KR100213806B1 - Washing machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 교반축(14)의 하단부에 모터(17)의 로터(25)가 부착되고, 조축(12)의 하단부에는 클러치(30)의 홀더(31)가 설치되어 있으며, 클러치(30)는 레버(34)가 제1걸어맞춤부(39), 제2걸어맞춤부(40)중 어느 하나에 걸어맞추는 것에 의해 모터(17)의 회전을 교반축(14)에만 전달하는 경우와 교반축(14) 및 조축(12)의 쌍방에 전달하는 경우를 전환하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a washing machine, the rotor 25 of the motor 17 is attached to the lower end of the stirring shaft 14, the holder 31 of the clutch 30 is provided on the lower end of the shaft 12, The clutch 30 transmits the rotation of the motor 17 only to the stirring shaft 14 by engaging the lever 34 with one of the first engaging portion 39 and the second engaging portion 40. The case and the case where it transmits to both the stirring shaft 14 and the coarse shaft 12 are characterized by switching.
Description
제1도는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 기구부의 종단측면도.1 is a longitudinal sectional side view of a mechanism part showing a first embodiment of the present invention.
제2도는 세탁기의 파단측면도.2 is a broken side view of the washing machine.
제3도는 스테이터의 분해사시도.3 is an exploded perspective view of the stator.
제4도는 단위철심의 평면도.4 is a plan view of the unit core.
제5도는 클러치 부분의 사시도.5 is a perspective view of a clutch portion.
제6도는 클러치의 연계상태가 다른 기구부의 종단측면도.6 is a longitudinal sectional side view of a mechanism part in which the clutch is engaged in a different state;
제7도는 클러치 부분을 아래쪽에서 본 하면도.7 is a bottom view of the clutch portion.
제8도는 클러치의 동작상태가 다른 하면도.8 is a bottom view of the operation state of the clutch is different.
제9도는 로터 요크 및 로터 마그네트의 사시도.9 is a perspective view of the rotor yoke and rotor magnet.
제10도는 기구부 부분의 분해사시도.10 is an exploded perspective view of a mechanism part.
제11도는 전기회로도.11 is an electric circuit diagram.
제12도는 통전패턴을 설명하기 위한 파형도.12 is a waveform diagram for explaining an energization pattern.
제13도는 회전수와 토르크와의 관계를 나타내는 도면.13 is a diagram showing a relationship between the rotational speed and the torque.
제14도는 회전수와 토르크와 튜티비와의 관계를 나타내는 도면.14 is a diagram showing the relationship between the rotational speed, torque and tube ratio.
제15도는 제어내용을 나타내는 플로우챠트.15 is a flowchart showing control contents.
제16도는 작용설명용 주요부의 회로도.16 is a circuit diagram of a main part for explaining the operation.
제17도는 각부의 파형도.17 is a waveform diagram of each part.
제18도는 회전수 및 브레이크 전류의 변화의 모습을 나타내는 도면.18 is a view showing a state of change in rotational speed and brake current.
제19도는 전류주파수와 소음과의 관계를 나타내는 도면.19 is a diagram showing a relationship between current frequency and noise.
제20도는 본 발명의 제2실시예를 나타내는 주요부의 회로도.20 is a circuit diagram of an essential part showing a second embodiment of the present invention.
제21도는 제어내용을 나타내는 플로우챠트.21 is a flowchart showing control contents.
제22도는 회전수와 듀티비와 브레이크 전류와의 관계를 나타내는 도면.22 is a diagram showing a relationship between the rotational speed, the duty ratio, and the brake current.
제23도는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 주요부의 회로도.Fig. 23 is a circuit diagram of an essential part showing a third embodiment of the present invention.
제24도는 제어내용을 나타내는 플로우챠트.24 is a flowchart showing control contents.
제25도는 본 발명의 제4실시예를 나타내는 주요부의 종단측면도.25 is a longitudinal sectional side view of an essential part showing a fourth embodiment of the present invention;
제26도는 본 발명의 제5실시예를 나타내는 로터 마그네트의 평면도.Fig. 26 is a plan view of a rotor magnet showing a fifth embodiment of the present invention.
제27도는 본 발명의 제6실시예를 나타내는 로터 마그네트의 평면도.27 is a plan view of a rotor magnet showing a sixth embodiment of the present invention.
제28도는 본 발명의 제7실시예를 나타내는 기구부 부분의 종단측면도.Fig. 28 is a longitudinal sectional side view of a mechanism portion showing the seventh embodiment of the present invention.
제29도는 스테이터의 분해사시도.29 is an exploded perspective view of the stator.
제30도는 참고예로서 나타내는 회전수와 토르크와의 관계를 나타낸 도면이다.30 is a diagram showing a relationship between the rotational speed and the torque shown as a reference example.
* 도면의 주요부분의 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
2 : 물받이 조 4 : 회전조2: drip tank 4: rotary tub
5 : 교반체 10 : 기구부 베이스5: stirring body 10: mechanism base
12 : 조축 14 : 교반축12: Shaft 14: Stirring shaft
17 : 모터 18 : 스테이터17: motor 18: stator
19 : 단부착 나사 20 : 적층철심19: end mounting screw 20: laminated core
23 : 권선 24 : 단위철심23: winding 24: unit iron core
25 : 로터 26, 91 : 로터 하우징25: rotor 26, 91: rotor housing
27 : 로터 요크 28, 92, 101, 102 : 로터 마그네트27: rotor yoke 28, 92, 101, 102: rotor magnet
29u : 홀소자(위치검출수단) 30 : 클러치29u: Hall element (position detecting means) 30: Clutch
31 : 홀더 33 : 파(波)워셔(예압수단)31 holder 33 wave washer (preloading means)
34 : 레버 36 : 토글 스프링34: lever 36: toggle spring
37a, 37b : 걸어맞춤 돌기 38 : 피조작부37a, 37b: engaging projection 38: controlled part
39 : 제1걸어맞춤부 40 : 제2걸어맞춤부39: first engaging portion 40: second engaging portion
41 : 제어레버 41a, 41b : 가이드부41: control lever 41a, 41b: guide part
42 : 클러치 제어모터(클러치 구동수단)42: clutch control motor (clutch driving means)
52 : 직류전원회로 53 : 정전압회로52: DC power circuit 53: constant voltage circuit
54 : 릴레이 스위치(전환수단) 55 : 다이오드54: relay switch (switching means) 55: diode
56 : 인버터 주회로56: inverter main circuit
56Ua, 56Ub, 56Vb, 56Wa, 56Wb : 스위칭 소자56Ua, 56Ub, 56Vb, 56Wa, 56Wb: switching element
57 : 방전저항 58 : 서미스터(온도검출수단)57: discharge resistance 58: thermistor (temperature detection means)
59 : 마이크로 컴퓨터(전자브레이크 제어수단)59: microcomputer (electronic brake control means)
63 : 모터 구동회로 64 : 정전검출회로63: motor drive circuit 64: power failure detection circuit
71 : 분압회로 72, 81 : 마이크로 컴퓨터71: voltage divider circuit 72, 81: microcomputer
102a : 불포화 자화부분 111 : 스테이터102a: unsaturated magnetization portion 111: stator
112 : 적층철심 112a : 끼워맞춤구멍112: laminated core 112a: fitting hole
113, 114 : 스테이터 누름판 115 : 단부113, 114: stator pressing plate 115: end
116 : 볼록부116: convex
본 발명은 회전조 및 교반체의 구동구조를 개량한 세탁기에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine improved in the drive structure of the rotating tank and the stirring body.
종래의 세탁기에 있어서는, 널리 알려져 있는 바와 같이 세탁조 겸 탈수조가 있는 회전조의 내부에 교반체를 구비하고 이 교반체 및 회전조를 모터에 의해 구동하도록 하고 있다. 상세하게는 세탁할 때에는 모터의 회전을 감속하여 교반체만 전달하여 이것을 회전구동하고 탈수시에는 모터의 회전을 감속하지 않고 교반체 및 회전조 양쪽에 전달하여 고속으로 회전구동하도록 하고 있다. 이러한 세탁기에 있어서는 모터로부터 회전조 및 교반체까지의 회전전달경로중에 벨트전달기구와 기어감속기구 등을 구비하고 있다.In a conventional washing machine, as is widely known, a stirring body is provided inside a rotating tank having a washing tank and a dehydrating tank, and the stirring body and the rotating tank are driven by a motor. In detail, when washing, the rotation of the motor is decelerated and only the stirring body is transmitted to rotate the motor. When dehydration, the motor is rotated at high speed by being transmitted to both the stirring body and the tub without decelerating the rotation of the motor. In such a washing machine, a belt transmission mechanism, a gear reduction mechanism, and the like are provided in a rotation transmission path from a motor to a rotating tub and a stirring body.
그러나 상기 종래 구성에서는 모터에서 회전조 및 교반체까지의 회전전달 경로중에 벨트전달기구와 기어감속기구등이 설치되어 있기 때문에 전체 중량이 무겁게 되는 동시에 높이방향이 대형화되고 또, 기어감속기구의 동작시에 상당히 큰 소리가 발생한다.However, in the conventional configuration, since the belt transmission mechanism and the gear reduction mechanism are installed in the rotation transmission path from the motor to the rotating tub and the stirring body, the overall weight becomes heavy and the height direction is increased, and the operation of the gear reduction mechanism is performed. There is a fairly loud sound on.
이에 대처한 것으로서 회전조 및 교반체를 모터에 의해 다이렉트로 구동하는 것이 고안되고 있다. 이 다이렉트드라이브 방식의 경우 모터회전력의 전달전환(교반체만인 경우와 교반체 및 회전조 양쪽 경우와 전환)을 얼마나 구조간단하게 하고 신뢰성 좋게 하는지가 문제이다.As a countermeasure against this, it is devised to directly drive the rotating tub and the stirring body by a motor. In the case of the direct drive system, the problem is how to simplify the structure and make the transfer of the motor rotational power transfer switching (only the stirring body and the stirring body and the rotating tank).
본 발명은 상기 사정을 감안하여 판단된 것이고, 그 목적은 경중량화 및 소형화 및 소음감소를 도모할 수 있는 동시에 회전력 전달전환구성도 구조 간단하고 신뢰성을 향상할 수 있는 세탁기를 제공하는데 있다.The present invention has been determined in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a washing machine which can achieve light weight, small size, and noise reduction, and at the same time, a rotational force transmission switching configuration, which is simple in structure and can improve reliability.
제1수단은 정지부위에 회전 자유롭게 설치된 속이 빈 형상의 조축과, 이 조축의 상단부에 부착된 회전조와,The first means includes a hollow shaft that is rotatably installed at a stop, a rotating tub attached to an upper end of the shaft,
상기 조축의 내부에 동심상태로 회전자재로 삽입통과되어 상단부 및 하단부가 상기 조축에서 돌출하는 교반축과, 이 교반축의 상단부에 부착되어 상기 회전조내 바닥부에 위치하는 교반축과,A stirring shaft which is inserted into the rotating material concentrically into the inside of the tank, and has an upper end and a lower end protruding from the tank, and an agitating shaft attached to an upper end of the stirring shaft and positioned at the bottom of the rotary tank;
정지부위에 고정되어 상기 교반축과 동심상태로 부착된 스테이터와, 상기 교반축의 하단부에 부착되어 상기 스테이터에서 모터를 구성하는 로터와, 상기 조축에 이것과 일체회전할 수 있도록 설치된 홀더를 갖는 동시에 정지부위에 형성된 제1걸어맞춤부 및 상기 로터에 형성된 제2걸어맞춤부를 갖고 또 상기 홀더에 상기 제1걸어맞춤부 및 제2걸어맞춤부에 선택적으로 걸어맞출 수 있도록 설치되어 제1걸어맞춤부와의 걸어맞춤에 의해 상기 로터와 상기 교반축을 연계하여 제2걸어맞춤부와의 걸어맞춤에 의해 상기 로터와 상기 교반축 및 조축의 양방을 연계하는 레버를 갖고 또 이 레버를 각 걸어맞춘 위치에 유지한 토글 나사를 갖게 하는 클러치를 구비하며, 이 클러치에 의해 모터의 로터와 교반축을 연계하여 상기 교반축을 모터로 회전구동하는 것에 의해 세탁운전을 실행하는 상기 클러치에 의해 로터와 교반축 및 조축의 양쪽을 연계하여 상기 양축을 모터로 회전구동하는 것에 의해 탈수운전을 실행하도록 된 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제1항의 발명).A stator fixed to a stationary part and attached to the stirring shaft concentrically, a rotor attached to a lower end of the stirring shaft, and a rotor constituting a motor in the stator, and a holder mounted on the stem so as to be integrally rotated and stopped. A first engagement portion formed in the portion and a second engagement portion formed in the rotor and installed to selectively engage the first engagement portion and the second engagement portion in the holder; Has a lever that engages both the rotor and the stirring shaft and the shaft by engaging the second engaging portion by engaging the rotor and the stirring shaft by engaging of and holding the lever in each engaged position. A clutch is provided to have a toggle screw, and the clutch rotates the stirring shaft to the motor in association with the rotor of the motor and the stirring shaft. It is characterized in that the dehydration operation is performed by rotationally driving both shafts with a motor by linking both the rotor, the stirring shaft, and the crude shaft by the clutch which executes the washing operation by the present invention (Invention of Claim 1). ).
제2수단은 제1수단에 있어서, 로터가 로터하우징에 원고리 형상이 로터요크 및 로터마그네트를 부착하여 구성되고 이 로터요크가 규격품으로 구성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제2항의 발명).The second means is characterized in that, in the first means, the rotor is formed by attaching a rotor yoke and a rotor magnet to the rotor housing, and the rotor yoke is configured as a standard product (invention of claim 2). ).
제3수단은 제1수단에 있어서, 로터가 로터하우징에 로터요크 및 로터마그네트을 부착하여 구성되고 그 로터하우징이 알루미늄 다이-캐스트로 형성되어 로터요크를 이 로터하우징에 인서트성형한 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제3항의 발명).The third means is characterized in that in the first means, the rotor is formed by attaching the rotor yoke and the rotor magnet to the rotor housing, the rotor housing being formed of aluminum die-cast, and inserting the rotor yoke into the rotor housing ( Invention of claim 3).
제4수단은 제1수단에 있어서, 로터가 로터마그네트를 갖고 이 로터 마그네트이 1극 1개이며 또 그 형상을 두께가 단부에서 얇아지도록 형성한 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제4항의 발명).The fourth means is characterized in that, in the first means, the rotor has a rotor magnet, the rotor magnet is one pole, and the shape is formed so that the thickness becomes thin at the end portion (invention of claim 4).
제5수단은 제1수단에 있어서, 로터가 로터마그네트를 갖고 이 로터 마그네트의 자극 양단부분에 불포화자화부분이 형성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제5항의 발명).The fifth means is characterized in that, in the first means, the rotor has a rotor magnet and an unsaturated magnetization portion is formed at both ends of the magnetic pole of the rotor magnet (invention of claim 5).
제6수단은 제1수단에 있어서, 스테이터가 슬롯을 형성한 철심을 갖고 이 슬롯 피치가 불균일 피치가 되는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제6항의 발명).The sixth means is characterized in that, in the first means, the stator has an iron core in which a slot is formed and the slot pitch becomes an uneven pitch (invention of claim 6).
