TWI272328B - Drum-type washing machine - Google Patents
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Description
1272328 (3) 從高旋轉數側減少的情況時前述洗滌物在最上點由內周面 開始落下之第1旋轉數,到推測成在由低旋轉數側上升的 情況時前述滾筒內部的洗滌物在最上點開始貼附於內周面 的第2旋轉數之間時,則以最大輸出轉矩來使前述DC無 電刷式馬達加速,因應該加速期間之向量控制的q軸電流 値,來推測布量的布量推測手段; 前述DC無電刷式馬達,是被安裝在:於前述水槽的 背部中央部所安裝的軸承的中央部。 即,在滾筒式洗衣機,於以較低速來使滾筒旋轉的情況時 ,受到重力的作用,洗滌物由滾筒的內周面朝下方落下,位置 容易產生大變化。因此,即使僅以較低速來使滾筒旋轉,也能 夠某種程度地調整洗滌物的分佈平衡。當由該狀態使滾筒 的旋轉數上升時,離心力逐漸對於洗滌物加以作用,洗滌物顯 示貼附於滾筒的內周面的傾向,進一步使旋轉數上升的話,則 在洗滌物已貼附於滾筒的內周面之狀態下進行旋轉。 相反地,當由洗滌物貼附於滾筒的內周面之狀態下使 旋轉速度降低時,則作用於洗滌物的離心力逐漸降低,最 終形成洗滌物由滾筒的最上點落下。 在以上的過程,在推測成即使洗滌物位於滾筒內部的 最上點的情況時也不朝下方落下,而開始貼附於內部之臨 界的旋轉數(第2旋轉數);與推測成已貼附於滾筒內部 的洗滌物位於最上點的情況時開始朝下方落下之臨界的旋 轉數(第1旋轉數)之間(一般,兩者未必一致),滾筒內之 洗滌物的分佈平衡處於被某種程度均等化之狀態。因此, 在由該時間點,使滾筒急加速而使旋轉數上升的期間所檢 -6- (4) 1272328 測之q軸電流値是形成更正確地反映D C無電刷式馬達的 負載量也就是布量,能以更高精度來進行布量的推測。 在此情況時’申請專利範圍第2項所示,在D C無電 刷式馬達的旋轉數處於第1旋轉數至第2旋轉數之間的情 況時,檢測向量控制之q軸電流値的變動,當該變動等級 低於預定値時’則進行使DC無電刷式馬達開始加速之平 衡調整控制爲佳。
即,如上所述,爲了以高精度推測布量,須要將滾筒 內的洗滌物的配置平衡均等化作爲前提。然後,因在向量 控制之q軸電流値’直接顯不D C無電刷式馬達的負載轉 矩之變動,所以藉由將q軸電流的變動作小地加以控制, 來更主動(active )地進行配置平衡的調整。 又,如申請專利範圍第3項所示,布量推測手段,是 在使滾筒的旋轉數暫時上升後使之下降,而到達第1旋轉 數之間,進行平衡調整控制爲佳。
即’爲了提昇配置平衡的調整作用,須要將滾筒的旋 轉速度通過在滾筒內面作用於洗滌物的離心力與重力接近 之旋轉速度範圍的時間範圍增長。因此,如申請專利範圍 第3項,在使滾筒的旋轉數降低的過程,因能夠更增長發 揮上述平衡調整作用的時間,所以提昇了平衡調整效果。 又,如申請專利範圍第4項所示,布量推測手段,是 在使滾筒的旋轉數由零狀態上升,而到達第2旋轉數之間 ,進行平衡調整控制爲佳。若藉由此結構的話,則比起申 請專利範圍第3項的情況時,能以較短時間進行布量的推 -7- 1272328 (5) 測。 且,如申請專利範圍第5項所示,布量推測手段,是 根據q軸電流的實效(有效)値進行平衡調整控制爲佳。 即,因q軸電流是交流地產生變化,故能藉由以實效値來 更正確地進行布量的推測。
又,在上述的情況時,如申請專利範圍第6項所示, 具備用來檢測D C無電刷式馬達的捲線溫度之溫度檢測手 段’布量推測手段,是根據前述捲線溫度來補正布量的推 測結果爲佳。即,藉由在DC無電刷式馬達的捲線進行通 電,使捲線的溫度上升,但若溫度變動的話,則捲線的電 阻値也變動。然後,當捲線的電阻値產生變動時也影響所 檢測的q軸電流。因此,若根據DC無電刷式馬達的捲線 溫度來補正布量的推測結果的話,則能夠進一步提昇推測 稩度。
