JP5011602B2 - Power generator and electric washing machine using the same - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、家庭用や産業用に使用される回転運動を行う動力発生装置、およびこれを用い家庭などで使用される電気洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来使用されている動力発生装置を図９に示す。この動力発生装置は、第１の物体１を構成する固定子と、第１の物体１の内側に回転自在に設けた第２の物体２を構成する回転子と、磁極の位置を検知する位置検知手段３と、位置検知手段３の信号によって第２の物体２の回転を制御する制御回路４と、制御回路４の信号によって第２の物体２を回転させるインバ一タ５とを備えている。
【０００３】
第２の物体２は、磁性体６と、磁性体６の表面に設けた永久磁石７および永久磁石８と、出力軸９を有している。永久磁石７は磁性体６の表面にＮ極が外側になるように接着しており、永久磁石８は磁性体６の表面にＳ極が外側になるように接着している。第１の物体１は、珪素鋼板等を積層して構成した鉄心１０と、鉄心１０によって構成したスロットの中に設けた巻線１１ａ、１２ａ、１３ａ、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂを有している。巻線１１ａ、巻線１２ａ、巻線１３ａ、巻線１１ｂ、巻線１２ｂ、巻線１３ｂはいずれも、巻線１１ａ、１１ｂと、巻線１２ａ、１２ｂと、巻線１３ａ、１３ｂとはそれぞれ直列に接続しており、３相巻線を構成するように６０゜ずつ離れた位置に配置している。
【０００４】
前記各巻線は、インバ一タ５とインバ一タ５を制御する制御回路４によって駆動されている。
【０００５】
また、商用交流電源１５と、商用交流電源１５を整流する全波の整流回路１６と、この出力を波形成形するフィルタ回路１７を備えている。
【０００６】
整流回路１６は、ダイオード２０、２１、２２、２３をブリッジ接続して構成している。フィルタ回路１７は、電解式の平滑コンデンサ２４とチョークコイル２５によって構成しており、整流回路１６の出力をリプルが少ない、ほぼ完全な直流に波形成形している。インバ一タ５は、６個のトランジスタ３１〜３６と、６個のダイオード４１〜４６とを３相インバ一タとして接続した構成としている。
【０００７】
制御回路４は、駆動回路５０と論理回路５１とを有しており、前記各トランジスタのベース端子は、すべて駆動回路５０に接続されている。
【０００８】
位置検知手段３は、第１の物体１と第２の物体２との間の空隙部に設けたホールＩＣ５５、５６、５７によって構成しており、第２の物体２が回転運動する際に、永久磁石７、８の位置を検知しているものであり、Ｎ極と対向している状態においてはＨＩＧＨの論理を出力し、Ｓ極と対向している状態においてはＬＯＷの論理を出力するものである。
【０００９】
以上の構成で、制御回路４が位置検知手段３の信号を受けて６個のトランジスタ３１〜３６を順次駆動し、第２の物体２を回転させるものである。
【００１０】
論理回路５１は、位置検知手段３を構成するホールＩＣ５５、５６、５７の３つの信号を論理演算することによって、３相インバ一タを構成する６個のトランジスタ３１〜３６を駆動するハイ・ロウの信号を作成しているものである。
【００１１】
駆動回路５０はこの信号が、ハイ信号の場合には当該トランジスタにベース電流を供給してオンさせ、ロウ信号の場合にはベースに逆バイアスを印加してオフ状態とするものである。
【００１２】
これによって、第１の物体１に設けている３相に配置した巻線１１ａ、１２ａ、１３ａ、１１ｂ、１２ｂ、１３ｂに順次電流が流れるものである。この電流によって、第２の物体２を構成する永久磁石７または永久磁石８との間に力が発生し、反時計方向にトルクが発生するものである。このトルクは出力軸９を使用して、外部の負荷に供給することができるものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の構成の動力発生装置は、永久磁石を使用していることから、励磁に電気エネルギーを必要としない点で、効率が良く、また構造上簡単であるという長所を持ったものであったが、第１の物体と第２の物体の対向面積、すなわち第２の物体の直径に円周率を乗じ、さらに積み厚を乗じた面積が一定であり、かつ空隙も固定されていることから、巻線と鎖交する磁束値が固定されるものであった。
【００１４】
このため、ブラシレス直流機として使用する場合には、高速域では巻線に発生する誘導起電力が大となり、トルクがほとんど得られなくなり、よって速度制御範囲が制限され、結果として低速高トルクと高速低トルクの負荷に対応することが困難であるという課題があった。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、従来の動力発生装置が有している課題を解決するもので、巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体との間に半径方向の空隙を有して同軸であり、前記第１の物体と相対的に回転自在に設けられ、かつ磁気的な凹凸を有する第２の物体と、前記巻線に接続されたインバ一タ回路からなり、前記巻線のインダクタンスは前記第１の物体と前記第２の物体の相対運動によって変化してリラクタンストルクを発生し、前記第１の物体と前記第２の物体は、軸方向にも相対的に可動とすることで、前記第１の物体と前記第２の物体の対向面積を可変とし、リラクタンストルクと速度の特性を変化させ、永久磁石に関係しないリラクタンストルクのみを活用させたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体との間に半径方向の空隙を有して同軸であり、前記第１の物体と相対的に回転自在に設けられ、かつ磁気的な凹凸を有する第２の物体と、前記巻線に接続されたインバ一タ回路からなり、前記巻線のインダクタンスは前記第１の物体と前記第２の物体の相対運動によって変化してリラクタンストルクを発生し、前記第１の物体と前記第２の物体は、軸方向にも相対的に可動とすることで、前記第１の物体と前記第２の物体の対向面積を可変とし、リラクタンストルクと速度の特性を変化させ、永久磁石に関係しないリラクタンストルクのみを活用させたことにより、高速低トルクと低速高トルクの広い負荷範囲において、巻線の電流を抑えつつ、良好な動力特性が得られる動力発生装置を実現するものである。
【００１７】
また請求項２に記載した発明は、請求項１記載の動力発生装置のインバ一タ回路を、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、前記導通比率が所定値以上で、速度が設定速度に達しない場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる構成としたことにより、特に高速域において動力が不足する場合に、軸方向の移動を行うことで、効率の低下を極力防ぎながら、広い負荷の条件範囲に対して、良好な動力性能を発揮させることができる、動力発生装置の実現を可能とするためのものである。
【００１８】
