JP2012170689A - Washing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ回転制御を行う洗濯機に関するものである。 The present invention relates to a washing machine that performs motor rotation control.
従来、この種の洗濯機は、キャリヤ信号に同期して回転子位置の電気角を検出し、キャリヤ信号の周波数を高くして回転子位置検出分解性能を高くし、波形記憶手段に記憶した正弦波データを呼び出してキャリヤ信号と比較してＰＷＭ制御することにより、ほぼ正弦波状の電流でモータを駆動し、モータの回転制御の性能を向上させている（例えば、特許文献１）。 Conventionally, this type of washing machine detects the electrical angle of the rotor position in synchronization with the carrier signal, increases the frequency of the carrier signal to improve the rotor position detection resolution performance, and stores the sine stored in the waveform storage means. By calling up the wave data and performing PWM control in comparison with the carrier signal, the motor is driven with a substantially sinusoidal current to improve the performance of the motor rotation control (for example, Patent Document 1).
また、この種の洗濯機は、ベクトル制御によりモータを駆動することにより、洗濯兼脱水槽の負荷のアンバランス検出時に定トルク制御ができるようにし、脱水回転時の回転数変動を検出することにより衣類のアンバランスを検出し、衣類のアンバランスに応じて回転数を制御することで、アンバランスの検出精度を向上させるとともに、洗濯兼脱水槽を高速回転させて脱水率を向上させている（例えば、特許文献２）。 In addition, this type of washing machine is driven by vector control to enable constant torque control when detecting the load imbalance of the washing and dewatering tub, and by detecting fluctuations in the rotation speed during dewatering rotation. By detecting the imbalance of clothes and controlling the number of rotations according to the imbalance of clothes, the imbalance detection accuracy is improved and the washing and dewatering tub is rotated at a high speed to improve the dehydration rate ( For example, Patent Document 2).
しかし、このような構成の場合、モータの回転センサ回路の不良が発生した場合に、モータの電気角を正しく検知することができず、インバータ回路が誤った電圧を印可させ、大電流が発生し、これにより、モータ巻き線のレアショート、モータの減磁、インバータ回路のパワースイッチング半導体の故障が生じてしまい、モータが動作しなくなるという課題を有していた。 However, in such a configuration, when a fault occurs in the rotation sensor circuit of the motor, the electrical angle of the motor cannot be detected correctly, causing the inverter circuit to apply an incorrect voltage and generating a large current. As a result, a short-circuit of the motor winding, a demagnetization of the motor, and a failure of the power switching semiconductor of the inverter circuit occur, and the motor does not operate.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、モータの回転センサ回路の不良により、正しく位置検出ができない場合でも、モータを停止させ、この不良を報知するとともに、大電流を流さないようにすることにより、モータやインバータ回路を故障させることない洗濯機を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described conventional problems, and even when the position cannot be detected correctly due to a defect in the rotation sensor circuit of the motor, the motor is stopped, this defect is notified, and a large current is not supplied. Thus, an object of the present invention is to provide a washing machine that does not damage the motor and the inverter circuit.
従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯物を収容して水平方向又は傾斜方向を回転軸心として回転駆動される回転ドラムと、整流回路で整流された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記回転ドラムを前記インバータ回路により駆動するモータと、前記モータの回転子位置を少なくとも１個以上のホールセンサで検知する位置検出手段と、前記位置検出手段から出力されるエッジ信号が第１の所定回数に達する毎にモータ電気角速度を更新し、前記モータ電気角速度からモータ回転数を検知する回転数検知手段と、洗い・すすぎ・脱水の各行程の少なくとも１つ以上の行程におけるモータ回転数を設定する回転数設定手段と、前記回転数検知手段および前記回転数設定手段の出力から前記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記モータが回転中、あるホールセンサからのエッジ信号が第１の電気角に相当する間に入力されないときに、前記モータ電気角速度を更新する前の電気角速度でモータの回転制御をするようにしたものである。 In order to solve the conventional problems, the washing machine of the present invention is configured to store laundry and rotate and rotate the horizontal or inclined direction as a rotation axis and the DC power rectified by the rectifier circuit. An inverter circuit for converting the electric power; a motor for driving the rotating drum by the inverter circuit; a position detecting means for detecting a rotor position of the motor by at least one hall sensor; and output from the position detecting means. The motor electrical angular speed is updated each time the edge signal reaches the first predetermined number of times, and the rotational speed detection means detects the motor rotational speed from the motor electrical angular speed, and at least one or more of the washing, rinsing and dewatering processes A rotation speed setting means for setting the motor rotation speed in the stroke, and the inverter circuit is controlled from outputs of the rotation speed detection means and the rotation speed setting means. The control means before the motor electrical angular velocity is updated when the edge signal from a certain Hall sensor is not inputted during the rotation of the motor while the motor corresponds to the first electrical angle. The rotation of the motor is controlled at the electrical angular velocity.
本発明の洗濯機は、回転センサ回路が異常のときに、モータへの大電流の流入を防止し、モータやインバータ回路の故障を未然に防ぐとともに、精度よく回転センサ回路の異常を検知し、また報知して故障を使用者に知らせることができる。 The washing machine of the present invention prevents inflow of a large current to the motor when the rotation sensor circuit is abnormal, prevents a failure of the motor and the inverter circuit, and accurately detects the abnormality of the rotation sensor circuit, In addition, it is possible to notify the user of the failure by notification.
第１の発明は、洗濯物を収容して水平方向又は傾斜方向を回転軸心として回転駆動される回転ドラムと、整流回路で整流された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記回転ドラムを前記インバータ回路により駆動するモータと、前記モータの回転子位置を少なくとも１個以上のホールセンサで検知する位置検出手段と、前記位置検出手段から出力されるエッジ信号が第１の所定回数に達する毎にモータ電気角速度を更新し、前記モータ電気角速度からモータ回転数を検知する回転数検知手段と、洗い・すすぎ・脱水の各行程の少なくとも１つ以上の行程におけるモータ回転数を設定する回転数設定手段と、前記回転数検知手段および前記回転数設定手段の出力から前記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記モータが回転中、あるホールセンサからのエッジ信号が第１の電気角に相当する間に入力されないときに、前記モータ電気角速度を更新する前の電気角速度でモータの回転制御をするものであり、精度よく電気角を更新して、モータへの大電流の流入を防止し、モータやインバータ回路の故障を未然に防ぐことができる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary drum that accommodates laundry and is rotationally driven with a horizontal direction or an inclination direction as a rotation axis, an inverter circuit that converts DC power rectified by a rectifier circuit into AC power, and the rotation A motor for driving the drum by the inverter circuit, a position detecting means for detecting the rotor position of the motor by at least one Hall sensor, and an edge signal output from the position detecting means at a first predetermined number of times. The motor electrical angular speed is updated each time the motor speed is reached, and the rotational speed detection means for detecting the motor rotational speed from the motor electrical angular speed, and the rotation for setting the motor rotational speed in at least one of the washing, rinsing, and dewatering strokes. And a control means for controlling the inverter circuit from outputs of the rotation speed detection means and the rotation speed setting means. Controls the rotation of the motor at the electrical angular speed before the motor electrical angular speed is updated when the edge signal from a hall sensor is not input during the rotation of the motor while it corresponds to the first electrical angle. Thus, the electrical angle can be updated with high accuracy to prevent inflow of a large current into the motor, and failure of the motor or inverter circuit can be prevented in advance.
第２の発明は、特に第１の発明の構成において、前記モータの回転数がある第１の所定回転数以上になったときに、前記回転数検知手段のモータ電気角速度を更新するタイミングを、各ホールセンサのエッジ信号が第１の所定回数に達する毎から、あるホールセンサのエッジ信号が第２の所定回数に達する毎に変えるようにしたものであり、回転センサの取付け位置のばらつきが大きいときでも、不要な電気角の変動を抑えることができ、特にエッジ信号の入力周期が短くなる高速回転域において、安定してモータ制御を行うことができる。 According to a second aspect of the invention, particularly in the configuration of the first aspect of the invention, when the rotational speed of the motor exceeds a first predetermined rotational speed, the timing for updating the motor electrical angular velocity of the rotational speed detection means is It is changed every time the edge signal of each hall sensor reaches the first predetermined number of times, and every time the edge signal of a certain hall sensor reaches the second predetermined number of times, and the variation in the mounting position of the rotation sensor is large. Even at times, unnecessary fluctuations in the electrical angle can be suppressed, and motor control can be performed stably, particularly in a high-speed rotation range where the input period of the edge signal is shortened.
第３の発明は、特に第１の発明または第２の発明の構成において、あるホールセンサからのエッジ信号が入力されないときに、他のホールセンサのエッジ信号からモータ電気角速度を算出して回転制御するようにしたものであり、精度よく電気角を更新して、モータへの大電流の流入を防止し、モータやインバータ回路の故障を未然に防ぐことができる。 In the third invention, particularly in the configuration of the first invention or the second invention, when the edge signal from one hall sensor is not inputted, the motor electrical angular velocity is calculated from the edge signal of the other hall sensor to control the rotation. In this way, the electrical angle can be updated with high accuracy to prevent inflow of a large current into the motor, and failure of the motor and inverter circuit can be prevented.
