JPH10145960A

JPH10145960A - 動力発生装置と電気洗濯機

Info

Publication number: JPH10145960A
Application number: JP8301569A
Authority: JP
Inventors: Hideki Morozumi; 英樹両角; Kazuhiko Asada; 和彦麻田; Hidekazu Yamashita; 秀和山下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の構成の動力発生装置は、３相巻線を構
成する三つの巻線のうちの一つが断線したような場合に
は、残りの巻線に過大電流が流れて破壊・焼損に至ると
いう課題を有している。【解決手段】制御手段１８は３相巻線１３の断線の有
無を検知する導通検知手段２３を有し、この導通検知手
段２３が３相巻線１３を構成するいずれか１巻線の断線
を検知したときはインバータ停止手段２５がインバータ
回路１７を停止する動力発生装置としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、民生用または産業
用の各種の機器に使用する動力発生装置と、この動力発
生装置を使用した電気洗濯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の動力発生装置について、図１２を
用いて説明する。従来の動力発生装置は、電動機１１１
と、電動機１１１に３相電流を供給するインバータ回路
１１２と、インバータ回路１１２に電源を供給する直流
電源変換装置１１３と商用電源１１４によって構成して
いる。

【０００３】電動機１１１は特に図示していないが、３
相巻線１１６を備えている第１の物体１１５と、第１の
物体１１５によって駆動される第２の物体から構成され
ている。３相巻線１１６は、端子Ｕ・端子Ｖ・端子Ｗに
いずれも一端を接続しており、他端は中性点として接続
されている。また第２の物体は、珪素鋼板等を積層して
構成した回転子と、回転子の表面に設けたリング状の永
久磁石によって構成している。

【０００４】インバータ回路１１２は、第１・第２のス
イッチング素子、第３・第４のスイッチング素子、第５
・第６のスイッチング素子の２個のスイッチング素子を
直列に接続した３個の直列回路を並列に接続して構成し
ている。また各スイッチング素子にはＩＧＢＴを使用し
ている。前記３相巻線１１６の接続端Ｕ・Ｖ・Ｗは、前
記スイッチング素子の直列回路の接続点に接続してい
る。つまり２つのスイッチング素子のオン・オフの組み
合わせによって、３相巻線１１６を接続している端子Ｕ
・Ｖ・Ｗを、正電圧・零電圧・開放の３状態に制御して
いる。このスイッチング素子のオン・オフは、マイコン
等によって構成している制御手段１１７によって行われ
ている。

【０００５】直流電源変換装置１１３は、ここではダイ
オードブリッジ１１８とチョークコイル１１９と平滑用
コンデンサ１２０によって構成している。またＩ_inは、
インバータ回路１１２の入力電流である。

【０００６】以下前記従来の構成のものの動作について
説明する。制御手段１１７の指示によって、インバータ
回路１１２は端子Ｕ・端子Ｖ間、端子Ｕ・端子Ｗ間、端
子Ｖ・端子Ｗ間、端子Ｖ・端子Ｕ間、端子Ｗ・端子Ｕ
間、端子Ｗ・端子Ｖ間、端子Ｕ・端子Ｖ間に順次電圧を
印加する。この結果、第１の物体１１５を構成している
３相巻線のそれぞれには電流が流れ、第１の物体１１５
は回転磁界を発生する。この回転磁界によって第２の物
体にはフレミング左手の法則に従った力が発生し、電動
機１１１は回転する。

【０００７】図９は、インバータ回路１１２が３相巻線
１１６に供給する３相電流を示している。３相巻線１１
６の一つの導体に流れる電流をｉ、第２の物体の表面に
設けている永久磁石の磁束密度をｂ、永久磁石に対向し
ている３相巻線１１６の導体の長さをｌ、発生する力を
ｆとすると、ｆ＝ｂｉｌとなり、発生するトルクは、ｆ
に導体数と半径を乗じた値となる。

