CN105378174B - 洗衣机 - Google Patents

Abstract

一种洗衣机，具备：滚筒(106)，其收纳衣物(105)；以及电动机(109)，其具备永磁体(100、101)和3相的绕组(102、103、104)，该电动机(109)驱动滚筒(106)。另外，具有对滚筒(106)的开口部进行开闭的盖以及锁定盖的盖锁定部。另外，具有逆变器电路(117)，从直流电源(144)对该逆变器电路(117)供给电力，该逆变器电路(117)使用多个开关元件(111、112、113、114、115、116)来向电动机(109)提供电流。另外，具有对开关元件(111、112、113、114、115、116)进行接通断开控制的控制部(118)。

Description

洗衣机

技术领域

本发明涉及一种洗衣机，该洗衣机具备收纳衣物且具有垂直或水平的旋转轴的滚筒，使制动器发挥作用来使该滚筒停止。

背景技术

以往，使用于洗衣机的逆变器装置通过电动机的霍尔IC等转子位置检测单元来进行检测，并且通过电动机旋转检测单元或反电动势检测单元来检测电动机的旋转。在驱动电动机时以外通过转子位置检测单元或反电动势检测单元探测出电动机旋转的情况下，进行短路制动。

图51是以往的洗衣机的电路图(例如，参照专利文献1)。

以往的洗衣机的向电动机940的绕组提供电流的逆变器电路941具有开关元件942～947，由控制部948来控制其接通断开。

以往的洗衣机具有分流电阻950、951以及包括运算放大器等的放大偏置电路952、953，以探测流过电动机940的绕组的电流。放大偏置电路952、953的输出信号被输入到控制部948，能够探测出U相和V相的电流值，W相的电流值也能够基于U相和V相的电流计算出，从而能够探测出三相全部的电流。

另外，在过电流时，过电流检测信号也经由二极管954、955从过电流探测部956输入到控制部948。

图52是以往的洗衣机启动时的流程图。从启动开始(步骤S960)转移至短路(步骤S961)，使电动机940的绕组的三个相均短路。

在接下来的转子停止(步骤S962)中，通过电流探测单元来判断所探测出的绕组电流是否已三相以上一致，在一致的情况下判断为电动机940已停止。

之后，进入定位(步骤S963)、强制换向(步骤S964)、稳定运转(步骤S965)，从启动转移至稳定运转。

图53是以往的洗衣机的处于旋转中的情况下的短路制动中的绕组电流波形图。

在旋转中，虽然有时3相的电流中的2个相电流的瞬时值一致，但是不会3个相均一致，在3个相的电流值一致的时间点判断为停止。

另外，虽未进行图示，但是在比电流波形的1个周期短的间隔内将一相的电流检测值参照2次以上，在其一致的情况下判断为停止。

然而，在以往的结构中，在电流检测值中掺杂有噪声的情况下，有时尽管在旋转中但是3个相的电流检测值也一致，有时1个相的2次电流检测值一致。另外，在由于放大偏置电路的故障而向控制部输入了例如0V、5V等固定的信号电压的情况下，判定为停止的条件成立。当在该状态下打开滚筒的盖时，不安全。

另外，专利文献2～5中公开了以往的洗衣机的技术。

专利文献1：日本特开2005-6453号公报

专利文献2：日本特开2011-5588号公报

专利文献3：日本特开2000-175485号公报

专利文献4：日本特开2012-130111号公报

专利文献5：日本特开2003-275494号公报

发明内容

本发明用于解决以往的问题，提供一种不设置霍尔IC等位置探测器就能够确保安全性的洗衣机。

本发明的洗衣机具有：滚筒，其收纳衣物；电动机，其具备永磁体和3相的绕组，该电动机驱动滚筒；盖，其对滚筒的开口部进行开闭；以及盖锁定部，其锁定盖。另外，具有逆变器电路和控制部，从直流电源对该逆变器电路供给电力，该逆变器电路使用多个开关元件来向电动机提供电流，该控制部对开关元件进行接通断开控制。控制部具备探测电流的电流探测部以及接收电流探测部的输出来计算电动机的速度的速度计算部。另外，在滚筒的制动期间，控制部控制开关元件以使电动机的输入电压保持为大致零，在速度变为规定值以下之后，使得能够通过盖锁定部来打开盖。

由此，尽管是不具有例如霍尔IC等位置探测器的简单且低成本的结构，也在安全性足够高的状态下允许使用者打开盖的动作。由于计算速度这一物理量，因此能够对有效利用了因惯量而存在的速度连续性的响应性也进行调整。因而，极力排除了电流探测部输出的噪声的影响，并且，即使在由于电流探测部故障而与实际的电流值无关地固定为固定值的情况下，也不会错误地判定为停止。

本发明的洗衣机不设置霍尔IC等位置探测器就能够确保安全性。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的逆变器装置的框图。

图2是表示本发明的实施方式1中的逆变器装置的中央控制部135内的详细结构的框图。

图3是本发明的实施方式1中的逆变器装置因异常检测信号而变为短路制动的情况下的动作波形图。

图4是本发明的实施方式1中的逆变器装置的滚筒停止前后的动作波形图。

图5是本发明的实施方式1中的逆变器装置因来自时序发生部的制动请求信号而进入短路制动期间的情况下的动作波形图。

图6是本发明的实施方式1中的逆变器装置因制动请求信号而转移至短路制动期间之后且滚筒停止前后的以速度计算部为中心的动作波形图。

图7是表示从侧方观察具备本发明的实施方式1中的逆变器装置的滚筒式洗衣机时的内部结构的图。

图8是表示本发明的实施方式1中的逆变器装置的电源刚接通后的动作的流程图。

图9是本发明的实施方式2中的逆变器装置的框图。

图10是本发明的实施方式3中的逆变器装置的框图。

图11是表示本发明的实施方式3中的逆变器装置的中央控制部的详细结构的框图。

图12是本发明的实施方式3中的逆变器装置的短路制动控制部的框图。

图13是表示本发明的实施方式3中的逆变器装置的函数发生器的输入输出特性的图表。

图14是表示从侧方观察本发明的实施方式3中的被称为滚筒式洗衣机的逆变器装置时的内部结构的图。

图15是本发明的实施方式3中的逆变器装置因制动请求信号而变为短路制动的情况下的动作波形图。

图16是本发明的实施方式3中的逆变器装置的动作波形图。

图17是本发明的实施方式3中的、在脱水动作等完成时和中途进入制动的情况下的流程图。

图18是本发明的实施方式4中的逆变器装置的中央处理部的框图。

图19是本发明的实施方式4中的逆变器装置的动作波形图。

图20是本发明的实施方式4中的、在脱水动作等完成时和中途进入制动的情况下的流程图。

图21是表示本发明的实施方式5中的、在制动时滚筒的速度变为大致零之后且向电动机提供电流的电流提供期间前后的各部动作波形的图。

图22是表示本发明的实施方式5中的皮带正常的情况和皮带脱落的情况(或断裂的情况)下的电动机的永磁体的相位的图。

图23是表示本发明的实施方式6的逆变器装置中的、在制动时滚筒的速度变为大致零之后且向电动机提供电流的电流提供期间前后的各部的动作波形的图。

图24是本发明的实施方式7中的逆变器装置的框图。

图25是本发明的实施方式7中的逆变器装置的中央控制部的详细结构图。

图26是本发明的实施方式7中的逆变器装置的短路制动控制部的框图。

图27是表示本发明的实施方式7中的逆变器装置的函数发生器和函数发生器的输入输出特性的图表。

图28是本发明的实施方式7中的逆变器装置因制动请求信号而变为短路制动的情况下的动作波形图。

图29是本发明的实施方式7中的逆变器装置的动作波形图。

图30是本发明的实施方式7中的逆变器装置的动作波形图。

图31是本发明的实施方式8中的逆变器装置的短路制动控制部的框图。

图32是表示本发明的实施方式8中的逆变器装置的短路时间比率扩大速度设定部的特性的图表。

图33是本发明的实施方式9中的逆变器装置的短路制动控制部的框图。

图34是表示本发明的实施方式9中的逆变器装置的短路时间比率扩大速度设定部的特性的图表。

图35是本发明的实施方式9中的逆变器装置的进入短路制动期间的部分的动作波形图。

图36是本发明的实施方式10中的逆变器装置的短路制动控制部的框图。

图37是表示本发明的实施方式10中的逆变器装置的短路时间比率扩大速度指令部的特性的图表。

图38是表示从侧方观察本发明的实施方式11中的被称为滚筒式洗衣机的逆变器装置时的内部结构的图。

图39是本发明的实施方式11中的逆变器装置的电源刚接通后的流程图。

图40是本发明的实施方式12的逆变器装置的框图。

图41是表示本发明的实施方式12中的逆变器装置的短路制动期间的电流矢量的图。

图42是本发明的实施方式12中的逆变器装置的短路制动期间的动作波形图。

图43是本发明的实施方式13中的逆变器装置的框图。

图44是本发明的实施方式13中的逆变器装置的微型计算机的流程图。

图45是本发明的实施方式13中的逆变器装置的微型计算机的动作波形图。

图46表示图45中电流矢量的大小连续两次低于规定值的情况的图。

图47是本发明的实施方式14中的逆变器装置的流程图。

图48是表示本发明的实施方式14中的逆变器装置的负荷停止估计部的特性的图表。

图49是表示从侧方观察本发明的实施方式15中的脱水机时内部结构的图。

图50是本发明的实施方式15中的脱水机的动作波形图。

图51是以往的洗衣机的电路图。

图52是以往的洗衣机启动时的流程图。

图53是以往的洗衣机的处于旋转中的情况下的短路制动中的绕组电流波形图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限定于该实施方式。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1中的逆变器装置的框图。

图1的逆变器装置具有永磁体100、101和3相的绕组102、103、104。另外，具有收纳衣物105的滚筒106、通过皮带轮107和皮带108来进行旋转驱动的电动机109以及6个开关元件111、112、113、114、115、116。另外，具有向电动机109提供交流电流Iu、Iv、Iw的逆变器电路117以及对开关元件111、112、113、114、115、116进行接通断开控制的控制部118。另外，控制部118具有探测交流电流Iu、Iv、Iw的电流探测部119以及接收电流探测部119的输出来计算电动机109的速度的速度计算部120。电流探测部119具有将3相各自的电流变换为电压的分流电阻121、122、123以及在低电位侧的开关元件114、115、116接通期间进行A/D变换的A/D变换器124。速度计算部120具有相位误差探测部126以及作为可变频率振荡部127的放大器128和积分器129。

在本实施方式中，作为电流探测部119，使用了与3相的各相对应的3个电阻分流电阻121、122、123。它们是被称为3分流的结构。在低电位侧的开关元件114、115、116接通的期间，检测在各分流电阻两端产生的电压。但是，也可以基于被称为1分流的1个分流电阻在探测定时检测3相的各电流值Iu、Iv、Iw。或者，还可以使用2个～3个如被称为DCCT(DirectCurrent-Current Transformer：直流电流互感器)那样的能够基于直流电流分量来进行检测的电流传感器。

在此，放大器128相对于输入具有P分量(比例分量)和I分量(时间积分分量。以使向放大器128的输入、即相位误差探测部126的输出稳定地为零的方式进行动作。

控制部118具有低速判定部130，该低速判定部130判定可变频率振荡部127的输出信号ω已变为充分低速。低速判定部130包括阈值发生器131、比较部132。

并且，控制部118具有中央控制部135。控制部118进行用于逆变器电路117的控制的信号生成、来自电流探测部119的输出信号Iua、Iva、Iwa的信号受理、来自速度计算部120的信号ω、θ的信号受理、低速判定部130的J信号受理等。控制部118将这些各种信号处理全部以数字方式来进行。

PWM电路136从中央控制部135接收Duty，输出以周期64微秒的三角波对Duty进行脉宽调制(PWM)后的信号B。关于中央控制部135的信号S1～S6，经由设置于该中央控制部135与逆变器电路117之间的切换部137、驱动电路138向开关元件111、112、113、114、115、116提供栅极信号。在中央控制部135的K信号为高的情况下，切换部137变为图1所显示的状态，采用S1～S6。另一方面，在K信号为低的情况下，变为图1的切换部137内的各开关连接于下侧的状态。

直流电源144包括AC230V50Hz的交流电源141、全波整流器142以及电容器143。直流电源144向逆变器电路117内的直流电压探测电路148提供直流电压VDC。直流电压探测电路148包括电阻146及147。直流电压探测电路148的输出A作为模拟电压信号而被输出到中央控制部135。在中央控制部135的内部，对输出A进行A/D变换，作为数字值被进行处理。

图2是表示本发明的实施方式1中的逆变器装置的中央控制部135的详细结构的框图。

此外，构成中央控制部135的部件多数情况下是单芯片的微型计算机。但是，也可以通过1台微型计算机的软件来实现图1的也包括中央控制部135的外侧的部分在内的结构。另外，还可以通过几个硬件来实现构成中央控制部135的部件。另外，也可以通过DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等各种处理器来实现。也就是说，既可以通过单芯片来实现，也可以通过多芯片来实现，另外，既可以通过硬件来实现，也可以通过软件来实现。

在图2中，对应于3相电流Iu、Iv、Iw的信号Iua、Iva、Iwa与所计算出的相位θ信号一起被输入到第一坐标变换部150。在第一坐标变换部150中，使用(公式1)来进行向Id和Iq的变换、即从静止坐标向旋转坐标的变换，输出Id和Iq。设置有减法部151、152，分别计算设定值Idr与Id的误差以及设定值Iqr与Iq的误差。减法部151、152的输出被输入到使PI(比例、积分)的增益发挥作用的误差放大部153、154，该误差放大部153、154的输出作为Vd1和Vq1被输入到切换部156。切换部156的输出Vd和Vq与相位θ信号一起被输入到第二坐标变换部158，使用(公式2)来进行从dq坐标向3相的电压指令值Vu、Vv、Vw的值的变换。电压指令值Vu、Vv、Vw被输入到PWM部159，以3相的电压指令值相对于A信号的比率使周期64μs的三角波载波发挥作用。将电压指令值Vu、Vv、Vw与该载波进行瞬时值比较以及加上空载时间，来生成上下的驱动信号S1～S6。

[公式1]

[公式2]

此外，在本实施方式中，电流探测部119构成为对全部3相的电流进行探测。但是，只要探测电动机109的三相的绕组102、103、104中的2相的电流，就能够根据基尔霍夫定律来计算剩余的1相。因而，也可以仅探测2相。

在本实施方式中，在减法部160中计算速度设定值ωr与ω之差。在误差放大部161中，使PI(比例、积分)的增益对减法部160的输出发挥作用。在Idr设定部162中，基于计算速度ω来决定设定值Idr。在短路制动控制部163、异常检测部165中检测异常。在延迟部166中，基于J信号以0.3秒的延迟时间来输出Z信号。在时序发生部167中，产生驱动电动机109时的设定速度ωr和制动请求信号B4RQ。在电压指令限制部168中，接收制动请求信号B4RQ，以开始向短路制动转变时的Vd1和Vq1为输入，输出接近零的值。

逆变器装置作为洗衣机来进行动作，因此时序发生部167与外部的结构要素之间发送接收各种信号(停止按钮信号Sstop、给水阀信号Skb、排水阀信号Shb、盖锁定信号Srk、盖关闭信号Scl等)，并且发送接收与电动机109的运转有关的各种信号。

短路电流判定部170在短路状态下的信号Iua、Iva、Iwa的瞬时值的绝对值中的某一个超过1.7A的情况下使Cl信号为高，在瞬时值的绝对值的全部低于0.6A的情况下使Cs信号为高。

在ω值换算为滚筒106的速度而为400r/min以下的情况下，Idr设定部162输出0A作为设定值Idr。在ω值换算为滚筒106的速度超过400r/min的情况下，Idr设定部162使Idr<0A，使其绝对值伴随ω的增大而逐渐增加。与此相伴，在换算为滚筒106的速度为1200r/min时，使Idr＝-5A。这是为了在高速下施加弱磁控制。

在洗衣机发生某种异常的情况下以及在动作的分隔时间点，短路制动控制部163以制动状态对电动机109进行控制。在各部存在过电流、过电压、还有过剩的振动等的情况下，短路制动控制部163从异常检测部165接收异常检测信号B99RQ，从时序发生部167接收制动请求信号B4RQ。在这些情况下，短路制动控制部163对逆变器电路117内的开关元件111、112、113、114、115、116进行栅极控制以使电动机109的输入逐渐为短路状态、即3相的输入端子间的电压大致为零。在本实施方式中，在接收到异常检测信号B99RQ的情况和接收到制动请求信号B4RQ的情况下，均为短路制动，但是具体向逆变器电路117的信号大不相同。

图3是本发明的实施方式1中的逆变器装置因异常检测信号B99RQ而变为短路制动的情况下的动作波形图。在图3中，(a)是异常检测信号B99RQ的波形图，(b)是K信号的波形图，(c)是Duty的波形图。

从动力运行期间起，中央控制部135的制动请求信号BRQ在时刻T1变为高。同时K信号从高变为低。在该时间点，Duty为零，因此开关元件111、112、113、114、115、116的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)部分全部变为断开。这是5ms的全部断开期间。

此外，在全部断开期间中，在电动机109为低速的情况下，变为电流几乎为零的状态，但是在高速的情况(感应电动势高的状态)下，通过开关元件111、112、113、114、115、116的二极管部分向直流电源流通再生电流。

(c)所示的低电位侧开关元件114、115、116的接通时间的比率(Duty)为短路时间比率。接着全部断开期间之后，T2至T5为Duty增加的短路时间比率扩大期间。另一方面，高电位侧开关元件111、112、113由于切换部137的作用而保持断开状态。

之后，在每次经过T3、T4时，相对于时间的斜率、即短路时间比率(Duty)的扩大速度随着时间经过而降低。另外，短路时间比率越接近100％，则短路时间比率(Duty)的扩大速度越低。

关于电动机109的输入电压，通过由于旋转产生的感应电动势而以瞬时值重复为正/负。但是，它在短路时间中强制为零，绝对值被抑制。

因此，在本实施方式中，T2～T5的短路时间比率扩大期间为控制开关元件114、115、116以使电压的绝对值随着短路时间的增加而降低的电压减少期间。

在T5、Duty达到100％的时间点，控制部118使逆变器电路117内的低电位侧开关元件114、115、116为接通状态。在扩大使3相绕组的输入端子U、V、W短路的短路时间比率(Duty)的短路时间比率扩大期间之后，转变为短路制动期间。在短路制动期间，将短路时间比率Duty保持为最大限度、即100％，吸收负荷的运动能量。

在Duty变为100％的时间点，低电位侧开关元件114、115、116内的IGBT、二极管的压降量以及因逆变器电路117到电动机109的布线引起的压降量作为电动机109的输入电压而例如剩余2V～3V左右。但是，这种电压为大致零的范畴。

通过像这样使作为短路时间比率的Duty逐渐增大，能够防止在转移至短路制动期间的过程中瞬变电流骤升，从而能够防止过电流。由此，能够防止逆变器电路117的各结构要素的破损以及因电动机109的过电流引起的故障。

特别是，在本实施方式中，通过使短路时间比率的扩大速度逐渐降低，即使进入短路制动期间的时间点电动机109的速度条件在大范围内起伏，也能够防止瞬变电流骤升。因而，在速度高的条件下能够以T2～T3附近的Duty的扩大速度的设计进行对应，并且在速度低的条件下能够以T4～T5附近的Duty的扩大速度的设计进行对应。

此外，特别是，为了抑制高速下因向直流电源144的再生而引起的过电压，设计为提高作为短路时间比率扩大期间的后半的T3～T5中的短路时间比率(Duty)扩大速度。由此，能够将过电压抑制为最小限度。

因而，能够防止在电动机109的速度范围大的条件下进入短路制动期间时的线电流的过电流。能够抑制因向直流电源144再生而引起的过电压。另外，不需要速度信息，因此能够使电动机109为不具有位置探测用的传感器和速度探测用的传感器的低成本的结构。这种结构被称为无传感器。

并且，即使是如洗衣机那样电动机109的旋转方向不是一个方向而是向右转或向左转的逆变器装置，也能够与相序无关地进行转变为短路制动期间的控制。

图4是本发明的实施方式1中的逆变器装置的滚筒106停止前后的动作波形图。图4表示从图3所示的期间经过更多时间时的动作波形。

在图4中，(a)示出滚筒106的速度，(b)示出Iu、Iv、Iw的电流波形，(c)示出短路电流判定部170所输出的Cs信号。

变为短路制动的电动机109速度逐渐降低。同时，线电流的频率大致与电动机109的速度成正比地降低，线电流的振幅也最终降低，在电动机109的速度为零的时间点收敛为零。