제7수단은 제1수단에 있어서, 스테이터가 슬롯을 형성한 철심을 갖고 로터가 로터마그네트를 가지며 스테이터의 터스선단과 로터마그네트의 선단의 틈이 불균일하게 되도로 구성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제7항의 발명).The seventh means is characterized in that, in the first means, the stator has an iron core in which a slot is formed, the rotor has a rotor magnet, and the clearance between the distal end of the stator and the distal end of the rotor magnet is non-uniform. Invention of claim 7).
제8수단은 제1수단에 있어서, 모터가 브러쉬레스 모터로 구성되고 전류 주파수가 1㎑를 넘지 않도록 스테이터극수 및 로터극수 및 모터회전수의 최대치를 결정한 것에 특징을 갖는 것이다((특허청구범위 제8항의 발명).The eighth means is characterized in that in the first means, the motor is constituted by a brushless motor and the maximum value of the stator pole number, the rotor pole number, and the motor rotation speed are determined so that the current frequency does not exceed 1 kHz. Invention of claim 8).
제9수단은 제1수단에 있어서, 모터가 브러쉬레스 모터로 구성되고 코깅주파수가 1㎑를 넘지 않도록 스테이터극수 및 로터극수 및 모터회전수의 최대치를 결정한 것에 특징을 갖는 것이다((특허청구범위 제9항의 발명).The ninth means is characterized in that in the first means, the maximum value of the number of stator poles, rotor poles, and motor revolutions is determined so that the motor is composed of a brushless motor and the cogging frequency does not exceed 1 kHz. Invention of claim 9).
제10수단은 제1수단에 있어서, 스테이터가 권선을 장착한 철심을 갖고 이 철심이 스테이터극수의 약수에서 분할된 형상의 단위철심을 결합하여 구성되어 있는 것에 특징을 갖는다((특허청구범위 제10항의 발명).The tenth means is characterized in that, in the first means, the stator has an iron core to which windings are mounted, and the iron core is configured by combining unit iron cores having a shape divided by a divisor of the number of stator poles. Claim invention).
제11수단은 제1수단에 있어서, 스테이터가 단부착 나사에 의해 정지부위에 나사고정된 구성이고 또 이 단부착 나사의 스트레이트부분이 스테이터의 나사삽입통과구멍에 삽입통과됨으로써 상기 스테이터가 위치결정되어 있는것에 특징을 갖는다(특허청구범위 제11항의 발명).In the eleventh means, in the first means, the stator is screwed to the stop by the end screw, and the straight part of the end screw is inserted into the screw insertion hole of the stator so that the stator is positioned. It is characterized by being present (invention of claim 11).
제12수단은 제1수단에 있어서, 스테이터가 구멍을 형성한 적층철심을 갖고 또한 이 적층철심을 상하로 끼워서 원상태로 규제하는 원고리 상태의 단부를 형성한 스테이터 누름판을 가지며 또한 이 스테이터 누름판에는 상기 끼원맞춘 구멍과 볼록부가 형성되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 12항의 발명).The twelfth means has, in the first means, a stator pressing plate having a laminated iron core in which a stator has a hole, and forming an end portion of a ring state in which the laminated iron core is inserted up and down and regulated to its original state. It has a feature that the fitted hole and the convex portion are formed (invention of claim 12).
제13수단은 제1수단에 있어서, 로터가 로터하우징에 로터마그네트을 부착함과 동시에 이 로터요크로부터 약간 돌출하도록 로터마그네틀 부착하여 구성되고 이 로터의 회전위치를 검출하는 위치검출수단을 자기검출소자로부터 구성하고 이 자기검출소자를 상기 로터마그네트의 검출부분에 대향시킨 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 13항의 발명).The thirteenth means comprises, in the first means, a rotor magnet attached so that the rotor attaches the rotor magnet to the rotor housing and protrudes slightly from the rotor yoke, and the position detecting means for detecting the rotational position of the rotor includes a magnetic detecting element. The magnetic detection element is opposed to the detection portion of the rotor magnet (invention of claim 13).
제14수단은 제1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터주회로를 갖고 구성된 모터구동회로를 설치함과 동시에 상기 인버터주회로의 스위칭소자를 PWM제어하여 모터기전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크제어수단을 설치하고, 이 전자 브레이크제어수단이 PWM제어형태를 변경하는 것에 의해 긴급정지 브레이크제어모드와 통상정지 브레이크제어모드를 실행할 수 있도록 되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 14항의 발명).The fourteenth means includes, in the first means, a motor driving circuit comprising a DC power circuit for directing AC power and a three-phase inverter main circuit, and PWM controlling the switching elements of the inverter main circuit to provide the motor electromotive force. By providing an electronic brake control means for generating a brake current, the electronic brake control means is capable of executing the emergency stop brake control mode and the normal stop brake control mode by changing the PWM control mode. Invention of claim 14).
제15수단은 제14수단에 있어서, 전자 브레이크 제어수단이 긴급정지 브레이크제어모드에서 브레이크제어한 후은 소정시간 회전조의 회전을 상승시키지않도록 되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 15항의 발명).The fifteenth means is characterized in that the electronic brake control means does not increase the rotation of the rotating tub for a predetermined time after the brake control in the emergency stop brake control mode (the invention of claim 15).
제16수단은 제1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터주회로를 갖고 구성된 모터구동회로와 상기 인버터주회로의 스위칭소자를 PWM제어하여 모터기 전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크수단과 브레이크전류를 소비하는 전기부품의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하고 이 온도검출수단에 의한 온도검출결과에 따라서 회전조의 회전수를 제어하도록 되어 있는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 16항의 발명).The sixteenth means, in the first means, performs a PWM control of the motor drive circuit and the switching element of the inverter main circuit having a DC power circuit and a three-phase inverter main circuit for converting AC power into DC, and the brake current is controlled by the motor power. And an electronic brake means for generating a temperature and a temperature detecting means for detecting a temperature of an electric component consuming a brake current, and characterized in that the rotation speed of the rotating tub is controlled according to the temperature detection result by the temperature detecting means ( Invention of claim 16).
제17수단은 제1수단에 있어서, 교류전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터주회로를 갖고 구성된 모터구동회로와 상기 인버터주회로의 스위칭소자를 PWM제어하여 모터기 전력에 의해 브레이크전류를 발생시키는 전자 브레이크수단을 구비하고, 전자 브레이크수단이 통상운전시에 직류전원회로와 인버터주회로를 접속하는 경우와 브레이크제어시 및 전원오프시에 직류전원회로와 인버터주회로를 분리하는 동시에 상기 인버터주회로의 입력측 양단을 방전소자를 끼워서 단락하는 경우와 바꾸는 전환수단을 구비하는 것에 특징을 갖는다(특허청구범위 17항의 발명).The seventeenth means, in the first means, performs a PWM control of a motor drive circuit and a switching element of the inverter main circuit having a DC power circuit and a three-phase inverter main circuit for converting AC power into DC, and the brake current is controlled by the motor power. And an electromagnetic brake means for generating a voltage, wherein the electromagnetic brake means connects the DC power supply circuit and the inverter main circuit during normal operation and separates the DC power supply circuit and the inverter main circuit during brake control and power off. It is characterized by including switching means for changing both ends of the input side of the inverter main circuit with a case of shorting the discharge element (invention of claim 17).
제18수단은 제1수단에 있어서, 교류 전원을 직류화하는 직류 전원 회로와 3상 인버터 주회로로 구성된 모터 구동회로를 구비함과 동시에 상기 인버터 주회로의 스위칭소자를 PWM 제어하여 모터 기동력에 의해 브레이크 전류를 발생시키는 전자 브레이크수단을 구비하며, 전자브레이크 제어수단이 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와, 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양 단을 방전소자를 통하여 단락하는 경우를 전환하는 전환수단을 구비하며, 동시에 상기 방전소자의 양단 전위차에 따라서 인버터 주회로의 스위칭소자를 PWM제어하도록 되어 있는 것에 특징을 가진다.(특허청구범위 18항의 발명).The eighteenth means includes, in the first means, a motor driving circuit comprising a DC power supply circuit for directing AC power and a three-phase inverter main circuit, and PWM controlling the switching elements of the inverter main circuit by means of motor starting force. An electromagnetic brake means for generating a brake current, wherein the electromagnetic brake control means connects the DC power circuit and the inverter main circuit, and separates the DC power circuit and the inverter main circuit and simultaneously connects both ends of the input side of the inverter main circuit. Switching means for switching the case of short circuit via the discharge element, and at the same time characterized in that the PWM control the switching element of the inverter main circuit in accordance with the potential difference across the discharge element (invention of claim 18). .
제19수단은 제1수단에 있어서, 교류 전원을 직류화하는 직류전원회로와 2상 인버터 주회로로 구성된 모터 구동회로를 구비하고, 또한 상기 인버터 주 회로의 스위칭소자를 PWM 제어하여 모터 기동력에 의해 브레이크 전류를 발생시키는 전자 브레이크 수단을 구비하며, 전자브레이크 제어수단이 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와, 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양 단을 방전소자를 통하여 단락하는 경우를 전환하는 전환수단을 구비하며, 또한 모터 회전수에 따라서 인버터 주회로의 스위칭소자를 PWM제어하도록 되어 있는 것에 특징을 가진다(특허청구범위 제19항의 발명).19th means is provided with the motor drive circuit which consists of a DC power supply circuit and a 2-phase inverter main circuit which DC-converts an AC power supply by 1st means, and PWM controls the switching element of the said inverter main circuit by a motor starting force. An electromagnetic brake means for generating a brake current, wherein the electromagnetic brake control means connects the DC power circuit and the inverter main circuit, and separates the DC power circuit and the inverter main circuit and simultaneously connects both ends of the input side of the inverter main circuit. A switching means for switching the case of short circuit via the discharge element is provided, and the switching element of the inverter main circuit is PWM-controlled in accordance with the motor rotation speed (the invention of claim 19).
제20수단은 제1수단에 있어서, 교류 전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로로 구성된 모터 구동회로를 구비하고, 또한 상기 인버터 주 회로의 스위칭소자를 PWM 제어하여 모터 기동력에 의해 브레이크 전류를 발생시키는 전류브레이크제어수단을 구비하며, 회전조가 회전되는 탈수 운전중에 정전이 발생했을 때 상기 전자브레이크 제어수단에 의해 브레이크를 동작하고, 동시에 모터의 기동력에 의해 직류전원회로에 충전하고, 또한 제어회로의 전원을 이 직류전원회로로부터 취하도록 한 것에 특징을 가진다 (특허청구범위 20항의 발명).The twenty-first means includes, in the first means, a motor driving circuit including a direct current power circuit for directing an AC power source and a three-phase inverter main circuit, and PWM controlling the switching element of the inverter main circuit by a motor starting force. A current brake control means for generating a brake current, the brake is operated by the electromagnetic brake control means when a power failure occurs during the dehydration operation in which the rotating tub is rotated, and at the same time is charged into the DC power supply circuit by the starting force of the motor, It is also characterized in that the power supply of the control circuit is taken from this DC power supply circuit (the invention of claim 20).
제21수단은 제20수단에 있어서, 레버를 동작시키는 레버 구동수단의 전원을 직류전원회로로부터 취해 탈수운전중에 정전이 발생했을 때 상기 레버를 회전조 연계 상태를 유지하도록 한 것에 특징을 가진다(특허청구범위 20항의 발명).The twenty-first means is characterized in that, in the twentieth means, the power of the lever driving means for operating the lever is taken from a DC power supply circuit so as to maintain the lever in a rotating tub connection state when a power failure occurs during the dehydration operation. Invention of claim 20).
제22수단은 제1수단에 있어서, 교류 전원을 직류화하는 직류전원회로와 3상 인버터 주회로로 구성된 모터 구동회로를 구비하고, 모터의 위치 검출 소자에 대응하는 모터로의 통전 패턴을 복수개 가지며, 운전 모드 및 회전수에 따라서 통전 패턴을 선택하도록 되어 있는 것에 특징을 가진다 (특허청구범위 22항의 발명).The twenty-second means includes, in the first means, a motor driving circuit composed of a direct current power circuit for directing AC power and a three-phase inverter main circuit, and having a plurality of energization patterns to the motor corresponding to the position detecting element of the motor. And an electrification pattern is selected according to the operation mode and the rotation speed (invention of claim 22).
제23수단은 제22수단에 있어서, 통전 패턴의 전환시에 PWM 제어의 듀티비도 변경하도록 되어 있는 것에 특징을 가진다 (특허청구범위 23항의 발명).The twenty-third means is characterized in that, in the twenty-second means, the duty ratio of the PWM control is also changed when the energization pattern is switched (the invention of claim 23).
제24수단은 제22수단에 있어서, 각 통전 패턴으로의 구동시에 회전수 제어 게인을 조정하도록 되어 있는 것에 특징을 가진다 (특허청구범위 23항의 발명).A twenty-fourth means is characterized in that, in the twenty-second means, the rotation speed control gain is adjusted at the time of driving to each energization pattern (invention of claim 23).
제25수단은 제1수단에 있어서, 조축의 외주면에 평탄면이 형성되고, 홀더에는 이 평탄면 부분에서 이 조축과 회전고정 상태로 끼워맞추는 구멍이 형성되어 있는 것에 특징을 가진다 (특허청구범위 25항의 발명).The twenty-fifth means is characterized in that in the first means, a flat surface is formed on the outer circumferential surface of the shaft, and the holder is formed with a hole in the flat surface portion to be fitted in rotational fixation with the shaft (claims 25) Claim invention).
제26수단은 제1수단에 있어서, 조축은 베어링에 의해 정지 부위에 회전 가능하게 지지되고, 이 베어링에는 이것을 축방향으로 예압하는 누름수단(?)이 설치되어 있는 것에 특징을 가진다 (특허청구범위 26항의 발명).The twenty-sixth means is the first means, wherein the shaft is rotatably supported by the bearing at a stationary part, and the bearing is provided with a pressing means (?) For preloading it in the axial direction. Invention of claim 26).
제1수단에 있어서, 세탁 운전시에는 모터의 로터에 의해 교반축을 따라서 교반체를 직접적으로 회전 구동하고, 탈수운전시에는 모터의 로터에 의해 교반축 및 조축을 따라서 교반체 및 회전조 양쪽을 직접적으로 회전 구동하기 때문에, 이른바 다이렉트드라이브 구조가 되어 경중량화와 소형화 및 소음 감소를 도모할 수 있게 된다. 이경우, 클러치가 제1및 제2의 걸어맞춤부, 홀더 레버 및 토글스프링을 가질 정도의 간단한 구성만으로 완료되고, 또한 클러치 동작 상태를 토글스프링에 의해 유지하기 때문에 동작 신뢰성도 높아 다이렉트드라이브 구조를 용이하고 간단하게 실현할 수 있다.In the first means, in the washing operation, the stirring body is directly driven to rotate along the stirring shaft by the rotor of the motor, and in the dehydration operation, both the stirring body and the rotating tank are directly driven along the stirring shaft and the roughing shaft by the rotor of the motor. In this case, the rotary drive is rotated so as to provide a so-called direct drive structure, which makes it possible to reduce the weight, size and noise. In this case, the clutch is completed with only a simple configuration such that the clutch has the first and second engagement portions, the holder lever and the toggle spring, and the clutch operating state is maintained by the toggle spring, so that the operation reliability is high and the direct drive structure is easy. It can be realized simply.