又,在此情況時,如申請專利範圍第7項所示,溫度 檢測手段是根據向量控制之d軸電流値來推測DC無電刷 式馬達的捲線溫度之結構爲佳。即,由於d軸電流値是 D C無電刷式馬達的激發電流成分,故若參照d軸電流的 話’則可以高精度推測此時的捲線的電阻値。因此,即使 不另設溫度感測器等,也能夠進行根據捲線溫度之補正。 【實施方式】 〔第】實施例〕 以下,參照第1至7圖說明關於本發明的第1實施例 。首先,在顯示滾筒式洗衣機的全體結構之第2圖,在成 1272328 * * (6) 爲滾筒式洗衣機的外殼之外箱1的前面部,於中央部設有 門2,於上部設有具備多數個開關(switcll )或顯示部( 均未圖示)之操作面板(control panel) 3。門 2是用來 開關形成於外箱1的前面部中央部之洗滌物出入口 4者。
在外箱1的內部’配設有呈圓筒狀的水槽5。此水槽 5是配設成其軸方向呈前後方向的橫軸狀(在第2圖爲左 右方向)且前高後低之傾斜狀,藉由彈性支承裝置6來彈 性地支承。在水槽5的內部,與水槽5呈同軸狀地配設有 呈圓筒狀的滾筒7。此滾筒7是除了洗衣以外尙作爲脫水 及乾燥之共用槽來發揮功能,在軀體部的大致全區域形成 多數個小孔8(在第3圖僅圖示一部分),在軀體部的內 周部設有複數個擋板(baffle ) 9 (在第3圖僅圖示一個)
水槽5及滾筒7是分別在前面部具有洗滌物放入取出 用的開口部1 〇、1 1 ’水槽5的開口部1 〇是藉由伸縮管( bellows ) 1 2來水密地連通於前述洗滌物出入口 4,滾筒7 的開口部1 1是面臨該水槽5的開口部1 〇。在滾筒7的開 口部11之周圍部,設有平衡環(balance ring) 13。 在上述水槽5的背面部,配設有用來旋轉驅動滾筒7 之馬達14。馬達14是外轉子(〇uter rotor)型DC無電 刷式馬達(DC brushless motor),其定子(stator) 15 安 裝於裝設在水槽5的背部中央部的軸承外殼(housing ) 16之外周部。轉子(rot〇〇17是配置成由外側覆蓋定子15 ,安裝於中心部的旋轉軸1 8經由軸承1 9可轉動地支承於 -9- 1272328 • ; (7) 上述軸承外殻1 6。由軸承外殻1 6突出之旋轉軸1 8的前 端部是連結於滾筒7的背部之中央部。即,構成:當馬達 1 4的攪拌體1 7旋轉時,則與轉子1 7 —體之滾筒7也旋 轉。 在水槽5的下面部設有儲水部2〇,在此儲水部2〇的 內部配設洗滌水加熱用的加熱器(heater ) 21 ,在儲水部 20的後部經由排水閥22連接著排水軟管(drain hose ) 23 ° 在水槽5的上部設置溫風生成裝置24,在背部設置 熱交換器25。溫風生成裝置24是以配設於盒(case ) 26 內的溫風用加熱器2 7、配設於套管(c a s i n g ) 2 8內的風 扇(fan ) 29、經由皮帶(belt )傳動機構30來將風扇29 旋轉驅動之風扇馬達3 1所構成,盒2 6與套管2 8是相連 通。在盒26的前部連接著導管(duct) 32,導管32的前 端部突出於水槽5內的前部而面臨於滾筒7的開口部1 1 〇 在此,藉由溫風用加熱器27與風扇29來生成溫風, 該溫風通過導管3 2供給至滾筒7內。被供給至滾筒7內 的溫風加熱滾筒7內的洗滌物並且奪取水分,而將之排出 至熱交換器25側。 熱交換器25是上部與上述套管28內連通,下部與水 槽5內連通,藉由水由上部注入而流下,來冷卻凝結通過 內部的空氣中之水蒸氣,進行除濕之水冷式者。