第４の発明は、特に第２発明の構成において、エッジ信号が入力されているホールセンサを記録する記録手段を備え、あるホールセンサからのエッジ信号が入力されないときに電源を切り、次回電源を入れてモータを動作する時に、前記記録手段に記録されているセンサのエッジ信号が第３の所定回数に達する毎にモータ電気角速度を更新するようにしたものであり、回転数検知回路中にあるコネクタが特に高速回転時の振動により接触不良が生じ、これにより断線が特定のセンサラインで、発生しているとき、他のラインから電気角検知および回転数検知を行うことで、安定してモータ制御を行うことができる。 According to a fourth aspect of the invention, particularly in the configuration of the second aspect of the invention, there is provided a recording means for recording a Hall sensor to which an edge signal is input, and when the edge signal from a certain Hall sensor is not input, the power is turned OFF The motor electrical angular velocity is updated every time the sensor edge signal recorded in the recording means reaches a third predetermined number of times when the motor is operated with the motor in the rotational speed detection circuit. When a connector has a contact failure due to vibration especially at high-speed rotation, and a disconnection occurs in a specific sensor line, the motor is stably detected by detecting the electrical angle and the number of rotations from other lines. Control can be performed.
第５の発明は、特に第１〜第４のいずれかの発明の構成において、前記制御手段からの信号を受けて警報を発する警報手段を有し、全ホールセンサのエッジ信号の合計が第３の所定回数に達したときに、あるホールセンサのエッジ信号が第４の所定回数以下のときに、前記回転数検知手段が異常であることを検知し、異常検知回数をカウントアップさせてブレーキをかけ、停止後、再度モータを動作させて、異常検知回数が第５の所定回数に達した場合、モータを停止し、異常報知するようにしたものであり、回転センサ回路のコネクタ抜け、コネクタ接触不良、回転センサの故障、ＧＮＤや５Ｖラインとの短絡の場合に、精度よく回転センサ回路の異常を検知することができ、また異常回数をカウントすることで、誤検知することを防止することができる。 According to a fifth aspect of the invention, in particular, in the configuration of any one of the first to fourth aspects of the invention, the fifth aspect has alarm means for issuing an alarm in response to a signal from the control means, and the sum of the edge signals of all hall sensors is third. When the edge signal of a certain hall sensor is less than or equal to the fourth predetermined number of times, it is detected that the rotation speed detecting means is abnormal, and the abnormality detection number is counted up and the brake is applied. After stopping, the motor is operated again, and when the number of abnormality detection reaches the fifth predetermined number of times, the motor is stopped and the abnormality is notified. In the case of a defect, rotation sensor failure, or short circuit with GND or 5V line, it is possible to accurately detect an abnormality in the rotation sensor circuit and to prevent erroneous detection by counting the number of abnormalities. It is possible.
第６の発明は、特に第５の発明の構成において、前記モータの回転数が第２の所定回転数以上のときのみ、前記回転数検知手段が異常であることを検知するようにしたようにしたものであり、回転数が高く振動が大きいときのみ回転センサ回路のコネクタ接触不良などが生じる場合、回転数を特定することで、誤検知することを防止することができる。 In a sixth aspect of the invention, particularly in the configuration of the fifth aspect of the invention, only when the rotational speed of the motor is equal to or higher than a second predetermined rotational speed, the rotational speed detecting means is detected to be abnormal. Therefore, when a connector contact failure of the rotation sensor circuit occurs only when the rotation speed is high and vibration is large, it is possible to prevent erroneous detection by specifying the rotation speed.
第７の発明は、特に第５の発明の構成において、あるホールセンサからのエッジ信号が第２の電気角に相当する間に入力されないときに、前記回転数検知手段が異常であることを検知するようにしたものであり、回転センサ回路のコネクタ抜け、コネクタ接触不良、回転センサの故障、ＧＮＤや５Ｖラインとの短絡の場合に、精度よく回転センサ回路の異常を検知することができる。 According to a seventh aspect of the invention, in particular, in the configuration of the fifth aspect of the invention, when the edge signal from a certain Hall sensor is not input during the time corresponding to the second electrical angle, it is detected that the rotational speed detecting means is abnormal. In this case, it is possible to detect an abnormality of the rotation sensor circuit with high accuracy in the case of a connector disconnection of the rotation sensor circuit, a connector contact failure, a rotation sensor failure, or a short circuit with the GND or 5V line.
第８の発明は、特に第７の発明の構成において、前記回転数設定手段の目標回転数の変動時は、一定時よりも、第２の電気角に相当する時間を、増加、減少させるようにしたものであり、回転数の変動が大きい加速・減速時は、実際の電気角とのずれが必ず生じるため、回転検知手段の異常を検知する閾値を、定常状態より調整して、異常検知精度を高くすることができる。 According to an eighth aspect of the invention, particularly in the configuration of the seventh aspect of the invention, when the target rotational speed of the rotational speed setting means varies, the time corresponding to the second electrical angle is increased or decreased as compared with a fixed time. Since there is always a deviation from the actual electrical angle during acceleration / deceleration with large fluctuations in the rotational speed, the threshold for detecting abnormality in the rotation detection means is adjusted from the steady state to detect abnormality. The accuracy can be increased.
第９の発明は、特に第５の発明の構成において、前記位置検出手段で検出される位置状態が、通常の順番以外の順に変化した場合に、前記回転数検知手段が異常であることを検知するようにしたものであり、位置状態によって、より確実に回転センサ回路の異常を検知し、すぐに停止させることができる。 According to a ninth aspect of the invention, in particular, in the configuration of the fifth aspect of the invention, when the position state detected by the position detection means changes in an order other than the normal order, it is detected that the rotational speed detection means is abnormal. Thus, the abnormality of the rotation sensor circuit can be detected more reliably and stopped immediately depending on the position state.
第１０の発明は、特に第５の発明の構成において、前記位置検出手段で検出される位置状態が、通常ではありえない状態に変化した場合に、前記回転数検知手段が異常であることを検知するようにしたものであり、位置状態によって、より確実に回転センサ回路の異常を検知し、すぐに停止させることができる。 In a tenth aspect of the invention, particularly in the configuration of the fifth aspect of the invention, when the position state detected by the position detection unit changes to an unusable state, the rotation number detection unit is detected to be abnormal. Thus, the abnormality of the rotation sensor circuit can be detected more reliably and stopped immediately depending on the position state.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
図１は洗濯機の要部断面図であり、回転ドラム１は、有底円筒形に形成し外周部に多数
の通水孔を側壁に設け、水受け槽（水槽）２内に回転自在に配設されている。回転ドラム１の回転中心に傾斜方向に設けた回転軸（回転中心軸）の一端を固定し、回転軸の他端にドラムプーリー３を固定している。なお、この回転軸は洗濯機の正面側から底部となる背面側に向けて回転軸の方向が水平方向から下向き傾斜となっている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a washing machine. A rotary drum 1 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and a large number of water passage holes are provided on a side wall thereof so that it can rotate freely in a water receiving tank (water tank) 2. It is arranged. One end of a rotation shaft (rotation center shaft) provided in the tilt direction is fixed to the rotation center of the rotary drum 1, and a drum pulley 3 is fixed to the other end of the rotation shaft. Note that the direction of the rotation axis of the rotation axis is inclined downward from the horizontal direction from the front side of the washing machine toward the back side as the bottom.
水受け槽２の背面に取り付けたモータ４は、ベルト５によりドラムプーリー３と連結し、モータ４により回転ドラム１が正転、または反転できるように構成され回転駆動される。回転ドラム１の内壁面に数個の突起板を設けており、この突起板により洗濯物が回転時に引っ掛けられ適度な高さから落とされることによって、いわゆる叩き洗いの効果を発揮し洗浄される。また、水受け槽３は洗濯機本体の天板によりばね体で揺動可能に吊り下げられ、回転ドラム１の正面側の開口部を蓋体（蓋）により開閉自在に覆っている。 The motor 4 attached to the back surface of the water receiving tank 2 is connected to the drum pulley 3 by a belt 5, and is configured and rotated so that the rotating drum 1 can be rotated forward or reverse by the motor 4. Several projecting plates are provided on the inner wall surface of the rotating drum 1, and the laundry is caught by the projecting plates at the time of rotation and dropped from an appropriate height. Further, the water receiving tub 3 is suspended by a top plate of the washing machine main body so as to be swingable by a spring body, and the opening on the front side of the rotary drum 1 is covered with a lid (lid) so as to be freely opened and closed.
図２に示すように、交流電源は整流回路６により直流電力に変換する。整流回路６は倍電圧整流回路を構成し、全波整流ダイオード３０により、交流電源が正電圧のときはコンデンサ３１ａを充電し、交流電源が負電圧のときはコンデンサ３１ｂを充電し、直列接続されたコンデンサ３１ａ、３１ｂの両端には倍電圧直流電圧が発生し、インバータ回路７に倍電圧直流電圧を加える。 As shown in FIG. 2, the AC power is converted into DC power by the rectifier circuit 6. The rectifier circuit 6 constitutes a voltage doubler rectifier circuit, and the full-wave rectifier diode 30 charges the capacitor 31a when the AC power source is a positive voltage, and charges the capacitor 31b when the AC power source is a negative voltage. A double voltage DC voltage is generated at both ends of the capacitors 31a and 31b, and the double voltage DC voltage is applied to the inverter circuit 7.
インバータ回路７は、６個のパワースイッチング半導体と逆並列ダイオードよりなる３相フルブリッジインバータ回路により構成し、通常、パワートランジスタと逆並列ダイオードおよびその駆動回路と保護回路を内蔵したインテリジェントパワーモジュール（以下、ＩＰＭという）で構成している。インバータ回路７はモータ４を駆動する。 The inverter circuit 7 is composed of a three-phase full-bridge inverter circuit composed of six power switching semiconductors and antiparallel diodes, and is usually an intelligent power module (hereinafter referred to as a power transistor, antiparallel diode, its drive circuit and protection circuit). , Called IPM). The inverter circuit 7 drives the motor 4.