제2수단에 있어서는 원고리형상의 로터 요크가 규격품으로 구성되어 있기 때문에 제작이 용이하고 콜드 슬러그와의 저렴화에 기여할 수 있게 된다.In the second means, the circular-shaped rotor yoke is made of a standard product, which makes it easy to manufacture and contributes to inexpensiveness with cold slugs.
제3수단에 있어서는 로터 하우징이 알루미늄 다이-캐스트로 형성되며, 로터요크가 이 로터 하우징에 인서트 성형되어 있기 때문에 로터 요크를 로터 하우징에 확실하게 고정할 수 있고, 또한 조립 공정수도 삭감할 수 있게 된다.In the third means, the rotor housing is formed of aluminum die-cast, and since the rotor yoke is insert molded into the rotor housing, the rotor yoke can be securely fixed to the rotor housing, and the number of assembly steps can be reduced. .
제4수단에 있어서는, 로터가 로터 마그네를 가지며, 이로터 마그네트가 1극 1개인 동시에 그 형상의 두께가 단부에서 얇아지도록 형성되어 있기 때문에 코깅토르크가 감소하여 정음화가 도모되게 된다.In the fourth means, the rotor has a rotor magnet, and since the rotor magnet is one pole and at the same time the thickness of the shape is formed to be thin at the end, the cogging torque is reduced and the silence is achieved.
제5수단에 있어서는, 로터가 로터마그네트를 가지며, 이 로터마그네트의 자극 양단 부분에 불포화 자화부분이 형성되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하여 정음화가 도모되게 된다.In the fifth means, the rotor has a rotor magnet, and since the unsaturated magnetized portions are formed at both ends of the magnetic pole of the rotor magnet, cogging torque is reduced, so that silence is achieved.
제6수단에 있어서는, 스테이터가 슬롯을 형성한 철심을 가지며, 이 슬롯 크기가 불균일한 크기로 되어 있기 때문에 코깅토르크가 감소하여 정음화가 도모되게 된다.In the sixth means, the stator has an iron core in which a slot is formed, and since this slot size is of non-uniform size, cogging torque is reduced to achieve quieting.
제7수단에 있어서는, 스테이터가 슬롯을 형성한 철심을 가지며, 로터가 로터 마그네트를 가지며, 스테이터의 티스선단과 로터 마그네트의 선단과의 빈틈이 불균일해지도록 구성되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하여 정음화가 도모되게 된다.In the seventh means, the stator has an iron core having a slot formed therein, the rotor has a rotor magnet, and the gap between the teeth tip of the stator and the tip of the rotor magnet is configured to be nonuniform, so that the cogging torque is reduced and the silence is reduced. It is planned.
제8수단에 있어서는, 모터가 브러쉬레스 모터로 구성되어 전류(轉流) 주파수가 1㎑를 초과하지 않도록 스테이터극수, 로터극수 및 모터 회전수의 최대값을 결정하고 있기 때문에 정음화가 도모되게 된다.In the eighth means, since the motor is constituted by a brushless motor and the maximum values of the stator pole number, the rotor pole number, and the motor rotational speed are determined so that the current frequency does not exceed 1 Hz, the static noise is achieved.
제9수단에 있어서는, 모터가 브러쉬레스 모터로 구성되어 코깅 주파수가 1㎑를 초과하지 않도록 스테이터 극수, 로터 극수 및 모터 회전수의 최대값을 결정하고 있기 때문에 정음화가 도모되게 된다.In the ninth means, since the motor is constituted by a brushless motor and the maximum values of the number of stator poles, rotor poles, and motor revolutions are determined so that the cogging frequency does not exceed 1 kHz, silent noise is achieved.
제10수단에 있어서는, 스테이터가 권선을 장착한 철심을 가지며, 이 철심이 스테이터 극수의 약수로 분할된 형상의 단위 철심을 결합하여 구성되어 있기 때문에 스테이터의 자기 특성을 저하시키지 않고 재료를 취하는 것이 좋아진다.In the tenth means, the stator has an iron core equipped with a winding, and since the iron core is configured by combining unit iron cores in a shape divided by a divisor of the number of stator poles, it is preferable to take a material without degrading the magnetic properties of the stator. Lose.
제11수단에 있어서는, 스테이터가 단부착 나사에 의해 정지부위에 고정된 구성이며, 동시에 이 단부착 나사의 스트레이트 부분이 스테이터의 나사 삽입통과구멍에 삽입됨으로써 상기 스테이터가 위치 결정되어 있기 때문에 스테이터의 부착 위치가 정확하게 되어 모터 성능이 저하하는 일이 없다.In the eleventh means, the stator is configured to be fixed to the stationary portion by an end mounting screw, and at the same time, the stator is positioned by inserting a straight portion of the end mounting screw into the screw insertion hole of the stator. The position is corrected and the motor performance is not degraded.
제12수단에 있어서는, 스테이터가 구멍을 형성하고 있는 적층 철심을 가지며, 동시에 이 적층 철심을 상하에서 좁혀 원 상태로 규제하는 원고리 형상의 단부를 형성한 스테이터 누름판을 가지며, 또한 이 스테이터 누름판에는 상기 구멍과 끼워 맞추는 볼록부가 형성되어 있기 때문에 스테이터에 있어서 적층 철심을 모두 동심상태로 할 수 있고, 또한 회전방향으로의 위치결정도 할 수 있게 된다.In the twelfth means, the stator has a laminated iron core that forms a hole, and at the same time, it has a stator pressing plate which forms an end portion of a circular shape which narrows the laminated iron core up and down and regulates it to its original state. Since the convex portion to be fitted with the hole is formed, the laminated iron cores can all be concentric in the stator, and the positioning in the rotational direction can also be performed.
제13수단에 있어서는, 로터 요크에서 약간 돌출하도록 로터마그네트를 부착하고, 로터의 회전위치를 검출하는 위치 검출 수단으로서의 자기 검출소자를 로터 마그네트의 돌출부분에 대향시키고 있기 때문에 로터 마그네트를 이용하여 위치 검출을 할 수 있게 된다.In the thirteenth means, the rotor magnet is attached so as to slightly protrude from the rotor yoke, and the magnetic detection element serving as the position detecting means for detecting the rotational position of the rotor is opposed to the protruding portion of the rotor magnet, thereby detecting the position using the rotor magnet. Will be able to.
제14수단에 있어서는, 조축을 전자브레이크에 의해 제동하기 위하여 기계적 제동수단을 설치하는 경우와 달리 구성의 간단화 및 경량화를 더욱 도모할 수 있게 되고, 또한 전자브레이크 제어수단이 PWM 제어 형태를 변경함으로써 긴급정지 브레이크 제어 모드와 통상 정지 브레이크 제어 모드를 실행할 수 있게 되어 있기 때문에 브레이크의 힘을 비교적 간단하게 바꿀 수 있게 된다.In the fourteenth means, unlike the case where a mechanical braking means is provided for braking the shaft by the electromagnetic brake, the configuration can be simplified and reduced in weight, and the electromagnetic brake control means changes the PWM control mode. Since the emergency stop brake control mode and the normal stop brake control mode can be executed, the brake force can be changed relatively easily.
예를 들면, 탈수운전 종료시에는 통상 정지브레이크 제어모드에 의해 모터 더나아가서는 회전조에 제동을 간단하게 걸 수 있고, 또한 탈수운전시에 있어서 세탁기의 덮개를 개방한 경우에는 긴급정지 브레이크 제어 모드에 의해 즉시 또한 간단하게 회전조에 제동을 걸 수 있게 된다.For example, at the end of the dehydration operation, the brake can be easily applied to the rotating tub, which is further improved by the normal stop brake control mode, and the emergency stop brake control mode when the cover of the washing machine is opened during the dehydration operation. Immediately and simply brake the swivel.
제15수단에 있어서는, 전자브레이크 제어수단이 긴급성 정지브레이크 제어 모드로 브레이크를 제어한 후는 소정시간, 회전조의 호전을 상승시키지 않도록 했기 때문에 모터의 이상발열을 억제할 수 있다.In the fifteenth means, since the electromagnetic brake control means controls the brake in the emergency stop brake control mode, it is possible to suppress abnormal heat generation of the motor because the improvement of the rotational tank is not increased for a predetermined time.
제16수단에 있어서는, 브레이크 전류를 소비하는 전기부품의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하며, 이 온도검출수단에 의한 온도검출 결과에 따라서 회전조의 회전수를 제어하도록 했기 때문에 모터의 과열을 방지할 수 있게 된다.The sixteenth means includes a temperature detecting means for detecting a temperature of an electric component that consumes a brake current, and the rotation speed of the rotating tub is controlled according to the temperature detection result by the temperature detecting means, thereby preventing overheating of the motor. You can do it.
제17수단에 있어서는, 전자브레이크 제어수단이 통상 운전시에 직류 전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와, 브레이크 제어시 및 전원 오프시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고, 이와 동시에 상기 인버터 주회로의 입력측 양 단을 방전소자를 통하여 단락하는 경우를 전환하는 전환수단을 구비하고 있기 때문에 방전소자가 정전시 및 브레이크 동작시의 양쪽에 있어서 브레이크 전류 소비저항으로서 겸용할 수 있게 된다.In the seventeenth means, the electromagnetic brake control means connects the DC power supply circuit and the inverter main circuit during normal operation, and separates the DC power supply circuit and the inverter main circuit during brake control and power off, and at the same time Since the switching means for switching the case where both ends of the input side of the inverter main circuit are short-circuited through the discharge element is provided, the discharge element can be used as a brake current consumption resistor both in the case of power failure and in the brake operation.
제18수단에 있어서는, 방전소자의 양 단 전위차를 따라서 인버터 주회로의 스위칭소자를 PWM 제어하도록 되어 있기 때문에 브레이크 전류가 낮은 경우에는 높게 하는 것이 가능하다. 즉, 항상 브레이크 전류를 적절하게 유지할 수 있어 정지시간을 짧게 하는 것이 가능하게 된다.In the eighteenth means, PWM control of the switching element of the inverter main circuit is performed according to the potential difference between the both ends of the discharge element, so that it can be made high when the brake current is low. That is, it is possible to keep the brake current appropriately at all times and to shorten the stop time.
제19수단에 있어서는, 전자브레이크 제어수단이 모터 회전수에 따라서 인버터 주회로의 스위칭소자를 PWM 제어하도록 되어 있기 때문에 브레이크 전류와 상관관계에 있는 모터 회전수에 따른 PWM 제어에 의해 브레이크 전류가 낮은 경우에는 높게 하는 것이 가능하게 된다. 즉, 항상 브레이크 전류를 적절하게 유지할 수 있어 정지시간을 짧게 하는 것이 가능해진다.In the nineteenth means, since the electromagnetic brake control means performs PWM control of the switching element of the inverter main circuit in accordance with the motor rotation speed, when the brake current is low by PWM control according to the motor rotation speed correlated with the brake current. It becomes possible to make high. That is, it is possible to keep the brake current appropriately at all times and to shorten the stopping time.
제20수단에 있어서는, 제어회로의 전원을 직류전원회로로 이루어진 구성으로 하여 탈수운전중에 정전이 발생했을 때 전자브레이크 제어 수단에 의해 브레이크를 동작함과 동시에, 모터의 가동력에 의해 직류 전원회로에 충전하도록 했기 때문에 회전조가 정지하기까지 제어회로가 정상으로 계속적으로 동작하게 되어 회전조 브레이크시에 클러치가 교체되거나 하는 일이 없다.In the twentieth means, the power supply of the control circuit is composed of a DC power supply circuit, and when the power failure occurs during the dehydration operation, the brake is operated by the electromagnetic brake control means, and the DC power supply circuit is charged by the driving force of the motor. Since the control circuit continues to operate normally until the rotating tub stops, the clutch is not replaced when the rotating tub brakes.
제21수단에 있어서는, 레버를 동작시키는 레버 구동수단의 전원을 직류전원회로부터 취해 탈수운전중에 정전이 발생했을 때 상기 레버를 회전조 연계상태로 유지하도록 했기 때문에 탈수 운전중에 정전이 발생해도 클러치가 교체되는 일이 없다.In the twenty-first means, the power supply of the lever driving means for operating the lever is taken from a DC power supply, and when the power failure occurs during the dehydration operation, the lever is kept in a linkage state with the rotating tub. It is not replaced.
제22수단에 있어서는, 모터의 위치검출 소자에 대응하는 모터로의 통전 패턴을 복수개 가져 운전 모드 및 회전수에 따라서 통전 패턴을 선택하게 되어 있기 때문에 회전수 특성이 낮은 모터라도 사용하는 것이 가능해지고, 인버터 주회로의 전류 용량을 작게 하는 것이 가능해진다.In the twenty-second means, since a plurality of energization patterns to the motor corresponding to the position detecting element of the motor are provided and the energization pattern is selected according to the operation mode and the rotation speed, it is possible to use even a motor having a low rotation speed characteristic. It is possible to reduce the current capacity of the inverter main circuit.
제23수단에 있어서는, 통전 패턴의 전환시에 PWM 제어의 듀티비도 변경하도록 되어 있기 때문에 통전 각의 전환시에 속도의 급격한 변화에 따라서 발생하는 소음을 유효하게 방지할 수 있게 된다.In the twenty-third means, since the duty ratio of the PWM control is also changed at the time of switching the energization pattern, it is possible to effectively prevent noise generated due to a sudden change in speed at the time of switching the energization angle.
제24수단은 각 통전패턴으로의 구동시에 회전수 제어 게인을 조정하도록 되어 있기 때문에 이것에 의해서도 통전각의 전환시에 속도의 급격한 변화에 의해서 발생하는 소음을 유효하게 방지할 수 있게 된다.Since the twenty-fourth means is configured to adjust the rotation speed control gain when driving the respective energization patterns, it is also possible to effectively prevent the noise caused by the sudden change in speed at the time of switching the energization angle.
제25수단에 있어서는, 조축의 외주면에 평탄면이 형성되고, 홀더에는 이 평탄면 부분에서 이 조축과 회전 고정 상태로 끼워 맞추는 구멍이 형성되어 있기 때문에 클러치의 홀더와 조축과의 회전 고정 구성이 간단해져 전체 구성의 간단화에 기여할 수 있다.In the twenty-fifth means, a flat surface is formed on the outer circumferential surface of the shaft, and the holder is formed with a hole in the flat surface portion to fit the shaft in a rotationally fixed state, so that the rotation fixing configuration between the holder of the clutch and the shaft is simple. This can contribute to the simplification of the overall configuration.
제26수단에 있어서는, 조축을 지지하는 베어링을 폭 방향으로 예압하는 누름 수단이 설치되어 있기 때문에 상기 베어링 부분에서의 소음 발생을 방지할 수 있게 된다.In the twenty-sixth means, since the pressing means for preloading the bearing supporting the shaft in the width direction is provided, it is possible to prevent the occurrence of noise in the bearing portion.
