JPH08224394A

JPH08224394A - 洗濯機の脱水制御装置

Info

Publication number: JPH08224394A
Application number: JP7032754A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kawaguchi; 仁川口; Mamoru Kawakubo; 守川久保; Yosuke Sasamoto; 洋介篠本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】全自動洗濯機において、洗濯と脱水を兼用す
る脱水槽の脱水終了時、脱水槽が回転停止するまでの時
間を短縮できるようにする。【構成】トライアック(2)をオンするとモータ(5)のＭ
コイル(5a)に同位相電流、Ｓコイル(5b)に進相電流が流
れ、モータ(5)すなわち脱水槽(7)が回転する。脱水終了
直後に、モータ(5)への印加電圧周波数ｆをｆ／Ｎに分
周すると、商用電源(1)へのモータ電流の回生が発生
し、モータ(5)に電気ブレーキ力が作用して減速する。
脱水槽(7)がほぼ停止した時点でモータ(5)への通電を停
止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、洗濯と脱水を兼用す
る脱水槽を持つ洗濯機の脱水終了時の制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、洗濯と脱水が一体槽となっている
全自動洗濯機では、脱水が終了して脱水槽がほぼ停止す
る低速回転になったときに、機械的なブレーキを作用さ
せて脱水槽を停止させるようにしている。これは、脱水
作業終了直後は、脱水槽、洗濯物などの慣性により、脱
水槽は高速で回転しており、この時点でブレーキを作用
させると、大きな騒音及び振動を発生し、かつブレーキ
シューの消耗を早めるためであり、上記のように脱水槽
が低速回転になった時点でブレーキを作用させている。

【０００３】そのため、例えば特開平４−１８９３９６
号公報に示されるように、脱水槽の回転速度を検出して
脱水槽が機械的ブレーキを作用させ得る回転速度に低下
した時点で、ブレーキを作用させるようにしている。そ
のため、布量や製品のばらつきを考慮して、ブレーキを
作用させる時間を最長時間に設定する必要はなく、洗濯
時間の短縮が可能となる。しかし、時間を短縮できるの
は、布量が少ない場合や製品のばらつきで脱水槽の軸損
失が大きい場合に限られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の洗
濯機の脱水制御装置では、脱水槽の回転速度が十分低く
なってから機械的ブレーキを作用させるようにしている
ため、脱水槽停止のブレーキ制御は、ブレーキシューの
消耗を避けるため、緊急な場合を除き急速なブレーキを
作用させることができない。その結果、全自動洗濯機の
洗濯行程において、脱水終了から次の行程への移行に時
間を要し、洗濯時間が短縮できないという問題点があ
る。

【０００５】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、脱水終了直後から短時間に脱水槽を停止
させ、洗濯時間を短縮できるようにした洗濯機の脱水制
御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の第１発明に係
る洗濯機の脱水制御装置は、脱水運転終了時制御素子を
制御して、脱水槽のモータに電気ブレーキ力を発生させ
る制動制御手段を備えたものである。

【０００７】また、第２発明に係る洗濯機の脱水制御装
置は、第１発明のものにおいて、制動力制御手段を、脱
水運転終了直後にモータへの印加周波数を電源周波数の
分周周波数に低下させた後モータへの通電を停止する構
成としたものである。

【０００８】また、第３発明に係る洗濯機の脱水制御装
置は、第１発明のものにおいて、モータの回転速度を検
出する回転速度検出回路を設け、制動力制御手段を、脱
水運転終了直後にモータへの印加周波数を電源周波数の
分周周波数に、上記検出された回転速度に対応して段階
的に低下させ、検出された回転速度が所定値になるとモ
ータへの通電を停止する構成としたものである。

【０００９】また、第４発明に係る洗濯機の脱水制御装
置は、第１発明のものにおいて、モータの回転速度を検
出する回転速度検出回路を設け、制動力制御手段を、脱
水運転終了直後にモータを逆転方向へ駆動するように通
電し、検出された回転速度が所定値になるとモータへの
通電を停止する構成としたものである。

【００１０】また、第５発明に係る洗濯機の脱水制御装
置は、第１発明のものにおいて、モータの回転速度を検
出する回転速度検出回路を設け、制動力制御手段を、制
御素子の一方の制御による脱水運転終了時制御素子の他
方の制御によりモータを逆転方向へ駆動するとともに、
位相制御により通電角を漸増して、検出された回転速度
が所定値になるとモータへの通電を停止する構成とした
ものである。

【００１１】また、第６発明に係る洗濯機の脱水制御装
置は、第１発明のものにおいて、モータの回転速度を検
出する回転速度検出回路を設け、制動力制御手段を、制
御素子の一方の制御による脱水運転終了直後モータへの
印加周波数を電源周波数の分周周波数に低下させ、検出
された回転速度が第１の所定値になると制御素子の他方
を制御してモータを逆転方向へ駆動するように通電し、
第２の所定値になるとモータへの通電を停止する構成と
したものである。

