專(zhuān)利名稱(chēng)：洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有以直接驅(qū)動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽的電動(dòng)機(jī)的洗衣機(jī)。
在洗衣機(jī)中，如公知的那樣，在外槽內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置作為洗滌槽兼脫水托架的旋轉(zhuǎn)槽，同時(shí)，在該旋轉(zhuǎn)槽的內(nèi)底部可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置攪拌體。這樣來(lái)構(gòu)成攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽而由電動(dòng)機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在該結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)進(jìn)行洗滌運(yùn)行時(shí)，在把旋轉(zhuǎn)槽制動(dòng)停止的狀態(tài)下，對(duì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速而傳遞給攪拌體，對(duì)其進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在進(jìn)行脫水運(yùn)行時(shí)，解除旋轉(zhuǎn)槽的制動(dòng)，不對(duì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速而傳遞給旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體，以高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)兩者。這樣，為了進(jìn)行這樣的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在從電動(dòng)機(jī)到旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體的旋轉(zhuǎn)力矩傳動(dòng)路徑中，設(shè)置皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、離合器機(jī)構(gòu)、內(nèi)置行星齒輪的齒輪減速機(jī)構(gòu)等。
但是，在上述這種結(jié)構(gòu)的洗衣機(jī)中，在從電動(dòng)機(jī)到旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體的旋轉(zhuǎn)力矩傳動(dòng)路徑中，由于設(shè)置了皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、離合器機(jī)構(gòu)和齒輪減速機(jī)構(gòu)等，則存在洗衣機(jī)整體的重量變重，同時(shí)，上下方向的尺寸變大的問(wèn)題。而且，在齒輪減速機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，存在產(chǎn)生相當(dāng)大的噪音的問(wèn)題。
作為解決這樣的問(wèn)題的結(jié)構(gòu)，考慮這樣的結(jié)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)以直接驅(qū)動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽。在該結(jié)構(gòu)中，設(shè)置離合器，以切換在使旋轉(zhuǎn)槽停止的狀態(tài)下由電動(dòng)機(jī)直接正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)攪拌體的運(yùn)行狀態(tài)和在使旋轉(zhuǎn)槽可以旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下由電動(dòng)機(jī)直接高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體的運(yùn)行狀態(tài)。由此，由于為由電動(dòng)機(jī)自接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體的結(jié)構(gòu)，就能不使用皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和齒輪減速機(jī)構(gòu)等。其結(jié)果，就能減輕洗衣機(jī)整體的重量，同時(shí)，能夠減小上下方向的尺寸，而且，可以沒(méi)有齒輪的動(dòng)作噪聲。
在上述結(jié)構(gòu)的洗衣機(jī)中，作為電動(dòng)機(jī)需要使用這樣的電動(dòng)機(jī)在產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩的同時(shí)還應(yīng)在從低速到高速的寬范圍內(nèi)可變控制旋轉(zhuǎn)速度。由此，考慮使用直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。該無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是由逆變器裝置通電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，為了檢測(cè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，設(shè)有例如三個(gè)霍耳集成電路。這樣，上述逆變器裝置根據(jù)從各個(gè)霍耳集成電路輸出的位置傳感器信號(hào)而生成以120度電角度通電的矩形波電壓，同時(shí)，給無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的定子繞組供給該矩形波電壓，由此，來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。而且，有霍耳集成電路獲得位置傳感器信號(hào)的結(jié)構(gòu)是最簡(jiǎn)單并且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)之一。
在上述結(jié)構(gòu)中，在由矩形波電壓來(lái)通電驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的情況下，隨著切換繞組的通電相，即，隨著換流而發(fā)生轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。由此，由于上述轉(zhuǎn)矩變動(dòng)而在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生振動(dòng)，而具有產(chǎn)生運(yùn)行噪聲的問(wèn)題。特別是，在這樣結(jié)構(gòu)的洗衣機(jī)的情況下，通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)方式，而大大降低了噪聲，因此，由上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)所引起的噪聲是非常顯著的。由于無(wú)刷電動(dòng)機(jī)安裝在洗衣機(jī)的外槽中，就有該外槽與無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)共鳴的問(wèn)題，就有噪聲變大的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種洗衣機(jī)，具有由無(wú)刷電動(dòng)機(jī)以直接驅(qū)動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽的結(jié)構(gòu)，并能夠進(jìn)一步減小運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。
本發(fā)明的洗衣機(jī)，包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在外槽的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)槽；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在該旋轉(zhuǎn)槽的內(nèi)部的攪拌體；以直接驅(qū)動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該攪拌體或上述旋轉(zhuǎn)槽的至少一方的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)；檢測(cè)該無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置并輸出位置傳感器信號(hào)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置；根據(jù)來(lái)自該轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置的位置傳感器信號(hào)而形成大致正弦波狀的通電信號(hào)的通電信號(hào)形成裝置；根據(jù)來(lái)自該通電信號(hào)形成裝置的通電信號(hào)而給上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)通電的電動(dòng)機(jī)通電裝置。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在根據(jù)位置傳感器信號(hào)而形成大致正弦波狀的通電信號(hào)的同時(shí)，根據(jù)該通電信號(hào)通電控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，因此，在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)中幾乎不發(fā)生轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。由此，就能進(jìn)一步減小洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。
取代上述通電信號(hào)形成裝置，可以包括根據(jù)位置傳感器信號(hào)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的電氣角度的電氣角度檢測(cè)裝置；存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)子的電氣角度相對(duì)應(yīng)的通電波形數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置；通過(guò)對(duì)應(yīng)于來(lái)自電氣角度檢測(cè)裝置的電氣角度而從存儲(chǔ)裝置讀出通電波形數(shù)據(jù)來(lái)形成通電信號(hào)的通電信號(hào)形成裝置，根據(jù)來(lái)自該通電信號(hào)形成裝置的通電信號(hào)而通電控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)。在該結(jié)構(gòu)的情況下，預(yù)先實(shí)驗(yàn)地求出使轉(zhuǎn)矩變動(dòng)變小的通電波形數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中。這樣，通過(guò)對(duì)應(yīng)于電氣角度而從存儲(chǔ)裝置讀出通電波形數(shù)據(jù)來(lái)形成通電信號(hào)，如果根據(jù)該通電信號(hào)通電控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，就能大大減小無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。
在該結(jié)構(gòu)中，包括形成相位指令的相位指令形成裝置；形成電壓指令的電壓指令形成裝置，在上述通電信號(hào)形成裝置中，根據(jù)來(lái)自上述電氣角度檢測(cè)裝置的電氣角度和來(lái)自上述相位指令形成裝置的相位指令來(lái)決定通電波形的電氣角度，同時(shí)，對(duì)應(yīng)于該電氣角度，根據(jù)來(lái)自上述存儲(chǔ)裝置的通電波形數(shù)據(jù)和來(lái)自上述電壓指令形成裝置的電壓指令來(lái)形成通電信號(hào)。而且，在上述構(gòu)成的情況下，包括檢測(cè)直流電源的電壓的電壓檢測(cè)裝置，根據(jù)來(lái)自上述電氣角度檢測(cè)裝置的電氣角度和來(lái)自上述相位指令形成裝置的相位指令來(lái)決定通電波形的電氣角度，對(duì)應(yīng)于該電氣角度，根據(jù)來(lái)自上述存儲(chǔ)裝置的通電波形數(shù)據(jù)和上述電壓指令形成裝置的電壓指令以及來(lái)自上述電壓檢測(cè)裝置的直流電源電壓來(lái)形成通電信號(hào)。
存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)裝置中的通電波形數(shù)據(jù)可以是大致為正弦波狀的通電波形的數(shù)據(jù)。而且，上述通電信號(hào)形成裝置進(jìn)一步構(gòu)成為在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的各相繞組中發(fā)生的感應(yīng)電壓，而進(jìn)行同相位的通電。而目，包括存儲(chǔ)通過(guò)包含相位指令方式而構(gòu)成的多個(gè)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的存儲(chǔ)裝置，同時(shí)，上述通電信號(hào)形成裝置構(gòu)成為在進(jìn)行洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的選擇的同時(shí)，選擇對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的各相繞組中發(fā)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行同相位的通電的相位指令方式。
另一方面，上述通電信號(hào)形成裝置可以構(gòu)成為在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的各相繞組中發(fā)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行超前相位的通電。在此情況下，包括存儲(chǔ)通過(guò)包含相位指令方式而構(gòu)成的多個(gè)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的存儲(chǔ)裝置，同時(shí)，上述通電信號(hào)形成裝置構(gòu)成為在進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的選擇的同時(shí)，選擇對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的各相繞組中發(fā)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行超前相位的通電的相位指令方式。上述通電信號(hào)形成裝置可以構(gòu)成為在制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的各相繞組中發(fā)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行滯后相位的通電。
而且，上述轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置可以構(gòu)成為輸出具有與在繞組中發(fā)生的感應(yīng)電壓具有預(yù)定相位關(guān)系的信號(hào)來(lái)作為位置傳感器信號(hào)，同時(shí)，上述電氣角度檢測(cè)裝置以比上述位置傳感器信號(hào)的變化周期更短的周期檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子的電氣角度。上述電氣角度檢測(cè)裝置包括由以預(yù)定時(shí)鐘測(cè)定上述位置傳感器信號(hào)的變化周期的第一計(jì)數(shù)器和根據(jù)上述位置傳感器信號(hào)的變化周期的測(cè)定結(jié)果以上述預(yù)定時(shí)鐘的N倍的計(jì)數(shù)器而動(dòng)作的第二計(jì)數(shù)器構(gòu)成的，由發(fā)生上述位置傳感器信號(hào)的倍增信號(hào)的倍增信號(hào)發(fā)生裝置；和對(duì)來(lái)自該倍增信號(hào)發(fā)生裝置的倍增信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)裝置。在該結(jié)構(gòu)的情況下，包括檢測(cè)上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)周期的旋轉(zhuǎn)周期檢測(cè)裝置，根據(jù)來(lái)自該旋轉(zhuǎn)周期檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)周期來(lái)變更上述倍增信號(hào)的倍增率。
另一方面，可以包括旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置，判斷上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置，當(dāng)通過(guò)該旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置判斷為是穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)由上述第一計(jì)數(shù)器所產(chǎn)生的多個(gè)測(cè)定結(jié)果而通過(guò)運(yùn)算而求出對(duì)應(yīng)于上述位置傳感器信號(hào)的變化的上述轉(zhuǎn)子的電氣角度數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)由該電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置所產(chǎn)生的運(yùn)算結(jié)果；轉(zhuǎn)子位置推定裝置，根據(jù)存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)裝置中的電氣角度數(shù)據(jù)而以比上述位置傳感器信號(hào)的變化周期短的周期來(lái)推定上述轉(zhuǎn)子的位置?？梢园ㄐD(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置，判斷上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置，當(dāng)通過(guò)該旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置判斷為是穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)由上述第一計(jì)數(shù)器所產(chǎn)生的多個(gè)測(cè)定結(jié)果而通過(guò)運(yùn)算而求出對(duì)應(yīng)于上述位置傳感器信號(hào)的變化的上述轉(zhuǎn)子的電氣角度數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)由該電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置所產(chǎn)生的運(yùn)算結(jié)果；校正裝置，根據(jù)存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)裝置中的電氣角度數(shù)據(jù)來(lái)校正上述第一計(jì)數(shù)器的測(cè)定結(jié)果。在該結(jié)構(gòu)的情況下，上述旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置可以構(gòu)成為連續(xù)進(jìn)行由上述旋轉(zhuǎn)周期檢測(cè)裝置所檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)周期，當(dāng)處于預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，判定為穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