また請求項３に記載した発明は、請求項１記載の動力発生装置のインバ一タ回路を、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、設定速度が所定値以上の場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる構成とすることにより、比較的簡単な構成で、高速が必要とされる場合の対向面積の減少動作が的確に行われることにより、広い負荷条件範囲中における、良好な動力性能の発揮が実現される、動力発生装置の実現を成り立たせるものである。
【００１９】
また請求項４に記載した発明は、脱水槽と、前記脱水槽底部に設けた撹拌翼と、前記撹拌翼を駆動する請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の動力発生装置と、前記動力発生装置の出力を前記脱水槽に伝えるか否かを切り換えるクラッチを有し、洗濯時には前記クラッチをオフ状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼を駆動し、脱水時には前記クラッチをオン状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼と共に前記脱水槽を駆動し、かつ脱水時の第１の物体と第２の物体の対向面積は、軸方向の移動により洗濯時に比して小である構成としたことにより、低速高トルクが必要な洗濯時と高速低トルクが必要な脱水時の両方において、巻線電流値も抑えつつ、良好な動作を行わせ、洗濯・脱水性能に優れた電気洗濯機を供給するものである。
【００２０】
【実施例】
（実施例１）
以下本発明の実施例について説明する。
【００２１】
図１は実施例１の動力発生装置の断面図および回路図である。
【００２２】
図１の動力発生装置は、一般にステータ（固定子）と呼ばれる第１の物体１００と、一般にロータ（回転子）と呼ばれる第２の物体１０１、およびインバ一タ回路１０２から成り立っている。
【００２３】
第１の物体１００は、厚さ０．３ミリメートルの珪素鋼板を積層して構成し、内部に円筒状の空間を有する鉄心１０３と、鉄心１０３に巻かれて構成された、３相の巻線１０４、１０５、１０６によって構成されており、巻線１０４は鉄心１０３の内側に突出した歯部（ティース部）に巻かれたコイル１０４ａ、１０４ｂの直列回路によって構成され、同様に、巻線１０５は鉄心１０３の内側に突出した歯部（ティース部）に巻かれたコイル１０５ａ、１０５ｂの直列回路によって構成され、巻線１０６は鉄心１０３の内側に突出した歯部（ティース部）に巻かれたコイル１０６ａ、１０６ｂの直列回路によって構成されているものとなっている。
【００２４】
第２の物体１０１は、やはり厚さ０．３ミリメートルの珪素鋼板を積層した鉄材により製造され、鉄心１０３と磁気的な結合を有して、磁気回路をなすもので、第１の物体１００の内部の円筒状の空間に位置されて、第１の物体１００との間に半径方向の０．３ｍｍの空隙を有して同軸で、第１の物体１００と相対的に回転自在に設けられており、かつ４個の歯部を外側に突出させる形状としたことにより、二重突極などとも称される構造とし、回転の角度によって第１の物体１００の内側の歯と第２の物体１０１の外側の歯が、合致したり、食い違ったりすることにより、前記磁気回路の磁気抵抗の値は、回転角によって周期的に変化する、磁気的な凹凸を有する構成となっており、電気的には巻線１０４〜１０６のインダクタンス値は、回転角に応じて周期的に変化するものとなっている。
【００２５】
第２の物体１０１は、いわゆるＤＣブラシレスモータの様に、永久磁石を持った構造とは異なり、また誘導機の様な短絡巻線を、第２の物体に持たせた構造とし、前記短絡巻線に誘導により流れる電流と、第１の物体に設けた巻線からの磁束との相互作用により、力（トルク）を発生させ、負荷へ動力を出力して回転駆動をさせるというものでもなく、単に鉄心のみにより構成した、非常に簡単な構造を持つ、第２の物体１０１を有するものとなっているものである。
【００２６】
インバ一タ回路１０２は、巻線１０４、１０５、１０６に接続されており、各巻線に電流を供給するものであり、パワーＭＯＳＦＥＴを使用したスイッチング素子１１１〜１１６、ダイオ一ド１１７〜１２２、直流電源１２３、スイッチング素子１１１〜１１６のオンオフを制御する制御回路１２４、第１の物体１００と第２の物体１０１との回転方向の相対位置を検知する回転位置検知手段１２５により構成されている。
【００２７】
ただし、このような３相で６つのスイッチング素子を用いるものであるということは、必ずしも必要なことではなく、例えば単相、２相や５相などであってもよく、またスイッチング素子の種類についても、パイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴなども使用可能であり、回路の構成も本実施例の回路構成以外でもかまわない。
【００２８】
本実施例においては、直流電源１２３は、１００ボルトで６０ヘルツの交流電源１３０、交流電源１３０の出力を交流から直流に整流する整流器１３１、整流器１３１の出力の脈動電圧を小さく抑えるための電解式のコンデンサ１３２により構成しており、整流器１３１は、ダイオ一ド１３３、１３４、１３５、１３６によって構成しているものを用いたものとなっている。
【００２９】
第１の物体１００と第２の物体１０１が、回転方向の相対運動した場合には、巻線１０４、１０５、１０６のインダクタンスの値は、回転に応じて周期的に変化するものとなっている。
【００３０】
図２は、第１の物体１００と第２の物体１０１の断面図を示しているものであり、本実施例において動力発生装置は、軸方向にも第１の物体１００と第２の物体１０１が可動となっている。
【００３１】
図２においては、プランジャ１４０がオフとなっていることにより、軸方向にも相対的に可動である第１の物体１００と第２の物体の軸方向の相対位置の点においては、丁度第１の物体１００と第２の物体１０１とが、その積厚方向で重なった位置関係となっていることから、対向面積が最大となる位置となっている状態が示されている。
【００３２】
ここで、プランジャ１４０は、電磁石（ソレノイド）を応用して構成しているものであり、制御回路１２４からの電流の供給がなされると、鉄棒１４１が軸方向の力を発生され、引き込まれて、第２の物体１０１と同期して回転する円板１４２を、図２に向かって右側に移動させることにより、第２の物体１０１を軸方向に右側に向かって変位させ、第１の物体１００との対向面積を減少させる構成としている。
【００３３】
図３においては、プランジャ１４０の電流供給がなされている状態における、軸方向の位置関係を示した、要部の断面図であり、すなわち右方向への第１の物体１０１の軸方向移動がなされていることにより、図２に示した状態と比較し、図３の第１の物体１００の向かって左側から、第２の物体１０１が、その長さの半分以上はみ出している状態となっており、よって第１の物体１００と第２の物体１０１との対向面積については、図２に示している状態に対して４割となっている。
【００３４】
