4緩速旋轉(zhuǎn)(n4)。
在使攪拌輪4緩速旋轉(zhuǎn)(n5、n6)進(jìn)行漂洗時(t8～10t)，使電容器電壓回到最低電壓V1，根據(jù)需要，升壓至高電壓V13。
在接著的脫水(t11～t12)中，為了使攪拌輪4及洗滌兼脫水桶2高速旋轉(zhuǎn)(n7)，使電壓升至最高值V5。
在t12～t13之間，將前述那樣的控制反復(fù)N次。
在漂洗工序后的脫水工序及最終脫水工序(t13～t14)中，為了使攪拌輪4及洗滌兼脫水桶2高速旋轉(zhuǎn)(n8)，使電壓升壓至最高值V6。
然后，在最終脫水工序結(jié)束后(t15)，直流電壓發(fā)生電路29a停止輸出直流電壓。
在上述實施形態(tài)中，是使用無刷電動機作為驅(qū)動電動機，但也能夠使用其它方式的電動機。另外，三相逆變器電路也能夠改為其它的逆變器電路。
如上所述，在本實施形態(tài)中，由于將民用交流電壓經(jīng)整流及升壓后給電動驅(qū)動裝置中逆變器驅(qū)動的電動機供電，因此通過有效利用電動機的輸出特性，就能夠用小型電動機實現(xiàn)高效的洗滌或脫水工序。
因而，能夠根據(jù)洗滌物的量、質(zhì)、臟污的形態(tài)等實現(xiàn)細(xì)致的洗滌及脫水工序，能夠提供實現(xiàn)多種洗滌及脫水運轉(zhuǎn)的洗衣機。
圖10為洗衣機以脫水運轉(zhuǎn)時為例的電動機51(在該圖中為無刷電動機)矢量控制說明圖。在圖中，在考慮了電動機51的等效電路的狀態(tài)下，將復(fù)平面的實軸用d軸表示，虛軸用q軸表示。另外，Vi表示由逆變器電路29b供給電動機51的電壓矢量，其相位用δ表示。電壓Vi為圖7(a)所示的交流電壓。電流Im(向量)表示流過電動機51的電流。電流Im例如用電阻205測量。E0為電動機51的感應(yīng)電壓，由圖可知，電壓V1為感應(yīng)電壓E0、電動機電流Im產(chǎn)生的電動機電阻分量r的電壓向量r·Im、以及電動機電抗分量產(chǎn)生的電壓向量ωr·L·Im的矢量和。
為了有效地產(chǎn)生電動機51的轉(zhuǎn)矩，最好是電流Im矢量位于q軸上。因而在脫水運轉(zhuǎn)中為了有效地提高洗衣機的脫水桶2的轉(zhuǎn)速，控制電壓Vi及電壓Vi的相位δ，使電動機電流Im的矢量位于q軸上。上面是以脫水運轉(zhuǎn)為例進(jìn)行了說明，但在其它運轉(zhuǎn)中，為了有效地產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩以驅(qū)動攪拌輪4及脫水桶2旋轉(zhuǎn)，以同樣的考慮方法進(jìn)行控制即可。上述ωr為旋轉(zhuǎn)角速度，感應(yīng)電壓E0正比于電動機轉(zhuǎn)速即ωr而增加。
下面以脫水運轉(zhuǎn)中使洗滌桶高速旋轉(zhuǎn)后的制動控制為例進(jìn)行減速運轉(zhuǎn)的說明。圖11所示為電動機51產(chǎn)生減速力時的運轉(zhuǎn)狀態(tài)矢量圖。這里例如考慮脫水桶2高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的減速狀態(tài)。放入洗滌物狀態(tài)下的脫水桶2具有較大質(zhì)量，因此高速旋轉(zhuǎn)的脫水桶具有很大的動能。為了使該脫水桶急劇減速，必須要迅速消耗掉上述動能，在圖11說明的控制方法中，是以電動機發(fā)熱形式消耗掉。洗衣機原來就使用水，因此若使電動機的熱量向洗衣機本體等電動機周圍散發(fā)，上述熱量就能夠容易吸收，不會出現(xiàn)產(chǎn)生異常的高溫狀態(tài)。即在洗衣機中，即使將脫水桶減速等的暫時出現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，也能夠充分吸收該熱能?br> 在如本實施例所述的對供給逆變器的電壓進(jìn)行控制方式中，在如脫水運轉(zhuǎn)的電動機高速旋轉(zhuǎn)情況下或電動機負(fù)載較大的情況下，可以認(rèn)為將電容器C的端電壓即供給逆變器電路29b的電壓設(shè)定得較高。這種情況下，若將電動機51的感應(yīng)電壓E0返回電源側(cè)、使感應(yīng)電壓E0消耗掉，則逆變器電路29b的電壓或電容器C的端電壓升高，必須提高這些電路使用的元件的耐壓。另外，在利用電容器C的電壓產(chǎn)生其它裝置的電源電壓時，必須采取措施以便對這些裝置不產(chǎn)生惡劣影響。根據(jù)這些情況，希望盡可能減少感應(yīng)電壓E0返回電源側(cè)，以抑制電壓上升?？紤]到這些情況，在本實施形態(tài)中也盡可能以熱的形式消耗掉，減少作為發(fā)電能量返回電源側(cè)即逆變器。