包括切換裝置，切換供電電壓，以在把通過(guò)邏輯運(yùn)算上述位置傳感器信號(hào)而形成的矩形波電壓供給上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)而被起動(dòng)之后，把根據(jù)來(lái)自上述通電信號(hào)形成裝置的通電信號(hào)的電壓提供給上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)以進(jìn)行通電驅(qū)動(dòng)。而且，可以由單片微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成上述電氣角度檢測(cè)裝置、上述存儲(chǔ)裝置、上述通電信號(hào)形成裝置。
本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的描述而得到進(jìn)一步說(shuō)明。在這些附圖中
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的全自動(dòng)洗衣機(jī)的電氣構(gòu)成圖；圖2是全自動(dòng)洗衣機(jī)的側(cè)縱截面圖；圖3是攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部的側(cè)縱截面圖；圖4是無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的定子的分解透視圖；圖5是無(wú)刷電動(dòng)機(jī)和離合器的分解透視圖6是離合器和控制桿的透視圖；圖7是表示離合器的不同切換狀態(tài)的與圖3相當(dāng)?shù)膱D；圖8是選擇電路的電氣構(gòu)成圖；圖9是表示通電波形數(shù)據(jù)的圖；圖10是表示洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的一例的圖；圖11是表示位置傳感器信號(hào)方式的判定數(shù)據(jù)的圖；圖12是表示電氣角度數(shù)據(jù)表的圖；圖13是表示矩形波數(shù)據(jù)表的圖；圖14是表示脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的一例的圖；圖15是主處理的流程圖；圖16是電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的主處理的流程圖；圖17是第一插入處理的流程圖；圖18是第二插入處理的流程圖；圖19是無(wú)刷電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)(矩形波通電時(shí))的時(shí)序圖；圖20是無(wú)刷電動(dòng)機(jī)正弦波通電時(shí)的時(shí)序圖；圖21是用于說(shuō)明洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩波形的圖；圖22是用于說(shuō)明脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩波形的圖；圖23是表示無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)數(shù)特性的特性圖；圖24是用于說(shuō)明緊急制動(dòng)時(shí)的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩波形的圖；圖25是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的第一插入處理的流程圖；圖26是第二插入處理的流程圖；圖27是表示用于決定轉(zhuǎn)數(shù)范圍的數(shù)據(jù)表的圖；圖28是表示用于決定倍增率的數(shù)據(jù)表的圖；圖29是表示電氣角度數(shù)據(jù)表的圖；圖30是時(shí)序圖；圖31是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的微型計(jì)算機(jī)的電氣構(gòu)成圖。
下面參照?qǐng)D1至圖24來(lái)對(duì)在全自動(dòng)洗衣機(jī)中使用本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。首先，圖2是表示全自動(dòng)洗衣機(jī)的整體構(gòu)成的圖。在該圖2中，作為接受脫水的水的外槽的接水槽2通過(guò)彈性吊持機(jī)構(gòu)3而彈性支撐在構(gòu)成全自動(dòng)洗衣機(jī)本體的外箱1內(nèi)。兼用作洗滌槽和脫水筒的旋轉(zhuǎn)槽4可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在該接水槽2的內(nèi)部。攪拌體5可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)槽4的內(nèi)底部中。
上述旋轉(zhuǎn)槽4由大致為圓筒狀的槽本體4a、用于在該槽本體4a的內(nèi)側(cè)形成通水用空隙而設(shè)置的內(nèi)筒4b和設(shè)在槽本體4a的上端部的平衡環(huán)4c構(gòu)成。當(dāng)該旋轉(zhuǎn)槽4被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，內(nèi)部的水因離心力而沿著槽本體4a的內(nèi)周表面上升，通過(guò)形成在槽本體4a上部的脫水孔部(未圖示)而被排出到接水槽2內(nèi)。
在接水槽2的底部的圖2的中右端部形成排水口6，在該排水口6中設(shè)置排水閥7，同時(shí)，連接在排水軟管8上。上述排水閥7是通過(guò)作為下述的排水驅(qū)動(dòng)裝置的排水閥電動(dòng)機(jī)9(參照?qǐng)D1)而開(kāi)閉驅(qū)動(dòng)的閥，是所謂的電動(dòng)機(jī)式排水閥。上述排水閥電動(dòng)機(jī)9由例如傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。而且，輔助排水口6a形成在接水槽2的底部的圖2的中左端部，該輔助排水口6a通過(guò)未圖示的連接軟管而同排水軟管8相連接。上述輔助排水口6a用于在使旋轉(zhuǎn)槽4進(jìn)行脫水旋轉(zhuǎn)時(shí)排出從其上部脫水而放到接水槽2內(nèi)的水。
如圖3所示的那樣，在接水槽2的外底部安裝機(jī)構(gòu)部基座10。軸支撐筒部11沿上下方向延伸地形成在該機(jī)構(gòu)部基座10的中央部。中空狀的槽軸12通過(guò)軸承13、13而旋轉(zhuǎn)自如地插通支撐在該軸支撐筒部11的內(nèi)部。攪拌軸14通過(guò)軸承15、15而旋轉(zhuǎn)自如地插通支撐在該槽軸12的內(nèi)部。該攪拌軸14的上下端部從槽軸12伸出。而且，機(jī)構(gòu)部基座10的軸支撐筒部11的上端部通過(guò)密封圈16而嵌入形成在接水槽2的底部中心部的通孔2a內(nèi)。通過(guò)該密封圈16來(lái)水密地密封軸支撐筒部11的上端部與接水槽2的通孔2a之間。而且，密封圈16設(shè)在槽軸12的外周表面與軸支撐筒部11的上端部之間，水密地密封兩者之間。凸緣部12a整體地形成在槽軸12的上端部上。旋轉(zhuǎn)槽4通過(guò)槽支撐板17而聯(lián)結(jié)固定在該凸緣部12a上。由此，旋轉(zhuǎn)槽4安裝在槽軸12上以整體旋轉(zhuǎn)。如圖2所示的那樣，攪拌體5嵌入攪拌軸14的上端部并用螺栓固定，攪拌體5安裝在攪拌軸14上以整體旋轉(zhuǎn)。
而且，如圖2所示的那樣，排水蓋18裝在接水槽2的內(nèi)底部上的中心部與排水口6之間的部分上。通過(guò)蓋排水蓋18，形成從設(shè)在旋轉(zhuǎn)槽4的底部的通孔4d到排水口6連通的排水通路19。在該結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)在關(guān)閉排水閥7的狀態(tài)下向旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)注水時(shí)，水貯留在旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)和上述排水通路19內(nèi)。這樣，當(dāng)打開(kāi)排水閥7時(shí)，旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水通過(guò)通孔4d、排水通路19、排水口6、排水閥7、排水軟管8而進(jìn)行排水。
在接水槽2的外底部的機(jī)構(gòu)部基座10中設(shè)有例如外轉(zhuǎn)子形的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20。具體地說(shuō)，如圖3所示的那樣，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的定子21通過(guò)六角螺栓22而螺栓固定在機(jī)構(gòu)部基座10上以成為與攪拌軸14同心的狀態(tài)。如圖4所示的那樣，上述定子21由疊片鐵心23、上線圈架24、下線圈架25、繞組26(參照?qǐng)D3)構(gòu)成。如圖4所示的那樣，上述疊片鐵心23把大致為圓弧狀的三個(gè)單位鐵心23a聯(lián)結(jié)成圓環(huán)狀而構(gòu)成。上線圈架24、下線圈架25由塑料形成，從上下嵌在疊片鐵心23的各個(gè)齒部上。繞組26繞制在所嵌的線圈架24、25的外周上。如圖1所示的那樣，上述繞組26由三相繞組26U、26V、26W構(gòu)成。
另一方面，如圖3所示的那樣，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子27安裝在攪拌軸14的下端部上以與其整體旋轉(zhuǎn)。上述轉(zhuǎn)子27由轉(zhuǎn)子外殼28、轉(zhuǎn)子軛29、轉(zhuǎn)子磁體30構(gòu)成。其中，轉(zhuǎn)子外殼28通過(guò)例如鋁模鑄而形成，突出部28a形成在中心部，同時(shí)，磁體配置部28b形成在外周部。攪拌軸14的下端部嵌入固定在上述突出部28a內(nèi)。
所述磁體配置部28b具有水平部和垂直部，上述轉(zhuǎn)子軛29通垂直部的內(nèi)表面相接觸，同時(shí)，用螺栓把上述轉(zhuǎn)子27固定在水平部上。接著，多個(gè)轉(zhuǎn)子磁體30通過(guò)例如粘接而裝到該轉(zhuǎn)子27的內(nèi)表面上。如圖3和圖5所示的那樣，多個(gè)凸肋28c放射狀地突出設(shè)置在與轉(zhuǎn)子外殼28的周緣部分上表面上的定子21的繞組26相對(duì)的部分上。而且，多個(gè)突出部28d圍繞軸心放射狀地突出設(shè)置在轉(zhuǎn)子外殼28的中央部分的上表面上。這些突出部28d構(gòu)成扣合部。
另一方面，如圖3所示的那樣，作為檢測(cè)轉(zhuǎn)子27的轉(zhuǎn)子磁體30的旋轉(zhuǎn)位置的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置，例如三個(gè)霍耳IC(磁性檢測(cè)器件)31通過(guò)安裝夾具32安裝在機(jī)構(gòu)部基座10的外周部上(在圖3中，僅表示出了一個(gè)霍耳IC31)。如圖1所示的那樣，上述三個(gè)霍耳器件31是每隔120度電角度設(shè)置的霍耳IC31u、31v、31w。
在槽軸12的下端部設(shè)置離合器32。該離合器32具有切換下述兩個(gè)狀態(tài)的功能當(dāng)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使轉(zhuǎn)子27、攪拌軸14和槽軸12整體旋轉(zhuǎn)；當(dāng)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)解除聯(lián)動(dòng)以使槽軸12不與轉(zhuǎn)子27和攪拌軸14整體旋轉(zhuǎn)。下面，對(duì)該離合器32進(jìn)行具體說(shuō)明。首先，如圖6所示的那樣，離合器32由為矩形框狀的切換桿33和設(shè)置在該切換桿33內(nèi)部的夾持器34構(gòu)成。
上述夾持器34安裝在槽軸12的下端部以與其整體旋轉(zhuǎn)。具體地說(shuō)，如圖5所示的那樣，在槽軸12的下端部的外周面上形成一對(duì)平坦表面部12b、12b。在夾持器34的中央部分形成嵌入上述槽軸12的下端部的嵌合孔34a。在該嵌合孔34a的內(nèi)表面上形成槽軸12的平坦表面部12b、12b相接觸的平坦表面部。在夾持器34的圖5的中左端部外表面上形成截面大致為半圓形的支撐凹部34b。在上述構(gòu)成的情況下，在把槽軸12的下端部插入嵌合在夾持器34的嵌合孔34a的狀態(tài)下，通過(guò)螺栓固定耳把夾持器34固定在槽軸12上。而且，在夾持器34和下部軸承13之間，設(shè)置例如波紋墊圈35。下部的軸承13通過(guò)該波紋墊圈35被壓向上方。
另一方面，如圖5和圖6所示的那樣，切換桿33通過(guò)把夾持器34嵌入內(nèi)部耳與夾持器34和槽軸12整體旋轉(zhuǎn)。在上述切換桿33的基端部33a(圖5中左端部)的內(nèi)表面?zhèn)刃纬膳c夾持器34的支撐凹部34b嵌合的截面大致為半圓形狀的支撐凸部33b(參照?qǐng)D3)。在此情況下，把支撐凸部33b和支撐凹部34b的嵌合部分作為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)，切換桿33以上下方向轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。如圖5和圖6所示的那樣，轉(zhuǎn)矩彈簧36設(shè)在切換桿33和夾持器34之間。通過(guò)該轉(zhuǎn)矩彈簧36，切換桿33保持在處于下方的轉(zhuǎn)動(dòng)位置上動(dòng)作的狀態(tài)(參照?qǐng)D7)。而且，凸部33d和33e突出設(shè)置在切換桿33的頂端部33c的外表面上。被操作部33f突出設(shè)置在切換桿33的頂端部33c的外表面上。
而且，如圖3和圖5所示的那樣，凹部37形成在作為靜止部位的機(jī)構(gòu)部基座10的中心側(cè)部分的下表面上，以與切換桿33的上部的凸部33d相對(duì)應(yīng)。在該構(gòu)成的情況下，當(dāng)切換桿33向上方轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作時(shí)(參照?qǐng)D1，在此情況下是洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，切換桿33的凸部33d通機(jī)構(gòu)部基座10的凹部37相嵌合。由此，至于槽軸12，旋轉(zhuǎn)槽4固定在作為靜止部位的機(jī)構(gòu)部基座10上。這樣，在上述凹部37和凸部33d的嵌合狀態(tài)下，成為這樣的狀態(tài)進(jìn)行解除聯(lián)動(dòng)而使槽軸12不與轉(zhuǎn)子27和攪拌軸14整體旋轉(zhuǎn)。在此狀態(tài)下，攪拌軸14和攪拌體5直接由無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。而且，轉(zhuǎn)子27和攪拌軸14聯(lián)結(jié)起來(lái)以原樣整體旋轉(zhuǎn)。
與此相對(duì)，當(dāng)切換桿33向下方轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作時(shí)(參照?qǐng)D7，在此情況下，是脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，切換桿33的下部的凸部33e扣合在轉(zhuǎn)子外殼28的上表面的多個(gè)突出部28d之間。由此，成為聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，以使槽軸12和轉(zhuǎn)子27(以及攪拌軸14)整體旋轉(zhuǎn)。在此狀態(tài)下，槽軸12、旋轉(zhuǎn)槽4、攪拌軸14和攪拌體5直接由無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。其結(jié)果，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20以直接驅(qū)動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)攪拌體5或攪拌體5和旋轉(zhuǎn)槽4。
控制桿38通過(guò)軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐在機(jī)構(gòu)部基座10的圖3中的右端部上。如圖6所示的那樣，該控制桿38的頂端部側(cè)分成兩支，在其中的一方(圖6中的右方)的頂端部形成向下的傾斜表面38a，同時(shí)，在另一方(圖6中的左方)的頂端部形成向上的傾斜表面38b。在此情況下，當(dāng)控制桿38通過(guò)驅(qū)動(dòng)排水閥7的排水閥電動(dòng)機(jī)9而向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，離合器32的切換桿33的被操作部33f通過(guò)控制桿38的向下的傾斜表面38a而被壓向下方，該切換桿33向下方旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，而成為圖7所示的狀態(tài)。該圖7的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，排水閥7被打開(kāi)。
另一方面，在該圖7的狀態(tài)下，當(dāng)排水閥電動(dòng)機(jī)9斷電時(shí)，控制桿38通過(guò)排水閥7的復(fù)位彈簧的彈力而向反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，上述切換桿33的被操作部33f通過(guò)控制桿38的向上的傾斜表面38b而被壓向上方，該切換桿33向上方旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，而成為圖3所示的狀態(tài)。該圖3的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)，排水閥7關(guān)閉。
下面，參照?qǐng)D1對(duì)上述全自動(dòng)洗衣機(jī)的電氣構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。在圖1中，商用交流電源39的兩端其中一方通過(guò)電抗器40而同全波整流電路41的輸入端相連。平滑電容器42a、42b連接在全波整流電路41的輸出端之間，直流電源電路43由該平滑電容器42a、42b和全波整流電路41構(gòu)成。
直流母線44a、44b從該直流電源電路43的輸出端引出，恒壓電路45、放電電路46、逆變器主電路47連接在這兩直流母線44a、44b之間。繼電器48和圖示極性的二極管49并聯(lián)連接在直流母線44a上的恒壓電路45和放電電路46之間的部位上。上述放電電路46通過(guò)串聯(lián)連接放電電阻50和由例如IGBT(絕緣柵雙極晶體管)所組成的開(kāi)關(guān)器件51而構(gòu)成。上述開(kāi)關(guān)器件51的控制端(柵極)連接在由例如光耦合器所組成的驅(qū)動(dòng)電路52上。在此情況下，由放電電路46和驅(qū)動(dòng)電路52構(gòu)成放電裝置53。
逆變器主電路47包括由三相橋式連接的例如IGBT組成的開(kāi)關(guān)器件54a～54f和分別并聯(lián)連接在這些開(kāi)關(guān)器件54a～54f上的單向?qū)ǘO管55a～55f。這樣，上述逆變器主電路47的輸出端56u、56v、56w連接在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的三相繞組26u、26v、26w上。逆變器主電路47的各個(gè)開(kāi)關(guān)器件54a～54f的控制端(柵極)連接在由例如光耦合器組成的驅(qū)動(dòng)電路57a～57f上。在此情況下，由逆變器主電路47和驅(qū)動(dòng)電路57a～57f(即，驅(qū)動(dòng)電路57)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)通電裝置58。