なお、本実施例においては、対向面積が小の状態から、大とする場合には、軸方向の推力を発生させるための別段の力発生部品は設けていないが、巻線１０４〜１０６への電流供給により、自然に対向面積が最大となる位置に復帰する特性があり、よって本実施例では最も簡単な構成によって実現しているものとなっているが、必要とあらば、例えばバネやゴムなどの弾性で、対向面積が大となるように軸方向の力を発生させたり、べつのプランジャを設けた構成としてもかまわず、要は軸方向の双方向に対して可動となれば良いものである。
【００３５】
図４は、本実施例の制御回路１０２からスイッチング素子１１１〜１１６のオンオフの指令信号の波形図を示しているものである。
【００３６】
図４（ア）は、スイッチング素子１１１のオンオフ信号、図４（イ）は、スイッチング素子１１４のオンオフ信号、図４（ウ）は、スイッチング素子１１２のオンオフ信号、図４（エ）は、スイッチング素子１１５のオンオフ信号、図４（オ）は、スイッチング素子１１３のオンオフ信号、図４（カ）は、スイッチング素子１１６のオンオフ信号を示している。
【００３７】
インバ一タ回路１０２内のスイッチング素子１１４〜１１６については、それぞれ回転位置検知手段１２５から入力した位置信号から定まる、スイッチング素子１１１〜１１３のオン期間に同期して、やはりオンとし、巻線１０４、１０５、１０６への電流供給を行うものとなっているが、特に制御回路１２４の作用によって、スイッチング素子１１４〜１１６においては、その期間内におけるオン時間の比率、すなわち導通比率が変化するものとしていることによって、ほぼ一定値の直流電圧を持つ、直流電源１２３に対して、ほぼ等価的にその電圧値に導通比率が乗算されたのと同等の電圧の値を、巻線１０４、１０５、１０６へ印加させ、速度およびトルクの加減を行う、という作用が行われるものとなっている。
【００３８】
さらに、本実施例においては、制御回路１２４は、スイッチング素子１１４〜１１６の導通比率が０．９５以上となる場合において、速度が設定速度に達しない場合に、プランジャ１４０への電流供給を行い、図３に示したような、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向の移動を行い、対向面積を４割にまで減少させる構成をとっている。
【００３９】
図５は、本実施例の動力発生装置の速度とトルクの特性を示したものである。
【００４０】
このような構成の電動機は、一般にスイッチトリラクタンスモータなどと呼ばれるものであり、高速低トルクと低速高トルクの動作点を通過するようなカーブを有する特性を有するものであるが、特に本実施例では軸方向の相対的な移動による対向面積の変化を行わせることにより、さらに速度とトルクの特性カーブの変化を起こさせるというものになっている。
【００４１】
なお、スイッチトリラクタンスモータ以外であっても、第２の物体に磁気的な凹凸を有し、例えば電気角１８０度の幅を有し、隣接する巻線との間に重なり合い（オーバーラップ）を有する巻線としたものであっても、その巻線が回転方向の相対運動によりインダクタンスの変化が生じるものとなるならば、磁石の吸引力によるトルク（リラクタンストルク）を作用させることが可能となるものであり、そのような構成にあっても、軸方向の移動による対向面積の変化を起こさせることにより、トルクと速度の特性の変化を引き起こさせることができることには変わりはなく、本発明を使用することができるものとなる。
【００４２】
すなわち、図５において実線は図２に示した対向面積を、最大とした場合の特性であり、破線で示している、図３の状態、すなわち軸方向への移動を行わせたことによる対向面積の低減を図っている場合の特性に対して、低速域では高トルクが得られることが示されている反面、高速域においては、破線で示されている、対向面積小の状態の方が、よりトルク大とすることができることが示される。
【００４３】
したがって、負荷の特性が変化するなどの要因により、動力発生装置が低速高トルクと、高速低トルクの両方の動作条件を含む場合などにおいては、前者では対向面積を大とし、後者では対向面積がより小となる図３に示した状態を実現させることにより、両者の負荷条件の違いをカバーし、いずれの負荷条件においても良好な動力性能を発揮させることができるものとなる。
【００４４】
その上、スイッチング素子１１１〜１１６、および巻線１０４、１０５、１０６を流れる電流値、特にピーク電流値の面において、巻数１０４、１０５、１０６をかなり多くした設計としても、高速域での動作については対向面積の低減動作でトルク不足をカバーできることから、小さく抑えることが可能となり、よってスイッチング素子１１１〜１１６に必要とされる電流定格も、小のもので十分使用できるものとすることができ、低コスト、小形・軽量の装置の実現が達成されるものとなり、極めて効果が大きい。
【００４５】
（実施例２）
図６は、電気洗濯機の断面図を示している。
【００４６】
図６において、脱水槽２００は、水受け槽２０１の内側に回転自在で設けられており、水受け槽２０１は合計４本の支持棒２０２によって、筐体２０３から吊設されている。
【００４７】
脱水槽２００の底部には、撹拌翼２０４が回転自在に設けられており、撹拌翼２０４の中心軸に直結され、回転駆動するための動力発生装置２０５、および動力発生装置２０５の出力を脱水槽２００に伝えるか否かを切り換えるクラッチ２０６が設けられている。
【００４８】
その上、水受け槽２０１の底面に設けられた排水弁２０７、および排水ホース２０８が接続されているものとなっている。
【００４９】
図７は、洗濯時における要部の断面図を示している。
【００５０】
図７においては、撹拌翼２０４の回転中心にある撹拌軸２１１、脱水槽２００の回転中心にある中空の脱水軸２１２が設けられており、かつ第２の物体１０１についても駆動管２１６が溶接されて備えられており、かつ上下方向に移動が可能な状態に置かれている。
【００５１】
本実施例においては、駆動管２１３の内側と撹拌軸２１１は、第２の物体１０１の回転トルクを伝えるため、スプライン加工がなされており、クラッチ２０６は、駆動管２１３と、駆動管２１３が第２の物体と共に上昇位置に来た場合に、駆動管２１３の外側のスプラインと勘合するようなスプライン加工が内側の部分になされた脱水軸２１２とにより構成されているものとなっている。
【００５２】
ただし、洗濯時には、脱水軸２１２と駆動管２１３のスプラインは勘合されていないので、クラッチ２０６はオフ状態とされ、動力発生装置２０５の出力は、撹拌翼２０４にのみ伝えられ駆動されるものとなる。
【００５３】
図８は、脱水時における要部の断面図を示している。
【００５４】
脱水時においては、第２の物体１０１および駆動管２１３が、上昇していることから、クラッチ２０６はオン状態とされ、駆動管２１３から脱水軸２１２へのスプラインによる回転トルクの伝達がなされ、よって第２の物体１０１の駆動トルクは、撹拌軸２１１に伝えられて駆動すると共に、脱水軸２１２にも伝えられ、これによって同一速度にて、脱水槽２００と撹拌翼２０４が一体となった形で動力発生装置２０５からの動力供給を受け、回転駆動されるものとなる。
【００５５】
本実施例におけるインバ一タ回路２１０の構成については、実施例１と同様に、スイッチング素子１１１〜１１６、スイッチング素子１１１〜１１６の導通比率を変化させる制御回路１２４を有しているが、本実施例では制御回路１２４は、脱水時においてプランジャ１４０に電流を供給し、働かせるものである。
【００５６】