在本实施方式中，零电流时的电流探测部119的输出为5V电源的大致中间值即2.5V左右。运转开始前的开关元件114、115、116事先存储断开状态下的值来作为与零电流相当的偏置值，当作各相的线电流的绝对性的值。

从进入短路制动的时间点到停止为止的时间受进入短路制动的时间点下的电动机109的速度、负荷的惯量、电动机109的电感、电阻值、开关元件114、115、116的接通状态下的电压(VCE(SAT))等所左右。在本实施方式中，电流探测部119通过探测作为因速度的降低而出现的物理现象的电流值，来探测速度已充分降低的状态。

具体地说，在本实施方式中，在三个线电流Iu、Iv、Iw的瞬时值的绝对值全部低于0.6A的时间点Tja，Cs信号变为高，滚筒106速度降低为7r/min左右。

短路制动控制部163接收变为高的Cs信号，基于上述7r/min而继续进行短路制动，从而滚筒106停止。例如在经过了0.15秒的延迟时间的时间点判断为停止。根据来自时序发生部167的指示等，转移至作为洗衣机而需要的下一个工序。

此外，为了力求万无一失，也可以设为以下的结构：在短路电流判定部170中，在时间点Tja以后也再次确认出线电流充分降低之后，使Cs信号为高输出。或者也可以设为以下的结构：在短路电流判定部170中，在线电流Iu、Iv、Iw的瞬时值的绝对值全部低于0.6A的状态持续规定时间以上的情况下，使Cs信号为高输出。

如以上那样，本实施方式尽管是不使用位置传感器、速度传感器的低成本且简单的结构，但是能够通过使用短路制动、且通过基于此期间的电流而适当地判定停止来确保安全性。

图5是本发明的实施方式1中的逆变器装置因来自时序发生部167的制动请求信号B4RQ而进入短路制动期间的情况下的动作波形图的波形图。在图5中，(a)示出制动请求信号B4RQ，(b)示出第二坐标变换部158的输入值Vq(实线)和Vd(虚线)的值、(c)示出计算得到的速度ω(实线)和实际角速度(虚线)。

在制动请求信号B4RQ上升的T1时间点以前的动力运行期间内，切换部156与下侧的触点接触。因此，误差放大部153、154的输出Vd1和Vq1分别连接于Vd和Vq。也就是说，成为Id和Iq的电流控制通过减法部151、152而发挥功能的状态。

在制动请求信号B4RQ变为高的时间点、即T1，电压指令限制部168在内部保持Vd1和Vq1。在T1以后，Vd和Vq的绝对值相对于时间以固定的电压变化速度(dV/dt)降低。切换部156与上侧的触点接触，来自电压指令限制部168的信号Vd和Vq被输出。

在图5所示的例子中，在T1，Vq1为正的值，与此相对Vd1为负的值。因此，电压指令限制部168通过使Vq从Vq1减少来使Vq接近零，通过使Vd从Vd1增加来使Vd接近零。因而，向使绝对值小的方向发生变化。

在图5中，示出了Vd1的绝对值小于Vq1的绝对值的情况。在T1以后的电压指令限制部168的限制动作中，使绝对值以固定的时间比率逐渐降低。在(b)中，T1以后的Vd和Vq的斜率的绝对值相等，在T2处Vd为零，进一步在T3处Vd和Vq均为零。电动机109的输入电压的绝对值降低到大致零，电动机109进入吸收运动能量的短路制动期间。

电动机109的输入电压是由作为第二坐标变换部158的输出的电压指令值Vu、Vv、Vw而决定的。在T1至T3的期间内，即使以线间电压来看也是，通过对开关元件111、112、113、114、115、116进行控制而电压减少，因此为电压减少期间。

此外，在本实施方式中，Vd和Vq未同时变为零，但是电压减少期间T1～T3是在几十ms左右的比较短的时间内进行的，因此不会显著呈现出因Vd和Vq的曲线不同而导致的不良影响。不至于因瞬变的线电流的骤升而产生过电流、或因向直流电源144的再生电力而产生直流电压的过电压，从而不会成为问题。

另外，在本实施方式中，关于(c)所示的ω，仅在电压减少期间将放大器128的输出ω固定为在制动请求信号B4RQ开始的T1时间点下的计算速度ω1。由此，确保反馈的稳定性。

Vd和Vq在电压减少期间内的变化也可以是其它变化，例如也可以调整斜率使得Vd和Vq同时变为零等。

另外，也可以根据进入短路制动期间时的电动机109的速度来改变Vd和Vq的时间变化的大小(斜率的绝对值)。当使Vd和Vq的斜率在低速下小、在高速下大时，无论在哪个速度下都能够抑制电压减少期间中的瞬变电流的骤升(过电流)，特别是还能够极力抑制在高速下因向直流电源的再生电流而产生过电压。

另外，也可以改变电压减少期间中的Vd和Vq的斜率a，初始使斜率大，之后使斜率小，从而应对大范围的速度。

无论如何，在制动请求信号B4RQ变为高的情况下，电压指令值Vd和Vq随着时间而逐渐被限制为零。因此，在电压减少期间内，向使电动机109的输入逐渐为短路状态、即向使3相的输入端子间的电压为大致零的方向对逆变器电路117内的开关元件111、112、113、114、115、116进行控制。之后，进入电压指令值Vd和Vq为零、电动机109的输入电压为大致零的短路制动期间。

但是，存在以下情况：即使处于电压指令值Vd和Vq均变为零的状态，电动机109的输入电压也没有完全变为零。特别是在进行3相调制的情况下，会以直流电压VDC的一半电位为中心，与瞬时的各相的线电流Iu、Iv、Iw的极性相应地在空载时间的时间内产生电位的上下。另外，还有时会产生IGBT、二极管所引起的压降为2V～3V以下的情况。

也有时使用被称为空载时间补偿的结构来减少这些电压。特别是在应用于洗衣机的情况下，从防止噪音的观点出发，载波频率高至十几千赫程度，因此虽然有时会留有几V左右的电动机109的输入电压，但是几V左右的输入电压为大致零的范畴。

图6是以本发明的实施方式1中的逆变器装置因制动请求信号B4RQ而转移至短路制动期间之后随时间经过而电动机109和作为负荷的滚筒106停止前后的速度计算部120为中心的动作波形图。在图6中，(a)示出线电流Iu，(b)示出角速度ω，(c)示出Iu的相位θ，(d)示出J信号的波形。

在短路制动期间内，相当大的量的电动机电流Iu、Iv、Iw流动。因此，在本实施方式中，将经过电流探测部119的信号中的与U相相应的信号Iua取入到相位误差探测部126，产生同U相电流Iu波形与可变频率振荡部127的输出θ的相位差相应的信号。

具体地说，使用从零点的定时起的相位差的比较、或者两个输入信号的相乘等。其输出形成一种包括利用了放大器128和积分器129的控制环的相位同步环(PLL)。由此，在短路制动期间中，产生与Iu的相位同步的相位θ，得到与电动机109的速度相应的角速度ω的值、即计算速度(或角速度的计算值)。

这样，放大器128的ω输出能够用作短路制动期间中的速度。因此，在ω低于阈值发生器131的值ωth的时间点T1，输出比较部132的J信号。在本实施方式中，将时间点T1设为滚筒106的速度变为35r/min的时间点，J信号在ωth处变高。

在仅基于电动机109的各线电流的瞬时值来判定是否已达到接近停止的低速的状态的情况下，易于受到突发的噪声的影响。例如即使在相当高的高速下旋转的情况下，也经常会出现3个相的电流探测部119的输出值偶然一致的情况。另外，即使在比电角度的一个周期短的间隔内探测出2次以上的一个相的电流检测值的情况下，电流检测值因噪声而一致的可能性也会随着时间变长而增高，从而有时会误判定为足够低速。

另外，即使增加探测的次数以防止噪声的影响，无法有效减少噪声的影响的情况也很多。反之，也存在以下情况：即使处于停止状态，但是由于噪声的影响，判定出处于充分低速的状态要耗费非常长的时间。

与此相对，在本实施方式中，引入了速度或者与其一一对应的频率这样的物理量来进行判定。因而，特别是在本实施方式的滚筒式洗衣机的情况下，有效利用由于滚筒106的惯量为0.3kg平米左右以上而产生速度变动(加速度)的界限这一点，还能够在能够充分实现ω的响应性的范围内使用低通要素。因而，能够将电流探测部119的输出的噪声所带来的影响抑制得特别低。因而，直到即将停止为止都能够得到可靠性高的ω信号。

在J信号进入中央控制部135之后，在延迟部166中延迟0.3秒之后，Z信号变为高。该0.3秒相当于滚筒106从速度35r/min到因短路制动的继续而停止所需的时间。

此外，关于Cl信号，在任一个绝对值超过1.7A且具有足以基于电流来探测频率的振幅的情况下，使Z信号变为高。因而，通过使J信号与Cl信号相乘，来使速度的探测取得充分的可靠性。

如以上那样，在本实施方式中，在根据来自时序发生部167的制动请求信号B4RQ而变为短路制动的情况下，使用速度计算部120。由此，即使在电流Iu等载有暂时性的噪声的情况下，只要处于相位误差探测部126正常工作的范围，就完全不会受到噪声的影响。另外，只要处于对作为相位同步环的动作不产生影响的范围，那么即使存在瞬间的相位误差探测部126的误动作，也可以通过放大器128内的积分增益来抑制作为速度计算部120的影响。因而，通过可靠性高的停止判定来确保安全性。

此外，当在上述的空载时间的影响下而电动机109的输入电压偏离于零时，根据情况不同，有时会产生向直流电源144的再生电流。由此，有时因电容器143的充电而直流电压VDC的上升会成为问题。但是，也存在通过空载时间补偿而被抑制的情况。

因而，从防止直流电压VDC的过电压的观点出发、以及从直到尽可能低速为止高精度地计算电动机109的速度的观点出发，适当的空载时间补偿有效地发挥作用。

如以上那样，在本实施方式中，控制部118在吸收来自滚筒的运动能量的短路制动期间，进行开关元件111、112、113、114、115、116的控制以使电动机109的输入电压保持为大致零，在计算速度ω变为规定值ωth以下之后，进行停止判定。

由此，尽管是不具有例如霍尔IC等位置探测器的简单结构，但能够适当地判定电动机109的停止。因而，能够确保安全性。

此外，在本实施方式中，在制动请求信号B4RQ时，在停止判定中不使用Cs信号，但是也可以同时使用Cs信号。例如也可以在产生Z信号后0.3秒后再次确认Cs信号的状态，之后进行停止判定。

另外，也存在以下情况：在万一发生非常急剧的减速的情况下等，在进行35r/min的判断之前电流变小，Cl信号变低，从而一直不进行停止判定，导致逆变器装置不工作。但是，也有时通过与Cs信号一起使用或适当地同时使用计时器等来进行正在停止的判定，在经过充分的时间之后进行停止判定。由此，能够以兼顾安全性、逆变器装置的便利性的形式来进入下一个程序。

此外，也可以是，在三个线电流Iu、Iv、Iw的瞬时值的绝对值全部低于规定的值、例如0.6A的时间点Tja，速度计算部120判定为计算速度为规定值以下从而判定为电动机109已停止。

图7是表示从侧方观察本实施方式中的一般被称为滚筒式洗衣机的逆变器装置时的内部结构的图。

在图7中，逆变器装置具有收纳衣物105的滚筒106、通过皮带轮182和皮带108来对滚筒106进行旋转驱动的电动机109以及向电动机109提供3相的交流电流的逆变器电路117。

逆变器电路117根据来自控制部118的6个控制信号来进行运转。逆变器装置对应于上述说明的异常检测信号B99RQ和制动请求信号B4RQ而分别经过图3所示的基于B99RQ信号的电压减少期间以及图5所示的基于制动请求信号B4RQ的电压减少期间之后，转移至短路制动期间。

关于停止的判定也同样，无论是通过上述说明的异常检测信号B99RQ的结构来进行短路制动期间中的停止判定还是通过上述说明的制动请求信号B4RQ的结构来进行短路制动期间中的停止判定，均可以确保安全性。

在本实施方式中，滚筒106在树脂制的接收筒190的内部进行旋转。根据来自控制部118的给水阀信号Skb、排水阀信号Shb来对给水阀193、排水阀194进行开闭，由此对接收筒190内给排水，与另外投放的洗涤剂一起进行洗涤和脱水。

在滚筒106的前方设置有能够开闭的盖196，设置有用于使用者开闭盖196的把手197。在洗涤和脱水中滚筒106进行旋转时，盖196被关闭，以确保使用者的安全，防止水飞散。

以虚线示出了盖196通过把手197的操作而被打开的状态。

设盖196以与主体连接的铰链部分为中心来进行开闭，但是盖196也可以是推拉门结构、折叠结构、百叶窗结构，还可以是能够取下的结构等。

盖锁定部200用于保持盖196被闭合的状态，包括螺线管201、柱塞202、弹簧203以及锁定控制电路204。在未向螺线管201通电的图示的状态下，盖196处于锁定状态。因此，即使使用者拉把手197或进行其它任意操作，也无法打开盖196。

锁定控制电路204基于来自控制部118的盖锁定信号Srk来向螺线管201进行通电，进行锁定的解除。这样使用者能够拉把手197来打开盖196。

此外，盖探测开关206用于探测盖196的开闭状态，将盖关闭信号Scl传递到控制部118。在盖196被打开的情况下，盖关闭信号Scl变为低，从确保安全的观点出发，不向逆变器电路117提供信号，不向电动机109提供交流电流，不进行使滚筒106旋转的运转。

此外，也可以在该状态下向电动机109提供直流电流，使滚筒106成为在旋转方向上更可靠地固定的状态，由此能够确保充分的安全性。

然后，在脱水运转等结束的情况下，控制部118在进行停止判定之后发送盖锁定信号Srk。盖锁定部200通过向螺线管201进行通电而解除锁定状态，从而使用者能够打开盖196。

除了达到规定的脱水时间的情况以外，在使用者操作停止按钮208而产生停止按钮信号Sstop的情况下，脱水运转停止。另外，在逆变器电路117中，在产生过负荷等异常时，也会产生控制部118内的异常信号，从而进行电动机109的制动。在滚筒106停止的时间点，在控制部118中，基于制动请求信号B4RQ作出停止判定，从而由盖锁定部200解除锁定状态。使用者通过拉把手197能够打开盖196。因此，确保了安全性。

此外，在本实施方式中，也可以是，在三个线电流Iu、Iv、Iw的瞬时值的绝对值全部低于规定的值、例如0.6A的时间点Tja，速度计算部120判定为计算速度为规定值以下而由盖锁定部200解除锁定状态。

图8是表示本发明的实施方式1中的逆变器装置的电源刚接通后的动作的流程图。

在逆变器装置的电源开关被接通的情况等控制部118进行了动作的阶段，构成控制部118的微型计算机的程序启动(步骤S210)。从启动转移至短路制动(异常检测信号B99RQ)，进行图3所示的产生异常检测信号B99RQ的情况下的动作(步骤S211)。这样，接着电压减少期间之后进入短路制动期间。

在进入短路制动期间之后且图4所示的作为停止判定的Cs信号变为高的时间点，转移至锁定解除(步骤S213)。在此进行螺线管201的通电来使使用者能够打开盖196。这样确保了安全性。

在使用者能够在电源接通后的阶段、例如上次的运转制动尚未完成的状态下打开盖196的情况下，有可能由于剩余的旋转力而对使用者产生危险。

在本实施方式中，在电源接通后经过短路制动期间。并且，在通过停止判定来确保安全性的Cs信号变为高之后解除锁定，由此能够消除危险。因而，能够实现安全性高的洗衣机。

这样，在本实施方式中，在适当地判定了电动机的停止之后进行盖的锁定解除，使使用者能够打开盖196。因而，能够实现安全性高的洗衣机。

特别是，在短路制动(异常检测信号B99RQ)中进行基于异常检测信号B99RQ的制动(步骤S211)，因此即使是不使用速度传感器、位置传感器的被称为无传感器的结构也极为有效。其理由如下：即使在电源刚接通后仍余有滚筒106的旋转的情况下，也能够与其速度及位置(相位)无关地抑制逆变器电路117产生过电流、过电压。

另外，在本实施方式中，将正确的零电流状态下的电流探测部119的输出值作为偏置值来进行处理。因而，例如在短路制动中电流探测部119发生故障的情况下，输出信号与实际的电流值无关地固定为0V、5V等的可能性高。在该情况下，Cs信号变高的可能性极低，确保了高安全性。

此外，在本实施方式中，滚筒106的旋转轴为水平，但是也可以是垂直或倾斜。

用于滚筒106的旋转驱动的动力传递路径使用了皮带轮182、皮带108，但是不限定于此。可以使用齿轮(gear)，也可以如被称为直接驱动那样在滚筒106的轴上直接设置电动机而以同一速度进行旋转等。

另外，盖锁定部200的结构也不限定于本实施方式中叙述的结构。也可以设置多个盖锁定部。例如，也可以构成为同时使用第一盖锁定部和第二盖锁定部，该第一盖锁定部能够基于使用者的把手操作来随时解除锁定，该第二盖锁定部基于来自控制部的信号来解除锁定状态。或者，也可以构成为在关闭盖的状态下始终为锁定状态，基于来自控制部的信号进行锁定解除。另外，也可以基于来自控制部的信号使得无法进行把手操作。无论在哪一个情况下，只要能够基于来自控制部的信号来改变使用者是否能够打开盖即可。

如以上那样，本实施方式的洗衣机具有滚筒106和电动机109，该滚筒106收纳衣物105，该电动机109具备永磁体100、101和3相的绕组102、103、104，该电动机109驱动滚筒106。另外，具有对滚筒106的开口部进行开闭的盖196以及锁定盖196的盖锁定部200。另外，具有逆变器电路117，从直流电源144对该逆变器电路117供给电力，该逆变器电路117使用多个开关元件111、112、113、114、115、116来向电动机109提供电流。另外，具有对开关元件111、112、113、114、115、116进行接通断开控制的控制部118。控制部118具备探测电流的电流探测部119以及接收电流探测部119的输出来计算电动机109的速度的速度计算部120。控制部118在滚筒106的制动期间，控制开关元件111、112、113、114、115、116以使电动机109的输入电压保持为大致零，在速度变为规定值以下之后，使得能够通过盖锁定部200来打开盖196。由此，尽管是简单的结构，也能够确保安全性。

另外，本实施方式的洗衣机的控制部118的电流探测部119探测3相中的2相以上的电流，速度计算部120基于该3相中的2相以上的电流的值来计算速度。由此，尽管是简单的结构，也能够确保安全性。

另外，本实施方式的洗衣机的控制部118具备可变频率振荡部127、相位误差探测部126以及坐标变换部150，该可变频率振荡部127输出包含速度的时间积分值的永磁体100、101的相位。另外，坐标变换部150使用相位将电流探测部119的输出从静止坐标变换为旋转坐标后输出，速度计算部120接收旋转坐标下的电流值信号来计算速度。由此，尽管是简单的结构，也能够确保安全性。

另外，本实施方式的洗衣机在制动期间之前，具有控制开关元件114、115、116以使电动机109的输入电压的绝对值降低的电压减少期间。由此，能够避免电动机的输入过电压。

另外，本实施方式的洗衣机在使得能够通过盖锁定部200来打开盖196之前具有制动期间。由此，尽管是简单的结构，也能够确保安全性。

另外，本实施方式的洗衣机为电动机109不具有位置探测器的无传感器方式。由此，能够提供不仅能够适当地判定电动机109的停止而且成本低的洗衣机。

(实施方式2)

图9是本发明的实施方式2中的逆变器装置的框图。

在本实施方式中，特别是计算速度和相位的结构与第一实施方式不同。其它是同等的，因此仅特别说明与实施方式1不同的部分。

在图9中，速度计算部221具有可变频率振荡部127以及接收来自中央控制部135的Vd、Vq、Id、Iq信号的相位误差探测部223。可变频率振荡部127与实施方式1同样地具有放大器128和积分器129，该放大器128具有P分量和I分量，输出计算速度ω，该积分器129进行计算速度ω的时间积分来输出计算相位θ。

在本实施方式中，计算速度ω也被输入到相位误差探测部223。相位误差探测部223事先存储电动机109的参数(电阻值、最大电感、最小电感)，基于电压指令值和所检测出的电流值来计算相位误差ε。在计算相位θ相对于实际相位超前的情况下ε>0，在计算相位θ相对于实际相位滞后的情况下ε<0。