【０００８】

【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、３相巻線を構成する三つの巻線のうちの一
つが断線したような場合には、残りの巻線に過大電流が
流れて破壊・焼損に至るという課題を有している。つま
り一つの巻線が非導通状態となった場合、制御手段はイ
ンバータ回路を駆動して残りの二つの巻線の端子間に交
互に電力を供給して、断線前と同じ回転数またはトルク
の状態にするものである。このため、残り二つの巻線に
流れる電流は過大となって、前記破壊・焼損に至るもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような従来の構成が
有している課題を解決するために、本発明は３相巻線の
いずれか一つの巻線が断線したことを導通検知手段によ
って検知すると、インバータ回路を停止するように働く
動力発生装置としているものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１に記載した発明は、制御
手段は３相巻線の断線の有無を検知する導通検知手段を
有し、この導通検知手段が３相巻線を構成するいずれか
１巻線の断線を検知したときはインバータ停止手段がイ
ンバータ回路を停止する動力発生装置としている。

【００１１】請求項２に記載した発明は、３相巻線のい
ずれか１巻線には所定温度で動作する電流開閉手段を設
けて、異常によって巻線の温度が上昇した場合には１巻
線をオープンとして導通検知手段・インバータ停止手段
によってインバータ回路を確実に停止できる動力発生装
置としている。

【００１２】請求項３に記載した発明は、３相巻線のい
ずれか２巻線に設けた電流開閉手段によって、制御手段
に異常が生じてもインバータ回路を確実に停止できる動
力発生装置としている。

【００１３】請求項４に記載した発明は、制御手段は、
インバータ回路の入力電流の最大値と平均値を比較する
ようにして、簡単な構成で巻線の非導通を確実に検知で
きる安全な動力発生装置としている。

【００１４】請求項５に記載した発明は、制御手段は、
インバータ回路が有しているスイッチング素子がオンし
ている時スイッチング素子に流れる電流を測定するよう
にして、高速で巻線の断線を検知できる安全な動力発生
装置としている。

【００１５】請求項６に記載した発明は、制御手段は、
電動機の回転数とインバータ回路の入力電流のリプル周
波数とを比較するようにして、耐ノイズ性が高く、かつ
異常状態時に確実に動作を停止する動力発生装置として
いる。

【００１６】請求項７に記載した発明は、請求項１から
６のいずれか１項に記載した動力発生装置を有する電気
洗濯機として、衣類の入れ過ぎ、電源異常などの異常状
態においても過熱を防止でき、安全性の高い電気洗濯機
としている。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の第１の実施例について説明す
る。図１は本実施例の動力発生装置の構成を示す回路図
である。本実施例の動力発生装置は、３相巻線１３を有
する第１の物体１２と、第１の物体１２によって駆動さ
れる第２の物体と、前記３相巻線１３に電流を供給する
インバータ回路１７と、インバータ回路１７を制御する
制御手段１８と、インバータ回路１７に直流電源を供給
する直流電源装置２０と、商用電源１９とから成ってい
る。

【００１８】第１の物体１２は、珪素鋼板を積層して構
成した鉄心と、鉄心に設けているスロットを利用して巻
き回した第１の巻線１４と第２の巻線１５と第３の巻線
１６とを有している。第１の巻線１４と第２の巻線１５
と第３の巻線１６は、３相巻線１３を構成するように電
気的に120°ずつ離れた配置としている。図示していな
い第２の物体は、例えば磁性体の表面にリング状の永久
磁石を配設した構成としているものである。またインバ
ータ回路１７は、第１・第２のスイッチング素子、第３
・第４のスイッチング素子、第５・第６のスイッチング
素子の２個のスイッチング素子を直列に接続した３個の
直列回路を並列に接続して構成している。なお各スイッ
チング素子にはＩＧＢＴを使用している。またこれらの
スイッチング素子の出力側は、前記３相巻線１３の接続
端子Ｕ・Ｖ・Ｗに接続している。つまり２つのスイッチ
ング素子のオン・オフの組み合わせによって、３相巻線
１３を接続している端子Ｕ・Ｖ・Ｗを、正電圧・零電圧
・開放の３状態に制御している。また各スイッチング素
子の入力側は、直流電源２０の出力を接続している。