ここで、脱水時においては、動力発生装置２０５の設定速度は、毎分９００回転であって、洗濯時のそれは毎分１５０回転としている。
【００５７】
よって、設定速度が高い脱水時の場合に、第１の物体１００と第２の物体１０１を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させるものとなっている。
【００５８】
すなわち、脱水時には第２の物体１０１が軸方向に移動して上昇し、第１の物体１００と空隙を介して対向する対向面積が洗濯時に比較して約４０％に減少するものとなる。
【００５９】
従って、洗濯時においては、低速高トルクでの動作が有効に行われ、また脱水時においては高速低トルクの動作点が十分にカバーされるものとなり、動力性能の面で、十分なものが得られるものとなる。
【００６０】
また、各巻線の巻数（ターン数）は、ほぼ洗濯時に合わせた多ターン数設計が可能となり、脱水時においては、高速域でのトルクを、対向面積の減少により、十分に発揮させることができるものとなることから、各スイッチング素子を経由して各巻線に供給する電流の大きさは、前記ターン数に反比例して低減させることができ、電流の定格値を抑えた低コストのスイッチング素子の使用も可能となり、インバ一タ回路の小形低コスト化にもつながらせることができるものとなっている。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明は、特に巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体との間に半径方向の空隙を有して同軸であり、前記第１の物体と相対的に回転自在に設けられ、かつ磁気的な凹凸を有する第２の物体と、前記巻線に接続されたインバ一タ回路からなり、前記巻線のインダクタンスは前記第１の物体と前記第２の物体の相対運動によって変化してリラクタンストルクを発生し、前記第１の物体と前記第２の物体は、軸方向にも相対的に可動とすることで、前記第１の物体と前記第２の物体の対向面積を可変とし、リラクタンストルクと速度の特性を変化させ、永久磁石に関係しないリラクタンストルクのみを活用させたことにより、高速低トルクと低速高トルクの広い負荷範囲において、巻線の電流を抑えつつ、良好な動力特性が得られる動力発生装置を実現するものである。
【００６２】
また請求項２に記載した発明は、特に請求項１記載の動力発生装置のインバ一タ回路を、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、前記導通比率が所定値以上で、速度が設定速度に達しない場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる構成としたことにより、特に高速域において動力が不足する場合に、軸方向の移動を行うことで、効率の低下を極力防ぎながら、広い負荷の条件範囲に対して、良好な動力性能を発揮させることができる、動力発生装置の実現を可能とするためのものである。
【００６３】
また請求項３に記載した発明は、特に請求項１記載の動力発生装置のインバ一タ回路を、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、設定速度が所定値以上の場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる構成とすることにより、比較的簡単な構成で、高速が必要とされる場合の対向面積の減少動作が的確に行われることにより、広い負荷条件範囲中における、良好な動力性能の発揮が実現される、動力発生装置の実現を成り立たせるものである。
【００６４】
また請求項４に記載した発明は、特に脱水槽と、前記脱水槽底部に設けた撹拌翼と、前記撹拌翼を駆動する請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の動力発生装置と、前記動力発生装置の出力を前記脱水槽に伝えるか否かを切り換えるクラッチを有し、洗濯時には前記クラッチをオフ状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼を駆動し、脱水時には前記クラッチをオン状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼と共に前記脱水槽を駆動し、かつ脱水時の第１の物体と第２の物体の対向面積は、軸方向の移動により洗濯時に比して小である構成としたことにより、低速高トルクが必要な洗濯時と高速低トルクが必要な脱水時の両方において、巻線電流値も抑えつつ、良好な動作を行わせ、洗濯・脱水性能に優れた電気洗濯機を供給するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１における動力発生装置の断面図および回路図
【図２】 同、対向面積が最大の状態を示す側面図
【図３】 同、軸方向に移動して対向面積が小となった状態を示す側面図
【図４】 同、制御回路の出力波形図
【図５】 同、速度とトルクの特性図
【図６】 実施例２における電気洗濯機の断面図
【図７】 同、洗濯時における要部断面図
【図８】 同、脱水時における要部断面図
【図９】 従来の動力発生装置の図
【符号の説明】
１０４、１０５、１０６ 巻線
１００ 第１の物体
１０１ 第２の物体
１０２、２０５ インバ一タ回路
１１１〜１１６ スイッチング素子
１２４ 制御回路
２００ 脱水槽
２０４ 撹拌翼
２０５ 動力発生装置
２０６ クラッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power generation device that performs a rotational motion used for home use and industrial use, and an electric washing machine that is used at home using the same.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 shows a conventionally used power generator. The power generation device includes a stator that constitutes the first object 1, a rotor that constitutes the second object 2 that is rotatably provided inside the first object 1, and a position that detects the position of the magnetic pole. A detection unit 3, a control circuit 4 that controls the rotation of the second object 2 by a signal from the position detection unit 3, and an inverter 5 that rotates the second object 2 by a signal from the control circuit 4 are provided. .