在稳定状态下，放大器128和相位误差探测部223的控制环进行动作，使得放大器128的输入即相位误差探测部223的输出ε为零。作为速度计算部221，接收旋转坐标下的电流值信号Id和Iq以及旋转坐标下的电压值信号Vd和Vq，计算速度ω和相位θ并输出。

此外，使用按例如64μs等逆变器电路117的每个载波频率计算出的上次的ω来计算计算速度ω。由此，避免上述控制环的无止境循环。

其它部分的结构与实施方式1是同等的，产生制动请求信号B4RQ的情况下的动作也与实施方式1是同等的。

通过以上的结构，在本实施方式的逆变器装置中，在产生制动请求信号B4RQ的情况下，与实施方式1同等地，在使Vd和Vq的绝对值在电压减少期间中为零之后，在短路制动期间中使Vd和Vq均为零。

在该阶段，存在相当大的Id和Iq，因此在相位误差探测部223中将它们加到计算要素中。因此，短路制动期间中的计算相位θ被保持为与实际相位、即永磁体100、101的相位相等，在短路制动期间中也能够得到精度极高的ω。

在滚筒106的速度变为与35r/min相当的速度的时间点，计算速度ω<ωth，J信号上升为高等之后的到停止判定为止的期间的动作与实施方式1相同。

在本实施方式中，作为相位误差探测部223的结构，与需要稍复杂的计算相应地，需要实现它的微型计算机等处理器的计算力高。但是，能够将计算相位θ相对于实际相位的误差以及实际速度与计算速度ω的误差抑制得非常小。并且，计算出的速度ω的可靠性极高。因而，能够实现停止判定的可靠性也高的逆变器装置。能够实现安全性极高的逆变器装置。

另外，即使在短路制动期间以外的动力运行期间内，在处于电动机109不具有位置传感器、速度传感器的被称为“无传感器”的动作时，逆变器装置也能够作为计算出的速度ω和相位θ的响应性优秀的高性能洗衣机而进行动作。因而，本实施方式的逆变器装置也能够兼用于动力运行动作中的速度计算、相位计算。

此外，在短路制动期间中有如下的条件：电动机109的输入电压为大致零，Vd、Vq均固定为零。因此，若干控制结构与动力运行时不同。因而，也可以以使速度计算对应到更低速等为目的，将用于反馈相位的误差的误差放大器中使用的增益(比例分量用、积分分量用等)切换为与动力运行时不同的值。

当然，也能够使用具备霍尔IC等位置传感器的逆变器装置。在万一以往用于停止判定的位置传感器发生故障的情况下，能够确保多重的安全性。

此外，在本实施方式中，在相位误差探测部223中计算相位误差ε、即作为角度的维度的物理量。但是，很多时候仅使用计算出的磁通的方向的电压分量也能够得到足够的特性。由此，能够削减加减乘除、三角函数、指数函数、复数运算等各种计算的次数。因而，能够以更简单的计算来完成。

另外，很多时候一般被称为矢量控制的正交两轴的一方与永磁体100、101所产生的磁通的方向一致。但是，正交两轴不特别限定于与作为磁通轴的d轴完全吻合的结构。正交两轴例如也可以以使用与电动机109所具有的实际的电感值不同的值而比d轴超前一些相位的轴作为基准。由此，在永磁体100、101被深埋在转子内的结构的电动机109中，还存在能够合理地削减电流等优点。

在本实施方式中，也可以基于一般的永磁体电动机的电压方程式，与电压的误差、电流的误差、速度的误差、电感值的误差、电阻的误差等对照来计算误差ε。也可以使用在使误差ε收敛为零的基础上省略对实际运转时的性能影响小的项目等而简化的数式。无论哪种情况下，均能够以与计算量减少相应地能力低、成本低、抑制了电力消耗的微型计算机来构成所使用的微型计算机。

(实施方式3)

图10是本发明的实施方式3中的逆变器装置的框图。

在图10中，实施方式3中的逆变器装置具有作为嵌入构造的钕的永磁体340、341以及3相的绕组342、343、344。另外，具有通过皮带轮347和皮带348对收纳衣物345的滚筒346进行旋转驱动的作为原动机的电动机349以及6个开关元件351、352、353、354、355、356。另外，具有进行从直流向交流的逆变换并向电动机349提供交流电流Iu、Iv、Iw的逆变器电路357以及对开关元件351、352、353、354、355、356进行接通断开控制的控制部358。另外，控制部358具有探测交流电流Iu、Iv、Iw的电流探测部359。电流探测部359具有放大器364以及将3相各自的电流变换为电压的分流电阻361、362、363。放大器364在低电位侧的开关元件354、355、356接通期间接收在分流电阻361、362、363的两端产生的电压，将-10A～+10A的线电流Iu、Iv、Iw变换为0V～5V的模拟电压后输出。

在本实施方式中，作为电流探测部359，使用了与3相的各相对应的3个分流电阻361、362、363。它们是被称为3分流的结构。但是，也可以基于被称为1分流的1个分流电阻在探测定时检测3相的各电流值Iu、Iv、Iw。或者，还可以使用2个～3个被称为DCCT那样的能够基于直流电流分量来进行检测的电流传感器。

并且，控制部358具有中央控制部366。控制部358对于用于逆变器电路357的控制的信号生成、来自电流探测部359的输出信号Iua、Iva、Iwa的信号受理等，全部通过数字方式来进行。

PWM电路367从中央控制部366接收Duty，输出以周期64微秒的三角波进行脉宽调制(PWM)后的信号B。关于中央控制部366的信号S1～S6，经由设置于该中央控制部366与逆变器电路357之间的切换部369、驱动电路370向开关元件351、352、353、354、355、356提供栅极信号。在中央控制部366的K信号为高的情况下，切换部369变为图10所显示的状态，采用S1～S6。另一方面，在K信号为低的情况下，变为图10的切换部369内的各开关连接于下侧的状态。

直流电源374包括AC230V50Hz的交流电源371、全波整流器372以及电容器373。直流电源374向逆变器电路357内的直流电压探测电路378提供直流电压VDC。直流电压探测电路378包括电阻376及377。直流电压探测电路378的输出A作为模拟电压信号而被输出到中央控制部366。在中央控制部366的内部，对输出A进行A/D变换，作为数字值来进行处理。

图11是表示本发明的实施方式3中的逆变器装置的中央控制部366的详细结构的框图。

此外，构成中央控制部366的部件多数情况下是单芯片的微型计算机。但是，也可以通过1台微型计算机的软件来实现图10的也包括中央控制部366的外侧的部分在内的结构。另外，还可以通过几个硬件来实现构成中央控制部366的部件。另外，也可以通过DSP等各种处理器来实现。也就是说，既可以通过单芯片来实现，也可以通过多芯片来实现，另外，既可以通过硬件来实现，也可以通过软件来实现。

在图11中，对应于3相电流Iu、Iv、Iw的信号Iua、Iva、Iwa与所计算出的相位θ信号一起被输入到第一坐标变换部380。在第一坐标变换部380中，使用(公式3)来进行向Id和Iq的变换、即从静止坐标向旋转坐标的变换，输出Id和Iq。设置有减法部381、382，分别计算设定值Idr与Id的误差以及设定值Iqr与Iq的误差。减法部381、382的输出被输入到使PI(比例、积分)的增益发挥作用的误差放大部383、384。该误差放大部383、384的输出Vd和Vq与相位θ信号一起被输入到第二坐标变换部388，使用(公式4)来进行从dq坐标向3相的电压指令值Vu、Vv、Vw的值的变换。电压指令值Vu、Vv、Vw被输入到PWM部389，以3相的电压指令值相对于A信号的比率使周期64μs的三角波的载波发挥作用。PWM部389将电压指令值Vu、Vv、Vw与该载波进行瞬时值比较并加上空载时间，来生成上下的驱动信号S1～S6。

[公式3]

[公式4]

此外，在本实施方式中，电流探测部359构成为对全部3相的电流进行探测。但是，只要探测电动机349的三相的绕组342、343、344中的2相的电流，就能够根据基尔霍夫定律来计算剩余的1相。因而，也可以仅探测2相。

速度估计部390事先存储电动机349的参数(电阻值、最大电感、最小电感)，虽然没有速度传感器，但是使用电动机349的电压方程式来进行电动机349的速度估计。速度估计部390接收第一坐标变换部380的输出Id、Iq以及第二坐标变换部388的输入Vd、Vq，输出估计速度ω、ω2。

此外，在速度估计部390中，基于电动机349的电压值和电流值来计算与相位误差对应的ε。进行具备积分或比例积分要素等的误差放大并进行反馈，以使ε收敛为零。

积分器392接收速度估计部390的输出ω2，对ω2进行时间积分，在变为2π的时间点输出复位为零的相位θ信号。

中央控制部366还具有减法部394、误差放大部395、Idr设定部396、短路制动控制部398以及时序发生部399。减法部394计算速度设定值ωr与ω之差。误差放大部395使PI(比例、积分)的增益作用于减法部394的输出。Idr设定部396基于计算速度ω来决定设定值Idr。时序发生部399进行速度设定值ωr、制动请求信号BRQ的信号产生。

在ω值换算为滚筒346的速度为400r/min以下的情况下，Idr设定部396输出0A作为设定值Idr。在换算为滚筒346的速度超过400r/min的情况下，Idr设定部396使Idr<0A，使其绝对值伴随ω的增大而逐渐增加。在换算为滚筒346的速度为1200r/min时，Idr设定部396输出Idr＝-5A。因而，在高速时施加弱磁控制。

逆变器装置作为洗衣机来进行动作，因此时序发生部399与外部的结构要素之间发送接收各种信号。各种信号是指停止按钮信号Sstop、给水阀信号Skb、排水阀信号Shb、盖锁定信号Srk、盖关闭信号Scl等。时序发生部399同时还发送接收与电动机349的运转有关的各种信号。

在制动时滚筒346的速度变为大致零之后，切换部400接收来自时序发生部399的信号Ka，将各触点从a切换为b。由此，切换部400将设定值Idr、设定值Iqr、相位θ的值切换为信号发生器401的输出Idr0、Iqr0、θ0。

在短路状态下的3个相的电流信号Iua、Iva、Iwa的瞬时值的绝对值全部低于0.6A的情况下，短路电流判定部403使Cs信号为高。

图12是本发明的实施方式3中的逆变器装置的短路制动控制部398的框图。

在图12中，短路制动控制部398具有函数发生器405、积分器406、延迟部407。延迟部407使制动请求信号BRQ进行延迟时间Td1＝5ms的时延而产生积分器406的INTEG。

在积分器406中，在INTEG为低的状态下，积分值Duty为作为初始值的零。从INTEG上升为高的时间点起，开始时间积分的动作，由此输出Duty。

在本实施方式中，将作为积分器406的输出的Duty用作函数发生器405的输入。由此，尽管是省略了从开始积分起的时间计数的简单结构，但是能够改变与从短路时间比率扩大期间开始起的时间相应的短路时间比率的扩大速度。

在此，积分器406内置有以下功能：通过以100％施加限制的上限幅来进行Duty的限制。通过该限制动作，Duty最终达到作为上限值的100％，在该阶段，从PWM转移至始终接通状态。

此外，在Duty变为100％的时间点，低电位侧开关元件354、355、356内的IGBT、二极管的压降量以及因从逆变器电路357到电动机349的布线引起的压降量作为电动机349的输入电压而例如剩余2V～3V左右。认为这种电压处于大致零的范畴。

图13是表示本发明的实施方式3中的逆变器装置的函数发生器405的输入输出特性的图表。取输入为横轴，取输出为纵轴。函数发生器405的输出为积分器406的输入，因此具有短路时间比率扩大速度dDuty/dt的含义。

在本实施方式中，在短路时间比率Duty的扩大期间内，代替对从该期间开始起的时间进行计数而计算针对Duty的增加速度dDuty/dt的函数。

由此，能够削减在计算中使用的变量的数量。因而，即使是廉价且小型的微型计算机也能够进行计算。

然而，并不是特别需要构成为这种结构，也可以使用以下结构：对从开始起的时间进行计数，将该时间作为函数而输出。

另外，只要能够得到充分的特性，则也可以代替图13所示的曲线(curve)而使用直线、阶梯状的线。由此，能够减轻微型计算机中的计算负担。

在洗衣机发生某种异常的情况下以及在动作的分隔时间点，短路制动控制部398使电动机349成为制动状态而停止。短路制动控制部398在接收到来自时序发生部399的制动请求信号BRQ的情况下，使电动机349的输入逐渐变为短路状态。即，控制逆变器电路357内的开关元件351、352、353、354、355、356的栅极电压以使3相的输入端子间的电压大致为零。

图14是表示从侧方观察本发明的实施方式3中的被称为滚筒式洗衣机的逆变器装置时的内部结构的图。

在图14中，从电动机349通过皮带348向皮带轮410传递动力，从而对收纳衣物345的滚筒346进行旋转驱动。由控制部358来控制向电动机349提供3相的交流电流的逆变器电路357。

滚筒346在树脂制的接收筒411的内部进行旋转。根据来自控制部358的给水阀信号Skb、排水阀信号Shb来对给水阀413、排水阀414的开闭进行控制。由此，对接收筒411内给排水，与另外投放的洗涤剂一起进行洗涤和脱水。

在此，在滚筒346的前方设置有能够开闭的盖416。盖416上设置有用于使用者开闭盖416的把手417。在洗涤和脱水中滚筒346进行旋转时盖416被关闭，以确保使用者的安全，防止水飞散。

此外，盖416的一部分是由透明的玻璃制成的，在洗涤动作中也能够看见滚筒346内的洗涤的状态。

以虚线示出了盖416通过把手417的操作而被打开的状态。

在本实施方式中，盖416以与主体连接的铰链部分为中心来进行开闭。但是，也可以是推拉门结构、折叠结构、百叶窗结构，还可以是能够从主体取下的结构等。

盖锁定部419将盖416保持为闭合的状态。盖锁定部419包括螺线管420、柱塞421、弹簧422以及锁定控制电路423。在未向螺线管420进行通电的图示的状态下，盖416处于锁定状态。因而，即使使用者拉把手417或进行其它任意操作，也无法打开盖416。

锁定控制电路423基于来自控制部358的盖锁定信号Srk来向螺线管420进行通电，进行锁定的解除。当进行了锁定的解除时，使用者能够拉把手417来打开盖416。

盖探测开关425探测盖416的开闭状态。在盖416被打开的情况下，盖关闭信号Scl变为低，被传递到控制部358。从确保安全的观点出发，不从逆变器电路357向电动机349提供交流电流。因而，滚筒346不进行旋转。

当在脱水运转结束后等从控制部358向锁定控制电路423发送了盖锁定信号Srk时，盖锁定部419通过向螺线管420进行通电来解除锁定状态。由此，使用者能够打开盖416。

作为脱水运转停止的情况，除了达到规定的脱水时间的情况以外，还存在使用者操作停止按钮426而通过停止按钮426产生停止按钮信号Sstop的情况以及产生过负荷等异常的情况。在任一种情况下，都会产生控制部358内的异常信号，进行电动机349的制动而使滚筒346停止。在滚筒346停止的时间点，在基于控制部358的制动请求信号BRQ作出停止判定之后由盖锁定部419解除锁定状态。当锁定状态被解除时，使用者能够通过拉把手417来打开盖416。

图15是本发明的实施方式3中的逆变器装置的因制动请求信号BRQ而变为短路制动的情况下的动作波形图。在图15中，(a)示出制动请求信号BRQ，(b)示出K信号，(c)示出Duty。

从动力运行期间起，在时刻T1中央控制部366的制动请求信号BRQ变为高，同时K信号从高变为低。在该时间点Duty为零，因此开关元件351、352、353、354、355、356的IGBT部分转移至全部变为断开的5ms的全部断开期间Td1。

此外，在全部断开期间Td1中，在电动机349为低速的情况下，电流几乎为零。在电动机349为高速的情况下(感应电动势高的状态)，通过开关元件351、352、353、354、355、356的二极管部分流通向直流电源374的再生电流。

(c)所示的低电位侧开关元件354、355、356的接通时间的比率(Duty)为短路时间比率。接着全部断开期间之后，T2至T3为Duty增加的短路时间比率扩大期间。另一方面，高电位侧开关元件351、352、353由于切换部369的作用而保持断开状态。

短路时间比率扩大期间中的短路时间比率(Duty)的扩大速度随着时间经过而降低，而且，短路时间比率越接近100％，则其扩大速度越低。

关于电动机349的输入电压，通过由于旋转产生的感应电动势而以瞬时值重复为正/负，但是它在短路时间中强制为零，绝对值被抑制。

因此，T2～T3的短路时间比率扩大期间为控制开关元件354、355、356以使电压的绝对值随着短路时间的增加而降低的电压减少期间。

在T3，短路时间比率Duty变为最大限、即100％，进入吸收负荷的运动能量的短路制动期间。

在Duty变为100％的时间点，低电位侧开关元件354、355、356内的IGBT、二极管的压降量作为电动机349的输入电压而例如剩余2V～3V左右。另外，因逆变器电路357到电动机349的布线引起的压降量也是同等的。但是，这种电压为大致零的范畴、即认为是短路。

通过像这样使短路时间比率Duty逐渐增大，能够防止在转移至短路制动期间的过程中瞬变电流骤升。另外，能够防止过电流。因而，能够防止逆变器电路357的各结构要素的破损以及因电动机349的过电流引起的故障。

特别是，在本实施方式中，使短路时间比率的扩大速度dDuty/dt逐渐降低。由此，即使进入短路制动期间的时间点下的电动机349的速度条件在大范围内起伏，也能够防止瞬变电流骤升。在速度高的条件下能够以T2附近的Duty的扩大速度的设计进行对应，而且，在速度低的条件下能够以T3附近的Duty的扩大速度的设计进行对应。

此外，从抑制高速下向直流电源374再生而引起的过电压的观点出发，能够将作为短路时间比率扩大期间的后半的T3附近的短路时间比率扩大速度dDuty/dt抑制为最小限度。通过在容许的范围内提高中速～低速条件下的瞬变电流的骤升这种设计能够实现它。

能够防止在电动机349的速度范围大的条件下进入短路制动期间时的线电流的过电流。另外，还能够抑制因直流电源374的再生引起的过电压产生。由于不需要速度信息，因此能够使用不具有位置探测用的传感器和速度探测用的传感器的被称为无传感器的电动机349，因此能够形成低成本的结构。

即使是如洗衣机那样电动机349的旋转方向不是一个方向而是向右转或向左转的逆变器装置，也能够与相序无关地转变为短路制动(short-circuit brake)期间。

图16是本发明的实施方式3中的逆变器装置的动作波形图。图16示出了从图15所示的期间起经过更多时间的、电动机349和作为负荷的滚筒346停止前后的动作波形。

在图16中，(a)是表示滚筒346的速度的动作波形图，(b)是表示Iu、Iv、Iw的电流波形的动作波形图，(c)是表示短路电流判定部403所输出的Cs信号的动作波形图。(d)是表示作为向切换部369的输入信号的K信号的动作波形图，(e)是表示输入到盖锁定部419的盖锁定信号Srk的动作波形图。

变为短路制动状态的电动机349的速度逐渐降低，同时，线电流的频率大致与速度成正比地降低。线电流的振幅最终也降低，在速度变为零的时间点收敛为零。

在本实施方式中，零电流时的电流探测部359的输出为5V电源的大致中间的2.5V左右。运转开始前的开关元件354、355、356事先存储断开状态下的值来作为与零电流相当的偏置值使用，以各相的线电流的绝对性的值进行处理。

从进入短路制动的时间点到停止为止的时间受进入短路制动的时间点下的电动机349的速度、负荷的惯量所左右。另外，还受电动机349的电感、电阻值、开关元件354、355、356的接通状态下的电压(VCE(SAT))等所左右。从进入短路制动的时间点到停止为止的时间不是固定时间，因此在本实施方式中，通过使用作为因速度的降低而出现的物理现象的电流值，来探测速度降低至足够低速的状态。

具体地说，在本实施方式中，在三个线电流Iu、Iv、Iw的瞬时值的绝对值全部低于0.6A的时间点T1，Cs信号变为高。滚筒346的速度降低为7r/min左右。

短路制动控制部398在T1接收变为高的Cs信号之后，在经过0.15秒的延迟时间后的T2时间点使K和Ka信号为高。改变切换部369、切换部400的状态，使6个开关元件351、352、353、354、355、356的接通断开控制有效。并且，以来自信号发生器401的Idr0、Iqr0、θ0有效地发挥作用的形式，从直流电源374向电动机349的绕组342、343、344提供被控制的电流。