モータ４は直流ブラシレスモータにより構成し、回転子を構成する永久磁石と固定子との相対位置（回転子位置）を位置検出手段８により検出する。位置検出手段８は、通常、３個のホールセンサ８ａ、８ｂ、８ｃにより構成している。インバータ回路７の負電圧端子と整流回路６の負電圧端子間に電流検出手段１０、いわゆるシャント抵抗を接続している。 The motor 4 is constituted by a direct current brushless motor, and the position detecting means 8 detects the relative position (rotor position) between the permanent magnet and the stator constituting the rotor. The position detecting means 8 is usually composed of three hall sensors 8a, 8b and 8c. A current detecting means 10, a so-called shunt resistor, is connected between the negative voltage terminal of the inverter circuit 7 and the negative voltage terminal of the rectifier circuit 6.
交流電圧端子間には、給水弁２０、排水弁２１を接続し、スイッチング手段２２により制御する。給水弁２０は水道水を水受け槽２に給水するもので、電磁弁により構成し、排水弁２１は水受け槽２内の水の排水するものである。スイッチング手段２２は、双方向性サイリスタなどのソリッドステートリレー、またはメカニカルリレーで構成している。 A water supply valve 20 and a drain valve 21 are connected between the AC voltage terminals and controlled by the switching means 22. The water supply valve 20 supplies tap water to the water receiving tank 2 and is constituted by an electromagnetic valve, and the drain valve 21 drains the water in the water receiving tank 2. The switching means 22 is configured by a solid state relay such as a bidirectional thyristor or a mechanical relay.
制御回路１１は、インバータ回路７およびスイッチング手段２２を制御するもので、マイクロコンピュータより構成した制御手段１２と、制御手段１２の出力信号によりインバータ回路７のＩＰＭを制御してモータ４の回転駆動を制御するインバータ駆動回路１３と、スイッチング手段２２を制御するスイッチング手段駆動回路２３と、電流検出手段１０の出力信号によりインバータ回路７の過電流を検知し、制御手段１２に異常信号を加える過電流検知回路１４とで構成している。過電流検知回路１４の出力信号は制御手段１２の割り込み端子（ＩＲＱ端子）に加え、マイクロコンピュータは割り込み信号により優先してインバータ駆動出力信号を禁止する。 The control circuit 11 controls the inverter circuit 7 and the switching means 22, and controls the IPM of the inverter circuit 7 by the control means 12 constituted by a microcomputer and the output signal of the control means 12 to drive the motor 4 to rotate. The inverter drive circuit 13 for controlling, the switching means drive circuit 23 for controlling the switching means 22, and the overcurrent detection for detecting an overcurrent of the inverter circuit 7 from the output signal of the current detection means 10 and applying an abnormal signal to the control means 12 The circuit 14 is configured. The output signal of the overcurrent detection circuit 14 is added to the interrupt terminal (IRQ terminal) of the control means 12, and the microcomputer prohibits the inverter drive output signal preferentially by the interrupt signal.
記憶手段１５は、インバータ回路７の出力電圧を所望の波形に出力する波形や異常検知した回数、エッジ信号が入力されているホールセンサなどを記憶する。警報手段１６は、表示手段１７と吹鳴手段１８とからなり、動作状態の表示や異常時の報知をする。 The storage unit 15 stores a waveform for outputting the output voltage of the inverter circuit 7 to a desired waveform, the number of times of abnormality detection, a hall sensor to which an edge signal is input, and the like. The alarm means 16 comprises a display means 17 and a sounding means 18, and displays an operation state and notifies when an abnormality occurs.
制御手段１２は、キャリヤ信号発生回路と比較回路とを有しインバータ回路７のＩＰＭを制御するＰＷＭ制御回路１２ａと、位置検出手段８の出力信号とキャリヤ信号発生回路の出力信号より電気角を検知し、またモータ回転数を算出する回転数検知手段１２ｂと、
キャリヤ信号発生回路の出力信号に同期して回転数検知手段１２ｂより記憶手段１５の信号を呼び出しＰＷＭ制御回路１２ａに信号を出力する出力レベル変換回路１２ｃと、位置検出手段８の信号より検知した回転数と設定回転数を比較して得た誤差信号により出力レベル変換回路１２ｃの出力信号レベルを変えて回転数を制御する回転数制御手段１２ｄとで構成している。
The control means 12 has a carrier signal generation circuit and a comparison circuit, detects the electrical angle from the PWM control circuit 12a for controlling the IPM of the inverter circuit 7, the output signal of the position detection means 8 and the output signal of the carrier signal generation circuit. And a rotation speed detecting means 12b for calculating the motor rotation speed,
In synchronization with the output signal of the carrier signal generation circuit, the rotation speed detection means 12b calls the signal of the storage means 15 and outputs the signal to the PWM control circuit 12a, and the rotation detected by the signal of the position detection means 8 The rotational speed control means 12d controls the rotational speed by changing the output signal level of the output level conversion circuit 12c based on the error signal obtained by comparing the rotational speed and the set rotational speed.
この制御手段１２は、図３に示すように構成しており、ＰＷＭ制御回路１２ａは、キャリヤ信号発生回路１２０ａにより三角波または鋸歯状波を発生させ、比較回路１２１ａの入力端子に信号ｖｃを加え、比較回路１２１ａの他方の入力端子に出力設定手段１２２ａの信号ｖｕを加える。キャリヤ信号発生回路１２０ａの周期は、キャリヤ周波数を１５．６ｋＨｚに設定すると６４μｓとなり、時間に比例して信号レベルが変化する鋸歯状波を発生させる。 The control means 12 is configured as shown in FIG. 3, and the PWM control circuit 12a generates a triangular wave or a sawtooth wave by the carrier signal generation circuit 120a, adds the signal vc to the input terminal of the comparison circuit 121a, The signal vu of the output setting means 122a is added to the other input terminal of the comparison circuit 121a. The carrier signal generation circuit 120a has a period of 64 μs when the carrier frequency is set to 15.6 kHz, and generates a sawtooth wave whose signal level changes in proportion to time.
比較回路１２１ａはマイクロコンピュータ内のディジタルコンパレータで、ダブルバッファより構成される出力設定手段１２２ａのデータと鋸歯状波のキャリヤ信号と比較してＰＷＭ波形を生成する。図３に示すＰＷＭ制御回路１２ａは３相出力の１相分で、３相出力の場合にはＰＷＭ制御回路１２ａを３個有する。ただし、キャリヤ信号発生回路１２０ａは１つで共用化できる。 The comparison circuit 121a is a digital comparator in the microcomputer and generates a PWM waveform by comparing the data of the output setting means 122a constituted by a double buffer with a sawtooth carrier signal. The PWM control circuit 12a shown in FIG. 3 has one phase for three-phase output, and has three PWM control circuits 12a for three-phase output. However, one carrier signal generation circuit 120a can be shared.
記憶手段１５は、電気角に対応した所望の電圧信号（正弦波データ）を記憶したもので、２５６（８ビット）から５１２（９ビット）個の数値データの配列である。電圧振幅に相当する数値データは９ビットデータで、通常は−２５６から＋２５６まで電気角に対応した正弦波データを記憶している。 The storage means 15 stores a desired voltage signal (sine wave data) corresponding to an electrical angle, and is an array of 256 (8 bits) to 512 (9 bits) numerical data. Numerical data corresponding to the voltage amplitude is 9-bit data, and usually sine wave data corresponding to an electrical angle from −256 to +256 is stored.
回転数検知手段１２ｂは、位置検出手段８の出力信号を検知し回転周期を検出する回転周期検知手段１２３と、回転周期検知手段１２３より回転数を演算する回転数演算手段１２９、回転周期検知手段１２３より検知した回転数に応じて進角値αを決める進角制御手段１２４と、回転周期検知手段１２３より検知した電気角６０°（１８０°、３６０°の設定も可能）に相当する期間内にキャリヤ信号発生回路１２０ａの出力パルス数ｋをカウントし、つぎの６０°（１８０°、３６０°の設定も可能）はキャリヤ信号１周期の電気角Δθを演算して回転子位置に対応する電気角を演算する電気角演算手段１２５と、電気角演算手段１２５より演算した電気角と進角値αより電気角を設定して出力レベル変換回路１２ｃに電気角信号を出力する電気角検知手段１２６とで構成している。 The rotation speed detection means 12b includes a rotation cycle detection means 123 that detects an output signal of the position detection means 8 and detects a rotation cycle, a rotation speed calculation means 129 that calculates the rotation speed from the rotation cycle detection means 123, and a rotation cycle detection means. Within a period corresponding to an advance angle control means 124 that determines an advance angle value α according to the number of revolutions detected from 123 and an electrical angle of 60 ° (180 °, 360 ° can be set) detected by the rotation period detection means 123. Then, the number of output pulses k of the carrier signal generation circuit 120a is counted, and the next 60 ° (180 ° and 360 ° can be set) is calculated by calculating the electrical angle Δθ of one cycle of the carrier signal and corresponding to the rotor position. An electrical angle computing means 125 for computing the angle, an electrical angle set by the electrical angle computed by the electrical angle computing means 125 and the advance value α, and outputting an electrical angle signal to the output level conversion circuit 12c Is constituted by the detecting means 126.