通過此熱 交換器25的空氣是再次返回到溫風生成裝置24,溫風化 -10- 1272328 '(3) 後加以循環。 第1圖是顯示滾筒式洗衣機的控制系統的結構之功能 方塊圖。再者,此結構是由於與例如日本特願20G2-2 1 27 8 8號所揭示者相同,故以下加以槪略地進行說明° 目標速度指令ω ref是由用來控制洗衣機運轉全體之控制 用微電腦(microcomputer )(布量推測手段)54輸出’ 減法器33是輸出該目標速度指令ω ref、與藉由估計器( e s t i m a t 〇 r ) 3 4所檢測到的馬達1 4之旋轉速度ω的加減結 果。 速度ΡΙ控制部35是根據目標速度指令ω ref與檢測 速度ω之差分量來進行PI控制,生成q軸電流指令値 Iqref與d軸電流指令値Idref。減法器36、37是將前述 指令値Iqref ·、Idref、與由α Kdq變換部38所輸出的q 軸電流値Iq、d軸電流値Id的加減結果輸出至電流PI控 制部39q、39d。q軸電流値Iq也賦予微電腦54。 電流PI控制部3 9 q、3 9 d是根據q軸電流指令値 Iqref與d軸電流指令値Idref之差分量來進行PI控制, 生成q軸電壓指令値Vq及d軸電壓指令値Vd後加以輸 .出。dq/ α Θ變換部40是根據藉由估計器34所檢測到之 馬達1 4的2次磁通的旋轉位相角(轉子位置角)0,來 將電壓指令値Vd、Vq變換成電壓指令値V α、V /3。 a /3 /UVW變換部41是將電壓指令値V α、V /3變換 成三枏的電壓指令値Vu、Vv、Vw後加以輸出。切換開關 42ii、42v、42w是切換電壓指令値Vu、Vv、Vw、與藉由 -11 - 1272328 1 ! (9) 初期模式(pattern)輸出部43來輸出的起動用之電壓指 令値Vus、Vvs、Vws後加以輸出。 PWM形成部44是將根據電壓指令値Vus、Vvs、Vws 使 16kHz的搬運波變調之各相PWM訊號 Vup ( +,,)、 Vvp ( +,-)1、Vwp (+,*)輸出至反相(inverter)電路 45 。反相電路45是將6個IGBT46加以三相橋接(bridge ) 來構成,下臂(arm )側‘ U、V相的IGBT46之發射器( emitter )是分別經由電流檢測用的分流電阻(shunt resistor )(電流檢測手段)4 7 ( u, v )來接地(e a" h )。 又,兩者的共通連接點是經由未圖示的放大·偏壓( amplifying and biasing)電路來連接於A/D變換部49。 又,在反相電路45,施加有將100V的交流電源加以倍電 壓全波整流之大約2 8 0V的直流電壓。放大·偏壓電路是 放大分流電阻47的端子電壓,賦予偏壓(bias )使該放 大訊號的輸出範圍收容於正側。 A/D變換部4 9是輸出將放大·偏壓電路的輸出訊號 加以 A/D變換後的電流資料(data ) Iu、Iv。UVW/ a点 變換部52是由電流資料IU、Iv推測w相的電流資料IW ,將二相的電流資料Iu、Iv、Iw變換成正交座標系統的2 軸電流資料I α、I /3。 a /3 /dq變換部3 8是當進行向量控制時,由估計器 3 4獲得馬達丨4的轉子位置角0,將2軸電流資料I α、I /3變換成d軸電流値Id、q軸電流値iq,例如每1 2 8 //秒 加以輸出。估計器3 4是根據2軸電流資料I α、I /3,推 -12- 1272328 • . (10) 測轉子1 7的位置角0及旋轉速度ω,將之輸入至各 再者,在於以上的結構,除了反相電路45以外之結 主要以 DSP( Digital Signal Processor;轉矩控制手 5 3的軟體來達到之功能。 