[0003]
The second object 2 includes a magnetic body 6, permanent magnets 7 and 8 provided on the surface of the magnetic body 6, and an output shaft 9. The permanent magnet 7 is bonded to the surface of the magnetic body 6 so that the north pole is outside, and the permanent magnet 8 is bonded to the surface of the magnetic body 6 so that the south pole is outside. The first object 1 has an iron core 10 formed by laminating silicon steel plates and the like, and windings 11a, 12a, 13a, 11b, 12b, and 13b provided in slots formed by the iron core 10. The winding 11a, the winding 12a, the winding 13a, the winding 11b, the winding 12b, and the winding 13b are all in series with the windings 11a and 11b, the windings 12a and 12b, and the windings 13a and 13b. Are arranged at positions separated by 60 ° so as to form a three-phase winding.
[0004]
The windings are driven by an inverter 5 and a control circuit 4 that controls the inverter 5.
[0005]
Further, a commercial AC power supply 15, a full-wave rectifier circuit 16 that rectifies the commercial AC power supply 15, and a filter circuit 17 that shapes this output are provided.
[0006]
The rectifier circuit 16 is configured by bridge-connecting diodes 20, 21, 22, and 23. The filter circuit 17 is constituted by an electrolytic smoothing capacitor 24 and a choke coil 25, and the output of the rectifier circuit 16 is waveform-shaped into almost complete direct current with little ripple. The inverter 5 has a configuration in which six transistors 31 to 36 and six diodes 41 to 46 are connected as a three-phase inverter.
[0007]
The control circuit 4 includes a drive circuit 50 and a logic circuit 51, and the base terminals of the transistors are all connected to the drive circuit 50.
[0008]
The position detection means 3 is configured by Hall ICs 55, 56, and 57 provided in a gap between the first object 1 and the second object 2, and when the second object 2 rotates, Detects the position of the permanent magnets 7 and 8 and outputs HIGH logic when facing the N pole, and outputs LOW logic when facing the S pole. It is.
[0009]
With the above configuration, the control circuit 4 receives the signal from the position detection means 3 and sequentially drives the six transistors 31 to 36 to rotate the second object 2.
[0010]
The logic circuit 51 drives the six transistors 31 to 36 constituting the three-phase inverter by performing a logical operation on the three signals of the Hall ICs 55, 56, and 57 constituting the position detecting means 3. The signal is created.
[0011]
When this signal is a high signal, the drive circuit 50 supplies a base current to the transistor to turn it on. When the signal is a low signal, the drive circuit 50 applies a reverse bias to the base to turn it off.
[0012]
As a result, current sequentially flows through the windings 11a, 12a, 13a, 11b, 12b, and 13b arranged in the three phases provided in the first object 1. Due to this current, a force is generated between the permanent magnet 7 or the permanent magnet 8 constituting the second object 2, and a torque is generated counterclockwise. This torque can be supplied to an external load using the output shaft 9.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional power generation device uses a permanent magnet, it has the advantage of being efficient and simple in structure in that it does not require electrical energy for excitation. However, the opposing area of the first object and the second object, that is, the area obtained by multiplying the diameter of the second object by the circumference and multiplying by the stacking thickness is constant, and the gap is also fixed. The magnetic flux value interlinking with the winding was fixed.
[0014]
For this reason, when used as a brushless DC machine, the induced electromotive force generated in the winding becomes large in the high speed range, and almost no torque can be obtained, thereby limiting the speed control range. As a result, low speed high torque and high speed There was a problem that it was difficult to cope with a low torque load.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The first aspect of the present invention solves the problem of the conventional power generation device, and a first object having a winding is coaxially provided with a radial gap between the first object and the first object. The second object having a magnetic unevenness and an inverter circuit connected to the winding, wherein the inductance of the winding is provided. Changes depending on the relative movement of the first object and the second object to generate a reluctance torque, and the first object and the second object are relatively movable in the axial direction. The opposing area of the first object and the second object is variable, and the characteristics of reluctance torque and speed are changed. Use only reluctance torque not related to permanent magnets It is a thing.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, a first object having a winding is coaxial with a radial space between the first object and the first object, and the first object rotates relative to the first object. A second object that is freely provided and has magnetic unevenness and an inverter circuit connected to the winding, and the inductance of the winding is the same as that of the first object and the second object. The reluctance torque is generated by changing the relative motion, and the first object and the second object are relatively movable in the axial direction, so that the first object and the second object The opposing area is variable, and the characteristics of reluctance torque and speed are changed. Use only reluctance torque not related to permanent magnets As a result, a power generator capable of obtaining good power characteristics while suppressing the winding current in a wide load range of high speed low torque and low speed high torque is realized.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, the inverter circuit of the power generation device according to the first aspect includes a switching element and a control circuit that changes a conduction ratio of the switching element. When the conduction ratio is equal to or higher than the predetermined value and the speed does not reach the set speed, the first object and the second object are relatively moved in the axial direction to reduce the facing area, thereby achieving a particularly high speed. When the power is insufficient in the region, by moving in the axial direction, it is possible to exhibit good power performance over a wide load condition range while preventing a decrease in efficiency as much as possible. This is to enable realization.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, the inverter circuit of the power generation device according to the first aspect includes a switching element and a control circuit that changes a conduction ratio of the switching element. When the speed is equal to or higher than a predetermined value, the first object and the second object are relatively moved in the axial direction to reduce the facing area, thereby requiring a relatively simple structure and high speed. In this case, the operation of reducing the facing area is appropriately performed, thereby realizing the realization of a power generation device that can achieve good power performance in a wide load condition range.
[0019]
Moreover, the invention described in claim 4 is a dehydration tank, a stirring blade provided at the bottom of the dehydration tank, the power generation device according to any one of claims 1 to 3 that drives the stirring blade, A clutch for switching whether or not to transmit the output of the power generator to the dewatering tub; the clutch is turned off during washing; the power generator drives the stirring blade; and the clutch is turned on during dehydration The power generation device is configured to drive the dewatering tank together with the stirring blade, and the opposing area of the first object and the second object during dehydration is smaller than that during washing due to axial movement. As a result, electric washing with excellent washing and dewatering performance can be performed while suppressing the winding current value both during washing that requires low speed and high torque and during dehydration that requires high speed and low torque. To supply the machine .