【００１２】また、第７発明に係る洗濯機の脱水制御装
置は、第６発明のものにおいて、分周周波数を検出され
た回転速度に対応して段階的に低下させる構成としたも
のである。

【００１３】また、第８発明に係る洗濯機の脱水制御装
置は、モータの主巻線又は補助巻線を短絡する制御素子
を設け、脱水運転終了後上記短絡制御素子を動作させ、
モータの回転速度が低下したらモータへの通電を停止す
る制動力制御手段を備えたものである。

【００１４】また、第９発明に係る洗濯機の脱水制御装
置は、第８発明のものにおいて、モータの回転速度を検
出する回転速度検出回路を設け、制動力制御手段を、脱
水運転終了後短絡制御素子を動作させ、モータの回転速
度が低下したらモータを逆転方向へ駆動するように通電
し、検出された回転速度が所定値になるとモータへの通
電を停止する構成としたものである。

【００１５】また、第１０発明に係る洗濯機の脱水制御
装置は、第２、第３、第６及び第７発明のものにおい
て、商用電源とモータの間にそれぞれ挿入された順位相
制御素子と、この順位相制御素子の一方の電源側と順位
相制御素子の他方のモータ側との間にそれぞれ接続され
た逆位相制御素子とを有し、順位相制御素子又は逆位相
制御素子を動作させてモータに順位相又は逆位相の電圧
を印加してモータへの印加周波数を分周周波数に変化さ
せる構成としたものである。

【００１６】

【作用】この発明の第１発明においては、脱水運転終了
時に、洗濯と脱水を兼用する脱水槽のモータに電気ブレ
ーキ力を発生させるようにしたため、脱水運転終了時の
脱水槽の回転速度は速やかに低下する。

【００１７】また、第２発明においては、脱水運転終了
直後にモータへの印加周波数を電源周波数の分周周波数
に低下させた後、モータへの通電を停止するようにした
ため、脱水槽の回転速度が分周周波数の同期回転速度に
なるまで電気ブレーキが作用する。

【００１８】また、第３発明においては、脱水運転終了
直後にモータへの印加周波数を電源周波数の分周周波数
に、モータの回転速度に対応して段階的に低下させ、回
転速度が所定値になるとモータへの通電を停止するよう
にしたため、脱水槽はその回転速度に対応した電気ブレ
ーキで減速する。

【００１９】また、第４発明においては、脱水運転終了
直後にモータを逆転方向へ駆動するように通電し、モー
タの回転速度が所定値になるとモータへの通電を停止す
るようにしたため、脱水槽はモータの逆転トルクで減速
する。

【００２０】また、第５発明においては、脱水運転終了
直後にモータを逆転方向へ駆動するとともに、位相制御
により通電角を漸増して、モータの回転速度が所定値に
なるとモータへの通電を停止するようにしたため、逆転
方向の通電による大電流は抑制させる。

【００２１】また、第６発明においては、脱水運転終了
直後モータへの印加周波数を電源周波数の分周周波数に
低下させ、第７発明においては、モータの回転速度に対
応して段階的に低下させ、それぞれモータの回転速度が
第１の所定値になるとモータを逆転方向へ駆動するよう
に通電し、第２の所定値になるとモータへの通電を停止
するようにしたため、モータの同期回転速度が商用電源
周波数の分周周波数よりも低くなったときでも、電気ブ
レーキを作用させて脱水槽を早く停止させることが可能
となる。

【００２２】また、第８発明においては、脱水運転終了
直後にモータの主巻線又は補助巻線を短絡し、モータの
回転速度が低下したらモータへの通電を停止するように
したため、回転速度を検出しなくても、十分なブレーキ
力が得られる。

【００２３】また、第９発明においては、脱水運転終了
直後にモータの主巻線又は補助巻線を短絡し、モータの
回転速度が低下したらモータを逆転方向へ駆動するよう
に通電し、モータの回転速度が所定値になるとモータへ
の通電を停止するようにしたため、ブレーキ力は強化さ
れる。

【００２４】また、第１０発明においては、モータに順
位相又は逆位相の電圧を印加して、モータへの印加周波
数を分周周波数に変化させるようにしたため、商用電源
周波数は十分に分周される。

【００２５】

【実施例】

実施例１．図１〜図５はこの発明の第１及び第２発明の
一実施例を示す図で、図１は駆動回路図、図２は動作原
理説明用波形図、図３は電気ブレーキ動作特性図、図４
は周波数の分周動作説明用波形図、図５は減速時間の実
測図であり、図中同一符号は同一又は相当部分を示す
（以下の実施例も同じ）。