其次參照第3至7圖說明關於本實施例的作用。 圖是顯示推測投入到滾筒7內的洗滌物的重量(布量 處理的流程(flowchart ),利用控制用微電腦54來 。控制用微電腦54是在步驟kstep ) S1,執行馬達1 旋轉速度漸增運轉。即,在時間Tk 1之間提昇至上側 速度(第2旋轉數)Na爲止地以(Na/Tkl )的加速 次提昇旋轉速度。上側基準速度Na是洗滌物受到離 的作用,即使在滾筒7的內周面的最上點也開始貼附 度,設定成40rpm以上之例如75rpm。 .此旋轉速度漸增運轉是藉由將馬達1 4加以向量 # / 來進行。由於其旋轉控制是αβ/dq變換部38之q軸 値之輸出以1 28 //秒間隔來進行,故滾筒7的1旋轉 〜5 5 rpm、1旋轉〇 · 8秒〜1 . 0 9秒)中,每1 2 8 //秒進 轉速度控制。藉此,控制成滾筒7的1旋轉中之旋轉 贄 變少 〇 即’在滾筒式洗衣機,於以較低速使滾筒7旋轉 況時’洗滌物受到重力的作用,而由滾筒的內周面朝 落下’容易使位置產生大變動。因此,即使僅以較低 滾筒7旋轉,也能夠某種程度調整洗滌物的分佈。再 該作用的詳細敘述,如日本特願2 0 0 2 - 2 1 2 7 8 8號所揭5 部。 構是 段) 第3 )之 執行 4的 基準 度依 心力 之速 控制 電流 (75 行旋 變動 的情 下方 速使 者, -13- 1272328 (11) 接著在步驟S2 ’進行後述的漸減旗標(flag )的復位 (reset )處理,在下一個步驟S3,每12.8 //秒讀入q軸電 流。在下一個步驟S4,進行q軸電流變動幅度η的檢測 處理。 ι 第4圖是顯示變動幅度Η的檢測處理內容之流程。 又,第6圖(a )是顯示根據第3圖的流程库理的情況之 馬達1 4的旋轉數的一例,(b )是顯示在此時所檢測的q 軸電流之取樣(sampling )値,(c )是顯示將(b )的q 軸電流値,根據後述的第4圖所示之流程進行運算處理過 之變動幅度Ή。 在此,參照第4圖說明關於步驟S 4之變動幅度Η的 檢測處理。首先,藉由數位(digital )運算,將如第6圖 (b )所示地檢測到之q軸電流値加以低通濾波(low pass filtering ),切割(c u t )高頻率成分,並且以'預定間 隔抽取率將檢測數加以間隔抽坪(步驟2 1 )。其次,當 藉由高通濾波(high pass filtering)抽取出變動成分(步 驟2 2 )時’將其結果進行平方運算(步驟2 3 ),進一步 藉由低通濾波來除去平方運算結果的高頻率成分(步驟 2 4 )。於是,因獲得如第6圖.(c )所示的資料,將之作 爲q軸電流的變動幅度Η。 再次參照第3圖。在步驟S 5,判斷變動幅度Η是否 較預疋g了定的基準値Hk小。即,q軸電流的變動幅度Η 是反映馬達1 4的負載轉矩變動。因此,當變動幅度Η大 則顯示滚筒7的旋轉變動大,滾筒7內之洗滌物分佈的不 -14- 1272328 (12) 平衡狀態大。 在步驟S 5,若變動幅度Η爲基準値Hk以上的話( N 〇」)則移行至步驟S 6、S 7。然後,若未安裝漸減旗 (步驟S6, 「NO」),而旋轉速度未達到上側基準速