在圖11中，為了使電動機51減速，則如上所述，必須消耗掉基于感應(yīng)電壓E0的電功率。為此，控制由逆變器電路29b供給電動機51的電壓Vi及相位δ，使電壓Vi的q軸分量Vq為接近感應(yīng)電壓E0的電壓而相位相反。這里的電壓Vi可以根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速ωr(即N)及與其相關(guān)的感應(yīng)電壓E0推算，因此預(yù)先根據(jù)這些關(guān)系確定電壓Vi的值，在減速運轉(zhuǎn)中供給該預(yù)先確定的電壓Vi。
如前所述，上述電壓Vi為根據(jù)逆變器的PWM控制供給電動機51的電壓。例如在脫水運轉(zhuǎn)中的減速則如圖9所示，由電容器C供給逆變器的電壓控制在比為了脫水而使電動機加速時的電壓(圖9的V6)要低的電壓值(圖9的V1)。為了逆變器的PWM控制，接著決定相位δ及電壓Vi使電壓Vi的q軸分量為負(fù)的E0(向量)。據(jù)此可控制逆變器電路。即產(chǎn)生圖7(B)的控制脈沖，控制逆變器，將具有上述相位δ的電壓Vi(圖7a所示的交流電壓波形)供給電動機。
但是，若控制電壓Vi為一定，則可能電動機電流Im變得異常大。因而最好電壓Vi不是一定的。例如測量電動機電流Im，在不能直接測量時，根據(jù)被測定的電流推算Im，或?qū)⒁褱y定的電流值看作Im，來控制Vi。即上述測量的Im比預(yù)定值大時，使電壓Vi減少；比預(yù)定值小時，使電壓Vi增加，這樣來進(jìn)行控制。
圖13所示為存儲相位δ的預(yù)定值的存儲器數(shù)據(jù)狀態(tài)。N為電動機51的轉(zhuǎn)速，例如是間隔為100rpm，一直到1000rpm的表格。上述表格的間隔由控制精度決定。若間隔粗，控制精度低，則上述感應(yīng)電壓E0與電壓Vi的q軸分量Vq的差別就大，電動機端電壓的上升及減速控制難于有效，會產(chǎn)生這些影響。理想的是使電壓Vq與感應(yīng)電壓E0相等(矢量是反方向)，但實際上很困難。因而，比較理想的是只要控制得相對于感應(yīng)電壓E0為75％～125％范圍內(nèi)即可。另外，嚴(yán)格講電動機的轉(zhuǎn)速N與ωr也許不同，但N看成與ωr相同進(jìn)行控制也沒有問題。從相位δ1到相位δ10表示以電動機51的轉(zhuǎn)速N為參數(shù)的相位δ的值。若電動機51的轉(zhuǎn)速N確定，則感應(yīng)電壓E0確定，電壓Vi及位相δ確定，因此若預(yù)先將相位作為數(shù)據(jù)加以存儲，則通過讀出該數(shù)據(jù)，就能夠進(jìn)行減速控制。即若使用預(yù)先存儲的相位δ來控制逆變器，則電壓Vi的分量Vq為接近感應(yīng)電壓E0大小的值。
圖12所示為從圖11的狀態(tài)更減速狀態(tài)下的矢量圖。與圖11的不同在于感應(yīng)電壓E0變小。由于感應(yīng)電壓E0與電動機轉(zhuǎn)速成正比，因此若電動機轉(zhuǎn)速減小，則感應(yīng)電壓E0當(dāng)然變小。若減小電動機電流Im，則能耗減少，制動效果就沒有了。因而確定電壓Vi以使得電流Im流過。
在圖11及圖12中，通過相位δ控制，若使電壓Vq的電壓小于感應(yīng)電壓E0的電壓，則制動力變大，能夠迅速減速。但是，從電動機有電功率返回電源側(cè)，即逆變器側(cè)的直流供電端電壓(電容器C)的電壓上升。另一方面，若使電壓Vq大于感應(yīng)電壓E0，則可以抑制上述直流電壓的上升，但制動力下降。因而，控制相位δ，選擇最佳的感應(yīng)電壓E0與電壓Vq大小的關(guān)系，就能夠選擇最佳的制動力與產(chǎn)生電壓的關(guān)系。
關(guān)于感應(yīng)電壓E0與電壓Vq的關(guān)系，①如上所述，通過控制相位δ使感應(yīng)電壓E0與電壓Vq大小相等，能夠控制制動力與直流電壓的關(guān)系。另外作為其它的方法，由于在電動機低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下，不必?fù)?dān)心上述直流電壓變成高電壓，因此為了加大低速時的制動力，也可以②進(jìn)行控制使電壓Vq比感應(yīng)電壓E0稍小一些。例如，設(shè)最高轉(zhuǎn)速為1000rpm，則至少在最高轉(zhuǎn)速的一半即500rpm以下或約三分之一的300rpm以下控制相位δ使感應(yīng)電壓E0略大于電壓Vq。例如，將感應(yīng)電壓E0／電壓Vq之比取在1以上到1．25之間，通過這樣能夠加大制動力。也可以將上述①與②組合起來，在高速旋轉(zhuǎn)時進(jìn)行上述①的控制，在低速旋轉(zhuǎn)時進(jìn)行上述②的控制。