【００２６】図１において、(1)は商用電源、(2)は端子
Ｔ１が商用電源(1)に接続された正転用のトライアッ
ク、(3)は同じく逆転用のトライアック、(4)はトライア
ック(2)(3)の端子Ｔ２間に接続された進相コンデンサ、
(5)は単相誘導モータで、主巻線（以下Ｍコイルとい
う）(5a)及び補助巻線（以下Ｓコイルという）(5b)を有
し、Ｍコイル(5a)の一端及びＳコイル(5b)の一端は進相
コンデンサ(4)の両端に接続され、他端は互いに接続さ
れている。(6)はモータ(5)の出力軸で、後出する脱水槽
(7)の駆動軸を共用している。

【００２７】(7)は駆動軸(6)により駆動され洗濯機の洗
濯槽を兼用する脱水槽、(8)は出力軸(6)の回転速度を検
出して速度検出信号(8a)を出力する回転速度検出回路、
(9)は商用電源(1)に接続され交流電圧のゼロクロス点を
検出してゼロクロス検出信号(9a)を出力するゼロクロス
検出回路、(10)は回転速度検出回路(8)及びゼロクロス
検出回路(9)に接続され、トライアック(2)のゲート端子
Ｇにゲート制御信号(10a)を出力し、トライアック(3)の
ゲート端子Ｇにゲート制御信号(10b)を出力するトライ
アック制御回路である。

【００２８】上記のように構成された洗濯機の脱水制御
装置において、トライアック(2)をゲート制御信号(10a)
でオンさせると、商用電源(1)がモータ(5)に印加され、
Ｍコイル(5a)に同位相の電流、Ｓコイル(5b)に進相コン
デンサ(4)を介して９０゜位相の進んだ進相電流が流れ
る。これでステータ（図示しない）から正回転磁界（商
用電源(1)の周波数）が発生し、ロータ（図示しない）
が正方向へ駆動される。その結果、出力軸(6)も正方向
へ回転して脱水槽(7)を駆動する。

【００２９】一方、トライアック(3)をゲート制御信号
(10b)でオンさせると、商用電源(1)がモータ(5)に印加
されるが、Ｓコイル(5b)に同位相の電流、Ｍコイル(5a)
に進相コンデンサ(4)を介して進相電流が流れ、ステー
タに逆回転磁界が発生し、ロータは逆方向へ駆動され
る。出力軸(6)すなわち脱水槽(7)の回転速度は、回転速
度検出回路(8)で検出され、回転速度検出信号(8a)がト
ライアック制御回路(10)へ入力され、脱水終了後の電気
ブレーキ制御時の回転速度情報として使用される。

【００３０】ゼロクロス検出回路(9)は商用電源電圧の
零電圧点を検出し、ゼロクロス検出信号(9a)がトライア
ック制御回路(10)へ入力され、商用電源(1)の零電圧点
を基準にして、トライアック(2)(3)をオン・オフ制御す
る。つまり、トライアック制御回路(10)はモータ(5)を
正転又は逆転させたり、モータ(5)に電気ブレーキを作
用させたりする制御部分である。

【００３１】次に、商用電源(1)をトライアック(2)(3)
で制御する１例を図２に示す。図２(a)は商用電源(1)の
電圧で、(1a)はそのゼロクロス点、図２(b)はゼロクロ
ス検出信号(9a)で、この場合パルスの立上りがゼロクロ
ス点を示す。図２(c)はゲート制御信号(10a)(10b)、図
２(d)はゼロクロス検出信号(9a)に基づいてゲート制御
信号(10a)(10b)が出力された場合に、モータ(5)に印加
される電圧である。つまり、ゼロクロス検出信号(9a)に
対して、ゲート制御信号(10a)(10b)が出力されると、商
用電源(1)の半波がモータ(5)に対して印加状態となる。
ゼロクロス検出信号(9a)のパルスごとにゲート制御信号
(10a)(10b)が出力されると、商用電源(1)は連続的に、
モータ(5)に印加されることになる。

【００３２】また、図２(e)に示すように、ゼロクロス
検出信号(9a)に対して、ある位相遅れをもってゲート制
御信号(10a)(10b)が出力されると、図２(f)に示すよう
に、ゲート制御信号(10a)(10b)が出力された時点で、ト
ライアック(2)(3)がオンして商用電源(1)がモータ(5)に
印加され、次のゼロクロス点(1a)でトライアック(2)(3)
はオフしてモータ(5)へは電圧が印加されない。このよ
うな制御を一般に位相制御と称する。

【００３３】次に、この実施例の動作を図３〜図５によ
り説明する。図３(a)はモータ(5)に印加する電圧の周波
数を示し、図３(b)は脱水槽(7)の回転速度を示す。ｆは
商用電源(1)の基本周波数で、日本国内の場合５０Ｈｚ
又は６０Ｈｚである。ｆ／Ｎは基本周波数ｆを１／Ｎに
分周した周波数で、トライアック(2)をゲート制御信号
(10a)により、商用電源(1)のゼロクロス点(1a)(1a)間の
半波単位でオン・オフ制御することで、ｆ／Ｎの周波数
の電圧をモータ(7)に印加する。例えば、図３に従って
制御して、図４の斜線の部分をトライアック(2)(3)でオ
ンすると、図４(a)〜(e)に示すように、基本周波数ｆ、
ｆ／２、ｆ／３、ｆ／４及びｆ／５を作ることができ
る。