【００１９】直流電源２０は、商用電源１９を、ダイオ
ードブリッジ２０・チョークコイル２１・平滑用コンデ
ンサ２２によって直流に変換している。

【００２０】制御手段１８は例えばホールＩＣとマイコ
ンによって構成しており、前記スイッチング素子のオン
・オフを制御している。また本実施例では、制御手段は
マイコンの機能を起用して導通検知手段２３と導通検知
手段２３の信号によって動作するインバータ停止手段２
５を有している。導通検知手段２３は、インバータ回路
１７の入力電流Ｉ_inの大きさを検知している。つまり入
力電流Ｉ_inの最大値と第２の物体の出力トルクとが殆ど
比例関係にあり、また第２の物体の出力トルクと回転数
も殆ど比例関係であることを利用して、第２の物体が所
定の回転数である時に、入力電流Ｉ_inの最大値が所定値
を超えた時に、インバータ回路１７を構成する各スイッ
チング素子のゲート信号を強制的に零バイアスとするも
のである。

【００２１】以下本実施例の動作について説明する。制
御手段１８がインバータ回路１７を制御して、３相巻線
を構成する第１の巻線１４の接続端子Ｕを正に、第２の
巻線１５の接続端子Ｖを０に、第３の巻線の接続端子Ｗ
を開放にすると、第１の巻線１４と第２の巻線１５には
電流が流れる。また引き続いて、接続端子Ｕ・接続端子
Ｗ間、接続端子Ｖ・接続端子Ｗ間、接続端子Ｖ・接続端
子Ｕ間、接続端子Ｗ・接続端子Ｕ間、接続端子Ｗ・接続
端子Ｖ間、接続端子Ｕ・接続端子Ｖ間に順次電圧を印加
する。この結果、第１の物体１２を構成している３相巻
線１３のそれぞれには電流が流れ、第１の物体１２は回
転磁界を発生する。この回転磁界によって第２の物体に
はフレミング左手の法則に従った力が発生し、第２の物
体は回転する。

【００２２】このとき、つまり正常時にインバータ回路
１７に流れる入力電流Ｉ_inは、図２（ａ）に示すように
変化している。ここで例えば、落下物が衝突したりする
ような異常によって、３相巻線１３を構成する第１の巻
線１４が断線したとする。この瞬間には、３相巻線１３
に流れる電流が減少するので、電動機１１の回転数及び
トルクは低下する。このとき制御手段１８はマイコンに
より回転数制御を行っており、第２の物体の回転数・ト
ルクを正常状態に維持しようとする。このため、インバ
ータ回路１７に流れる入力電流Ｉ_inを図２（ｂ）に示し
ているように、増加させる。つまり、第２の巻線１５と
第３の巻線１６に流れる電流を増加させるものである。
導通検知手段２３は、この入力電流Ｉ_inの大きさを検知
しており、この最大値が所定値を超えるとインバータ停
止手段２５にオン信号を送るものである。

【００２３】本実施例では、この所定値を正常時の値と
断線時の値の間に設定しているものである。従って前記
異常現象によって３相巻線１３の１つが断線した場合に
は、インバータ停止手段２５が作用して、インバータ回
路１７を構成するすべてのスイッチング素子をオフ状態
とし、インバータ回路１７を停止するものである。

【００２４】なお本実施例においては、一旦インバータ
停止手段２５が動作すると、ラッチされた状態となり、
これを解除するには、一度商用電源１９を切り離す事が
必要となるものである。ただし、本発明は前記ラッチ動
作を行う構成のみに限定するものではなく、またラッチ
状態を解除する解除方法についても、例えば解除信号を
装置に入力することによって商用電源１９を切り離すこ
となく解除できるものである。

【００２５】以上のように本実施例によれば、３相巻線
１３の内の一つの巻線のみが断線した場合であっても、
確実にこの断線を検知して、インバータ回路１７の動作
を停止することができるものである。このため、インバ
ータ回路１７に過電流が流れることを防止でき、従って
装置が過熱することを防止できる安全な動力発生装置を
実現できるものである。また、断線部分を修理すること
によって復旧することも可能な動力発生装置としている
ものである。