圖14所示為制動控制動作的流程圖。在步驟S142，根據(jù)傳感器55的輸出，檢測電動機51的轉(zhuǎn)子位置及轉(zhuǎn)速N。另外在步驟S144檢測電動機51的電流Im。在步驟S146決定電壓Vi，不使該電流Im過高。如上所述，在Im大于規(guī)定值時，使電壓Vi降低，在電流Im小于規(guī)定值時，使電壓Vi升高，這樣在步驟146決定電壓Vi。接下來在步驟S148決定相位δ。例如計算相位δ，為電壓Vi的q軸分量與感應(yīng)電壓E0大小相等(向量為反方向)的相位δ。使電壓Vq與感應(yīng)電壓E0大小相等是一個控制條件，其它條件也可如上所述考慮。為了簡化計算，可以讀出預(yù)先考慮了上述條件的值來決定。這時作為參數(shù)例如可以使用轉(zhuǎn)速N。在步驟S150，根據(jù)電壓Vi及相位δ將圖7(b)的脈沖供給逆變器，控制電動機51。
根據(jù)上述實施例，能夠既控制制動力又控制由電動機產(chǎn)生的電壓不超過危險數(shù)值。結(jié)果能夠降低逆變器及其它電路元件的耐壓，使得價格降低，提高可靠性。
電動機要發(fā)熱，但洗衣機具備吸收熱量的環(huán)境，能夠吸熱。因此，能夠抑制產(chǎn)生高的直流電壓，提高可靠性。另外，對于已經(jīng)知道要使用水的洗衣機，能夠提高對于耐壓的可靠性。
圖15所示為圖2的電源部分詳細(xì)電路。若操作圖1所示操作面板的電源開關(guān)13，則從電源插頭1502經(jīng)保險絲1504、電阻1508、電源開關(guān)13的NO端及C端、去除干擾用的線路濾波器17e、直流電壓發(fā)生電路1512的一輸入端、直流電壓發(fā)生電路1512的另一輸入端、上述線路濾波器的另一端到電源插頭1502，形成閉合回路，將民用電源的交流電壓供給直流電壓發(fā)生電路1512。
直流電壓發(fā)生電路1512輸出主微型計算機17a的電源電壓(在本實施例中為5V)。利用由直流電壓發(fā)生電路1512供給的電源電壓，主微型計算機17a開始工作，主微型計算機17a使第1繼電器1520、然后使第2繼電器1522動作，分別處于接通狀態(tài)。第1繼電器1520相對于電源開關(guān)13的NO端及C端構(gòu)成并聯(lián)電路。另外，第1繼電器1520及第2繼電器1522相對于線路濾波器17e電氣連接，處于前級及后級的關(guān)系。第2繼電器1522處于線路濾波器17e的后級，因此，由于第2繼電器1522接通，則既使各裝置一起開始工作，也能夠阻止干擾跑到線路濾波器17e的前面。
通過操作電源開關(guān)13，NO端與C端的電路接通，但電源開關(guān)13的操作一結(jié)束，則C端與NC端成接通狀態(tài)，對主微型計算機17a的輸入端1548提供高電平信號。接下來若再次操作電源開關(guān)13，則NC端變?yōu)殚_路狀態(tài)，主微型計算機17a的輸入端1548變?yōu)榈碗娖?。根?jù)這樣的輸入端1548輸入信號的狀態(tài)變化，作為洗衣機電源被切斷，首先斷開第2繼電器1522，然后經(jīng)延遲斷開第1繼電器1520，洗衣機則停止運轉(zhuǎn)。
在本實施例中，通過電源開關(guān)13的動作，首先主微型計算機17a開始工作，然后對逆變器電路29b、直流電壓發(fā)生電路29a、其它操作裝置及驅(qū)動器(執(zhí)行機構(gòu))供給電源。其理由是，若逆變器電路或直流電壓發(fā)生電路29a、驅(qū)動器21、23、47a、逆變器驅(qū)動電路29g與控制用微型計算機同時開始動作，則有誤動作的危險。另外，驅(qū)動洗衣機電動機的逆變器電路用直流電壓驅(qū)動。該直流電壓是對電容器(相當(dāng)于本實施例的C)充電后再由該電容器供給。該直流電壓發(fā)生電路的輸入阻抗在電源接通時較低，有可能使電源電壓暫時降低。這樣供給主微型計算機17a的電源電壓不穩(wěn)定，也可能使主微型計算機17a推遲工作。使第2繼電器1522延遲接通就能夠防止這些情況。