出力レベル変換回路１２ｃは、記憶手段１５より電気角に対応した振幅信号Ａを呼び出す呼び出し手段１２７と、呼び出し手段１２７の出力信号Ａにレベル変換値Ｇを演算してＰＷＭ制御回路１２ａに出力する出力演算手段１２８とで構成している。通常、記憶手段１５のデータは、インバータ回路７の最大出力レベルに対応した数値なので、出力演算手段１２８の演算はインバータ出力電圧レベルを減らす演算となり、レベル変換値Ｇはかけ算の場合１よりも小さな数値となる。わり算の場合には１よりも大きい数値となる。 The output level conversion circuit 12c is a calling unit 127 that calls the amplitude signal A corresponding to the electrical angle from the storage unit 15, and an output that calculates the level conversion value G from the output signal A of the calling unit 127 and outputs it to the PWM control circuit 12a. It is comprised with the calculating means 128. FIG. Usually, since the data in the storage means 15 is a numerical value corresponding to the maximum output level of the inverter circuit 7, the operation of the output operation means 128 is an operation for reducing the inverter output voltage level, and the level conversion value G is smaller than 1 in the case of multiplication. It becomes a numerical value. In the case of division, the value is larger than 1.
レベル変換値Ｇは、回転数制御手段１２ｄより出力され、回転数制御手段１２ｄは、モータ回転数を所定値に設定する回転数設定手段１２０ｅと、回転数演算手段１２９で検知される検知回転数と設定回転数を比較して誤差信号を出力する回転数比較手段１２１ｅとで構成している。レベル変換値Ｇは、検知回転数と設定回転数を比較した誤差信号に対応した数値で、設定回転数に対する誤差信号だけではなく、回転数変化と誤差信号よりルックアップテーブルを参照するファジィテーブル方式にすれば回転制御性能を向上させることができる。 The level conversion value G is output from the rotational speed control means 12d, and the rotational speed control means 12d detects the rotational speed detected by the rotational speed setting means 120e that sets the motor rotational speed to a predetermined value and the rotational speed calculation means 129. And a rotation speed comparison means 121e that compares the set rotation speed and outputs an error signal. The level conversion value G is a numerical value corresponding to an error signal obtained by comparing the detected rotational speed with the set rotational speed, and is a fuzzy table system that refers to a lookup table from the rotational speed change and the error signal as well as an error signal for the set rotational speed. In this case, the rotation control performance can be improved.
上記構成において電気角に対応した各部波形関係は、図４に示すようになる。位置検出
手段８の出力信号、いいかえれば位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３は、電気角６０°ごとに信号が変化する。位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の変化に同期して、位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の状態データを読み込み、状態データより電気角を検出できる。さらに、電気角速度を６０°（１８０°、３６０°の設定も可能）周期で算出して、キャリヤ信号出力ごとに電気角を更新している。
In the above configuration, the waveform relationship of each part corresponding to the electrical angle is as shown in FIG. The output signal of the position detection means 8, in other words, the position signals CS1, CS2, and CS3 change at every electrical angle of 60 °. In synchronization with changes in the position signals CS1, CS2, and CS3, the state data of the position signals CS1, CS2, and CS3 are read, and the electrical angle can be detected from the state data. Furthermore, the electrical angular velocity is calculated at a period of 60 ° (180 ° and 360 ° can also be set), and the electrical angle is updated for each carrier signal output.
信号ｖｃはキャリヤ信号発生回路１２０ａの鋸歯状波の出力信号で、０から５１２まで変化するタイマカウンタのタイマ値である。タイマ値が５１２になると、タイマカウンタがオーバーフローして０に戻り、キャリヤ割り込み信号ｃを発生させる。信号ｖｕは、比較回路１２１ａの一方の入力信号で、基本的には出力レベル変換回路１２ｃの出力信号と同じであり、この場合は、進角値αは０でレベル変換値Ｇは１の場合を示す。 The signal vc is a sawtooth wave output signal of the carrier signal generation circuit 120a, and is a timer value of the timer counter that changes from 0 to 512. When the timer value reaches 512, the timer counter overflows and returns to 0 to generate the carrier interrupt signal c. The signal vu is one input signal of the comparison circuit 121a and is basically the same as the output signal of the output level conversion circuit 12c. In this case, the advance value α is 0 and the level conversion value G is 1. Indicates.
この信号ｖｕは記憶手段１５に記憶した正弦波データの振幅信号Ａにレベル変換値Ｇを掛けて２５６を足したもので、ｖｕ＝Ａ×Ｇ＋２５６より計算される。２５６を中心値として０から５１２まで正弦波状に変化する。 This signal vu is obtained by multiplying the amplitude signal A of the sine wave data stored in the storage means 15 by the level conversion value G and adding 256, and is calculated from vu = A × G + 256. It changes in a sinusoidal form from 0 to 512 with 256 as the center value.
信号ｕは信号ｖｕとキャリヤ信号発生回路１２０ａの出力データｖｃと大小比較したＰＷＭ波形を示す。この信号ｕによりインバータ駆動回路１３を介してインバータ回路７を駆動し、モータ５に電圧を印加することにより、ほぼ正弦波状の電流でモータ５を駆動することができる。この信号ｕはＵ相の上アームトランジスタの駆動信号で、下アームトランジスタの駆動信号は信号ｕの反転信号となる。実際にトランジスタに加える信号は、さらにターンオフタイムを考慮したデッドタイム制御が加わり、上下アームトランジスタの同時導通を禁止する期間を設けている。 The signal u indicates a PWM waveform that is compared in magnitude with the signal vu and the output data vc of the carrier signal generation circuit 120a. By driving the inverter circuit 7 via the inverter drive circuit 13 by this signal u and applying a voltage to the motor 5, the motor 5 can be driven with a substantially sinusoidal current. The signal u is a drive signal for the U-phase upper arm transistor, and the drive signal for the lower arm transistor is an inverted signal of the signal u. The signal actually applied to the transistor is further subjected to dead time control considering the turn-off time, and has a period for prohibiting simultaneous conduction of the upper and lower arm transistors.
これにより、キャリヤ信号に同期して演算により電気角を検出し、記憶手段１５に記憶した正弦波データを読み出すことができるので、キャリヤ信号の周波数を高くして位置検出分解性能を高くすることができ、モータ５の回転制御性能を向上することができる。 As a result, the electrical angle can be detected by calculation in synchronization with the carrier signal, and the sine wave data stored in the storage means 15 can be read out, so that the frequency of the carrier signal can be increased to improve the position detection resolution performance. The rotation control performance of the motor 5 can be improved.
上記構成において、図５を参照しながら、モータ回転制御の動作を説明する。 The operation of the motor rotation control in the above configuration will be described with reference to FIG.
図５のステップ２００でモータ回転制御を開始される。ステップ２０１で各種初期設定を行い、ステップ２０２でＰＷＭ制御回路１２ａのキャリヤ信号発生回路１２０ａのカウントを開始させ、ステップ２０３で位置検出手段８の位置信号に応じて、ＰＷＭ制御によりインバータ回路７を駆動して、回転制御される。 In step 200 of FIG. 5, motor rotation control is started. In step 201, various initial settings are performed. In step 202, counting of the carrier signal generation circuit 120a of the PWM control circuit 12a is started. In step 203, the inverter circuit 7 is driven by PWM control according to the position signal of the position detecting means 8. Then, the rotation is controlled.
ステップ２０４で、キャリヤ割り込み信号ｃを検出して割り込み信号が発生したかどうかを検出し、割り込み信号が発生するとステップ２０５に進み、キャリヤ信号割り込みサブルーチンを実行する。キャリヤ信号割り込みの優先度は異常割り込みを除き、最も高い優先度とする。ここで、６０°（１８０°、３６０°の設定も可能）の位置信号が変化する間のキャリヤ信号をカウントすることにより電気角速度を検出し、電気角速度から算出される電気角に応じて波形記憶手段１２ｂより正弦波データを呼び出し、ＰＷＭ制御データを設定する。ステップ２０６で、インバータ回路４を構成するトランジスタ（ＩＧＢＴ）の駆動制御を行う。 In step 204, the carrier interrupt signal c is detected to detect whether or not an interrupt signal has been generated. If an interrupt signal is generated, the process proceeds to step 205 to execute a carrier signal interrupt subroutine. The priority of the carrier signal interrupt is the highest priority except for the abnormal interrupt. Here, the electrical angular velocity is detected by counting the carrier signal while the position signal of 60 ° (180 ° and 360 ° can be set) is changed, and the waveform is stored according to the electrical angle calculated from the electrical angular velocity. The sine wave data is called from the means 12b and the PWM control data is set. In step 206, drive control of the transistor (IGBT) constituting the inverter circuit 4 is performed.
ステップ２０７は、位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３のエッジ信号を検出して割り込み信号が発生したかどうかを検出し、割り込み信号が発生するとステップ２０８に進み、位置信号割り込みサブルーチンを実行する。位置信号割り込みの優先度は、キャリヤ信号割り込みのつぎに設定する。 ここでは、回転周期と回転数の検出、６０°（１８０°、３６０°の設定も可能）ごとの電気角の設定、キャリヤ信号１周期の電気角の演算等の処理を実行する。 Step 207 detects edge signals of the position signals CS1, CS2 and CS3 to detect whether or not an interrupt signal is generated. When the interrupt signal is generated, the process proceeds to step 208 to execute a position signal interrupt subroutine. The priority of the position signal interrupt is set next to the carrier signal interrupt. Here, processing such as detection of the rotation period and the number of rotations, setting of an electrical angle for every 60 ° (180 ° and 360 ° can be set), calculation of an electrical angle for one cycle of the carrier signal, and the like are executed.
ステップ２０９にて行程の終了判定を行い、行程続行ならばステップ２０３に戻り、行程終了ならばステップ２１０に進んで、トランジスタ（ＩＧＢＴ）をすべてオフさせてから、ステップ２１１に進み、キャリヤ信号のカウントを停止させ、ステップ２１２にて次行程に移行する。 In step 209, the end of the process is determined. If the process is continued, the process returns to step 203. If the process is completed, the process proceeds to step 210. All the transistors (IGBTs) are turned off, and then the process proceeds to step 211. Is stopped, and the process proceeds to the next step in step 212.