Na (步驟S7, 「NO」)的話,則返回到步驟S1,持續 行旋轉速度的漸增。 如上所述,在巡迴步驟S 1〜S 7之間,當在旋轉速 到達上側基準速度Na以前,變動幅度Η低於基準値 (步驟S5,「YES」)時,則控制用微電腦54以最大 矩使馬達1 4加速(步驟S 8 )。又,在此加速期間,也 1 2 8 //秒讀入q軸電流値I q (步驟S 9 )。 接著在步驟S 1 0,藉加速使馬達1 4的旋轉速度 達Nd (例如3 00rpm )爲止(「NO」)反復進行步驟 、S9的處理,當旋轉速度到達Nd時(「YES」),停 馬達1 4的加速(步驟S 1 1 )。然後,控制用微電腦54 針對在加速期間所取樣之q軸電流値Iq加以運算實效 (平方平均値的平方根)(步驟S 1 2 ),因應運算結果 進行布量判定(步驟S 1 3 )。 在巡迴進行步驟S 1〜S 7之間,在旋轉速度到達上 基準速度Na以前,變動幅度Η未低於基準値Hk (步 S7,「YES」)的情況時,控制用微電腦54將漸減旗 安裝於內部記憶體的旗標儲藏領域(步驟S 1 4 )。然核 執行馬達1 4的旋轉速度漸減運轉(步驟S 1 5 )。即, 第5圖所示,以(Na-Nd/Tk2 )的減速度依次降低旋奉_ 標 度 進 度 Hk 轉 每 到 S8 止 是 値 來 側 驟 標 如 速 -15- 1272328 (13) 度,使得在時間Tk2之間下降至下側基準速度(第1旋轉 數)Nb。下側基準速度Nb是推測洗滌物由滾筒7內周面 的最上點開始掉落之旋轉速度,例如ή定於5 5rpm。 即,在使滾筒7的旋轉速度漸減,而將到達下側基準 速度Nb的附近,推測爲滾筒7內的洗滌物的分佈平衡處 於被某種程度均等化的狀態。然後,在以上的旋轉速度漸 減運轉的執行中(步驟S 1 6,「NO」)也與漸增運轉的情 況時同樣地,執行步驟S 3〜S 5的處理,若在執行中變動 幅度Η低於基準値Hk (步驟S5, 「YES」)的話,同樣 地進行步驟S 8以後的處理。又,在步驟S 5判斷爲「N 0 」的情況時,因漸減旗標被安裝,故在其次的步驟S6判 斷爲「YES」,移行至步驟S15。 進一步持續旋轉速度漸減運轉,當在步驟S 5判斷爲 「YES」)之前,旋轉速度到達下側基準速度Nb (步驟 S 16,「YES」)時,控制用微電腦54暫時停止馬達14 的旋轉(步驟S 1 7 )。然後,移行至步驟S 1,再度進行平 衡調整運轉。 在此’第7圖是顯示以縱軸表示q軸電流的實效値, 以橫軸表示根據該値判定之布重量。例如,在q軸電流値 爲3 .3 5 2的情況時,判定布重量爲大約3 kg。 如以上所述,若根據本實施例,控制用微電腦54, 是藉由反相電路45以向量控制方式來驅動使洗衣機的滾 筒7旋轉之馬達1 4,在馬達1 4的旋轉數處於下側基準速 度Nb與上側基準速度Na之間的情況時,檢測向量控制 -16- 1272328 (14) 之q軸電流値的變動,當該變動等級形成預定値以下時, 則以最大轉矩使馬達1 4加速,因應該加速期間之向量控 制的q軸電流値,來推測布量。 即,在馬達1 4的旋轉數處於下側基準速度Nb與上 側基準速度Na之間的情況時,判定滾筒7內之洗滌物的 分佈平衡處於被某種程度均等化之狀態。然後,因在向量 控制之q軸電流値直接顯示馬達1 4的負載轉矩的變動, 所以藉由將q軸電流的變動控制成小,能夠更主動地進行 配置平衡的調整。 在由推測爲良好地進行了配置平衡的調整之狀態’使 滾筒7急加速而使旋轉數上升期間所檢測之q軸電流値’ 是因成爲更芷確地反映馬達1 4的負載量也就是布量的値 ,所以能夠以更高精度來進行布量的推測。 又,控制用微電腦5 4是因在最初使滾筒7的旋轉數 由零狀態上升而到達上側基準速度N a爲止之間進行根據 q輙電流値之平衡調整控制,所以在順暢地進行了平衡調 整的情況時,能夠以較短時間進行布量的推測。且’控制 用微電腦5 4是因根據q軸電流的實效値來進行平衡調整 控制,所以能夠更正確地根據交流地變化之q軸電流’來 進行布量的推測。 [第2實施例] 第8及第9圖是本發明的第2實施例,與第1實施例 相同的部分賦予相同圖號省略其說明,以下僅針對不同的 -17- 1272328 (15) 部分加以說明。