【００３４】さて、図３に示すように、脱水中はモータ
(5)は商用電源(1)の基本周波数ｆが常時印加され、高速
脱水運転期間Ａとなる。モータ(5)は滑りを有するた
め、同期回転速度よりも回転速度は小さくなり、高速脱
水回転速度ｎはモータ(5)が滑り０.１程度で運転されて
いる場合、０.９×ｆ×２／Ｐ（Ｐはポール数）となっ
ている。高速脱水運転期間Ａの終了直後に、モータ(5)
への印加電圧周波数をｆ／Ｎにすると、ステータの発生
する回転磁界の周波数よりも、ロータ回転周波数（速
度）が大きいため、商用電源(1)へモータ電流が回生さ
れる。その結果、電気ブレーキが作用してモータ(5)は
減速し、ブレーキ区間Ｂとなる。

【００３５】ブレーキ区間Ｂは、モータ(5)にｆ／Ｎの
周波数が印加されるが、回転速度がｆ／Ｎの同期回転速
度以下になった時点で、モータ電流の商用電源(1)への
回生はなくなり、電気ブレーキも作用しなくなる。それ
以上ｆ／Ｎの周波数の通電を続けていると、ｆ／Ｎの周
波数で回転しようとする駆動トルクを発生して回転速度
が低下しないので、トライアック(2)(3)をオフしてモー
タ(5)への電圧を遮断する。これで、軸損失、摩擦抵抗
などによる軸負荷により、モータ(5)が自然に回転速度
を下げるのを待つ期間Ｃとなる。

【００３６】そして、回転がほぼ停止したことを回転速
度検出回路(8)で検出した時点、又は機械的ブレーキを
作用させても機械部品の摩耗が少ない回転速度のとき
に、機械的ブレーキで脱出槽(7)を停止させた時点で、
次の行程（すすぎ又は洗濯終了）へ移行する。なお、回
転速度の検出により、布量の変化や製品のばらつきにお
ける次行程への移行時間を最短にすることが可能とな
る。しかし、回転速度を検出しなくても、電気ブレーキ
による減速効果を見積ることで、ある程度の時間短縮は
可能である。

【００３７】上記のように、脱水槽(7)の回転速度がｆ
／Ｎの同期回転速度になるまで、モータ電流が商用電源
(1)へ回生することで、モータ(5)に電気ブレーキが作用
し、脱水槽(7)の回転速度を下げることができ、脱水槽
(7)を停止に至らせるまでの時間を短縮することができ
る。図５にこの実施例の実験結果を示す。

【００３８】図５において、(11)はブレーキタイミング
を示す。図５(A)に示すように、脱水槽(7)は高速脱水回
転速度ｎ₁からｆ／Ｎ（６０／３）の同期回転速度ｎ₂に
なるまでの時間は約９秒である。これに対し、モータ
(5)を脱水槽(7)の高速脱水回転速度ｎ₁からオフにした
フリーランでは、図５(B)に示すように約１８秒であ
り、約９秒の時間短縮となっていることが分かる。全自
動洗濯機の場合、脱水は洗濯終了時及びすすぎ終了時の
２回の合計３回の脱水が標準であるから、９×３＝２７
秒の時間短縮となる。

【００３９】実施例２．図６はこの発明の第１及び第３
発明の一実施例を示す電気ブレーキ動作特性図である。
なお、図１、図２及び図４は実施例２にも共用する。図
６(a)に示すように、脱水終了直後にトライアック制御
回路(10)によりトライアック(2)を制御してｆ／Ｎ₁（例
えばｆ／２）の周波数をモータ(5)に印加して電気ブレ
ーキを作用させる。そして、回転速度検出回路(8)によ
り脱水槽(7)の回転速度がｆ／Ｎ₁の同期回転速度近辺に
なったことを検出すると、ｆ／Ｎ₂（例えばｆ／３）の
周波数をモータ(5)に印加する。

【００４０】以下同様に、ｆ／Ｎ₃、ｆ／Ｎ₄とｆ／Ｎn
まで実施し、電気ブレーキが機能しない回転速度まで速
度を低下させた時点まで、トライアック制御回路(10)に
よりトライアック(2)をオフして、モータ(5)への通電を
停止する。図６(b)は上記制御で脱水槽(7)に電気ブレー
キを作用させたときの回転速度の変化を示している。ｆ
／Ｎnの周波数が小さければ小さいほど、モータ(5)がフ
リーランで停止するまでの時間が短くなり、短時間で脱
水槽(7)を停止させることができる。