【００２６】（実施例２）続いて本発明の第二の実施例
について説明する。図３は、本実施例の構成を示す回路
図である。本実施例では、３相巻線１２を構成する一巻
線１４に所定温度で回路を開閉する電流開閉手段３０を
接続している。電流開閉手段３０としては本実施例で
は、所定温度に達すると形状が変化するバイメタルを使
用している。巻線１４の一端はこの電流開閉手段３０の
一端に接続しており、電流開閉手段３０の他端は接続端
子Ｕに接続している。

【００２７】以下本実施例の動作について説明する。第
１の物体１２と第２の物体との間に何かの原因によって
異物が混入し、第２の物体がロック状態になったとす
る。このとき制御手段１８は、三相巻線１３に供給する
電流を増加させてロック状態を解除しようとする。従っ
て三相巻線１３の発熱量は増加し、第１の物体１２は温
度上昇する。電流開閉手段３０は、この温度が所定値を
越えると変形して回路をオープンにするものである。す
なわち、巻線１４はオープンとなって、巻線１５と巻線
１６とが導通状態となるものである。この結果前記第１
の実施例で説明したように、導通検知手段２３が動作
し、インバータ停止手段２５がインバータ回路１７の動
作を停止するものである。

【００２８】すなわち本実施例によれば、第２の物体が
ロック状態になって三相巻線１３が温度上昇した場合
に、確実に三相巻線の一巻線をオープンとして、インバ
ータ回路１７を停止して、装置の温度が所定値以上に上
昇しない動力発生装置を実現できるものである。

【００２９】（実施例３）続いて本発明の第３の実施例
について説明する。図４は本実施例の構成を示す回路図
である。本実施例では、三相巻線１３を構成する巻線１
４・巻線１５に、電流開閉手段３０・電流開閉手段３１
を接続しているものである。

【００３０】以下本実施例の動作について説明する。異
常時には二つの電流開閉手段３０・３１の内のいずれか
が先に動作する。例えば電流開閉手段３０が先に動作し
たとする。この時点で導通検知手段２３は三相巻線１２
の一巻線１４の断線を検知し、インバータ停止手段２５
が動作してインバータ回路１７を停止する。しかしこの
とき、制御手段１８が誤動作したりしてインバータ回路
１７が動作し続けた場合には、第２の巻線１５と第３の
巻線１６には過電流が供給されることになるものであ
る。本実施例はこのような異常に際しても、電流開閉手
段３１が動作することによって回路が確実に遮断され、
装置は停止するものである。

【００３１】つまり本実施例によれば、第２の物体がロ
ック状態になったという異常に加えて、制御手段１８が
異常を起こした場合であっても、確実に動作を停止でき
る非常に安全な動力発生装置を実現するものである。

【００３２】（実施例４）続いて本発明の第４の実施例
について説明する。図５は本実施例の構成を示す回路図
である。インバータ回路１７は、本実施例ではＩＧＢＴ
と逆導通ダイオードの並列回路からなるスイッチング素
子によって構成しているものである。すなわち、第１の
スイッチング素子４０と第２のスイッチング素子４１の
直列回路と、第３のスイッチング素子４２と第４のスイ
ッチング素子４３の直列回路と、第５のスイッチング素
子４４と第６のスイッチング素子４５の直列回路を並列
接続した構成としている。また制御手段１８は、インバ
ータ回路１７と平滑用コンデンサ２２との間に接続した
抵抗器からなる電流検知手段５０と、最大値検知手段５
１と、平均値検知手段５２と、比較手段５３と、インバ
ータ停止手段２５と、ドライブ回路６６を備えている。
ドライブ回路６６は、第１のスイッチング素子４０・第
２のスイッチング素子４１・第３のスイッチング素子４
２・第４のスイッチング素子４３・第５のスイッチング
素子４４・第６のスイッチング素子４５のオンオフを制
御している。最大値検知手段５１は、本実施例ではトラ
ンジスタのエミッタフォロワ回路とコンデンサとによっ
て構成したピークホールド回路を使用している。また平
均値検知手段５２は、定数を適切に設定した抵抗器とコ
ンデンサとの直列回路によって構成している。