另一方面，從無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的三個(gè)霍耳IC31a～31c輸出的位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw構(gòu)成為提供給微型計(jì)算機(jī)59(下面成為微機(jī)59)。該微機(jī)59具有通電控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的功能和控制全自動(dòng)洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)全體的功能，把用于此的控制程序和在該程序的執(zhí)行中所需要的數(shù)據(jù)(包含下述的通電波形數(shù)據(jù)等)存儲(chǔ)在設(shè)在內(nèi)部的ROM59a中。在微機(jī)59的內(nèi)部設(shè)置RAM59b作為工作區(qū)域。在此情況下，微機(jī)59為作為電氣角度檢測(cè)裝置、存儲(chǔ)裝置、相位指令形成裝置和電壓指令形成裝置的各個(gè)功能的結(jié)構(gòu)。
在微機(jī)59上連接由例如16位計(jì)數(shù)器組成的兩個(gè)的計(jì)數(shù)器60、61。第一計(jì)數(shù)器60從微機(jī)59接受復(fù)位信號(hào)RS1，對(duì)例如125KHz的時(shí)鐘信號(hào)ck1進(jìn)行計(jì)數(shù)，把作為計(jì)數(shù)結(jié)果(計(jì)數(shù)值數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)DT1提供給微機(jī)59。第二計(jì)數(shù)器61從微機(jī)59接受復(fù)位信號(hào)RS2，對(duì)作為上述時(shí)鐘信號(hào)ck1的8倍頻率的1MHz的時(shí)鐘信號(hào)ck2進(jìn)行計(jì)數(shù)，把該計(jì)數(shù)值和由微機(jī)59所提供的數(shù)據(jù)DT2的一致信號(hào)作為信號(hào)ST2提供給微機(jī)59。
該微機(jī)59，如下而詳細(xì)描述的那樣，形成例如8位的輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw，這些輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw提供給三個(gè)比較器62、63、64。這些比較器62、63、64把從三角波發(fā)生電路65所輸出的例如8位的輸出數(shù)據(jù)Pz和來(lái)自上述微機(jī)59的輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw進(jìn)行比較，當(dāng)輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw大于輸出數(shù)據(jù)Pz時(shí)，為高電平，否則，為低電平，輸出這樣的輸出信號(hào)Vu、Vv、Vw。這些輸出信號(hào)Vu、Vv、Vw提供給選擇電路66。而且，上述三角波發(fā)生電路65是構(gòu)成為發(fā)生由數(shù)字的三角波組成的載波Pz(即，8位的輸出數(shù)據(jù)Pz)的電路。
而且，微機(jī)59，如下面詳細(xì)描述的那樣，形成為選擇信號(hào)U1、U2、V1、V2、W1、W2，把這些選擇信號(hào)U1、U2、V1、V2、W1、W2提供給選擇電路66。該選擇電路66根據(jù)上述輸出信號(hào)Vu、Vv、Vw和所述選擇信號(hào)U1、U2、V1、V2、W1、W2而按下述那樣生成上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn，這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn提供給上述驅(qū)動(dòng)電路57a～57f。而且，如圖8所示的那樣，上述選擇電路66由與電路66a和與非電路66b構(gòu)成。在上述圖8中，雖然僅對(duì)U相進(jìn)行了具體的圖示，而未對(duì)V相、W相進(jìn)行具體的圖示，而這些V相、W相的具體電路構(gòu)成與U相相同。
在該構(gòu)成的情況下，由微型計(jì)算機(jī)59、計(jì)數(shù)器60，61、比較器62，63，64、三角波發(fā)生電路65和選擇電路66構(gòu)成控制裝置67。該控制裝置67構(gòu)成通電信號(hào)形成裝置。由上述控制裝置67、電動(dòng)機(jī)通電裝置58、放電裝置53和直流電源電路43構(gòu)成逆變器裝置68。
另一方面，微機(jī)59構(gòu)成為通過(guò)分壓電路69能夠檢測(cè)直流母線44a的電壓值。在此情況下，從分壓電路69所輸出的電壓信號(hào)提供給微機(jī)59的具有A/D轉(zhuǎn)換功能的輸入端。微機(jī)59構(gòu)成為通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)電路70來(lái)通斷控制上述繼電器48。而且，微機(jī)59構(gòu)成為通電控制開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)上述排水閥7的排水閥電動(dòng)機(jī)9以及向旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)注水的給水閥71。
微機(jī)59構(gòu)成為接受來(lái)自根據(jù)商用交流電源39的電壓檢測(cè)停電的停電檢測(cè)電路72的停電檢測(cè)信號(hào)、來(lái)自檢測(cè)旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)水位的水位傳感器73的水位檢測(cè)信號(hào)、來(lái)自檢測(cè)設(shè)在外箱1上部的蓋子74(參照?qǐng)D2)的開(kāi)閉狀態(tài)的蓋子開(kāi)關(guān)75的開(kāi)閉檢測(cè)信號(hào)、來(lái)自設(shè)在操作面板上的各種操作開(kāi)關(guān)76的開(kāi)關(guān)信號(hào)。
下面參照?qǐng)D9至圖24來(lái)對(duì)上述構(gòu)成的作用(具體地說(shuō)，洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)和脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制動(dòng)作)進(jìn)行說(shuō)明。其中，圖15至圖18是表示存儲(chǔ)在微機(jī)59內(nèi)的控制程序的控制內(nèi)容的流程圖。其中，圖15的流程圖表示洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)及脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的主處理的控制內(nèi)容。圖16的流程圖表示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的主處理的控制內(nèi)容。圖17的流程圖表示第一插入處理的控制內(nèi)容。圖18的流程圖表示第二插入處理的控制內(nèi)容。
首先，對(duì)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)連接到商用交流電源39上時(shí)，最初執(zhí)行圖15的步驟M10的初始設(shè)定處理。在此，微機(jī)59進(jìn)行RAM59b的初始化和輸出端的初始輸出等。接著，判斷作為各種操作開(kāi)關(guān)76中的一個(gè)開(kāi)關(guān)的電源開(kāi)關(guān)是否被接通(步驟M20)。其中，在電源開(kāi)關(guān)被接通的情況下，在步驟M20中進(jìn)到「NO」，微機(jī)59通過(guò)向繼電器驅(qū)動(dòng)電路70輸出斷開(kāi)信號(hào)而斷開(kāi)繼電器48(步驟M30)。接著，返同步驟M20的判斷處理。另一方面，在步驟M20中電源開(kāi)關(guān)被接通的情況下，進(jìn)到「YES」，微機(jī)59通過(guò)向繼電器驅(qū)動(dòng)電路70輸出接通信號(hào)而接通繼電器48(導(dǎo)通狀態(tài))(步驟M40)。
接著，判斷洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)指令是否發(fā)出(步驟M50)。在此情況下，根據(jù)各種操作開(kāi)關(guān)76的操作結(jié)果而判斷洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)指令是否發(fā)出。當(dāng)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)指令已發(fā)出時(shí)，在步驟M50中進(jìn)到「YES」，輸出斷開(kāi)排水閥電動(dòng)機(jī)9的信號(hào)(步驟M60)。由此，排水閥電動(dòng)機(jī)9被斷開(kāi)，而關(guān)閉排水閥7，同時(shí)，離合器32的切換桿33向上方旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而成為槽軸12和旋轉(zhuǎn)槽4扣鎖在作為靜止部位的機(jī)構(gòu)部基座10上(參照?qǐng)D3)。接著，進(jìn)到步驟M70，從多個(gè)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)程序中選擇設(shè)定一個(gè)程序。在此情況下，根據(jù)各種操作開(kāi)關(guān)76的操作結(jié)果而選擇設(shè)定一個(gè)程序。然后，進(jìn)到步驟M80，執(zhí)行給旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)注水的處理。其中，通電驅(qū)動(dòng)給水閥71而打開(kāi)以開(kāi)始向旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)注水，當(dāng)通過(guò)水位傳感器73而檢測(cè)到旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水位到達(dá)對(duì)應(yīng)于上述所選擇的程序的水位時(shí)，斷電停止給水閥71而關(guān)閉。
接著，通過(guò)依次執(zhí)行步驟M90、M100、M110的各項(xiàng)處理，而形成與無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20相對(duì)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式(運(yùn)轉(zhuǎn)指令)。在該構(gòu)成的情況下，在ROM59a內(nèi)預(yù)先存儲(chǔ)多種洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式，通過(guò)從這些洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式中選擇對(duì)應(yīng)于上述所選擇的程序的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式而進(jìn)行讀出，來(lái)形成洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)用的運(yùn)轉(zhuǎn)方式(洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式)。其中，在圖10中表示出了洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的一例。
如圖10所示的那樣，洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式包括由例如2位的數(shù)據(jù)組成的驅(qū)動(dòng)指令、由例如8位的數(shù)據(jù)組成的電壓指令Vc、由例如9位的數(shù)據(jù)組成的相位指令Pc。上述驅(qū)動(dòng)指令是表示無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的驅(qū)動(dòng)/停止以及正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)，具體地說(shuō)，例如，當(dāng)后1位為「1」時(shí)表示驅(qū)動(dòng)，當(dāng)后1位為「0」時(shí)表示停止，當(dāng)前1位為「1」時(shí)表示正轉(zhuǎn)，當(dāng)前1位為「0」時(shí)表示反轉(zhuǎn)。上述電壓指令Vc是表示給無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20施加電壓的數(shù)據(jù)。上述相位指令Pc是表示對(duì)應(yīng)于無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子相位的電壓相位的數(shù)據(jù)。
圖10所示的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式是由1.5秒的「正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)」、0.5秒的「停止」、1.5秒的「反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)」構(gòu)成的1循環(huán)4秒的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)中，反復(fù)進(jìn)行該1循環(huán)4秒的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。其中，上述1循環(huán)4秒的運(yùn)轉(zhuǎn)方式由例如以50ms(毫秒)抽樣的上述三個(gè)指令數(shù)據(jù)構(gòu)成。即，當(dāng)使上述三個(gè)指令數(shù)據(jù)為一組數(shù)據(jù)時(shí)，上述1循環(huán)4秒的運(yùn)轉(zhuǎn)方式由80組數(shù)據(jù)構(gòu)成，這80組的數(shù)據(jù)作為圖10的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式而存儲(chǔ)在ROM59a中。其中，圖10的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的相位指令Pc是被實(shí)驗(yàn)地求出的數(shù)據(jù)，以使在運(yùn)轉(zhuǎn)中的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的繞組26的各相中流過(guò)的電流相位與在繞組26的各相中發(fā)生的感應(yīng)電壓的相位成為同相的，下面對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。
在步驟M90、步驟M100、步驟M110中，當(dāng)從ROM59a讀出上述洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式時(shí)，每隔50ms依次讀出上述一組數(shù)據(jù)即三個(gè)指令數(shù)據(jù)。這樣，把該讀出的三個(gè)指令數(shù)據(jù)分別作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)指令、電動(dòng)機(jī)電壓指令Vc、電動(dòng)機(jī)相位指令Pc，而在其中形成電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)指令、電動(dòng)機(jī)電壓指令Vc、電動(dòng)機(jī)相位指令Pc(步驟M90、步驟M100、步驟M110)。
接著，判斷洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)是否結(jié)束(步驟M120)，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)未結(jié)束情況下，在步驟M120中進(jìn)到「NO」，返同步驟M90而反復(fù)進(jìn)行形成上述三個(gè)指令數(shù)據(jù)的處理。另一方面，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束的情況下，在步驟M120中進(jìn)到「YES」，發(fā)出電動(dòng)機(jī)停止指令，通過(guò)使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20斷電停止而結(jié)束洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟M121)。接著，此后，返同步驟M20。而且，洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)是否結(jié)束的判斷是通過(guò)判斷是否經(jīng)過(guò)了對(duì)應(yīng)于上述所選擇的程序而設(shè)定的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)進(jìn)行的。
無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的實(shí)際通電驅(qū)動(dòng)是以圖16的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主處理、圖17的第一插入處理以及圖18的第二插入處理來(lái)執(zhí)行，下面對(duì)這些處理進(jìn)行說(shuō)明。首先，圖16的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的主處理構(gòu)成為每隔例如10ms(毫秒)而與圖15的主處理同時(shí)(平行)執(zhí)行。換句話說(shuō)，圖16的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的主處理是每隔10ms而執(zhí)行的插入處理。
在上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的主處理中，首先，在步驟D10中，根據(jù)在步驟M90中所形成的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)指令而判斷電動(dòng)機(jī)初始條件。其中，在步驟M90中所形成的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)指令在驅(qū)動(dòng)的情況下為「Y」，在停止的情況下為「N」，判別是「Y」還是「N」，同時(shí)，當(dāng)是「Y」時(shí)，判別是前一次為「Y」這一次為「Y」的情況(以下寫(xiě)為「Y-Y」)，還是前一次為「N」這一次變?yōu)椤竃」的情況(以下寫(xiě)為「N-Y」)。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)初始條件為「N」時(shí)(即，為停止指令時(shí))，在步驟D10中進(jìn)到「NO」，選擇信號(hào)U1、U2、V1、V2、W1、W2都為「L(低電平)」(步驟D20)。由此，選擇電路66生成全部的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn，把這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn提供給驅(qū)動(dòng)電路57a～57f。其結(jié)果，逆變器主電路47的開(kāi)關(guān)器件54a～54f全部關(guān)斷，使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20斷電停止。接著，禁止第一插入處理和第二插入處理的執(zhí)行(步驟D21)，返同(執(zhí)行結(jié)束電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的主處理)。