つぎに、回転子位置検出手段８の出力信号、すなわち位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３のエッジを検出したときの位置信号割り込み動作について、図６を参照しながら説明する。 ステップ３００より、エッジ信号により外部割り込みが生じ位置信号割り込みサブルーチンを開始し、ステップ３０１で位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３の状態データを入力し、回転子位置を検出する。ステップ３０２で、位置信号より電気角θｃを設定する。Ｕ相が電気角０度とすれば、Ｖ相は１２０度、Ｗ相は２４０度に設定される。 Next, the position signal interruption operation when the output signal of the rotor position detecting means 8, that is, the edge of the position signals CS1, CS2, and CS3 is detected will be described with reference to FIG. In step 300, an external interrupt is generated by an edge signal, and a position signal interrupt subroutine is started. In step 301, status data of position signals CS1, CS2, and CS3 are input, and a rotor position is detected. In step 302, the electrical angle θc is set from the position signal. If the U phase has an electrical angle of 0 degrees, the V phase is set to 120 degrees and the W phase is set to 240 degrees.
ステップ３０３でキャリヤ信号発生回路１２０ａのキャリヤ割り込み信号ｃのパルス数のカウント値ｋをキャリヤカウンタメモリｋｃに記憶し、ステップ３０４でカウント値ｋをクリヤし、ステップ３０５でキャリヤ信号発生回路１２０ａの出力信号１周期の電気角Δθを演算する。位置信号割り込み周期は電気角６０度に相当するので、Δθ＝６０／ｋｃで表される。 In step 303, the count value k of the number of pulses of the carrier interrupt signal c of the carrier signal generation circuit 120a is stored in the carrier counter memory kc. In step 304, the count value k is cleared. In step 305, the output signal of the carrier signal generation circuit 120a. One period of electrical angle Δθ is calculated. Since the position signal interruption cycle corresponds to an electrical angle of 60 degrees, Δθ = 60 / kc.
ここで、キャリヤ信号発生回路１２０ａの１周期あたりの電気角を演算することにより、回転周期が変化しても電気角を演算して検知することができ、位置検出精度を向上できて、モータ４に回転子の電気角に応じた所望の電圧波形を印加することができる。 Here, by calculating the electrical angle per cycle of the carrier signal generation circuit 120a, the electrical angle can be calculated and detected even when the rotation cycle changes, and the position detection accuracy can be improved. A desired voltage waveform corresponding to the electrical angle of the rotor can be applied.
ステップ３０６で基準電気角が０°かどうかを判定し、０°ならばステップ３０７で周期測定タイマカウンタＴの測定値を周期測定メモリＴｏに記憶し、ステップ３０８でタイマカウンタＴをクリヤする。ステップ３０９で周期Ｔｏより回転子回転数Ｎを求め、ステップ３１０で設定回転数Ｎｓと検知回転数Ｎとの誤差信号に応じて、レベル変換値Ｇを求める。ステップ３１１で、検知回転数Ｎに応じた進角値αを求め、ステップ３１２でタイマカウンタを開始し、ステップ３１３に進んでサブルーチンをリターンする。 In step 306, it is determined whether or not the reference electrical angle is 0 °. If 0 °, the measured value of the cycle measurement timer counter T is stored in the cycle measurement memory To in step 307, and the timer counter T is cleared in step 308. In step 309, the rotor rotational speed N is determined from the period To, and in step 310, the level conversion value G is determined according to the error signal between the set rotational speed Ns and the detected rotational speed N. In step 311, an advance value α corresponding to the detected rotational speed N is obtained, a timer counter is started in step 312, the process proceeds to step 313, and the subroutine is returned.
つぎに、キャリヤ信号割り込み動作について図７を参照しながら説明する。キャリヤ信号に同期して回転子位置に対応した電気角を求め、波形記憶手段１２ｂの信号を読み出してＰＷＭ出力するものである。 Next, the carrier signal interrupt operation will be described with reference to FIG. The electrical angle corresponding to the rotor position is obtained in synchronization with the carrier signal, the signal of the waveform storage means 12b is read and PWM output is performed.
キャリヤ信号発生回路１２０ａのタイマカウンタがオーバーフローすると割り込み信号が発生し、ステップ４００より始まるキャリヤ信号割り込みサブルーチンを実行する。 ステップ４０１でキャリヤカウンタのカウント値ｋをインクリメントし、ステップ４０２で電気角θを演算する。電気角θは、キャリヤ信号１周期の電気角Δθとキャリヤカウンタのカウント値ｋの積に進角値αと位置信号割り込みサブルーチンで検出した電気角θｃの和より求める。電気角θは、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相とも求める。 When the timer counter of the carrier signal generation circuit 120a overflows, an interrupt signal is generated, and a carrier signal interrupt subroutine starting from step 400 is executed. In step 401, the count value k of the carrier counter is incremented, and in step 402, the electrical angle θ is calculated. The electrical angle θ is obtained from the product of the electrical angle Δθ of one cycle of the carrier signal and the count value k of the carrier counter, and the sum of the advance value α and the electrical angle θc detected by the position signal interruption subroutine. The electrical angle θ is obtained for each of the U, V, and W phases.
ステップ４０３で波形記憶手段１２ｂより電気角θに対応した波形データを呼び出す。電気角最大値は３６０度なので、θが３６０度以上になると０に戻ってデータを読み出す。ステップ４０４で位置信号割り込みサブルーチンで求めたレベル変換値Ｇより信号ｖｕを演算し、ステップ４０５でＰＷＭ制御回路１２ａに信号を加える比較回路１２１ａの出力設定バッファ、すなわち出力設定手段１２２にデータを転送し、ステップ４０６でサブルーチンリターンする。Ｖ相、Ｗ相もステップ４０２からステップ４０５までＵ相と同様の処理を行う。 In step 403, the waveform data corresponding to the electrical angle θ is called from the waveform storage means 12b. Since the electrical angle maximum value is 360 degrees, when θ reaches 360 degrees or more, the value returns to 0 and data is read. In step 404, the signal vu is calculated from the level conversion value G obtained in the position signal interruption subroutine, and in step 405, the data is transferred to the output setting buffer of the comparison circuit 121a that applies the signal to the PWM control circuit 12a, that is, the output setting means 122. In step 406, the subroutine returns. The V-phase and W-phase are processed in the same manner as the U-phase from step 402 to step 405.
次に図８を参照しながら、位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３のエッジが検出できないと
きの動作を説明する。
Next, the operation when the edges of the position signals CS1, CS2, and CS3 cannot be detected will be described with reference to FIG.
図８（１）を参照にして、電気角６０°毎に電気角速度を更新するときの電気角の算出について説明する。まず、電気角０〜６０°間のキャリヤ信号発生回路１２０ａの出力パルス数ｋをカウントし、６０°のときにｋ１とすると、キャリヤあたりの電気角速度Δθは６０／ｋ１となり、電気角６０〜１２０°間電気角θは６０＋６０×ｋ／ｋ１で算出できる。 With reference to FIG. 8A, calculation of the electrical angle when the electrical angular velocity is updated every electrical angle 60 ° will be described. First, the number k of output pulses of the carrier signal generation circuit 120a between 0 to 60 ° is counted, and when k1 is 60 °, the electrical angular velocity Δθ per carrier is 60 / k1, and the electrical angle 60 to 120 is obtained. The electrical angle θ between the angles can be calculated as 60 + 60 × k / k1.
出力パルス数ｋは電気角速度を更新する毎に、０にリセットする。また電気角６０〜１２０°間のキャリヤ信号発生回路の出力パルス数ｋをカウントし、１２０°のときにｋ２とすると、キャリヤあたりの電気角速度Δθは６０／ｋ２となり、電気角１２０〜１８０°間電気角θは１２０＋６０×ｋ／ｋ２で算出できる。同様にして、電気角１８０°以降についても、出力パルス数ｋをそれぞれ、ｋ３、ｋ４、ｋ５、・・・とすると、電気角θは１８０＋６０×ｋ／ｋ３、２４０＋６０×ｋ／ｋ４、３００＋６０×ｋ／ｋ５、・・・で計算することができる。 The output pulse number k is reset to 0 each time the electrical angular velocity is updated. Further, the number k of output pulses of the carrier signal generation circuit between 60 and 120 ° of electrical angle is counted, and when k2 at 120 °, the electrical angular velocity Δθ per carrier is 60 / k2, and between 120 and 180 ° of electrical angle. The electrical angle θ can be calculated as 120 + 60 × k / k2. Similarly, for the electrical angle of 180 ° and after, if the output pulse numbers k are k3, k4, k5,..., The electrical angle θ is 180 + 60 × k / k3, 240 + 60 × k / k4, 300 + 60 × k. / K5,...
図８（２）を参照して、例えばＣＳ３がハイに固定され、ＣＳ３のエッジ信号が検出できない場合、従来のルールに従って電気角を更新する場合について、説明する。 With reference to FIG. 8 (2), for example, when CS3 is fixed high and an edge signal of CS3 cannot be detected, the case where the electrical angle is updated according to the conventional rule will be described.