【００３３】以下本実施例の動作について説明する。図
６（ａ）は、正常状態時でのインバータ回路１７への入
力電流Ｉ_inの波形を示している。入力電流Ｉ_inは３相巻
線１３のインダクタンスによって、三角波に近い波形と
なっている。従って、入力電流Ｉ_inの最大値Ｉ_pと、入
力電流Ｉ_inの平均値Ｉ_aveとの間には、正常状態時では
Ｉ_p＝２＊Ｉ_ave という関係が成り立っている。また第
２の物体に接続した負荷が重くなって、第２の物体が発
生するトルクが増加すると、インバータ１７への入力電
流Ｉ_inの波形は３相巻線１３の抵抗値によって制限さ
れ、方形波に近くなる。この状態ではＩ_pとＩ_aveとの関
係は、Ｉ_p＝Ｉ_aveとなっている。

【００３４】３相巻線１３を構成する三つの巻線の内の
一つの巻線が断線したり、または、第２の物体のロック
状態となって、実施例２または実施例３で説明した電流
開閉手段３０または３１が非導通となった場合には、イ
ンバータ１７への入力電流Ｉ _inは図６（ｂ）に示してい
るようになる。つまり、導通状態となっている二つの巻
線にのみ、インバータ１７から電力が供給されているも
のであり、この状態ではＩ_pとＩ_aveとの関係は、Ｉ_p＝
６＊Ｉ_aveとなっている。また、三相巻線が１３が２巻
線となっている状態で、第２の物体が発生するトルクが
増加して、インバータ１７への入力電流Ｉ_inの波形が方
形波に近くなった場合は、Ｉ_p＝３＊Ｉ_aveという関係に
なっているものである。

【００３５】つまり本実施例の比較手段５３は、Ｉ_pが
Ｉ_aveの３倍以上になった時点で、３相巻線１３を構成
する三つの巻線の内の一つが非導通状態であると判断し
て、インバータ停止手段２５にオン信号を送信する。こ
のとき本実施例では、Ｉ_pとＩ_a _veとの関係が単純なもの
であるため、最大値検知手段５１の出力電圧と、平均値
検知手段５２の出力電圧とをそれぞれ適当に分圧するこ
とで、比較手段５３をコンパレータ一基で実現できるも
のである。

【００３６】以上のように本実施例によれば、簡単な構
成で導通検知手段を実現でき、３相巻線１３を構成する
三つの巻線の内の一つの巻線が非導通になると、確実に
動作を停止する安全な動力発生装置を実現できる。

【００３７】（実施例５）続いて本発明の第５の実施例
について説明する。図７は本実施例の構成を示す回路図
である。本実施例では制御手段１８は、第２のスイッチ
ング素子４１に直列に接続した第１の電流検知手段６０
と、第４のスイッチング素子４３に直列に接続した第２
の電流検知手段６１と、第６のスイッチング素子４５に
直列に接続した第３の電流検知手段６２と、第１の論理
回路６３と第２の論理回路６４と、第３の論理回路６５
と、インバータ停止手段２５と、ドライブ回路６６とを
備えている。第１の論理回路６３は、第２のスイッチン
グ素子４１がオンの時、第１の電流検知手段６０に流れ
る電流が０であると、インバータ停止手段２５にオン信
号を送信する。第２の論理回路６４は、第４のスイッチ
ング素子４３がオンの時、第２の電流検知手段６１に流
れる電流が０であると、インバータ停止手段２５にオン
信号を送信する。第３の論理回路６５は、第６のスイッ
チング素子４５７がオンの時、第３の電流検知手段６２
に流れる電流が０であると、インバータ停止手段２５に
オン信号を送信する。前記第１の電流検知手段６０・第
２の電流検知手段６１・第３の電流検知手段６２は、抵
抗器によって構成しており、また前記第１の論理回路６
３・第２の論理回路６４・第３の論理回路６５はＩＣに
よって構成しているものである。