另一方面，在步驟D10的判斷處理中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)初始條件為「N-Y」時(shí)(即，當(dāng)接受電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)(起動(dòng))指令之后)，在步驟D10中進(jìn)到「N-Y」，把起動(dòng)標(biāo)志設(shè)定為「H(高電平)」(步驟D30)。接著，在許可第一插入處理和第二插入處理的執(zhí)行之后(步驟D40)，發(fā)出強(qiáng)制地執(zhí)行第一插入處理的指令而執(zhí)行一次第一插入處理(步驟D50)。接著，判斷在接受電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令之后是否經(jīng)過(guò)了預(yù)定的時(shí)間(例如100ms)(步驟D60)。其中，如果未經(jīng)過(guò)上述預(yù)定時(shí)間，在步驟D60中進(jìn)到「NO」，返回。另一方面，如果在接受電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令之后經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間，而在步驟D60中進(jìn)到「YES」，把起動(dòng)標(biāo)志設(shè)定為「L」(步驟D70)，然后，返回。
在步驟D10的判斷處理中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)條件為「Y-Y」時(shí)(即，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令繼續(xù)時(shí))，在步驟D10中進(jìn)到「Y-Y」，轉(zhuǎn)換到上述步驟D60的判斷處理，執(zhí)行相同的控制。
下面對(duì)圖17所示的第一插入處理的控制內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)行說(shuō)明。該第一插入處理是這樣的插入處理當(dāng)從三個(gè)霍耳IC31u、31v、31w所輸出的位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw(參照?qǐng)D19的(c))中的任一個(gè)從「H」變化到「L」時(shí)，以及從「L」變化到「H」時(shí)，以及，在圖16的步驟D50中進(jìn)行強(qiáng)制指令時(shí)，分別執(zhí)行。
具體地說(shuō)，在圖17的步驟A10中，首先，輸入來(lái)自霍耳IC31u、31v、31w的位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw，根據(jù)圖11所示的變換表來(lái)決定輸入的位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw的模式n(n＝1～6)。接著，輸入從第一計(jì)數(shù)器60所輸出的數(shù)據(jù)DT1，把其作為傳感器變化周期Ts(n)來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)(步驟A20)。接著，把復(fù)位信號(hào)RS1提供給第一計(jì)數(shù)器60而使第一計(jì)數(shù)器60復(fù)位(步驟A30)。通過(guò)執(zhí)行上述步驟A20和A30，第一計(jì)數(shù)器60每當(dāng)位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw變化時(shí)就被復(fù)位，同時(shí)，第一計(jì)數(shù)器60的復(fù)位之前的計(jì)數(shù)值(在此情況下，是時(shí)鐘信號(hào)ck1所產(chǎn)生的計(jì)數(shù)值)作為傳感器變化周期Ts(n)而對(duì)應(yīng)于模式n被存儲(chǔ)。
接著，進(jìn)到步驟A40，在此，把從第一計(jì)數(shù)器60所輸出的數(shù)據(jù)DT1作為數(shù)據(jù)DT2，同時(shí)，把該數(shù)據(jù)DT1提供給第二計(jì)數(shù)器61。接著，進(jìn)到步驟A50，把復(fù)位信號(hào)RS2提供給第二計(jì)數(shù)器61而使第二計(jì)數(shù)器61復(fù)位。進(jìn)而，進(jìn)到步驟A60，根據(jù)圖12所示的電氣角度數(shù)據(jù)表，來(lái)進(jìn)行用電氣角度數(shù)據(jù)Ex重寫(xiě)電氣角度計(jì)數(shù)值EC的處理，具體地說(shuō)，執(zhí)行EC＝Ex(n)。在此情況下，電氣角度數(shù)據(jù)Ex(n)是用電氣角度表示位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw的變化點(diǎn)上的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)據(jù)，按圖12所示的那樣，通過(guò)初始設(shè)定處理而寫(xiě)入工作區(qū)域的RAM59b中。電氣角度計(jì)數(shù)值EC是把1電氣周期等分384來(lái)表示轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置的數(shù)據(jù)，而分配給工作區(qū)域的RAM59b來(lái)設(shè)置，其中，上述1電氣周期是把在U相的繞組26u中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓(下面稱(chēng)為U相感應(yīng)電壓)作為基準(zhǔn)。
接著，進(jìn)到步驟A70，執(zhí)行計(jì)算求出作為無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的1電氣周期的時(shí)間的旋轉(zhuǎn)周期Tm的處理。其中，把前一次求出的Tm作為T(mén)mp(Tmp＝Tm)，存儲(chǔ)該Tmp，同時(shí)，用下式算出這次的Tm，存儲(chǔ)該算出的TmTm＝Ts(1)+Ts(2)+Ts(3)+Ts(4)+Ts(5)+Ts(6)接著，進(jìn)到步驟A80，判斷起動(dòng)標(biāo)志是否為「H」。其中，如果是在接受電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令(起動(dòng)指令)之后(即，在接受電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令之后而經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前)，由于起動(dòng)標(biāo)志是「H」，則在步驟A80中進(jìn)到「YES」，執(zhí)行讀出表示施加在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20上的電壓大小的電壓指令Vc的處理(步驟A90)。接著，進(jìn)到步驟A100，根據(jù)圖13所示的矩形波數(shù)據(jù)表而形成輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw和選擇信號(hào)U1、U2、V1、V2、W1、W2，返回(執(zhí)行結(jié)束第一插入處理)。上述步驟A90、A100的處理是用于在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20起動(dòng)時(shí)以矩形波電壓通電控制該無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的處理，下面詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。另一方而，在步驟A80中，如果起動(dòng)標(biāo)志是「L」，則進(jìn)到「NO」，返回。
下而對(duì)圖18所示的第二插入處理的控制內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。該第二插入處理是通過(guò)每當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)器61的計(jì)數(shù)值(時(shí)鐘信號(hào)ck2的計(jì)數(shù)值)和上述數(shù)據(jù)DT2一致時(shí)發(fā)生的一致信號(hào)ST2而執(zhí)行的插入處理，即，每當(dāng)上述一致發(fā)生時(shí)所執(zhí)行的插入處理。具體地說(shuō)，在圖18的步驟B10中，首先，形成使第二計(jì)數(shù)器61復(fù)位的復(fù)位信號(hào)RS2，使第二計(jì)數(shù)器61復(fù)位。接著，進(jìn)行使電氣角度計(jì)數(shù)值EC僅增加常數(shù)Ed的計(jì)算(步驟B20)。其中，計(jì)算EC＝EC+Ed。此時(shí)，如果EC≥384，進(jìn)行EC＝EC-384的計(jì)算。而且，常數(shù)Ed是預(yù)先存儲(chǔ)的常數(shù)，在本實(shí)施例的情況下，為例如「8」。
接著，進(jìn)到步驟B30，判斷起動(dòng)標(biāo)志是否是「H」。其中，如果在接受電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令(起動(dòng)指令)之后(即，在接受電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令之后經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之前)，由于起動(dòng)標(biāo)志是「H」，在步驟B30中進(jìn)到「YES」，返回(執(zhí)行結(jié)束第二插入處理)。而且，下面對(duì)在步驟B30中進(jìn)到「NO」的情況的控制進(jìn)行說(shuō)明。
上述的微機(jī)59的控制動(dòng)作是在接受起動(dòng)信號(hào)(電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令)后起動(dòng)標(biāo)志為「H」?fàn)顟B(tài)時(shí)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的程序的動(dòng)作。下面參照?qǐng)D19所示的時(shí)序圖來(lái)對(duì)通過(guò)該控制動(dòng)作正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20時(shí)的具體動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
在該圖19中，(a)表示當(dāng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20旋轉(zhuǎn)時(shí)在三相繞組26U、26V、26W中發(fā)生的感應(yīng)電壓。該感應(yīng)電壓表示轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置(即，轉(zhuǎn)子位置)。接著，通過(guò)把一上述三相感應(yīng)電壓中的U相感應(yīng)電壓為基準(zhǔn)的1電氣周期等分384份的數(shù)據(jù)，來(lái)代表電氣角度，在圖19(b)中表示出該電氣角度。圖19(c)表示從霍耳IC31a～31c所輸出的位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw。在此情況下，安裝霍耳IC31a～31c，以使在各相的感應(yīng)電壓的交叉點(diǎn)上位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw從「H」向「L」或者從「L」向「H」變化。
接著，圖19(d)表示由第一插入處理(圖17)的步驟A10的處理所決定的模式(n)。在圖19(e)中表示出了在第一插入處理(圖17)的步驟A100中從微機(jī)59所輸出的選擇信號(hào)U1、U2、V1、V2、W1、W2，而且，在圖19(f)中表示出了在上述步驟A100中從微機(jī)59所輸出的輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw中的U相輸出波形數(shù)據(jù)Du。
其中，控制裝置67中的U相比較器62比較U相輸出波形數(shù)據(jù)Du(具體地說(shuō)，8位數(shù)據(jù)Vc)和從三角波發(fā)生電路65所輸出的載波Pz(具體地說(shuō)，8位輸出數(shù)據(jù)Pz)，而輸出信號(hào)Vu。該信號(hào)Vu為頻率與三角波發(fā)生電路65的動(dòng)作(載波Pz)同步占空比取決于輸出波形數(shù)據(jù)Du的脈寬調(diào)制信號(hào)(下面稱(chēng)為PWM信號(hào))。從V相的比較器63和W相的比較器64所輸出的信號(hào)Vv和Vw為相同的PWM信號(hào)。
當(dāng)看U相時(shí)，選擇電路66根據(jù)信號(hào)Vu和選擇信號(hào)U1、U2輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun。在此情況下，選擇電路66，在選擇信號(hào)U1＝「H」、選擇信號(hào)U2＝「L」時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup＝信號(hào)Vu、Vun＝「L」的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun。由此，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路55a來(lái)PWM驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件54a。選擇電路66，在選擇信號(hào)U1＝「L」、選擇信號(hào)U2＝「H」時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup＝「L」、Vun＝「H」的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun。由此，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路55b來(lái)使開(kāi)關(guān)器件54b導(dǎo)通。而且，選擇電路66，在選擇信號(hào)U1＝「L」、選擇信號(hào)U2＝「L」時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup＝「L」、Vun＝「L」的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun。由此，使開(kāi)關(guān)器件54a、54b同時(shí)關(guān)斷。
對(duì)于V相、W相，與上述U相相同，選擇電路66根據(jù)信號(hào)Vv、Vw和選擇選擇信號(hào)U3、U4、U5、U6輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。其中，圖19(h)表示從選擇電路66所輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。由這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路57a～57f來(lái)通斷控制開(kāi)關(guān)器件54a～54f。由此，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20構(gòu)成為在起動(dòng)時(shí)，進(jìn)行所謂120度通電，即，用矩形波電壓進(jìn)行通電控制來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
而且，圖19(i)表示由第一插入處理(圖17)的步驟A30所執(zhí)行的第一計(jì)數(shù)器60的復(fù)位動(dòng)作(以及計(jì)數(shù)動(dòng)作)的樣子。在此情況下，在模式(n)的變化點(diǎn)上執(zhí)行第一計(jì)數(shù)器60的復(fù)位動(dòng)作。這樣，在模式(n)的變化點(diǎn)上執(zhí)行第一插入處理(圖17)。
圖19(j)表示由第一插入處理(圖17)的步驟A20、A40、A50所執(zhí)行的第二計(jì)數(shù)器61的復(fù)位動(dòng)作(以及計(jì)數(shù)動(dòng)作)的樣子。由于第二計(jì)數(shù)器61是以第一計(jì)數(shù)器60的時(shí)鐘信號(hào)ck1的8倍的時(shí)鐘信號(hào)ck2工作，則如圖19(i)、(j)所示的那樣，以第一計(jì)數(shù)器60的1/8周期來(lái)反復(fù)進(jìn)行計(jì)數(shù)動(dòng)作。在此情況下，構(gòu)成通過(guò)第一計(jì)數(shù)器60和第二計(jì)數(shù)器61來(lái)發(fā)生位置傳感器信號(hào)的倍增信號(hào)的倍增信號(hào)發(fā)生裝置77。由此，第二插入處理(圖18)在1模式(n)之間執(zhí)行8次。
圖19(k)表示由第一插入處理(圖17)的步驟A60和第二插入處理(圖18)的步驟B20所執(zhí)行的電氣角度計(jì)數(shù)值EC的遞增計(jì)數(shù)動(dòng)作。在此情況下，電氣角度計(jì)數(shù)值EC在模式(n)的變化點(diǎn)上通過(guò)執(zhí)行第一插入處理(圖17)的步驟A60而被重寫(xiě)，同時(shí)，通過(guò)執(zhí)行第二插入處理(圖18)的步驟B20而在1模式(n)之間進(jìn)行8次遞增計(jì)數(shù)。由此，電氣角度計(jì)數(shù)值EC成為與轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置同步變化的數(shù)據(jù)。
如上述那樣，當(dāng)接受起動(dòng)指令時(shí)，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20由矩形波電壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該矩形波通電控制在接受起動(dòng)指令后持續(xù)預(yù)定時(shí)間(具體地說(shuō)，100ms)的時(shí)間。此后，當(dāng)接受起動(dòng)指令并經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后，在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的主處理(圖16)的步驟D60中進(jìn)到「YES」，執(zhí)行把起動(dòng)標(biāo)志切換為「L」的處理(步驟D70)。
下面對(duì)起動(dòng)標(biāo)志＝「L」情況下的微機(jī)59的控制動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在此情況下，首先，在第一插入處理(圖17)中，由于起動(dòng)標(biāo)志＝「L」，在步驟A80中進(jìn)到「NO」，按原樣(未執(zhí)行步驟A90和A100)返回。在第二插入處理(圖18)中，由于起動(dòng)標(biāo)志＝「L」，步驟B30中進(jìn)到「NO」，執(zhí)行步驟B40～B100的處理。具體地說(shuō)，首先，在步驟B40中，讀出在主處理(圖15)的步驟M190中所形成的相位指令Pc。接著，在步驟B50中，通過(guò)上述相位指令Pc和表示轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置的電氣角度計(jì)數(shù)值EC，來(lái)計(jì)算提供給無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的電壓相位Pv。用下式進(jìn)行該計(jì)算Pv＝EC+Pc但是，在Pv≥384的情況下，進(jìn)行Pv＝Pv-384。
接著，進(jìn)到步驟B60，在此，讀出在主處理(圖15)的步驟M180中所形成的相位指令Pc。接著進(jìn)到步驟B70，計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)Du并輸出。在此情況下，從圖9所示的通電波形數(shù)據(jù)讀出對(duì)應(yīng)于上述計(jì)算的電壓相位Pv的正弦波形的電壓率Ds，用下式計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)DuDu＝Ds×(Vc/256)+128其中，作為電壓率Ds的數(shù)據(jù)值的區(qū)域是以8位數(shù)據(jù)的補(bǔ)數(shù)表現(xiàn)取得的「-127～127」。由于移動(dòng)到作為三角波數(shù)據(jù)Pz區(qū)域的「0～255」，作為關(guān)斷設(shè)定值而加上「128」。由于作為電壓指令Vc的數(shù)據(jù)值的區(qū)域是「0～255」，通過(guò)把(Vc/256)乘以電壓率Ds，而得到對(duì)應(yīng)于電壓指令Vc的振幅。接著，這樣計(jì)算的數(shù)據(jù)作為輸出波形數(shù)據(jù)Du而輸出。而且，圖9所示的通電波形數(shù)據(jù)由把1電氣周期等分為384的8位電壓率數(shù)據(jù)Ds構(gòu)成，該電壓率數(shù)據(jù)Ds預(yù)先存儲(chǔ)在微機(jī)59的ROM59a中。作為通電波形數(shù)據(jù)，在本實(shí)施例的情況下，存儲(chǔ)正弦波波形數(shù)據(jù)。