第2實施例的結構基本上與第1實施例相 同,控制用微電腦5 4之軟體的處理內容不同。 即,在第2實施例,在使滾筒7的旋轉速度一旦上升 至上側基準速度Aa後(步驟S2 1 ),朝相下側基準速度 Nb使旋轉速度漸減(最大期間Tk )(步驟S22 )。然後 ,與第1實施例同樣地進行步驟S 3〜S 5、S«〜S 1 3。又, 在步驟S 5判斷爲「N 0」的情況時,執行步驟S 1〆、S 1 7 ,當在步驟S16判斷爲「NO」時移f行至步驟S22。然後 執行步驟S17後移行至步驟S2)。 _ 若根據以上所述的第2實施例的話,控制用微電腦 5 4是當在使滾筒7 ·的旋轉數一旦上升後使之下降,到達 下側基準速度Nb爲止之間進行平衡調整控制,q軸電流 的變_變得較基準値Hk小時,以最大轉矩使馬達1 4加 m 速。 , 即,爲了提昇配置平衡的調整作用,須要增長滾筒7 的旋轉速度通過在滾筒7內面作用於洗滌物的離心力與重 力接近的旋轉速度範圍之時間範圍。然後,如第1實施例 之最初處理,在使滾筒7的旋轉數由零上升至上側基準速 度Na的情況時,前述旋轉速度範圍僅爲上側基準速度Na 的極附近。 相對於此,如第2實施例所示,在使旋轉數漸減的情 況時’前述旋轉速度範圍是大致處於上側基準速度Na與 下側基準速度Nb之間。因此,能夠更增長發揮上述平衡 調整作用的時間,能更進一步提昇平衡調整效果。 -18- 1272328 (16) [第3實施例] 第1 0至1 5圖是顯示本發明的第3實施例,僅針對與 第1實施例不同的部分加以說明。在第3實施例,對於λ 測布量,也使用向量控制的d軸電流。 首先,參照第14及1 5圖說明其原理。第1 4圖是使 馬達14的溫度(主要是「捲線溫度^ )產生變化,在「 無負載」的狀態、賦予「2.2 kg」「5 · 3 kg」的假負載的 狀態下分別使滾筒7旋轉的情況1寺,標未所測定到的判定 値者。再者,針對各狀態,測定點分成兩組(群),.但低 溫側的測定組是室溫爲1 4 °C的情況,而高溫側的測定組 是室溫爲16°C的情況。 由此第1 4圖可得知,當馬達1 4的溫度上升時,顯示 :對於同一負載,判定値上升的傾向。這是由於根據受到 溫度變化,馬達1 4的捲線電値變化,即,當藉由使洗 衣機運轉,在馬達1 4的捲線進行通電時,捲線的溫度上 升,但若溫度變動則捲線的電阻値也變動,然後當捲||的 j 電阻値變動時則也影響所檢測之q軸電流之故。’ 又,第15圖是顯示在使馬達14的溫度產生變β化的情 況時,在與第1 4圖相同的負載狀·態下使馬達1 4旋轉之際 所檢測之d軸電流的値者。由於d軸電流是馬達1 4的激 發電流成分,故當捲線的電阻變化產生變化時,顯示因應 之,電流値變化成大致線形的傾向。 即,布量是即使使馬達1 4的溫度產生變化的情況時 -19- 1272328 (17) ,也可作爲q軸電流、d軸電流的函數來加以表 ,發明者們首先,暫定:在以布量作爲y、q軸 效値作爲X、d軸電流的實效値作爲z的憒況時, 式的函數顯示y(參照第12圖)。 y = a · x2 + b · χ + c · z2 + d · z + e .·· ( 1 ) 然後’賦予已知的布量y,測定q軸電流x . 流Z,使用多次元最小平方法由(y、χ、z )的: 取係數(a、b、C、d、e )。其結果,作爲一例: 述的結果。 a = - 1 3.707 8 0694 b=l 1 2.5 1 22 8 1 6 c = -242.822 1 477 ...... ( 2 ) d = -0.5 9 1 6270 1 69 e=7.546078222 再者,根據這些的結果來推測布量是相當於: 實施例,將僅根據q軸電流所推測的布量,因應 的捲線溫度的推測結果來加以補正。 