[실시예]EXAMPLE
이하, 본 발명의 제1실시예에 대해서 제1도 내지 제19도를 참조하면서 설명한다. 우선, 제2도에 있어서 외부상자(1)내에는 탈수되는 물을 받는 물받이 조(2)이 복수의 탄성지지기구(3)를 통하여 탄성 지지되어 있다. 이 물받이 조(2)의 내부에는 세탁조 및 탈수조를 겸용하는 회전조(4)가 후술하는 바와 같이 배열되어 있음과 동시에 이 회전조(4)의 내부에 교반체(5)가 후술하는 바와 같이 설치되어 있다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, in FIG. 2, the drip tray 2 which receives the dewatered water is elastically supported by the some elastic support mechanism 3 in the outer box 1. As shown in FIG. In the inside of this drip tank 2, the rotating tank 4 which combines a washing tank and a dehydration tank is arrange | positioned as mentioned later, and the stirring body 5 in the inside of this rotating tank 4 is mentioned later. It is installed.
상기 회전조(4)는 윗쪽에서 차례로 확대되어 열린 테이퍼 원통 형상을 이루는 조 본체(4a)와, 이 조 본체(4a)의 내부측에 양수(揚水)용 틈을 형성하도록 설치된 내부통(4b)과, 조 본체(4a) 상단부에 설치된 밸런스링(4c)으로 구성되어 있다. 그리고, 이 회전조(4)가 회전되면 내부의 물을 회전 원심력에 의해 들어올려 도시하지 않는 조 상부의 탈수구멍부로부터 물받이 조(2)으로 방출하는 것이다.The rotating tub 4 is formed in such a manner as to form an open tapered cylindrical body 4a, which extends in turn from above, and an inner cylinder 4b provided to form a gap for pumping water in the inner side of the tub main body 4a. And the balance ring 4c provided at the upper end of the tank main body 4a. Then, when this rotary tub 4 is rotated, the water inside is lifted by the rotary centrifugal force and discharged to the drip tray 2 from the dehydration hole part of the tank top which is not shown in figure.
상기 물받이 조(2)의 바닥부에는 조축 관통구멍부(6)가 형성되어 있고, 또한 배수구(7)가 형성되며, 상기 배수구(7)에는 배수밸브(8)를 구비한 배수 로(9)가 접속되어 있다. 또한 물받이조(2)의 바닥부에는 보조 배수구(7a)가 형성되어 있으며, 이 보조 배수구(7a)는 도시하지 않은 연결 호스를 통해 상기 배수밸브(8)를 바이패스하여 상기 배수로(9)에 접속되어 있고, 단지 회전조(4)의 회전에 의해 탈수되어 물받이 조(2)내로 방출된 물을 배수하는 것이다.The bottom part of the drip tank 2 is provided with the shaft through-hole part 6, and the drain hole 7 is formed, and the drain hole 7 is provided with the drain valve 8 with the drain valve 8. Is connected. In addition, an auxiliary drain port 7a is formed at the bottom of the drip tank 2, and the auxiliary drain port 7a bypasses the drain valve 8 through a connection hose (not shown) to the drain path 9. It is connected and only drains the water discharged by the rotation of the rotating tank 4 and discharged into the drip tray 2.
제1도에 도시한 바와 같이, 상기 물받이조(2)의 외부 바닥부에는 기구부 베이스(10)가 부착되어 있으며, 이 기구부 베이스(10)에는 축지지 통부(11)가 상하 방향으로 뻗어나도록 형성되어 있다. 이 축지지 통부(11)에는 속이 빈 형상의 조축(12)이 상하 베어링(13a,13b)을 통하여 회전 자유롭게 삽입 통과 지지되어 있다. 이 조축(12)의 외주면과 축 지지 통부(11)의 상단부 사이에는 시일(11a)이 장착되어 있다.As shown in FIG. 1, the mechanism base 10 is attached to the outer bottom of the drip tank 2, and the mechanism base 10 is formed such that the shaft support cylinder 11 extends in the vertical direction. It is. Hollow shaft 12 is rotatably inserted and supported by this shaft support cylinder part 11 via upper and lower bearings 13a and 13b. The seal 11a is attached between the outer peripheral surface of this crude shaft 12 and the upper end of the shaft support cylinder 11.
또한, 이 조축(12)의 내부에는 교반축(14)이 회전 자유롭게 삽입 통과 지지되어 있으며, 그 상하 단부는 조축(12)으로부터 돌출되어 있다.In addition, the stirring shaft 14 is rotatably inserted and supported inside the coarse shaft 12, and the upper and lower ends thereof protrude from the coarse shaft 12.
이와 같이 하여, 상기 조축(12)의 상단부에는 플랜지부(12a)가 형성되어 있고, 이 플랜지부(12a)에 상기 회전조(4)가 일체 회전하도록 부착되어 있으며, 또한 교반축(14)의 상 단부에는 상기 교반체(5)가 일체 회전하도록 부착되어 있다.Thus, the flange part 12a is formed in the upper end part of the said shaft 12, and the said rotating tank 4 is attached to this flange part 12a so that it may rotate integrally, and the stirring shaft 14 of At the upper end, the stirring body 5 is attached to rotate integrally.
또한, 물받이조(2)의 바닥부에는 제2도에도 도시한 바와 같이, 배수 커버(15)가 장착되어 있고, 회전조(4) 바닥부에는 상기 배수구(7) 부분의 배수밸브(8)까지 통과하는 배수통로(16)가 형성되어 있다. 따라서, 배수밸브(8)를 폐쇄한 상태에서 회전조(4)내로 급수함으로써 회전조(4)에 물이 고이고, 이 배수밸브(8)를 개방하면 호전조(4)내의 물을 배수할 수 있게 되어 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the drainage cover 15 is attached to the bottom of the drip tank 2, and the drainage valve 8 of the drainage opening 7 is attached to the bottom of the rotary tub 4; The drain passage 16 is formed to pass through. Accordingly, water is accumulated in the rotating tank 4 by supplying water into the rotating tank 4 in a state where the drain valve 8 is closed. When the drain valve 8 is opened, the water in the improvement tank 4 can be drained. It is supposed to be.
그리고, 물받이조(2)의 오부 바닥부의 기계부 베이스(10) 부분에는 플러시레스 모터로 이루어진 모터(17)가 설치되어 있다. 즉, 기계부 베이스(10)에는 스테이터(18)가 단부착 나사(19)에 의해 부착되어 있다. 이 스테이터(18)는 제3도에 도시한 바와 같이, 적층 철심(20)과 상부 보빈(21)및 하부 보빈(22)과 권선(23)으로 구성되어 있다.And the motor 17 which consists of a flushless motor is provided in the part of the mechanical part base 10 of the bottom part of the drip tank 2. That is, the stator 18 is attached to the mechanical part base 10 by the end mounting screw 19. As shown in FIG. 3, the stator 18 includes a laminated iron core 20, an upper bobbin 21, a lower bobbin 22, and a winding 23. As shown in FIG.
적층 편심(20)은 제4도에 도시한 바와 같이, 3분할형의 단위 철심(24)을 연결하여 구성되어 있으며, 각 단위 철심(24)의 양 단부에는 상기 연결을 위한 걸어 맞춤 볼록부(24a) 및 걸어맞춤 오목부(24b)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 4, the laminated eccentric 20 is configured by connecting unit iron cores 24 of a three-dividing type, and both ends of each unit iron core 24 are engaged with convex portions for the connection. 24a) and engagement recessed part 24b are formed.
또한, 각 단위 철심(24)에는 상기 단부착 나사(19)의 스트레이트부(19a)와 거의 같은 직경의 나사 삽입 통과구멍(24c)이 형성되어 있다. 이 적층 철심(20)은 전체로서 슬롯수가 36이며, 각 슬롯(24d)의 개구간 피치가 PsaPsb로 나타낸 바와 같이 1개 간격으로 다르도록 설정되어 있다. 즉, 각 티스(24e)의 선단 폭 크기가 1개 간격으로 달라 있다.In addition, each unit iron core 24 is formed with a threaded insertion hole 24c having a diameter substantially the same as that of the straight portion 19a of the end mounting screw 19. This laminated iron core 20 is set so that the number of slots as a whole is 36, and the pitch between the openings of each slot 24d is different at one interval as indicated by PsaPsb. That is, the size of the tip width of each tooth 24e varies in one interval.
그리고, 각 티스(24e)중 선탁폭 크기가 작은 것의 직경 크기(Da)에 비해서 선탁 폭 크기가 큰 것의 직경 크기(Db)가 작게 설정되어 있다. 예를들면 Da는 226.8mm, Db는 226.0mm로 설정되어 있어 후술하는 로터(25)의 로터 마그네트(28)의 선단과의 틈이 불균일하게 된다. 이것에 의해 코깅토르크의 감소를 도모한다.In addition, the diameter size Db of the one with the larger selection width is set smaller than the diameter size Da of the one with the smallest selection width among the teeth 24e. For example, Da is set to 226.8 mm, Db is set to 226.0 mm, and the gap with the tip of the rotor magnet 28 of the rotor 25 mentioned later becomes uneven. Thereby, cogging torque is reduced.
상하 보빈(21,22)은 플라스틱에 의해 형성되어 있으며, 적층 철심(20)의 각 티스(24e) 부분에 상하로부터 끼워 맞춰지도록 되어 있다. 그리고, 끼워 맞춰진 보빈(21,22)의 외부측에 상기 권선(23)이 장착되어 있다.The upper and lower bobbins 21 and 22 are made of plastic and are fitted to the respective teeth 24e portions of the laminated iron core 20 from the upper and lower sides. The windings 23 are mounted on the outer sides of the fitted bobbins 21 and 22.
이와 같이 구성된 스테이터(18)는 상기 나사 삽입 통과구멍(24c)을 통과한 단부착 나사(19)를 상기 기구부 베이스(10)에 나사 고정함으로써 상기 기구부 베이스(10)에 장착되어 있고, 이 경우 단부착 나사(19)의 스트레이트부(19a)가 나사 삽입 통과구멍(24c)에 끼워 맞춰져 있음으로써 양호하게 위치 결정되어 있다. 즉, 통상의 볼트를 이용하면 상기 볼트의 나사부와 나사 삽입통과구멍(24c)이 끼워 맞춰지게 되어 위치 결정 정밀도가 나쁘지만 본 실시예에서는 위치 결정 정밀도가 높아진다.The stator 18 thus constructed is attached to the mechanism base 10 by screwing the end mounting screw 19 that has passed through the screw insertion passage 24c to the mechanism base 10, in which case The straight part 19a of the attachment screw 19 is suitably positioned by being fitted in the screw insertion hole 24c. In other words, when a normal bolt is used, the screw portion of the bolt and the screw insertion hole 24c are fitted, resulting in poor positioning accuracy. However, in this embodiment, the positioning accuracy is increased.
한편, 상기 스테이터(18)와에서 모터(17)를 구성하는 로터(25)는 제1도에 도시한 바와 같이 상기 교반축(14)의 하단부에 이것과 일체로 회전하도록 부착되어 있다. 로터(25)는 로터하우징(26), 로터요크(27) 및 로터마그네트(28)로 구성되어 있다. 로터하우징(26)은 알루미다이캐스터로 형성되어 있고, 중심부에는 보스부(26a)를 갖는 것과 동시에 외부 둘레 단부에 수평부 및 수직부로 이루어진 마그네트 배치부(26b)를 갖는다. 이 마그네트 배치부(26b)의 수직부 내부면에는 상술한 로터요크(27)(제9도에도 도시)가 부착되어 있다. 이 로터요크(27)는 JIS규격품 예를 들면, JISG3452의 배관용 탄소강관(예를 들면, 명칭 A225)을 사용하고 있다.On the other hand, the rotor 25 constituting the motor 17 with the stator 18 is attached to the lower end of the stirring shaft 14 so as to rotate integrally with this, as shown in FIG. The rotor 25 is comprised from the rotor housing 26, the rotor yoke 27, and the rotor magnet 28. As shown in FIG. The rotor housing 26 is formed of an aluminum die caster, and has a boss portion 26a at the center and a magnet arrangement portion 26b composed of a horizontal portion and a vertical portion at the outer peripheral end thereof. The above-described rotor yoke 27 (shown in FIG. 9) is attached to the inner surface of the vertical portion of the magnet disposition portion 26b. The rotor yoke 27 uses a JIS standard product, for example, a carbon steel pipe for piping of JISG3452 (for example, name A225).
이 로터요크(27) 내부면에 1극1개의 상기 로터마그네트(28)(제9도에도 도시)가 12개 부착되어 있다. 이 경우, 접착제로서는 세탁시에 사용되는 모터이므로 내습성이 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 에폭시계 접착제나 열경화성 접착제가 적합하다. 또한, 로터마그네트(28)는 상기 로터요크(27)의 상단보다도 위쪽으로 돌출되어 있다.12 rotor poles 28 (also shown in FIG. 9) of one pole are attached to the inner surface of the rotor yoke 27. As shown in FIG. In this case, as an adhesive, since it is a motor used at the time of washing | cleaning, what has moisture resistance is preferable. For example, an epoxy adhesive or a thermosetting adhesive is suitable. In addition, the rotor magnet 28 protrudes upward from the upper end of the rotor yoke 27.
기구부베이스(10)에는 모터(17)의 로터마그네트(28)의 회전위치를 검출하기 위한 위치검출수단인, 예를 들면 3개중 1개(제1도에서는 1개만 도시)의 홀소자(자기검출소자)(29u)가 부착구(30)를 통하여 부착되어 있고, 이 경우 홀소자(29u)는 상기 로터마그네트(28)에서 상기 로터요크(27)로부터의 돌출부분(28a)에 대향하는 위치에 있다.The mechanism base 10 includes, for example, one of three Hall elements (self-detection shown in FIG. 1), which is a position detecting means for detecting the rotational position of the rotor magnet 28 of the motor 17. Element 29u is attached via the attachment hole 30, and in this case, the hall element 29u is positioned at the rotor magnet 28 opposite to the protruding portion 28a from the rotor yoke 27. have.
상기 기구베이스(10)의 아래쪽부에는 클러치(30)가 설치되어 있다. 이 클러치(30)에서 홀더(31)는 조축(12)의 하단부 외부둘레에 이것과 일체로 회전할 수 있도록 설치되어 있다. 즉, 조축(12)의 외부면에는 평탄면(12a)(제10도에도 도시)이 형성되고 홀더(31)에는 이 조축(12)에서의 평탄면(12a) 부분과 끼워 맞추는 끼워 맞춤구멍(31a)이 형성되어 있다. 또한, 홀더(31)의 외부면에는 회전 가능하게 지지된 오목부(32)가 형성되어 있다. 또한, 이 홀더(31)와 상기 하부의 베어링(13b) 사이에는 예압수단으로서의 파와셔(33)가 설치되어 있고 이 파와셔(33)에 의해 하부이 베어링(13b)이 축방향 이 경우 위쪽으로 예압되어 있다.The clutch 30 is provided in the lower part of the mechanism base 10. In the clutch 30, the holder 31 is provided on the outer periphery of the lower end of the shaft 12 so as to rotate integrally therewith. That is, the flat surface 12a (also shown in FIG. 10) is formed in the outer surface of the shaft 12, and the holder 31 has the fitting hole which fits with the part of the flat surface 12a in this shaft 12. 31a) is formed. Moreover, the recessed part 32 rotatably supported by the outer surface of the holder 31 is formed. In addition, between the holder 31 and the lower bearing 13b, a pawler 33 is provided as a preloading means, and the pawler 33 lowers the preload upward when the bearing 13b is in the axial direction. It is.
