JP4666662B2 - 洗濯機 - Google Patents
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Description
また、モータ7の発生トルクをT、ドラムや回転軸などが有する摩擦トルクをTb、ドラム3の角加速度をαとおくと、これらの関係は式(2)で表される。
角加速度αは、角速度ωと時間tの関数として式(3)で表される。従って、布の平均半径rが一定であれば、式(4)で表されるように、布の重量mに応じて、回転数すなわち角速度ωが変化する。
dω/dt=(T−Tb)/(Jd+mr2) (4)
式(4)から、dω/dtつまり回転数の変化は、布量mに反比例することが判る。
図1は、本発明の実施の形態1におけるドラム式洗濯機の動作を制御する制御装置の概略構成を示す。同洗濯機の概略構造は、図13に示した従来例のものと同様である。
また、式(1)および式(2)より、
T1=(Jd+mr2)α1+Tbであるから、上式(5)を代入して次式(6)が成立する。
同様に、第2の検知工程について考察すると、第2の検知工程における角加速度をα2と置いた場合に、式(7)、式(8)となる。
T2=(Jd+mr2)ΔNd/t2+Tb (8)
式(6)および式(8)から、摩擦トルクTbの成分を(6)−(8)により消去すると、
T1−T2=(Jd+mr2)(ΔNr/t1−ΔNd/t2)となる。判りやすくする為、両辺を(Jd+mr2)で除すると、
(T1−T2)/(Jd+mr2)=(ΔNr/t1−ΔNd/t2)
となり、更に右辺の分母を整理すると、式(9)が得られる。
=(t2ΔNr−t1ΔNd)/(t1・t2) (9)
図3は、布量と、速度および時間の関係を示す図であり、横軸は布量、縦軸は速度の差を示す図であり、上式(9)を判りやすく示すものである。
なお、Pはモータ7の極対数、ψaは磁石による鎖交磁束、Ldはd軸インダクタンス、Lqはq軸インダクタンスを示す。
本発明の実施の形態2におけるドラム式洗濯機について、図9を参照して説明する。図9は、本実施の形態における布量検知方法を示すフローチャートである。図7に示した実施の形態1における布量検知方法と同一のステップについては、同一の参照符号を付して、説明の繰り返しを省略する。なお、同ドラム式洗濯機の概略構造は、図13に示した従来例のものと同様である。また、制御装置の概略構成は、布量検知部34及び温度特性補正部35の動作を除き、図1に示した実施の形態1における制御装置と同様である。従って、制御装置については、図1を参照して説明するが、布量検知部34及び温度特性補正部35は実施の形態1の場合とは動作が異なることに留意を要する。
図10は、本発明の実施の形態3におけるドラム式洗濯機の制御装置の概略構成を示すブロック図である。このドラム式洗濯機の概略構造は、図13に示した従来例のものと同様である。
2 水槽
3 ドラム
7 モータ
7a、7b、7c 巻線
14 回転検知部
20 商用電源
24 インバータ回路
24a〜24f スイッチング素子
24g、24h、24i シャント抵抗
30a、30b、30c 位置検出素子
31 制御部
32 駆動回路
33 回転数検知部
34 布量検知部
35 温度特性補正部
36 電流検知部
37 電圧検知部
38 温度検出用サーミスタ
39 環境温度検知部
Claims (4)
- 水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有し、洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、前記ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記ドラムを回転駆動する洗濯モータと、前記洗濯モータの回転数を検知する回転数検知装置と、前記洗濯モータの周囲の環境温度を検知するように設けられた温度検知素子と、前記回転数検知装置の検知出力に基づき前記洗濯モータの回転を制御する制御部とを備えた洗濯機において、
前記制御部は、前記洗濯物の量である布量を検知するための布量検知部と、前記洗濯モータの巻線に流れる電流値を検知する電流検知部と、前記洗濯モータが発生するトルクの温度特性に対して前記布量検知動作を補正するための温度特性補正部と、前記温度検知素子の出力に基づき前記環境温度を検知する環境温度検知部とを備え、