【００４１】実施例３．図７はこの発明の第１及び第４
発明の一実施例を示す電気ブレーキ動作動性図である。
なお、図１は実施例３にも共用する。図７(a)は脱水槽
(7)の回転速度変化を示し、図７(b)はトライアック制御
回路(10)によるトライアック(2)(3)のオン・オフ制御タ
イミングを示す。脱水時はトライアック(2)がオンとな
っており、脱水槽(7)は高速脱水回転している。脱水終
了直後にトライアック制御回路(10)によりトライアック
(2)はオフとなり、代わりにトライアック(3)がオンとな
る。

【００４２】これで、モータ(5)は逆転トルクを発生し
て脱水槽(7)に電気ブレーキを作用させる。回転速度検
出回路(8)により脱水槽(7)の回転速度がほぼ零になった
ことを検出すると、トライアック(3)をオフする。

【００４３】実施例４．図８はこの発明の第１及び第５
発明の一実施例を示す電気ブレーキ動作特性図である。
なお、図１及び図２は実施例４にも共用する。図８(a)
は脱水槽(7)の回転速度変化を示し、図８(b)はトライア
ック制御回路(10)によるトライアック(2)(3)のオン・オ
フ制御タイミングを示す。脱水時はトライアック(2)が
オンとなっており、脱水槽(7)は高速脱水回転してい
る。脱水終了直後にトライアック制御回路(10)によりト
ライアック(2)はオフとなり、代わりにトライアック(3)
を位相制御でオンさせると、モータ(5)は逆転トルクを
発生して脱水槽(7)に電気ブレーキを作用させる。

【００４４】ここで、実施例３のように、トライアック
(3)を全点弧させると、常時起動トルクに近い逆転トル
クが発生するため、停止するまでの時間は短いが、大電
流が停止するまで流れることになる。そこで、位相制御
によりモータ(5)のＭコイル(5a)及びＳコイル(5b)に流
れる電流を制限するようにしている。位相制御は点弧角
を固定してもよいし、初期は点弧角を大きく（通電角を
小さく）し、脱水槽(7)の回転速度が低下するに従って
点弧角を小さく（通電角を大きく）して、電流を制御し
てもよい。

【００４５】回転速度検出回路(8)により脱水槽(7)の回
転速度がほぼ零になったことを検出すると、トライアッ
ク(3)をオフする。

【００４６】実施例５．図９はこの発明の第１及び第６
発明の一実施例を示す電気ブレーキ動作特性図である。
なお、図１、図２及び図４は実施例５にも共用する。図
９(a)は印加基本周波数の変化、図９(b)は脱水槽(7)の
回転速度の変化、図９(c)はトライアック制御回路(10)
によるトライアック(2)(3)の切換えタイミングを示す。
実施例１及び実施例２と同様に、トライアック制御回路
(10)でトライアック(2)をオン・オフ制御して、図９(a)
に示すように、モータ(5)への印加周波数をｆ／Ｎにす
る。

【００４７】実施例５は、脱水槽(7)の回転速度がｆ／
Ｎの周波数によるモータ(5)の同期回転速度近辺になっ
たとき、トライアック制御回路(10)によりトライアック
(2)をオフし、トライアック(3)をオンすることにより、
上記ｆ／Ｎの同期回転速度近辺で電気ブレーキが作用し
なくなったとき（第１の所定値）に、逆転トルクを発生
させて、更に脱水槽(7)に電気ブレーキを作用させるも
のである。この逆転トルクブレーキにより脱水槽(7)の
回転速度が低下し、これがほぼ零になったことを回転速
度検出回路(8)が検出すると（第２の所定値）トライア
ック(3)をオフする。

【００４８】これは、トライアック(3)による逆転トル
クブレーキは、脱水槽(7)が停止した後もトライアック
(3)をオンし続けると、脱水槽(7)が逆回転するように作
用するためである。Ｄは逆転トルクブレーキ期間であ
る。なお、トライアック(3)は位相制御によってモータ
(5)の電流を制御するようにしてもよい。このように、
ｆ／Ｎの周波数印加によるモータ(5)の制動が利かなく
なった時点で、逆転トルクをモータ(5)に発生させて、
モータ(5)が停止するまでブレーキを作用させ続けてい
るため、短時間で脱水槽(7)を停止させることが可能で
ある。

【００４９】実施例６．図１０はこの発明の第７発明の
一実施例を示す電気ブレーキ動作特性図である。なお、
図１、図２及び図４は実施例６にも共用する。図１０
(a)は印加基本周波数の変化、図１０(b)は脱水槽(7)の
回転速度の変化、図１０(c)はトライアック制御回路(1
0)によるトライアック(2)(3)の切換えタイミングを示
す。実施例２と同様に、トライアック制御回路(10)でト
ライアック(2)をオン・オフ制御して、図１０(a)に示す
ように、モータ(5)への印加周波数をｆ／Ｎ₁、ｆ／
Ｎ₂、ｆ／Ｎ₃、・・・・ｆ／Ｎnと低下させる。