[0020]
【Example】
Example 1
Examples of the present invention will be described below.
[0021]
FIG. 1 is a cross-sectional view and a circuit diagram of the power generation device of the first embodiment.
[0022]
1 includes a first object 100 generally called a stator (stator), a second object 101 generally called a rotor (rotor), and an inverter circuit 102.
[0023]
The first object 100 is formed by laminating silicon steel plates having a thickness of 0.3 mm, and an iron core 103 having a cylindrical space inside, and a three-phase winding formed by being wound around the iron core 103. 104, 105, 106, and the winding 104 is constituted by a series circuit of coils 104 a, 104 b wound around teeth (teeth) protruding inside the iron core 103. Similarly, the winding 105 is The coil 105a, 105b is constituted by a series circuit of coils 105a and 105b wound around a tooth portion (teeth portion) protruding inside the iron core 103, and the winding 106 is a coil wound around a tooth portion (tooth portion) protruding inside the iron core 103. It is constituted by a series circuit of 106a and 106b.
[0024]
The second object 101 is also made of an iron material in which silicon steel plates having a thickness of 0.3 mm are laminated, has a magnetic coupling with the iron core 103, and forms a magnetic circuit. It is located in an internal cylindrical space, is coaxial with a radial gap of 0.3 mm between the first object 100 and is provided so as to be rotatable relative to the first object 100. In addition, by having a shape in which the four tooth portions protrude outward, the structure is also referred to as a double salient pole, and the inner teeth of the first object 100 and the second object 101 depend on the rotation angle. When the outer teeth of the magnetic circuit are matched or misaligned, the magnetic resistance value of the magnetic circuit is configured to have magnetic irregularities that periodically change depending on the rotation angle. The inductance values of the windings 104 to 106 are It has become a thing that changes periodically according to the rotation angle.
[0025]
The second object 101 is different from a structure having a permanent magnet like a so-called DC brushless motor, and has a structure in which the second object has a short-circuit winding like an induction machine. The interaction between the current flowing by induction in the wire and the magnetic flux from the winding provided on the first object generates force (torque) and outputs power to the load to drive rotation. The second object 101 having a very simple structure constituted only by an iron core is provided.
[0026]
The inverter circuit 102 is connected to the windings 104, 105, and 106, and supplies current to the windings. Switching elements 111 to 116, diodes 117 to 122, which use power MOSFETs, and direct current are used. The power source 123, a control circuit 124 for controlling on / off of the switching elements 111 to 116, and a rotational position detecting means 125 for detecting a relative position of the first object 100 and the second object 101 in the rotational direction.
[0027]
However, it is not always necessary to use six switching elements in three phases. For example, a single phase, two phases, or five phases may be used. However, a bipolar transistor, IGBT, etc. can also be used, and the circuit configuration may be other than the circuit configuration of this embodiment.
[0028]
In the present embodiment, the DC power source 123 includes an AC power source 130 of 100 volts and 60 hertz, a rectifier 131 that rectifies the output of the AC power source 130 from AC to DC, and an electrolytic type for suppressing the pulsating voltage of the output of the rectifier 131 to be small. The rectifier 131 is composed of diodes 133, 134, 135, and 136.
[0029]
When the first object 100 and the second object 101 move relative to each other in the rotation direction, the inductance values of the windings 104, 105, and 106 change periodically according to the rotation. .
[0030]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the first object 100 and the second object 101. In the present embodiment, the power generation apparatus also includes the first object 100 and the second object 101 in the axial direction. Is movable.
[0031]
In FIG. 2, since the plunger 140 is turned off, the first object 100 and the second object that are relatively movable in the axial direction also have a first relative position in the axial direction. Since the object 100 and the second object 101 have a positional relationship in which they overlap each other in the stacking direction, a state where the facing area is maximized is shown.
[0032]
Here, the plunger 140 is configured by applying an electromagnet (solenoid). When a current is supplied from the control circuit 124, the iron bar 141 generates an axial force and is pulled. The disc 142 that rotates in synchronization with the second object 101 is moved to the right side in FIG. 2 to displace the second object 101 in the axial direction to the right side, and the first object 100 It is set as the structure which reduces an opposing area.
[0033]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part showing the positional relationship in the axial direction when the plunger 140 is supplied with current, that is, the axial movement of the first object 101 in the right direction is performed. Therefore, compared with the state shown in FIG. 2, the second object 101 protrudes from the left side of the first object 100 in FIG. 3 by more than half of its length. Therefore, the facing area between the first object 100 and the second object 101 is 40% of the state shown in FIG.
[0034]
In this embodiment, when the facing area is small from the small state, no separate force generating component for generating axial thrust is provided, but the windings 104 to 106 are not provided. The current supply has a characteristic that it naturally returns to the position where the facing area is maximized. Therefore, in this embodiment, it is realized by the simplest configuration, but if necessary, for example, a spring or rubber It does not matter if it generates elasticity in the axial direction so that the opposing area is large, or it is possible to have a separate plunger, but it should be movable in both directions in the axial direction. It is.
[0035]
FIG. 4 shows a waveform diagram of on / off command signals of the switching elements 111 to 116 from the control circuit 102 of this embodiment.
[0036]
4A is an on / off signal of the switching element 111, FIG. 4B is an on / off signal of the switching element 114, FIG. 4C is an on / off signal of the switching element 112, and FIG. FIG. 4 (o) shows an on / off signal for the switching element 113, and FIG. 4 (f) shows an on / off signal for the switching element 116. FIG.
[0037]
The switching elements 114 to 116 in the inverter circuit 102 are also turned on in synchronization with the ON periods of the switching elements 111 to 113 determined from the position signals input from the rotational position detecting means 125, respectively. Although the current is supplied to 105 and 106, the ratio of the on-time within the period, that is, the conduction ratio is changed in the switching elements 114 to 116 by the action of the control circuit 124 in particular. Thus, with respect to the DC power supply 123 having a substantially constant DC voltage, a voltage value equivalent to that obtained by multiplying the voltage value by the conduction ratio is equivalently applied to the windings 104, 105, and 106. The effect of applying and adjusting the speed and torque is performed.