布量検知動作の際に、前記洗濯モータに所定の加速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を加速して、所定の回転数差ΔNrだけ上昇する間の加速時間t1を測定する第1の検知工程と、前記第1の検知工程の後に、前記洗濯モータに所定の減速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を減速して、所定の回転数差ΔNdだけ低下する間の減速時間t2を計測する第2の検知工程を行って、前記布量検知部により、前記加速時間t1と前記減速時間t2に基づき、前記布量を検知するとともに、
前記布量検知動作の開始前に、前記巻線に所定の温度検知用電圧が印加されるように制御し、そのとき前記電流検知部が検知する電流値を用いて、前記巻線の抵抗値の温度特性に基づき前記巻線の温度を検知する構成において、
前記電流値と前記温度検知用電圧とから前記巻線の基準抵抗値を算出し、前記環境温度と前記基準抵抗値の対応関係に基づき、前記洗濯モータのロータの磁石から発生する磁束の温度特性を補正し、この補正された温度特性に基づき、前記温度特性補正部により、前記加速トルク及び前記減速トルクを発生させるための前記巻線に流す駆動電流の設定値を補正することを特徴とする洗濯機。 - 水平方向または傾斜方向に回転中心軸を有し、洗濯物を収容して回転運動を行うドラムと、前記ドラムを回転自在に内包し洗濯機本体内に弾性的に支持された水槽と、前記ドラムを回転駆動する洗濯モータと、前記洗濯モータの回転数を検知する回転数検知装置と、前記洗濯モータの周囲の環境温度を検知するように設けられた温度検知素子と、前記回転数検知装置の検知出力に基づき前記洗濯モータの回転を制御する制御部とを備えた洗濯機において、
前記制御部は、前記洗濯物の量である布量を検知するための布量検知部と、前記洗濯モータの巻線に流れる電流値を検知する電流検知部と、前記洗濯モータが発生するトルクの温度特性に対して前記布量検知動作を補正するための温度特性補正部と、前記温度検知素子の出力に基づき前記環境温度を検知する環境温度検知部とを備え、
布量検知動作の際に、前記洗濯モータに所定の加速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を加速して、所定の回転数差ΔNrだけ上昇する間の加速時間t1を測定する第1の検知工程と、前記第1の検知工程の後に、前記洗濯モータに所定の減速トルクを発生させることで前記ドラムの回転を減速して、所定の回転数差ΔNdだけ低下する間の減速時間t2を計測する第2の検知工程を行って、前記布量検知部により、前記加速時間t1と前記減速時間t2に基づき、前記布量を検知するとともに、
前記布量検知動作の開始前に、前記巻線に所定の温度検知用電圧が印加されるように制御し、そのとき前記電流検知部が検知する電流値を用いて、前記巻線の抵抗値の温度特性に基づき前記巻線の温度を検知する構成において、
前記電流値と前記温度検知用電圧とから前記巻線の基準抵抗値を算出し、前記環境温度と前記基準抵抗値の対応関係に基づき、前記洗濯モータのロータの磁石から発生する磁束の温度特性を補正し、この補正された温度特性に基づき、前記温度特性補正部により、前記加速時間t1及び前記減速時間t2と前記布量との対応関係を補正する補正データを生成し、
前記布量検知部は、前記補正データに基づき前記布量を検知することを特徴とする洗濯機。 - 前記洗濯モータの巻線に駆動電圧を印加するためのインバータ回路に供給される電圧を検知する電圧検知部を備え、
前記制御部は、前記巻線に前記温度検知用電圧を印加する際、前記電圧検知部により検知された電圧に応じて、前記温度検知用電圧が所定電圧となるように前記インバータ回路を制御する請求項1または2に記載の洗濯機。 - 前記環境温度と前記基準抵抗値の対応関係に基づき、前記磁束の温度特性における前記基準抵抗値に対応する磁束の値を記憶する基準値記憶部を有し、
前記基準磁束値記憶部に記憶された磁束の値を基準として、前記磁束の温度特性を決定して用いる請求項1〜3のいずれか1項に記載の洗濯機。
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