接著，進(jìn)到步驟B80，計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)Dv而輸出。在此情況下，首先，用下式計(jì)算電壓相位Pv
Pv＝EC+Pc+256但是，在Pv≥384的情況下，進(jìn)行Pv＝Pv-384。
接著，從圖9所示的通電波形數(shù)據(jù)讀出對(duì)應(yīng)于上述計(jì)算的電壓相位Pv的正弦波波形的電壓率Ds，然后，用下式計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)DvDv＝Ds×(Vc/256)+128接著，進(jìn)到步驟B90，計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)Dw而輸出。在此情況下，首先，用下式計(jì)算電壓相位PvPv＝EC+Pc+128但是，在Pv≥384的情況下，進(jìn)行Pv＝Pv-384。
接著，從圖9所示的通電波形數(shù)據(jù)讀出對(duì)應(yīng)于上述計(jì)算的電壓相位Pv的正弦波波形的電壓率Ds，然后，用下式計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)DwDw＝Ds×(Vc/256)+128然后，進(jìn)到步驟B100，輸出全部「H」的選擇信號(hào)U1、U2、V1、V2、W1、W2，然后，返同。上述的放電電阻50的控制動(dòng)作是當(dāng)起動(dòng)標(biāo)志為「L」?fàn)顟B(tài)時(shí)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的程序的動(dòng)作，由此，以正弦波電壓來(lái)通電控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20。下面，參照?qǐng)D20所示的時(shí)序圖來(lái)對(duì)由上述控制動(dòng)作正轉(zhuǎn)控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20時(shí)的具體動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
首先，圖20(f)表示通過(guò)執(zhí)行第二插入處理(18)的步驟B50來(lái)計(jì)算的電壓相位Pv。該電壓相位Pv是從電氣角度計(jì)數(shù)值EC超前在第二插入處理(18)的步驟B40中所得到的相位指令Pc的電壓相位。接著，通過(guò)執(zhí)行第二插入處理(18)的步驟B70而輸出的輸出波形數(shù)據(jù)Du為圖20(g)所示的數(shù)據(jù)。當(dāng)輸出該輸出波形數(shù)據(jù)Du時(shí)，控制裝置67中的U相的比較器62比較上述輸出波形數(shù)據(jù)Du和三角波發(fā)生電路65所輸出的載波Pz，輸出信號(hào)Vu。接著，選擇電路66根據(jù)上述信號(hào)Vu和選擇信號(hào)U1、U2輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun。在此情況下，由于選擇信號(hào)U1＝「H」、選擇信號(hào)U2＝「H」，選擇電路66輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup＝信號(hào)Vu、Vun＝信號(hào)Vu的反向信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun。在圖20(h)中表示出了這些驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun。而且，雖然在圖20中未圖示，但是，對(duì)于U相、W相來(lái)說(shuō)，通過(guò)執(zhí)行第二插入處理(圖18)的步驟B80、B90而輸出輸出波形數(shù)據(jù)Dv、Dw，同時(shí)，從選擇電路66輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。
在此情況下，V相的輸出波形數(shù)據(jù)Dv、驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvp、Vvn與U相的輸出波形數(shù)據(jù)Du、驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun相比，在電氣角度上僅滯后「128」相位。W相的輸出波形數(shù)據(jù)Dw、驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vwp、Vwn與U相的輸出波形數(shù)據(jù)Du、驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun相比，在電氣角度上僅滯后「256」相位。
由上述U相的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路57a、57b而使逆變器主電路47的開(kāi)關(guān)器件54a、54b通斷。由此，從逆變器主電路47的U相的輸出端所輸出的電壓為圖20(i)所示的那樣的電壓波形。該U相輸出電壓為對(duì)正弦波波形進(jìn)行PWM處理的電壓(即，近似正弦波的PWM電壓)。當(dāng)把該U相輸出電壓加在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的U相的繞組26u上時(shí)，流過(guò)該U相的繞組26u的電流為圖20(j)所示的那樣的電流波形。
流過(guò)該U相的繞組26u的繞組電流的相位與在U相的繞組26u中發(fā)生的感應(yīng)電壓(圖20(a))的相位大致一致。之所以這樣，是因?yàn)樵谥魈幚?圖15)的步驟M110中所形成的相位指令Pc(參照?qǐng)D10)是這樣的預(yù)先實(shí)驗(yàn)而求出的數(shù)據(jù)，通過(guò)在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)中流過(guò)各相繞組26的電流與各相的感應(yīng)電壓同相位。
對(duì)于V相、W相，由驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vvp、Vvn、Vwp、Vwn來(lái)使逆變器主電路47的開(kāi)關(guān)器件54c～54f通斷，由此，從逆變器主電路47的V相、W相的輸出端所輸出的電壓與上述U相輸出電壓相同而成為對(duì)正弦波波形進(jìn)行PWM處理的電壓。這樣，當(dāng)這些V相、W相輸出電壓被加到無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的V相、W相的繞組26v、26w時(shí)，流過(guò)該繞組26v、26w的電流的相位大致與在繞組26v、26w中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位一致。
雖然上述的動(dòng)作是以正轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20時(shí)的動(dòng)作，但是以反轉(zhuǎn)方向進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)的動(dòng)作大致是相同的。在該以反轉(zhuǎn)方向進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，使用反轉(zhuǎn)用的各個(gè)數(shù)據(jù)表來(lái)作為圖11的位置傳感器信號(hào)模式的表、圖12的電氣角度數(shù)據(jù)表、圖13的矩形波數(shù)據(jù)表。而且，這些反轉(zhuǎn)用的各個(gè)數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)在ROM59a中。在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束之前(即，主處理(圖15)的步驟M120中進(jìn)到「YES」之前)，反復(fù)執(zhí)行正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的動(dòng)作。
下面，對(duì)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的控制動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)接受脫水運(yùn)轉(zhuǎn)指令時(shí)，在主處理(圖15)的步驟M130中進(jìn)到「YES」，通電驅(qū)動(dòng)排水閥電動(dòng)機(jī)9(步驟M140)。由此，排水閥7被打開(kāi)而排出旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水，根據(jù)來(lái)自檢測(cè)旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水位的水位傳感器73的檢測(cè)信號(hào)，在旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的排水結(jié)束之前持續(xù)進(jìn)行排水運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟M150)。通過(guò)上述排水閥電動(dòng)機(jī)9的通電驅(qū)動(dòng)，離合器32的切換桿33向下方旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，切換桿33下部的凸部33e扣合在轉(zhuǎn)子外殼28的上表面的多個(gè)突出部28d之間(參照?qǐng)D7)。由此，成為槽軸12和轉(zhuǎn)子27(以及攪拌軸14)整體連續(xù)旋轉(zhuǎn)的形態(tài)。在該形態(tài)的情況下，槽軸12、旋轉(zhuǎn)槽4、攪拌軸14和軸承15由無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20直接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
此后，當(dāng)旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的排水結(jié)束時(shí)，進(jìn)到步驟M160，從多個(gè)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)程序中選擇設(shè)定從此執(zhí)行的一個(gè)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)程序。接著，通過(guò)依次執(zhí)行步驟M170、M180、M190的各個(gè)處理，形成與無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20相對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式(運(yùn)轉(zhuǎn)指令)。在此情況下，多個(gè)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式預(yù)先存儲(chǔ)在ROM59a中，從這些脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式中選擇與在上述步驟M160中所選擇的程序相對(duì)應(yīng)的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式而讀出，由此，形成脫水運(yùn)轉(zhuǎn)用的運(yùn)轉(zhuǎn)方式(脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式)。圖14表示該脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的一例。
如圖14所示的那樣，脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式與上述的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式相同，包括由2位數(shù)據(jù)組成的驅(qū)動(dòng)指令、由8位數(shù)據(jù)組成的電壓指令Vc、由9位數(shù)據(jù)組成的相位指令Pc。這樣，圖14所示的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式是由例如50秒的「正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)」所構(gòu)成的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，在上述脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中，執(zhí)行該50秒的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。
其中，上述50秒的運(yùn)轉(zhuǎn)方式由以例如1s(秒)進(jìn)行抽樣的上述2個(gè)指令數(shù)據(jù)構(gòu)成。即，當(dāng)使上述3個(gè)指令數(shù)據(jù)為1組數(shù)據(jù)時(shí)，上述50秒的運(yùn)轉(zhuǎn)方式由50組數(shù)據(jù)構(gòu)成，這50組的數(shù)據(jù)作為圖14的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式存儲(chǔ)在ROM59a中。其中，圖14的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的相位指令Pc是這樣的預(yù)先實(shí)驗(yàn)而求出的數(shù)據(jù)，使在運(yùn)轉(zhuǎn)中的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的繞組26的各相中流過(guò)的電流相位為超前于在繞組26的各相中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位的相位。
在步驟M170、步驟M180、步驟M190中，當(dāng)從ROM59a中讀出上述脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式時(shí)，每隔1秒依次讀出上述1組數(shù)據(jù)即3個(gè)指令數(shù)據(jù)。這樣，把該讀出的3個(gè)指令數(shù)據(jù)分別作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)指令、電動(dòng)機(jī)電壓指令Vc、電動(dòng)機(jī)相位指令Pc，由此形成電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)指令、電動(dòng)機(jī)電壓指令Vc、電動(dòng)機(jī)相位指令Pc(步驟M170、步驟M180、步驟M190)。形成這些驅(qū)動(dòng)指令的處理，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束的判斷處理(步驟M200)、停電的判斷處理(步驟M210)、蓋開(kāi)關(guān)的判斷處理(步驟M220)中的任一個(gè)為「YES」之前，反復(fù)執(zhí)行。
而且，上述脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的實(shí)際通電驅(qū)動(dòng)于上述洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)相同，在圖16的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的主處理、圖17的第一插入處理、以及圖18的第二插入處理中執(zhí)行。這些處理的控制動(dòng)作大致于洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相同，所不同的僅是使用脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式(圖14)來(lái)取代洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式(圖10)。因此，省略具體的說(shuō)明。
下面對(duì)停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)即制動(dòng)旋轉(zhuǎn)槽4而停止時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，對(duì)一般的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行描述。在此情況下，當(dāng)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間到達(dá)根據(jù)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)程序而設(shè)定的設(shè)定時(shí)間時(shí)，判斷為脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)束，在步驟M200中進(jìn)到「YES」，執(zhí)行通常的制動(dòng)處理(步驟M230)。其中，微機(jī)59輸出選擇信號(hào)U1、V1、W1為「L」同時(shí)選擇信號(hào)U2、V2、W2為「H」的選擇信號(hào)。
接受這些選擇信號(hào)，選擇電路66輸出「L」的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vvp、Vwp同時(shí)輸出「H」的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vun、Vvn、Vwn。由此，逆變器主電路47的開(kāi)關(guān)器件54a、54c、54e被關(guān)斷，同時(shí)，開(kāi)關(guān)器件54b、54d、54f導(dǎo)通。其結(jié)果，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的繞組26通過(guò)開(kāi)關(guān)器件54b、54d、54f以及二極管55b、55d、55f而形成短路同路，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。通過(guò)該制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20進(jìn)而旋轉(zhuǎn)槽4的旋轉(zhuǎn)停止。該通常的制動(dòng)處理僅以預(yù)定的設(shè)定時(shí)間執(zhí)行，此后，返回步驟M20。
另一方面，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中方式停電的情況下，或者，在蓋子74被進(jìn)行打開(kāi)操作的情況下，執(zhí)行緊急制動(dòng)旋轉(zhuǎn)槽4的處理(步驟M240～M280)，下面對(duì)該緊急制動(dòng)處理進(jìn)行說(shuō)明。首先，當(dāng)根據(jù)來(lái)自停電檢測(cè)電路72的檢測(cè)信號(hào)來(lái)判斷停電是否發(fā)生時(shí)，在步驟210中進(jìn)到「YES」，執(zhí)行步驟M240。當(dāng)根據(jù)來(lái)自蓋子開(kāi)關(guān)75的開(kāi)關(guān)信號(hào)而判斷蓋子74是否打開(kāi)時(shí)，在步驟220進(jìn)到「YES」，執(zhí)行步驟M240。