即，在制动时滚筒346的速度变为大致零。之后，控制部358控制开关元件351、352、353、354、355、356以从直流电源374向绕组342、343、344提供电流。

信号发生器401的输出Idr0、Iqr0、θ0在T2时间点均为0，但是在经过20ms后的T3，仅Idr0变为3A，它持续300ms。

其间，在电动机349内通过绕组342、343、344的电流而产生不旋转且大小也固定的静止的磁动势。然后，在能够称为定位的状态下，速度变为零，稳定为完全静止的状态。

之后，如(e)所示，从控制部358向盖锁定部419以高发送盖锁定信号Srk。盖锁定部419变为向螺线管420通电的状态，使用者能够打开盖416。

另外，也有时在判定为已停止之后，根据来自时序发生部399的指示，转移至作为洗衣机而需要的下一个工序。

如以上那样，尽管是不使用位置传感器、速度传感器的低成本且简单的结构，但是能够通过使用短路制动且通过基于此期间的电流而进行适当的停止判定来确保安全性。

图17是本发明的实施方式3中的在脱水动作等完成时和中途进入制动的情况下的流程图。

在图17中，当进入制动动作开始时(步骤S430)，转移至短路制动(BRQ)(步骤S431)，如图15所说明的那样，接着电压减少期间之后进入短路制动期间。

在通过Cs(步骤S432)判定为减速进展到接近停止的速度的时间点，转移至提供电流(步骤S434)。在本实施方式中，以使Ka信号变为高来灵活运用在动力运行时也使用的电流控制功能的形式，在300ms(＝0.3秒)的期间内从U端子向V端子和W端子提供直流的电流。在该时间点逆变器电路357的动作以及到电动机349为止的布线正常的情况下，U、V、W的所有相的线电流的绝对值均超过0.6A。

在电流控制有效时，进行线电流的绝对值是否超过0.6A的判断(步骤S435)。在“是”的情况下转移至锁定解除(步骤S437)，在此，向螺线管420通电而使使用者能够打开盖416。

另一方面，在“否”的情况下，待机直到所有相的线电流的绝对值超过0.6A为止。未转移至锁定解除，因此确保了使用者的安全性。

此外，在本实施方式中，在逆变器装置的电源接通的阶段也进行一次图17所示的动作。例如，在上次的运转制动尚未完成的情况下在滚筒346中存在剩余的旋转，在该情况下为了极力避免使用者的危险，保持盖锁定部419的状态以使使用者无法打开盖416。

特别是，在本实施方式中，设置有短路制动期间，因此能够以简单的程序结构来实现控制部358。并且，关于短路制动期间的最终阶段中的电流，也将正确的零电流状态下的电流探测部359的输出值作为偏置值，以绝对性的电流值进行处理。因此，例如在短路制动中电流探测部59发生故障的情况下，输出信号与实际的电流值无关地固定为0V、5V等的可能性高。在该情况下，Cs信号变高的可能性极低，确保了高安全性。

在电流提供期间，控制开关元件351、352、353、354、355、356以从直流电源374向绕组342、343、344提供电流。根据该电流的提供是否有效地完成来判断布线的断线等。因此，在短路制动期间中发生断线的情况下，盖锁定部419也使使用者无法打开盖417。因而，确保了安全性。

在本实施方式中，作为电流提供期间中的向电动机349的电流值，在各绕组342、343、344中全部设为超过0.6A的值，但是也可以是0.6A以下。只要是电流探测部359的最小分辨率以上的电流，作为电流控制就会有效地成立。在不存在布线的断线等的情况下，该电流探测部359有反应，因此能够探测发生断线等的情况与正常情况的差异。由此，也能够同时使用基于电流控制中的施加电压的判断。

另外，关于电流提供期间和电流的大小，在要可靠地进行滚筒346内装有衣物345的状态下的定位动作的情况下，需要使期间长、或使电流值更大。

但是，进行定位动作并不是必须的，只要能够单纯根据电流控制是否有效地起作用来判定是否发生断线故障，就足够有效。1秒以上的直流电流的通电虽然能够可靠地进行定位动作，但是会导致运转时间的长期化以及电能消耗引起的资源浪费。

本实施方式中使用的电流提供期间的长度是300ms，电流值是超过0.6A的程度，均为比较小的值，因而，电流提供期间刚开始后产生的转矩所引起的滚筒346的旋转被抑制为每分钟1转以下。

特别是，在本实施方式中，在电动机349的输入短路的状态下的电流足够小且电动机349大致停止的阶段下确认是否存在断线。这样一来，并不必须进行定位动作、即使所产生的直流磁场与d轴的相位差成为足够小的值的动作。因此，通过使电流提供期间为500ms以下的最小限度的期间，在该期间滚筒346不会产生新的运动。因而，能够实现能够在短时间内进行停止判定且没有无用的运动的品质高的逆变器装置。

电流提供期间的电流值也是越增加则定位的转矩越大。但是，在将电流提供期间例如缩短为如1ms等的情况下，施加于滚筒346的转矩积(产生转矩与时间之积)小。该转矩积所引起的滚筒346的新的运动(角加速度)被抑制为能够忽视的程度。由此，在电流提供期间由于滚筒346的轴承等的摩擦等而产生的运动能量在极短时间内被吸收，滚筒346静止。因此，能够基于大幅超过电流探测部359的最小分辨率的电流值更可靠地进行是否存在断线的判定。因而，能够实现短时间且没有无用的运动的高品质的逆变器装置。

根据发明人的讨论，在电流提供期间内提供电流的情况下，如果是500ms以内且各线电流的电流值的绝对值为1.5A以下，则能够在10秒以内抑制为每分钟1转以下。特别是，如果是300ms以内、1A，则能够在2秒以内抑制为每分钟1转以下。因而，本实施方式的逆变器装置从使用者的安全确保以及品质的角度来看是有效的。

这样，由于存在电流提供期间，产生转矩，反而能够充分抑制滚筒346进行旋转这样的不良状况。因而，至少在使用者在盖锁定部419刚解除后打开盖117的状态下，也不会由于在电流提供期间产生的转矩所引起的滚筒346的旋转而发生危险。

此外，在本实施方式中，滚筒346的旋转轴为水平，但是也可以是垂直或倾斜。

关于用于滚筒346的旋转驱动的动力传递路径，也示出了使用皮带轮410、皮带348的动力传递路径。该动力传递路径可以使用齿轮(gear)，也可以如被称为直接驱动那样在滚筒346的轴上直接设置电动机而以同一速度进行旋转等。

另外，盖锁定部419的结构也不限定于本实施方式中叙述的结构。也可以设置多个盖锁定部。例如，也可以构成为同时使用第一盖锁定部和第二盖锁定部，该第一盖锁定部能够基于使用者的把手操作来随时解除锁定，该第二盖锁定部基于来自控制部的信号来解除锁定状态。或者，也可以构成为在关闭盖的状态下始终为锁定状态，基于来自控制部的信号进行锁定解除。另外，也可以基于来自控制部的信号使得无法进行把手操作。无论在哪一个情况下，只要能够基于来自控制部的信号来改变使用者是否能够打开盖即可。

如以上那样，本实施方式的洗衣机的控制部358在电动机349制动时滚筒346的速度变为大致零之后，对开关元件354、355、356进行控制以从直流电源374向绕组342、343、344提供电流。然后，使得能够通过盖锁定部419打开盖417。由此，尽管是简单的结构，但是能够确保安全性。

另外，本实施方式的洗衣机的控制部358在制动时滚筒346的速度变为大致零之后，对开关元件354、355、356进行控制以使电流探测部359的输出为规定值。然后，使得能够通过盖锁定部419打开盖417。由此，尽管是简单的结构，但是能够确保安全性。

另外，本实施方式的洗衣机的控制部358在制动时滚筒346的速度变为大致零之后且电流探测部359的输出小于规定值的情况下，使不能通过盖锁定部419来打开盖417的状态持续。由此，尽管是简单的结构，但是能够确保安全性。

(实施方式4)

图18是本发明的实施方式4中的逆变器装置的中央处理部440的框图。

在本实施方式中，中央处理部440的结构的一部分与实施方式3不同。其它是同等的。仅说明与实施方式3不同的结构要素。

在图18中，控制部440具有短路制动控制部441、时序发生部442、切换部443、信号发生器444。当根据来自时序发生部442的Kb信号而连接于b侧端子时，将第二坐标变换部388的输入信号Vd、Vq以及θ切换为来自信号发生器444的Vd0、Vq0、θ0。另外，将第一坐标变换部380的输入信号θ切换为来自信号发生器444的θ0。由此，对电动机349施加规定的电压。

其它部分的结构与实施方式3是同等的。

图19是本发明的实施方式4中的逆变器装置的动作波形图。

在图19中，(a)示出滚筒346的速度，(b)示出Iu、Iv、Iw的电流波形，(c)示出短路电流判定部403所输出的Cs信号。另外，(d)示出作为向切换部369的输入信号的K信号，(e)示出输入到盖锁定部419的盖锁定信号Srk。

本实施方式的T3时间点以后的动作与第一实施方式不同。将电流提供期间的长度设为20ms这种短的时间长度。作为电流值，设为接近在电流探测部359中能够没有噪声问题地进行探测的下限的、稍微超过0.6A的值。

图20是本发明的实施方式4中的在脱水动作等完成时和中途进入制动的情况下的流程图。

在图20中，当进入制动动作开始时(步骤S450)，转移至短路制动(BRQ)(步骤S451)，如图15所说明的那样，接着电压减少期间之后进入短路制动期间。

在通过Cs判定为减速进展到接近停止的速度的时间点(步骤S452)，转移至提供电压(步骤S454)。Kb信号变为高，在20ms的期间内，从直流电源374通过开关元件351、352、353、354、355、356对U端子施加正的电压，对V和W两个端子施加共同的负的电压。

在该时间点，在逆变器电路357的动作以及到电动机349为止的布线正常的情况下，U、V、W的所有相的线电流的绝对值均超过0.6A。

在本实施方式中，通过电流值判断，将20ms期间的各相的线电流的绝对值的峰值的最小值与作为阈值的0.6A进行比较(步骤S455)来判断是否超过。在超过的情况下转移至锁定解除(步骤S457)，在此向螺线管420通电而使使用者能够打开盖416。

另一方面，在未超过的情况下，变为错误显示(步骤S458)，保持使用者无法打开盖416的状态，并向使用者通知发生了错误，从而确保使用者的安全性。

此外，在不使用矢量控制的逆变器装置中，只要进行U、V、W相的电压值的设定即可。尽管是简单的结构，但是在断线的情况下能够可靠地判定出电流不流动。

另外，由于电流提供期间短至20ms，因此在电流提供期间中产生的转矩积(转矩与时间之积)小。因此，在滚筒46为空的情况下的惯量0.3kg平米下，角速度1rad变得非常小，为每分1转以下。由此，由于轴承等的摩擦等，在100ms左右内静止。

特别是，在盖417的一部分透明而使用者能够看到滚筒346的旋转的结构中，一旦滚筒346停止之后出现滚筒346的新的运动时，会使使用者抱有不安感、不信感。因而，本实施方式的逆变器装置消除了这种感觉，从而能够实现在品质上也优秀的逆变器装置。

如以上那样，关于本实施方式的洗衣机，在制动时滚筒346的速度变为大致零之后，滚筒346的速度为每分1转以下。由此，能够实现使用者的高安全性。

(实施方式5)

图21是表示本发明的实施方式5中的在制动时滚筒346的速度变为大致零之后且向电动机349提供电流的电流提供期间前后的各部动作波形的图。在图21中，(a)示出向电动机349的各绕组342、343、344提供的电流Iu、Iv、Iw，(b)示出Cs信号，(c)示出K信号。

在本实施方式中，从逆变器电路359向电动机349提供的电流的波形不同，其它部分与实施方式3和4是同等的。作为电动机349与滚筒346之间的动力传递路径，使用了皮带348。在本实施方式中，在电流提供期间内，将T3～T4设为500ms并且将提供电流也设得大。由此，即使在滚筒346内放有衣物345的状态下，也可以在T4时间点可靠地完成定位动作。下面对T4以后的动作进行说明。

在T5～T6的80ms期间内，从V端子向W端子提供电流。相对于在T3～T4进行定位动作后的T5时间点下的永磁体340、341的磁极，在T5～T6产生电角度超前90度的相位的弱磁动势。

图22是表示本发明的实施方式5中的皮带348正常的情况和皮带348脱落的情况(或断裂的情况)的电动机349的永磁体340、341的相位的图。在图22中，(a)是T4时间点下的相位，(b)和(c)是T6时间点下的相位，(d)和(e)是T8时间点下的相位。

此外，永磁体340、341的数量为极数，在图22中，设为2极机并使机械角度与电角度相等以易于理解。现实中也可以是4极、6极、8极等。

在(a)中，在T3～T4的期间内，以足够长的期间提供大的电流。因此，无论是在皮带348正常的情况下还是在皮带348脱落的情况下，表示N极的永磁体340的朝向、即d轴的朝向均为与电流矢量Ia大致相同的朝向，成为定位完成后的状态。

此外，关于定位动作，也有时假设在产生一次直流磁场时难以避免死点的情况而进行使电角度错开90度等的多次电流提供这种提供旋转磁场的方法等也有效。

接着，T5～T6的80ms期间的定位力变弱。因而，就T6时间点而言，在皮带348正常连接的状态下，滚筒346所具有的大的惯量Jd和滚筒346的轴承处的摩擦要素也要加入。因此，如(b)所示，d轴的朝向相对于(a)几乎没有变化。

与此相对，在(c)所示的皮带348在T5以前脱落的情况下，只有电动机349的惯量Jm以及电动机349内的轴承的极小的摩擦。因而，变为T5～T6的定位有效发挥作用的状况，变为电角度相对于(a)大致相差90度的相位。

此外，作为从电动机349的轴的看时的等效的滚筒的惯量，为滚筒346的轴处的惯量Jd除以皮带轮减速比的平方所得的值。但是，在通常的滚筒式洗衣机中，即使在滚筒346为空的状态下，与Jm相比也是相当大的值。也就是说，有无皮带348所造成的差非常大。

假如在T5～T6中长时间提供大的电流，则即使皮带348正常，也有效地进行通过皮带348使滚筒346旋转的定位动作。在本实施方式中，处于以下状态：将电流提供时间和电流值确定为在有皮带348的状态下不进行定位的程度的值。

在T7～T8中，再次以与T3～T4期间同样的相位在2ms这样的极短期间内提供电流。在本实施方式中，基于该期间的电流上升速度dI/dt与电压V的关系，通过(公式5)来求出电感值L。

[公式5]

永磁体341、342为嵌入构造，因此存在Lq>Ld的关系。

在图22中，在皮带348正常的(d)中，相对于所提供的电流Ia的相位，L大致为Ld。与此相对，(e)大致为Lq，能够掌握T8时间点下的相位(T6、T7也大致同等)。因而，根据是否有效地进行了T5～T6的定位动作，能够判断皮带348是否正常。

T7～T8为使盖锁定部419为解除状态(使用者能够打开盖417的状态)之前的最终的电流提供期间。通过将其设为2ms这样的极短时间，在皮带348正常存在的情况下不会发生滚筒346的新的运动。因而，本实施方式的逆变器装置在安全方面优秀，且不会产生无用的运动，因此能够使品质高。

因而，不仅能够确认出电动机349停止，还能够确认出在该阶段构成动力传递路径的皮带348未脱落或未断裂。

特别是，在接近制动的最终阶段的状态下皮带348脱落或断裂的情况下，滚筒346会由于惯性(惰性)而继续旋转。因而，在仅电动机349的停止判定正确的情况下，会残留有安全上的问题。

就这一点而言，在本实施方式中，能够探测出皮带348正常且到电动机349为止的布线也不存在断线。另外，能够探测出从逆变器电路359到滚筒346的路径全部正常且处于停止状态。在没有满足它们的情况下，判定为探测出动力传递路径的故障、即皮带348的断裂等。由此，使盖锁定部419持续使用者不能打开盖417的状态。因而，能够实现安全性更高的逆变器装置。

此外，在本实施方式中，由被电流控制的电流源来进行用于求出电感L的电流提供。但是，并不特别限定于电流源。也可以施加规定的电压V，基于电流的大小或电流的增加速度(dI/dt)来进行计算。另外，也可以取代以固定的相位提供电流或电压，而是一边随着时间改变相位、电流值的大小一边断续地提供短时间的电流，或者连续地提供微弱的电流等。只要提供至少在皮带348正常的状态下滚筒346和电动机349几乎不旋转的程度的电流或电压，对找到d轴、q轴的朝向就是有效。另外，也可以是如下的结构等：除了探测自感L以外，还基于相对于所提供的电压、电流的相位在电气上偏离90度的分量的电压、电流的值，来探测使用互感的转子位置。

在本实施方式中，以皮带348为动力传递路径，因此与其它形式的动力传递路径相比，在皮带脱落、皮带断裂等可靠性方面上稍有不利。但是，适当地探测皮带脱落的本实施方式的结构的有效性高。

但是，作为动力传递路径，除了皮带348以外也有时使用齿轮等，在将本实施方式的结构用于它们的情况下，也具有解决因故障产生的安全上的问题的效果。

如以上那样，本实施方式的洗衣机在电动机349与滚筒346之间具有动力传递路径348，控制部358在制动时滚筒346的速度变为大致零之后向电动机349提供电流的电流提供期间中探测出动力传递路径348的故障的情况下，通过控制部358使得使用者不能打开盖417的状态持续。由此，对于在动力传递路径348发生故障的情况下会产生的滚筒旋转，也能够实现高安全性。

(实施方式6)

图23是表示本发明的实施方式6的逆变器装置中的制动时滚筒346的速度变为大致零之后且向电动机349提供电流的电流提供期间前后的各部的动作波形的图。

在图23中，(a)示出从V向W提供的电流波形，(b)示出其频率的变化，(c)示出在V与W之间产生的电压的振幅(绝对值)。在此，为去除了脉动量的值。

在皮带348正常地挂在电动机349与滚筒346侧的皮带轮410之间的情况下，根据以下来计算电动机349的轴处的机构反谐振频率。即，主要根据皮带348的长度方向上的弹性所引起的电动机349的轴处的扭转弹簧常数K[Nm/rad]以及电动机349的惯量Jm[kg平米]来计算机构反谐振频。通过简谐振动的(公式6)来计算电动机349的轴处的机构反谐振频率、即使相对于转矩角速度和角加速度最大的谐振频率f。

[公式6]

此外，在此，将机构系的角速度(速度)和转矩(力)分别置换为电气系的电压和电流，由于是使阻抗极大的频率，因此称为机构反谐振频率这样的表达也是正确的。在本说明书中，将谐振和反谐振统称为谐振。机构反谐振频率包含于机构谐振频率中。

另外，该振动模式与将测定皮带348的张力时等使用的皮带作为弦来弹时产生的振动模式不同。该振动模式是由皮带348在长度方向上伸缩所引起的刚性(弹性的倒数)、以及皮带的拉伸长度、电动机349侧的挂皮带的皮带轮部分的半径等来决定的。在本实施方式中，为55Hz。

在滚筒346的惯量Jd在某种程度上大的条件下，反谐振频率f大致为固定。在仅滚筒346时在滚筒346的轴处的惯量Jd为0.3[kg平米]的情况下，反谐振频率f受加入作为内容物的衣物345、水的影响比较小。

但是，存在由于滚筒346的惯量Jd的影响、皮带的温度特性、历时变化等导致的变化以及偏差等而f发生变动的因素。因而，在本实施方式中，在电流提供期间T10～T11中，将所提供的电流的频率改变为30Hz～80Hz。

因此，在电流提供期间T10～T11中，向电动机349提供的电流并不是产生一个方向的转矩，而是产生正负交替的转矩。其频率包含作为电动机349、皮带348以及滚筒346所引起的机构谐振频率的55Hz的分量。因而，作为滚筒346的原动机的电动机349产生包括机构谐振频率在内的、其前后的频率范围的交变转矩。

在作为机构谐振频率f的55Hz附近存在电压绝对值|Vv-Vw|的极大点R的情况下，通过在VW间提供的交变电流而在电动机349中产生的交变转矩为实线。极大点R与皮带348脱落的情况下的虚线之间存在差。因而，通过探测R点的存在能够判断皮带348处于正常的状态。

即，经由皮带348使用于对作为负荷的滚筒346进行旋转驱动的原动机即电动机349产生包括原动机的机构要素的谐振频率分量的交变转矩。在绕组中产生与该交变转矩所引起的振动的大小(速度的振幅)大致成正比的永磁体340、341的感应电动势。因此，通过根据电动机349的输入电压的振幅来探测作为原动机的电动机349的振动的振幅，来根据有无机构谐振频率来判定有无皮带348。