線路1532及1534是內(nèi)部電源線，與圖2的直流電壓發(fā)生電路29a的輸入端相連。因而，從內(nèi)部電源線1532及1534將交流電壓提供給直流電壓發(fā)生電路29a的整流電路DB。通過操作電源開關(guān)13，內(nèi)部電源線1532與電源插頭1502相連，而在第2繼電器動作之前，內(nèi)部電源線1534與電源插頭1502不相連。一旦利用微型計算機輸出1544進(jìn)行驅(qū)動，使第2繼電器1522接通，則內(nèi)部電源線1534才開始與電源插頭1502相連，在第2繼電器1522動作后，才對直流電壓發(fā)生電路29a、逆變器電路29b、輔助微型計算機29h、逆變器驅(qū)動電路29g、位置檢測電路29f、直流電壓控制電路29c、其它的給水電磁閥21、排水電磁閥23、離合器電磁閥47a及洗衣機蓋的鎖住機構(gòu)(圖示省略)等供給電源。在電源接通時，逆變器電路29b及逆變器驅(qū)動電路29g對電路的電容器等流過充電電流。因此電源電壓有可能暫時降低而不穩(wěn)定。對逆變器及其逆變器驅(qū)動電路29g供給電源而控制電路不穩(wěn)定是危險的。因此，首先在使主微型計算機正常工作的基礎(chǔ)上，再對逆變器電路29b、逆變器驅(qū)動電路29g及其它電磁閥供給電源。
在內(nèi)部電源線1532及1534上連接直流電壓發(fā)生電路29a，在該直流電壓發(fā)生電路29a上連接電容器C。因此，上述C的充電電流大，反過來也可以認(rèn)為電阻值暫時降低，導(dǎo)致電源電壓暫時下降。在本實施例中，電容器C的端電壓隨洗衣機運轉(zhuǎn)而變，即使是不變化的單純的PWM控制，電容器C也必須在逆變器的輸入側(cè)。因而，最好在使主微型計算機開始工作之后才開始C充電。另外，特別若控制自來水的給水電磁閥21誤動作，對洗衣機灌水，就不能進(jìn)行圖9所示的布量及布質(zhì)的檢測。因此，最好在使主微型計算機17a開始工作之后對給水電磁閥21供電。圖2或圖15中的17b、17c及17d為三端雙向晶閘管，利用主微型計算機17a的輸出端1546的信號動作。
另外，直流電壓發(fā)生電路1512的直流電壓(在本發(fā)明情況下為5V)供給端設(shè)有電容器1516，主微型計算機17a開始工作后第2繼電器1522動作，既使由于上述理由電源電壓暫時下降，主微型計算機17a也不會亂動作。
在使主微型計算機17a動作之后，到對上述驅(qū)動器21、23、47C及直流電壓發(fā)生電路29a等供給電源為止，最好延遲50毫秒以上，可能的話，延遲100毫秒左右或以上。
另外，通過操作電源開關(guān)13使洗衣機停止運轉(zhuǎn)時，在斷開第2繼電器1522之后斷開第1繼電器1520。這種情況也希望電容器C的電壓減少之后斷開第1繼電器1520。各驅(qū)動器及逆變器驅(qū)動電路的供給直流電壓為15V。供給該15V的直流電源電路在輸入電壓低至25V也動作。因而，若使得例如電容器C的電壓低至25V左右之后斷開1520，則更進(jìn)一步提高安全性。
直流電壓發(fā)生電路1512除了供給主微型計算機17a電源電壓的第1輸出端以外，還有供給繼電器電源的第二輸出端1518，從該端對第1繼電器1520及第2繼電器1522供給電源。
主微型計算機17a設(shè)有電源端1524。在該電源端上，從圖16所示第2電源電壓發(fā)生電路1602及1604中的電源電壓發(fā)生電路1604的5V電源輸出端1624供給主微型計算機17a用的電源電壓。
圖16的電路如下所述那樣動作。直流電壓發(fā)生電路29a的輸出即供給逆變器29b的電壓通過二極管1612供給電容器1614。電容器1614的電壓用作第2電源電壓發(fā)生電路1602及1604的電源。在本實施例中，電源電壓發(fā)生電路1602及1604相對于電容器1614不是并聯(lián)，而是串聯(lián)。雖然即使并聯(lián)也可以，但串聯(lián)不容易受逆變器電路29b的開關(guān)動作產(chǎn)生的干擾的影響。即串聯(lián)第1級的電源電壓發(fā)生電路1602產(chǎn)生驅(qū)動器動作用的15V電壓。電源電壓發(fā)生電路1604輸出使微型計算機17a及29h等數(shù)字電路工作用的電源(5V電源)。
在上述實施例中，是具有對洗滌物進(jìn)行洗滌用的洗滌桶、設(shè)置在前述洗滌桶內(nèi)部能自由旋轉(zhuǎn)的攪拌輪、以及使前述攪拌輪旋轉(zhuǎn)的電動機的洗衣機，洗衣機進(jìn)行洗滌工序及漂洗工序，具有將交流電壓整流以產(chǎn)生直流電壓的直流電壓發(fā)生電路、接受前述直流電壓發(fā)生電路輸出的直流電壓并對前述電動機進(jìn)行供電的逆變器電路、以及控制前述逆變器電路的控制電路。前述控制電路具有微型計算機，另外具有接通及切斷洗衣機電源用的操作開關(guān)。