[0038]
Furthermore, in this embodiment, the control circuit 124 supplies current to the plunger 140 when the conduction ratio of the switching elements 114 to 116 is 0.95 or more and the speed does not reach the set speed. As shown in FIG. 3, the first object and the second object are relatively moved in the axial direction to reduce the facing area to 40%.
[0039]
FIG. 5 shows the speed and torque characteristics of the power generator of this embodiment.
[0040]
The electric motor having such a configuration is generally called a switched reluctance motor or the like, and has a characteristic having curves that pass through operating points of high speed and low torque and low speed and high torque. Then, by changing the facing area due to relative movement in the axial direction, the characteristic curve of speed and torque is further changed.
[0041]
Even if the motor is other than the switched reluctance motor, the second object has magnetic irregularities, for example, has an electrical angle of 180 degrees, and overlaps with adjacent windings (overlap). Even if the winding has a winding, if the winding undergoes a change in inductance due to relative movement in the rotational direction, torque (reluctance torque) due to the attractive force of the magnet can be applied. Even in such a configuration, it is possible to cause a change in the characteristics of torque and speed by causing a change in the facing area due to the movement in the axial direction. It can be used.
[0042]
That is, the solid line in FIG. 5 is a characteristic when the opposed area shown in FIG. 2 is maximized, and the state shown in FIG. 3, that is, the opposed area due to the movement in the axial direction, shown by the broken line. In contrast to the characteristics when the reduction is intended, it is shown that high torque can be obtained in the low speed range, while in the high speed range, the state of the opposed area shown by the broken line is smaller. It is shown that the torque can be increased.
[0043]
Therefore, when the power generation device includes both low-speed high-torque and high-speed low-torque operating conditions due to factors such as changes in load characteristics, the former has a large opposing area and the latter has a large opposing area. By realizing the state shown in FIG. 3 that is smaller, the difference between the two load conditions can be covered, and good power performance can be exhibited under any load condition.
[0044]
In addition, in terms of the value of the current flowing through the switching elements 111 to 116 and the windings 104, 105, and 106, particularly the peak current value, the operation in the high-speed range is possible even if the number of turns 104, 105, and 106 is considerably increased. Since it is possible to cover the shortage of torque with the operation of reducing the facing area, it is possible to suppress the torque to be small. Therefore, the current rating required for the switching elements 111 to 116 can be small and sufficiently usable. Realization of a low-cost, small and lightweight device can be achieved, which is extremely effective.
[0045]
(Example 2)
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the electric washing machine.
[0046]
In FIG. 6, the dewatering tank 200 is rotatably provided inside the water receiving tank 201, and the water receiving tank 201 is suspended from the housing 203 by a total of four support rods 202.
[0047]
A stirring blade 204 is rotatably provided at the bottom of the dewatering tank 200. The power generator 205 is directly connected to the central axis of the stirring blade 204 and driven to rotate, and the output of the power generator 205 is connected to the dewatering tank. A clutch 206 for switching whether or not to transmit to 200 is provided.
[0048]
In addition, a drain valve 207 and a drain hose 208 provided on the bottom surface of the water receiving tank 201 are connected.
[0049]
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the main part during washing.
[0050]
In FIG. 7, a stirring shaft 211 at the rotation center of the stirring blade 204 and a hollow dewatering shaft 212 at the rotation center of the dewatering tank 200 are provided, and the drive tube 216 is also welded to the second object 101. It is placed in a state where it can be moved up and down.
[0051]
In this embodiment, the inner side of the drive tube 213 and the stirring shaft 211 are splined to transmit the rotational torque of the second object 101, and the clutch 206 has the drive tube 213 and the drive tube 213 connected to the first one. The dewatering shaft 212 is formed on the inner portion of the spline processing so as to be fitted with the outer spline of the drive tube 213 when it comes to the ascending position together with the second object.
[0052]
However, since the spline of the dehydrating shaft 212 and the drive pipe 213 is not engaged during washing, the clutch 206 is turned off, and the output of the power generator 205 is transmitted only to the stirring blade 204 and driven. .
[0053]
FIG. 8 shows a cross-sectional view of the main part during dehydration.
[0054]
At the time of dehydration, since the second object 101 and the drive tube 213 are raised, the clutch 206 is turned on, and rotational torque is transmitted from the drive tube 213 to the dewatering shaft 212 by a spline. The driving torque of the second object 101 is transmitted to the stirring shaft 211 and driven, and is also transmitted to the dehydrating shaft 212, whereby the dehydrating tank 200 and the stirring blade 204 are integrated at the same speed. In response to power supply from the power generation device 205, it is rotationally driven.
[0055]
As for the configuration of the inverter circuit 210 in this embodiment, like the first embodiment, the switching elements 111 to 116 and the control circuit 124 for changing the conduction ratio of the switching elements 111 to 116 are provided. In the example, the control circuit 124 supplies electric current to the plunger 140 during dehydration and makes it work.
[0056]
Here, at the time of dehydration, the set speed of the power generation device 205 is 900 revolutions per minute, and that during washing is 150 revolutions per minute.
[0057]
Therefore, in the case of dehydration at a high setting speed, the first object 100 and the second object 101 are relatively moved in the axial direction to reduce the facing area.
[0058]
That is, the second object 101 moves in the axial direction and rises during dehydration, and the facing area facing the first object 100 through the air gap is reduced to about 40% compared to during washing.
[0059]
Therefore, the operation at low speed and high torque is effectively performed during washing, and the operating point of high speed and low torque is sufficiently covered at the time of dehydration, which is sufficient in terms of power performance. It will be.
[0060]
In addition, the number of turns (number of turns) of each winding can be designed so that the number of turns is almost the same as during washing. During dehydration, the torque in the high-speed range can be fully exerted by reducing the facing area. Therefore, the magnitude of the current supplied to each winding via each switching element can be reduced in inverse proportion to the number of turns, and a low-cost switching element that suppresses the rated current value. It can also be used, and can be used to reduce the size and cost of the inverter circuit.