在該步驟240中，微機(jī)59通過(guò)給繼電器驅(qū)動(dòng)電路70輸出繼電器關(guān)斷信號(hào)而斷開(kāi)繼電器48。接著，執(zhí)行步驟M250，形成緊急制動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)相位指令Pc。在此情況下，作為緊急制動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)相位指令Pc，形成例如「-16」的滯后相位。這樣，進(jìn)到步驟M260，形成緊急制動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)電壓指令Vc(預(yù)先決定的預(yù)定值的電壓指令)。在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)數(shù))降到速度降低判定用的設(shè)定速度之前，反復(fù)執(zhí)行形成這些緊急制動(dòng)用的電動(dòng)機(jī)相位指令Pc和電動(dòng)機(jī)電壓指令Vc的處理。
其中，當(dāng)用上述滯后相位的電動(dòng)機(jī)相位指令Pc通電驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20時(shí)，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20成為再生狀態(tài)，即成為產(chǎn)生再生制動(dòng)的狀態(tài)。通過(guò)該再生制動(dòng)，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20以及旋轉(zhuǎn)槽4的旋轉(zhuǎn)降低。在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的繞組26中發(fā)生的再生功率通過(guò)逆變器主電路47的二極管55a～55f而流到直流電源電路43側(cè)。這樣，該再生電流通過(guò)二極管49而給直流電源電路43的電容器42a、42b充電，而提高直流電壓。在此情況下，即使發(fā)生停電，恒壓電路45通過(guò)上述再生功率而工作，給微機(jī)59提供恒定電壓，因此，微機(jī)59的控制動(dòng)作繼續(xù)下去。
而且，在上述構(gòu)成中，微機(jī)59通過(guò)分壓電路69而每隔例如1ms檢測(cè)直流電源電路43的電容器42a、42b的充電電壓即直流電壓的大小。微機(jī)59在上述檢測(cè)的直流電壓超過(guò)例如400V時(shí)向放電裝置53的驅(qū)動(dòng)電路52輸出導(dǎo)通信號(hào)而使開(kāi)關(guān)器件51導(dǎo)通。由此，上述再生電流由放電裝置53的放電電阻50所消耗，因此，而抑制直流電源電路43的電容器42a、42b的直流電壓的上升。微機(jī)59在上述檢測(cè)的直流電壓變?yōu)槔?50V以下時(shí)向放電裝置53的驅(qū)動(dòng)電路52輸出關(guān)斷信號(hào)而關(guān)斷開(kāi)關(guān)器件51。
通過(guò)上述再生制動(dòng)，當(dāng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度降低到速度降低判定用的設(shè)定速度時(shí)，在步驟M270中進(jìn)到「YES」。在此情況下，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度根據(jù)在第一插入處理(圖17)的步驟A70中所得到的旋轉(zhuǎn)周期Tm而被檢測(cè)出。具體地說(shuō)，當(dāng)判斷為上述旋轉(zhuǎn)周期Tm長(zhǎng)于速度降低判定用的設(shè)定值(選擇設(shè)定降低)時(shí)，在步驟M270中進(jìn)到「YES」。此后，與上述步驟M230相同，執(zhí)行通常的制動(dòng)處理。由此，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20以及旋轉(zhuǎn)槽4的旋轉(zhuǎn)停止。該通常的制動(dòng)處理僅在預(yù)先決定的設(shè)定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行，然后，返同步驟M20。
而且，在上述構(gòu)成的全自動(dòng)洗衣機(jī)中，通過(guò)適當(dāng)組合執(zhí)行上述洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)和脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，就能夠執(zhí)行設(shè)定的洗衣運(yùn)轉(zhuǎn)程序的洗滌行程、漂洗行程、脫水行程。在此情況下，在各個(gè)行程中，在執(zhí)行洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)和脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，作為洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式和脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式，分別使用與各個(gè)行程和程序相對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)方式(最適合于各個(gè)行程和程序的運(yùn)轉(zhuǎn)方式)。
根據(jù)這樣構(gòu)成的本實(shí)施例，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離合器32的切換桿33向上方旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而通過(guò)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子27來(lái)直接正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)攪拌軸14即攪拌體5。在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離合器32的切換桿33向下方旋轉(zhuǎn)動(dòng)作而通過(guò)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子27來(lái)直接以正轉(zhuǎn)方向高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)攪拌軸14和槽軸12即攪拌體5和旋轉(zhuǎn)槽4雙方。由此，成為所謂的直接驅(qū)動(dòng)構(gòu)造，因此，就能不使用皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和齒輪減速機(jī)構(gòu)，就能實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)整體的輕量化和小型化，同時(shí)，能夠降低運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。
在本實(shí)施例中，在通電驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20時(shí)，根據(jù)該通電信號(hào)來(lái)使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20通電，由于為這樣的結(jié)構(gòu)，就能使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)非常小。由此，就能使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)及噪聲極小。下面具體的說(shuō)明通過(guò)本實(shí)施例中的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的通電控制而使轉(zhuǎn)矩變動(dòng)非常小。
首先，逆變器裝置68的微機(jī)59，通過(guò)從無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的三個(gè)霍耳IC31u、31v、31w接受位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw，而以例如把1電氣周期等分為48份的分辨率檢測(cè)轉(zhuǎn)子27的位置。這樣，微機(jī)59讀出對(duì)應(yīng)于上述檢測(cè)的轉(zhuǎn)子位置而存儲(chǔ)在ROM59a中的正弦波的波形數(shù)據(jù)，形成對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子位置的正弦波的電壓波形數(shù)據(jù)。該電壓波形數(shù)據(jù)在被脈寬調(diào)制之后通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路57a～57f和逆變器主電路47而提供給繞組26。在此情況下，按下述這樣來(lái)控制電壓波形數(shù)據(jù)的與轉(zhuǎn)子位置對(duì)應(yīng)的相位。
首先，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，由洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式(圖10)而形成相位指令Pc，以使在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的三相繞組26中產(chǎn)生的各個(gè)感應(yīng)電壓和在三相繞組26中流過(guò)的各個(gè)繞組電流分別成為同相位的。通過(guò)該通電控制，在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20中，發(fā)生圖21(a)、(b)所示的這樣的轉(zhuǎn)矩。圖21(a)、(b)表示轉(zhuǎn)矩波形的仿真結(jié)果。在此情況下，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20是三相24極，繞組26是50mH、10Ω，轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)N是150rpm，感應(yīng)電壓是40Vsinθ，電壓指令Vc是「255」，相位指令Pc是「32」。
在上述圖21(a)中，v(u)表示逆變器主電路47的U相輸出電壓。該U相輸出電壓實(shí)際上是PWM處理的復(fù)雜的波形，但是，在此近似與正弦波波形并作為模擬電壓(交流電壓)來(lái)表示。e(u)表示在U相的繞組26u中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，i(u)表示流過(guò)U相的繞組26u的繞組電流。在圖21(b)中，T(u)表示U相的轉(zhuǎn)矩波形，T表示三相的轉(zhuǎn)矩波形。其中T(u)和T分別由下式算出而且，N是轉(zhuǎn)數(shù)。
T(u)＝(i(u)×e(u))/(2×π×N/60)
T＝(i(u)×e(u)+i(v)×e(v)+i(w)×e(w))/(2×π×N/60)根據(jù)上述圖21(a)，對(duì)應(yīng)于感應(yīng)電壓以同相位通電，即，感應(yīng)電壓和繞組電流的功率因數(shù)為最大，因此，可以看出，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的電動(dòng)機(jī)效率為最大。根據(jù)圖21(b)，三相的轉(zhuǎn)矩波形T為直線，因此，可以看出，產(chǎn)生無(wú)變動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，即幾乎沒(méi)有轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。由此，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲極小。
另一方面，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，由脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式(圖14)形成相位指令Pc，以使對(duì)應(yīng)于在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的三相繞組26中產(chǎn)生的各感應(yīng)電壓，在三相繞組26中流過(guò)的各電流為超前相位。通過(guò)該通電控制，在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20中發(fā)生圖22(a)、(b)所示的這樣的轉(zhuǎn)矩。而且，該圖22(a)、(b)表示轉(zhuǎn)矩波形的仿真結(jié)果，圖22中的v(u)、e(u)、i(u)、T(u)、T的各定義與上述圖21的情況下的各定義相同。在此情況下，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20是三相24極，繞組26是50mH、10Ω，轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)N是900rpm，感應(yīng)電壓是240Vsinθ，電壓指令Vc是「255」，相位指令Pc是「64」。
根據(jù)上述圖22(a)，可以看出，具有感應(yīng)電壓方大于逆變器主電路47的輸出電壓的關(guān)系，并且，發(fā)生正的轉(zhuǎn)矩。其表示出強(qiáng)制地提高無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)數(shù))。對(duì)此，按照?qǐng)D23的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)數(shù)特性圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
在圖23中，特性A是無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的一般的特性。在此情況下，限制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)數(shù)以使感應(yīng)電壓不會(huì)超過(guò)逆變器主電路47的輸出電壓。對(duì)此，當(dāng)繞組電流進(jìn)行通電控制以對(duì)應(yīng)于感應(yīng)電壓成為超前相位時(shí)，為在圖23中由B所示的特性。當(dāng)通電控制繞組電流而成為更超前的相位時(shí)，為在圖23中由C所示的特性。
其中，若在圖23中用X表示洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷點(diǎn)，則特性A是電動(dòng)機(jī)效率在上述洗滌負(fù)荷點(diǎn)X為最大的特性，可以看出，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20是具有這樣特性A的電動(dòng)機(jī)。另一方面，脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的負(fù)荷點(diǎn)是在圖23中用Y表示的區(qū)域，在特性A的原狀下，不能在脫水負(fù)荷點(diǎn)Y進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。對(duì)此，在本實(shí)施例中，以繞組電流相對(duì)于感應(yīng)電壓為超前相位這樣來(lái)進(jìn)行通電控制，由此，得到特性C，由此，就能在脫水負(fù)荷點(diǎn)Y驅(qū)動(dòng)具有特性A的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20。
而且，在上述實(shí)施例中，在用特性C來(lái)通電驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20時(shí)，如圖22(b)所示的那樣，三相的轉(zhuǎn)矩波形T是直線，因此，可以看出，產(chǎn)生了不變動(dòng)的轉(zhuǎn)矩即幾乎沒(méi)有轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。由此，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲變得極小。
接著，對(duì)在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中緊急制動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20(及旋轉(zhuǎn)槽4)的情況進(jìn)行說(shuō)明。在上述實(shí)施例的情況下，形成相位指令Pc，以使繞組電流為相對(duì)于感應(yīng)電壓滯后的相位。通過(guò)該通電控制，在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20中產(chǎn)生如圖24(a)、(b)所示這樣的轉(zhuǎn)矩。而且，該圖24(a)、(b)表示轉(zhuǎn)矩波形的仿真結(jié)果，圖24中的v(u)、e(u)、i(u)、T(u)、T的各定義與上述圖21的情況下的各定義相同。在此情況下，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20是三相24極，繞組26是50mH、10Ω，轉(zhuǎn)數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度)N是900rpm，感應(yīng)電壓是240Vsinθ，電壓指令Vc是「255」，相位指令Pc是「-16」。
根據(jù)上述圖24(b)，由于三相的轉(zhuǎn)矩波形T是直線，可以看出，產(chǎn)生了沒(méi)有變動(dòng)的轉(zhuǎn)矩即幾乎沒(méi)有轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。但是，由于上述轉(zhuǎn)矩波形T是負(fù)的轉(zhuǎn)矩，可以看出，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。由此，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中的緊急制動(dòng)時(shí)，無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲變得極小。
在上述實(shí)施例中，根據(jù)電氣角度和相位指令決定通電波形的電氣角度，根據(jù)對(duì)應(yīng)于該電氣角度而從ROM59a讀出的通電波形數(shù)據(jù)和電壓指令而形成通電信號(hào)，因此，就能以分別適合于洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)、脫水運(yùn)轉(zhuǎn)、制動(dòng)時(shí)的通電方式來(lái)通電控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20。由此，就能降低電動(dòng)機(jī)電流，同時(shí)，能夠提高制動(dòng)力。
而且，在上述實(shí)施例中，為檢測(cè)直流電源電路43的電壓的結(jié)構(gòu)，而根據(jù)電氣角度和相位指令來(lái)決定通電波形的電氣角度，根據(jù)與該電氣角度相對(duì)應(yīng)的通電波形數(shù)據(jù)和電壓指令以及上述檢測(cè)出的直流電源電壓而形成通電信號(hào)，因此，即使直流電源電壓變動(dòng)，就能形成校正該變動(dòng)的通電信號(hào)。在該結(jié)構(gòu)的情況下，就能減小直流電源電路43的電容器42a、42b的電容量，因此，就能使逆變器裝置68小型化，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。