利用操作前述操作開關(guān)，首先使前述微型計算機開始工作，利用前述微型計算機的工作，將電源提供給前述直流電壓發(fā)生電路及前述逆變器電路，由于洗衣機如上所述構(gòu)成，因此提供了可靠性。在前述洗衣機中，供給前述微型計算機電源電壓后，延遲50毫秒以上再將電源供給前述直流電壓發(fā)生電路及前述逆變器電路，通過這樣更進(jìn)一步提高了洗衣機可靠性。
在上述實施例中，是具有對洗滌物進(jìn)行洗滌用的洗滌桶、設(shè)置在前述洗滌桶內(nèi)部能自由旋轉(zhuǎn)的攪拌輪、以及使前述攪拌輪旋轉(zhuǎn)的電動機的洗衣機，洗衣機進(jìn)行洗滌工序及漂洗工序，具有將交流電壓整流以產(chǎn)生直流電壓的直流電壓發(fā)生電路、接受前述直流電壓發(fā)生電路輸出的直流電壓并對前述電動機進(jìn)行供電的逆變器電路、控制洗衣機的控制電路、以及驅(qū)動前述逆變器電路用的逆變器驅(qū)動電路，前述控制電路具有微型計算機及供給該微型計算機電源的電源電路，另外具有接通及切斷洗衣機電源用的操作開關(guān)，還具有所述洗衣機插頭、接通及切斷前述插頭的一條電源線的第1繼電器、以及接通及切斷前述插頭另一條電源線的第2繼電器，所述第1及第2繼電器的后級與向前述直流電壓發(fā)生電路及所述逆變器驅(qū)動電路供電的電源電路相連，通過操作前述操作開關(guān)，首先接通第1繼電器，使前述微型計算機的電源電路工作，利用前述微型計算機的動作，接通第2繼電器，使供給前述直流電壓發(fā)生電路及所述逆變器電路電源的電源電路工作，由于采用上述這樣的構(gòu)成，因此提高了洗衣機可靠性。在前述洗衣機中，在根據(jù)前述操作開關(guān)的操作而切斷洗衣機電源時，首先利用前述微型計算機的動作切斷前述第2繼電器，然后再切斷第1繼電器，由于采用上述這樣的構(gòu)成，因此更進(jìn)一步提高了洗衣機可靠性。
在圖16中，利用供給逆變器電路29b的電壓即電容器C輸出的電壓使電源電壓發(fā)生電路1602及1604工作。因此動作中，即使民用電源供給切斷而電動機51仍在旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，微型計算機17a及29h仍正確動作，另外逆變器驅(qū)動電路29g及位置檢測電路29f等檢測電路(包括各種傳感器)仍繼續(xù)工作，能夠確保安全性。
所謂民用電源供給切斷的情況，例如有正在選擇中小孩扳掉了插頭等情況。如果洗衣機正在洗滌或脫水時發(fā)生這種電源供給切斷的情況因而不能控制，就非常危險。作為一種危險的例子，例如若脫水運轉(zhuǎn)中電源切斷而不能控制，則高速旋轉(zhuǎn)中的脫水桶就不容易停下來，會出現(xiàn)這樣的問題。在本實施例中，電動機旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓通過逆變器電路29b返回電源側(cè)，利用這一點，將該電壓供給電源電壓發(fā)生電路1602及1604，通過這樣就能夠?qū)Π刂齐娐吩趦?nèi)的必要的電路供給電源，維持控制作用。由于電動機旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的感應(yīng)電壓通過逆變器電路29b返回電源側(cè)，因此能夠利用該電容器C積蓄的能量，即使民用電源切斷，洗衣機也能夠維持控制，能夠提高安全性。
另外，若對脫水桶蓋的開閉進(jìn)行控制，則除了能夠維持洗衣機控制狀態(tài)一直到電動機51的轉(zhuǎn)速降低，還能夠控制脫水桶蓋的開閉，即能夠保持關(guān)閉狀態(tài)，能夠維持安全性。
圖17所示為民用電源供給停止時相應(yīng)的動作流程圖。步驟801至805在圖8中的已經(jīng)說明，不再重復(fù)。在漂洗運轉(zhuǎn)或脫水運轉(zhuǎn)中，脫水桶進(jìn)行高速運轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)，必須進(jìn)行洗衣機電源供給停止時的控制。在步驟1702，微型計算機29h(輔助微機)監(jiān)視洗衣機的電源供給是否切斷，當(dāng)切斷時，執(zhí)行步驟1704。檢測圖2的電容器C的電壓，在步驟1706檢測電動機51的轉(zhuǎn)速。根據(jù)這些檢測結(jié)果，在步驟1710進(jìn)行制動。在電動機基本上停止時，在步驟1708檢測該情況，停止控制作業(yè)。步驟1710的制動控制如使用圖11及圖12說明的那樣。