此外，根据永磁体340、341的相位不同，有时VW间的电流提供不会产生转矩。因此，如果对VW以外的相UW等也进行电流提供，则在皮带348正常的情况下，能够在提供某一个相间的交变电流时探测出(c)所图示的特性。也能够同时探测出3相全部的布线均没有断线等。

在本实施方式中，特别地将电流的频率设为30Hz～80Hz，由此，作为电流提供期间中的滚筒346的运动，不会使滚筒346产生用于探测的新的运动。因而，即使是滚筒346的周边，也能够抑制为0.1mm以下这样极为微小的振动。另外，即使使用者通过具有透明玻璃的盖417观察滚筒346，也不会感到不信感、不安感等，品质极高。并且，在皮带348存在脱落、断裂的情况下，也能够高精度地检测该异常。因而，确实地保证了滚筒346处于完全停止状态，能够确保安全性极高的逆变器装置。

作为判定皮带348是否正常的单元，也能够是产生转矩、根据与角加速度之间的关系来计算惯量等的结构。但是，也存在以下情况：当在T10时间点处于电动机349的停止判定完成的状态下通过再次产生转矩而对滚筒346施加运动时，特意进行停止判定的意义会减弱。因而，如果是本实施方式，则不会为了判定皮带348是否正常而使滚筒346开始运动，是有利的。

如以上所说明的那样，在本实施方式3～6的逆变器装置中，使盖锁定部419的状态如下：在滚筒346完全停止的阶段，使用者能够打开盖417。因而，能够确保安全性。

此外，在各实施方式中，构成为未特别设置霍尔IC等位置传感器的被称为“无传感器”的结构。因而，能够得到低成本并且消除位置传感器的安装位置偏差等所导致的影响等各种效果。而且，检测向电动机349的布线的断线，另外还探测动力传递路径(皮带)348的脱落等异常。由此，实现使用者在滚筒346可靠地停止的状态下打开盖417这样的安全性高的逆变器装置。

此外，在本实施方式中，使用使机构阻抗(角速度/转矩)极大的反谐振频率，但是也能够使用使机构阻抗(角速度/转矩)极小的谐振频率。此时，为13Hz左右，是通过滚筒346与皮带348的谐振而产生的，因此使用该频率分量，相对于转矩的角速度、即相对于电动机349输入电流的电压变小。因此，仍能够判定有无皮带348。

关于滚筒346的惯量的变动，能够通过在稍宽的范围改变频率(扫频等)来覆盖该变动。也可以接着探测滚筒346内的衣物345的质量来探测例如脱水的程度。特别是，关于皮带348的脱落，也能够应用于具有位置传感器的逆变器装置。因而，能够比通常使用的每隔电角度60度发生信号变化的位置传感器等更高精度地判定皮带348有无脱落。

当然，在使用位置传感器的逆变器装置中万一位置传感器发生故障也能够应对，从而也能够进行多重的安全性确保。

另外，作为进行制动的情况下的控制结构，在实施方式3～6中使用了短路制动，但是也可以通过其它结构来对电动机349施加电气制动。只要能够探测出电动机349停止的时间点下不存在从逆变器电路359到滚筒346的路径的故障、即断线以及不存在动力传递路径的异常即可。由此，只要能够在滚筒346处于真正的停止状态的状态下使使用者打开盖417即可。

如以上那样，本实施方式的洗衣机的动力传递路径348是皮带，在电流提供期间中提供到电动机的电流的频率具备电动机349、皮带以及滚筒346所引起的机构谐振频率分量。由此，不对滚筒346施加新的运动就能够以非常高的精度探测有无皮带，能够实现高安全性。

(实施方式7)

图24是本发明的实施方式7中的逆变器装置的框图。

在图24中，逆变器装置具有永磁体500、501和3相的绕组502、503、504。另外，具有电动机509和6个开关元件511、512、513、514、515、516，该电动机509通过皮带轮507和皮带508对收纳衣物505的负荷(滚筒)506进行旋转驱动。另外，具有向电动机509提供交流电流Iu、Iv、Iw的逆变器电路517以及对开关元件511、512、513、514、515、516进行接通断开控制的控制部518。控制部518具有探测交流电流Iu、Iv、Iw的电流探测部519。在本实施方式中，电流探测部519包括将3相各自的电流变换为电压的分流电阻521、522、523以及A/D变换器524。A/D变换器524在低电位侧的开关元件514、515、516接通的期间进行A/D变换。

并且，控制部518具有中央控制部535，通过数字方式进行用于逆变器电路517的控制的信号生成、来自电流探测部519的输出信号Iua、Iva、Iwa的信号受理。

PWM电路536从中央控制部535接收Duty，输出以周期64微秒的三角波对Duty进行脉宽调制(PWM)后的信号B。关于中央控制部535的信号S1～S6，经由设置于该中央控制部535与逆变器电路517之间的切换部537、驱动电路538来提供开关元件511、512、513、514、515、516的栅极信号。在中央控制部535的K信号为高的情况下，切换部537为图24所显示的状态，采用S1～S6。与此相对，在K信号为低的情况下，变为切换部537内的各开关连接于下侧的状态。

从包括AC230V50Hz的交流电源541、全波整流器542、电容器543的直流电源544向逆变器电路517提供直流电压VDC。包括电阻546、547的直流电压探测电路548的输出A作为模拟电压信号而被输入到中央控制部535。在中央控制部535的内部，对输出A也进行A/D变换，作为数字值来进行处理。

图25是表示本发明的实施方式7中的逆变器装置的中央控制部535的详细结构的框图。

此外，多数情况下构成中央控制部535的部件是单芯片的微型计算机。但是，也可以通过1台微型计算机的软件来实现图24的也包括中央控制部535的外侧的部分的结构。另外，还可以通过几个硬件来实现构成中央控制部535的部件。另外，也可以通过DSP等各种处理器来实现。也就是说，既可以通过单芯片来实现，也可以通过多芯片来实现，另外，既可以通过硬件来实现，也可以通过软件来实现。

在图25中，对应于3相电流Iu、Iv、Iw的信号Iua、Iva、Iwa与估计相位θ信号一起被输入到第一坐标变换部550。在第一坐标变换部550中，使用(公式7)来进行向Id和Iq的变换、即从静止坐标向旋转坐标的变换，输出Id和Iq。设置有减法部551、552，分别计算设定值Idr与Id的误差以及设定值Iqr与Iq的误差。减法部551、552的输出被输入到使PI(比例、积分)的增益发挥作用的误差放大部553、554。该误差放大部553、554的输出Vd和Vq与作为积分器555的输出的相位θ信号一起被输入到第二坐标变换部558，使用(公式8)来进行从dq坐标向3相的电压指令值Vu、Vv、Vw的值的变换。电压指令值Vu、Vv、Vw被输入到PWM部559，以3相的电压指令值相对于A信号的比率使周期64μs的三角波的载波发挥作用。将电压指令值Vu、Vv、Vw与该载波进行瞬时值比较并加上空载时间，来生成上下的驱动信号S1～S6。

[公式7]

[公式8]

此外，在本实施方式中，电流探测部519构成为对全部3相的电流进行探测。但是，只要探测电动机509的三相的绕组502、503、504中的2相的电流，就能够根据基尔霍夫定律来计算剩余的1相。因而，也可以仅探测2相。

本实施方式的中央控制部535还具有计算速度设定值ωr与ω之差的减法部560以及使PI(比例、积分)的增益作用于减法部560的输出的误差放大部561。另外，具有基于估计速度ω来决定设定值Idr的Idr设定部562以及短路制动控制部563。另外，具有异常检测部565以及产生电动机509的驱动时的设定速度ωr的时序发生部567。

在逆变器装置存在某种异常、例如各部的过电流或过电压、还有过剩的振动等的情况下，异常检测部565输出异常检测信号B99RQ。在要在洗涤、脱水等作为洗衣机的动作的分隔时间点使电动机509以制动状态停止的情况下，时序发生部567产生制动请求信号B4RQ。

在本实施方式中，在接收到异常检测信号B99RQ的情况下以及接收到制动请求信号B4RQ的情况下，均进入同样的短路制动状态。无论在哪个情况下，都控制逆变器电路517内的开关元件511、512、513、514、515、516以使电动机509的输入逐渐为短路状态、即3相的输入端子间的电压大致为零。也就是说，以3个共同的Duty对逆变器电路517内的低电位侧的开关元件514、515、516进行栅极控制，将高电位侧的开关元件511、512、513保持为断开状态。

短路电流判定部570在短路状态下的3相的电流信号Iua、Iva、Iwa的瞬时值的绝对值全部低于0.6A的情况下使Cs信号为高。

在ω值换算为负荷(滚筒)506的速度为400r/min以下的情况下，Idr设定部562输出0A作为设定值Idr，在换算为负荷(滚筒)的速度超过400r/min的情况下，Idr设定部562使Idr<0A，使其绝对值伴随ω的增大而逐渐增加，在换算为负荷(滚筒)的速度为1200r/min时，使Idr＝-5A，在高速下施加弱磁控制。

速度估计部556存储有电动机509的参数(电阻值、最大电感、最小电感)，尽管没有速度传感器，但是可以进行电动机509的速度估计。此时，使用电动机509的电压方程式。速度估计部556接收第一坐标变换部550的输出Id、Iq和第二坐标变换部558的输入Vd、Vq，输出估计速度ω以及作为积分器555的输入的估计速度ω2。

在速度估计部556中，基于电动机509的电压值和电流值来计算与相位误差对应的ε。速度估计部556包括反馈***，该反馈***进行具备积分或比例积分要素等的误差放大以使与相位误差对应的ε收敛为零。

图26是本发明的实施方式7中的逆变器装置的短路制动控制部563的框图。

在图26中，短路制动控制部563具有求出制动请求信号B4RQ与异常检测信号B99RQ的逻辑或的OR电路574以及接收A信号的比较器575。另外，具有电压上升量发生部576、加法器577以及保持件578。在短路制动控制部563中，将制动请求信号B4RQ或异常检测信号B99RQ变为高的时间点下的直流电压VDC与相当于50V的电压上升量相加而得到的值作为阈值而从保持件578供给到比较器575的负输入。

短路时间比率扩大速度指令部580具有函数发生器581、函数发生器582、切换部583、保持件585。作为短路时间比率扩大速度指令部580的输出的短路时间比率扩大速度信号被输入到积分器586。OR电路574的输出(制动请求信号)BRQ被输入到延迟部587。延迟部587以延迟时间Td1＝5ms的时延来发出信号，该信号为向积分器586的INTEG。

在积分器586中，在INTEG为低的状态下，积分值Duty为作为初始值的零。从INTEG上升为高的时间点起开始时间积分，输出Duty。

特别是，在本实施方式中，将作为积分器586的输出的Duty用作短路时间比率扩大速度指令部580的输入。由此，通过函数发生器581、582发挥功能，尽管是省略了从开始积分起的时间的计数的简单结构，也能够与从短路时间比率扩大期间开始起的时间相应地改变短路时间比率的扩大速度。

此外，作为比较器575的输出变为高的条件，是通过信号A的上升而超过阈值。在直流电压VDC上升50V以上的时间点，保持件585保持Duty，使函数发生器582的输入固定。另外，切换部583从a切换为b，因此以后来自函数发生器582的固定的输出值为短路时间比率扩大速度。

因此，该情况下Duty随着时间以固定的速度逐渐上升。

在此，积分器586内置有以下功能：通过以100％施加限制的上限幅来进行Duty的限制。通过该限制，Duty最终达到作为上限值的100％，在该阶段从PWM转移至始终接通状态。

此外，在Duty变为100％的时间点，作为电动机509的输入电压，例如剩余2V～3V左右。该电压是低电位侧开关元件514、515、516内的IGBT、二极管的压降量以及从逆变器电路517到电动机509的布线所引起的压降量。但是，该电压处于大致零的范畴。

图27是表示本发明的实施方式7中的逆变器装置的函数发生器581和函数发生器582的输入输出特性的图表。在图27中，取输入为横轴，取输出为纵轴。在图27中，实线A示出函数发生器581的输入输出特性，虚线B示出函数发生器582的输入输出特性。

Duty直接连接于作为横轴的函数发生器581的输入。另一方面，Duty以中途经由保持件585的形式与函数发生器582的输入端子连接。函数发生器581和函数发生器582的输入输出特性均为不断下降，且在Duty<90％的范围内，相对于实线A，虚线B位于上面，在Duty≥90％时为同等的值。

作为图27的纵轴的输出之后变为积分器586的输入，因此具有短路时间比率扩大速度dDuty/dt的含义。

特别是，在本实施方式中，在短路时间比率Duty的扩大期间内，代替对从该期间开始起的时间进行计数而具备相对于Duty的增加速度dDuty/dt的函数。

由此，能够削减在计算中使用的变量的数量，即使是廉价且小型的微型计算机也能够使用。

然而，并不需要特别构成为这种结构，也可以使用以下结构：对从开始起的时间进行计数，以该时间的函数而输出。

另外，如果能够得到充分的特性，则也可以代替图27所示的曲线(curve)而使用直线、阶梯状的值，还能够减轻微型计算机中的计算负担。

图28是本发明的实施方式7中的逆变器装置的因制动请求信号BRQ而变为短路制动的情况下的动作波形图。在图28中，(a)示出制动请求信号BRQ，(b)示出K信号，(c)示出Duty。

从动力运行期间起，在时刻T1中央控制部535的制动请求信号BRQ变为高，同时K信号从高变为低。在该时间点Duty为零，因此开关元件511、512、513、514、515、516的IGBT部分全部断开，基于延迟部587的作用而成为5ms的全部断开期间。

此外，在全部断开期间中，在电动机509为低速的情况下，变为电流几乎为零的状态。

(c)所示的低电位侧开关元件514、515、516的接通时间的比率(Duty)为短路时间比率。接着全部断开期间之后，T2至T5为Duty增加的短路时间比率扩大期间。另一方面，高电位侧开关元件511、512、513由于切换部537的作用而保持断开状态。

在本实施方式中，短路时间比率Duty的时间变化具有如图27的实线A所示那样平滑的曲线特性。因而，如图28的(c)的实线曲线那样，时间性斜率(短路时间比率扩大速度)随着时间的经过而连续性地逐渐减少。

另外，图28的(c)的虚线是使函数发生器581的特性为阶梯状的情况下的一例，是经由(T3，D3)、(T4，D4)的折线。无论是哪个，短路时间比率(Duty)的扩大速度均随着时间经过而降低，另外短路时间比率越接近100％，则扩大速度越低。

关于电动机509的输入电压，由于旋转产生的感应电动势而以瞬时值重复正/负。但是，它在短路时间中强制为零，绝对值被抑制。

因此，在本实施方式中，T2～T5的短路时间比率扩大期间为控制开关元件514、515、516以使电压的绝对值随着短路时间的增加而降低的电压减少期间。

在T5，Duty达到100％。在该时间点，通过控制部518对逆变器电路517内的低电位侧开关元件514、515、516的接通断开控制，使电动机509为始终接通状态。

因而，在对将3相绕组的输入端子U、V、W短路的短路时间比率(Duty)进行扩大的短路时间比率扩大期间之后，变为将短路时间比率Duty保持为最大限度、即100％来吸收负荷的运动能量的短路制动期间。

通过像这样使作为短路时间比率的Duty逐渐增大，能够防止在转移至短路制动期间的过程中瞬变电流骤升，从而能够防止过电流。因而，能够防止逆变器电路517的各结构要素的破损以及因电动机509的过电流引起的故障。

在设置使用了皮带等的减速机构的结构中，与被称为直接驱动的将电动机直接连接于负荷的结构相比，电动机509能够小型化、低成本化。但是，有电感变小的趋势，因此上述的瞬变电流的骤升变大。另外，还有可能超过逆变器装置运转中的最大电流，因此抑制电流骤升的必要性提高。

特别是，在本实施方式中，通过使短路时间比率的扩大速度逐渐降低，即使进入短路制动期间的时间点下的电动机509的速度条件在大范围内起伏，也能够防止瞬变电流骤升。在速度高的条件下能够以T2～T3附近的Duty的扩大速度的设计进行对应，而且在速度低的条件下能够以T4～T5附近的Duty的扩大速度的设计进行对应。

此外，就电压方面而言，在T2～T5的期间内，从电动机509和负荷(滚筒)506所具有的运动能量的一部分产生向直流电源544的再生，电容器543被充电。直流电源544的直流电压VDC上升。但是，在电容器543的静电容量大的情况下，从T1时间点起的直流电压VDC的上升不会超过50V。另外，信号A不至于使比较器575的输出HV变为高。因而，就各结构部件的耐压方面等而言，直流电压VDC的最大值收敛在没有问题的范围内。因而，即使包括电动机509的运转速度高的条件在内，也不会产生过电压。

此时，特别是从抑制高速下因向直流电源544的再生而引起的过电压的角度出发，设为下面的设计。即，设为在中速～低速条件下在能够容许瞬变电流的骤升的范围内提高作为短路时间比率扩大期间的后半的T3～T5中的短路时间比率(Duty)的扩大速度这种设计。由此，能够将过电压抑制为最小限度。

在该情况下，比较器575的输出HV不会变为高。无论在哪个速度条件下的短路制动时，都会变为图28所示的动作，切换部583始终处于仅与a端子连接的状态。因而，也不需要切换部583、函数发生器582、保持件585、比较器575、电压上升量发生部576、加法器577、保持件578。也就是说，也能够将它们从结构要素中省去。

图29是本发明的实施方式7中的逆变器装置的动作波形图。图29的动作波形图示出电容器543的静电容量小且从比较高速的运转基于制动请求信号BRQ而变为短路制动从而直流电压VDC的上升变大的情况。在图29中，(a)是制动请求信号BRQ，(b)是Duty，(c)是直流电源544所输出的直流电压VDC，(d)是比较器575的输出HV信号。

在t0，制动请求信号RRQ变为高，在到t1为止的5ms的全部断开期间中，若电动机509的速度高，则由于感应电动势而向直流电源544再生，由此直流电压VDC开始上升。在t1以后，随着Duty的增大，直流电压VDC进一步上升。

通过加法器577对t0时间点的VDC0加上电压上升量发生部576的输出，相加而得到的值被保持在保持件578中。在直流电压VDC通过电容器543的充电而达到VDC0+50V的阶段t2，比较器575的输出HV变为高，变为高电压区域。

在t2，通过保持件585的作用，从函数发生器582输出与该时间点下的Duty 83％对应的输出。切换部583的b触点被连接而输入到积分器586。因此，作为短路时间比率扩大速度dDuty/dt而发挥功能且通过保持件585被保持。因而，从之后的t3直到Duty达到100％为止，Duty以固定的短路时间比率扩大速度呈直线状地增加。

在此，与函数发生器581相比，函数发生器582的相对于输入Duty的输出大。因此，与虚线所示的函数发生器581继续发挥功能的情况(在t4达到Duty＝100％)相比，在早期的t3时间点达到100％。

通过这种动作，在本实施方式中，在电容器543的静电容量小且电动机509的速度大的条件的情况下，Duty达到100％为止的时间变短。作为(c)所示的直流电压VDC的峰值，收敛为相对于Vth上升10V左右，因此能够抑制因再生引起的向电容器543的过剩的充电电荷。因而，能够防止引起各结构要素可靠降低的过电压的产生。

在此，关于因可能会产生的3相之间的瞬变的不平衡而引起的电动机509的各线电流值的骤升，在短路时间比率扩大期间中，在Duty<50％左右的阶段，该骤升的产生被抑制。因而，不影响与之后的期间相当的t2～t3下的Duty的急速增加。其结果，通过本实施方式的结构，能够进行无论什么样的电动机509的速度都能够满足过电压和过电流这两方面的设计。

此外，在本实施方式中，通过使HV信号的输出为VDC0加50V而得到的阈值，容易抑制由交流电源541的电压变化而引起的过电流的产生。但是，并不特别限定于该结构。作为Vth，也可以始终使用固定的值，或者对Vth设置的上限、下限等。由此，能够进行如下的设计：在所使用的交流电源541的电压变化范围内没有误动作等，且可靠地防止过电流和过电压。

因此，即使是电容器543的静电容量小的小型、低成本的结构，也能够防止电动机509以大范围的速度条件进入短路制动期间的情况下的线电流的过电流。另外，还能够抑制因直流电源544的再生引起的过电压的产生。另外，由于不需要速度信息，因此作为被称为无传感器的电动机509，能够构成为不具有位置探测用的传感器以及速度探测用的传感器的低成本的结构。