레버(34)는 제5도에 도시한 바와 같이, 평면 형상이 거의 ㅁ 자형을 이루도록 형성되어 있고, 상기 홀더(31)의 외부둘레에 축 둘레 방향으로 일체로 회전할 수 있도록 끼워 맞추어져 있다. 레버(34)에서의 기단부(34a)(도면중 좌단부)안쪽에는 상기 회전 가능하게 지지된 오목부(32)와 끼워 맞추는 회전 가능하게 지지된 볼록부(35)가 형성되어 있고, 이 끼워 맞춤 부분을 지점으로 하여 상기 레버(34)가 축방향(상하방향)으로 회전할 수 있도록 이루어져 있다.As shown in FIG. 5, the lever 34 is formed to have a substantially planar shape, and is fitted to the outer circumference of the holder 31 so as to be integrally rotated in the axial circumferential direction. Inside the proximal end 34a (left end in the figure) of the lever 34, a rotatably supported convex portion 35 is formed to fit with the rotatably supported recessed portion 32. The lever 34 is rotated in the axial direction (up and down direction) with a portion as a point.
이 레버(34)에는 홀더(31)와의 사이에 코일스프링으로 이루어진 토글스프링(36)이 설치되어 있고 레버(34)를 위쪽 회전 위치 및 아래쪽 회전 위치에 유지하도록 이루어져 있다. 또한, 이 레버(34)이 선단부에는 상하의 걸어맞춤 돌기(37a, 37b)가 형성되어 있음과 동시에 피조작부(38)가 형성되어 있다.The lever 34 is provided with a toggle spring 36 made of a coil spring between the holder 31 and is configured to hold the lever 34 in an upper rotational position and a lower rotational position. In addition, upper and lower engaging projections 37a and 37b are formed at the tip portion of the lever 34, and an operation portion 38 is formed.
또한, 정지부위인 기구부 베이스(10)의 하부면에는 상부의 걸어맞춤돌기(37a)와 반응하도록 오목부로 이루어진 제1걸어맞춤부(39)가 형성되어 있고, 로터하우징(26)의 상부면에는 하부의 걸어맞춤돌기(37b)의 회전 궤적에 대응하도록 한 볼록부로 이루어진 복수의 제2걸어맞춤부(40)가 형성되어 있다.In addition, a first engaging portion 39 formed of a recess is formed on the lower surface of the mechanism base 10, which is a stationary portion, to react with the upper engaging protrusion 37a, and the upper surface of the rotor housing 26. A plurality of second engaging portions 40 made up of convex portions are formed so as to correspond to the rotational trajectory of the lower engaging projection 37b.
그러나, 세정시에는 제1도에 도시한 바와 같이 상부의 걸어맞춤돌기(37a)와 제1걸어맞춤부(39)를 걸어맞춤으로써 조축(12)이 회전하지 않도록 잠그고 상기 로터(25)와 상기 교반축(14)을 연계하며(원래 일체로 회전하는 관계에 있음), 또한 탈수시에는 제6도에 도시한 바와 같이 하부의 걸어맞춤돌기(37b)와, 제2걸어맞춤부(40)와 걸어맞춤으로써 조축(12)과 로터(25)를 연계하고 상기 로터(25)와 상기 교반축(14) 및 조축(12) 양쪽을 연계하도록 이루어져 있다.However, at the time of cleaning, as shown in FIG. 1, by engaging the upper engaging projection 37a and the first engaging portion 39, the shaft 12 is locked so as not to rotate, and the rotor 25 and the The stirring shaft 14 is connected (in the original rotational relationship), and when dewatering, as shown in FIG. 6, the lower engaging projection 37b and the second engaging portion 40 By engaging, the shaft 12 and the rotor 25 are linked to each other, and the rotor 25 and the stirring shaft 14 and the shaft 12 are linked to each other.
제1도에 도시한 바와 같이 제어레버(14)는 기구부 베이스(10)에 중간지축에 의해 회전 가능하도록 설치되어 있고, 이것은 제7도에 도시한 레버 구동수단으로서의 기어드모터로 이루어진 클러치 제어모드(42)의 동작에 기초하여 화살표A 방향 및 그 반대의 화살표 B방향으로 회전되도록 이루어져 있으며, 제7도의 상태로부터 제어레버(41)가 화살표 A방향으로 회전하면, 가이드부(41a)에 의해 상기 레버(34)의 피조작부(38)가 아래쪽으로 눌려져 제6도 및 제8도에 도시한 상태가 된다. 또한, 이 제6도 및 제8도의 상태로부터 제어레버(41)가 화살표 B방향으로 회전되면 가이드부(41b)에 의해 상기 레버(34)의 피조작부(38)가 위쪽으로 눌려지고 제1도 및 제7도에 도시한 상태가 된다. 또한, 제어레버(41)가 제6도 및 제8도의 위치에 있을 때 (탈수시)에는 배수밸브(8)가 개방되어 있다.As shown in FIG. 1, the control lever 14 is provided on the mechanism base 10 so as to be rotatable by an intermediate shaft, and this is a clutch control mode composed of a geared motor as the lever driving means shown in FIG. 42 is rotated in the direction of arrow A and vice versa, based on the operation of 42. When the control lever 41 rotates in the direction of arrow A from the state of FIG. 7, the lever is guided by the guide portion 41a. The operation part 38 of 34 is pressed downwards, and it will be in the state shown in FIG. 6 and FIG. In addition, when the control lever 41 is rotated in the direction of arrow B from the state of FIG. 6 and FIG. 8, the operated part 38 of the lever 34 is pushed upward by the guide part 41b, and FIG. And the state shown in FIG. In addition, when the control lever 41 is in the positions of FIGS. 6 and 8 (during dehydration), the drain valve 8 is opened.
상술한 것으로부터 알수 있는 것과 같이 세정 운전시에는 모터(17)의 로터(25)에 의해 교반축(14)을 따라서 교반체(5)를 직접적으로 회전 구동하고 탈수운전시에는 모터(17)의 로터(25)에 의해 교반축(14) 및 조축(12)을 따라서 교반축(5) 및 회전조(4) 양쪽을 직접적으로 회전 구동하므로 즉, 다이렉트 드라이브 구조로 이루어져, 경중량화, 소형화 및 소음감소를 도모할 수 있게 된다. 이 경우, 클러치(30)가 간단한 구성이어도 되고, 클러치 동작상태를 토글스프링(36)에 의해 유지하므로 동작 신뢰성도 높다.As can be seen from the above, in the cleaning operation, the rotor 25 of the motor 17 directly rotates the stirring body 5 along the stirring shaft 14 in the cleaning operation, and in the dehydration operation, the motor 17 Since the rotor 25 directly rotates both the stirring shaft 5 and the rotating tub 4 along the stirring shaft 14 and the coarse shaft 12, that is, it is made of a direct drive structure, which makes it light in weight, small in size, and Noise reduction can be achieved. In this case, the clutch 30 may have a simple configuration, and since the clutch operating state is held by the toggle spring 36, the operation reliability is also high.
제11도에는 전기적 구성을 도시하고 있다. 상용교류전원(51)에는 전파 정류회로(52a) 및 평활(平滑)콘덴서(52b)로 이루어진 직류전원회로(52)가 접속되고, 이 출력측에는 정전압회로(53)가 접속되어 있음과 동시에 변환수단인 릴레이 스위치(54) 및 도시한 극성의 다이오드(55)를 통하여 3상 인버터 주회로(56)가 접속되어 있다. 상기 인버터 주회로(56)는 예를 들면 IGBT로 이루어진 스위칭 소자(56Ua,56Ub,56Vm,56Vb,56Wa,56Wb)를 도시하도록 브릿지 접속하여 이루어진다.11 shows an electrical configuration. The commercial AC power supply 51 is connected to a DC power supply circuit 52 consisting of a full-wave rectifying circuit 52a and a smoothing capacitor 52b, and a constant voltage circuit 53 is connected to this output side, and at the same time, the conversion means. The three-phase inverter main circuit 56 is connected through the in-relay switch 54 and the diode 55 of the illustrated polarity. The inverter main circuit 56 is formed by bridge connection to show switching elements 56Ua, 56Ub, 56Vm, 56Vb, 56Wa, 56Wb made of, for example, IGBTs.
또한, 상기 릴레이 스위치(54)는 릴레이 코일(54a)의 단전 상태에서는 접점(c-nc)사이를 폐쇄함과 동시에 접점(c-nc) 사이를 개방하고, 릴레이 코일(54a)가 통전되면 접점(c-nc) 사이를 개방함과 동시에 접점(c-nc) 사이를 폐쇄하는 것이고, 접점(c)이 인버터 주회로(56)의 플러스 입력단자에 접속되며, 접점(no)이 직류전원회로(52)의 플러스 출력단자에 접속되어 있다. 접속은(nc)플레이키 전류를 소비하는 부품인 방전 저항(57)을 통하여 인버터 주회로(56)의 마이너스 입력 단자에 접속되어 있다. 다이오드(55)는 상기 릴레이스위치(54)의 접점(c-nc)사이와 병렬로 접속되어 있다. 상기 방진저항 (57)에는 이들의 온도를 검출하는 온도검출수단으로서의 서미스터(58)가 설치되어 있다. 이 전기회로구성에서 클러치 제어모터(42)의 전원은 직류전원회로(52)로 부터 부여되고 마이크로컴퓨터(59) 등의 제어회로의 전원은 직류전원회로(52)의 출력측에 설치된 정전압회로(53)에서 부여되도록 이루어져 있다.In addition, the relay switch 54 closes the contacts c-nc and simultaneously opens the contacts c-nc in the disconnection state of the relay coil 54a, and when the relay coil 54a is energized, Opening between (c-nc) and closing between the contacts (c-nc), the contact (c) is connected to the positive input terminal of the inverter main circuit 56, the contact (no) is a DC power supply circuit It is connected to the positive output terminal of (52). The connection is (nc) connected to the negative input terminal of the inverter main circuit 56 via a discharge resistor 57 which is a component that consumes the playkey current. The diode 55 is connected in parallel with the contact point c-nc of the relay switch 54. The dustproof resistor 57 is provided with a thermistor 58 as a temperature detection means for detecting these temperatures. In this electric circuit configuration, the power supply of the clutch control motor 42 is supplied from the DC power supply circuit 52, and the power supply of the control circuit such as the microcomputer 59 is the constant voltage circuit 53 provided on the output side of the DC power supply circuit 52. ) To be granted.
한편, 운전제어수단으로서의 마이크로컴퓨터(59)에는 도시하지 않는 조작 패널부에 설치한 각종 스위치(60)로부터의 스위치신호, 수위센서(61)로부터의 검출신호, 재설정회로(62)로부터의 재설정신호, 상기 서미스터(58)로부터의 검출신호가 부여됨과 동시에 홀 소자(29u, 29v, 29w)로부터 모터구동회로(63)를 통하여 부여되는 회전수 검출신호가 부여되도록 이루어져 있다.On the other hand, in the microcomputer 59 as the operation control means, switch signals from various switches 60 provided in an operation panel part not shown, detection signals from the water level sensor 61, reset signals from the reset circuit 62, and the like. In addition, the detection signal from the thermistor 58 is applied, and the rotation speed detection signal applied from the hall elements 29u, 29v, 29w through the motor drive circuit 63 is provided.
또한, 이 마이크로컴퓨터(59)에는 도시하지 않은 세탁기 덮개의 개폐를 검출하는 덮개스위치(64)로부터의 신호가 부여되도록 이루어져 있다. 그리고, 마이크로컴퓨터(59)는 미리 유지하는 운전 프로그램을 따라서, 상기 각 입력에 기초하여 모터 구동회로(63), 클러치 제어모터(42), 급수밸브(65)등을 제어하도록 이루어져 있다. 상기 모터 구동회로(56)는 마이크로컴퓨터(59)로부터의 제어신호에 기초하여 인버터 주회로(56)의 각 스위칭소자(56Ua, 56Ub, 56Vm, 56Vb, 56Wa, 56Wb)의 통전·단전제어 즉 PWM제어를 실시하도록 이루어져 있다. 또한, 상기 상용교류전원(51)에는 정전검출회로(66)가 설치되어 있고, 정전검출신호가 마이크로컴퓨터(59)에 부여되도록 이루어져 있다.The microcomputer 59 is also provided with a signal from the cover switch 64 which detects opening and closing of a washing machine cover (not shown). The microcomputer 59 is configured to control the motor drive circuit 63, the clutch control motor 42, the water supply valve 65, and the like based on the respective inputs according to the operation program held in advance. The motor drive circuit 56 controls the energization and disconnection of each switching element 56Ua, 56Ub, 56Vm, 56Vb, 56Wa, 56Wb of the inverter main circuit 56 based on a control signal from the microcomputer 59, that is, PWM. Control is carried out. In addition, the commercial AC power supply 51 is provided with an electrostatic detection circuit 66, and the electrostatic detection signal is provided to the microcomputer 59.
상기 마이크로컴퓨터(59)는 세탁운전시에는 클러치 제어모터(42)를 단전시킴으로써 클러치(30)를 제1도의 상태(교반축(14)연계상태)가 되도록 동작시킨다. 탈수운전시에 있어서는 클러치 제어모터(42)를 통전하여 동작시킴으로써 클러치(30)를 제6도의 상태(교반축(14) 및 조축(12) 연계상태)가 되도록 동작시킨다. 또한, 모터(17)로 통전해야할 때에는 릴레이코일(54a)에 통전하고 릴레이스위치(55)의 접점(c-nc)사이를 폐쇄한다.The microcomputer 59 operates the clutch 30 to be in the state shown in FIG. 1 (stirring shaft 14 associated state) by disconnecting the clutch control motor 42 during the washing operation. In the dehydration operation, the clutch 30 is energized and operated to operate the clutch 30 so as to be in a state shown in FIG. 6 (a linkage state between the stirring shaft 14 and the coarse shaft 12). In addition, when it needs to energize with the motor 17, it energizes the relay coil 54a and closes between the contacts c-nc of the relay switch 55. FIG.
또한, 마이크로컴퓨터(59)는 모터(17)의 구동제어 등에 대해서 다음의 제어를 실시한다.In addition, the microcomputer 59 performs the following control for the drive control of the motor 17 and the like.