根據(jù)本實施例，如圖2所示，控制裝置由主控制裝置17及輔助控制裝置29構(gòu)成。輔助控制裝置29具有輔助微型計算機即直流電壓發(fā)生電路29a及逆變器電路29b的控制計算機29h。若微型計算機29h維持工作，則能夠?qū)﹄妱訖C51進(jìn)行電氣制動的控制。因而圖16的電源電壓發(fā)生電路1602及1604至少要將電源電壓供給微型計算機29h及逆變器驅(qū)動電路。
圖18為圖2的直流電壓發(fā)生電路29a的詳細(xì)電路圖。電容器C由2個串聯(lián)電容器1802及1804構(gòu)成，再設(shè)置與電容器1802及1804分別并聯(lián)的電阻1812及1814。通過串聯(lián)連接該電容器1802及1804，能夠降低各電容器的耐壓。為了盡可能使加在各電容器1802及1804上的電壓均勻，再設(shè)置串聯(lián)電阻1812及1814。
電壓控制電阻29e這樣構(gòu)成，即在電阻1822與1824的分壓點Q測量電容器1802與1804的端電壓即充電電壓，若該電壓VQ小于基準(zhǔn)電壓，則直流電壓控制電路29c增加電抗線圈L(圖2)的充電時間，開關(guān)元件S1斷開時的能量增大。若減少分壓點Q的電阻值，則分壓點Q的電壓VQ下降，電抗線圈L的充電時間變長，電容器1802及1804的充電電壓上升。因而，若用微型計算機29h控制分壓點Q的電阻值，則能夠控制電容器1802及1804的充電電壓，能夠控制供給逆變器電路29b的電壓。
在分壓點Q串聯(lián)連接5個電阻1826及1個電阻1828共6個電阻，在各連接點還接有電阻1828。在本實施例中，說明的是用6位進(jìn)行控制的情況，增加同樣構(gòu)成也能夠用8位控制。若使微型計算機29h輸出端D0到D5全部為高電平(H)，則分壓點Q的電阻值為最高，這時的電容器1802及1804的充電電壓為最低。若設(shè)這時的電壓為基準(zhǔn)低電壓VQ0，輸出端D5為低電平(L)，則電壓VD5升高。在本實施例中，設(shè)定基準(zhǔn)低電平VQ0為如圖2說明的140V至170V。具體來說，設(shè)定為155V。另外，電壓VD5為80V。因而，若使輸出端D5為低電平(L)，則電容器1802及1804的充電電壓為155+80即235V。若使輸出端D4為低電平(L)，則電容器1802及1804的電壓增加了電壓VD4。電壓VD4為電壓VD5的一半，在本實施例中為40V。若同樣分別使輸出端D3至輸出端D0為低電平(L)，則電容器1802及1804的端電壓增加了如圖19所示的電壓VD3至電壓VD0的電壓。因而，若從輸出端D5至輸出端D0全部為低電平，則電容器1802及1804的端電壓成為155+80+40+20+10+5+2．5即電壓302．5V。如上所述，用計算機29h能夠正確控制電壓在最高電壓(本實施例為16302．5V)與基準(zhǔn)低電壓VQ0(本實施例為155V)之間。
圖20為卸掉洗衣機的洗滌桶及其下面的電動機等從上面看的俯視圖。在洗衣機一側(cè)下方安裝第2控制裝置29。該裝置是在電動機下面。圖21是反過來卸掉洗衣機底板從下面看的仰視圖。第2控制裝置29安裝在安裝臺2202上。第2控制裝置29具有散熱片2204，散熱片2204設(shè)在第2控制裝置29的下方。將散熱片2204放在下方的理由是洗衣機使用水，同時放在水分多的地方。因而考慮到第2控制裝置29的周圍沾有水，要使水迅速落下。如果在上面有散熱片，則落入散熱片的水恐怕很難去掉。
圖22為從上面看控制裝置29的頂視圖，圖23為其側(cè)視圖。圖22的相反側(cè)即下面設(shè)有散熱片2204。圖22及圖23正確表示其尺寸關(guān)系，為長方形以便容易裝入。另外為了使配線能防水，將4種配線如2302那樣扎成一束，從裝置29外殼出入。
圖24(a)所示為第2控制裝置29上外殼的側(cè)面，(b)所示為去掉上外殼的內(nèi)部電路基板?；鍍蛇叿謩e設(shè)置逆變器29b及直流電壓發(fā)生電路29a的開關(guān)元件S1。與開關(guān)元件S1的散熱片并排設(shè)置構(gòu)成電容器C的電容器1812及1814。
在本實施例中，前述直流電壓發(fā)生電路具有貯存供給逆變器電壓的電容器及控制對所述電容器充電的直流電壓控制電路，前述直流電壓控制電路接受前述電容器端電壓的分壓電壓，控制對前述電容器的充電，使得前述分壓電壓為基準(zhǔn)電壓，前述控制裝置通過改變加在前述直流電壓控制電路上的前述分壓電壓，來控制前述電容器的電壓，通過改變供給前述逆變器電路的直流電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性高、效率好的洗衣機。