電気角１２０°までは、６０＋６０×ｋ／ｋ１で電気角を算出するが、ＣＳ３のハイからローのエッジ信号が検出できないため、６０＋６０×ｋ／ｋ１で算出される電気角が１２０°を越えると、１２０°で固定された状態となる。つぎに電気角が更新されるのは、１８０°でＣＳ２のローからハイのエッジ信号と、２４０°でＣＳ１のハイからローのエッジ信号により、キャリヤ信号発生回路の出力パルス数がｋ４になったあととなるため、それまでは１２０°で固定され、２４０°になったと同時に１２０°に更新される。この場合、誤った電気角でＰＷＭ制御することとなり、大電流を流す危険がある。 The electrical angle is calculated as 60 + 60 × k / k1 until the electrical angle is 120 °. However, since the edge signal from high to low of CS3 cannot be detected, the electrical angle calculated as 60 + 60 × k / k1 exceeds 120 °. , Fixed at 120 °. Next, the electrical angle is updated because the CS2 low-to-high edge signal at 180 ° and the CS1 high-to-low edge signal at 240 ° causes the number of output pulses of the carrier signal generation circuit to be k4. Since it will be later, it is fixed at 120 ° until then, and it is updated to 120 ° at the same time as 240 °. In this case, PWM control is performed with an incorrect electrical angle, and there is a risk of flowing a large current.
図８（３）を参照して、この対策方法について、説明する。位置信号ＣＳ３がハイに固定され、ＣＳ３のエッジ信号が検出できない場合、６０＋６０×ｋ／ｋ１で算出される電気角が１２０°を越えると、計算値が１３０°になるまでは１２０°で固定し、その後は再び、６０＋６０×ｋ／ｋ１で電気角を計算する。 This countermeasure method will be described with reference to FIG. When the position signal CS3 is fixed high and the CS3 edge signal cannot be detected, if the electrical angle calculated by 60 + 60 × k / k1 exceeds 120 °, it is fixed at 120 ° until the calculated value reaches 130 °. Thereafter, the electrical angle is calculated again at 60 + 60 × k / k1.
電気角速度は更新されないため、出力パルス数ｋはカウントされ続けており、回転数の増減が激しくない範囲においては、ほぼ正しい電気角での演算が可能になる。また今回は１２０°から１３０°になるまでの１０°の間のみを、１２０°に固定するようにしているが、この期間短くすることも可能である。ただし、位置信号に異常がないときでも、電気角速度が更新されるときの回転速度の変動が大きくなるとき、例えば、回転ドラムの回転数が６００ｒ／ｍｉｎから５００ｒ／ｍｉｎ以下に遅くなったとき、電気角速度を更新することができない弊害があるため、この期間は電気角速度を更新する周期や回転数変動なども考慮して、決める必要がある。 Since the electrical angular velocity is not updated, the number of output pulses k continues to be counted, and calculation with a substantially correct electrical angle is possible within a range where the increase / decrease in the rotational speed is not severe. In this case, only 10 ° from 120 ° to 130 ° is fixed at 120 °, but this period can be shortened. However, even when there is no abnormality in the position signal, when the fluctuation of the rotational speed when the electrical angular speed is updated increases, for example, when the rotational speed of the rotating drum decreases from 600 r / min to 500 r / min or less, Since there is a detrimental effect that the electrical angular velocity cannot be updated, it is necessary to determine this period in consideration of the cycle of updating the electrical angular velocity and fluctuations in the rotational speed.
上記は、電気角６０°毎に電気角速度を更新しているが、高速回転数では位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３のエッジによる割り込みが、低速に比べて増えるため、電気角速度の更新周期を減らすことが可能である。低速回転域で電気角６０°毎に電気角速度を求めて、電気角を算出していたが、回転ドラムの回転数が６００ｒ／ｍｉｎ以上になる高速回転域では、電気角３６０°毎に電気角速度を求めて、電気角を算出するように変更する。 In the above, the electrical angular velocity is updated every 60 ° electrical angle, but interruptions due to the edges of the position signals CS1, CS2, and CS3 increase compared to the low speed at high rotational speeds, so the electrical angular velocity update cycle is reduced. Is possible. The electrical angle was calculated by obtaining the electrical angular velocity every 60 ° electrical angle in the low-speed rotation range. However, in the high-speed rotation range where the rotational speed of the rotating drum is 600 r / min or more, the electrical angular velocity is calculated every 360 ° electrical angle. And change to calculate the electrical angle.
つまり、高速回転域では、電気角更新毎の実回転数に対する回転数変化の割合が小さいため、電気角更新周期を遅くしても、影響が少ない。また位置信号ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３それぞれの間の位置ばらつきによって、生じる電気角の変動を抑えることができ、位置
信号入力される毎に電気角を合わなく高速回転域で安定した回転制御を行うことができる。
In other words, in the high-speed rotation region, since the rate of change in the rotational speed with respect to the actual rotational speed for each electrical angle update is small, there is little influence even if the electrical angle update cycle is delayed. In addition, fluctuations in the electrical angle caused by position variations between the position signals CS1, CS2, and CS3 can be suppressed, and stable rotation control can be performed in a high-speed rotation range without matching the electrical angle each time a position signal is input. Can do.
つまり高速回転域では、あるホールセンサの位置信号ＣＳｘのみを検知することができれば、安定した回転制御を行うことができる。位置信号が入力されているホールセンサを記録手段に記録し、このホールセンサから信号をＣＳｘとして高速回転時の位置検知に使用することにより、回転数検知回路中にあるコネクタが特に高速回転時の振動により接触不良が生じ、これにより断線が特定のホールセンサのラインで、発生しているときは、この影響を最小限にとどめて、安定した回転制御を行うことができる。 That is, in the high-speed rotation range, if only the position signal CSx of a certain hall sensor can be detected, stable rotation control can be performed. The hall sensor to which the position signal is input is recorded in the recording means, and the signal from this hall sensor is used as CSx for position detection at high speed rotation. When a contact failure occurs due to vibration and a disconnection occurs in a specific Hall sensor line, this effect can be minimized and stable rotation control can be performed.
つぎに、図９を参照して、位置信号ＣＳ３がハイに固定されたときの別の対策方法について、説明する。上記のように、全てのエッジ信号入力のたびにリセットされるキャリヤ信号発生回路１２０ａの出力パルス数ｋとは別に、位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３のそれぞれについて、同期する出力パルス数ｋ１、ｋ２、ｋ３を求め、電気角速度Δθ１、Δθ２、Δθ３を算出する。 Next, another countermeasure method when the position signal CS3 is fixed high will be described with reference to FIG. As described above, in addition to the output pulse number k of the carrier signal generation circuit 120a that is reset every time an edge signal is input, for each of the position signals CS1, CS2, and CS3, the synchronized output pulse numbers k1, k2, k3 is obtained, and electrical angular velocities Δθ1, Δθ2, and Δθ3 are calculated.
これによって、出力パルス数ｋが計算できない１２０〜２４０°の範囲でも、ｋ１、ｋ２から電気角を算出することができる。つまり電気角は、ｋ１、ｋ２から、１２０〜１８０°の範囲では、１２０＋６０ｋ／（ｋ１１＋ｋ２０）×２で算出することができる。位置信号ＣＳ１，ＣＳ２，ＣＳ３の全てのエッジ信号が検知できているときは、キャリヤ信号発生回路１２０ａの出力パルス数ｋから６０°毎に電気角を更新し、検知できない相があるときは、検知できている残りの相のエッジ信号から算出できる電気角速度の平均から電気角を求めることにより、正しい電気角での演算が可能になる。 As a result, the electrical angle can be calculated from k1 and k2 even in the range of 120 to 240 ° where the output pulse number k cannot be calculated. That is, the electrical angle can be calculated as 120 + 60 k / (k11 + k20) × 2 in the range of 120 to 180 ° from k1 and k2. When all the edge signals of the position signals CS1, CS2 and CS3 can be detected, the electrical angle is updated every 60 ° from the number k of output pulses of the carrier signal generation circuit 120a. By calculating the electrical angle from the average of electrical angular velocities that can be calculated from the edge signals of the remaining phases, calculation with the correct electrical angle becomes possible.
また上記の例で、１２０°に固定される時間は、一つ前の電気角速度で１０°前後が適当である。これは電気角速度が電気角６０°毎の変動が、±１／６以内に収まっていることを前提としているが、これより変動が大きいときは、電気角を固定される時間を長めにして調整する。 In the above example, the time fixed at 120 ° is suitably around 10 ° at the previous electrical angular velocity. This is based on the assumption that the electrical angular velocity is within ± 1/6 of the fluctuation of electrical angle every 60 °. If the fluctuation is larger than this, adjust the electrical angle for a longer time. To do.
つぎに、図１０、図１１を参照して、回転数検知手段の異常検知および異常報知について、説明する。図１０は回転数検知手段の異常検知および異常報知についてのフローチャートである。 Next, the abnormality detection and abnormality notification of the rotation speed detection means will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a flowchart of abnormality detection and abnormality notification of the rotation speed detection means.
図１０のステップ５００で回転数検知手段の異常検知を開始し、ステップ５０１で初期設定として、回転数検知手段の回数（以下、異常Ｃｔ）に０を入力する。ステップ５０２でモータを起動し、モータ回転制御を開始する。ステップ５０３で回転ドラムの回転数が６００ｒ／ｍｉｎ以上になったら、ステップ５０４で初期化として、位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３それぞれのエッジ毎カウント数（以下、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）と全位置信号のカウント数合計（以下、全Ｃ）に０を入力する。 In step 500 of FIG. 10, abnormality detection of the rotation speed detection means is started, and in step 501, 0 is input as the number of rotation detection means (hereinafter referred to as abnormality Ct) as an initial setting. In step 502, the motor is started and motor rotation control is started. When the rotational speed of the rotating drum reaches 600 r / min or more at step 503, initialization at step 504 is performed as counts for each edge of the position signals CS1, CS2, and CS3 (hereinafter referred to as C1, C2, and C3) and all position signals. 0 is input to the total number of counts (hereinafter, all C).