【００３８】以下本実施例の動作について説明する。図
８（ａ）は、第２のスイッチング素子４１・第４のスイ
ッチング素子４３・第６のスイッチング素子４５のオン
・オフ動作を示す波形である。また、図８（ｂ）は正常
状態時でのインバータ回路１７への入力電流Ｉ_inを示す
波形で、図８（ｃ）は３相巻線１３を構成する三つの巻
線の内の一つ（ここでは、第１の巻線１４とする）が非
導通状態となった時のインバータ回路１７への入力電流
Ｉ_inを示す波形である。

【００３９】この図８から明らかであるように、各スイ
ッチング素子のオンの周期は決まっているものである。
従って例えば、第２のスイッチング素子４１がオンの
時、所定周期の間、第１の電流検知手段６０が電流を検
知しないときには異常が発生したものであり、第１の論
理回路６３は、インバータ停止手段２５にオン信号を送
信する。こうして、インバータ停止手段２５はインバー
タ回路１７を停止するものである。

【００４０】以上のように本実施例によれば、比較的高
速で動作する導通検知手段を実現でき、３相巻線を構成
する三つの巻線の内の一つの巻線が非導通になった時点
で、確実に動作を停止する安全な動力発生装置を実現で
きるものである。

【００４１】（実施例６）続いて本発明の第６の実施例
について説明する。図９は本実施例の構成を示す回路図
である。本実施例では制御手段１８は、周波数検知手段
７０と回転数検知手段７１と、比較手段７２と、ドライ
ブ回路６６とを備えている。周波数検知手段７０は、イ
ンバータ回路１７に流れる入力電流Ｉ_inを電圧に変換し
て検知する抵抗器からなる電流検知手段と、電流検知手
段が検知した入力電流の波形をハイ・ローのパルス波形
に変換し、所定期間このパルス数をカウントするカウン
タとによって構成している。また回転数検知手段７１
は、第２の物体が有している永久磁石の磁極を検知する
ホールＩＣと、このホールＩＣが出力する信号のパルス
数をカウントするカウンタとから構成している。比較手
段７２は、回転数検知手段７１が出力したカウント数
と、周波数検知手段７０が出力したカウンタ数とを比較
して、所定値以上の差が生じた時にインバータ停止手段
２５にオン信号を送信している。

【００４２】以下本実施例の動作について説明する。図
１０（ａ）は、回転数検知手段７１を構成するホールＩ
Ｃのパルス波形を示している。また図１０（ｂ）は、正
常動作時のインバータ回路１７への入力電流Ｉ_inの波形
を示している。図１０（ｃ）は、３相巻線１３を構成す
る三つの巻線の内の一つの巻線が非導通となった時の、
インバータ１７への入力電流Ｉ_inの波形を示している。

【００４３】本実施例では周波数検知手段７０を構成し
ているパルス発生装置は、インバータ回路１７への入力
電流が零になると所定時間、ハイを出力するようなＩＣ
を用いている。これによって、図１０（ｂ）に示してい
る正常状態時では、周波数検知手段７０が検知している
パルス数は図１０（ａ）に示している回転数検知手段７
１が検知した信号のパルス数の約２倍のパルス数となっ
ている。また図１０（ｃ）に示しているように３相巻線
１３を構成する三つの巻線の内の一つの巻線が非導通と
なった時には、周波数検知手段７０が検知しているパル
ス数は、図１０（ａ）に示している回転数検知手段７１
が検知したパルス数の1.5倍となっている。