在如第1 0圖所示的功能方塊圖,控制用微霄 度檢測手段、布量推測手段)6 1是構成也讀入藉 器3 4所輸出的d軸電流値Id。 然後,在如第1 1圖所示的流程’控制用微電 當在步驟S 9讀入q軸電流時,接著也讀入d軸· 驟S 3 1 )。然後,在步驟S 1 2運算q軸電流的實交 接著也運算d軸電流的實效値(步驟S 3 2 )。然卷 κ。因此 ΐ流的實 以(1 ) .d軸電 :料行求 i得如下 如第1 馬達 14 i腦(溫 ί由估計 腦54是 i流(步 U直時, I,以在 -20- 1272328
r I (18) (1 )式代入(2 )的係數(a、b、c、d、e )的式 判定布量(步驟S 3 3 )。 第1 3圖(a )是如第1實施例,僅根據q軸電 測布量的情況之一例,(b )是顯示在第3實施例 d軸電流進行溫度補正來推測布量的情況的一例。 載爲4 kg、5 kg,( a )爲運算q軸電流的實效値 軸,(b )爲運算根據(1 )式的y作爲縱軸。 在負載爲4 kg的情況、5 kg的情況時,標準偏 (a)爲 0.0167、 0.0165,而(b)均爲 0.004。即 3 σ 是(a )爲 0 · 0 0 5,相對於此,(b )爲 0 · 0 0 1 2, 形成4分之1以下,非常高度地提昇了測定精度。 以上所述,若根據第3實施例的話,控制用 6 1是根據向量控制之d軸電流的値,,來推測爲達1 線溫度,根據該捲線溫度來補正布量的推湔結果。 能夠更進一步地提昇推測精度。然後由於d軸電流 1 4的激發電流成分,故若參照d軸電流的話則可 推測該時的捲線之電阻値。因此,不須另外設置溫 器(sensor ),也能夠進行根據捲線的溫度之補正。 本發明是不限於上述及圖面所記載之實施例, 行以下的變形或擴張。 在第1實施例,亦可刪除步驟S2〜S6、S14〜 在執行步驟S 3後進行步驟S)的判斷,當判斷爲「 時移行至步驟S 8。即,亦可僅以滾筒7的旋轉數 上限基準値,判斷滾筒7內之洗滌物的分佈平衡處 子,來 流來推 ,根據 針對負 作爲縱 差cr是 ,由於 故偏差 微電腦 4的捲 因此, 爲馬達 良好地 度感測 亦可進 - S 1 7, YES」 到達了 於被某 -21 - (19) 1272328 種程度均等化之狀態。 又’同樣地在第2實施例,亦可刪除步驟S22、S23 ’在執行步驟S22後進行步驟S丨6的判斷,當判斷爲「 Y E S」時則移行至步驟s 8。 在第3實施例,溫度檢測手段並不限於根據d軸電流 者’亦可設置溫度感測器,直接檢測捲線的溫度,根據該 溫度以第1實施例的方式來補正已被推測的布量。 〔發明效果〕 若根據本發明的滾筒式洗衣機的話,布量推測手段, 是當判斷前述馬達的旋轉、數處於:由推測爲在從高旋轉數 側減少的情況時前述洗滌物在最上點由內周面開始落下之 第1旋轉數,到推測爲在由低旋轉數側上升的情況時前述 滾筒內部的洗滌物在最上點開始貼附於內周面的第2旋轉 數之間時,則以最大輸出轉矩來使前述馬達加速,因應該 加速期間之向量控制的q軸電流値’來推測布量。 因此,根據在由推測爲滾筒內之洗滌物的分佈平衡處 於被某種程度均等化之狀態的時間點’使滾筒急加速而使 旋轉數上升期間所檢測之q電流値’能夠更高精度地進行 馬達的負載量、也就是布量之推測。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明的第1實施例’顯示控制系統的電氣 結構之功能方塊圖。 -22- 1272328 * > (20) 第2圖是滾筒式洗衣機的縱斷側面圖。 第3圖是顯不控制內容的流程。 第4圖是顯示第3圖的步驟S 4之檢測q軸電流的變 動幅度之處理的流程。 第5圖是顯示因應第3圖的控制之馬達旋轉速度變化 的一例的圖。 