마이크로컴퓨터(59)는 모터(17)로의 통전 패턴으로서 통전패턴(1), 통전패턴(2) 및 통전패턴(3)을 구비하고 있고, 각 통전패턴(1,2,3)은 제12도에 도시한 바와 같다. 즉, 로터(25)의 회전에 의해 각 상에 유기전압이 발생할 때, 각 상의 홀소자(29u, 29v, 29w)는 도시한 바와 같이 위치 검출신호(Hu, Hv, Hw)를 출력한다. 각 홀소자(29u, 29v, 29w)의 위치검출신호(Hu, Hv, Hw)의 출력 타이밍에 맞추어 모터(17)의 각 상(U, V, W)의 통전 타이밍이 각 통전 패턴(1, 2, 3)에 도시한 바와 같이 다르다. 이 경우, 각 통전패턴(1, 2, 3)이 얻어지도록 스위칭소자(56Ua, 56Ub, 56Vm, 56Vb, 56Wa, 56Wb)가 온·오프(PWM제어)되는 것이고, 그 각 상으로의 통전기간은 목표가 되는 회전수 등에 맞추어 설정되며 이 통전기간에는 스위칭소자는 소정의 듀티비로 듀티제어되는 것인데, 이 경우 각 통전패턴에서 듀티비는 점차 높아지도록 이루어져 있다.The microcomputer 59 is provided with an electricity supply pattern 1, an electricity supply pattern 2, and an electricity supply pattern 3 as an electricity supply pattern to the motor 17, and each electricity supply pattern 1, 2, 3 is shown in FIG. As shown in That is, when an induced voltage is generated in each phase by the rotation of the rotor 25, the hall elements 29u, 29v, 29w in each phase output position detection signals Hu, Hv, Hw as shown in the figure. In accordance with the output timing of the position detection signals Hu, Hv, and Hw of the Hall elements 29u, 29v, and 29w, the energization timing of each phase (U, V, W) of the motor 17 is determined by the energization pattern (1, It is different as shown in 2, 3). In this case, the switching elements 56Ua, 56Ub, 56Vm, 56Vb, 56Wa, 56Wb are turned on and off (PWM control) so that the energization patterns 1, 2, and 3 are obtained. The switching element is duty controlled at a predetermined duty ratio during this energization period. In this case, the duty ratio is gradually increased in each energization pattern.
이 경우, 각 통전패턴(1, 2, 3)은 운전모드에 맞추어 선택된다. 즉, 통전패턴(1)은 교반체(5)를 저속에서 정·역회전시키는 세정 운전시 및 탈수운전시에 선택된다.In this case, each energization pattern 1, 2, 3 is selected according to the operation mode. That is, the electricity supply pattern 1 is selected at the time of the washing | cleaning operation which spins the stirring body 5 forward and reverse at low speed, and at the time of dehydration operation.
통전패턴(2)은 탈수운전시에 통전패턴(1)에서 듀티비가 100%가 되어도 목표탈수회전수에 도달하지 않을 때에 변환된다.The energization pattern 2 is converted when the target dewatering speed is not reached even when the duty ratio reaches 100% in the energization pattern 1 during the dehydration operation.
통전패턴(3)은 탈수운전시에 통전패턴(2)에서 듀티비가 100%가 되어도 목표탈수회전수에 도달하지 않을 때 변환된다.The energization pattern 3 is converted when the target dewatering speed is not reached even when the duty ratio reaches 100% in the energization pattern 2 during the dehydration operation.
상술한 취지는 다음에 있다. 세탁운전에서는 모터(17)에 걸리는 부하 토르크가 크고 운전시간이 길기 때문에 효율적인(전류가 적음) 통전패턴(1)을 사용한다. 또한, 탈수운전의 특히 시동시에서는 의류가 물을 함유하고 있어 토르크가 필요하기 때문에 통전패턴(1)을 사용한다. 그리고, 탈수운전시에 이 통전패턴(1)에서 탈수회전수가 낮을 때에는 통전패턴(3)을 이용함으로써 회전수 증가를 도모하고, 마찬가지로 통전패턴(2)에서 통전회전수가 낮을 때에는 통전패턴(3)을 사용함으로써 회전수의 증가를 도모한다. 제13도에는 회전수와 토르크의 관계를 도시하고 있다.The foregoing is in the following. In the washing operation, since the load torque applied to the motor 17 is large and the operation time is long, an efficient (less current) energizing pattern 1 is used. In addition, since the clothes contain water and torque is necessary at the start of the dehydration operation, the energization pattern 1 is used. When the dehydration rotation speed is low in the energization pattern 1 during the dehydration operation, the rotation speed is increased by using the energization pattern 3, and similarly, when the rotation speed is low in the electricity supply pattern 2, the conduction pattern 3 is applied. By using this, the rotation speed is increased. FIG. 13 shows the relationship between the rotational speed and the torque.
이와 같이 탈수운전시에서 부하 토르크가 작은 경우에는 점차 통전패턴을 변환시킴으로써 회전수 특성이 낮은 모터로도 탈수운전을 실시하는 것이 가능해진다. 즉, 제30도에는 통전패턴이 일시적인 경우를 참고예로서 도시하고 있지만, 본 실시예에서는 제12도의 통전패턴(1)에 도시한 모터 특성으로 충분하다. 이로써 모터수단의 완화를 도모할 수 있고, 세정 부하점에서의 효율을 동일하게 설계하면 그 때의 전류를 작게 할 수 있는 것이다.As described above, when the load torque is small during the dehydration operation, the dehydration operation can be performed even by a motor having a low rotational speed characteristic by gradually changing the energization pattern. That is, Fig. 30 shows a case where the energization pattern is temporary as a reference example. In this embodiment, the motor characteristics shown in the energization pattern 1 of Fig. 12 are sufficient. In this way, the motor means can be relaxed, and if the efficiency at the cleaning load point is designed to be the same, the current at that time can be reduced.
종래에는 세정 부하점에서 PWM제어의 듀티비를 작게 하여 저전압으로 구동해 왔지만, 본 실시예에서는 모터 특성을 상술한 바와 같이 변경하는 것이 가능하므로 PWM제어의 듀티비를 높게 할 수가 있다. 그 결과, 인버터 주회로(56)의 전류용량을 작게 할 때, 저비용화를 도모할 수 있다.Conventionally, the duty ratio of the PWM control has been reduced at the cleaning load point to drive the low voltage. However, in this embodiment, the motor characteristics can be changed as described above, so that the duty ratio of the PWM control can be increased. As a result, when the current capacity of the inverter main circuit 56 is reduced, the cost can be reduced.
또한, 상술한 통전패턴(2, 3)의 경우 모터효율이 저하되지만 부하 토르크가 작은 경우에 사용하므로 인버터 주회로(56)의 전류용량의 범위에서 구동 가능해진다.In addition, in the case of the energization patterns 2 and 3 described above, the motor efficiency is lowered but the load torque is small, so that the drive current can be driven in the range of the current capacity of the inverter main circuit 56.
또한, 마이크로컴퓨터(59)는 상술한 통전패턴(1, 2, 3)의 변환시에 PWM제어의 듀티비를 변경하도록 하고 있다. 즉, 이제 제13도에서 탈수부하가 부하점(a)으로부터 부하점(b)로 이동한 상황에 대해서 설명하면, 부하점(b)에서는 통전패턴(1)에서 구동되어 듀티비가 100%에 도달해도 회전수가 상승하지 않는 상황이고 그후, 통전패턴(2)으로 변환된다.In addition, the microcomputer 59 changes the duty ratio of PWM control at the time of conversion of the electricity supply patterns 1, 2, and 3 mentioned above. That is, in the case where the dehydration load is moved from the load point a to the load point b in FIG. 13 now, the load point b is driven by the energization pattern 1, and the duty ratio reaches 100%. Even if the rotation speed does not increase even after that, it is converted into the energization pattern 2.
이 때, 듀티비가 100%인 상태 그대로 변환되면 부하점(c)까지 급격하게 변화된다. 이 급격한 회전수 증가의 경우, 회동소음이라는 문제가 발생한다.At this time, if the duty ratio is converted to 100% as it is, it suddenly changes to the load point c. In the case of this sudden increase in rotation speed, there is a problem of rotational noise.
본 실시예에서는 이에 대처하기 위해 듀티비가 점차 커지도록 제어한다.In this embodiment, the duty ratio is controlled to increase gradually to cope with this.
즉, 모터(17)의 회전수(N), 토르크(T) 및 듀티비(D)의 관계는 무부하 회전수를 NO로 하고 최대 토르크를 TO로 했을 때,That is, the relationship between the rotational speed N, the torque T, and the duty ratio D of the motor 17 assumes that the no-load rotational speed is NO and the maximum torque is TO.
N = D ×NO - (NO/TO)TN = D × NO-(NO / TO) T
로 나타난다.Appears.
마이크로컴퓨터(56)는 각 통전패턴에서의 무부하 회전수와 최대 토르크를 각각 N1, T1, N2, T2, N3, T3로 하여 기억하고 있고 통전패턴의 변환시에 다음의 계산을 실시하도록 이루어져 있다. 부하점(b)에서는 통전패턴(1)으로부터 통전패턴(2)으로 변환된다. 이 때, 통전패턴(1)에서 듀티비(D)는 100% 즉(1)이다. 이때의 토르크(Td)를 계산한다.The microcomputer 56 stores the no-load rotation speed and the maximum torque in each energization pattern as N1, T1, N2, T2, N3, and T3, respectively, and performs the following calculation when converting the energization pattern. At the load point b, it is converted from the energization pattern 1 to the energization pattern 2. At this time, the duty ratio D in the energization pattern 1 is 100%, that is, (1). The torque Td at this time is calculated.
위의 식을 변형하여 Td =( D ×N1 - Nd) / (N1/T1)Variation of the above expression, Td = (D × N1-Nd) / (N1 / T1)
= (N1-Nd) / (N1 / T1)= (N1-Nd) / (N1 / T1)
Nd는 검출회전수이다. 다음에 변경해야할 듀티비(Dc)를 계산한다.Nd is the detection speed. Next, the duty ratio (Dc) to be changed is calculated.
Dc = (Nd + (N2/ T2) Td) / N2Dc = (Nd + (N2 / T2) Td) / N2
그리고, 이 듀티비(Dc)를 모터 구동회로(63)에 출력한다.Then, the duty ratio Dc is outputted to the motor drive circuit 63.
이로써 부하점(b)에서 통전패턴의 변환을 실시한 직후에 회전수의 변동은 없고 부하점(b)을 유지한다.Thereby, there is no change in the rotational speed immediately after the conversion of the energization pattern at the load point b, and the load point b is maintained.
또한, 마이크로컴퓨터(59)는 모터(17)의 회전수제어에서 그 게인이 조정되도록 되어 있다. 이제, 게인을 K, 목표회전수를 Nc로 했을때, 변경되는 듀티비 D는In addition, the gain of the microcomputer 59 is adjusted by the rotation speed control of the motor 17. As shown in FIG. Now, when the gain is K and the target speed is Nc, the duty ratio D changed
D = D-K(Nc - Nd)D = D-K (Nc-Nd)
로 나타난다. 이 게인(K)은 세탁운전용 및 탈수운전용으로 각각 실험적으로 정해져 마이크로컴퓨터(59)의 메모리에 미리 기억되어 있다.Appears. This gain K is experimentally determined for washing operation and dehydration operation, respectively, and is stored in advance in the memory of the microcomputer 59.
이상의 제어내용을 플로우챠트로 도시하면 제15도와 같이 된다. 스텝S1에서는 듀티비 초기값을 설정하고 스탭 S2에서는 지금까지 실행된 운전인지 세탁운전 및 탈수운전에서 인지를 판단하고 각각에 맞추어 게인을 설정한다(스텝 S3 또는 스텝 S4). 그후, 통전패턴(1)을 선택하고 (스텝 S5) 모터구동회로(63)에 제어신호를 출력한다(스텝 S6).The above control details are shown in FIG. 15 as a flowchart. In step S1, the duty ratio initial value is set, and in step S2, it is determined whether the operation has been performed so far or in the washing operation and the dehydration operation, and the gain is set accordingly (step S3 or step S4). After that, the energization pattern 1 is selected (step S5) and a control signal is output to the motor drive circuit 63 (step S6).
스텝 S7에서는 회전수 검출신호가 변화되었는지 아닌지를 판단하고, 변화되면 회전수를 검출함(스텝 S8)과 동시에 듀티비를 연산하여(스텝 S9)이 듀티비에 맞추어 제어신호를 모터구동회로(63)에 출력한다(스텝 S10).In step S7, it is determined whether the rotational speed detection signal has changed or not, and if it changes, the rotational speed is detected (step S8) and the duty ratio is calculated (step S9) to match the duty ratio to the motor drive circuit 63. ) Is output (step S10).
그리고, 이 때의 운전이 세탁운전인 경우(스텝 S11에서 판단)에는 스텝 S7로 되돌아 간다.If the operation at this time is the washing operation (determination in step S11), the flow returns to step S7.
한편, 탈수운전인 경우에는 스텝 S12로 이동하고 통전패턴(1)에서 듀티비 100%가 도달했는지 아닌지를 판단하며, 도달하면 듀티비를 연산함(스텝 S13)과 동시에 통전패턴(2)으로 변환하고 게인을 변경하며(스텝 S14), 이들 제어신호를 모터구동회로(63)에 출력한다(스텝 S15).On the other hand, in the case of the dehydration operation, the process moves to step S12, and it is determined whether the duty ratio 100% has been reached in the energization pattern 1, and when it reaches, the duty ratio is calculated (step S13) and converted to the energization pattern 2 at the same time. The gain is changed (step S14), and these control signals are output to the motor drive circuit 63 (step S15).
상기 스텝 S12에 있어서 통전패턴(1)에서 듀티비가 100%에 도달해 있지 않다고 판단되면 스텝 S16으로 이동하고 통전패턴(2)에서 듀티비가 100%에 도달했는지 아니지를 판단하여 도달하면 듀티비를 연산함(스텝 S17)과 동시에 통전패턴(3)으로 변환시키며, 게인을 변경하고(스텝 S18) 이들의 제어신호를 모터구동회로(63)에 출력한다(스텝 S19).If it is determined in step S12 that the duty ratio has not reached 100% in the energization pattern 1, the flow advances to step S16, and if the duty ratio reaches or exceeds 100% in the energization pattern 2, the duty ratio is calculated. Box (step S17) and the power supply pattern 3 at the same time, the gain is changed (step S18), and these control signals are output to the motor drive circuit 63 (step S19).
다음에 마이크로컴퓨터(59)는 전자플레이키 제어수단으로서 기능하는 것이고 아래에 관해서 설명한다. 마이크로컴퓨터(59)는 회전조(4)를 제동해야 할 때(탈수운전 종료시 및 세탁기 덮개 개방시), 제16도에 도시한 바와 같이 릴레이코일(54a)을 단전하여 릴레이 스위치(55)를 평소 상태로 한다.Next, the microcomputer 59 functions as an electronic play key control means and will be described below. When the microcomputer 59 needs to brake the rotary tub 4 (at the end of the dehydration operation and when the washing machine cover is opened), as shown in FIG. 16, the microcomputer 59 cuts off the relay coil 54a to normally turn the relay switch 55 on. It is in a state.
이때, 각 하측의 스위칭소자(56Ub, 56Vb, 56Wb)의 게이드에는 제17도의 (a) 또는 (b)에 도시한 PWM신호(게이트신호)를 출력한다.At this time, the PWM signal (gate signal) shown in (a) or (b) of FIG. 17 is output to the gate of each of the lower switching elements 56Ub, 56Vb, 56Wb.
이 경우, 각 스위칭소자(56Ub, 56Vb, 56Wb)의 온 동안에는 제16도중 ia로 도시한 경로로 플레이키 전류가 발생하고 오프 동안에는 ib로 도시한 경로로 플레이키 전류가 발생하며, 이 때에는 방전저항(57)을 플레이키 전류가 지난다. 이 플레이키 전류나 정지시간은 모터 회전수와 방전저항값으로 결정된다.In this case, during the turn-on of each of the switching elements 56Ub, 56Vb, and 56Wb, a Playkey current is generated in the path shown by ia in FIG. 57, the playkey current passes. This playkey current or stop time is determined by the motor rotation speed and the discharge resistance value.