另一方面，在上述實(shí)施例中，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于對(duì)應(yīng)于在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的各相繞組26U、26V、26W中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行同相位的通電，因此，繞組電流和感應(yīng)電壓的功率因數(shù)變?yōu)樽畲?，就能提高電?dòng)機(jī)效率。由于能夠降低功率消耗，就能降低無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20和逆變器裝置68的發(fā)熱，進(jìn)而能夠簡(jiǎn)化解決發(fā)熱的措施。而且，在上述實(shí)施例的情況下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)地求出的相位指令方式來(lái)執(zhí)行通電電流的相位的調(diào)整，因此，不必使用用于檢測(cè)繞組電流的檢測(cè)結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)相位調(diào)整。由此，就能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)逆變器裝置68的小型化和低成本化。
在上述實(shí)施例中，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的各相繞組26U、26V、26W中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行超前相位的通電，因此，就能以高的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)速度規(guī)格低的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20，即能夠用上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)。在該結(jié)構(gòu)的情況下，由于能夠減小洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電動(dòng)機(jī)電流，就能減小逆變器裝置68的結(jié)構(gòu)部件的容量，而能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)逆變器裝置68的小型化和低成本化。
而且，在上述實(shí)施例的情況下，在制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于在無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的各相繞組26U、26V、26W中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行滯后相位的通電，因此，就能顯著減小轉(zhuǎn)矩變動(dòng)同時(shí)能夠增大制動(dòng)力。由此，當(dāng)在高速旋轉(zhuǎn)中(脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中)掀開(kāi)蓋子時(shí)，就能在短時(shí)間內(nèi)使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20停止，就能不需要機(jī)械的制動(dòng)裝置。因此，就不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械制動(dòng)裝置的工作噪聲，而且，能夠使沒(méi)有機(jī)械制動(dòng)裝置的洗衣機(jī)整體的構(gòu)成。
在上述實(shí)施例中，包括輸出在繞組26U、26V、26W中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓和具有預(yù)定相位關(guān)系的位置傳感器信號(hào)而作為位置傳感器信號(hào)的三個(gè)霍耳IC31u、31v、31w，同時(shí)，包括以比上述位置傳感器信號(hào)的變化周期短的周期檢測(cè)轉(zhuǎn)子的電氣角度的電氣角度檢測(cè)裝置。由此，通過(guò)霍耳IC31u、31v、31w，就能以高分辨率檢測(cè)轉(zhuǎn)子的電氣角度即轉(zhuǎn)子的位置。其結(jié)果，由于可以不需要分辨率高的位置傳感器，就能使制造成本廉價(jià)，同時(shí)能夠提高對(duì)水和塵埃的可靠性。
而且，在上述實(shí)施例中，具有這樣切換供電電壓的結(jié)構(gòu)給無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20提供通過(guò)邏輯運(yùn)算位置傳感器信號(hào)而形成的矩形波電壓來(lái)進(jìn)行起動(dòng)，然后給無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20提供對(duì)應(yīng)于來(lái)自通電信號(hào)形成裝置67的通電信號(hào)的電壓來(lái)進(jìn)行通電驅(qū)動(dòng)，因此，就能使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20平滑地起動(dòng)。
圖25至圖30是本發(fā)明的第二實(shí)施例。該第二實(shí)施例與第一實(shí)施例所不同之處在于微機(jī)59的控制內(nèi)容，具體地說(shuō)，第一插入處理和第二插入處理的控制內(nèi)容不同。而且，在與第一實(shí)施例的流程圖(圖17和圖18)相同的步驟中，使用相同的步驟標(biāo)號(hào)。
首先，在圖25的流程圖中所示的第一插入處理中，步驟A41、A42、A71、A150、A160具有與第一實(shí)施例不同的處理。其中，為了便于說(shuō)明，從步驟A71的處理開(kāi)始進(jìn)行說(shuō)明。在該步驟A71中，計(jì)算旋轉(zhuǎn)周期區(qū)域ZT。該旋轉(zhuǎn)周期區(qū)域ZT是以在步驟A70中求出的旋轉(zhuǎn)周期Tm為基礎(chǔ)，按照存儲(chǔ)在ROM59a內(nèi)的圖27所示的旋轉(zhuǎn)周期區(qū)域數(shù)據(jù)表，而以下式算出的數(shù)據(jù)。上述旋轉(zhuǎn)周期區(qū)域數(shù)據(jù)表是用于8等分旋轉(zhuǎn)周期的數(shù)據(jù)表。
如果旋轉(zhuǎn)周期Tm＜TmH(ZT)，ZT＝ZT+1如果旋轉(zhuǎn)周期Tm＞TmH(ZT)，ZT＝ZT-1其中，0≤ZT≤7在接著執(zhí)行的第一插入處理中，當(dāng)執(zhí)行步驟A41時(shí)，根據(jù)上述前次計(jì)算的旋轉(zhuǎn)周期區(qū)域ZT而選擇倍增率。具體地說(shuō)，從存儲(chǔ)在ROM59a的圖28的倍增率數(shù)據(jù)表中選擇移動(dòng)次數(shù)和電氣角度增加數(shù)據(jù)Ed(該Ed是在第二插入處理(圖26)的步驟B20中所使用的數(shù)據(jù))。接著，執(zhí)行使選擇的移動(dòng)次數(shù)在減少方向移動(dòng)數(shù)據(jù)DT1的處理。下面使用具體的數(shù)值來(lái)對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行說(shuō)明。
在旋轉(zhuǎn)周期區(qū)域ZT為例如「6」的情況下，從圖28的倍增率數(shù)據(jù)表中選擇「0」作為移動(dòng)次數(shù)并且選擇「8」作為電氣角度增加數(shù)據(jù)Ed。在此情況下，不執(zhí)行移動(dòng)處理，倍增率與第一實(shí)施例相同為8倍。
接著，在旋轉(zhuǎn)周期區(qū)域ZT為例如「3」的情況下，從圖28的倍增率數(shù)據(jù)表中選擇「1」作為移動(dòng)次數(shù)并且選擇「4」作為電氣角度增加數(shù)據(jù)Ed。在此情況下，執(zhí)行一次移動(dòng)數(shù)據(jù)DT1的處理，數(shù)據(jù)DT1變?yōu)?/2。其等效于把時(shí)鐘信號(hào)ck1的周期變?yōu)?倍。接著，在步驟A50中，當(dāng)上述移動(dòng)處理的數(shù)據(jù)DT1(1/2的數(shù)據(jù)DT1)被提供給第二計(jì)數(shù)器61時(shí)，第二計(jì)數(shù)器61的工作周期為第一計(jì)數(shù)器60的工作周期的1/16。由此，第二插入處理(圖26)在1模式之間執(zhí)行16次。即倍增率為16倍。由于電氣角度增加數(shù)據(jù)Ed為「4」，在第二插入處理(圖26)的步驟B20的處理中，電氣角度計(jì)數(shù)值EC每隔「4」而增加一次，對(duì)應(yīng)于其增加，而執(zhí)行輸出波形數(shù)據(jù)(Du、Dv、Dw)的運(yùn)算。由此，就能得到分辨率更高的輸出數(shù)據(jù)。
接著繼續(xù)進(jìn)行上述步驟A41的處理，執(zhí)行步驟A42的處理，進(jìn)行位置傳感器校正處理。在該位置傳感器校正處理中，參照?qǐng)D12所示的電氣角度數(shù)據(jù)表按照下式來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)DT2，該計(jì)算的數(shù)據(jù)DT2輸出給第二計(jì)數(shù)器61。
DT2＝DT1×64/(Ex(n)-Ex(n-1))其中，在(Ex(n)-Ex(n-1))為負(fù)的情況下，在其上加384來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
而且，在此情況下，在下述的步驟A160中，執(zhí)行無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是否是穩(wěn)定狀態(tài)的判斷。在此情況下，提高在步驟A70中所得到的2次的旋轉(zhuǎn)周期Tm、Tmp之差是否在預(yù)先決定的預(yù)定范圍內(nèi)，來(lái)判斷旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是否是穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)周期Tm、Tmp之差處于預(yù)定范圍而判斷為是穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，在步驟A140中進(jìn)到「YES」，進(jìn)行以下式所示的的計(jì)算處理(步驟A150)。
Ex(1)＝32Ex(n)＝Ex(n-1)+64×Ts(n-1)/(Tm/6)接著，進(jìn)到步驟A160，用上述計(jì)算結(jié)果重寫(xiě)電氣角度數(shù)據(jù)表。在此以后，使用上述重寫(xiě)的電氣角度數(shù)據(jù)表來(lái)執(zhí)行步驟A42的處理。
下而參照?qǐng)D30來(lái)具體說(shuō)明上述第一插入處理(圖25)的步驟A42～A160的制動(dòng)動(dòng)作，即，位置傳感器校正處理的控制動(dòng)作。在該圖30中，由于V相的霍耳IC31v的安裝誤差，位置傳感器信號(hào)Hu、Hv、Hw(參照?qǐng)D30(b))中的位置傳感器信號(hào)Hv向滯后方向偏移。
在此狀態(tài)下，通過(guò)執(zhí)行第一插入處理(圖25)的步驟A20，來(lái)求出變化周期Ts(n)，該變化周期Ts(n)為圖30(d)所示的這樣的數(shù)據(jù)。在此情況下，在步驟A150中，電氣角度數(shù)據(jù)Ex(n)按以下這樣進(jìn)行計(jì)算Ex(1)＝32Ex(2)＝32+64×8000/8000＝96Ex(3)＝96+64×9000/8000＝168Ex(4)＝168+64×7000/8000＝224Ex(5)＝224+64×8000/8000＝288Ex(6)＝288+64×9000/8000＝360根據(jù)這些計(jì)算結(jié)果，圖12所示的電氣角度數(shù)據(jù)表被重寫(xiě)為圖29所示的這樣的電氣角度數(shù)據(jù)。
在此以后，在步驟A42的處理中計(jì)算數(shù)據(jù)DT2時(shí)，在用例如位置傳感器信號(hào)Hv的前沿定時(shí)來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)DT2的情況下，用下式進(jìn)行計(jì)算來(lái)求出。而且，步驟A41中的移動(dòng)處理，移動(dòng)次數(shù)為「0」。數(shù)據(jù)DT1＝9000。
DT2＝9000×64/(168-96)＝8000該計(jì)算的數(shù)據(jù)DT2被輸出給第二計(jì)數(shù)器61。由此，第一計(jì)數(shù)器60的計(jì)數(shù)動(dòng)作為如圖30(f)所示的那樣，第二計(jì)數(shù)器61的計(jì)數(shù)動(dòng)作為如圖30(g)所示的那樣。
在步驟A60的電氣角度計(jì)數(shù)值EC的重寫(xiě)處理中，使用圖29的電氣角度數(shù)據(jù)表。由此，電氣角度計(jì)數(shù)值EC的計(jì)數(shù)動(dòng)作為圖30(h)所示的那樣。根據(jù)該圖30(h)，可以看出，轉(zhuǎn)子27的位置檢測(cè)能夠不失真而連續(xù)進(jìn)行。即，通過(guò)上述位置傳感器校正處理，即使V相的霍耳IC31v的安裝誤差存在而使位置傳感器信號(hào)Hv偏移，也能夠檢測(cè)到其偏差而校正位置傳感器信號(hào)，而能夠正確地執(zhí)行轉(zhuǎn)子的位置檢測(cè)。在存在其他相的霍耳IC31的安裝誤差的情況下，同樣能夠校正位置傳感器信號(hào)。
接著，參照?qǐng)D26對(duì)第二實(shí)施例的第二插入處理進(jìn)行說(shuō)明。在該第二插入處理(圖26)中，在步驟B10～B60之前，與第一實(shí)施例的的第二插入處理(圖18)相同，而省略其說(shuō)明。在第二實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟B60的電壓指令Vc的讀出之后，進(jìn)到步驟B61，執(zhí)行輸入直流電源電路43的直流電源電壓的處理。其中，微機(jī)59輸入由分壓電路69把直流電源電路43的直流電源電壓分壓為例如5/512的電壓信號(hào)，通過(guò)內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換功能而把該電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓數(shù)據(jù)例如8位數(shù)據(jù)Vs而輸入。
接著，進(jìn)到步驟B71，從圖9所示的通電波形數(shù)據(jù)讀出對(duì)應(yīng)于所計(jì)算的電壓相位Pv的正弦波波形的電壓率Ds，同時(shí)，用下式進(jìn)行計(jì)算而求出輸出波形數(shù)據(jù)DuDu＝Ds×(Vc/256)×(Vr/Vs)+128在該式中，與第一實(shí)施例中的計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)Du的式子不同之處是把(Vr/Vs)乘以Ds。其中Vr是對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)直流電源電壓例如180V的8位數(shù)據(jù)，具體地說(shuō)，是「90」。在此情況下，當(dāng)直流電源電壓在例如200V～220V的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，作為(Vr/Vs)，乘以在(90/100)～(90/110)的范圍內(nèi)變動(dòng)的值，而計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)Du。
接著，進(jìn)到步驟B81，用下式計(jì)算電壓相位Pv，同時(shí)，用下式計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)DvPv＝EC+Pc+256
其中，在Pv≥384的情況下，為Pv＝Pv-384。
Dv＝Ds×(Vc/256)×(Vr/Vs)+128接著，進(jìn)到步驟B91，同樣同下式計(jì)算電壓相位Pv，同時(shí)，用下式計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)DwPv＝EC+Pc+128其中，在Pv≥384的情況下，為Pv＝Pv-384。
Dw＝Ds×(Vc/256)×(Vr/Vs)+128通過(guò)執(zhí)行上述步驟B61～B91，即使直流電源電壓變動(dòng)，通過(guò)根據(jù)該變動(dòng)而計(jì)算輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw，就能輸出不受上述變動(dòng)影響的輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw。由此，不管直流電源電壓的變動(dòng)，都能正確地通電控制無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20。而且，在上述第二實(shí)施例的情況下，微型計(jì)算機(jī)59具有作為倍增信號(hào)發(fā)生裝置、轉(zhuǎn)子位置推定裝置、旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置、電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置、校正裝置的各個(gè)功能，除上述之外的第二實(shí)施例的構(gòu)成與第一實(shí)施例相同。
這樣，即使在第二實(shí)施例中，也能得到與第一實(shí)施例大致相同的作用效果。特別是，在第二實(shí)施例中，由于根據(jù)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)周期來(lái)變更倍增信號(hào)的倍增率，則當(dāng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度變高時(shí)，就能使微型計(jì)算機(jī)59的插入處理的產(chǎn)生頻率不增加。由此，就能使用處理速度滯后的微型計(jì)算機(jī)59。其結(jié)果，就能提高逆變器裝置68的可靠性，同時(shí)，可以使逆變器裝置68的成本廉價(jià)。
根據(jù)第二實(shí)施例，當(dāng)判斷為無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)運(yùn)算來(lái)求出對(duì)應(yīng)于位置傳感器信號(hào)的變化的轉(zhuǎn)子的電氣角度數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)該運(yùn)算結(jié)果，根據(jù)該存儲(chǔ)的電氣角度數(shù)據(jù)來(lái)以比位置傳感器信號(hào)的變化周期短的周期推定轉(zhuǎn)子的位置，因此，就能自動(dòng)地檢測(cè)位置傳感器信號(hào)的偏移而對(duì)其進(jìn)行校正。由此，使用安裝位置精度較低的廉價(jià)的位置傳感器例如霍耳IC31u、31v、31w作為轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置，同時(shí)能夠以高精度的通電波形來(lái)通電驅(qū)動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20。這樣，就能提高位置傳感器的可靠性，同時(shí)，可以使無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的極數(shù)更多。
而且，在上述各個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)使用者操作操作面板的各種操作開(kāi)關(guān)，來(lái)選擇所需的洗衣運(yùn)轉(zhuǎn)程序，但是，并不僅限于此，也可以包括在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)的初期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)洗滌物的量和質(zhì)等的裝置，根據(jù)該檢測(cè)裝置所產(chǎn)生的檢測(cè)結(jié)果而自動(dòng)地選擇最佳的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)程序。
在上述各個(gè)實(shí)施例中，在起動(dòng)時(shí)用矩形波對(duì)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20通電，然后，經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后，切換為正弦波通電，但是，也可以取代該構(gòu)成，在起動(dòng)后，在旋轉(zhuǎn)速度上升到設(shè)定旋轉(zhuǎn)速度(或旋轉(zhuǎn)周期上升到設(shè)定旋轉(zhuǎn)周期)的時(shí)刻切換為正弦波通電。而且，可以適當(dāng)決定上述預(yù)定時(shí)間和設(shè)定速度以及設(shè)定旋轉(zhuǎn)周期的各自具體值。