并且，即使是如洗衣机那样电动机509的旋转方向不是一个方向而是向右转或向左转的逆变器装置，也能够进行与相序无关地转变为短路制动(short-circuit brake)期间的控制。

图30是本发明的实施方式7中的逆变器装置的动作波形图。图30的动作波形图示出了逆变器装置基于制动请求信号B99RQ而变为短路制动、从图28、图29所示的期间经过更多时间而电动机509和负荷(滚筒)506停止前后的动作波形。

在图30中，(a)示出负荷(滚筒)的速度，(b)示出Iu、Iv、Iw的电流波形，(c)示出短路电流判定部570所输出的Cs信号。

变为短路制动状态的电动机509速度逐渐降低。同时，线电流的频率大致与速度成正比地降低。线电流的振幅最终也降低，在速度变为零的时间点收敛为零。

从进入短路制动的时间点到停止为止的时间受以下参数所左右。即，进入短路制动的时间点下的电动机509的速度、负荷的惯量、电动机509的电感、电阻值、开关元件514、515、516的接通状态下的电压(VCE(SAT))等。到停止为止的时间不是固定时间，因此在本实施方式中使用作为因速度的降低而出现的物理现象的电流值。由此，探测速度是否已充分降低。

具体地说，在本实施方式中，在三个线电流Iu、Iv、Iw的瞬时值的绝对值全部低于0.6A的时间点Tja，使Cs信号变为高。即，变为负荷(滚筒)的速度降低到7r/min左右的阶段。时序发生部567在接收到变为高的Cs信号的情况下，在经过0.3秒的延迟时间后的时间点，转移至作为洗衣机的下一个工序。

从上述7r/min起，短路制动的状态再持续0.3秒，因此能够在负荷(滚筒)完全停止后几乎没有无用时间地进入下一个工序。

如以上那样，在负荷(滚筒)的制动时，尽管是不使用位置传感器、速度传感器的低成本且简单的无传感器方式的结构，但是能够使用短路制动并且基于此期间的电流来适当地进行停止判定。

如以上那样，本实施方式的洗衣机在短路时间比率扩大期间之后具备将短路时间比率保持为最大限度的短路制动期间，其中，在该短路时间比率扩大期间，控制部518通过对逆变器电路517的开关元件514、515、516的接通断开控制来对将3相的绕组502、503、504的输入端子短路的短路时间比率进行扩大。由此，能够防止引起各结构要素可靠降低的过电压的产生。

(实施方式8)

图31是本发明的实施方式8中的逆变器装置的短路制动控制部590的框图。

在本实施方式中，短路制动控制部590以外的结构也使用与图25所示的实施方式7同等的结构。

在图31中，关于OR电路574、积分器586、延迟部587，使用与实施方式7同等的结构。另外，本实施方式的逆变器装置具有短路时间比率扩大速度设定部592、接收与直流电压VDC对应的A信号的保持件595、596、减法器597。并且，具有输出相当于Duty＝70％的值的常数发生器599以及比较器600。

图32是表示本发明的实施方式8中的逆变器装置的短路时间比率扩大速度设定部592的特性的图表。在图32中，横轴为Duty，纵轴为短路时间比率扩大速度dDuty/dt。在Duty≤70％时，为不断下降的单一直线，但是在Duty>70％时，根据从保持件596输入的ΔA值，dDuty/dt切换为4个阶段。

在以上的结构中，作为本实施方式的进入了逆变器装置的短路制动的情况下的动作如下。OR电路574的输出变高的时间点下的与直流电压VDC对应的A的值被保持在保持件595中。在基于延迟部587的5ms的全部断开时间之后，INTEG变为高，积分器586从初始值零开始进行时间积分。从图32的左端的条件起Duty逐渐上升。在短路时间比率Duty变为规定值70％的时间点，比较器600的输出从低切换为高。该时间点下的直流电压VDC与作为初始VDC值的保持件595之差、即相当于直流电压VDC的上升量的ΔA值被保持在保持件596中。与其大小相应地，在短路时间比率扩大速度设定部592中进行图32所示的4个阶段的特性的选择。

由此，在高速的情况下，选择ΔA大的特性，在低速的情况下，选择ΔA小的特性。

在高速的情况下，即使将Duty>70％时的短路时间比率扩大速度设得大，也不存在产生过电流的可能性。为了抑制因再生对电容器543充电而导致的直流电压VDC的过剩上升，迅速提高到Duty＝100％是有效的。

反之，在低速的情况下，在Duty>70％时产生瞬变的过电流。因此，需要将Duty>70％时的短路时间比率扩大速度抑制得小。另一方面，不会产生直流电压VDC过剩上升的问题。

因而，本实施方式的逆变器装置合理地进行动作。因而，在本实施方式的逆变器装置中，尽管是比较简单的结构，但是能够抑制在大速度范围的条件下进入短路制动期间时产生过电压和过电流。

(实施方式9)

图33是本发明的实施方式9中的逆变器装置的短路制动控制部605的框图。

在本实施方式中，短路制动控制部605以外的部分也使用与图25所示的实施方式7同等的结构。

在图33中，仅说明与实施方式7、8不同的要素。

另外，本实施方式的逆变器装置具有以下结构。输出将制动请求信号BRQ延迟3ms后的信号的延迟部606。使用电流探测部519的输出信号Iua、Iva、Iwa来计算其瞬时值的绝对值的3相中的最大值并输出的线电流探测部607。在制动请求信号BRQ变为高的定时进行保持的保持件608。短路时间比率扩大速度设定部610。

图34是表示本发明的实施方式9中的逆变器装置的短路时间比率扩大速度设定部610的特性的图表。在图34中，横轴是Duty，纵轴是短路时间比率扩大速度dDuty/dt。根据作为保持件608的输出的自由运行期间的电流的大小，dDuty/dt切换为几个阶段的曲线。在保持件608的输出信号高的情况下，变为大输出。

图35是本发明的实施方式9中的进入逆变器装置的短路制动期间的部分的动作波形图。在图35中，(a)示出短路时间比率Duty的波形，(b)示出负荷(滚筒)506为每分300转这样的比较低速的情况下的线电流Iu、Iv、Iw的波形，(c)示出负荷(滚筒)为每分1000转这样的比较高速的情况下的线电流Iu、Iv、Iw的波形。

在作为5ms的自由运行期间的t0～t2中，在(b)所示的低速时，电动机509内的永磁体500、501所引起的感应电动势低。因此，在自由运行期间中不产生向直流电源544的再生电流。与此相对，在(c)所示的高速时，电动机509内的永磁体500、501所引起的感应电动势高。因此，在自由运行期间中产生向直流电源544的再生电流。因而，在低速时和高速时，有明确的差异。

在本实施方式中，在相当于自由运行期间内的t1＝3ms的时间点，对三个线电流的检测值信号Iua、Iva、Iwa全部取绝对值，输出三个中的最大的绝对值。由此，识别(b)与(c)的差，选择适合于各自的短路时间比率Duty的扩大速度的图案。

由此，即使进入短路制动期间的时间点下的速度为大范围，也变为与其分别对应的短路时间比率Duty的扩大速度。因而，能够进行无论哪个速度都不会产生由过电流和过电压所引起的问题的设计。

此外，在本实施方式中，在图34所示的特性中使用曲线，但是也可以代替曲线而使用阶梯性的函数。另外，也可以与Duty无关系地仅根据电流值进行切换。

另外，在本实施方式中，根据作为自由运行期间内的t1下的线电流的大小来改变短路时间比率扩大速度。但是，作为探测电流的定时，并不特别限定于自由运行期间中。也可以设为自由运行期间结束之后且Duty开始上升后的时间点。另外，也可以将多个定时进行组合。

由此，能够对更大范围的速度，得到最适于各个速度的短路时间比率扩大速度。作为结果，能够更有效地抑制过电流和过电压。

另外，在本实施方式中，接收电流探测部519的输出的线电流探测部607探测电流的大小。但是，除了大小以外，频率要素也能够成为探测对象。在高速时，从自由运行期间中能够有效地利用频率的检测。在低速时，也能够在短路时间比率扩大期间中进行频率的检测。

关于低速时的瞬变的过电流的产生，在变为Duty比较高的阶段产生。由此，作为直到50％左右的Duty的上升速度，与高速时同等，在能够检测频率的阶段，进行与它们的频率检测值对应的短路时间比率的扩大。因而，同样能够在抑制过电流、过电压的同时向短路制动期间转变。

(实施方式10)

图36是本发明的实施方式10中的逆变器装置的短路制动控制部612的框图。

在本实施方式中，短路制动控制部612以外的部分也与实施方式7同等。

在图36中，也仅说明与实施方式7不同的部分。

短路时间比率扩大速度指令部613接收来自探测电动机509的速度的速度探测部615的速度信号ω。速度探测部615设置在电动机509内，具有根据相对的永磁体500、501的磁极的极性来输出高、低的霍尔IC 617以及基于该输出来运算速度的速度计算器618。

图37是表示本发明的实施方式10中的逆变器装置的短路时间比率扩大速度指令部613的特性的图表。在图37中，横轴是从速度探测部615输入的速度信号，纵轴是作为输出的短路时间比率扩大速度dDuty/dt。

在本实施方式中，具有以下特性：与Duty无关，越高速则输出越大。由此，随着时间的经过，短路时间比率呈直线状地逐渐增加到100％。因而，斜率根据速度而变化。

此外，在本实施方式中，不对速度探测部615的输出设置保持件等。因此，在短路时间比率扩大期间中，短路时间比率扩大速度的指令值也逐渐降低。由此，根据制动的应用方法，还能够对应在短路时间比率扩大期间中产生的速度变化。因而，即使在负荷(滚筒)506的惯量小的情况下速度急剧减少，也能够防止瞬变的过电流。

但是，在短路时间比率扩大期间例如为短至100ms左右的时间且在该期间中产生的速度变化小的情况下，与设置有保持件等的情况之间的差小，哪个结构都可以。

另外，在本实施方式中，使用了在速度探测部615中使用霍尔IC 617的结构。但是，一般来说，在被称为无传感器的电动机驱动***中不使用霍尔IC。代之基于电动机509的输入电压、输入电流来进行估计。因而，通过例如使用紧挨着自由运行期间之前的速度的估计信号，能够构成为完全不使用霍尔IC等的位置探测、速度探测的结构。

如以上那样，本实施方式的洗衣机选择探测直流电源544的电压的电压探测部548、探测电流的电流探测部519、探测电动机509的速度的速度探测部615中的至少任一个探测部。控制部518根据所选择的探测部的输出来改变短路时间比率扩大期间的短路时间比率的扩大速度。由此，即使进入短路制动期间的时间点下的电动机509的速度条件在大范围内起伏，也能够防止瞬变电流的骤升。

另外，本实施方式的洗衣机的控制部518根据从短路时间比率扩大期间开始起的时间来改变短路时间比率的扩大速度。由此，即使进入短路制动期间的时间点下的电动机509的速度条件在大范围内起伏，也能够防止瞬变电流的骤升。

(实施方式11)

图38是表示从侧方观察本发明的实施方式11中的被称为滚筒式洗衣机的逆变器装置时的内部结构的图。

在图38中，逆变器装置具有收纳衣物620的负荷(滚筒)621以及通过皮带轮622和皮带623来进行旋转驱动的电动机624。另外，具有向电动机624提供3相的交流电流的逆变器电路626。

逆变器电路626根据来自控制部628的6个控制信号Sd来进行运转。控制信号Sd用于对应在实施方式7中说明的制动请求信号B99RQ和制动请求信号B4RQ。在经过电压减少期间之后，转移至短路制动期间。另外，如在实施方式7中说明的那样，控制信号Sd用于进行短路制动期间中的停止判定。

在本实施方式中，负荷(滚筒)在树脂制的接收筒630的内部进行旋转。根据来自控制部628的给水阀信号Skb、排水阀信号Shb来对给水阀633、排水阀634的开闭进行控制。由此，对接收筒630内给排水，与另外投放的洗涤剂一起进行洗涤和脱水。

在此，在负荷(滚筒)621的前方设置有能够开闭的盖636。盖636上设置有用于使用者开闭盖636的把手637。在洗涤和脱水中负荷(滚筒)621进行旋转时盖636被关闭，从而确保使用者的安全，防止水飞散。

以虚线示出了盖636通过把手637的操作而被打开的状态。

盖锁定部640保持为盖636被闭合的状态。盖锁定部640包括螺线管641、柱塞642、弹簧643以及锁定控制电路644。在未向螺线管641进行通电的图示的状态下，盖636处于锁定状态。因而，即使使用者拉把手637或进行其它任意操作，也不能通过盖锁定部640硬将盖636打开。

锁定控制电路644基于来自控制部628的盖锁定信号Srk来向螺线管641进行通电。通过解除锁定，使用者能够打开盖636。

盖探测开关646探测盖636的开闭状态。在盖636被打开的情况下，盖关闭信号Scl变为低，被传递到控制部628。从确保安全的观点出发，不从逆变器电路626向电动机624提供交流电流。因而，不使负荷(滚筒)621进行旋转。

此外，在该状态下也可以向电动机624提供直流电流，使负荷(滚筒)621成为更可靠地固定在旋转方向上的状态，因此能够确保充分的安全性。

在脱水运转等结束的情况下，控制部628进行停止判定，之后向锁定控制电路644发送盖锁定信号Srk，盖锁定部640向螺线管641进行通电。

作为停止脱水运转的情况，除了达到规定的脱水时间的情况以外，还存在使用者操作停止按钮648而通过停止按钮648产生停止按钮信号Sstop的情况、以及在逆变器电路626中发生过负荷等异常而产生异常信号Sab的情况。无论哪个信号都被输入到控制部628，进行电动机626的制动而使负荷(滚筒)621停止。在负荷(滚筒)621停止的时间点，在通过控制部628进行了停止判定之后，由盖锁定部640解除锁定状态。当锁定状态被解除时，使用者只要拉把手637就能够打开盖636。

图39是本发明的实施方式11中的逆变器装置的电源刚接通后的流程图。

在图39中，在逆变器装置的电源开关接通的情况下等控制部628被激活的阶段，构成控制部628的微型计算机的程序启动(步骤S650)。从启动转移至短路制动(步骤S651)，进行在实施方式7的说明中图26所示的产生制动请求信号B99RQ或制动请求信号B4RQ的情况下的动作，接着电压减少期间之后进入短路制动期间。

然后，在图27所示的停止判定的Cs信号变为高的时间点，转移至锁定解除(步骤S653)，在此进行螺线管641的通电从而使使用者能够打开盖636。

在电源接通的阶段例如上次的运转制动尚未完成的情况下等，如果能够通过盖锁定部640解除盖636的锁定状态，则有可能会由于剩余的旋转而对使用者产生危险。

作为盖锁定部640的控制，在运转中进行控制使得使用者无法打开盖636。在洗涤、脱水等动作结束的时间点，成为解除状态、即成为使用者能够打开盖636而将手伸入滚筒621内的状态。另外，在电源断开的状态下，使用者也能够自由地开闭盖636。

然而，也存在在运转中发生停电的情况下等电源断开的状态下使用者无法打开盖636的状态(锁定状态)。还有可能存在盖636关闭但残留有滚筒621的旋转的情况。

在该状态下，如果万一滚筒621仍残留旋转，则设为在下一次电源接通时通过盖锁定部640形成使用者能够打开盖636的状态有可能将使用者置于危险中。在本实施方式中，在电源接通后在接着电压减少期间之后存在短路制动期间，在滚筒636的制动完成阶段，将盖锁定部640控制为使使用者能够打开盖636的状态。由此，保证高安全性。

此外，在本实施方式中，无论在电源接通的时间点下盖锁定部640处于锁定状态还是非锁定状态，均在电源刚接通后设置电压减少期间和短路制动期间。至少在锁定状态下设置短路制动期间在确保安全性方面是有效的。但是，在电源接通的时间点处于非锁定状态的情况下或者盖636打开的情况下，即使不存在电压减少期间、短路制动期间，在安全性确保上也不会产生差异。因此，也能够省去电源刚接通后的电压减少期间和短路制动期间。

在本实施方式中，在电源接通后经过短路制动期间，且在停止判定的Cs信号变为高之后，通过盖锁定部640来形成使用者能够打开盖636的状态。由此，能够消除危险。因而，能够实现安全性高的逆变器装置。

这样，在本实施方式中，在适当地判定出电动机停止之后，进行锁定解除(步骤S653)，形成使用者能够打开盖636的状态。因而，能够实现安全性高的逆变器装置。

特别是，在短路制动中基于制动请求信号B99RQ或制动请求信号B4RQ进行制动(步骤S651)。由此，即使是不使用速度传感器、位置传感器的被称为无传感器的结构，在电源刚接通后残留有负荷(滚筒)621的旋转的情况下也能够抑制逆变器电路626的过电流、过电压。因而，与负荷(滚筒)621的速度和位置(相位)无关地，本实施方式的逆变器装置极为有效。

此外，在本实施方式中，负荷(滚筒)621的旋转轴为水平，但是也可以是垂直或倾斜。

关于用于负荷(滚筒)621的旋转驱动的动力传递路径也同样，示出了使用皮带轮622、皮带623的动力传递路径。它也可以使用齿轮(gear)，或者如被称为直接驱动那样在负荷(滚筒)621的轴上直接设置电动机来以同一速度进行旋转等。

另外，关于盖锁定部640的结构也同样，不限定于本实施方式所述的结构。也可以设置多个盖锁定部。例如，也可以构成为同时使用能够通过使用者的把手操作而随时解除锁定的盖锁定部以及通过来自控制部的信号而解除锁定状态的盖锁定部。或者，也可以构成为在关闭盖的状态下始终为锁定状态，通过来自控制部的信号进行锁定解除。另外，也可以通过来自控制部的信号使得无法进行把手操作。无论在哪一个情况下，只要能够通过来自控制部的信号来改变使用者是否能够打开盖即可。

(实施方式12)

图40是本发明的实施方式12中的逆变器装置的框图。(公式9)是该逆变器装置的3相/2相变换部所使用的式子。

[公式9]

在图40中，逆变器装置具有作为动力传递路径的皮带746、皮带轮747、负荷748、电动机750、输出电压VDC的直流电源751、向电动机750提供交流电流的逆变器电路758以及控制电路760。电动机750具有永磁体741、742和3相的绕组743、744、745。逆变器电路758具有6个开关元件752、753、754、755、756、757。控制电路760对开关元件752、753、754、755、756、757进行接通断开控制。

关于直流电源751，使用如电池那样从其本身输出直流电压的电源、利用整流器对具有50Hz或60Hz等频率的单相或3相的100V、200V等的交流电源进行整流并通过电解电容器等进行平滑化而得到的电源等。直流电源751在动力运行时作为动力源而发挥作用。

此外，在图40中将永磁体741、742设为2个以简化说明，但是实际上是4极的结构。永磁体741、742在以机械角度旋转1圈的状态下在电气上旋转2圈(以电角度旋转2圈)。

控制电路760具有栅极驱动电路761、电流探测部766、接收电流探测部766的输出来周期性地探测频率的频率探测部768、以及判定电动机750的停止的停止判定部770。电流探测部766使用电阻762、763、764和放大电路765来探测输入到电动机750的交流电流。频率探测部768具有3相/2相变换部772、极坐标变换部773、微分部774。3相/2相变换部772使用(公式9)来计算静止坐标(αβ)的α分量(与U相电流Iu的磁动势方向相同的分量)和β分量(从α超前π/2的正交分量)。

但是，(公式9)是一个例子，也可以将余弦函数(cos)和正弦函数(sin)混合使用。另外，由于是常数，因此也可以不使用余弦函数、正弦函数。另外，关于用作系数或常数的值也同样，如果仅从使用于本实施方式的停止判定这一点来看，也可以是适当实数倍增后的值。另外，也可以使用近似值的分数(有理数)来代替带平方根的数(无理数)。

控制电路760在短路制动期间进行使开关元件755、756、757接通、使开关元件752、753、754断开的控制。由此，在负荷748的制动期间，电动机750的输入电压变为大致零。频率探测部768在短路制动期间内通过微分部774对静止坐标(αβ)下的电流矢量的相位θ进行微分，由此基于时间性变化的大小来运算角速度ω。从3相/2相变换部772输出静止坐标(αβ)。

此外，频率f与角速度ω的关系为ω＝2πf。频率探测部768输出作为与频率相应的值的ω。在比较器777中将频率探测部768的输出ω与基准角速度ωth进行比较，在ω>ωth的情况下，判断为角速度大于规定值，从比较器777输出高信号。