【００５０】そして、モータ(5)がｆ／Ｎnの同期回転速
度近辺で電気ブレーキが作用しなくなる時点で、トライ
アック制御回路(10)でトライアック(2)をオフし、トラ
イアック(3)をオンしてモータ(5)に逆転トルクを発生さ
せる。モータ(5)が停止したことを回転速度検出回路(8)
が検出すると、トライアック(3)をオフする。

【００５１】実施例７．図１１及び図１２はこの発明の
第１及び第８発明の一実施例を示す図で、図１１は駆動
回路図、図１２は電気ブレーキ動作特性図である。図１
１において、(16)は進相コンデンサ(4)に直列に接続さ
れ制御回路(10)からの制御信号(10c)により制御される
トライアック、(17)はモータ(5)のＳコイルに並列に接
続され同様に制御信号(10d)により制御されるトライア
ックである。

【００５２】次に、この実施例の動作を図１２により説
明する。図１２(a)は脱水槽(7)の回転速度の変化、図１
２(b)はトライアック(2)(16)(17)の動作タイミングを示
す。脱水時はトライアック(16)は常時オンし、トライア
ック(17)は常時オフしている。脱水終了時、トライアッ
ク制御回路(10)によりトライアック(16)はオフし、トラ
イアック(17)はオンとなるように制御される。この動作
により、進相コンデンサ(4)は開放され、モータ(5)のＳ
コイル(5b)の両端が短絡される。

【００５３】したがって、Ｍコイル(5a)には商用電源
(1)が印加され、Ｍコイル(5a)によりロータが励磁され
る。ロータは回転しているので、ロータに回転磁界が発
生することになり、その回転磁界をＳコイル(5b)で受け
て、Ｓコイル(5b)の短絡回路（抵抗を通じて短絡する場
合もある）で消費させることにより、モータ(5)に電気
ブレーキが作用する。この電気ブレーキは、モータ(5)
が高速回転しているときほどブレーキ力は強いが、回転
速度が低くなるとブレーキ力が作用しなくなる。

【００５４】そこで、ブレーキ力が弱くなった時点でト
ライアック(16)をオンし、トライアック(17)をオフし、
切り放された進相コンデンサ(4)及び短絡されたＳコイ
ル(5b)を復帰させる。同時に、モータ駆動用のトライア
ック(2)をオフして、モータ(5)をフリーランで自然停止
させる。この電気ブレーキは、トライアック(16)(17)が
必要となるが、脱水槽(7)の回転速度の検出はあまり重
要ではなく、速度検出をしなくても、上記手順で制御す
れば、必ずモータ(5)は減速するため、速度検出回路(8)
を省略しても、ブレーキによる時間短縮機能をあまり損
なうことがなく、トライアック制御回路(10)も小規模と
なる。

【００５５】例えば、実施例２では、モータ(5)への印
加周波数がモータ(5)の同期回転速度以下になると、ブ
レーキ作用はなくなり、その回転速度以下（滑りを生じ
た状態で）で回転を続けてしまう。そのため、回転速度
検出回路(8)を用いて脱水槽(7)の回転速度を検出して最
大限にブレーキ機能を引き出すようにするか、又はブレ
ーキ機能は多少犠牲にしても、回転速度検出回路(8)を
省略するかを選択することになる。実施例７では、脱水
終了時Ｓコイル(5b)を短絡するものとしたが、これをＭ
コイル(5a)を短絡するように構成しても同様の機能が得
られる。

【００５６】実施例８．図１３はこの発明の第１及び第
９発明の一実施例を示す電気ブレーキ動作特性図であ
る。なお、図１１は実施例８にも共用する。図１３(a)
は脱水槽(7)の回転速度の変化、図１３(b)はトライアッ
ク(2)(3)(16)(17)の動作タイミングを示す。脱水終了
時、モータ(5)のＳコイル(5b)を短絡して電気ブレーキ
を作用させるまでは実施例７と同様である。

【００５７】ブレーキ期間Ｂの終期、すなわちブレーキ
力が弱くなった時点（図１２よりもタイミングは早い）
でトライアック(16)をオンし、トライアック(17)をオフ
し、切り放された進相コンデンサ(4)及び短絡されたＳ
コイル(5b)を復帰させる。同時に、モータ駆動用のトラ
イアック(2)をオフし、トライアック(3)をオンして、モ
ータ(5)に逆転トルクを発生させる。速度検出回路(8)で
モータ(5)が停止したことを検出すると、トライアック
(3)をオフする。

【００５８】実施例９．図１４及び図１５はこの発明の
第１及び第１０発明の一実施例を示す図で、図１４は駆
動回路図、図１５は周波数の分周説明用波形図である。
図１４において、(20)(21)は制御信号(10e)(10f)により
制御され、商用電源(1)を順位相にモータ(5)へ印加する
トライアック、(22)(23)は制御信号(10g)(10h)により制
御され、商用電源(1)を逆位相にモータ(5)へ印加するト
ライアックである。