另外，通過從輔助計算機29h輸出數(shù)字信號，能夠控制加在直流電壓控制電路29c上的電壓，據(jù)此能夠控制電容器C的端電壓。因而控制簡單，能獲得高可靠性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可靠性高、效率好的洗衣機。
權(quán)利要求
1．一種洗衣機，具有對洗滌物進(jìn)行洗滌用的洗滌桶、設(shè)置在所述洗滌桶內(nèi)部可自由旋轉(zhuǎn)的攪拌輪、以及使所述攪拌輪旋轉(zhuǎn)的電動機，洗衣機進(jìn)行包含洗滌工序及漂洗工序在內(nèi)的多種運轉(zhuǎn)方式，具有將交流電壓整流以產(chǎn)生直流電壓的直流電壓發(fā)生電路、接受所述直流電壓發(fā)生電路輸出的直流電壓并對所述電動機進(jìn)行供電的逆變器電路、以及控制所述洗衣機運轉(zhuǎn)及所述直流電壓發(fā)生電路的控制裝置，其特征在于，作為所述多種運轉(zhuǎn)方式，所述控制裝置具有對于同一處理動作中的處理作用力強弱或處理時間長短之一，至少設(shè)定2級運轉(zhuǎn)方式的手段，所述直流電壓發(fā)生電路具有保持供給逆變器電壓的電容器及控制對所述電容器充電的直流電壓控制電路，所述直流電壓控制電路這樣構(gòu)成，它接受所述電容器端電壓的分壓電壓，控制對所述電容器的充電，使所述分壓電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓，所述控制裝置根據(jù)所述運轉(zhuǎn)方式，通過改變加在所述直流電壓控制電路上的所述分壓電壓，來控制所述電容器電壓，改變供給所述逆變器電路的直流電壓。
2．如權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，根據(jù)供給所述逆變器的電壓及所述運轉(zhuǎn)方式，來控制所述逆變器的占空比。
3．如權(quán)利要求1所述的洗衣機，其特征在于，將內(nèi)裝有給所述電動機供電的所述直流電壓發(fā)生電路及逆變器電路的第2控制裝置設(shè)置在所述洗衣機下部，將根據(jù)所述運轉(zhuǎn)方式向該第2控制裝置發(fā)出指令的第1控制裝置配置在洗滌兼脫水桶的上面。
4．一種洗衣機，其特征在于，具有設(shè)置在洗衣機上部的選擇預(yù)先設(shè)定的多種運轉(zhuǎn)方式之一用的多個操作開關(guān)、設(shè)置在洗衣機內(nèi)部的洗滌桶、設(shè)置在洗滌桶內(nèi)部的攪拌輪、設(shè)置在所述洗滌桶下面的電動機、以及控制洗衣機的控制裝置，利用所述控制裝置對所述電動機進(jìn)行控制，利用所述電動機使所述攪拌輪旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行洗滌，并這樣進(jìn)行控制，在操作所述多個操作開關(guān)內(nèi)的第2操作開關(guān)時，所述攪拌輪的轉(zhuǎn)速，比操作所述多個操作開關(guān)內(nèi)的第1操作開關(guān)時的所述攪拌輪的轉(zhuǎn)速要快，作為所述多種運轉(zhuǎn)方式，在同一處理動作中，具有關(guān)于處理作用力強弱或處理時間長短之一的至少2級運轉(zhuǎn)方式，所述第2操作開關(guān)比所述第1操作開關(guān)設(shè)定的處理作用力強或處理時間長，所述控制裝置具有產(chǎn)生第1及第2控制信號的運轉(zhuǎn)控制電路、將交流電流整流的整流電路、接受所述整流電路輸出的電流并根據(jù)所述第1控制信號輸出直流電壓的直流電壓輸出電路、將所述直流電壓輸出電路輸出的直流電壓作為輸入并根據(jù)所述第2控制信號對所述電動機進(jìn)行控制的逆變器電路，使得操作所述第2操作開關(guān)時所述直流電壓輸出電路的輸出電壓比操作所述第1操作開關(guān)時要高。
5．一種洗衣機，其特征在于，具有選擇洗滌水流大小的操作開關(guān)、放入洗滌物的洗滌桶、設(shè)置在所述洗滌桶內(nèi)側(cè)的攪拌輪、使所述攪拌輪或所述洗滌桶旋轉(zhuǎn)的電動機、以及接受所述操作開關(guān)發(fā)出的信號作為輸入并輸出第1控制信號及第2控制信號的控制裝置，所述控制裝置具有將交流電壓整流并根據(jù)所述第1控制信號升壓后供給直流電壓的直流電壓供給電路、以及將該直流電壓供給電路輸出的直流電壓作為輸入并根據(jù)所述第2控制信號對所述電動機供電的逆變器電路，在用所述操作開關(guān)選擇大水流時，所述直流電壓供給電路供給的電壓比選擇小水流時要高。