另外，在本实施方式中，极坐标变换部773的输出|I|也被导入到比较器778，与基准电流值Ith进行比较。在|I|>Ith的情况下，判断为电流矢量的大小大于规定值，从比较器778输出高信号。AND电路779输出比较器777、778的输出的逻辑与，在|I|>Ith且ω>ωth的情况下，高信号被输出到停止判定部770。

停止判定部770包括100Hz的时钟振荡器781、计数器782、比较器783。计数器782在输入到E端子的来自AND电路779的信号为高的情况下，设为清零状态。在输入到E端子的来自AND电路779的信号为低的情况下，从时钟振荡器781向比较器783输出对100Hz的脉冲进行向上计数而得到的值CNT。比较器783在正输入CNT超过作为负输入的Tth＝30计数的时间点，使输出S1为高而输出停止判定信号。

图41是表示本发明的实施方式12中的逆变器装置的短路制动期间的电流矢量的图。在图41中，对于静止坐标αβ，流入电动机750的电流的电流矢量表示为Ia，Iα和Iβ为各轴的分量，它相当于3相/2相变换部772的输出。

在极坐标变换部773中，将电流矢量变换为极坐标、即相对于α轴的角度(相位)θ和绝对值|I|这样的表达。在之后接着的微分部774中，对相位θ进行时间上的微分，以ω＝Δθ/Δt来进行角速度的计算。

图42是本发明的实施方式12中的逆变器装置的短路制动期间的动作波形图。在图42中，(a)示出电动机750的U相电流Iu波形，(b)示出极坐标变换部773的输出|I|波形，(c)示出极坐标变换部773的输出相位θ波形。另外，(d)示出微分部774的输出ω的波形，(e)示出计数器782的计数值CNT，(f)示出停止判定部770的输出S1。

关于流入作为3相的电动机750的电流，除了(a)所示的Iu以外，虽未进行图示但是还有Iv、Iw，相位相对于Iu分别滞后120度、240度。(b)的|I|和(d)的ω在最终速度变为零的时间点变为零这一点上非常相似。ω<ωth的时刻t1为稍早于|I|<Ith的时刻t2的定时，因此(e)所示的CNT的上升开始时刻为t1，(f)所示的S1为高。

因而，从频率探测部768的输出ω变得不超过规定值ωth的时间点t1起经过第一规定时间0.3秒后判定为电动机750已停止。因此，在本实施方式中，在角速度ω变为规定值以下之后，再经过第一规定时间后进行停止判定。在此，作为第一规定时间的0.3秒在电动机750短路的状态下如下。即，该0.3秒是比到将与电角速度ωth相当的速度下的、具有惯量的负荷748所具有的运动能量全部消耗光而旋转速度为零即完全停止状态为止的时间长的值。

作为处于短路状态的电动机750吸收负荷748的运动能量的时间比率、即制动的功率，存在电动机750内的绕组743、744、745以铜损消耗的量以及因机械式摩擦消耗的量。存在绕组743、744、745的电阻值的偏差、永磁体741、742的磁通的偏差、开关元件752、753、754、755、756、757的接通电压(或接通电阻)的偏差、轴承的摩擦的偏差等。另外，关于负荷748，除了被脱水物的质量的值以外，还存在偏斜状态的偏差等各种因素，因此从电角速度ωth的时间点起到负荷748处于停止状态的时间会发生变动。在本实施方式中，通过将第一规定时间设为0.3秒，来设定成一定比由于上述的各种变动因素而产生的偏差长。因而，必然会在负荷748已停止的状态下输出停止判定信号S1＝高。

特别是，不是基于短路状态下的电流值(大小)进行判断，而是通过频率探测部768基于静止坐标下的电流矢量的角速度ω进行判断。由此，能够不受绕组743、744、745的电阻值的偏差、永磁体741、742的磁通的偏差所影响。另外，能够不受由于开关元件752、753、754、755、756、757的接通电压(或接通电阻)的偏差而产生的短路电流的大小的偏差所影响。因而，能够进行稳定的停止判定。

此外，在从ωth到停止的过程中，当然也会发生电流矢量的大小|I|的降低。因此，频率探测部768难以正确地检测ω。但是，在本实施方式中，在与基准电流值Ith进行比较而为|I|<Ith的情况下，从比较器778输出低信号，将其输入到AND电路779。由此，不会发生在|I|极小的状态下由于频率探测部768的误动作而引起不良状况的情形，能够进行稳定的停止判定。

此外，在本实施方式中，进行使电动机750吸收来自负荷748的运动能量的制动。因此，仅具有将低电位侧的开关元件755、756、757保持为接通状态以使电动机750的输入电压变为大致零的短路制动期间。但是，也可以存在短路制动期间以外的进行制动的期间。例如，也可以在短路制动期间之前具有以下的期间：使用矢量控制将Iq设定为负，在直流电源751的直流电压VDC不会过剩的范围内，通过将再生电力适当地有效利用于电阻或其它电气负荷等来消耗再生电力。另外，也可以如下那样进行控制等：不使开关元件755、756、757骤然一起接通而是根据永磁体41、42的相位来使开关元件依次转变为接通状态、或者使电动机750的输入电压在规定期间内逐渐变为零。也可以像这样在短路制动期间之前设置用于防止瞬变的过电流的期间等。

即，也可以在进入三个开关元件755、756、757的接通时间的比率为100％的短路制动期间之前具有以下的制动期间：对3相的低电位侧的开关元件中的至少一个进行未达到100％的脉宽调制而使产生转矩变为负。

另外，在本实施方式中，对于频率探测部768的动作，将短路制动期间内的全部时间设为基于静止坐标下的电流矢量的相位θ的时间性变化来运算角速度ω的电流角速度探测期间。但是，也可以虽然是短路制动期间，但是例如在ω足够高的期间，利用Ith2这样的阈值来判定|I|足够高，特别地虽然不使频率探测部768动作但也强制性地将停止判定信号S1设为低。或者，也可以附加如下的结构：使用OR电路等将停止判定部770的输入强制性地保持为高。在该情况下，在频率探测部768中，需要正常地探测ω的速度范围(ω的范围)的上限被降低，电角速度探测期间变为短路制动期间的一部分。在该情况下，也可以使用廉价、或者动作所消耗的能量低、处理速度低的微型计算机等。

无论是哪个，最终都为使电动机750的输入电压为大致零的短路制动期间，得到与本实施方式同等的结果，从而能够进行稳定的停止判定。

此外，在本实施方式中，叙述了以硬件电路图来描述频率探测部768、比较器777、778、AND电路779、停止判定部770等的结构。但是，在现实中也能够通过准备微型计算机内的程序来以软件方式进行处理。

如以上那样，本实施方式的洗衣机的控制部760还具备：频率探测部768，其接收电流探测部766的输出，周期性地探测频率；停止判定部770，其判定电动机750的停止；短路制动期间，其处于负荷(滚筒)748的制动期间，在该短路制动期间中控制开关元件755、756、757以使电动机750的输入电压变为大致零，其中，在从频率探测部768的输出变得不是规定值以上时起经过第一规定时间之后，停止判定部770将电动机750判定为停止。由此，尽管是简单的结构，也能够适当地判定电动机750的停止。

另外，本实施方式的洗衣机的频率探测部768在短路制动期间内具备基于静止坐标下的电流矢量的相位的时间性变化来运算角速度的电流角速度探测期间，在角速度变为规定值以下之后进行停止判定。由此，尽管是简单的结构，也能够适当地判定电动机750的停止。

(实施方式13)

图43是本发明的实施方式13中的逆变器装置的框图。在图43中，控制电路788使用微型计算机789、陶瓷振子790。其它结构要素与实施方式12是同等的。

来自电流探测部766的模拟输出Iu、Iv、Iw分别被连接于微型计算机789的输入端子AD1、AD2、AD3。通过内部由硬件构成的模拟数字变换器将该模拟输出变换为数字值。从陶瓷振子790向Clock端子输入高频的时钟信号，以几十MHz的信号进行计算处理。向栅极驱动电路761输出开关元件752、753、754、755、756、757的总计6个脉宽调制后的PWM信号，进行各开关元件的接通断开控制。作为程序运行的结果，从OUT端子输出数字的停止判定信号S1。

图44是本发明的实施方式13中的逆变器装置的微型计算机789的程序的流程图。此外，在本实施方式中，微型计算机789内置有快闪存储器。另外，除了能够利用被称为Flash Writer的特殊器具进行重写以外，还能够由使用者通过有线/无线的各种通信线路来进行重写。

在微型计算机789内部，不断产生周期128μs的中断信号。图44所示的流程图每隔128μs执行“128μs中断”的处理(步骤S795)。通过“T1←T1+ΔT、T2←T2+ΔT”来对T1和T2的变量加上128μs的ΔT(步骤S796)。之后，进入对电流探测部766的信号进行处理的“电流运算例程”(步骤S797)，作为“Iu、Iv、Iw”，取入将AD1～AD3的输入值变换为数字后的值(步骤S798)，将其单位改变为安培。此外，此处的电流值以从逆变器电路758向电动机750的朝向为正、以反向的电流为负的有符号(Signed)的变量表达。

在“αβ变换”中，变换为静止坐标下的正交坐标αβ(步骤S799)。通过“Ia²←Iα²+Iβ²”来计算电流矢量Ia的大小(绝对值)的平方(步骤S800)。通过“Ia²>Ith²？”来进行电流探测部的输出水平Ia是否大于规定值Ith的判断(步骤S801)。此外，在此，对于输出水平Ia和规定值Ith这两者，在平方后的值之间进行比较，但是也可以均取平方根(Square root)，在平方根之间进行比较。在如本实施方式那样在平方后的值之间进行比较的情况下，能够高速地进行微型计算机789内部的处理。

在“Ia²>Ith²？”中为“否”的情况下(步骤S801)、即电流探测部766的输出水平小于规定值的情况下，直接前行至通过例程而构成的“停止判定部”(步骤S810)。在该情况下，跳过下面叙述的进行探测频率的更新的部分。

在“Ia²>Ith²？”中为“是”的情况下(步骤S801)，前进到通过例程而构成的“频率探测部”(步骤S812)。首先通过“θnew←tan^-1(Iβ/Iα)”来计算电流矢量的相位θ(步骤S813)。此处的函数tan^-1与αβ坐标的4个象限对应地输出θ＝0～2π[弧度]的范围，用于得到极坐标变换的相位θ。

“T1<375μs？”进行从上次得到相位θ的时间点起的经过时间T1是否小于第一规定时间的判断(步骤S814)。在“否”的情况下、即比经过时间T1长的情况下，判断为若用作以后叙述的角速度ω的运算间隔则过长，不进行ω运算。

在“T1<375μs？”为“是”的情况下(步骤S814)，通过“Δθ←θnew-θold”，作为Δθ计算从上次计算出相位θ的时间点起的相位θ的变化[弧度](步骤S815)。接着，通过“Δθ<0？”和“Δθ←Δθ+2π”来进行从上次的相位θ探测的时间点起跨θ＝0(与＝2π同等)的情况下的校正(步骤S816、S817)。之后，通过“ω←Δθ/T1”来进行电角频率ω的计算(步骤S818)，即进行作为频率探测部的动作(步骤S812)。

利用“ω≥ωth？”来进行频率探测部的输出ω是否为规定值ωth以上的判断(步骤S820)。在大的情况下，进行“T2←0”的处理(步骤S821)，如果小则跳过该处理。因此，值T2表示从频率探测部的输出ω(步骤S812)变得不为规定值ωth以上时起的经过时间。通过“θold←θnew”、“T1←0”来进行θ的更新和从上次更新起的经过时间的清除(步骤S823、S825)，之后进入通过例程而构成的“停止判定部”(步骤S810)。

在“T2>Tb？”中设Tb＝0.3[秒](步骤S828)。在“是”的情况下，处于从频率探测部的输出ω变得不为规定值ωth以上时起超过了0.3秒的状态，因此进行“停止判定标志设置”(步骤S829)。在“否”的情况下，不进行该设置，直接到“结束”，中断处理结束(步骤S830)。

在本实施方式中，除了图44所示的每隔128μs的中断处理例程以外，虽未进行图示，但是还存在“初始设定例程”、“周期3.3ms的中断服务例程”。在“初始设定例程”中，如“T1←1000μs”等那样设定比375μs大的值，且使“T2←0”等，由此能够开始电流角速度探测期间中的适当的处理。在“周期3.3ms的中断处理服务例程”中，进行停止判定标志的确认。在通过“停止判定标志设置”建立了标志的情况下(步骤S829)，在“周期3.3ms的中断处理服务例程”中，开始在进行了停止判定的状态下作为逆变器装置而需要的处理。附带一提，在动力运行时，用于进行电动机750的速度控制的处理也能够在“周期3.3ms的中断服务例程”中进行。

下面说明以上的结构在本实施方式中的动作。图45是本发明的实施方式13中的逆变器装置的微型计算机789的动作波形图。在图45中，(a)示出电流矢量的大小(绝对值)|I|，(b)示出电角度θ，(c)示出电角速度ω的输出。在图45中，每隔Δt＝128μs，图44所示的中断例程进行动作，在t1、t2、t3…进行处理。

关于电流矢量的大小|I|，如(a)所示，负荷48的质量有偏斜，或者还有时Iu、Iv、Iw的电流信号包含噪声分量等，因此存在变动要素。特别是在t4，变为低于规定值Ith的状态、即电流探测部766的输出水平成为规定值Ith以下的状态，在其它定时处于超过Ith的状态。关于(b)所示的电角度θ，当然实际上也是电角度θ的变化速度(斜率)随着制动(brake)的进程而变动，但是在此为了简单，设电角度θ的变化速度大致固定来进行图示。

除了电流矢量的大小小于Ith的t4以外，通过“θnew←tan^-1(Iβ/Iα)”来进行电流矢量的相位θ的计算(步骤S813)。还在通过“ω←Δθ/T1”时进行电角速度ω的计算(步骤S818)，在计算所花费的时间td之后更新ω。与此相对，在t4不进行相位θ的更新，也不进行ω的更新，反之在电流探测部766的输出水平|I|为规定值Ith以上的情况下(步骤S812)，频率探测部进行探测频率ω的更新。由此，能够防止因|I|过小而产生的相位θ的计算误差所引起的误动作。

在t5，从上次的相位θ探测起的经过时间T1为与2ΔT相当的256μs。通过“T1<375μs？”的判断为“是”(步骤S814)，因此基于256μs间的相位θ变化来计算ω5并进行更新。

此外，在进行跨θ＝0(与＝2π同等)的区间内的计算的t1、t5、t6，通过“Δθ<0？”和“Δθ←Δθ+2π”进行校正(步骤S816、S817)。因而，计算出正常的ω值。

图46是表示图45中电流矢量的大小|I|连续两次低于规定值Ith的情况的图。与图45同样地，在图46中，(a)示出电流矢量的大小(绝对值)|I|，(b)示出电角度θ，(c)示出电角速度ω的输出。在图46中，在t2和t3，|I|连续两次低于规定值Ith，因此在t4，从上次探测出相位θ的时间点t1起的经过时间T2达到384μs。在该情况下，“T1<375μs？”的判断为“否”(步骤S814)，不进行ω的计算(更新)。

在本实施方式中，有时会以高达每分钟最大5万转的电动机750的速度进入电流角速度探测期间。该速度下的角速度(电角度)的1周期(2π[弧度])为600μs。通过将比其短的375μs设为角速度ω的运算的时间间隔的上限，能够防止ω落后一圈的误探测。

此外，在本实施方式中设置的375μs这个阈值直接表示时间，而中断的周期为128μs。因而，也可以以该中断周期的“2倍以下的情况”和“3倍以上的情况”这样的周期性的中断的次数来进行判断，设置与时间的长短有关的基准。然后，在超过375μs的阶段t4为|I|>Ith，因此能够有效地探测出的相位θ使用于下次t5时的ω计算。

因此，在本实施方式的逆变器装置中，在电流探测部766的输出水平|I|为规定值Ith以上的情况下，频率探测部存储静止坐标αβ下的电流矢量Ia的相位θ。在从上次存储相位θ起的经过时间T1比规定值375μs长的情况下，不进行探测频率ω的更新。在从上次存储相位θ起的经过时间T1为规定值375μs以下的情况下，基于与上次之间的相位差Δθ以及经过时间T2，通过除法运算计算探测频率ω并进行更新(步骤S812)。因而，实现无须担心落后一圈所引起的误探测的、可靠性和稳定性极高的停止判定。

在电流水平的判断中，使用静止坐标αβ下的电流矢量的大小。由此，不受3相的各线电流中观察到的正弦波状的瞬时值的变动等所影响，能够以大致接近直流值的|I|值进行稳定的判断，在停止判定中得到高可靠性。

关于这一点，与求出dq坐标下的电流矢量的大小来进行判断的结构是同等的。但是，如果仅判定短路制动中的停止，则无需准确地估计d轴，就算进行简单的计算，可靠性也高，还能够得到能够使用低成本且节能的微型计算机的效果。

如以上那样，本实施方式的洗衣机的频率探测部768在电流探测部766的输出水平为规定值以上的情况下进行探测频率的更新。由此，能够进行有可靠性的停止判定。

另外，本实施方式的洗衣机的频率探测部768将电流角速度探测期间内的运算角速度的时间间隔设为比电流角速度探测期间内的最高速度下的角速度的1个周期短的周期。由此，能够进行可靠性和稳定性高的停止判定。

另外，本实施方式的洗衣机的频率探测部768在电流探测部766的输出水平为规定值以上的情况下存储静止坐标下的电流矢量的相位，在从上次存储相位起的经过时间比规定值长的情况下不进行探测频率的更新，在从上次存储相位起的经过时间为规定值以下的情况下基于与上次之间的相位差以及经过时间来计算并更新探测频率。由此，能够进行有可靠性的停止判定。

(实施方式14)

图47是本发明的实施方式14中的逆变器装置的流程图。在本实施方式中，硬件结构与实施方式13是同等的。只有写入到微型计算机789内的快闪存储器部分的控制用程序的算法不同。图47特别地示出了“周期3.3ms的中断服务例程”的流程图。

在本实施方式中，也同样进行在实施方式13中说明的周期128μs的中断动作。并且，基于每隔3.3ms产生的中断信号来执行该流程图所示的程序。此外，作为短路制动期间开始的时间点下的初始设定值，设定T3←0、Tu←Tj(＝200秒)、破损标志←低。

通过例程而实现的本实施方式的负荷停止估计部从“3.3ms中断”起开始处理(步骤S841)。在“T3←T3+ΔT”中，与ΔT(＝3.3ms)相加(步骤S842)。在“停止判定标志”中，判断是否进行了周期128μs的中断动作的图44的“停止判定标志设置”(步骤S829)(步骤S844)。在建立有标志的(“高”的)情况下，转移至传递机构破损检测部(步骤S845)。在传递机构破损检测部中，首先进行“破损标志”的判断(步骤S846)。在此，在“低”的情况下转移至“T3<Tc？”的判断(步骤S847)，在本实施方式中，设Tc的值为10秒。

在此如果为“是”则通过“破损标志设置”来执行破损标志←高(步骤S848)。在“T3<Tc？”为“否”的情况下(步骤S847)，转移至“Tu←0”(步骤S849)。之后，转移至“T3>Tu？”的判断(步骤S850)，在“是”的情况下进行“负荷停止估计标志设置”(步骤S851)。在“结束”中“周期3.3ms的中断服务例程”结束(步骤S852)。

说明以上的结构的动作。通过初始设定中的Tu←Tj，负荷停止估计从相对于停止判定延迟的状态起启动。T3是表示进入短路制动期间后的经过时间的变量。在T3<Tc的时间点停止标志变为“高”的情况下，通过“破损标志设置”判定为破损(步骤S848)。在T3≥Tc的情况下，通过“Tu←0”(步骤S849)来形成取消用于负荷停止估计的延迟的状态。通过“T3>Tu？”来进行是否已达到经过时间的判断(步骤S850)，结果通过“负荷停止估计标志设置”来估计出负荷停止(步骤S851)。

图48是表示本发明的实施方式14中的逆变器装置的负荷停止估计部(步骤S840)的特性的图表。在图48中，(a)的横轴表示从短路制动期间开始到电动机750停止的时间Tmstop。(a)的纵轴表示从短路制动期间开始到负荷停止估计部建立负荷停止估计标志并输出负荷停止估计信号(步骤S840)的时间Tlstop。另外，(b)表示相对于与(a)同等的横轴的破损标志的值、即破损信号Sj。