【００５９】次に、トライアック(20)〜(23)を制御し
て、モータ(5)への印加周波数を商用電源(1)の周波数ｆ
のｆ／Ｎにする手順を図１５により説明する。図１５
(a)は商用電源(1)の電圧変化を示す。図１５(b)はトラ
イアック(20)(21)を制御信号(10e)(10f)でオンさせたと
きのモータ(5)への印加電圧の変化、図１５(c)はトライ
アック(22)(23)を制御信号(10g)(10h)でオンさせたとき
のモータ(5)への印加電圧の変化を示す。図１５(b)と図
１５(c)とは、モータ(5)への印加電圧が１８０度異なる
ことが分かる。

【００６０】トライアック(20)(21)を順位相制御素子と
し、トライアック(22)(23)を逆位相制御素子として、商
用電源(1)電圧の半波単位で、どちらかの素子を選択動
作させると、図１５(d)の場合印加電圧はｆ／２、図１
５(e)の場合は印加電圧はｆ／３、図１５(f)の場合はｆ
／４というように、商用電源(1)のｆ／Ｎの印加電圧を
生成することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したとおりこの発明の第１発明
では、脱水運転終了時に、洗濯と脱水を兼用する脱水槽
のモータに電気ブレーキ力を発生させるようにしたの
で、脱水運転終了時の脱水槽の回転速度は速やかに低下
し、早く次の行程へ進むことができ、洗濯時間を短縮す
ることができる効果がある。また、第２発明では、脱水
運転終了直後にモータへの印加周波数を電源周波数の分
周周波数に低下させた後、モータへの通電を停止するよ
うにしたので、脱水槽の回転速度が分周周波数の同期回
転速度になるまで電気ブレーキが作用し、洗濯時間を短
縮することができ、かつ装置を簡単にすることができる
効果がある。

【００６２】また、第３発明では、脱水運転終了直後に
モータへの印加周波数を電源周波数の分周周波数に、モ
ータの回転速度に対応して段階的に低下させ、回転速度
が所定値になるとモータへの通電を停止するようにした
ので、脱水槽はその回転速度に対応した電気ブレーキ力
で減速し、高いブレーキ力を得て洗濯時間を短縮するこ
とができる効果がある。

【００６３】また、第４発明では、脱水運転終了直後に
モータを逆転方向へ駆動するように通電し、モータの回
転速度が所定値になるとモータへの通電を停止するよう
にしたので、脱水槽はモータの逆転トルクで減速し、モ
ータが完全に停止するまでブレーキを作用させることが
でき、洗濯時間を短縮することができる効果がある。

【００６４】また、第５発明では、脱水運転終了直後に
モータを逆転方向へ駆動するとともに、位相制御により
通電角を漸増して、モータの回転速度が所定値になると
モータへの通電を停止するようにしたので、逆転方向へ
の通電による大電流は抑制され、回路の許容電流内に制
御することができ、洗濯時間を短縮することができる効
果がある。

【００６５】また、第６発明では、脱水運転終了直後モ
ータへの印加周波数から電源周波数の分周周波数に低下
させ、第７発明ではモータの回転速度に対応して段階的
に低下させ、それぞれモータの回転速度が第１の所定値
になるとモータを逆転方向へ駆動するように通電し、第
２の所定値になるとモータへの通電を停止するようにし
たので、モータの同期回転速度が商用電源周波数の分周
周波数よりも低くなったときでも、電気ブレーキを作用
させて脱水槽を早く停止させることが可能となり、洗濯
時間を短縮することができる効果がある。

【００６６】また、第８発明では、脱水運転終了直後に
モータの主巻線又は補助巻線を短絡し、モータの回転速
度が低下したらモータへの通電を停止するようにしたの
で、回転速度を検出しなくても、十分なブレーキ力が得
られ、洗濯時間を短縮することができる効果がある。

【００６７】また、第９発明では、脱水運転終了直後に
モータの主巻線又は補助巻線を短絡し、モータの回転速
度が低下したらモータを逆転方向へ駆動するように通電
し、モータの回転速度が所定値になるとモータへの通電
を停止するようにしたので、ブレーキ力は強化され、第
８発明よりも更に早く脱水槽を停止させることが可能と
なり、洗濯時間を短縮することができる効果がある。

【００６８】また、第１０発明では、モータに順位相又
は逆位相の電圧を印加して、モータへの印加周波数を分
周周波数に変化させるようにしたので、商用電源周波数
は十分に分周され、電気ブレーキ力を強化することがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す駆動回路図。