第6圖(a )是實際測量根據第3圖流程的處理的情 況之馬達旋轉數的一例,(b )是此時所檢測之q軸電流 的取樣値,(c )是顯示運算處理(b )的q軸電流値的結 果之圖。 第7圖是顯示q軸電流的實效値與布量之關係的圖。 第8圖是顯示本發明的第2實施例之相當第3圖的圖 〇 第9圖是相當於第5圖的圖。 第1 0圖是顯示本發明的第3實施例之相當於第1圖 的圖。 第1 1圖是相當於第3圖的圖。 第1 2圖是以三次元的槪念顯示(1 )式的圖。 第1 3圖(a )是顯示僅根據q軸電流來推測布量的情 況的一例,(b )是顯示根據d軸電流進行溫度補正,來 推測布量的情況的一例的圖。 第1 4圖是在使馬達的溫度產生變化,並且使滾筒的 負載產生變化而旋轉的情況時,表示已測定的判定値之圖 -23- 1272328 * (21) 第1 5圖是顯示在使馬達的溫度產生變化的情況時, 在與第1 4圖相同的負載狀態下使馬達旋轉之際所檢測的 d軸電流的値之圖。 【圖號說明】 7…滾筒 1 4…馬達 53…DSP (轉矩控制手段) 5 4、6 1…控制用微電腦(布量推測手段) -24-
Claims (1)
- (1) 1272328 拾、申請專利範圍第92 127970號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 煩請委員明示,本堂修正後是3變更原 民國95年5月4日修正 1·一種滾筒式洗衣機,其特徵爲: 具備有: 水槽、 配置於前述水槽內,具有配置於大致水平方向的旋轉 軸,用來收容洗滌物之滾筒; 使該滾筒旋轉的D C無電刷式馬達; 用來檢測流動於該D C無電刷式馬達的電流的電流檢 測手段; 根據藉由該電流檢測手段所檢測到的電流,以向量控 制前述DC無電刷式馬達,來控制成該DC無電刷式馬達 的產生轉矩至少分別對於洗衣運轉與脫水運轉形成最適當 之轉矩控制手段;以及 當判斷前述DC無電刷式馬達的旋轉數處於:由推測 爲在從高旋轉數側減少的情況時,前述滾筒內部的洗滌物 在最上點由內周面開始落下之第1旋轉數,到推測爲在由 低旋轉數側上升的情況時,前述滾筒內部的洗滌物在最上 點開始貼附於內周面的第2旋轉數之間時,則以最大輸出 轉矩來使前述DC無電刷式馬達加速,因應該加速期間之 向量控制的q軸電流値,來推測布量的布量推測手段; 前述DC無電刷式馬達,是被安裝在:於前述水槽的 1272328 (2) 背部中央部所安裝的軸承的中央部。 2 ·如申請專利範圍第1項之滾筒式洗衣機,其中布量 推測手段,是在DC無電刷式馬達的旋轉數處於第1旋轉 數至第2旋轉數之間的情況時,檢測向量控制之q軸電流 値的變動,當該變動等級低於預定値時,則進行使DC無 電刷式馬達開始加速之平衡調整控制。 3 ·如申請專利範圍第2項之滾筒式洗衣機,其中布量 推測手段,是在使滾筒的旋轉數暫時上升後使之下降,而 到達第1旋轉數之間,進行平衡調整控制。 4·如申請專利範圍第2項之滾筒式洗衣機,其中布量 推測手段,是在使滾筒的旋轉數由零狀態上升,而到達第 2旋轉數之間,進行平衡調整控制。 5.如申請專利範圍第2至4項中任一項之滾筒式洗衣 機,其中布量推測手段,是根據q軸電流的實效(有效) 値進行平衡調整控制。 _ 6·如申請專利範圍第1至4項中任一項之滾筒式洗衣 機,其中具備用來檢測DC無電刷式馬達的捲線溫度之溫 度檢測手段, 布量推測手段,是根據前述捲線溫度來修正布量的推 測結果。 7.如申請專利範圍第6項之滾筒式洗衣機,其中溫度 檢測手段,是根據向量控制之d軸電流値,來推測DC無電 刷式馬達的捲線溫度。
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