在进入短路制动期间之前或在短路制动期间中位于电动机750与负荷748间的动力传递路径的皮带746断裂或从皮带轮747脱落的情况下，如下。不再发挥制动作用、即电动机750吸收负荷748所具有的运动能量的作用。即使电动机750停止，负荷748也有可能由于惯性而继续旋转一会儿。在该情况下，有以下的趋势：在从短路制动开始起，以仅吸收仅电动机750所具有的运动能量的短时间使电动机750停止旋转。

在本实施方式中，在从短路制动期间开始到电动机750停止的时间小于第二规定时间Tc的情况下，输出破损信号Sj。由此，传递机构破损检测部以比较简单的结构进行传递机构的异常探测(步骤S845)。

虽然电动机750停止，但是负荷748处于在机构上分离的状态。因此，要通过与轴承、空气的摩擦电阻来自然停止，要耗费相当的时间。在负荷748的惯量发生变化情况下，还根据当初的速度(能够表达为转速、角速度等)的状态、作为轴承的轴承部等的状态、温度等不同而发生各种变化。但是，即使在时间最大的情况下，至少在200秒以内负荷748也会停止，从而设定Tj＝200秒。负荷停止估计部在接收到来自传递机构破损检测部的破损信号Sj的情况下(步骤S845)，输出与停止判定标志相比必定延迟的负荷停止估计信号(步骤S840)。

在本实施方式中，延迟时间tex作为结果不会成为固定时间。但是，至少在负荷748停止之后输出负荷停止估计信号。因而，使人有可能接触负荷748的情况等下允许人进行接触的定时在负荷748停止以后，由此能够防止安全上的问题。

此外，本实施方式中的传递机构破损检测部在短路制动期间的时间比第二规定时间Tc短的情况下输出破损信号(步骤S845)。但是，不限于该结构。例如，也可以是在变为短路制动期间中的角速度ω的时间性变化即角加速度的大小大于规定值的减速的情况下进行判定等，可以考虑各种结构。

如以上那样，本实施方式的洗衣机具有探测电动机750与滚筒748之间的动力传递路径746的异常的传递机构破损检测部以及滚筒停止估计部，在滚筒停止估计部接收到来自传递机构破损检测部的破损信号的情况下，输出比停止判定延迟的滚筒停止估计信号。由此，能够提高动力传递路径746存在异常的情况下的安全性。

另外，本实施方式的洗衣机的传递机构破损检测部在从短路制动期间开始到电动机750停止的时间小于第二规定时间的情况下输出破损信号。由此，能够以比较简单的结构来确保高安全性。

(实施方式15)

图49是表示从侧方观察本发明的实施方式15中的脱水机时的内部结构的图。在图49中，负荷855是收纳被脱水物856的具有大量的孔的滚筒857，通过球轴承860、861以旋转自如的方式保持滚筒857的轴858。

电动机863是与实施方式12的电动机750大致同等的结构。作为动力传递路径，将皮带轮864与皮带轮865通过皮带866彼此连结。对滚筒857进行旋转驱动，使离心力作用于被脱水物856，从滚筒857的孔进行脱水，在包围周围的接收筒867中接收水，之后导到排水软管868，从而进行脱水运转。关于逆变器装置870，设置有结构与实施方式12～14所述的结构同等的逆变器电路871、控制电路872。除此以外，逆变器装置870具有接收来自控制电路872的停止判定信号S1的螺线管驱动电路875。

并且，具有能够开闭的门877，以点划线示出打开的状态。门877的用于保持为闭合状态的上锁部880包括螺线管881、在螺线管881处上下移动的铁制的锁定杆882、设置于门877侧的在闭合状态下与锁定杆882咬合的爪883。在爪883与锁定杆882相咬合的状态下，即使拉门877也不会打开。因此，阻止使用者将手伸入滚筒857内。

然后，在从螺线管驱动电路875向螺线管881提供电流的状态下，利用螺线管881所产生的磁场来逆着重力向上拉起锁定杆882。因此，成为锁定被解除的状态。使用者能够打开门877，将手等伸入滚筒857内来接触被脱水物856等。门传感器885具有触点，探测门877的开/闭的状态并作为S2信号输出。在门877闭合的情况下，向控制电路872传递高信号。

说明以上的结构在本实施方式中的动作。图50是本发明的实施方式15中的脱水机的动作波形图。在图50中，(a)示出电角速度ω的波形，(b)示出停止判定信号S1的波形，(c)示出逆变器电路871的U相低电位侧栅极信号Sg的波形。另外，(d)示出向螺线管881的提供电流Ik的波形，(e)示出门的开闭信号S2的、从脱水进入制动(brake)起到停止而使用者打开门的时间点为止的波形。

在t1之前的动力运行期间中，如(c)的Sg所观察到的那样，供给用于驱动电动机863的施加了PWM所得到的栅极信号。此外，省略了U相的低电位侧以外的栅极信号。但是，在动力运行期间中，均是施加了PWM的栅极信号。

当在t1脱水运转结束而进入短路制动期间时，U、V、W这3相的低电位侧的栅极信号全部上升，成为被称为始终接通的状态。由此，变为电动机863的输入电压为大致零的短路制动的状态，以后ω逐渐降低。在t2，从ω达到ωth的时间点起开始作为第一规定时间的0.3秒的时间测量。在其间的t3，滚筒857变为停止的状态。S1在从t2起经过第一规定时间0.3秒后的t4上升为高，从螺线管驱动电路875向螺线管881的提供电流Ik上升。

在t4，Sg变为低(断开)状态，成为短路制动被解除的状态。但是，也可以在t4以后也使Sg继续为高，从而能够进一步提高对于不预期的滚筒857的旋转的使用者的安全。另外，也能够构成为仅在S2为高的期间进行短路制动。除此以外，通过向电动机863流通规定的大小的直流电流，也能够得到抑制滚筒857的运动的作用。因而，也可以将从逆变器电路871提供直流电流的期间设置在t4以后。在此，门877开闭自如，使用者在t5打开门877，因此(e)所示的S2变为低。

此外，作为信号S2的作用，在脱水动作启动时，从防止危险的观点出发，在门877被关闭的状态下驱动电动机863时使用该信号S2。设为以下逻辑：在低的状态下，禁止启动。即，从脱水动作启动到t4为止的期间为将门877保持为闭合状态的锁定期间，在停止判定t4存在锁定期间。

这样，能够可靠地防止使用者将手伸入旋转中的滚筒857内。因而，尽管不存在利用霍尔IC等的位置探测器，也能够实现安全性高的脱水机。通过向螺线管881通电来进行门877的锁定解除。因此，即使在万一发生停电而直流电源751的输出下降的情况下，只要没有向螺线管881通电，门877的锁定期间就会继续。因而，保证了使用者的高安全性。

此外，将从ω低于ωth到输出停止判定为止的第一规定时间设为0.3秒这样的短时间。由此，即使考虑各种条件偏差，从实际的滚筒857停止t3起到停止判定的定时的延迟时间最大也会收敛于0.17秒。因而，使用者能够不浪费时间地取出进行了脱水的被脱水物856，从而能够有效利用时间。

另外，为了进一步提高安全性，存在下面的结构。也可以考虑在脱水机的电源刚接通后微型计算机789的动作开始的时间点滚筒857处于旋转中的可能性，而设置短路制动期间，之后进行门877的锁定解除。

另外，也可以考虑皮带866断裂或从皮带轮864、865脱落的传递机构破损的可能性，而使用如实施方式14中说明的传递机构破损检测部那样的结构。即，在负荷停止估计信号之后进行门877的锁定解除的结构也是有效的。在皮带866断裂的情况下等，若是脱水机，则滚筒857的惯量在即使为空的状态下也有0.3kg平米左右的值。在将基于皮带轮864、865的直径比的减速比(速度之比)设为10：1的情况下，换算为电动机163的轴的惯量为0.003kg平米。即使这样，相对于通常的电动机863的惯量也是10倍左右的值，在不存在皮带866的情况下，角运动量、运动能量均减少到1/10左右。因此，短路制动期间内的减速是急剧的，无论使用角加速度、到电动机863停止为止的时间中的哪一个，都能够明确地区别是否存在皮带866。

还考虑了以下的结构：在制动中计算dq坐标下的电流矢量，同时特别地基于相对于q轴电流的角加速度的大小来进行传递机构破损检测。在不存在皮带866时具有如上所述的急剧的减速的情况下，有dq坐标的检测误差变大的趋势，需要复杂的结构。但是，在短路制动期间内使用静止坐标的本发明的结构简单，且作为传递机构破损检测，能够得到高可靠性，效果非常大。

另外，也可以设置如下的传递机构破损检测期间：在门877的锁定解除之前暂时从逆变器电路871向电动机863提供电流，基于电流与电压的关系，探测不是处于连接于电动机863的负荷转矩极端小的状态。由此，能够实现以防万一的安全性更高的脱水机。

此外，在本实施方式中，设为以衣物为被脱水物的家务设备。但是，一般来说，在被称为洗衣机、洗涤干燥机等的设备中也有时具有作为脱水机的功能。也可以是这种设备。

在自动有序地进行清洗、漂洗等的被称为全自动洗衣机的装置中，在中途存在包含洗涤剂的水的脱水、进行漂洗后的水的脱水等多次脱水动作。另外，在接着脱水后进行干燥的装置中，也是在脱水结束后转移至下一个工序(程序)。即使在这种存在脱水后的程序的装置的情况下，也能够通过使用本发明的逆变器装置的停止判定来对实际的滚筒的停止进行延迟非常少的停止判定。因此，极力缩短了转移至下一个时序为止的无用时间。作为结果，能够缩短全自动的洗涤过程(清洗～脱水～漂洗～脱水)等所需的时间，能够得到时间缩短的效果。

另外，滚筒857的旋转轴为水平，但是也可以是垂直或倾斜。作为用于滚筒857的旋转驱动的动力传递路径，示出了使用皮带轮864、865、皮带866的动力传递路径。它也可以使用齿轮(gear)，或者如被称为直接驱动那样在滚筒857的轴858上直接设置电动机而以同一速度进行旋转等。

产业上的可利用性

如以上那样，本发明所涉及的洗衣机能够应用为不设置霍尔IC等位置探测器就能够确保安全性的洗衣机。

附图标记说明

100、101：永磁体；102、103、104：绕组；105：衣物；106：滚筒；107：皮带轮；109：电动机；111、112、113、114、115、116：开关元件；117：逆变器电路；118：控制部；119：电流探测部；120：速度计算部；121、122、123：分流电阻；124：A/D变换器；126：相位误差探测部；127：可变频率振荡部；128：放大器；129：积分器；130：低速判定部；131：阈值发生器；132：比较部；135：中央控制部；136：PWM电路；137、156：切换部；138：驱动电路；141：交流电源；142：全波整流器；143：电容器；144：直流电源；146、147：电阻；148：直流电压探测电路；150、158：坐标变换部；151、152：减法部；153、154、161：误差放大部；159：PWM部；160：减法部；162：Idr设定部；163：短路制动控制部；165：异常检测部；166：延迟部；167：时序发生部；168：电压指令限制部；170：短路电流判定部；182：皮带轮；190：接收筒；193：给水阀；194：排水阀；196：盖；197：把手；200：盖锁定部；201：螺线管；202：柱塞；203：弹簧；204：锁定控制电路；206：盖探测开关；208：停止按钮；221：速度计算部；223：相位误差探测部；340、341：永磁体；342、343、344：绕组；345：衣物；346：滚筒；347：皮带轮；349：电动机；351、352、353、354、355、356：开关元件；357：逆变器电路；358：控制部；359：电流探测部；361、362、363：分流电阻；364：放大器；366、440：中央控制部；367：PWM电路；369、400、443：切换部；370：驱动电路；371：交流电源；372：全波整流器；373：电容器；374：直流电源；376、377：电阻；378：直流电压探测电路；380：第一坐标变换部；381、382、394：减法部；383、384、395：误差放大部；388：第二坐标变换部；389：PWM部；390：速度估计部；392、406：积分器；396：Idr设定部；398、441：短路制动控制部；399、442：时序发生部；401、444：信号发生器；403：短路电流判定部；405：函数发生器；407：延迟部；410：皮带轮；411：接收筒；413：给水阀；414：排水阀；416：盖；417：把手；419：盖锁定部；420：螺线管；421：柱塞；422：弹簧；423：锁定控制电路；425：盖探测开关；426：停止按钮；500、501：永磁体；502、503、504：绕组；505、620：衣物；506、621：负荷(滚筒)；507：皮带轮；509、624：电动机；511、512、513、514、515、516：开关元件；517、626：逆变器电路；518：控制部；519：电流探测部；521、522、523：分流电阻；524：A/D变换器；535：中央控制部；536：PWM电路；537、583：切换部；538：驱动电路；541：交流电源；542：全波整流器；543：电容器；544：直流电源；546、547：电阻；548：直流电压探测电路；550：第一坐标变换部；551、552、560：减法部；553、554、561：误差放大部；555、586：积分器；556：速度估计部；558：第二坐标变换部；562：Idr设定部；563：短路制动控制部；565：异常检测部；567：时序发生部；570：短路电流判定部；574：OR电路；575：比较器；576：电压上升量发生部；577：加法器；578、585、595、596、608：保持件；580：短路时间比率扩大速度指令部；581、582：函数发生器；587、606：延迟部；590、605、612：短路制动控制部；592、610：短路时间比率扩大速度设定部；597：减法器；599：常数发生器；600：比较器；607：线电流探测部；613：短路时间比率扩大速度指令部；615：速度探测部；617：霍尔IC；618：速度计算器；622：皮带轮；623：皮带；628：控制部；630：接收筒；633：给水阀；634：排水阀；636：盖；637：把手；641：螺线管；642：柱塞；643：弹簧；644：锁定控制电路；646：盖探测开关；648：停止按钮；741、742：永磁体；743、744、745：绕组；746、866：皮带；747、864、865：皮带轮；748：负荷；750、863：电动机；751：直流电源；752、753、754、755、756、757：开关元件；758、871：逆变器电路；760、788、872：控制电路；761：栅极驱动电路；762、763、764：电阻；765：放大电路；766：电流探测部；768：频率探测部；770：停止判定部；772：3相/2相变换部；773：极坐标变换部；774：微分部；777、778：比较器；779：AND电路；781：时钟振荡器；782：计数器；783：比较器；789：微型计算机；790：陶瓷振子；855：负荷；856：被脱水物；857：滚筒；858：轴；860、861：球轴承；867：接收筒；868：排水软管；870：逆变器装置；875：螺线管驱动电路；877：门；880：上锁部；881：螺线管；882：锁定杆；883：爪；885：门传感器。

Claims (21)

1.一种洗衣机，具有：

滚筒，其收纳衣物；

电动机，其具备永磁体和3相的绕组，该电动机驱动所述滚筒；

盖，其对所述滚筒的开口部进行开闭；

盖锁定部，其锁定所述盖；

逆变器电路，从直流电源对该逆变器电路供给电力，该逆变器电路使用多个开关元件来向所述电动机提供电流；以及

控制部，其对所述开关元件进行接通断开控制，

其中，所述控制部具备探测所述电流的电流探测部以及接收所述电流探测部的输出来计算所述电动机的速度的速度计算部，

在所述滚筒的制动期间，所述控制部控制所述开关元件以使所述电动机的输入电压保持为大致零，在所述速度变为规定值以下之后，使得能够通过所述盖锁定部来打开所述盖，

在所述制动期间之前，具有控制所述开关元件以使所述电动机的输入电压的绝对值降低的电压减少期间。

2.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

所述控制部的所述电流探测部探测3相中的2相以上的电流，所述控制部的所述速度计算部基于该3相中的2相以上的电流的值来计算速度。

3.根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，

所述控制部具备可变频率振荡部、相位误差探测部以及坐标变换部，该可变频率振荡部输出包含速度的时间积分值的所述永磁体的相位，

所述坐标变换部使用所述相位将所述电流探测部的输出从静止坐标变换为旋转坐标后输出该旋转坐标，

所述速度计算部接收所述旋转坐标下的电流值信号来计算速度。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的洗衣机，其特征在于，

在使得能够通过所述盖锁定部来打开所述盖之前，具有所述制动期间。

5.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

在所述电动机的制动时所述滚筒的速度变为大致零之后，所述控制部控制所述开关元件以从所述直流电源向所述绕组提供电流，之后使得能够通过所述盖锁定部来打开所述盖。

6.根据权利要求5所述的洗衣机，其特征在于，

在所述制动时所述滚筒的速度变为大致零之后，所述控制部控制所述开关元件以使所述电流探测部的输出为规定值，之后使得能够通过所述盖锁定部来打开所述盖。

7.根据权利要求5所述的洗衣机，其特征在于，

在所述制动时所述滚筒的速度变为大致零之后，所述控制部在所述电流探测部的输出小于规定值的情况下，使不能通过所述盖锁定部来打开所述盖的状态持续。

8.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

在短路时间比率扩大期间之后具备短路制动期间，在该短路时间比率扩大期间，所述控制部通过对所述逆变器电路的开关元件的接通断开控制，来扩大使所述3相的绕组的输入端子短路的短路时间比率，在该短路制动期间，所述控制部将所述短路时间比率保持为最大限度。

9.根据权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，

所述控制部根据探测所述直流电源的电压的电压探测部、探测所述电流的电流探测部、探测所述电动机的速度的速度探测部中的至少任一个探测部的输出，来改变所述短路时间比率扩大期间的短路时间比率的扩大速度。

10.根据权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，

所述控制部根据从所述短路时间比率扩大期间开始起的时间，来改变短路时间比率的扩大速度。

11.根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，

所述控制部还具备：

频率探测部，其接收所述电流探测部的输出，周期性地探测向所述电动机输入的交流电流的频率；

停止判定部，其判定所述电动机的停止；以及

短路制动期间，在所述滚筒的制动期间，控制所述开关元件以使所述电动机的输入电压为大致零，

其中，在从所述频率探测部的输出变为不是规定值以上时起经过了第一规定时间之后，所述停止判定部判定为所述电动机停止。

12.根据权利要求11所述的洗衣机，其特征在于，

所述频率探测部在所述短路制动期间内具备基于静止坐标下的电流矢量的相位的时间性变化来运算角速度的电流角速度探测期间，在所述角速度变为规定值以下之后，判定为停止。

13.根据权利要求11或12所述的洗衣机，其特征在于，

在所述电流探测部的输出水平为规定值以上的情况下，所述频率探测部进行探测频率的更新。

14.根据权利要求12所述的洗衣机，其特征在于，

所述频率探测部使所述电流角速度探测期间内的运算角速度的时间间隔为比所述电流角速度探测期间内的所述电动机的最高速度下的角速度的一个周期短的周期。

15.根据权利要求11、12或者14所述的洗衣机，其特征在于，

在所述电流探测部的输出水平为规定值以上的情况下，所述频率探测部存储静止坐标下的电流矢量的相位，在从上次存储相位起的经过时间比规定值长的情况下不进行探测频率的更新，在从上次存储相位起的经过时间为规定值以下的情况下，基于与上次存储的相位之间的相位差和经过时间来计算探测频率并进行更新。

16.根据权利要求5～7中的任一项所述的洗衣机，其特征在于，

在所述电动机与所述滚筒之间具有动力传递路径，在所述制动时所述滚筒的速度变为大致零之后，所述控制部在向所述电动机提供电流的电流提供期间中探测出所述动力传递路径的故障的情况下，使使用者不能通过所述盖锁定部来打开所述盖的状态持续。

17.根据权利要求16所述的洗衣机，其特征在于，

所述动力传递路径是皮带，在所述电流提供期间中提供到所述电动机的电流的频率具备因所述电动机、所述皮带以及所述滚筒引起的机构谐振频率分量。

18.根据权利要求5～7、17中的任一项所述的洗衣机，其特征在于，

在所述制动时所述滚筒的速度变为大致零之后，所述滚筒的速度为每分1转以下。

19.根据权利要求11、12或者14所述的洗衣机，其特征在于，

具有滚筒停止估计部以及探测所述电动机与所述滚筒间的动力传递路径的异常的传递机构破损检测部，

在接收到来自所述传递机构破损检测部的破损信号的情况下，所述滚筒停止估计部输出比所述停止判定延迟的滚筒停止估计信号。

20.根据权利要求19所述的洗衣机，其特征在于，

在从所述短路制动期间开始起到所述电动机停止为止的时间小于第二规定时间的情况下，所述传递机构破损检测部输出所述破损信号。

21.根据权利要求1～3、5～12、14、17、20中的任一项所述的洗衣机，其特征在于，

所述电动机为不具有位置探测器的无传感器方式电动机。