【図２】この発明の実施例１を示す動作原理説明用波
形図。

【図３】この発明の実施例１を示す電気ブレーキ動作
特性図。

【図４】この発明の実施例１を示す周波数の分周動作
説明用波形図。

【図５】この発明の実施例１を示す減速時間の実測
図。

【図６】この発明の実施例２を示す電気ブレーキ動作
特性図。

【図７】この発明の実施例３を示す電気ブレーキ動作
特性図。

【図８】この発明の実施例４を示す電気ブレーキ動作
特性図。

【図９】この発明の実施例５を示す電気ブレーキ動作
特性図。

【図１０】この発明の実施例６を示す電気ブレーキ動
作特性図。

【図１１】この発明の実施例７を示す駆動回路図。

【図１２】この発明の実施例７を示す電気ブレーキ動
作特性図。

【図１３】この発明の実施例８を示す電気ブレーキ動
作特性図。

【図１４】この発明の実施例９を示す駆動回路図。

【図１５】この発明の実施例９を示す周波数の分周説
明用波形図。

【符号の説明】

１商用電源、２，３，１６，１７，２０〜２３制御
素子（トライアック）、４進相コンデンサ、５単相
誘導モータ、５ａ主巻線（Ｍコイル）、５ｂ補助巻線
（Ｓコイル）、７脱水槽、８回転速度検出回路、１
０制動力制御手段（トライアック制御回路）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】洗濯と脱水を兼用する脱水槽を単相誘導
モータに結合し、このモータに接続された２個の制御素
子により上記モータを正逆両方向へ駆動する洗濯機にお
いて、脱水運転終了時上記制御素子を制御して上記モー
タに電気ブレーキ力を発生させる制動力制御手段を備え
たことを特徴とする洗濯機の脱水制御装置。
【請求項２】制動力制御手段を、脱水運転終了直後に
モータへの印加周波数を電源周波数の分周周波数に低下
させた後上記モータへの通電を停止する構成としたこと
を特徴とする請求項１記載の洗濯機の脱水制御装置。
【請求項３】モータの回転速度を検出する回転速度検
出回路を設け、制動力制御手段を、脱水運転終了直後に
モータへの印加周波数を電源周波数の分周周波数に、上
記検出された回転速度に対応して段階的に低下させ、上
記検出された回転速度が所定値になると上記モータへの
通電を停止する構成としたことを特徴とする請求項１記
載の洗濯機の脱水制御装置。
【請求項４】モータの回転速度を検出する回転速度検
出回路を設け、制動力制御手段を、脱水運転終了直後に
モータを逆転方向へ駆動するように通電し、上記検出さ
れた回転速度が所定値になると上記モータへの通電を停
止する構成としたことを特徴とする請求項１記載の洗濯
機の脱水制御装置。
【請求項５】モータの回転速度を検出する回転速度検
出回路を設け、制動力制御手段を、制御素子の一方の制
御による脱水運転終了時上記制御素子の他方の制御によ
り上記モータを逆転方向へ駆動するとともに、位相制御
により通電角を漸増して上記検出された回転速度が所定
値になると上記モータへの通電を停止する構成としたこ
とを特徴とする請求項１記載の洗濯機の脱水制御装置。
【請求項６】モータの回転速度を検出する回転速度検
出回路を設け、制動力制御手段を、制御素子の一方の制
御による脱水運転終了直後上記モータへの印加周波数を
電源周波数の分周周波数に低下させ、上記検出された回
転速度が第１の所定値になると上記制御素子の他方を制
御して上記モータを逆転方向へ駆動するように通電し、
第２の所定値になると上記モータへの通電を停止する構
成としたことを特徴とする請求項１記載の洗濯機の脱水
制御装置。
【請求項７】分周周波数を、検出された回転速度に対
応して段階的に低下させる構成としたことを特徴とする
請求項６記載の洗濯機の脱水制御装置。
【請求項８】洗濯と脱水を兼用する脱水槽を、主巻線
及び補助巻線を持つ単相誘導モータに結合し、上記主巻
線及び補助巻線に接続された制御素子により上記モータ
を正逆両方向へ駆動する洗濯機において、動作すると上
記主巻線又は補助巻線を短絡する制御素子を設け、脱水
運転終了後上記短絡制御素子を動作させ、上記モータの
回転速度が低下したら上記モータへの通電を停止する制
動力制御手段を備えたことを特徴とする洗濯機の脱水制
御装置。
【請求項９】モータの回転速度を検出する回転速度検
出回路を設け、制動力制御手段を、脱水運転終了後短絡
制御素子を動作させ、上記モータの回転速度が低下した
ら上記モータを逆転方向へ駆動するように通電し、上記
検出された回転速度が所定値になると上記モータへの通
電を停止する構成としたことを特徴とする請求項８記載
の洗濯機の脱水制御装置。
【請求項１０】商用電源とモータの間にそれぞれ挿入
された順位相制御素子と、この順位相制御素子の一方の
電源側と上記順位相制御素子の他方のモータ側との間に
それぞれ接続された逆位相制御素子とを有し、上記順位
相制御素子又は逆位相制御素子を動作させて上記モータ
に順位相又は逆位相の電圧を印加して上記モータへの印
加周波数を分周周波数に変化させる構成としたことを特
徴とする請求項２、請求項３、請求項６及び請求項７の
いずれかに記載の洗濯機の脱水制御装置。