【００４４】この現象を利用して、本実施例ではＩＣに
よって構成している比較手段７２が回転数検知手段７１
が出力したカウント数と、周波数検知手段７０が出力し
たカウント数とを比較して、所定値以上の差が生じた時
にインバータ停止手段２５にオン信号を送信しているも
のである。従って、３相巻線１３を構成する三つの巻線
の内の一つが非導通になった場合に確実に検知して、イ
ンバータ回路１７を停止できるものである。またこのと
き本実施例では、導通検知手段２３を周波数検知手段７
０と回転数検知手段７１と比較手段７２とによって構成
しており、ハイ・ローのパルスのみによって導通状態を
判別しているものであるため、耐ノイズ性が高いもので
ある。

【００４５】なお前記実施例１から実施例６で説明した
動力発生装置は、いずれも回転運動を行いつつ負荷に動
力を供給するモータを例として示しているが、本発明の
動力発生装置はこのようなモータに限定するものではな
く、例えば直線運動を行う一般にリニアモータと呼ばれ
る構造のものについても適用できるものである。

【００４６】（実施例７）続いて本発明の第７の実施例
について説明する。図１１は本実施例の構成を示す断面
図である。洗濯機外枠９１は四隅に設けている４本の吊
り棒９２によって水受け槽９３を吊り下げており、洗濯
兼脱水槽９４は水受け槽９３内に回転自在に配設してい
る。洗濯兼脱水槽９４の底部には、攪拌翼９５を回転自
在に配設している。水受け槽９３の底部には、インバー
タと電動機によって構成した動力発生装置９６を設けて
いる。動力発生装置９６の回転力は、Ｖベルト９７及び
減速機構９８を介して前記攪拌翼９５及び洗濯兼脱水槽
９４に伝達されている。９９は排水弁、１００は給水弁
である。制御装置１０１は図示していない入力手段によ
って使用者が設定した条件によって、洗い・すすぎ・脱
水の各行程を制御し、動力発生装置９６を制御するもの
である。なお本実施例で使用している動力発生装置９６
は、前記各実施例で説明した構成のものとする。

【００４７】以下本実施例の動作について説明する。洗
濯兼脱水槽９４に過大な量の衣類を投入した状態で動力
発生装置９６を駆動すると、動力発生装置９６は過負荷
状態となって温度上昇する。このとき実施例３で説明し
たように、動力発生装置９６内の電流開閉手段は所定温
度で動作して非導通状態となり、続いて導通検知手段・
インバータ停止手段が動作してインバータ回路を停止す
るものである。このため動力発生装置は、過熱状態とな
る前に停止し、周囲の構成物の特性劣下や、発煙・発火
などを防ぐことができる。また、動力発生装置９６を構
成する制御手段が故障した場合においても、所定温度を
超えた段階で、２つの電流開閉手段が順次非導通となっ
て、確実に動力発生装置を停止することができるもので
ある。

【００４８】以上のように本実施例によれば、衣類の入
れ過ぎや、電源異常などの異常状態が発生しても動力発
生装置を過熱状態になる前に確実に停止し、構成部品の
熱による劣化等を防止できる安全性の高い電気洗濯機を
実現するものである。

【００４９】

【発明の効果】請求項１に記載した発明は、３相巻線を
有する第１の物体と第１の物体によって駆動される第２
の物体と、３相巻線に電流を供給するインバータ回路
と、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３相巻線の断線の有無を検知する導通検知手
段を有し、この導通検知手段が３相巻線を構成するいず
れかの１巻線の断線を検知したときはインバータ回路を
停止する構成として、過熱を防止できる安全な動力発生
装置を実現するものである。

【００５０】請求項２に記載した発明は、３相巻線を構
成するいずれか１巻線に所定温度で動作する電流開閉手
段を設けた構成として、異常によって巻線の温度が上昇
した場合には１巻線をオープンとして導通検知手段・イ
ンバータ停止手段によってインバータ回路を確実に停止
できる動力発生装置を実現するものである。

【００５１】請求項３に記載した発明は、３相巻線を構
成するいずれか２巻線に、所定温度で動作する電流開閉
手段を設けた構成として、異常によって巻線の温度が上
昇した場合には、制御手段に異常が生じていても確実に
停止できる動力発生装置を実現するものである。