6．一種洗衣機，其特征在于，具有輸入洗滌物臟污程度的操作開關(guān)、放入洗滌物的洗滌桶、設(shè)置在所述洗滌桶內(nèi)側(cè)的攪拌輪、使所述攪拌輪或所述洗滌桶旋轉(zhuǎn)的電動機、以及接受所述操作開關(guān)發(fā)出的信號作為輸入并輸出第1控制信號及第2控制信號的控制裝置，所述控制裝置具有將交流電壓整流并根據(jù)所述第1控制信號升壓后供給直流電壓的直流電壓供給電路、以及將該直流電壓供給電路輸出的直流電壓作為輸入并根據(jù)所述第2控制信號對所述電動機供電的逆變器電路，在洗滌工序中，臟污嚴(yán)重的洗滌物的情況下，所述直流電壓供給電路供給的直流電壓比臟污輕微的洗滌物的情況要高。
7．一種洗衣機，其特征在于，具有放入洗滌物的洗滌桶、設(shè)置在所述洗滌桶內(nèi)側(cè)的攪拌輪、使所述攪拌輪或所述洗滌桶旋轉(zhuǎn)的電動機、以及接受所述操作開關(guān)發(fā)出的信號作為輸入并輸出第1控制信號及第2控制信號的控制裝置，所述控制裝置具有將交流電壓整流并根據(jù)前述第1控制信號升壓后供給直流電壓的直流電壓供給電路、以及將該直流電壓供給電路輸出的直流電壓作為輸入并根據(jù)所述第2控制信號對所述電動機供電的逆變器電路，在洗滌工序中，根據(jù)所述第2控制信號，控制所述電動機使其反復(fù)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，在洗滌工序中，在輕微臟污的洗滌物的情況下，所述正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)開始時所述直流電壓供給電路供給的直流電壓較高，然后降低供給的直流電壓。
8．一種洗衣機，具有洗滌桶、設(shè)置在所述洗滌桶內(nèi)側(cè)的攪拌輪、使所述攪拌輪或所述洗滌桶旋轉(zhuǎn)的電動機、以及對所述電動機進(jìn)行控制的控制裝置，所述洗滌桶具有將洗滌物及水放入其內(nèi)側(cè)的構(gòu)造，進(jìn)行檢測所述洗滌物狀態(tài)的運轉(zhuǎn)，根據(jù)所述檢測結(jié)果，所述控制裝置控制所述電動機的旋轉(zhuǎn)，使所述攪拌輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行洗滌運轉(zhuǎn)，然后所述控制裝置控制所述電動機的旋轉(zhuǎn)，使所述洗滌桶旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行脫水運轉(zhuǎn)，其特征在于，所述控制裝置具有輸出第1控制信號及第2控制信號的運轉(zhuǎn)控制電路、將供給洗衣機的交流電壓進(jìn)行整流的整流電路、接受所述整流電路的輸出并根據(jù)所述第1控制信號產(chǎn)生直流電壓的直流電壓發(fā)生電路、以及接受所述直流電壓發(fā)生電路的直流電壓并根據(jù)所述第2控制信號產(chǎn)生使所述電動機旋轉(zhuǎn)的電壓或電流的逆變器電路，所述直流電壓發(fā)生電路在所述洗滌運轉(zhuǎn)時的供給電壓比檢測所述洗滌物狀態(tài)運轉(zhuǎn)時的供給電壓要高，而在所述脫水運轉(zhuǎn)時的供給電壓要更高。
9．如權(quán)利要求8所述的洗衣機，其特征在于，在檢測所述洗滌物狀態(tài)的運轉(zhuǎn)與所述洗滌運轉(zhuǎn)之間和所述洗滌運轉(zhuǎn)與所述脫水運轉(zhuǎn)之間，所述直流電壓發(fā)生電路的供給電壓比所述洗滌運轉(zhuǎn)及所述脫水運轉(zhuǎn)時的供給電壓要低。
全文摘要
本發(fā)明的洗衣機能夠控制供給驅(qū)動電動機的逆變器電路的電壓,具有高可靠性及高效率。控制供給逆變器電路電壓的直流電壓控制電路29e接受電容器C端電壓的分壓電壓,控制對電容器的充電,使得該電壓為基準(zhǔn)值?？刂齐娐?9控制前述分壓電壓的分壓,據(jù)此控制電容器端電壓。
文檔編號H02P6/00GK1280415SQ0012035
公開日2001年1月17日 申請日期2000年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月7日
發(fā)明者鯉渕宏之, 細(xì)川敦志, 伊東正一, 高宗裕一郎, 川又光久, 大川友弘, 檜山功, 大杉寬, 鹿森保, 川原茂見, 內(nèi)山利之 申請人:株式會社日立制作所