[0061]
【Effect of the invention】
The invention described in claim 1 is coaxial with a radial gap between the first object having a winding and the first object, and is relatively relative to the first object. A second object that is rotatably provided and has magnetic irregularities, and an inverter circuit connected to the winding, the inductance of the winding being the first object and the second object The reluctance torque is generated by changing the relative movement of the first object and the second object, and the first object and the second object are movable relative to each other in the axial direction. The counter area of the variable is variable, and the characteristics of reluctance torque and speed are changed. Use only reluctance torque not related to permanent magnets As a result, a power generator capable of obtaining good power characteristics while suppressing the winding current in a wide load range of high speed low torque and low speed high torque is realized.
[0062]
The invention described in claim 2 has an inverter circuit of the power generation device according to claim 1 in particular, including a switching element and a control circuit that changes a conduction ratio of the switching element, and the control circuit includes: When the conduction ratio is equal to or greater than a predetermined value and the speed does not reach the set speed, the first object and the second object are relatively moved in the axial direction to reduce the facing area. When power is insufficient in the high-speed range, a power generator that can exhibit good power performance over a wide range of load conditions while preventing the decrease in efficiency as much as possible by moving in the axial direction It is for enabling the realization of.
[0063]
Further, the invention described in claim 3 has the inverter circuit of the power generation device according to claim 1 in particular, including a switching element and a control circuit that changes a conduction ratio of the switching element. When the set speed is equal to or higher than a predetermined value, the first object and the second object are relatively moved in the axial direction to reduce the facing area, thereby requiring a relatively simple structure and high speed. When the operation of reducing the facing area is appropriately performed, it is possible to realize a power generation device that realizes good power performance in a wide load condition range.
[0064]
Further, the invention described in claim 4 is a dehydration tank, a stirring blade provided at the bottom of the dewatering tank, and the power generation device according to any one of claims 1 to 3 that drives the stirring blade. And a clutch for switching whether or not to transmit the output of the power generator to the dewatering tub, the clutch is turned off during washing, the power generator drives the stirring blade, and the clutch is turned on during dehydration. As a state, the power generation device drives the dewatering tank together with the stirring blade, and the opposing area of the first object and the second object at the time of dewatering is smaller than that at the time of washing due to axial movement. By adopting the configuration, both washing at low speed and high torque and dehydrating at high speed and low torque require both winding current value and good operation, and electricity with excellent washing and dewatering performance. Supplying washing machines A.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view and a circuit diagram of a power generation device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side view showing a state where the facing area is maximum.
FIG. 3 is a side view showing a state where the facing area is reduced by moving in the axial direction.
FIG. 4 is an output waveform diagram of the control circuit.
[Fig. 5] Speed and torque characteristics diagram
FIG. 6 is a cross-sectional view of an electric washing machine according to a second embodiment.
FIG. 7 is a sectional view of the main part during washing.
FIG. 8 is a sectional view of the main part during dehydration.
FIG. 9 is a diagram of a conventional power generator.
[Explanation of symbols]
104, 105, 106 windings
100 first object
101 second object
102, 205 Inverter circuit
111-116 switching elements
124 Control circuit
200 Dehydration tank
204 Stirrer blade
205 Power generator
206 Clutch

Claims (4)

巻線を有する第１の物体と、前記第１の物体との間に半径方向の空隙を有して同軸であり、前記第１の物体と相対的に回転自在に設けられ、かつ磁気的な凹凸を有する第２の物体と、前記巻線に接続されたインバ一タ回路からなり、前記巻線のインダクタンスは前記第１の物体と前記第２の物体の相対運動によって変化してリラクタンストルクを発生し、前記第１の物体と前記第２の物体は、軸方向にも相対的に可動とすることで、前記第１の物体と前記第２の物体の対向面積を可変とし、リラクタンストルクと速度の特性を変化させ、永久磁石に関係しないリラクタンストルクのみを活用させる動力発生装置。The first object having a winding and the first object are coaxial with a radial gap, and are provided to be relatively rotatable with respect to the first object, and magnetically It comprises a second object having irregularities and an inverter circuit connected to the winding, and the inductance of the winding changes depending on the relative motion of the first object and the second object, thereby generating a reluctance torque. And the first object and the second object are relatively movable in the axial direction, so that the opposing area of the first object and the second object is variable, and the reluctance torque alter the properties of the velocity, the power generation device Ru is utilized only reluctance torque that are not related to the permanent magnet. インバ一タ回路は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、前記導通比率が所定値以上で、速度が設定速度に達しない場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる請求項１記載の動力発生装置。  The inverter circuit includes a switching element and a control circuit that changes a conduction ratio of the switching element, and the control circuit is configured to perform a first operation when the conduction ratio is equal to or greater than a predetermined value and the speed does not reach a set speed. The power generation device according to claim 1, wherein the first object and the second object are relatively moved in the axial direction to reduce the facing area. インバ一タ回路は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子の導通比率を変化させる制御回路を有し、前記制御回路は、設定速度が所定値以上の場合に、第１の物体と第２の物体を相対的に軸方向に移動させ、対向面積を減少させる請求項１記載の動力発生装置。  The inverter circuit includes a switching element and a control circuit that changes a conduction ratio of the switching element. The control circuit moves the first object and the second object when a set speed is a predetermined value or more. The power generation device according to claim 1, wherein the power generation device is moved relatively in the axial direction to reduce the facing area. 脱水槽と、前記脱水槽底部に設けた撹拌翼と、前記撹拌翼を駆動する請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の動力発生装置と、前記動力発生装置の出力を前記脱水槽に伝えるか否かを切り換えるクラッチを有し、洗濯時には前記クラッチをオフ状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼を駆動し、脱水時には前記クラッチをオン状態として前記動力発生装置は、前記撹拌翼と共に前記脱水槽を駆動し、かつ脱水時の第１の物体と第２の物体の対向面積は、軸方向の移動により洗濯時に比して小である電気洗濯機。  The dehydration tank, the stirring blade provided at the bottom of the dehydration tank, the power generation device according to any one of claims 1 to 3 that drives the stirring blade, and the output of the power generation device to the dehydration tank A clutch that switches whether or not to transmit to, the clutch is turned off during washing, the power generator drives the stirring blade, and the clutch is turned on during dehydration, and the power generator The electric washing machine that drives the dewatering tank and has a smaller opposing area between the first object and the second object at the time of dehydration as compared with the time of washing by movement in the axial direction.

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