【００５２】請求項４に記載した発明は、制御手段は、
インバータ回路の入力電流の最大値と平均値を比較する
構成として、簡単な構成で巻線の非導通を確実に検知で
きる安全な動力発生装置を実現するものである。

【００５３】請求項５に記載した発明は、制御手段は、
インバータ回路が有しているスイッチング素子がオンし
ている時、スイッチング素子に流れる電流を測定する構
成として、高速で巻線の断線を検知できる安全な動力発
生装置を実現するものである。

【００５４】請求項６に記載した発明は、制御手段は、
電動機の回転数とインバータ回路の入力電流のリプル周
波数とを比較する構成として、耐ノイズ性が高く、かつ
異常状態時に確実に動作を停止する動力発生装置を実現
するものである。

【００５５】請求項７に記載した発明は、請求項１から
６のいずれか１項に記載した動力発生装置を有する電気
洗濯機として、衣類の入れ過ぎ、電源異常などの異常状
態においても過熱を防止でき、安全性の高い電気洗濯機
を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である動力発生装置の構
成を示す回路図

【図２】同、正常時に巻線に流れる電流の波形及び１巻
線が断線した場合に残りの巻線に流れる電流の波形を示
す波形図

【図３】本発明の第２の実施例である動力発生装置の構
成を示す回路図

【図４】本発明の第３の実施例である動力発生装置の構
成を示す回路図

【図５】本発明の第４の実施例である動力発生装置の構
成を示す回路図

【図６】同、正常時に巻線に流れる電流の波形及び１巻
線が断線した場合に残りの巻線に流れる電流の波形を示
す波形図

【図７】本発明の第５の実施例である動力発生装置の構
成を示す回路図

【図８】同、正常時でのスイッチング素子の動作、正常
時に巻線に流れる電流の波形及び１巻線が断線した場合
に巻線に流れる電流の波形を示す波形図

【図９】本発明の第６の実施例である動力発生装置の構
成を示す回路図

【図１０】同、回転数検知手段が検知しているホールＩ
Ｃのパルス波形を正常動作時のインバータ回路の入力電
流の波形及び１巻線が断線した状態でのインバータ回路
の入力電流の波形を示す波形図

【図１１】本発明の第７の実施例である洗濯機の構成を
示す断面図

【図１２】従来の動力発生装置の構成を示す回路図

【符号の説明】

１２第１の物体１３３相巻線１７インバータ回路１８制御手段２３導通検知手段２５インバータ停止手段３０電流開閉手段３１電流開閉手段５０電流検知手段５１最大値検知手段５２平均値検知手段５３比較手段６０第１の電流検知手段６１第２の電流検知手段６２第３の電流検知手段６３第１の論理回路６４第２の論理回路６５第３の論理回路７０周波数検知手段７１回転数検知手段７２比較手段９６動力発生装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３相巻線を有する第１の物体と第１の物
体によって駆動される第２の物体と、３相巻線に電流を
供給するインバータ回路と、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３相巻線の断線の有
無を検知する導通検知手段を有し、この導通検知手段が
３相巻線を構成するいずれかの１巻線の断線を検知した
ときはインバータ回路を停止する動力発生装置。
【請求項２】３相巻線を構成するいずれか１巻線に、
所定温度で動作する電流開閉手段を設けた請求項１記載
の動力発生装置。
【請求項３】３相巻線を構成するいずれか２巻線に、
所定温度で動作する電流開閉手段を設けた請求項１記載
の動力発生装置。
【請求項４】制御手段は、インバータ回路の入力電流
の最大値と平均値を比較する請求項１から３のいずれか
１項に記載した動力発生装置。
【請求項５】制御手段は、インバータ回路が有してい
るスイッチング素子がオンしている時、スイッチング素
子に流れる電流を測定する請求項１から３のいずれか１
項に記載した動力発生装置。
【請求項６】制御手段は、電動機の回転数とインバー
タ回路の入力電流のリプル周波数とを比較する請求項１
から３のいずれか１項に記載した動力発生装置。
【請求項７】請求項１から６のいずれか１項に記載し
た動力発生装置を有する電気洗濯機。