그러나, PWM제어의 듀티비를 낮게 하면 ia로 도시한 플레이키 전류가 적어지고, 즉 통상 정지 플레이키 제어모드가 되고 PWM 제어의 듀티비를 높게하면 ia로 도시한 플레이키 전류가 많아지며, 즉 긴급정지 플레이키 제어모드가 된다. 이 각 제어모드에서의 회전수 및 플레이키 전류변화의 모습을 제18도에 도시하고 있다.However, if the duty ratio of PWM control is low, the playkey current shown by ia decreases, i.e., the normal play mode is controlled. If the duty ratio of PWM control is high, the playkey current shown by ia increases. The emergency stop playkey control mode is entered. 18 shows the rotation speed and the change of the play key current in each control mode.
그런데, 플레이키 제어모드를 변경하는데 대해서는 방전저항의 저항값을 변경하는 것이 일반적이지만, 이것에는 복수의 저항이 필요하고 회로구성이 복잡해진다. 그러나, 본 실시예에서는 이와 같이 PWM의 듀티비를 변경하고 플레이키 제어모드를 변경하므로 회로구성이 간단하고 플레이키 제어모드의 변경도 용이하다.By the way, it is common to change the resistance value of the discharge resistor in order to change the play key control mode, but this requires a plurality of resistors and complicates the circuit configuration. However, in this embodiment, since the duty ratio of PWM is changed and the play key control mode is changed as described above, the circuit configuration is simple and the play key control mode can be easily changed.
그래서, 탈수운전 종료시에는 상술한 통상 정지 플레이키 제어모드에 의해 전자 플레이키가 작동되고 세탁기 덮개가 개방되었을 때에는 상술한 긴급정지 플레이키 제어모드에서 전자 플레이키가 작동된다. 이 때 본 실시예에서는, 세탁기 덮개가 개방된 후에 폐쇄된 경우에는 소정 시간이 지나고 나서 모터(17)의 회전운전을 하도록 되어 있다. 즉, 상술한 긴급정지 플레이키 제어모드의 경우에는 권선(23)이 발열되므로 모터(17)를 바로 재통전하면 권선(23)이 발열되어 버린다. 이와 같은 것이 반복되면 권선(23)이 과열상태가 된다. 본 실시예에서는 이러한 문제를 방지하고 있다.Thus, at the end of the dehydration operation, the electronic play key is operated by the above-described normal stop play key control mode, and when the washing machine lid is opened, the electronic play key is operated in the above-mentioned emergency stop play key control mode. At this time, in the present embodiment, when the washing machine cover is opened and then closed, the motor 17 is rotated after a predetermined time has elapsed. That is, in the case of the emergency stop play key control mode described above, the winding 23 is heated, and if the motor 17 is immediately energized again, the winding 23 is heated. If this is repeated, the winding 23 becomes overheated. In this embodiment, such a problem is prevented.
또한, 마이크로컴퓨터(59)는 방전저항(57)의 온도를 검출하는 서미스터(58)의 검출온도에 기초하여 모터(17)의 탈수운전시의 회전수를 제어하도록 하고 있으며, 즉 검출온도가 낮은 동안은 회전수를 최대한 낮게 하여 허용되는 브레이크 전류에는 효율이 좋은 브레이킹을 실시하도록 하고 있다.In addition, the microcomputer 59 controls the number of rotations during the dehydration operation of the motor 17 based on the detection temperature of the thermistor 58 for detecting the temperature of the discharge resistor 57, that is, the detection temperature is low. While the rotation speed is kept as low as possible, efficient braking is allowed for the allowable brake current.
예를 들면 60℃이하에서 1000 r.p.m, 60℃ 초과 80℃이하에서 700 r.p.m, 80℃를 초과하면 400 r.p.m으로 하고 있다. 이것에 의해 모터(17)의 과열을 방지할 수 있는 것이다.For example, 1000 r.p.m at 60 degrees C or less, 700 r.p.m and 80 degrees C or less at 400 r.p.m is made more than 60 degreeC and 80 degrees C or less. Thereby, overheating of the motor 17 can be prevented.
여기서 마이크로컴퓨터(59)는 예를 들면 탈수운전중에 정전이 있는 경우Here, the microcomputer 59, for example, when there is a power failure during dewatering operation
코깅 주파수 = 36× (1000 r.p.m/ 60sec) = 600HzCogging Frequency = 36 × (1000 r.p.m / 60sec) = 600Hz
가 된다. 코깅 주파수에 있어서의 상기(36)은 스테이터 극수와 로터 극수의 최소공배수이다.Becomes 36 at the cogging frequency is the least common multiple of the number of stator poles and the number of rotor poles.
이와 같이 설정하는 것으로 소음이 감소한다. 즉, 제19도에서 알 수 있는 바와 같이 1㎑이하에서 소음이 감쇠하여 사람의 귀에 잘 들리지 않는다.By setting in this way, noise is reduced. That is, as can be seen in FIG. 19, the noise is attenuated below 1 dB and is hard to hear in the human ear.
다음에, 제20도 내지 제22도는 본 발명의 제2실시예를 나타내고 있다. 즉, 방전저항(57)의 양단 전위차를 검출하는 분압회로(71)를 설치하고, 마이크로 컴퓨터(72)는 이 분압회로(71)에서 주어지는 전위차 상당의 전압신호를 A/D변환하여 입력하고, 전자 브레이크 제어시에 있어서 인버터주회로(56)의 하측의 스위칭 소자(56Ub, 56Vb, 56Wb )의 PWM제어의 듀티비를 결정하여 브레이크 전류를 일정하게 제어하도록 되어 있다.Next, Figs. 20 to 22 show a second embodiment of the present invention. That is, a voltage divider circuit 71 for detecting the potential difference between both ends of the discharge resistor 57 is provided, and the microcomputer 72 inputs a voltage signal corresponding to the potential difference given by this voltage divider circuit 71 by A / D conversion, In the electromagnetic brake control, the duty ratio of the PWM control of the switching elements 56Ub, 56Vb, 56Wb below the inverter main circuit 56 is determined to control the brake current constantly.
제21도에는 브레이크 제어의 플로우챠트를 나타내고 있다. 스탭G1에 있어서는 PWM제어의 듀티비를 초기설정하고, 스텝G2에 있어서 PWM제어의 온타이밍인지 아닌지를 판단하고, 온타이밍이면 스텝G3에서 상기 분압회로(71)에서 전압신호를 A/D 변환한다. 그리고 스텝 G4에서 PWM제어의 듀티비를 연산한다. 이 경우 듀티비를 D로 하고, 방전저항(57)의 양단 전위차를 Vb1으로 하며, 분압회로(71)에 있어서 분압저항(71a, 71b)의 각 저항값(Ra, Rb)과 상기 Vb1에서 결정되는 출력전압을 Vb2로 하면,21 shows a flowchart of brake control. In step G1, the duty ratio of the PWM control is initially set. In step G2, it is determined whether or not the PWM control is on-time. If the timing is on, the voltage divider 71 converts the voltage signal A / D in step G3. . In step G4, the duty ratio of PWM control is calculated. In this case, the duty ratio is set to D, and the potential difference between both ends of the discharge resistor 57 is set to Vb1. In the voltage divider circuit 71, the resistance values Ra and Rb of the voltage divider resistors 71a and 71b are determined from the resistance values Vb1 and Vb1. If the output voltage is set to Vb2,
D = D-K(Vb2-Vbr)D = D-K (Vb2-Vbr)
로 나타내어진다. 여기서, Vbr은 미리 정해진 목표값이다.It is represented by Here, Vbr is a predetermined target value.
목표값(Vbr)과 브레이크 전류(ibrk)과의 함수는The function of the target value (Vbr) and the brake current (ibrk)
ibrk = (Ra + Rb) ×Vbr / (Rb × R)ibrk = (Ra + Rb) × Vbr / (Rb × R)
으로 나타낸다. 여기서 R은 방전저항(57)의 저항값이다.Represented by Where R is the resistance of the discharge resistor 57.
스텝G5에서는 상기 듀티비(D)를 제어신호로서 모터구동회로(63)에 출력한다. 스텝G6에서는 종료조건(회전수가 소정값이하가 되는 것)이 되었는지를 판단하고, 종료조건이 만족되면 브레이크 제어를 종료한다.In step G5, the duty ratio D is output to the motor drive circuit 63 as a control signal. In step G6, it is determined whether the end condition (that is, the revolution number is equal to or less than the predetermined value) is reached, and the brake control ends when the end condition is satisfied.
또한, 상기 목표값(Vbr)은 긴급 정지브레이크 제어모드와 통상 정지브레이크 제어모드에서 다른 값으로 설정된다. 또한, 듀티비의 초기값도 긴급 정지브레이크 제어모드와 통상 정지 브레이크 제어모드 또는 탈수회전수에 따라 변경설정하도록 하고 있다.The target value Vbr is set to a different value in the emergency stop brake control mode and the normal stop brake control mode. The initial value of the duty ratio is also changed and set in accordance with the emergency stop brake control mode, the normal stop brake control mode, or the spin speed.
이 실시예에 있어서는 인버터 주회로(56)의 전력선(56a) 또는 인버터 주회로(56)와 모터(17) 사이에 전용 전류검출수단을 설치하는 일이 없으며, 브레이크 전류를 일정제어할 수 있고(제22도 참조) 정지시간을 단축할 수 있다. 또한, 전력선(56a)에 전류검출저항을 설치하여 전류를 검출하는 방법의 경우 모터(17) 구동시의 전류와 방향이 다르기 때문에 부의 전원을 필요로 하지만 본 실시예에서는 그와 같은 일은 없다.In this embodiment, no dedicated current detecting means is provided between the power line 56a of the inverter main circuit 56 or between the inverter main circuit 56 and the motor 17, and the brake current can be controlled constant ( See also FIG. 22) The down time can be shortened. In the case of a method of detecting a current by providing a current detecting resistor on the power line 56a, a negative power source is required because the current and the direction at the time of driving the motor 17 are different, but this is not the case in this embodiment.
또한, 제23도 및 제24도는 본 발명의 제3실시예를 나타내고 있다.23 and 24 show a third embodiment of the present invention.
이 실시예에서는 회전수 검출신호에 기초하여 브레이크 전류를 일정하게 하는 제어를 실시하도록 하고 있다. 즉, 홀소자(29u, 29v, 29w)에서 모터 구동회로(63)를 통하여 마이크로 컴퓨터(81)에 주어지는 회전검출신호에 기초하여 PWM제어의 듀티비를 제어한다. 마이크로 컴퓨터(81)는 이 위치검출신호의 입력주기를 Th로 하고, 모터(17)의 극수를 12극으로 하면 모터 회전수 (N)와의 관계는In this embodiment, control is made to make the brake current constant based on the rotation speed detection signal. That is, the duty ratio of PWM control is controlled based on the rotation detection signal given to the microcomputer 81 through the motor drive circuit 63 in the hall elements 29u, 29v, 29w. If the input period of the position detection signal is Th and the number of poles of the motor 17 is 12 poles, the microcomputer 81 has a relationship with the motor rotation speed N.
N = 2/ (12× Th)N = 2 / (12 × Th)
가 된다.Becomes
마이크로 컴퓨터(81)는 제23도의 플로우챠트의 스텝T2, T3과 같이 소정시간 예를 들면 500 μsec 마다 PWM제어의 듀티비를 결정한다. 이 결정은 미리 실험에서 얻어진 데이타에 기초하여 실시된 것이다. 즉 브레이크 전류가 목표값(ic)을 발생하는 지점의 듀티비를 회전수에 대응하여 구한 실험 데이타가 테이블 데이타로서 마이크로 컴퓨터(81)의 메모리에 기억되어 있다. 이 듀티비의 결정은 검출회전수에 대응하여테이블을 참조하여 실시된다. 또한, 상기목표값(ic)은 통상 정지브레이크 제어모드와 긴급브레이크 제어모드에서 다른 목표값이 준비되어 있다. 이 실시예에 있어서도 상기 제2실시예와 동일한 효과를 나타낸다.The microcomputer 81 determines the duty ratio of the PWM control every predetermined time, for example, 500 mu sec, as in steps T2 and T3 of the flowchart of FIG. This determination was made based on the data obtained in the experiment in advance. That is, experimental data obtained by calculating the duty ratio at the point where the brake current generates the target value ic corresponding to the rotational speed is stored in the memory of the microcomputer 81 as table data. The determination of this duty ratio is carried out with reference to the table in correspondence with the detected rotation speed. In addition, the target value ic is prepared with different target values in the normal brake control mode and the emergency brake control mode. Also in this embodiment, the same effects as in the second embodiment are obtained.
제25도는 본 발명의 제4실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에 있어서는 로터(25)의 알루미늄 다이캐스트제의 로터 하우징(91)에 로터 요크(92)를 인사이트성형하고 있다. 이것에 의하면 조립공정수의 삭감 및 로터 요크(92)의 확실한 고착을 도모할 수 있다.25 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the rotor yoke 92 is molded into the rotor housing 91 made of aluminum die-cast of the rotor 25. According to this, the number of assembly processes can be reduced, and the fixed fixing of the rotor yoke 92 can be aimed at.
제26도는 본 발명의 제5실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에 있어서는, 로터(25)의 로터 마그네트(101)의 형상을 두께가 단부에서 얇아지도록, 예를 들면 내면(101a)이 원호 볼록형상이 되도록 형성되어 있다. 이와 같이 해도 코깅 토르크의 감소를 도모할 수 있다. 또한, 제6실시예로서 나타내는 제27도의 마그네트(102)와 같이 그 양단부에 불포화 자화부분(102a)이 형성되도록 해도 좋다.26 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the shape of the rotor magnet 101 of the rotor 25 is formed such that the inner surface 101a is circularly convex so that the thickness becomes thin at the end. Even in this way, cogging torque can be reduced. In addition, as shown in the magnet 102 of FIG. 27 shown as the sixth embodiment, the unsaturated magnetized portions 102a may be formed at both ends thereof.
제28도 및 제29도는 본 발명의 제7실시예를 나타내고 있다. 즉, 스테이터(111)는 끼워맞춤구멍(112a)을 형성한 적층철심(112)을 가지고, 또한 이 적층철심(112a)을 상하에서 끼워 넣는 스테이터 누름판(113, 114)을 갖는다. 이 스테이터 누름판(113, 114)에는 둥근 형상의 단부(115)가 형성되어 있으며, 상기 끼워맞춤구멍(112a)과 끼워 맞추는 볼록부(116)가 형성되어 있고, 또 나사삽입구멍(117)이 형성되어 있다. 이 나사삽입구멍(117) 부분에서 기구부 베이스(10)에 나사(118)로 고정되어 있다.28 and 29 show a seventh embodiment of the present invention. That is, the stator 111 has the laminated iron core 112 in which the fitting hole 112a was formed, and also has the stator press plates 113 and 114 which fit this laminated iron core 112a up and down. The stator pressing plates 113 and 114 are formed with rounded ends 115, and convex portions 116 to be fitted to the fitting holes 112a are formed, and screw insertion holes 117 are formed. It is. The screw insertion hole 117 is fixed to the mechanism base 10 with a screw 118.