另一方面，在上述各個(gè)實(shí)施例中，由獨(dú)立的電路來(lái)構(gòu)成微機(jī)59、計(jì)數(shù)器60，61、比較器62，63，64、三角波發(fā)生電路65、選擇電路66，但是，也可以取代該構(gòu)成，如圖31所示的第三實(shí)施例那樣，設(shè)置把第一實(shí)施例的微機(jī)59、計(jì)數(shù)器60，61、比較器62，63，64、三角波發(fā)生電路65、選擇電路66全部?jī)?nèi)置的單片微機(jī)(單片微型計(jì)算機(jī))78。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，就能使逆變器裝置68進(jìn)一步小型化。
在上述各個(gè)實(shí)施例中，在緊急制動(dòng)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20(旋轉(zhuǎn)槽4)時(shí)，時(shí)電壓指令Vc和相位指令Pc為預(yù)先決定的預(yù)定值，但是，并不僅限于此，也可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)周期檢測(cè)結(jié)果和經(jīng)過(guò)時(shí)間而改變電壓指令Vc和相位指令Pc的各個(gè)值。而且，在上述各個(gè)實(shí)施例中，把正弦波波形數(shù)據(jù)作為通電波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在ROM59a中，但是，并不僅限于此，也可以根據(jù)能夠防止(減小)無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的通電波形，而存儲(chǔ)其他的波形數(shù)據(jù)。
在上述第二實(shí)施例中，可以把重寫(xiě)的電氣角度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM等非易失性存儲(chǔ)器中，使用存儲(chǔ)在上述非易失性存儲(chǔ)器中電氣角度數(shù)據(jù)位置下次電源投入時(shí)的電氣角度數(shù)據(jù)。而且，在第二實(shí)施例中，可以?xún)H在電源投入后的一段時(shí)期(或洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)的初期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))執(zhí)行穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的判斷、電氣角度數(shù)據(jù)的計(jì)算、電氣角度數(shù)據(jù)的重寫(xiě)各項(xiàng)處理。而且，可以在洗衣機(jī)的制造工序的最后階段執(zhí)行穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的判斷、電氣角度數(shù)據(jù)的計(jì)算、電氣角度數(shù)據(jù)的重寫(xiě)各項(xiàng)處理，把由各項(xiàng)處理所求出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM等非易失性存儲(chǔ)器中，然后，作為產(chǎn)品出廠。
權(quán)利要求
1.一種洗衣機(jī)，包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在外槽2的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)槽4；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在該旋轉(zhuǎn)槽4的內(nèi)部的攪拌體5；以直接驅(qū)動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述攪拌體5或上述旋轉(zhuǎn)槽4的至少一方的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20，其特征在于，包括(a)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置31，檢測(cè)該無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置并輸出位置傳感器信號(hào)；(b)通電信號(hào)形成裝置67，根據(jù)來(lái)自上述轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置31的位置傳感器信號(hào)而形成大致正弦波狀的通電信號(hào)；(c)電動(dòng)機(jī)通電裝置58，根據(jù)來(lái)自上述通電信號(hào)形成裝置67的通電信號(hào)而給上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20通電。
2.一種洗衣機(jī)，包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在外槽2的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)槽4；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在該旋轉(zhuǎn)槽4的內(nèi)部的攪拌體5；以直接驅(qū)動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)上述攪拌體5或上述旋轉(zhuǎn)槽4的至少一方的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20，其特征在于，包括(a)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置31，檢測(cè)該無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置并輸出位置傳感器信號(hào)；(b)電氣角度檢測(cè)裝置59，根據(jù)來(lái)自上述轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置31的位置傳感器信號(hào)檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子27的電氣角度；(c)存儲(chǔ)裝置59，存儲(chǔ)與上述轉(zhuǎn)子27的電氣角度相對(duì)應(yīng)的通電波形數(shù)據(jù)；(d)通電信號(hào)形成裝置67，通過(guò)對(duì)應(yīng)于來(lái)自電氣角度檢測(cè)裝置59的電氣角度而從存儲(chǔ)裝置59讀出通電波形數(shù)據(jù)來(lái)形成通電信號(hào)；(c)電動(dòng)機(jī)通電裝置58，根據(jù)來(lái)自上述通電信號(hào)形成裝置67的通電信號(hào)而給上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20通電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的洗衣機(jī)，其特征在于，包括形成相位指令的相位指令形成裝置59；形成電壓指令的電壓指令形成裝置59，上述通電信號(hào)形成裝置67，根據(jù)來(lái)自上述電氣角度檢測(cè)裝置59的電氣角度和來(lái)自上述相位指令形成裝置59的相位指令來(lái)決定通電波形的電氣角度，對(duì)應(yīng)于該電氣角度，根據(jù)來(lái)自上述存儲(chǔ)裝置59的通電波形數(shù)據(jù)和來(lái)自上述電壓指令形成裝置59的電壓指令來(lái)形成通電信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的洗衣機(jī)，其特征在于，包括形成相位指令的相位指令形成裝置59；形成電壓指令的電壓指令形成裝置59；檢測(cè)直流電源的電壓的電壓檢測(cè)裝置59，上述通電信號(hào)形成裝置67，根據(jù)來(lái)自上述電氣角度檢測(cè)裝置59的電氣角度和來(lái)自上述相位指令形成裝置59的相位指令來(lái)決定通電波形的電氣角度，對(duì)應(yīng)于該電氣角度，根據(jù)來(lái)自上述存儲(chǔ)裝置59的通電波形數(shù)據(jù)和來(lái)自上述電壓指令形成裝置59的電壓指令以及來(lái)自上述電壓檢測(cè)裝置59的直流電源電壓來(lái)形成通電信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2～4所述的洗衣機(jī)，其特征在于，存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)裝置59中的通電波形數(shù)據(jù)是大致為正弦波狀的通電波形的數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2～4所述的洗衣機(jī)，其特征在于，上述通電信號(hào)形成裝置67構(gòu)成為在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的各相繞組中發(fā)生的感應(yīng)電壓，而進(jìn)行同相位的通電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的洗衣機(jī)，其特征在于，包括存儲(chǔ)通過(guò)包含相位指令方式而構(gòu)成的多個(gè)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的存儲(chǔ)裝置59上述通電信號(hào)形成裝置67構(gòu)成為在進(jìn)行洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的選擇的同時(shí)，選擇對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的各相繞組26中發(fā)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行同相位的通電的相位指令方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求2～4所述的洗衣機(jī)，其特征在于，上述通電信號(hào)形成裝置67構(gòu)成為在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的各相繞組26中發(fā)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行超前相位的通電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的洗衣機(jī)，其特征在于，包括存儲(chǔ)通過(guò)包含相位指令方式而構(gòu)成的多個(gè)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的存儲(chǔ)裝置59，上述通電信號(hào)形成裝置67構(gòu)成為在進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的選擇的同時(shí)，選擇對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的各相繞組26中發(fā)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行超前相位的通電的相位指令方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求2～4所述的洗衣機(jī)，其特征在于，上述通電信號(hào)形成裝置67構(gòu)成為在制動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)于在上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的各相繞組26中發(fā)生的感應(yīng)電壓而進(jìn)行滯后相位的通電。
11.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、7、9所述的洗衣機(jī)，其特征在于，上述轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)裝置31構(gòu)成為輸出具有與在繞組26中發(fā)生的感應(yīng)電壓具有預(yù)定相位關(guān)系的信號(hào)來(lái)作為位置傳感器信號(hào)，同時(shí)，上述電氣角度檢測(cè)裝置59以比上述位置傳感器信號(hào)的變化周期更短的周期檢測(cè)上述轉(zhuǎn)子27的電氣角度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的洗衣機(jī)，其特征在于，上述電氣角度檢測(cè)裝置59包括由以預(yù)定時(shí)鐘測(cè)定上述位置傳感器信號(hào)的變化周期的第一計(jì)數(shù)器60和根據(jù)上述位置傳感器信號(hào)的變化周期的測(cè)定結(jié)果以上述預(yù)定時(shí)鐘的N倍的計(jì)數(shù)器而動(dòng)作的第二計(jì)數(shù)器61構(gòu)成的，發(fā)生上述位置傳感器信號(hào)的倍增信號(hào)的倍增信號(hào)發(fā)生裝置77；和對(duì)來(lái)自該倍增信號(hào)發(fā)生裝置的倍增信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)裝置59。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的洗衣機(jī)，其特征在于，包括檢測(cè)上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)周期的旋轉(zhuǎn)周期檢測(cè)裝置59，上述倍增信號(hào)發(fā)生裝置77，根據(jù)來(lái)自該旋轉(zhuǎn)周期檢測(cè)裝置的旋轉(zhuǎn)周期來(lái)變更上述倍增信號(hào)的倍增率。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的洗衣機(jī)，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置59，判斷上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置59，當(dāng)通過(guò)該旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置59判斷為是穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)由上述第一計(jì)數(shù)器60所產(chǎn)生的多個(gè)測(cè)定結(jié)果而通過(guò)運(yùn)算而求出對(duì)應(yīng)于上述位置傳感器信號(hào)的變化的上述轉(zhuǎn)子27的電氣角度數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)裝置59，存儲(chǔ)由該電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置59所產(chǎn)生的運(yùn)算結(jié)果；轉(zhuǎn)子位置推定裝置59，根據(jù)存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)裝置59中的電氣角度數(shù)據(jù)而以比上述位置傳感器信號(hào)的變化周期短的周期來(lái)推定上述轉(zhuǎn)子27的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的洗衣機(jī)，其特征在于，包括旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置59，判斷上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置59，當(dāng)通過(guò)該旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置59判斷為是穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)由上述第一計(jì)數(shù)器60所產(chǎn)生的多個(gè)測(cè)定結(jié)果而通過(guò)運(yùn)算而求出對(duì)應(yīng)于上述位置傳感器信號(hào)的變化的上述轉(zhuǎn)子27的電氣角度數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)裝置59，存儲(chǔ)由該電氣角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置59所產(chǎn)生的運(yùn)算結(jié)果；校正裝置59，根據(jù)存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)裝置中的電氣角度數(shù)據(jù)來(lái)校正上述第一計(jì)數(shù)器60的測(cè)定結(jié)果。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的洗衣機(jī)，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置59構(gòu)成為連續(xù)進(jìn)行由上述旋轉(zhuǎn)周期檢測(cè)裝置59所檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)周期，當(dāng)處于預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，判定為穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、7、9所述的洗衣機(jī)，其特征在于，包括切換裝置59，切換供電電壓，以在把通過(guò)邏輯運(yùn)算上述位置傳感器信號(hào)而形成的矩形波電壓供給上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20而被起動(dòng)之后，把根據(jù)來(lái)自上述通電信號(hào)形成裝置67的通電信號(hào)的電壓提供給上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20以進(jìn)行通電驅(qū)動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、7、9所述的洗衣機(jī)，其特征在于，由單片微型計(jì)算機(jī)78構(gòu)成上述電氣角度檢測(cè)裝置59、上述存儲(chǔ)裝置59、上述通電信號(hào)形成裝置67。
全文摘要
本發(fā)明的洗衣機(jī)包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在外槽內(nèi)部中的旋轉(zhuǎn)槽;可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在該旋轉(zhuǎn)槽內(nèi)部的攪拌體;以直接驅(qū)動(dòng)方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)該攪拌體或該旋轉(zhuǎn)槽的至少一方的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20;檢測(cè)該無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置并輸出位置傳感器信號(hào)的霍耳IC 31;根據(jù)來(lái)自該霍耳IC 31的位置傳感器信號(hào)而形成大致正弦波狀的通電信號(hào)的控制裝置67;根據(jù)來(lái)自該控制裝置67的通電信號(hào)而給上述無(wú)刷電動(dòng)機(jī)20通電的電動(dòng)機(jī)通電裝置58。
文檔編號(hào)D06F37/30GK1170791SQ97114859
公開(kāi)日1998年1月21日 申請(qǐng)日期1997年7月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月5日
發(fā)明者永井一信, 今井雅宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