ステップ５０５で位置信号ＣＳ１の割り込みがある場合は、ステップ５０６でＣ１と全Ｃそれぞれに１を加算し、位置信号ＣＳ１の割り込みがない場合は、ステップ５０７に進む。ステップ５０７で位置信号ＣＳ２の割り込みがある場合は、ステップ５０８でＣ２と全Ｃそれぞれに１を加算し、位置信号ＣＳ２の割り込みがない場合は、ステップ５０９に進む。 If there is an interruption of the position signal CS1 in step 505, 1 is added to each of C1 and all C in step 506, and if there is no interruption of the position signal CS1, the process proceeds to step 507. If there is an interruption of the position signal CS2 in step 507, 1 is added to each of C2 and all C in step 508, and if there is no interruption of the position signal CS2, the process proceeds to step 509.
ステップ５０９で位置信号ＣＳ３の割り込みがある場合は、ステップ５１０でＣ３と全Ｃそれぞれに１を加算し、位置信号ＣＳ３の割り込みがない場合は、ステップ５１１に進む。ステップ５０５からステップ５１０では、常に位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３を検知しており、優先順位はない。ステップ５１１で全Ｃが６に達していた場合、ステップ５
１２に進み、６でない場合はステップ５０５に戻る。
If there is an interruption of the position signal CS3 in step 509, 1 is added to each of C3 and all C in step 510, and if there is no interruption of the position signal CS3, the process proceeds to step 511. In steps 505 to 510, the position signals CS1, CS2, and CS3 are always detected, and there is no priority order. If all C have reached 6 in step 511, step 5
Proceed to 12, and if not 6, return to step 505.
ステップ５１２でＣ１またはＣ２またはＣ３のいずれかが０の場合は、ステップ５１３に進み、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の全てが０以外の場合は、ステップ５１９に進む。ステップ５１３で、回転数検知手段の異常を検知し、ステップ５１４でモータにブレーキをかけ、ステップ５１５でモータが停止したら、ステップ５１６で異常Ｃｔに１を加算し、ステップ５１７で異常Ｃｔが８になったら、ステップ５１８に進み、回転数検知手段の異常を、表示手段と吹鳴手段とからなる警報手段により、異常状態を表示し、使用者に報知する。 If any of C1, C2, or C3 is 0 in step 512, the process proceeds to step 513. If all of C1, C2, and C3 are other than 0, the process proceeds to step 519. In step 513, an abnormality in the rotational speed detection means is detected. In step 514, the motor is braked. In step 515, the motor is stopped. In step 516, 1 is added to the abnormality Ct. In step 517, the abnormality Ct is set to 8. If it becomes, it will progress to step 518 and will display an abnormal state by the alarm means which consists of a display means and a blowing means, and will notify a user of abnormality of a rotation speed detection means.
またステップ５１７で異常Ｃｔが８でないなら、ステップ５０２に戻り、再度モータを起動し、モータの回転制御を行う。ステップ５１９では行程が終了しているかを確認し、終了前ならステップ５０５に戻る。終了している場合は、ステップ５２０でモータにブレーキをかけ、ステップ５２１でモータが停止したら、ステップ５２９で回転数検知手段の異常検知を終了する。ステップ５２１でモータが停止していないときは、モータ駆動中のステップ５０５からステップ５１１と同様に位置信号の割り込みを確認する。 If the abnormality Ct is not 8 in step 517, the process returns to step 502, the motor is started again, and the rotation of the motor is controlled. In step 519, it is confirmed whether the process has ended. If it is before the end, the process returns to step 505. If completed, the motor is braked at step 520, and when the motor is stopped at step 521, the abnormality detection of the rotational speed detection means is terminated at step 529. When the motor is not stopped in step 521, the position signal interruption is confirmed in the same manner as in steps 505 to 511 during motor driving.
ステップ５２２で位置信号ＣＳ１の割り込みがある場合は、ステップ５２３でＣ１と全Ｃそれぞれに１を加算し、位置信号ＣＳ１の割り込みがない場合は、ステップ５２４に進む。ステップ５２４で位置信号ＣＳ２の割り込みがある場合は、ステップ５２５でＣ２と全Ｃそれぞれに１を加算し、位置信号ＣＳ２の割り込みがない場合は、ステップ５２６に進む。ステップ５２６で位置信号ＣＳ３の割り込みがある場合は、ステップ５２７でＣ３と全Ｃそれぞれに１を加算し、位置信号ＣＳ３の割り込みがない場合は、ステップ５２８に進む。ステップ５２８で全Ｃが６に達していた場合、ステップ５１２に進み、６でない場合はステップ５２２に戻る。以上のようにして、回転数検知手段の異常検知を行う。 If there is an interruption of the position signal CS1 in step 522, 1 is added to each of C1 and all C in step 523, and if there is no interruption of the position signal CS1, the process proceeds to step 524. If there is an interruption of the position signal CS2 in step 524, 1 is added to each of C2 and all C in step 525, and if there is no interruption of the position signal CS2, the process proceeds to step 526. If there is an interruption of the position signal CS3 in step 526, 1 is added to each of C3 and all C in step 527. If there is no interruption of the position signal CS3, the process proceeds to step 528. If all C have reached 6 in step 528, the process proceeds to step 512, and if not, the process returns to step 522. As described above, the abnormality detection of the rotation speed detecting means is performed.
ステップ５０３では、検知を開始する回転数を限定して、高回転による振動でコネクタの接触不良などによる回転検知手段の異常を限定して検知するようにしているが、安定して回転制御できている領域であれば、この回転数の設定を下げたり、この限定をなしにしてもよい。 In step 503, the number of rotations at which detection is started is limited to detect abnormalities in the rotation detecting means due to contact failure of the connector due to vibration due to high rotation, but the rotation can be stably controlled. As long as it is an area, the setting of the number of revolutions may be lowered or this limitation may be omitted.
つぎに、図１１で位置信号波形と位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３それぞれのエッジ毎カウント数Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３と全位置信号のカウント数合計 全Ｃの関係について、説明する。 Next, the relationship between the position signal waveform and the edge counts C1, C2, and C3 of each of the position signals CS1, CS2, and CS3 and the total number of all position signal counts C will be described with reference to FIG.
図１１（１）は位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３が通常に入ってくるときの位置信号波形とＣ１、Ｃ２、Ｃ３と全Ｃである。図のように、通常はそれぞれ位置信号のエッジ毎にカウントアップされ、全Ｃが６のときに、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は２になる。全Ｃが６になった時点で、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３のいずれかが０であった場合は、異常検知される。また全Ｃが６になったときに、全ＣおよびＣ１、Ｃ２、Ｃ３は０が入力され、再度エッジごとにカウントアップする。 FIG. 11 (1) shows the position signal waveforms when the position signals CS1, CS2, and CS3 normally enter, C1, C2, and C3, and all C. As shown in the figure, normally, each position signal is counted up for each edge, and when all C are 6, C1, C2, and C3 become 2. When all the Cs become 6, and any of C1, C2, and C3 is 0, an abnormality is detected. When all Cs are 6, all Cs and C1, C2, and C3 are input with 0, and count up again for each edge.
図１１（２）は、位置信号ＣＳ１がハイに固定されたときの位置信号波形とＣ１、Ｃ２、Ｃ３と全Ｃである。この場合、Ｃ２、Ｃ３が３になり、Ｃ１が０になるため、異常を検知する。 FIG. 11 (2) shows the position signal waveform, C1, C2, C3, and all C when the position signal CS1 is fixed high. In this case, C2 and C3 are 3 and C1 is 0, so an abnormality is detected.
図１１（３）は、位置信号ＣＳ２がローに固定されたときの位置信号波形とＣ１、Ｃ２、Ｃ３と全Ｃである。この場合、Ｃ１、Ｃ３が３になり、Ｃ２が０になるため、異常を検知する。 FIG. 11 (3) shows the position signal waveform, C1, C2, and C3, and all C when the position signal CS2 is fixed low. In this case, C1 and C3 are 3 and C2 is 0, so an abnormality is detected.
つぎに、位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３それぞれのエッジから次のエッジまでの時間
（以下、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）、電気角２４０°に相当する時間（以下、Ｔ）として、図１２のフローチャートを用いて、回転数検知手段の異常検知と異常報知について、説明する。
Next, the flowchart of FIG. 12 is set as the time from the respective edges of the position signals CS1, CS2, CS3 to the next edge (hereinafter, T1, T2, T3) and the time corresponding to the electrical angle of 240 ° (hereinafter, T). The abnormality detection and abnormality notification of the rotation speed detection means will be described.
図１２のステップ６００で回転数検知手段の異常検知を開始し、ステップ６０１で初期設定として、回転数検知手段の回数（以下、異常Ｃｔ）に０を入力する。ステップ６０２でモータを起動し、モータ回転制御を開始する。ステップ６０３で回転ドラムの回転数が１００ｒ／ｍｉｎ以上になったら、ステップ６０４で単位時間ΔＴの経過を待ち、経過したら、ステップ６０５でＴ１、Ｔ２、Ｔ３それぞれにΔＴを加算する。
ステップ６０６で位置信号ＣＳ１の割り込みがある場合は、ステップ６０７でＴ１に０を入力し、リセットする。ステップ６０８で位置信号ＣＳ２の割り込みがある場合は、ステップ６０９でＴ２に０を入力し、リセットする。ステップ６１０で位置信号ＣＳ３の割り込みがある場合は、ステップ６１１でＴ３に０を入力し、リセットする。ステップ６０６からステップ６１１では、常に位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３を検知しており、優先順位はない。ステップ６１２でＴ１またはＴ２またはＴ３のいずれかがＴより大きい場合は、ステップ６１３に進み、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の全てがＴ以下の場合は、ステップ６１９に進む。
In step 600 of FIG. 12, abnormality detection of the rotation speed detection means is started, and in step 601, 0 is input as the number of rotation detection means (hereinafter referred to as abnormality Ct) as an initial setting. In step 602, the motor is started and motor rotation control is started. When the rotational speed of the rotating drum becomes 100 r / min or more in step 603, the unit time ΔT is waited for in step 604, and after that, ΔT is added to each of T1, T2, and T3 in step 605.