상기 단부(115)의 외면을 적층철심(112)에 끼워 맞추는 것에 의해 적층철심(112)이 둥근원 상태가 되며, 또 끼워맞춤구멍(112a)과 볼록부(116)와의 끼워맞춤에 의해 회전방향의 위치규제도 꾀하고 있다.By fitting the outer surface of the end portion 115 to the laminated iron core 112, the laminated iron core 112 is in a round circle state, and is rotated by the fitting of the fitting hole 112a and the convex portion 116. It is also trying to regulate its location.
본 발명은 이상의 설명에서 분명히 한 바와 같이 다음의 효과를 얻을 수 있다.The present invention can achieve the following effects as apparent from the above description.
특허청구범위 제1항의 발명에 의하면, 회전조 및 교반체를 다이렉트 드라이브하는 구조가 되고, 경중량화 및 소형화 및 소음감소를 꾀할 수 있으며, 또 클러치의 구성도 간단화할 수 있고, 또 클러치 동작신뢰성도 높으며, 따라서 다이렉트 드라이브 구조를 용이하고도 간단하게 실현할 수 있다.According to the invention of claim 1, it has a structure for directly driving the rotating tub and the stirring body, which makes it possible to reduce the weight, size, and noise, and to simplify the configuration of the clutch, and also the reliability of the clutch operation. In addition, the direct drive structure can be easily and simply realized.
특허청구범위 제2항의 발명에 의하면 둥근 형상의 로터 요크가 규격품으로 구성되어 있기 때문에 제작이 용이하고 콜드 슬러그(cold slug)와의 저렴화에 기여할 수 있게 된다.According to the invention of claim 2, since the round yoke is made of a standard product, it is easy to manufacture and contributes to inexpensiveness with cold slug.
특허청구범위 제3항의 발명에 의하면, 로터 하우징이 알루미늄 다이캐스트에서 형성되고, 로터 요크가 이 로터 하우징에 인사이트 성형되어 있기 때문에, 로터 요크를 로터 하우징에 확실하게 고정할 수 있으며, 또 조립공정수도 삭감할 수 있다.According to the invention of claim 3, since the rotor housing is formed from aluminum die-cast and the rotor yoke is insight molded into the rotor housing, the rotor yoke can be securely fixed to the rotor housing, and the number of assembly steps Can be reduced.
특허청구범위 제4항의 발명에 의하면, 로터 마그네트가 1극 1개이고, 또한 그 형상을 두께가 단부에서 얇아 지도록 형성하고 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하고, 정음화를 꾀할 수 있다.According to the invention of claim 4, since the rotor magnet is one pole and the shape is formed so that the thickness becomes thin at the end, the cogging torque is reduced and the silence can be achieved.
특허청구범위 제5항의 발명에 의하면, 로터 마그네트의 자극 양단부분에 불포화자화부분이 형성되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하고 정음화를 꾀할 수 있다.According to the invention of claim 5, since unsaturated magnetization portions are formed at both ends of the magnetic pole of the rotor magnet, cogging torque can be reduced and silence can be achieved.
특허청구범위 제6항의 발명에 의하면, 스테이터의 슬롯 피치가 불균일 피치가 되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하고, 정음화를 꾀할 수 있다.According to the invention of claim 6, since the slot pitch of the stator is a nonuniform pitch, the cogging torque is reduced and the silence can be achieved.
특허청구범위 제7항의 발명에 의하면, 스테이터의 티스 선단과 로터 마그네트의 선단의 간격이 불균일하게 되도로 구성되어 있기 때문에 코깅 토르크가 감소하고, 정음화를 꾀할 수 있다.According to the invention of claim 7, the cogging torque can be reduced and the silence can be achieved because the distance between the tip of the stator and the tip of the rotor magnet is nonuniform.
특허청구범위 제8항의 발명에 의하면, 모터의 회전류 주파수가 1㎑를 초과하지 않도록 스테이터 극수, 로터 극수 및 모터 회전수의 최대값을 결정하고 있기 때문에 정음화를 꾀할 수 있다.According to the invention of claim 8, since the maximum values of the number of stator poles, the number of rotor poles, and the motor rotation speed are determined so that the rotational flow frequency of the motor does not exceed 1 Hz, the silence can be achieved.
특허청구범위 제9항의 발명에 의하면, 모터의 코깅 주파수가 1㎑를 넘지 않도록 스테이터극수, 로터극수 및 모터회전수의 최대값을 결정하고 있기 때문에 정음화를 꾀할 수 있다.According to the invention of claim 9, since the maximum values of the stator pole number, the rotor pole number and the motor rotation speed are determined so that the cogging frequency of the motor does not exceed 1 kHz, the silence can be achieved.
특허청구범위 제10항의 발명에 의하면, 철심이 스테이터 극수의 약수에서 분할된 형상의 단위철심을 결합하여 구성되어 있기 때문에 스테이터의 자기 특성을 저하시키지 않아 재료취급이 좋아진다.According to the invention of claim 10, since the iron core is configured by combining unit iron cores having a shape divided by a weak number of stator poles, the magnetic properties of the stator are not deteriorated and the material handling is improved.
특허청구범위 제11항의 발명에 의하면, 단부착 나사의 스트레이트 부분이 스테이터의 나사 삽입구멍을 통과하도록 하는 것에 상기 스테이터를 위치결정하고 있기 때문에 스테이터의 부착위치가 정확하게 되며, 모터성능이 저하하는 일이 없다.According to the invention of claim 11, since the stator is positioned so that the straight portion of the end mounting screw passes through the screw insertion hole of the stator, the attachment position of the stator becomes accurate, and the motor performance is deteriorated. none.
특허청구범위 제12항의 발명에 의하면, 적층철심을 상하에서 끼워 넣어 둥근 원상태로 규제하는 둥근 형상의 단부를 형성한 스테이터 누름판을 가지며, 또한 이 스테이터 누름판에는 상기 끼워맞춤구멍과 끼워맞추는 볼록부가 형성되어 있기 때문에 스테이터에 있어서의 적층철심을 모두 동심상태로 할 수 있으며, 또 회전방향으로의 위치결정도 할 수 있다.According to the invention of claim 12, there is provided a stator pressing plate having a rounded end portion formed by sandwiching the laminated iron core up and down to regulate the rounded state, and the stator pressing plate has a convex portion fitted with the fitting hole. Therefore, all the laminated iron cores in the stator can be concentric, and positioning in the rotational direction can also be performed.
특허청구범위 제13항의 발명에 의하면, 로터 요크에서 약간 돌출되도록 로터 마그네틀 부착하고, 로터의 회전위치를 검출하는 위치검출수단으로서의 자기검출소자를 로터 마그네트의 돌출부분에 대향시키고 있기 때문에 로터 마그네트를 이용하여 위치검출을 할 수 있다.According to the invention of claim 13, the rotor magnet is attached to the rotor magnet so as to protrude slightly from the rotor yoke, and the magnetic detection element serving as the position detecting means for detecting the rotational position of the rotor is opposed to the protrusion of the rotor magnet. Position can be detected.
특허청구범위 제14항의 발명에 의하면, 조축을 전자 브레이크로 제동하기 때문에 기계적 제동수단을 설치한 경우와 달리 구성의 간단화 및 경량화를 한층 도모할 수 있게 되며, 또한 전자 브레이크 제어수단이 PWM제어형태를 변경하는 것에 의해 긴급정지 브레이크 제어모드와 통상 정지브레이크제어모드를 실행할 수 있도록 되어 있기 때문에 브레이크력을 구성간단하게 하고 비교적 간단하게 바꿀 수 있다.According to the invention of claim 14, since the braking shaft is braked by the electromagnetic brake, unlike the case where the mechanical braking means is provided, the configuration can be simplified and the weight can be further reduced. It is possible to execute the emergency stop brake control mode and the normal stop brake control mode by changing the value, so that the brake force can be simplified and changed relatively simply.
특허청구범위 제15항의 발명에 의하면, 전자 브레이크 제어수단이 긴급정지 브레이크 제어모드에서 브레이크 제어한 후는 소정시간, 회전조의 회전을 상승시키지 않도록 했기 때문에 모터의 이상발열을 억제할 수 있다.According to the invention of claim 15, since the electromagnetic brake control means does not increase the rotation of the rotating tub after a predetermined time after the brake control in the emergency stop brake control mode, abnormal heat generation of the motor can be suppressed.
특허청구범위 제16항의 발명에 의하면, 브레이크 전류를 소비하는 자기부품의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비하고 이 온도검출수단에 의한 온도검출결과에 따라서 회전조의 회전수를 제어하도록 했기 때문에 모터의 과열을 방지할 수 있게 된다.According to the invention of claim 16, the motor has a temperature detecting means for detecting the temperature of the magnetic component that consumes the brake current, and the rotation speed of the rotating tub is controlled according to the temperature detection result by the temperature detecting means. Overheating can be prevented.
특허청구범위 제17항의 발명에 의하면, 전자 브레이크 제어수단이 통상운전시에 직류전원회로와 인버터 주회로를 접속하는 경우와, 브레이크 제어시 및 전원 오프시 직류전원회로와 인버터 주회로를 분리하고, 또 상기 인버터 주회로의 입력측 양단을 방전소자를 통하여 단락하는 경우와 전환하는 전환수단을 구비하고 있기 때문에 방전소자가 정전시 및 브레이크 동작시의 쌍방에 있어서 브레이트전류 소비저항으로서 겸용할 수 있다.According to the invention of claim 17, the electronic brake control means connects the DC power supply circuit and the inverter main circuit during normal operation, and separates the DC power supply circuit and the inverter main circuit during brake control and power off, Moreover, since the switching means for switching between the both ends of the input side of the inverter main circuit through the discharge element and switching is provided, the discharge element can be used as a brate current consumption resistor in both the power failure and the brake operation.
특허청구범위 제18항의 발명에 의하면, 상기 방전소자의 양단전위차에 따라 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있기 때문에 브레이크전류가 낮은 경우에는 높게 하는 것이 가능하게 되고, 즉, 항상 브레이크전류를 적절하게 유지할 수 있으며, 정지시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.According to the invention of claim 18, since the switching element of the inverter main circuit is PWM controlled in accordance with the potential difference between the both ends of the discharge element, it is possible to make the brake current high when the brake current is low, i.e. always It can maintain suitably, and it becomes possible to shorten a down time.
특허청구범위 제19항의 발명에 의하면, 전자 브레이크 제어수단이 모터회전수에 따라 인버터 주회로의 스위칭 소자를 PWM 제어하도록 되어 있기 때문에 브레이크 전류와 상관함수에 있는 모터 회전수에 따른 PWM제어에 의해 브레이크 전류가 낮은 경우에는 높게 하는 것이 가능하게 되며, 즉 항상 브레이크 전류를 적절하게 유지할 수 있으며 정지시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.According to the invention of claim 19, since the electronic brake control means is configured to PWM control the switching element of the inverter main circuit in accordance with the motor speed, the brake is controlled by PWM control according to the motor speed in the brake current and the correlation function. When the current is low, it becomes possible to make it high, that is, it is possible to keep the brake current appropriately at all times and to shorten the stop time.
특허청구범위 제20항의 발명에 의하면, 제어회로의 전원을 직류전원회로에서 취하는 구성으로 하고, 탈수운전중에 정전이 발생했을 때에 전자 브레이크 제어수단에 의해 브레이크 동작하며, 또한 모터의 기전력에 의해 직류 전원회로에 충전하도록 했기 때문에 회전조가 정지하기까지 제어회로가 정상으로 계속적으로 동작하게 되며, 따라서 회전조 브레이크시에 클러치가 전환되거나 하는 일이 없다.According to the invention of claim 20, the power supply of the control circuit is taken from the DC power supply circuit, the brake is operated by the electronic brake control means when a power failure occurs during the dehydration operation, and the direct current power supply by the electromotive force of the motor. Since the circuit is charged, the control circuit continues to operate normally until the rotating tub stops, so that the clutch is not switched when the rotating tub brakes.
특허청구범위 제21항의 발명에 의하면, 레버를 동작시키는 레버구동수단의 전원을 직류전원회로에서 취하고, 탈수운전중에 정전이 발생했을 때에 상기 레버를 회전조 연계상태를 유지하도록 했기 때문에 탈수운전중에 정전이 발생해도 클러치가 전환하는 일이 없다.According to the invention of claim 21, the power supply of the lever driving means for operating the lever is taken from the DC power supply circuit, and when the power failure occurs during the dewatering operation, the lever is kept in the linkage state of the rotating tub, and thus the power failure during the dehydration operation. Even if this occurs, the clutch does not switch.
특허청구범위 제22항의 발명에 의하면, 모터의 위치 검출 소자에 대응하는 모터로의 통전 패턴을 복수 가지며, 운전 모드 및 회전수에 따라서 통전 패턴을 선택하도록 되어 있기 때문에, 회전수 특성이 낮은 모터도 사용하는 것이 가능하게 되며, 인버터 주회로의 전류용량을 작게 하는 것이 가능하게 된다.According to the invention of claim 22, the motor has a plurality of energization patterns corresponding to the motor position detection element, and the electrification pattern is selected according to the operation mode and the rotational speed. It becomes possible to use, and it becomes possible to reduce the current capacity of the inverter main circuit.
특허청구범위 제23항의 발명에 의하면 통전 패턴의 전환시에 PWM의 듀티비도 변경하도록 되어 있기 때문에, 통전각의 전환시에 속도의 급격한 변화에 의해 발생하기 쉬운 구동소음을 유효하게 방지할 수 있게 된다.According to the invention of claim 23, since the duty ratio of PWM is also changed when switching energization patterns, it is possible to effectively prevent driving noise that is likely to occur due to a sudden change in speed when switching energization angles. .
특허청구범위 제24항의 수단은, 각 통전 패턴에서의 구동시에 회전수 제어 게인을 조정하도록 되어 있기 때문에, 이것에 의해서도 통전각의 전환시에 속도의 급격한 변화에 의해 발생하기 쉬운 진동소음을 유효하게 방지할 수 있게 된다.Since the means of claim 24 is adapted to adjust the rotation speed control gain when driving in each energization pattern, this also effectively makes it possible to generate vibration noise that is likely to occur due to a sudden change in speed when switching the energization angle. It can be prevented.
특허청구범위 제25항의 발명에 의하면, 조축의 외주면에 평탄면이 형성되고, 홀더에는 이 평탄면 부분에서 이 조축과 회전정지상태로 끼워맞추는 끼워맞춤구멍이 형성되어 있기 때문에 클러치의 홀더와 조축과의 회전정지 구성이 간단하게 되며, 전체구성의 간단화에 기여할 수 있다.According to the invention of claim 25, a flat surface is formed on the outer circumferential surface of the shaft, and the holder is formed with a fitting hole for fitting the shaft and rotation stop state at the flat surface portion. It is possible to simplify the rotation stop configuration and contribute to the simplification of the overall configuration.
특허청구범위 제26항의 발명에 의하면, 조축을 회전가능하게 지지하는 베어링을 축방향으로 예압하는 예압수단이 설치되어 있기 때문에 상기 베어링 부분에서의 소음발생을 방지할 수 있다.According to the invention of claim 26, since the preloading means for preloading the bearing for rotatably supporting the shaft in the axial direction is provided, it is possible to prevent the occurrence of noise in the bearing portion.
Claims (26)
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1996
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Also Published As
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