If there is an interruption of the position signal CS1 in step 606, 0 is input to T1 in step 607 and reset. If there is an interruption of the position signal CS2 in step 608, 0 is input to T2 in step 609 to reset it. If there is an interruption of the position signal CS3 in step 610, 0 is input to T3 in step 611 to reset it. In steps 606 to 611, the position signals CS1, CS2, and CS3 are always detected, and there is no priority order. If any of T1, T2, or T3 is greater than T in step 612, the process proceeds to step 613. If all of T1, T2, and T3 are equal to or less than T, the process proceeds to step 619.
ステップ６１３で、回転数検知手段の異常を検知し、ステップ６１４でモータにブレーキをかけ、ステップ６１５でモータが停止したら、ステップ６１６で異常Ｃｔに１を加算し、ステップ６１７で異常Ｃｔが８になったら、ステップ６１８に進み、回転数検知手段の異常を、表示手段と吹鳴手段とからなる警報手段により、異常状態を表示し、使用者に報知する。またステップ６１７で異常Ｃｔが８でないなら、ステップ６０２に戻り、再度モータを起動し、モータの回転制御を行う。 In step 613, an abnormality in the rotation speed detecting means is detected. In step 614, the motor is braked. In step 615, the motor is stopped. In step 616, 1 is added to the abnormality Ct. In step 617, the abnormality Ct is set to 8. If it becomes, it will progress to step 618 and will display an abnormal state by the alarm means which consists of a display means and a blowing means, and will alert | report to a user about abnormality of a rotation speed detection means. If the abnormality Ct is not 8 in step 617, the process returns to step 602, the motor is started again, and the rotation of the motor is controlled.
ステップ６１９では行程が終了しているかを確認し、終了前ならステップ６０４に戻る。終了している場合は、ステップ６２０でモータにブレーキをかけ、ステップ６２１でモータが停止したら、ステップ６３０で回転数検知手段の異常検知を終了する。ステップ６２１でモータが停止していないときは、モータ駆動中のステップ６０４からステップ６１１と同様に位置信号の割り込みを確認する。 In step 619, it is confirmed whether the stroke has been completed. If completed, the motor is braked at step 620, and when the motor is stopped at step 621, the abnormality detection of the rotational speed detection means is terminated at step 630. If the motor is not stopped in step 621, the interruption of the position signal is confirmed in the same manner as in steps 604 to 611 during motor driving.
ステップ６２２で単位時間ΔＴの経過を待ち、経過したら、ステップ６２３でＴ１、Ｔ２、Ｔ３それぞれにΔＴを加算する。ステップ６２４で位置信号ＣＳ１の割り込みがある場合は、ステップ６２５でＴ１に０を入力し、リセットする。ステップ６２６で位置信号ＣＳ２の割り込みがある場合は、ステップ６２７でＴ２に０を入力し、リセットする。ステップ６２８で位置信号ＣＳ３の割り込みがある場合は、ステップ６２９でＴ３に０を入力し、リセットする。つぎにステップ６１２に戻り、Ｔ１またはＴ２またはＴ３のいずれかがＴより大きいかどうかを判定する。 In step 622, the process waits for the unit time ΔT to elapse, and when it elapses, in step 623, ΔT is added to each of T1, T2, and T3. If there is an interruption of the position signal CS1 in step 624, 0 is input to T1 in step 625 to reset it. If there is an interruption of the position signal CS2 in step 626, 0 is input to T2 in step 627 to reset it. If there is an interruption of the position signal CS3 in step 628, 0 is input to T3 in step 629 and reset. Next, returning to step 612, it is determined whether any of T1, T2, or T3 is greater than T.
ステップ６０３では、検知を開始する回転数を限定しているが、位置信号が検知できる回転数であれば、この回転数の設定を変更してもよい。また上記のように、Ｔは電気角２４０°に相当する時間として限定しているが、モータ回転制御での設定回転数が上昇、あるいは下降している途中、つまり回転数の変動の大きい加速、減速中は、２４０°から２００°や２８０°と変更した電気角に相当する時間を、Ｔとしてもよい。加速、減速中は実際の電気角とのずれが必ず生じるため、回転検知手段の異常を検知する閾値を、定常状態より調整して、より精度の高い異常検知を可能にする。 In step 603, the number of rotations at which detection is started is limited, but the number of rotations may be changed as long as the position signal can be detected. As described above, T is limited as a time corresponding to an electrical angle of 240 °, but the set rotational speed in the motor rotation control is increasing or decreasing, that is, acceleration with a large fluctuation in the rotational speed, During deceleration, the time corresponding to the electrical angle changed from 240 ° to 200 ° or 280 ° may be T. Since the deviation from the actual electrical angle always occurs during acceleration and deceleration, the threshold value for detecting the abnormality of the rotation detecting means is adjusted from the steady state to enable more accurate abnormality detection.
つぎに、図１３を用いて回転方向と位置信号の変化について説明する。図１３は位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３がそれぞれハイのときは１、ローのときは０として、これら各位置信号をそれぞれ２進数表現し、ＣＳ１を１桁目、ＣＳ２を２桁目、ＣＳ３を３桁目と
して、これらを加算して１０進数になおし、状態ＣＳとしている。状態ＣＳは、ＣＳ＝ＣＳ１＋２×ＣＳ２＋４×ＣＳ３で算出できる。この位置信号から状態ＣＳの変化する順番が決まっていることがわかる。正転方向に回転する場合、４→５→１→３→２→６→４となり、反転方向に回転する場合、２→３→１→５→４→６→２となる。また位置信号ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３は一度に全てハイ、全てがローとなることはないことから、状態ＣＳが７または、全てが０になることはない。
Next, changes in the rotation direction and the position signal will be described with reference to FIG. In FIG. 13, the position signals CS1, CS2, and CS3 are 1 when the signal is high, and 0 when the signal is low. Each position signal is expressed in binary, CS1 is the first digit, CS2 is the second digit, and CS3 is As the third digit, these are added to the decimal number to obtain the state CS. The state CS can be calculated by CS = CS1 + 2 × CS2 + 4 × CS3. It can be seen from this position signal that the order in which the state CS changes is determined. When rotating in the forward direction, 4 → 5 → 1 → 3 → 2 → 6 → 4, and when rotating in the reverse direction, 2 → 3 → 1 → 5 → 4 → 6 → 2. Further, since the position signals CS1, CS2, and CS3 are all high at a time and are not all low at a time, the state CS is not 7 or all is 0.
これら状態ＣＳの変化を、現在のＣＳ状態と次のＣＳ状態としてまとめると図１４のようになる。正転、反転、停止はそれぞれに現在のＣＳ状態と次のＣＳ状態のパターンが決まっており、これ以外の状態の変化があったときは、回転数検知手段に異常が生じているとして検知することができる。 These changes in the state CS are summarized as the current CS state and the next CS state as shown in FIG. For forward rotation, reverse rotation, and stop, the pattern of the current CS state and the next CS state is determined respectively, and when there is a change in other states, it is detected that an abnormality has occurred in the rotational speed detection means be able to.
上記はベルトによる回転ドラムの駆動するベルト駆動方式の洗濯機を例にとって説明しているが、回転ドラムとモータが同軸となるダイレクトドライブ方式の洗濯機においても、ドラム回転数がモータ回転数と同様になるだけで、同様に回転数検知手段に異常を検知し、大電流が流れないように制御することが可能である。 The above is an example of a belt-driven washing machine in which a rotating drum is driven by a belt. However, in a direct-drive washing machine in which a rotating drum and a motor are coaxial, the drum rotation speed is the same as the motor rotation speed. In the same manner, it is possible to detect an abnormality in the rotational speed detection means and control so that a large current does not flow.
また上記はドラム式洗濯機を例にとって説明しているが、モータの回転駆動軸をクラッチによって撹拌翼か、洗濯兼脱水槽に結合するパルセータ式の縦型洗濯機においても、同様に回転数検知手段に異常を検知し、大電流が流れないように制御することが可能である。 In addition, the above description is given by taking a drum type washing machine as an example. However, the rotational speed detection is similarly performed in a pulsator type vertical washing machine in which the rotation drive shaft of the motor is coupled to a stirring blade or a washing and dewatering tank by a clutch. It is possible to detect an abnormality in the means and control so that a large current does not flow.
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、モータの回転センサ回路の不良により、正しく位置検出ができない場合でも、モータを停止させ、この不良を報知するともに、大電流を流さないようにすることにより、モータやインバータ回路の故障を未然に防ぐ洗濯機に有用である。 As described above, in the washing machine according to the present invention, even when the position cannot be detected correctly due to a defect in the rotation sensor circuit of the motor, the motor is stopped, the defect is notified, and a large current is prevented from flowing. Therefore, the present invention is useful for a washing machine that prevents failure of a motor or an inverter circuit.
１ 回転ドラム
２ 水受け槽（水槽）
４ モータ
８ 位置検出手段
１１ 制御回路
１２ 制御手段
１２ｂ 回転数検知手段
１６ 警報手段
1 Rotating drum 2 Water receiving tank (water tank)
4 Motor 8 Position detection means 11 Control circuit 12 Control means 12b Rotational speed detection means 16 Alarm means
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |