專利名稱：洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及洗衣機(jī)，特別是涉及降低了來自逆變器電路的噪聲影響的洗衣機(jī)。
通常，洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)是，具備可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于外桶中的洗滌桶兼脫水桶、在該洗滌桶兼脫水桶底部可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的攪拌翼輪，以及驅(qū)動(dòng)洗滌桶兼脫水桶及攪拌翼輪旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，由該電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置有選擇地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)所述洗滌桶兼脫水桶及攪拌翼輪，以攪拌洗滌桶兼脫水桶中要洗滌的衣物，執(zhí)行洗滌工序和漂洗工序，然后使洗滌桶兼脫水桶高速度旋轉(zhuǎn)，使洗滌的衣物離心脫水的結(jié)構(gòu)。
電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置通常使用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，但是近來有人提出了利用逆變器電路向電動(dòng)機(jī)供電的結(jié)構(gòu)。作為電動(dòng)機(jī)又提出了使用無電刷電動(dòng)機(jī)以便能夠?qū)崿F(xiàn)各種各樣的洗滌、漂洗及脫水運(yùn)行的洗衣機(jī)。逆變器控制的洗衣機(jī)公開于例如日本專利特開平9-121584號(hào)公報(bào)。所述洗衣機(jī)用微電腦控制是一般的情況。
洗衣機(jī)的控制逐步變得高級了，控制的內(nèi)容也變得復(fù)雜了。在洗衣機(jī)中設(shè)置有微電腦等的數(shù)字電路，同時(shí)也設(shè)置有逆變器等。該逆變器產(chǎn)生的噪聲很大。必須防止這些噪聲引起錯(cuò)誤動(dòng)作。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供安全程度高的洗衣機(jī)。其他目的將在下述實(shí)施例中說明。
本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，把控制逆變器電路及逆變器的電腦安裝于洗滌桶的下方，而另一方面，把控制洗衣機(jī)的電腦配置于洗滌桶的上方。以此減小噪聲的影響。


圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的全電動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)的大概情況的縱剖側(cè)視圖。
圖2是表示本發(fā)明一實(shí)施例的全電動(dòng)洗衣機(jī)的具體結(jié)構(gòu)的縱剖側(cè)視圖。
圖3是表示本發(fā)明一實(shí)施例的全電動(dòng)洗衣機(jī)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱剖側(cè)視圖。
圖4是圖3所示的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的一部分的放大的側(cè)視圖，表示使洗滌桶兼脫水桶靜止，驅(qū)動(dòng)攪拌翼輪旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
圖5是圖3所示的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的一部分的放大的側(cè)面圖，表示驅(qū)動(dòng)洗滌桶兼脫水桶及攪拌翼輪旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
圖6是表示本發(fā)明一實(shí)施例的全電動(dòng)洗衣機(jī)的電路的方框圖。
圖7A、圖7B是利用正弦波PWM控制的V/F恒定控制的波形圖。
圖8是全自動(dòng)洗衣機(jī)的主微電腦執(zhí)行的洗滌、漂洗、脫水工序的基本控制處理的流程圖。
圖9是本發(fā)明一實(shí)施例的全自動(dòng)洗衣機(jī)的適于進(jìn)行運(yùn)行控制的直流電壓發(fā)生電路的直流輸出電壓(電容器的端子電壓)的基本的控制特性圖。
圖10是本發(fā)明一實(shí)施例的、以洗衣機(jī)脫水運(yùn)行時(shí)為例的電動(dòng)機(jī)矢量控制的說明圖。
圖11是在電動(dòng)機(jī)51發(fā)生減速力的運(yùn)行狀態(tài)下的矢量圖。
圖12是在電動(dòng)機(jī)51的旋轉(zhuǎn)速度變得更低的減速運(yùn)行狀態(tài)的矢量圖。
圖13是表示記錄有相位δ的狀態(tài)的圖。
圖14是表示本發(fā)明一實(shí)施例的剎車控制的動(dòng)作的流程圖。
圖15是本發(fā)明一實(shí)施例的電源電路的詳圖。
圖16是本發(fā)明一實(shí)施例的控制裝置的電源電路詳圖。
圖17是表示民用電源停電時(shí)的對應(yīng)動(dòng)作的流程圖。
圖18是直流電壓發(fā)生電路29a的詳細(xì)電路圖。
圖19是直流電壓發(fā)生電路29a的動(dòng)作說明圖。
圖20是主控制裝置17與輔助控制裝置29的配置圖。
圖21是移開洗衣機(jī)的洗滌桶及其下方的電動(dòng)機(jī)等，從上方向下看的圖。
圖22是移開洗衣機(jī)底板從下方向上看的圖。
圖23是第2控制裝置29的俯視圖。
圖24是第2控制裝置29的側(cè)視圖。
圖25A、圖25B是表示第2控制裝置29的內(nèi)部情況的圖。
下面對本發(fā)明的實(shí)施例加以說明。圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的洗衣機(jī)的縱剖側(cè)視圖。在該實(shí)施例中，以全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)作為洗衣機(jī)的一個(gè)例子顯示。
1是洗衣機(jī)外殼，是包圍內(nèi)部機(jī)構(gòu)的洗衣機(jī)殼體。2是設(shè)置于洗衣機(jī)外殼內(nèi)的洗滌桶，具體地說，是洗滌桶兼脫水桶。洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)上部的邊沿部具備流體平衡器(balancer)3。洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2的底部內(nèi)側(cè)具備能夠旋轉(zhuǎn)自如的攪拌翼輪4。5是外桶，在其內(nèi)部具備能夠旋轉(zhuǎn)自如的洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2。在外桶5的底部外側(cè)借助于鋼板制造的安裝底板7安裝有帶電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6，外桶由防震支承裝置8懸垂支承于外殼1的上端四角上。關(guān)于電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況將在下面加以敘述。
設(shè)置衣物投入開口9a的上蓋9設(shè)置于洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2的上方。所述上蓋9覆蓋外殼1的上部開口，并且嵌入該開口的邊沿，前面板10和后面板11一起用安裝螺絲(圖示省略)安裝于外殼1。
在上蓋9的前方，形成于前面板10下方的前面板盒12容納有電源開關(guān)13、作為操作開關(guān)的輸入開關(guān)組14、顯示元件組15、發(fā)生與外桶5內(nèi)的水位相應(yīng)的水位信號(hào)的水位傳感器16，以及作為主控制裝置的第1控制裝置17。輸入開關(guān)組14(其圖示說明省略)具備設(shè)定要洗滌的衣物的骯臟程度(很骯臟、一般骯臟、略為骯臟)的開關(guān)、設(shè)定dry mark衣物洗滌的開關(guān)、設(shè)定被褥洗滌的開關(guān)，以及起動(dòng)開關(guān)。此外還設(shè)置選擇洗滌或漂洗的水流強(qiáng)度的選擇開關(guān)，又設(shè)置表示布質(zhì)的開關(guān)在上蓋9的后方，設(shè)置后面板盒18，使其形成于后面板11下方。在該后面板盒18中容納有把進(jìn)水側(cè)連接于水龍頭19，把出水側(cè)連接于注水口20的供水電磁閥21。注水口20形成能夠向洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2的開口放水的狀態(tài)。在后面板盒18還設(shè)置通過水泵向洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2提供洗澡水等的用的水泵。又來自所述供水電磁閥21的水是通過消除金屬離子的過濾器導(dǎo)入注水口20的。形成于上蓋9的衣物投入口9a形成由蓋22開閉自如地加以覆蓋的結(jié)構(gòu)。
形成于外桶5的底部的排水口5a通過排水電磁閥23連接于排水軟管24。又，在外桶5的下方設(shè)置有氣水閥(air trap)5b，該氣水閥5b通過氣管(air tube)25連接于所述水位傳感器16。水位傳感器16利用上述結(jié)構(gòu)對水位進(jìn)行檢測，將表示水位的信號(hào)輸入第1控制裝置17。
在洗衣機(jī)外殼1下方裝有合成樹脂制造的底座27，該底座四角安裝有4個(gè)腳26。又，上述電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6由蓋28覆蓋以防水。該電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6具備驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)即馬達(dá)。在本實(shí)施例中，設(shè)置控制性能優(yōu)異的無電刷電動(dòng)機(jī)。由內(nèi)藏逆變器電路的作為輔助控制裝置的第2控制裝置29向該電動(dòng)機(jī)供電。下述第2控制裝置29形成按照來自所述第1控制裝置17的指示由內(nèi)藏的逆變器電路向電動(dòng)機(jī)供電的結(jié)構(gòu)。第1控制裝置17配置于洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置6的上面。
另一方面，第2控制裝置29設(shè)置于洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2的下面。形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠確保設(shè)備防水和使用高電壓時(shí)的安全?？傊诘?控制裝置17設(shè)置進(jìn)行控制的微電腦，設(shè)置于容易防水的洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2上方。又，第2控制裝置29由于使用供給高電壓的直流電壓發(fā)生電路，所以設(shè)置于遠(yuǎn)離使用者的位置的洗滌桶(或洗滌桶兼脫水桶)2下方。在本實(shí)施例中，設(shè)置于合成樹脂制成的底座27上，更加提高了安全性能。
圖2是這種全電動(dòng)洗衣機(jī)的具體結(jié)構(gòu)的縱剖側(cè)視圖，其一部分展開表示。這種全自動(dòng)洗衣機(jī)基本上與圖1所示的全自動(dòng)洗衣機(jī)相同結(jié)構(gòu)，因此，與圖1所示的全自動(dòng)洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)部件相應(yīng)的結(jié)構(gòu)部件使用相同的參考編號(hào)，省略重復(fù)說明。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6內(nèi)藏作為動(dòng)力源的無電刷電動(dòng)機(jī)51。
圖3是表示圖1與圖2所示的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的縱剖側(cè)視圖。圖4及圖5是是圖3所示的一部分的放大的側(cè)視圖。該電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6以洗滌桶兼脫水桶2及攪拌翼輪4的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸為軸心在垂直方向上與減速齒輪機(jī)構(gòu)嚙合，將離合器47及可逆旋轉(zhuǎn)型無電刷電動(dòng)機(jī)51同心串列配置。
減速齒輪機(jī)構(gòu)利用滾珠軸承33a、33b把內(nèi)外2重結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸系統(tǒng)34支持于與法蘭配合利用安裝螺絲31安裝于安裝底座7的分為2部分的減速機(jī)構(gòu)外殼32a、32b內(nèi)側(cè)。該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸系統(tǒng)34具備中空的外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)和配置于該中空內(nèi)的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)。
外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)是把電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)立即傳遞到洗滌桶兼脫水桶2，驅(qū)動(dòng)該洗滌桶兼脫水桶2的旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)。外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)在軸向上從滾珠軸承33a的內(nèi)側(cè)向外殼32a的外部延伸，貫通外桶5，作為前端部的外側(cè)輸出軸部35a與洗滌桶兼脫水桶2結(jié)合使其旋轉(zhuǎn)。在洗滌桶兼脫水桶2旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，環(huán)狀齒輪35f及行星式齒輪36i、支架(carrier)36h、內(nèi)側(cè)輸出軸部36c同時(shí)旋轉(zhuǎn)，攪拌翼輪4與洗滌桶兼脫水桶2以相同的速度旋轉(zhuǎn)。在外殼32b的外面向下方在軸向延伸的筒狀部上，形成與嚙合離合器機(jī)構(gòu)47結(jié)合的花鍵齒(serration)35b。在花鍵齒35b的外殼32b內(nèi)側(cè)端部形成法蘭35c的外側(cè)輸入軸部35d與齒輪箱35e機(jī)械結(jié)合。而且在齒輪箱35e的內(nèi)周固定著環(huán)狀齒輪35f。環(huán)狀齒輪35f與中心齒輪(sun gear)36f之間設(shè)置多個(gè)行星齒輪36i。行星齒輪36i與環(huán)狀齒輪35f和中心齒輪36f一起形成減速、傳遞旋轉(zhuǎn)的減速機(jī)構(gòu)。該減速機(jī)構(gòu)容納于齒輪箱35e內(nèi)。
在該外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的內(nèi)側(cè)設(shè)置的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)是使電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)減速后傳遞到攪拌翼輪4，驅(qū)動(dòng)該攪拌翼輪4的旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，利用密封墊(seal)37、金屬軸承38a、38b及夾緊止動(dòng)環(huán)(push nut)39設(shè)置形成不漏水且能防止脫落的狀態(tài)。內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)利用安裝螺絲36a安裝于從外側(cè)輸出軸部35a的前端向洗滌桶兼脫水桶2內(nèi)部突出，安裝攪拌翼輪4的外端部。內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)具備內(nèi)側(cè)輸出軸部36c、內(nèi)側(cè)輸入軸部36g及行星齒輪36i。內(nèi)側(cè)輸出軸部36c從從外側(cè)輸出軸部35a的內(nèi)側(cè)連通齒輪箱35e內(nèi)部，形成與上述行星齒輪減速機(jī)構(gòu)結(jié)合的結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)端部分形成花鍵齒36b。內(nèi)側(cè)輸入軸部36g利用滾珠軸承40a、40b支承于外側(cè)輸入軸部35d內(nèi)側(cè)。在從外側(cè)輸入軸部35d的外端部以單臂狀態(tài)伸出的內(nèi)側(cè)輸入軸部36g的外端部，形成利用固定螺絲36e固定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的嵌合固定部36d。在伸入齒輪箱35e內(nèi)的內(nèi)側(cè)輸入軸部36g的內(nèi)端部一側(cè)的部分形成中心齒輪36f。在齒輪箱35e內(nèi)，行星齒輪36i形成其軸支承于與所述內(nèi)側(cè)輸出軸部36c的花鍵齒36b嵌合的支架36h上的結(jié)構(gòu)。行星齒輪36i與所述齒輪35f及36f嚙合旋轉(zhuǎn)，行星齒輪36i把旋轉(zhuǎn)力傳遞到所述支架36h。行星齒輪36i在齒輪36f的旋轉(zhuǎn)速度減速的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，因此旋轉(zhuǎn)力減速傳遞。
滾珠軸承40a、40b在外環(huán)壓入的狀態(tài)下安裝于外側(cè)輸入軸部35d內(nèi)，高精度地支承作為無電刷電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)子軸的內(nèi)側(cè)輸入軸部36g。內(nèi)側(cè)輸入軸36g如下所述以單臂狀態(tài)支持無電刷電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)子，因此支承該內(nèi)側(cè)輸入軸部36g的軸承使用損失少而且適于承受徑向的大負(fù)載的滾動(dòng)軸承中有代表性的滾珠軸承40a、40b。但是也可以置換為滾柱軸承。
無電刷電動(dòng)機(jī)51采取這樣的固定結(jié)構(gòu)即利用安裝螺絲42，隔著絕緣構(gòu)件41以絕緣狀態(tài)將安裝在外殼32b下端面上的電動(dòng)機(jī)外殼43開口向下，從開口端嵌入定子52，利用多個(gè)切開突起43a和彎爪43b進(jìn)行夾持固定。組裝于該定子52中的轉(zhuǎn)子54嵌合在形成于內(nèi)側(cè)輸入軸部36g的轉(zhuǎn)子嵌合部36d，由擰在固定螺絲36e上的固定螺帽46加以固定。
更具體地說，本實(shí)施例的無電刷電動(dòng)機(jī)51在定子鐵心52a上卷繞定子繞組52b，構(gòu)成定子52，將定子鐵心52a嵌入電動(dòng)機(jī)外殼43中利用切開突起43a和彎爪43b進(jìn)行夾持固定。間隔構(gòu)件53是用于補(bǔ)償該定子鐵心52a的軸向尺寸與切開突起43a與彎爪43b之間的尺寸的差的構(gòu)件。
轉(zhuǎn)子54把永磁體磁極54b安裝于轉(zhuǎn)子鐵心(軛鐵)54a的外圍，利用與其成一整體形成的絕緣樹脂制造的安裝突起(boss)54c安裝于內(nèi)側(cè)輸入軸部36g的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子嵌合部36d。
把形成于嚙合離合器機(jī)構(gòu)47的滑動(dòng)件47c的嚙合突起47f嵌入的嚙合凹凸部54d在安裝突起54c的上面與該安裝突起54c成一整體樹脂成型形成。安裝突起54c形成能夠在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的嵌合固定部36d嵌合固定的尺寸，在內(nèi)端一側(cè)的緊固端上，使轉(zhuǎn)子鐵心54a露出，外端一側(cè)的緊固端上埋設(shè)金屬環(huán)54e。
還有，通過使用將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子嵌合固定部做成短尺寸的專用的內(nèi)側(cè)輸入軸部，轉(zhuǎn)子的安裝突起54c就也可以形成短尺寸。而且，永磁體磁極54b做成比定子繞組52b更加向外側(cè)突出的結(jié)構(gòu)，與該突出部的旋轉(zhuǎn)軌跡相對，設(shè)置磁極檢測元件55，形成能夠檢測轉(zhuǎn)子54的旋轉(zhuǎn)位置的結(jié)構(gòu)。該磁極檢測元件55安裝于蓋48上。
無電刷電動(dòng)機(jī)51采取檢測與定子繞組52b的各相相對的轉(zhuǎn)子54的磁極54b的相對位置，控制向該定子繞組52b的各相供電的結(jié)構(gòu)，詳細(xì)說明省略。嚙合離合器機(jī)構(gòu)47利用嚙合結(jié)合使外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)35與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子54結(jié)合，將轉(zhuǎn)子54的正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力傳遞到該外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)35使其旋轉(zhuǎn)，或松開嚙合結(jié)合使該外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)35停止旋轉(zhuǎn)。
該嚙合離合器機(jī)構(gòu)47為了使電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6的軸向總尺寸減小，利用所述安裝螺絲42把內(nèi)包環(huán)狀的電磁線圈47a的電磁鐵心47b一起擰緊安裝于電動(dòng)機(jī)外殼43的內(nèi)側(cè)，設(shè)置外側(cè)輸入軸部35d，使其處于被包圍狀態(tài)。在形成于外側(cè)輸入軸部35d的花鍵齒35b上可在軸向上滑動(dòng)地結(jié)合的絕緣樹脂制滑動(dòng)件47c被螺旋彈簧47d向下壓，結(jié)合于所述轉(zhuǎn)子54的嚙合凹凸部54d，利用所述電磁線圈47a的電磁力克服螺旋彈簧47d的向下壓力，將滑動(dòng)件47c向上拉，以此解除嚙合，吸引電磁鐵芯47b，使轉(zhuǎn)動(dòng)停止。
滑動(dòng)件47c成一整體地設(shè)置能夠受所述電磁鐵芯47b吸引的鐵制吸引件47e，又利用樹脂成型方法成一整體地形成嵌入所述嚙合凹凸部54d使其嚙合的嚙合突起47f。
在將滑動(dòng)件47c的吸引件47e吸引到電磁鐵芯47b上時(shí)，為了卡住該滑動(dòng)件47c使其停止旋轉(zhuǎn)，在電磁鐵芯47b的吸附面上形成數(shù)條輻射狀的卡止槽47b1，在吸附件47e上形成能夠嵌入所述卡止槽47b1的數(shù)條輻射狀的卡止凸條47e1?？ㄖ共?7b1的形成使得卡住卡止凸條47e1的側(cè)壁以1～2度的傾斜向深度方向展開，抵住卡止槽47b1的側(cè)壁面的側(cè)面在前端方向上以1～2度的傾斜展開，借助于此，使得在嚙合結(jié)合時(shí)在阻止脫開的方向上發(fā)生分力。
電動(dòng)機(jī)外殼43的下端嵌合地覆蓋著蓋48。而在該蓋48上安裝著旋轉(zhuǎn)檢測傳感器的旋轉(zhuǎn)檢測元件(感磁元件)55，設(shè)置成使該旋轉(zhuǎn)檢測元件55與所述轉(zhuǎn)子54的永磁體54b的旋轉(zhuǎn)軌跡相對。
這樣的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6利用安裝螺絲50將安裝底座7安裝于外桶5的底部的外側(cè)。又，該電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6的外側(cè)由利用所述安裝螺絲50與該電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6一起安裝的外蓋28覆蓋。
對該無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電根據(jù)第1控制裝置17的指令，由第2控制裝置29進(jìn)行PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制及PAM(脈沖電壓調(diào)制)控制。關(guān)于PAM控制將在下面敘述圖6是洗衣機(jī)的控制裝置。該控制裝置由第1控制裝置17及第2控制裝置29構(gòu)成，圖6是其具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。該圖中，為了說明與總體控制有關(guān)的控制關(guān)系的構(gòu)成，省略在后面的圖15將要詳述的電源開關(guān)(操作開關(guān))13和第1繼電器及第2繼電器。又省略在圖16將要說明的電源電路。
第1微電腦(以下稱主微電腦)17a及第2微電腦(以下稱輔助微電腦)29h構(gòu)成控制電路，發(fā)生對下述直流電壓發(fā)生電路29a提供給逆變器電路29b的直流電壓的電壓值進(jìn)行控制的第1控制信號(hào)。根據(jù)該第1控制信號(hào)控制電容器C的端子電壓，也就是提供給逆變器電路29b的供電電壓。上述控制電路發(fā)生第2控制信號(hào)。第2控制信號(hào)控制逆變器電路29b的動(dòng)作，控制提供給無電刷電動(dòng)機(jī)51的脈沖寬度。也根據(jù)第2控制信號(hào)控制無電刷電動(dòng)機(jī)51的旋轉(zhuǎn)方向(正向旋轉(zhuǎn)與反向旋轉(zhuǎn))。
還有，對于使第1控制裝置17及第2控制裝置29的微電腦和其他電路工作用的低壓電源電路及電源開關(guān)13，省略圖示說明。
第1控制裝置17以主微電腦17a為中心構(gòu)成，具備控制對供水電磁閥21、排水電磁閥23及嚙合離合器機(jī)構(gòu)47的電磁線圈47a的供電的由半導(dǎo)體交流開關(guān)元件(FLS)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路17b～17d，以及防止高頻噪聲向民用電源電路泄漏的線路濾波器(line filter)17e。
而主微電腦17a根據(jù)預(yù)先裝入其中的控制處理程序取入輸入開關(guān)組14、水位傳感器16來的輸入信號(hào)，與第2控制裝置29通信，控制對控制顯示元件組15和驅(qū)動(dòng)電路17b～17d及電容器的充電、即對電容器的端子電壓進(jìn)行控制的直流電壓控制電路29c和對無電刷電動(dòng)機(jī)51進(jìn)行供電的逆變器電路29b。
第2控制裝置29具備直流電壓發(fā)生電路29a及3相逆變器電路29b，控制對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電。也就是說，控制提供給無電刷電動(dòng)機(jī)51的脈沖電壓或電流的大小和時(shí)間。所述大小是電壓值與或電流值的大小。在本實(shí)施例中施加電壓，以此向無電刷電動(dòng)機(jī)51提供電流。上述電壓以電容器C提供給逆變器電路29b的電壓為依據(jù)脈沖寬度、也就是電壓施加的時(shí)間由通過逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g施加于逆變器電路29b的第2信號(hào)控制。提供給逆變器電路29b的直流電壓由來自輔助微電腦29h的第1控制信號(hào)控制。第1控制信號(hào)控制直流電壓的具體電路具備直流電壓控制電路29c、輸出電壓反饋電阻29d及電壓控制電阻29e。
直流電壓發(fā)生電路29a具備將來自插頭1502的民用交流電源整流，輸出直流電壓的整流電路、即全波整流二極管橋式電路DB。該直流電壓發(fā)生電路29a具有這樣的機(jī)構(gòu)，即內(nèi)藏作為電容器C的充電電路起作用的、作為開關(guān)調(diào)整器(regulator)的一種的升壓型變換器電路，在開關(guān)元件S1導(dǎo)通期間電感器L中貯存的電磁能借助于該開關(guān)元件S1的截止變換為電壓與輸入電壓重疊，以此向電容器C提供升壓的電壓，貯存電荷。而二極管D1阻止貯存于電容器C的電荷反向流動(dòng)，使直流輸出電壓穩(wěn)定。升壓量隨著開關(guān)元件S1的導(dǎo)通時(shí)間與其導(dǎo)通／截止周期之比而變化。由全波整流二極管橋式電路DB進(jìn)行全波整流得到的直流電壓約為140V。該直流電壓發(fā)生電路29a在約300V以下的輸出電壓范圍對該全波整流電壓進(jìn)行可變控制、輸出。作為開關(guān)元件S1適于使用IGBT和GTO那樣的具備以自己的力量截止的功能的半導(dǎo)體元件。
控制該直流電壓發(fā)生電路29a的直流電壓控制電路29c參照利用輸出電壓反饋電阻29d和電壓控制電阻29e將直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓加以分壓、反饋的檢測電壓，控制開關(guān)元件S1的導(dǎo)通／截止時(shí)間比，使該檢測電壓為規(guī)定值。在該實(shí)施例中，所述檢測電壓的規(guī)定值取與規(guī)定的輸出電壓(在本實(shí)施例中為155V)時(shí)得到的檢測電壓相當(dāng)?shù)闹怠碜暂o助微電腦29h的第2控制信號(hào)所控制的最低的提供給逆變器電路29b的供電電壓在本實(shí)施例中為約155V?？紤]到柔軟洗滌(soft washing)等，可以把140V～170V左右作為最低供給電壓提供。
3相逆變器電路29b具備由開關(guān)元件S2與反并聯(lián)二極管D2構(gòu)成的3相橋式電路，以所述直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓作為輸入，向所述無電刷電動(dòng)機(jī)51的3相定子繞組52b供電。開關(guān)元件S2適于使用IGBT和GTO那樣的具備以自己的力量截止的功能的半導(dǎo)體元件。由該3相逆變器電路29b進(jìn)行的供電借助于在輔助微電腦29h的控制下利用逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g對開關(guān)元件S2進(jìn)行的導(dǎo)通／截止控制實(shí)施。為了以高效率安靜地驅(qū)動(dòng)無電刷電動(dòng)機(jī)51，使用正弦波供電是合適的。3相逆變器電路29g利用正弦波PWM控制實(shí)現(xiàn)正弦波供電，又利用電壓抑制PWM控制對過負(fù)荷電流的發(fā)生進(jìn)行抑制。
正弦波PWM控制有使輸出電壓V的有效值保持一定的V恒定正弦波PWM控制方式與使輸出電壓V與頻率F的關(guān)系保持一定值的V/F恒定正弦波PWM控制方式。V恒定正弦波PWM控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度地利用3相逆變器電路29b的輸入電壓的供電，而如果采用V/F恒定正弦波PWM控制方式，則能夠?qū)崿F(xiàn)對無電刷電動(dòng)機(jī)51高效率的供電。
圖7A、圖7B表示采用正弦波PWM控制的V/F恒定控制的波形圖。為了使V/F保持恒定，如圖7A所示，將正弦波與三角波對比，將以三角波為基準(zhǔn)改變正弦波的峰值時(shí)得到的如圖7B所示的脈沖波形串使用于3相逆變器電路29g的開關(guān)元件S2的導(dǎo)通/截止控制，借助于此能夠?qū)崿F(xiàn)正弦波近似PWM控制方式。
利用輔助微電腦29h的積分定時(shí)器脈沖單元(integrated timer pulse unit，簡稱ITU)生成三角波，將輔助微電腦29h的內(nèi)部數(shù)據(jù)作成正弦波。每一頻率的正弦波的內(nèi)部數(shù)據(jù)，為了提高三角波的載波頻率(例如16KHz)，不是每次都進(jìn)行運(yùn)算，而是將預(yù)先對每一頻率進(jìn)行運(yùn)算的結(jié)果編成表保持著使用。
V恒定正弦波PWM控制把與三角波對比的正弦波的大小設(shè)定為能夠相對于輸入電壓得到最大的輸出電壓的一定值，借助于此能夠?qū)崿F(xiàn)最大限度利用輸入電壓的正弦波供電。
在圖6，輔助微電腦29h按照主微電腦17a來的指令，根據(jù)磁極檢測元件55來的檢測信號(hào)，參照從位置檢測電路29f輸出的轉(zhuǎn)子54的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)，控制逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g使其向相應(yīng)的定子繞組52b供電，又，對電壓控制電阻29e進(jìn)行控制，實(shí)施改變直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓的控制。又，流入電動(dòng)機(jī)51的繞組的電流由電流檢測電路205檢測。
直流電壓控制電路29c如上所述對直流電壓發(fā)生電路29a進(jìn)行控制，使檢測出的電壓達(dá)到規(guī)定值(相當(dāng)于輸出電壓的155V)。然后，以規(guī)定的輸出電壓(155V)預(yù)先設(shè)定電路常數(shù)，使電壓控制電阻29e的控制端子全部處于斷開狀態(tài)時(shí)的檢測電壓為規(guī)定值。因此，利用輔助微電腦29h使電壓控制電阻29e的所有的控制端子處于斷開狀態(tài)的方法，直流電壓控制電路29c對直流電壓變更電路29c進(jìn)行控制，以得到規(guī)定的輸出電壓(155V)。然后，使輸出電壓上升時(shí)輔助微電腦29h利用使電壓控制電阻29g的任意控制端子短路(將其連接)的方法，使反饋到直流電壓控制電路29C的檢測電壓下降。這樣一來，直流電壓控制電路29c就執(zhí)行使直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓上升的控制，使降低的檢測電壓上升到規(guī)定的檢測電壓。在本實(shí)施例中，利用對電壓控制電阻29e的控制端子進(jìn)行開關(guān)控制的方法，使直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓能夠在多級電壓(例如155V、185V、190V、210V、230V、270V)上變化。在這一實(shí)施例中，第1控制信號(hào)表示將電壓控制電阻29e的哪一個(gè)電阻斷開?？傊鳛橹绷麟妷嚎刂齐娐?9c的偏置電壓提供。也可以取代這種方法，采用發(fā)生第1控制信號(hào)作為數(shù)字信號(hào)的方法。最終，只要半導(dǎo)體開關(guān)S1的導(dǎo)通截止時(shí)間(或duty，即工作方式，)受到控制，所希望的電壓出現(xiàn)于電容器C的端子之間即可。
主微電腦17a一旦接受到來自輸入開關(guān)組14的洗滌開始指示，就根據(jù)輸入開關(guān)組14來的指示輸入手動(dòng)或自動(dòng)地設(shè)定洗滌模式及脫水模式，執(zhí)行設(shè)定的洗滌模式及脫水模式。如圖9所示，洗滌模式是例如檢測工序、洗滌工序以及漂洗工序。脫水模式是脫水工序。
圖8是表示在基本的洗滌脫水模式中主微電腦17a執(zhí)行的控制處理。
步驟801(布量或布質(zhì)的檢測)進(jìn)行布量或布質(zhì)的檢測。該檢測結(jié)果使用于洗滌用水的供給量及洗滌模式及脫水模式中的各種條件的設(shè)定。首先，在投入洗滌桶兼脫水桶2的衣物在供水之前的干狀態(tài)時(shí)，向無電刷電動(dòng)機(jī)51供電，使攪拌翼輪4旋轉(zhuǎn)，根據(jù)這時(shí)的負(fù)載阻力大小檢測出干布的布量(圖9的s1)。負(fù)載阻力大小的檢測是檢測無電刷電動(dòng)機(jī)51的旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定時(shí)的該旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行的。布量多的時(shí)候負(fù)載阻力大，旋轉(zhuǎn)速度變低，因此利用預(yù)先求出旋轉(zhuǎn)速度與負(fù)載阻力(干布布量)的關(guān)系的方法，可以根據(jù)這時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度檢測出干布布量。該干布布量的檢測結(jié)果在本實(shí)施例中用于決定洗滌用水的供給量。
接著，打開電磁供水閥21，向洗滌桶兼脫水桶2(外桶5)內(nèi)供水到規(guī)定的水位為止。該規(guī)定的水位是用于使要洗滌的衣物潤濕的低水位。然后，再度向無電刷電動(dòng)機(jī)51供電使攪拌翼輪4旋轉(zhuǎn)，根據(jù)這時(shí)的負(fù)載阻力大小檢測出第1濕布量(圖9的s2)。其后，供水使水位上升，再度向無電刷電動(dòng)機(jī)51供電使攪拌翼輪4旋轉(zhuǎn)，根據(jù)這時(shí)的負(fù)載阻力大小檢測出第2濕布量(圖9的s3)。這時(shí)的水位檢測是通過監(jiān)視水位傳感器16輸出的水位檢測信號(hào)進(jìn)行的。
根據(jù)第1濕布量的檢測結(jié)果與第2濕布量檢測結(jié)果的差檢測出布質(zhì)，用于決定洗滌及脫水模式的條件。在該布量或布質(zhì)的檢測中，為了使攪拌翼輪4旋轉(zhuǎn)，向無電刷電動(dòng)機(jī)51供電時(shí)直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓取該直流電壓發(fā)生電路29a的最低輸出電壓v1(在本實(shí)施例中取155V，圖9的t1～t2)。為了提高檢測精度，這時(shí)提供給逆變器電路29b的直流輸出電壓取較低值是有利的。
原因是，進(jìn)行這些檢測時(shí)的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置6使嚙合離合器機(jī)構(gòu)47的電磁線圈47a賦能，對吸附件47e發(fā)生電磁吸引力，頂著螺旋形彈簧47d把滑動(dòng)件47c向上拉，使該滑動(dòng)件47c的嚙合突起47f離開電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子45的嚙合凹凸部45c3，將吸附件47e吸附在電磁鐵芯47b上，利用卡止凸條47e1與卡止槽47b1的卡合作用抑制外側(cè)旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)35(洗滌桶兼脫水桶2)的旋轉(zhuǎn)使其停止。在這樣的狀態(tài)下，向無電刷電動(dòng)機(jī)51的定子線圈52b供電使轉(zhuǎn)子54旋轉(zhuǎn)，從內(nèi)側(cè)輸入軸部36g，經(jīng)過行星齒輪36i減速后傳遞給內(nèi)側(cè)輸出軸部36c使攪拌翼輪4旋轉(zhuǎn)。
在檢測運(yùn)行時(shí)以及到后面的洗滌工序?yàn)橹沟臅r(shí)間(t1～t2)，如圖9(M)所示，直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓維持于規(guī)定的電壓v1?？梢跃S持于最低電壓v1以上。
步驟802根據(jù)檢測出的干布布量決定洗滌時(shí)的水位，然后進(jìn)行供水直到該洗滌時(shí)的水位。在步驟803設(shè)定與布質(zhì)及骯贓程度相應(yīng)的洗滌模式后執(zhí)行洗滌工序(圖9的t2～t3)。準(zhǔn)備有包含多種由洗滌強(qiáng)度(是由攪拌翼輪4和洗滌桶兼脫水桶2產(chǎn)生的攪拌強(qiáng)度，意味著洗滌水流的強(qiáng)度)與洗滌時(shí)間組合構(gòu)成的洗滌模式的控制程序，可以根據(jù)所述布質(zhì)檢測結(jié)果和輸入開關(guān)組14輸入的骯贓程度自動(dòng)選擇洗滌模式，或根據(jù)開關(guān)組14的輸入指示選擇其一執(zhí)行。在這種情況下也可以輸入洗滌的水流的強(qiáng)度。
在本實(shí)施例中，該洗滌強(qiáng)度區(qū)分為強(qiáng)洗滌(大東西的洗滌)A、標(biāo)準(zhǔn)洗滌B、中等洗滌(小負(fù)載洗滌)C、弱洗滌D，而且準(zhǔn)備有根據(jù)骯贓的程度分為很骯贓的和標(biāo)準(zhǔn)程度的骯贓用的洗滌強(qiáng)度(A1～D1)與骯贓程度低用的洗滌強(qiáng)度(A2～D2)兩種的洗滌強(qiáng)度(洗滌水流)的區(qū)分以及更微弱的微洗滌強(qiáng)度(洗滌水流)的區(qū)分E、適于drymark衣料和纖細(xì)衣料用的不損害衣料的洗滌的使洗滌桶兼脫水桶2正反向旋轉(zhuǎn)的洗滌強(qiáng)度(洗滌水流)的區(qū)分F、適于洗滌被褥那樣的大件衣物用品的使洗滌桶兼脫水桶2單方向緩慢旋轉(zhuǎn)的洗滌強(qiáng)度(洗滌水流)的區(qū)分G。根據(jù)洗滌的強(qiáng)弱選擇圖9的電容器的電壓v2。水流強(qiáng)的情況下v2選擇得比水流弱小的情況高。而且也可以如虛線所示，暫時(shí)加強(qiáng)到v10，然后降低到v11。這樣做，可以將水流的強(qiáng)度減弱，而且使旋轉(zhuǎn)開始時(shí)的轉(zhuǎn)矩提高。
在使攪拌翼輪4正反向旋轉(zhuǎn)的洗滌強(qiáng)度區(qū)分的運(yùn)行中，使嚙合離合器機(jī)構(gòu)47的電磁線圈47a賦能，將滑動(dòng)件47c向上拉，解除該滑動(dòng)件47c與轉(zhuǎn)子45的嚙合，將吸附件47e吸附于電磁鐵芯47b上，使卡止凸條47e1與卡止槽47b1卡合，使外側(cè)輸入軸部部35d停止旋轉(zhuǎn)，使洗滌桶兼脫水桶2處于靜止?fàn)顟B(tài)，向定子線圈52b供電，使轉(zhuǎn)子54正反向旋轉(zhuǎn)，以此使該旋轉(zhuǎn)通過內(nèi)側(cè)輸入軸部36g、行星齒輪36i、內(nèi)側(cè)輸出軸部36c傳遞到攪拌翼輪4。攪拌翼輪4正向旋轉(zhuǎn)與反向旋轉(zhuǎn)之間，逆變器向電動(dòng)機(jī)51的供電暫時(shí)停止，但是直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓不會(huì)下降到0。維持于圖9的v1以上。在本實(shí)施例中，t2～t3維持以t1～t2的檢測工序的結(jié)果為依據(jù)的設(shè)定值。這樣容易確保起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
在使洗滌桶兼脫水桶2正反向旋轉(zhuǎn)的洗滌強(qiáng)度區(qū)分中，使嚙合離合器機(jī)構(gòu)47的電磁線圈47a的賦能消除，利用螺旋彈簧47d把滑動(dòng)件47c向下壓，把該滑動(dòng)件47c的嚙合突起47f嵌入轉(zhuǎn)子54的嚙合凹凸部54d使其嚙合形成與該轉(zhuǎn)子54連結(jié)的狀態(tài)，向定子線圈52b供電，使轉(zhuǎn)子54正反向旋轉(zhuǎn)，通過外側(cè)輸入軸部部35d、齒輪箱35e、外側(cè)輸出軸部35a把該旋轉(zhuǎn)傳遞到洗滌桶兼脫水桶2。這時(shí)，行星齒輪機(jī)構(gòu)失去減速功能，因此攪拌翼輪4與洗滌桶兼脫水桶2同步、成一整體旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，利用使攪拌翼輪4正反向旋轉(zhuǎn)的洗滌強(qiáng)度區(qū)分的運(yùn)行提高電容器的電壓，以此可以提高效率。具有可以提高給予無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電電壓，即使在無電刷電動(dòng)機(jī)51的旋轉(zhuǎn)速度變高的情況下也能夠供給電流的效果。洗滌桶兼脫水桶2正向旋轉(zhuǎn)與反向旋轉(zhuǎn)之間，3相逆變器電路29b向無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電暫時(shí)停止，但是直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓不會(huì)下降到0。維持于圖9的v1以上。在本實(shí)施例中，t2～t3維持以t1～t2的檢測工序的結(jié)果為依據(jù)的設(shè)定值。這樣容易確保起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
而在使洗滌桶兼脫水桶2單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行洗滌的洗滌強(qiáng)度區(qū)分中，在使嚙合離合器機(jī)構(gòu)47嚙合的連結(jié)狀態(tài)下，向定子線圈52b供電，使無電刷電動(dòng)機(jī)51單向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。該狀態(tài)的直流電壓發(fā)生電路29a的輸出電壓，如果洗滌用水量沒有較大不同，則選擇得比攪拌翼輪4正反向旋轉(zhuǎn)時(shí)高。而且也比使洗滌桶兼脫水桶2正反向旋轉(zhuǎn)的洗滌強(qiáng)度區(qū)分的運(yùn)行時(shí)還高。
洗滌強(qiáng)度(洗滌水流)因無電刷電動(dòng)機(jī)51的輸出轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)時(shí)限(供電的導(dǎo)通／截止時(shí)間比)而變化。無電刷電動(dòng)機(jī)51的輸出轉(zhuǎn)矩的強(qiáng)弱(大小)可以利用直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓的高低控制和3相逆變器電路29b的PWM控制中的正弦波電壓抑制(峰值)控制實(shí)現(xiàn)。又，旋轉(zhuǎn)時(shí)限可以利用預(yù)先設(shè)定的控制程序進(jìn)行控制。
例如在衣物很骯贓用的強(qiáng)洗滌A1中，將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于210V的一定值，以1．4秒(正旋轉(zhuǎn)方向供電)／0．9秒(休止)／1．4秒(反旋轉(zhuǎn)方向供電)／0．9秒(休止)…重復(fù)3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電(正弦波PWM)及休止的正反向旋轉(zhuǎn)時(shí)限。同樣，在衣物很骯贓用的標(biāo)準(zhǔn)洗滌B1中，將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于230V的一定值，以1．1秒(供電)／0．9秒(休止)重復(fù)3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電及休止。又，在衣物很骯贓用的中等強(qiáng)度洗滌C1中，將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于190V的一定值，以0．8秒(供電)／1．0秒(休止)重復(fù)3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電及休止。又，在衣物很骯贓用的弱洗滌D1中，將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于190V的一定值，以0．5秒(供電)／0．7秒(休止)重復(fù)3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電及休止。
而與此相對，在衣物骯贓程度低用的強(qiáng)洗滌A2中，在正反旋轉(zhuǎn)方向重復(fù)實(shí)施將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于210V，以0．3秒實(shí)施由3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，以大輸出轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，接著使直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓下降到185V，實(shí)施1．1秒的供電，以小輸出轉(zhuǎn)矩繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，其后實(shí)施休止1秒鐘的控制。又，在衣物骯贓程度低用的標(biāo)準(zhǔn)洗滌B2中，在正反旋轉(zhuǎn)方向重復(fù)實(shí)施將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于210V，以0．3秒實(shí)施由3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，以大輸出轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，接著，對3相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加電壓限制PWM控制，借助于此，實(shí)施1．5秒鐘的對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，使提供的正弦波電壓的峰值為140V，繼續(xù)以小輸出轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)，其后實(shí)施休止1秒鐘的控制。又，在衣物骯贓程度低用的中等洗滌C2中，在正反旋轉(zhuǎn)方向重復(fù)實(shí)施將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于210V，以0．3秒實(shí)施由3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，以大輸出轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，接著，對3相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加電壓限制PWM控制，借助于此，實(shí)施1．5秒鐘的對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，使提供的正弦波電壓的峰值為115V，繼續(xù)以小輸出轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)，其后實(shí)施休止1．0秒鐘的控制。又，在衣物骯贓程度低用的弱洗滌D2中，在正反旋轉(zhuǎn)方向重復(fù)實(shí)施將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于210V，以0．3秒實(shí)施由3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，以大輸出轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，接著，對3相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加電壓限制PWM控制，借助于此，實(shí)施1．5秒鐘的對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，使提供的正弦波電壓的峰值為90V，繼續(xù)以小輸出轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)，其后實(shí)施休止1．0秒鐘的控制。
采用這樣在對無電刷電動(dòng)機(jī)51供電的中途使電壓降低的控制，能夠得到以大轉(zhuǎn)矩可靠地轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌翼輪4起動(dòng)，其后減小作用于洗滌的衣物上的攪拌力，減少對衣物布料的損傷的效果。
又，在微洗滌E中，將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于190V的一定值，以0．5秒(供電)／1．0秒(休止)重復(fù)3相逆變器電路29b對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電及休止。
又，在使洗滌桶兼脫水桶2正反向旋轉(zhuǎn)的洗滌強(qiáng)度區(qū)分F中，執(zhí)行例如在正反旋轉(zhuǎn)方向反復(fù)實(shí)施將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于155V，對3相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加電壓限制PWM控制，借助于此實(shí)施6秒鐘的對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，使提供的正弦波電壓的峰值為80V，繼續(xù)以小輸出轉(zhuǎn)矩緩慢旋轉(zhuǎn)，其后實(shí)施休止3．0秒鐘的控制的桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1、供電4秒鐘后休止3秒鐘的桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2和供電3秒鐘后休止2秒鐘的桶旋轉(zhuǎn)洗滌F3。
又，在使洗滌桶兼脫水桶2在一方向上進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)的洗滌強(qiáng)度區(qū)分G中，準(zhǔn)備執(zhí)行例如在一方向上反復(fù)實(shí)施將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓設(shè)定于155V，對3相逆變器電路29b的正弦波PWM控制附加電壓限制PWM控制，借助于此，實(shí)施6秒鐘的對無電刷電動(dòng)機(jī)51的供電，使提供的正弦波電壓的峰值為35V，繼續(xù)以小輸出轉(zhuǎn)矩緩慢旋轉(zhuǎn)，其后實(shí)施休止6．0秒鐘的控制的桶旋轉(zhuǎn)洗滌。
而洗滌模式將骯贓的程度和所述洗滌強(qiáng)度與洗滌時(shí)間的組合，對各種骯贓程度設(shè)定7個(gè)等級，選擇其一執(zhí)行。利用輸入開關(guān)組輸入自動(dòng)選擇的指示時(shí)，按照輸入開關(guān)組14來的指示輸入進(jìn)行的設(shè)定或依據(jù)骯贓程度檢測設(shè)定的骯贓程度(很骯贓、標(biāo)準(zhǔn)程度的骯贓、輕微骯贓)與布質(zhì)檢測結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行選擇，從輸入開關(guān)組14指示輸入手動(dòng)選擇時(shí)，根據(jù)該指示輸入進(jìn)行手動(dòng)選擇。
第1洗滌模式組M1是很骯贓的衣物的洗滌模式組，例如準(zhǔn)備有強(qiáng)洗滌A1的15分鐘洗滌的洗滌模式M11、強(qiáng)洗滌A1的12分鐘洗滌的洗滌模式M12、標(biāo)準(zhǔn)洗滌B1的12分鐘洗滌的洗滌模式M13、標(biāo)準(zhǔn)洗滌B1的10分鐘洗滌的洗滌模式M14、中等洗滌C1的8分鐘洗滌的洗滌模式M15、弱洗滌D1的6分鐘洗滌的洗滌模式M16、輕微洗滌E的6分鐘洗滌的洗滌模式M17共7個(gè)等級。
第2洗滌模式組M2是標(biāo)準(zhǔn)程度骯贓的衣物的洗滌模式組，例如準(zhǔn)備有強(qiáng)洗滌A1的10分鐘洗滌的洗滌模式M21、強(qiáng)洗滌A1的6分鐘洗滌的洗滌模式M22、標(biāo)準(zhǔn)洗滌B1的6分鐘洗滌的洗滌模式M23、標(biāo)準(zhǔn)洗滌B1的5分鐘洗滌的洗滌模式M24、中等洗滌C1的5分鐘洗滌的洗滌模式M25、弱洗滌D1的4分鐘洗滌的洗滌模式M26、輕微洗滌E的3分鐘洗滌的洗滌模式M27共7個(gè)等級。
第3洗滌模式組M3是把多種洗滌強(qiáng)度組合，構(gòu)成各種洗滌模式的輕微骯贓的衣物洗滌用的洗滌模式組，例如準(zhǔn)備有強(qiáng)洗滌A2的5分鐘洗滌后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2時(shí)間為1分30秒，然后再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌B2，時(shí)間4分鐘，其后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2時(shí)間為1分30秒的洗滌模式M31、強(qiáng)洗滌A2的4分鐘洗滌后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2時(shí)間為1分30秒，再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌B2時(shí)間為3分鐘，然后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2時(shí)間為1分30秒的洗滌模式M32、以標(biāo)準(zhǔn)洗滌B2的4分鐘洗滌后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2時(shí)間為1分30秒，再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌B2，時(shí)間3分鐘，然后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2時(shí)間為1分30秒的洗滌模式M33、以中等洗滌C2的4分鐘洗滌后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2時(shí)間為1分30秒，再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌B2，時(shí)間3分鐘，然后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F2時(shí)間為1分30秒的洗滌模式M34、中等洗滌C2的4分鐘洗滌后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1時(shí)間為1分30秒，再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)洗滌B2，時(shí)間2分鐘，其后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1時(shí)間為1分30秒的洗滌模式M35、弱洗滌D2的4分鐘洗滌后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1時(shí)間為1分30秒，再進(jìn)行弱洗滌D2，時(shí)間2分鐘，然后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1時(shí)間為1分30秒的洗滌模式M36、弱洗滌D2的2分鐘洗滌后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1時(shí)間為1分30秒，再進(jìn)行弱洗滌D2，時(shí)間1分鐘，然后進(jìn)行桶旋轉(zhuǎn)洗滌F1時(shí)間為1分30秒的洗滌模式M36，共7個(gè)等級。
這些洗滌模式是使用自來水那樣的冷水的洗滌工序的控制標(biāo)準(zhǔn)，所以在使用浴室剩余水那樣的溫水的洗滌工序中，可以把洗滌強(qiáng)度減弱，把洗滌時(shí)間縮短。
這樣的洗滌工序由主微電腦17a根據(jù)布質(zhì)檢測結(jié)果或輸入開關(guān)組14設(shè)定的洗滌模式進(jìn)行選擇決定，按照該模式的控制程序，控制直流電壓發(fā)生電路29a、3相逆變器電路29b及嚙合離合器機(jī)構(gòu)47執(zhí)行。圖9(M)所示的是洗滌工序中的直流電壓發(fā)生電路29a對逆變器電路29b的供電電壓的一個(gè)例子。
步驟804執(zhí)行漂洗工序(圖9的t3～t13)。該漂洗工序可以把注水漂洗運(yùn)行與蓄水漂洗運(yùn)行組合起來執(zhí)行。又，為了提高漂洗效率，在排水時(shí)也可以加入短時(shí)間的力量較弱的脫水(漂洗脫水)運(yùn)行。還有，采取在漂洗中一邊使洗滌桶兼脫水桶2緩慢旋轉(zhuǎn)一邊注水，促進(jìn)骯贓的洗滌水放出的注水漂洗運(yùn)行并用的方法也是有效的。
這種漂洗脫水運(yùn)行是這樣控制的，就是根據(jù)布質(zhì)和骯贓的程度改變脫水力。例如對于很骯贓的衣物和標(biāo)準(zhǔn)程度骯贓的衣物，使洗滌桶兼脫水桶2以900rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行脫水運(yùn)行，而轉(zhuǎn)速上升的方式和運(yùn)行時(shí)間(從起動(dòng)開始的總時(shí)間)可以根據(jù)布質(zhì)改變。具體地說，有轉(zhuǎn)速比較緩慢上升的運(yùn)行4分鐘的第1漂洗脫水模式、轉(zhuǎn)速比較急速上升的運(yùn)行2分40秒的第2漂洗脫水模式、使用中速區(qū)域(200～330rpm)更急劇上升的運(yùn)行2分30秒的第3漂洗脫水模式、使用中速區(qū)域更急劇上升的運(yùn)行2分20秒的第4漂洗脫水模式、使用低速區(qū)域(0～130rpm)和中速區(qū)域比較緩慢上升的運(yùn)行3分10秒的第5漂洗脫水模式、使用中速區(qū)域比較緩慢上升的而比其他區(qū)域較急上升的運(yùn)行2分30秒的第6漂洗脫水模式。
還有，骯贓程度低的衣物的漂洗脫水模式是將上述洗滌桶兼脫水桶2的旋轉(zhuǎn)速度稍微降低(800rpm左右)構(gòu)成的。
這些漂洗脫水模式，與上述洗滌工序中的各洗滌模式連動(dòng)地選擇其中1個(gè)來執(zhí)行。
這樣的對轉(zhuǎn)速上升特性的控制是輔助微電腦29h根據(jù)主微電腦17a來的指示對直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓與3相逆變器電路29b進(jìn)行控制，改變無電刷電動(dòng)機(jī)51的輸出轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)的。輔助微電腦29h為了使無電刷電動(dòng)機(jī)51能夠輸出大轉(zhuǎn)矩，控制直流電壓發(fā)生電路29a使其輸出比較高的一定的電壓(250V以上，在本實(shí)施例中為270V)，對3相逆變器電路29b進(jìn)行轉(zhuǎn)速反饋控制，使轉(zhuǎn)速上升特性為上面所述的特性。洗滌桶兼脫水桶2被驅(qū)動(dòng)，以與無電刷電動(dòng)機(jī)51相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，因此，能夠根據(jù)位置檢測電路29f輸出的旋轉(zhuǎn)位置信號(hào)識(shí)別無電刷電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)速，對該無電刷電動(dòng)機(jī)51進(jìn)行速度控制，以實(shí)現(xiàn)對洗滌桶兼脫水桶2的轉(zhuǎn)速控制。在脫水運(yùn)行時(shí)直流電壓發(fā)生電路29a提供給逆變器電路29b的供電電壓最好是以200V以上的電壓開始，在t4提供?；蛘咦詈檬窃诿撍\(yùn)行時(shí)把所述電容器的電壓維持于比v0高的電壓值，利用所述3相逆變器電路29b的控制對無電刷電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)速上升特性進(jìn)行控制。在這里，所述電壓v0如下式所示v0=v1+(v2-v1)／2，v1表示直流電壓發(fā)生電路29a在漂洗工序(圖9的t3～t13)中輸出直流電壓的狀態(tài)下的最低的電容器電壓，v2表示在所述漂洗工序的最高的電容器電壓。
步驟805執(zhí)行漂洗工序之后的脫水工序，即最后的脫水工序(t13～t14)。該脫水工序與所述洗滌工序及漂洗工序一樣控制，以根據(jù)布質(zhì)和骯贓程度改變脫水力。漂洗之后的脫水對洗滌的衣物發(fā)生皺褶有很大關(guān)系。因此，最好是脫水控制成使皺褶盡可能少發(fā)生。脫水力取決于洗滌桶兼脫水桶2的轉(zhuǎn)速和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。為了能夠?qū)崿F(xiàn)皺褶發(fā)生少的脫水運(yùn)行，在本實(shí)施例中準(zhǔn)備有能夠根據(jù)布質(zhì)選擇執(zhí)行的多種脫水模式。
在本實(shí)施例中，各種脫水模式采取把洗滌桶兼脫水桶2的轉(zhuǎn)速設(shè)定為900rpm，改變轉(zhuǎn)速上升方式與運(yùn)行時(shí)間(從起動(dòng)開始的時(shí)間的總和)的結(jié)構(gòu)。
該脫水模式(漂洗工序之后的脫水模式)備有在低速區(qū)域(0～130rpm)緩慢上升然后較急地上升運(yùn)行9分鐘的第1脫水模式、同樣上升的運(yùn)行8分鐘的第2脫水模式、同樣上升的運(yùn)行7分鐘的第3脫水模式、在低速區(qū)域(0～130rpm)比較急上升運(yùn)行6分鐘的第4脫水模式、同樣上升的運(yùn)行5分鐘的第5脫水模式、同樣上升的運(yùn)行4分鐘的第6脫水模式、同樣上升的運(yùn)行3分鐘的第7脫水模式。
在該脫水模式中的轉(zhuǎn)速控制也和上述漂洗脫水工序中的轉(zhuǎn)速控制一樣，為了使無電刷電動(dòng)機(jī)51能夠輸出大轉(zhuǎn)矩，對直流電壓發(fā)生電路29a進(jìn)行控制使其輸出比較高的恒定電壓(250V以上，在本實(shí)施例中取270V)，而且對3相逆變器電路29b進(jìn)行轉(zhuǎn)速反饋控制以使轉(zhuǎn)速上升特性為上面所述的特性。
主微電腦17a在這些步驟中對顯示元件組15進(jìn)行控制，顯示設(shè)定的狀態(tài)及工序進(jìn)行的狀態(tài)，在發(fā)生異常時(shí)和洗滌漂洗結(jié)束時(shí)使蜂鳴器響起報(bào)警。
利用較小型的無電刷電動(dòng)機(jī)51為了得到上面所述的各種最合適的轉(zhuǎn)速特性，在需要比較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力和高旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，使直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓(電容器C的端子電壓)上升，維持比較高的電壓的恒定值，在需要比較弱的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力和低轉(zhuǎn)速時(shí)，將直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓維持于比較低的恒定值，在這樣的狀態(tài)下利用3相逆變器電路29b執(zhí)行電壓抑制PWM控制。在脫水運(yùn)行時(shí)，最好是在起動(dòng)時(shí)把直流電壓發(fā)生電路29a提供給3相逆變器電路29b的電壓、即圖9(M)的電壓v6取200V以上。或者最好是在脫水工序的脫水運(yùn)行時(shí)維持所述電容器的電壓高于電壓v0的值，利用所述逆變器電路的控制對無電刷電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速上升特性進(jìn)行控制。在這里所述電壓v0如下式所示v0=v1+(v2-v1)／2，v1表示所述直流電壓發(fā)生電路在漂洗工序或脫水工序(圖9的t3～t14)中輸出直流電壓的狀態(tài)下的最低的電容器電壓，v2表示在所述漂洗工序中的最高的電容器電壓。
圖9概略表示對于這樣的運(yùn)行控制合適的直流電壓發(fā)生電路29a的直流輸出電壓(電容器C的端子電壓)的控制特性。在該圖中，t1是洗衣機(jī)電源開關(guān)接通的時(shí)刻。從這一時(shí)刻起直流電壓發(fā)生電路29a開始提供規(guī)定的直流電壓。又，在t15電源切斷之前直流電壓發(fā)生電路29a維持規(guī)定的直流電壓供應(yīng)。這樣，各種運(yùn)行能夠順利起動(dòng)。又，可以把直流電壓發(fā)生電路29a的輸出提供給其他操作設(shè)備和驅(qū)動(dòng)設(shè)備，又可以向控制裝置提供。
為檢測出布量或布質(zhì)而驅(qū)動(dòng)攪拌翼輪4旋轉(zhuǎn)時(shí)(t1～t2)的電容器電壓取直流電壓發(fā)生電路29a的電壓控制范圍的最低電壓v1(在本實(shí)施例中設(shè)定為155V)，并維持于恒定值。然后，進(jìn)行3次使攪拌翼輪4以比較低的轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(干布布量檢測s1、第1濕布量檢測s2、第2濕布量檢測)。
在洗滌工序(t2～t3)中，使電容器電壓上升到比較高的電壓v2并維持于恒定值。這一洗滌工序中攪拌翼輪4的旋轉(zhuǎn)速度n2比檢測運(yùn)行時(shí)高。而且，為了根據(jù)布質(zhì)和骯贓的程度而有各式各樣的變化，根據(jù)需要，要像v10、v11那樣使其變化。在本實(shí)施例中，設(shè)定為185V～230V。使用這樣高的電壓，易于進(jìn)行多種攪拌強(qiáng)度的驅(qū)動(dòng)控制。
在漂洗工序中，排水時(shí)(t3～t4)使電容器電壓回到最低電壓v1，在驅(qū)動(dòng)洗滌桶兼脫水桶2旋轉(zhuǎn)將洗滌漂洗水脫水(t4～t5)時(shí)，使電壓上升到最高電壓v3并維持恒定值。這時(shí)，以高轉(zhuǎn)速n3驅(qū)動(dòng)洗滌桶兼脫水桶2旋轉(zhuǎn)。為了控制洗滌桶兼脫水桶2平滑地進(jìn)行加速，根據(jù)需要，也可以經(jīng)過中等電壓v12階梯性地使電壓上升。在本實(shí)施例中，把最高電壓v3設(shè)定為270V。這樣的高電壓適合使用于對慣性負(fù)載大的洗滌桶兼脫水桶2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
其后，在一邊驅(qū)動(dòng)洗滌桶兼脫水桶2旋轉(zhuǎn)一邊注水漂洗時(shí)(t6～t7)，把電容器電壓維持于最高值v4并保持恒定，利用3相逆變器電路29b進(jìn)行控制，使洗滌桶兼脫水桶2與攪拌翼輪4緩慢旋轉(zhuǎn)(n4)。
使攪拌翼輪4緩慢旋轉(zhuǎn)(n5、n6)進(jìn)行漂洗時(shí)(t8～t10)，使電容器電壓返回最低電壓v1，根據(jù)需要，使電壓上升到較高的電壓v13。
在接著的脫水(t11～t12)中，為了使攪拌翼輪4及洗滌桶兼脫水桶2高速旋轉(zhuǎn)(n7)，使電壓上升到最高值v5。
在t12～t13之間，N次重復(fù)上面所述的控制。
在漂洗工序之后的脫水工序、即最后脫水工序(t13～t14)中，為了使攪拌翼輪4及洗滌桶兼脫水桶2高速旋轉(zhuǎn)(n8)，使電壓上升到最高值v6。
然后，在最后脫水工序結(jié)束后(t15)，直流電壓發(fā)生電路29a停止輸出直流電壓。
在上述實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)使用無電刷電動(dòng)機(jī)，但是也可以使用其他方式的電動(dòng)機(jī)。又，3相逆變器電路也可以變更為其他逆變器電路。
如上所述，在這一實(shí)施例中，是將民用交流電壓整流并升壓后提供給電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置中的逆變器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的，因此能夠有效地利用電動(dòng)機(jī)的輸出特性，以小型的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)高效率的洗滌或脫水工序。
因此，能夠根據(jù)洗滌的衣物的量、質(zhì)、沾污的形態(tài)等實(shí)現(xiàn)細(xì)致的洗滌漂洗及脫水工序，能夠提供可實(shí)現(xiàn)多種洗滌漂洗及脫水運(yùn)行的洗衣機(jī)。
圖10以洗衣機(jī)脫水運(yùn)行時(shí)為例的電動(dòng)機(jī)51(在該圖中是無電刷電動(dòng)機(jī))的矢量控制的說明圖。以d軸表示考慮圖中電動(dòng)機(jī)51的等效電路的狀態(tài)下的復(fù)數(shù)平面上的實(shí)軸，以q軸表示虛軸。而Vi表示逆變器電路29b向電動(dòng)機(jī)51提供的電壓的矢量，其相位以δ表示。電壓Vi是圖7的(a)所示的交流電壓。電流Im(矢量)表示流入電動(dòng)機(jī)51的電流。電流Im用例如電阻205測定。E0是電動(dòng)機(jī)51的感應(yīng)電壓，電壓Vi如圖所示，是感應(yīng)電壓E0、電動(dòng)機(jī)電流Im引起的電動(dòng)機(jī)的電阻分量r的電壓矢量r·Im及電動(dòng)機(jī)的電抗分量引起的電壓矢量的ωr·L·Im的矢量和。
為了高效率地發(fā)生電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)矩，最好是電流Im的矢量來到q軸上。因此在脫水運(yùn)行時(shí)為了有效地提高洗衣機(jī)的脫水桶2的轉(zhuǎn)速，對電壓Vi及電壓Vi的相位δ加以控制，使電動(dòng)機(jī)電流Im的矢量來到q軸上。雖然以脫水運(yùn)行為例子進(jìn)行了說明，但是在其他運(yùn)行中對攪拌翼輪4及脫水桶2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)要高效率地發(fā)生轉(zhuǎn)矩也只要使用相同的想法進(jìn)行控制即可。還有上述ωr是旋轉(zhuǎn)的角速度，感應(yīng)電壓E0與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、即ωr成正比增大。
接著，以在脫水運(yùn)行時(shí)使洗滌桶高速旋轉(zhuǎn)后的剎車控制為例，對減速運(yùn)行進(jìn)行說明。圖11是表示在電動(dòng)機(jī)51發(fā)生減速力時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)的矢量圖。作為減速狀態(tài)在這里可以考慮例如脫水桶2高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。放入洗滌的衣物的狀態(tài)下的脫水桶2具有較大的質(zhì)量，因此高速旋轉(zhuǎn)著的脫水桶具有較高的動(dòng)能。要使該脫水桶迅速降低速度就必須迅速消耗掉上述動(dòng)能，在圖11中所說明的控制方法是作為電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱消耗的。由于洗衣機(jī)本來就使用水，如果使電動(dòng)機(jī)發(fā)出的熱散發(fā)到電動(dòng)機(jī)周圍例如洗衣機(jī)主體等處，則上述熱能容易被吸收，不會(huì)引起異常的高溫狀態(tài)發(fā)生。也就是說，在洗衣機(jī)中即使是脫水桶的減速等引起暫時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能的情況，該熱能也能夠得到充分吸收。
像本實(shí)施例這樣控制對逆變器提供的電壓的控制方式中，像脫水運(yùn)行那樣，電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)或電動(dòng)機(jī)負(fù)載大的情況下，考慮將電容器C的端子電壓、即提供給逆變器電路29b的供電電壓設(shè)定為較高的電壓值。這時(shí)，使電動(dòng)機(jī)51的感應(yīng)電壓E0返回電源側(cè)，將感應(yīng)電壓E0消耗掉，這樣一來，逆變器電路29b的電壓或電容器C的端子電壓變高，這些電路中使用的零件的耐壓要求也就高了。又，在利用電容器C的電壓發(fā)生其他裝置的電源電壓時(shí)，為了不對這些裝置產(chǎn)生不良影響，就需要采取對策。由于有這些問題，最好是使感應(yīng)電壓E0少返回電壓側(cè)，盡可能壓低電壓的上升。既考慮這些問題，在本實(shí)施例中，作為熱量盡可能消耗，阻止發(fā)電能量返回到作為電源側(cè)的逆變器。
在圖11中，為了使電動(dòng)機(jī)51減速，如上所述，需要將感應(yīng)電壓E0產(chǎn)生的電力加以消耗。為此，對3相逆變器電路29b提供給電動(dòng)機(jī)51的電壓Vi和相位δ進(jìn)行控制，電壓Vi的q軸分量Vq以接近感應(yīng)電壓E0的電壓處于反相狀態(tài)。在這里電壓Vi可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度ωr(即N)及以此為依據(jù)的感應(yīng)電壓E0推斷，因此可以以其為依據(jù)預(yù)先決定電壓Vi的值，在減速運(yùn)行時(shí)提供該規(guī)定的電壓Vi。
上述電壓Vi如上所述，是依據(jù)利用逆變器進(jìn)行的PWM控制提供給電動(dòng)機(jī)51的電壓。例如在脫水運(yùn)行時(shí)的減速中，如圖9所示，由電容器C提供給逆變器的電壓控制為比為了脫水使電動(dòng)機(jī)加速時(shí)的電壓(圖9的V6)低的電壓值(圖9的V1)。為了進(jìn)行逆變器的PWM控制，接著決定相位δ和電壓Vi，電壓Vi的q軸分量成為-E0(矢量)。以此為依據(jù)控制逆變器電路。亦即產(chǎn)生圖7(B)的控制脈沖對逆變器進(jìn)行控制，將具有上述相位δ的電壓Vi(圖7的a所示的交流電壓波形)提供給電動(dòng)機(jī)。
但是將電壓Vi控制為恒定值則電動(dòng)機(jī)電流Im有可能變得異常高。因此最好是電壓Vi不保持恒定。例如對電動(dòng)機(jī)電流Im進(jìn)行測定，在不能直接測定的情況下從測定的電流推斷Im，或是將測定的電流值看作Im，對電壓Vi進(jìn)行控制。也就是說控制為在上述測定的Im比預(yù)定值大的情況下，使電壓Vi減小，而在上述測定的Im比預(yù)定值小的情況下，使電壓Vi增大。
圖13是表示記錄有相位δ的預(yù)定值的存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)狀態(tài)的圖。N是電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)速，例如用100rpm刻度的到1000rpm為止的表。所述表的刻度由控制精度決定。刻度較粗使控制精度降低，則上述感應(yīng)電壓E0與電壓Vi的q軸分量Vq的差異變大，出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)端子間電壓上升和減速控制不容易起作用等影響。理想的是使電壓Vq與感應(yīng)電壓E0為相同電壓(矢量相反方向)，但是現(xiàn)實(shí)上是困難的。因此最好是相對于感應(yīng)電壓E0，控制于75％～125％的范圍。又，嚴(yán)密地說，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速N與ωr也許不同，但是把N看作與ωr相同進(jìn)行控制也沒有問題。從相位δ1到相位δ10表示以電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)速N為參數(shù)的相位δ的值。電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)速N一旦決定，感應(yīng)電壓E0也就決定了，由于電壓Vi及相位δ決定了，如果把相位δ作為預(yù)定的數(shù)據(jù)加以記錄，則可以用讀出該數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行減速控制。也就是說如果使用預(yù)先記錄著的相位δ對逆變器進(jìn)行控制，電壓Vi的分量Vq就會(huì)接近感應(yīng)電壓E0的大小。
圖12是表示從圖11的狀態(tài)進(jìn)一步減速的狀態(tài)的矢量圖。與圖11不同的是感應(yīng)電壓E0變小了。感應(yīng)電壓E0與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，因此一旦電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速減小，感應(yīng)電壓E0當(dāng)然也就變小了。如果使電動(dòng)機(jī)電流Im減小，能量的消耗就變小，剎車就變得不起作用。因此決定電壓Vi使Im流動(dòng)。
在圖11和圖12中，利用相位δ的控制，使電壓Vq比感應(yīng)電壓E0小，則剎車力變大，可以迅速減速。但是電力從電動(dòng)機(jī)返回電源一側(cè)，也就是逆變器一側(cè)的直流供電的端子電壓(電容器C的電壓)上升。另一方面，如果使電壓Vq比感應(yīng)電壓E0大，則上述直流電壓的上升受到抑制，剎車力下降。因此控制相位δ，將感應(yīng)電壓E0與電壓Vq的大小關(guān)系選擇得最合適，能夠最合適地選擇剎車力和發(fā)生電壓的關(guān)系。
控制相位δ，使感應(yīng)電壓E0與電壓Vq的關(guān)系，①如上所述，成為感應(yīng)電壓E0與電壓Vq大小相等的關(guān)系，以此可以控制剎車力與直流電壓的關(guān)系。而且這一方法在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低的狀態(tài)下不必多擔(dān)心上述直流電壓變成高電壓，所以為了加大低速時(shí)的剎車力，也可以②控制得使電壓Vq比感應(yīng)電壓E0小。例如控制相位δ，使得一旦最高轉(zhuǎn)速達(dá)到1000rpm，至少在最高轉(zhuǎn)速的一半的500rpm以下，或是在約1／3的300rpm以下，感應(yīng)電壓E0比電壓Vq稍大。例如在比值(感應(yīng)電壓E0／電壓Vq)為1～1．25時(shí)可以使剎車力增大。也可以將上述①和②加以組合，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)采用①的控制，而在低速時(shí)采用②的控制。
圖14是表示剎車控制的動(dòng)作的流程圖。在步驟5142，根據(jù)傳感器55的輸出檢測出電動(dòng)機(jī)51的轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速N。而在步驟S144檢測出電動(dòng)機(jī)51的電流Im。在步驟S146決定電壓Vi，使該電流Im不像上面所述那樣高。如上所述，在步驟S142決定電壓Vi，使得在Im大于規(guī)定值時(shí)使電壓Vi下降，電流Im比規(guī)定值低時(shí)使電壓Vi增加。接著在步驟S142決定相位δ。例如使電壓Vi的q軸分量與感應(yīng)電壓E0大小相等(矢量方向相反)來計(jì)算相位δ。使電壓Vq與感應(yīng)電壓E0大小相等是一個(gè)控制條件，其他條件也如上所述考慮。為了簡化運(yùn)算，可以讀出預(yù)先考慮上述條件的值后進(jìn)行決定。這時(shí)，參數(shù)可以使用例如轉(zhuǎn)速N。在步驟S150根據(jù)電壓Vi與相位δ把圖7B的脈沖提供給逆變器，對電動(dòng)機(jī)51進(jìn)行控制。
采用上述實(shí)施例，可以一邊對剎車力進(jìn)行控制一邊控制來自電動(dòng)機(jī)的發(fā)生電壓使其不超過危險(xiǎn)值。結(jié)果，可以把逆變器和其他電路零件的耐壓控制在比較低的電壓值上。其結(jié)果是降低了價(jià)格而且提高了可靠性。
由于具備電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生熱量而洗衣機(jī)吸收熱量的環(huán)境，可以吸收熱量。因此能夠抑制直流高壓的發(fā)生，提高可靠性。又能夠在設(shè)想使用水的洗衣機(jī)提高對電壓的可靠性。
圖15表示圖6的電源部分的電路的詳細(xì)圖。一旦操作圖1所示的操作面板上的電源開關(guān)13，就形成由電源插頭1502、熔斷器1504、電阻1508、電源開關(guān)13的N0端子和C端子，過濾噪聲用線路濾波器17e、直流電壓發(fā)生電路1512的一個(gè)輸入端子、直流電壓發(fā)生電路1512的另一輸入端子、上述線路濾波器的另一端子，以及電源插頭1502構(gòu)成的閉回路，對直流電壓發(fā)生電路1512提供民用電源的交流電壓。直流電壓發(fā)生電路1512輸出主微電腦17a的電源電壓(在本實(shí)施例中為5V)。由于從直流電壓發(fā)生電路1512來的電源電壓的供應(yīng)，主微電腦17a開始工作。主微電腦17a使第1繼電器1520工作，然后使第2繼電器1522工作，使其分別處于接通狀態(tài)。第1繼電器1520構(gòu)成與電源開關(guān)13的端子NO和端子C的電路并聯(lián)的電路。又，第1繼電器1520與第2繼電器1522相對于線路濾波器17e以電氣連結(jié)形成前級和后級的關(guān)系。第2繼電器1522處于線路濾波器17e的后級，因此，即使由于第2繼電器1522的連接而使各種各樣的設(shè)備一起工作，也能夠抑制噪聲使其不能進(jìn)入線路濾波器17e的前級一方。
利用電源開關(guān)13的操作，端子NO與端子C的電路得以連接，但是電源開關(guān)13的操作一旦結(jié)束，端子C與端子NC就形成連接狀態(tài)，高電平信號(hào)就被提供給主微電腦17a的輸入端子1548。接著，如果再次操作電源開關(guān)13端子NC就處于斷開狀態(tài)，主微電腦17a的輸入端子1548就變成低電平。根據(jù)這樣的輸入端子1548的輸入信號(hào)的狀態(tài)變化，洗衣機(jī)電源被切斷，首先切斷第2繼電器1522，其后經(jīng)過延遲，再切斷第1繼電器1520，使洗衣機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
的本實(shí)施例中，由于電源開關(guān)13動(dòng)作，首先是主微電腦17a工作，其后向逆變器電路29b、直流電壓發(fā)生電路29a、其他操作設(shè)備和驅(qū)動(dòng)設(shè)備(致動(dòng)器)提供電源。其理由是，逆變器電路和直流電壓發(fā)生電路29a、致動(dòng)器21、23、47a逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g如果與控制用的微電腦同時(shí)開始工作，就有產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作的危險(xiǎn)。又，驅(qū)動(dòng)洗衣機(jī)的電動(dòng)機(jī)的逆變器電路以直流電壓驅(qū)動(dòng)。該直流電壓向電容器(相當(dāng)于本實(shí)施例的C)充電，并由該電容器供電。該直流電壓發(fā)生電路的輸入阻抗在電源接通時(shí)降低，有可能使電源電壓暫時(shí)下降。提供給主微電腦17a的電源電壓變得不穩(wěn)定，有可能使主微電腦17a的起動(dòng)延遲。通過推遲第2繼電器1522的連接可以防止這些情況的發(fā)生。
利用本實(shí)施例進(jìn)行說明時(shí)，導(dǎo)線1532與1534是內(nèi)部電源線，連接于圖6的直流電壓發(fā)生電路29a的輸入端。因此交流電壓從內(nèi)部電源線1532與1534提供給直流電壓發(fā)生電路29a的整流電路DB。操作電源開關(guān)13將內(nèi)部電源線1532連接于電源插頭1502，但是在第2繼電器1522動(dòng)作之前不把內(nèi)部電源線1534連接于電源插頭1502，一旦微電腦輸出1544驅(qū)動(dòng)使第2繼電器1522接通，就開始把內(nèi)部電源線1534連接于電源插頭1502，直流電壓發(fā)生電路29a和逆變器電路29b、輔助微電腦29h、逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g、位置檢測電路29f、直流電壓控制電路29c、此外還有供水電磁閥21、排水電磁閥23、離合器的電磁閥47a、洗衣機(jī)蓋的鎖定機(jī)構(gòu)(圖示省略)等也在第2繼電器1522動(dòng)作后得到電源供應(yīng)。逆變器電路29b及逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g在電源接通時(shí)流動(dòng)著向電容器等充電的電流。因此電源電壓有可能暫時(shí)降低而且不穩(wěn)定。向逆變器及其逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g提供電源而且控制電路不穩(wěn)定是危險(xiǎn)的。因此，首先使主微電腦17a正常工作，然后再向逆變器電路29b及逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g及其他電磁閥提供電源。
在內(nèi)部電源線1532與1534上連接直流電壓發(fā)生電路29a，在該直流電壓發(fā)生電路29a上連接電容器C。因此，上述C的充電電流大，反之也可以認(rèn)為是電阻值暫時(shí)下降，起著使電源電壓暫時(shí)下降的作用。在本實(shí)施例中，電容器C的端子電壓因洗衣機(jī)的運(yùn)行而改變，但是即使是不改變的單純的PWM控制，在逆變器輸入側(cè)也需要有電容器C。因此最好是在主微電腦17a開始工作后就開始對電容器C充電。而且特別是控制自來水的供水電磁閥21一旦發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作，向洗滌桶供水，如圖9所示的布量和布質(zhì)的檢測就不能進(jìn)行。因此對供水電磁閥21最好是在使主微電腦17a工作之后才提供電源。在圖6或圖15中，17b、17c、17d是三端雙向可控硅開關(guān)元件(triac)，根據(jù)主微電腦17a的輸出1546的信號(hào)動(dòng)作。
還有，在直流電壓發(fā)生電路1512的直流電壓(在本實(shí)施例中為5V)供給端子上設(shè)置電容器1516，在主微電腦17a工作之后即使由于第2繼電器1522動(dòng)作，電源電壓由于上述理由而暫時(shí)降低，主微電腦17a的工作也不會(huì)發(fā)生混亂。
從主微電腦17a著手工作起到對所述致動(dòng)器21、23、47c和直流電壓發(fā)生電路29a等供應(yīng)電源為止的延遲為50毫秒以上，最好是盡可能延遲100毫秒左右或更多的時(shí)間。
又，在以操作電源開關(guān)13使洗衣機(jī)運(yùn)行結(jié)束的情況下，在切斷第2繼電器1522后切斷第1繼電器1520。即使是在這樣的情況下也最好是在電容器C的電壓減少之后切斷第1繼電器1520。各致動(dòng)器和逆變器驅(qū)動(dòng)電路供給的直流電壓是15V，供給該15V的直流電源電路即使是輸入電壓降低到25V左右也能夠工作。因此在例如電容器C的電壓降低到25V左右之后再切斷第1繼電器1520會(huì)更加安全。
直流電壓發(fā)生電路1512具有提供主微電腦17a的電源電壓的第1輸出端子，此外還有提供繼電器電源的第2輸出端子1518，從這端子向第1繼電器1520和第2繼電器1522提供電源。
主微電腦17a上設(shè)置電源端子1524。從如圖16所示第2電源電壓發(fā)生電路1602與1604中的電源電壓發(fā)生電路1604的5V電源輸出端子1624向該電源端子1524供給主微電腦17a用的電源電壓。
圖16的電路如下所述動(dòng)作。作為直流電壓發(fā)生電路29a的輸出的提供給逆變器電路29b的供電電壓通過二極管1612提供給電容器1614。電容器1614的電壓作為第2電源電壓發(fā)生電路1602與1604的電源使用。在本實(shí)施例中，電源電壓發(fā)生電路1602與1604不是與電容器1614并聯(lián)連接，而是與其串聯(lián)連接。雖然并聯(lián)連接也可以，但是串聯(lián)連接時(shí)更不容易受逆變器電路29b的開關(guān)動(dòng)作引起的噪聲的影響。也就是說，作為串聯(lián)連接的第1級的電源電壓發(fā)生電路1602發(fā)生使致動(dòng)器工作用的15V電壓。電源電壓發(fā)生電路1604輸出使微電腦17a和29h等的數(shù)字電路工作用的電源(5V的電源)。
在上述實(shí)施例中洗衣機(jī)具備洗滌衣物用的洗滌桶、設(shè)置于洗滌桶內(nèi)部的能夠旋轉(zhuǎn)自如的攪拌翼輪，以及使所述攪拌翼輪旋轉(zhuǎn)用的電動(dòng)機(jī)，實(shí)施洗滌工序和漂洗工序，這種洗衣機(jī)具備將交流電壓整流產(chǎn)生直流電壓的直流電壓發(fā)生電路，接受來自所述直流電壓發(fā)生電路的直流電壓、對所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行供電的逆變器電路，以及對所述逆變器電路進(jìn)行控制的控制電路，所述控制電路具有微電腦，而且具備用于接通、切斷洗衣機(jī)電源的操作開關(guān)，利用對所述操作開關(guān)的操作，首先使所述微電腦進(jìn)入工作狀態(tài)，利用所述微電腦的工作向所述直流電壓發(fā)生電路及所述逆變器電路提供電源，這樣構(gòu)成洗衣機(jī)，使洗衣機(jī)的可靠性得到提高。在上述洗衣機(jī)中，在向所述微電腦提供電源電壓之后延遲50毫秒以上再向所述直流電壓發(fā)生電路及所述逆變器電路提供電源，以此使洗衣機(jī)的可靠性進(jìn)一步提高。
在上述實(shí)施例中洗衣機(jī)具備洗滌衣物用的洗滌桶、設(shè)置于洗滌桶內(nèi)部的能夠旋轉(zhuǎn)自如的攪拌翼輪，以及使所述攪拌翼輪旋轉(zhuǎn)用的電動(dòng)機(jī)，實(shí)施洗滌工序和漂洗工序，這種洗衣機(jī)具備將交流電壓整流產(chǎn)生直流電壓的直流電壓發(fā)生電路，接受來自所述直流電壓發(fā)生電路的直流電壓、對所述電動(dòng)機(jī)進(jìn)行供電的逆變器電路、對洗衣機(jī)進(jìn)行控制的控制電路，以及驅(qū)動(dòng)所述逆變器電路的逆變器驅(qū)動(dòng)電路，所述控制電路具有微電腦和向該微電腦提供電源的電源電路。又，具備用于接通、切斷洗衣機(jī)電源的操作開關(guān)，而且具備所述洗衣機(jī)的插頭、接通或切斷來自所述插頭的電源線的一方的第1繼電器、接通或切斷來自所述插口的電源線的另一方的第2繼電器，在所述第1繼電器和第2繼電器的后級連接所述直流電壓發(fā)生電路，以及在所述逆變器驅(qū)動(dòng)電路連接提供電源的電源電路，操作所述操作開關(guān)，首先連接第1繼電器，使所述微電腦的電源電路工作，然后借助于所述微電腦的動(dòng)作連接所述第2繼電器，使向所述直流電壓發(fā)生電路及所述逆變器電路提供電源的電源電路工作，由于采用這樣的結(jié)構(gòu)，使洗衣機(jī)的可靠性得以提高。在所述洗衣機(jī)中，根據(jù)所述操作開關(guān)的操作切斷洗衣機(jī)電源時(shí)，首先利用所述微電腦的動(dòng)作使所述第2繼電器處于斷開狀態(tài)，然后使第1繼電器處于斷開狀態(tài)，由于采用這樣的結(jié)構(gòu)，使洗衣機(jī)的可靠性進(jìn)一步得到提高。
在圖16中，依據(jù)作為向逆變器電路29b提供的供電電壓的來自電容器C的電壓，使電源電壓發(fā)生電路1602與1604工作。因此即使是在工作中發(fā)生民用電源斷電的情況電動(dòng)機(jī)51還是旋轉(zhuǎn)著的狀態(tài)下，微電腦17a與29h正確工作，而且逆變器驅(qū)動(dòng)電路29g和位置檢測電路29f等檢測電路(包括各種傳感器)持續(xù)工作，能夠確保安全。
所謂民用電源斷電的情況，有例如在選擇時(shí)小孩拔掉插頭的情況。洗衣機(jī)進(jìn)行洗滌時(shí)和脫水時(shí)發(fā)生這樣的電源斷電因而不能控制的情況是非常危險(xiǎn)的。作為一個(gè)危險(xiǎn)的例子，有脫水運(yùn)行時(shí)電源斷電不能夠控制，于是存在高速旋轉(zhuǎn)中的脫水桶怎么也不能停下來的情況。在本實(shí)施例中，利用使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)引起的感應(yīng)電壓通過逆變器電路29b返回電源一側(cè)的方法，以此將該電壓提供給電源電壓發(fā)生電路1602與1604，向包含控制電路的需要電源的電路提供電源，可以維持控制。在這里的說明中說明了利用電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)引起的感應(yīng)電壓通過逆變器電路29b返回電源側(cè)的方法，但是從電動(dòng)機(jī)返回電源側(cè)是所希望的。即使是不返回，由于電容器C的能量消耗受到抑制，可以利用該電容器C存儲(chǔ)的能量，即使是民用電源斷電后洗衣機(jī)也能夠維持控制，能夠提高安全性能。又，如果對洗衣機(jī)的蓋的開閉進(jìn)行控制，不但能夠使洗衣機(jī)維持控制狀態(tài)直到電動(dòng)機(jī)51的旋轉(zhuǎn)速度降低到低速狀態(tài)，而且能夠控制脫水桶蓋的開閉，也就是說能夠使其保持關(guān)閉狀態(tài)，維持安全。
圖17表示民用電源供電停止時(shí)的對應(yīng)工作流程。步驟801～805在圖8已經(jīng)說明過，不在重復(fù)說明。在漂洗運(yùn)行或脫水運(yùn)行中脫水桶高速旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下必須對洗衣機(jī)的電源供應(yīng)停止的狀態(tài)進(jìn)行控制。微電腦29h(輔助微電腦)在步驟1702對洗衣機(jī)電源供應(yīng)的切斷進(jìn)行監(jiān)視，切斷時(shí)執(zhí)行步驟1704。檢測圖6的電容器C的電壓，在步驟1706檢測電動(dòng)機(jī)51的旋轉(zhuǎn)速度。根據(jù)這些檢測結(jié)果在步驟1710剎車。在電動(dòng)機(jī)幾乎停止的情況下，在步驟1708檢測出這種情況，停止控制操作。步驟1710的剎車控制與使用圖11與圖12說明的情況相同。
采用本實(shí)施例，如圖6所示，控制裝置由主控制裝置17與輔助控制裝置29構(gòu)成。輔助控制裝置29具有輔助微電腦、即直流電壓發(fā)生電路29a及逆變器電路29b的控制電腦29h。在電氣上使電動(dòng)機(jī)51剎車的控制只要微電腦29h維持工作就有可能。因此圖16的電源電壓發(fā)生電路1602與1604至少對微電腦29h及逆變器驅(qū)動(dòng)電路提供電源電壓。
圖18是圖6的直流電壓發(fā)生電路29a的詳細(xì)電路圖。電容器C由2個(gè)串聯(lián)電容器1802與1804構(gòu)成，而且與該電容器1802與1804分別并聯(lián)設(shè)置電阻1812和1814。將該電容器1802與1804串聯(lián)連接，以此降低對各電容器的耐壓要求。又為了使加在各電容器1802與1804的電壓盡可能平均，設(shè)置串聯(lián)電阻1812與1814。
電壓控制電阻29e采取這樣的結(jié)構(gòu)，即在電阻1822與1824的分壓點(diǎn)Q對作為電容器1802與1804的端子電壓的充電電壓進(jìn)行測定，如果該電壓VQ比基準(zhǔn)電壓低則直流電壓控制電路29c將電抗器L(圖6)的充電時(shí)間延長，開關(guān)元件S1切斷時(shí)的能量變大。使分壓點(diǎn)Q的電阻值下降時(shí)則分壓點(diǎn)的電壓VQ下降，電抗器L的充電時(shí)間延長，電容器1802與1804的充電電壓上升。因此，如果用微電腦29h對分壓點(diǎn)Q的電阻值進(jìn)行控制，則能夠控制電容器1802與1804的充電電壓，能夠控制向逆變器電路29b的供應(yīng)電壓。
在分壓點(diǎn)Q串聯(lián)連接5個(gè)電阻1826和1個(gè)電阻1828，這6個(gè)電阻分別在各連接點(diǎn)上連接電阻1828。本實(shí)施例說明以6位進(jìn)行控制的情況，8位時(shí)增加同樣的結(jié)構(gòu)就能夠進(jìn)行。使微電腦29h的輸出端子D0～D5均為高(H)電平，則分壓點(diǎn)Q的電阻值最高，這時(shí)電容器1802與1804的充電電壓最低。以這時(shí)的電壓作為基準(zhǔn)低電壓VQ0，使輸出端子D5為低(L)電平，則電壓VD5上升。在本實(shí)施例中，如在圖6中進(jìn)行的說明那樣，將基準(zhǔn)低電壓VQ0設(shè)定為140V～170V。更具體地說，設(shè)定為155V。又使電壓VD5為80V。因此如果使輸出端子D5為低(L)電平，則電容器1802與1804的充電電壓為155V+80V、即235V。如果使輸出端子D4處于低(L)電平，則電容器1802與1804的電壓上升電壓VD4。電壓VD4為電壓VD5的一半，在本實(shí)施例中，為40V。使同樣的輸出端子D3～輸出端子D0分別處于低(L)電平，則電容器1802與1804的端子電壓只上升如圖19所示的電壓VD3到電壓VD0的電壓。因此如果使輸出端子D5～輸出端子D0全部處于低電平，則電容器1802與1804的端子電壓為(155+80+40+20+10+5+2．5=)302．5V。采用上面所述的方法，能夠以電腦29h正確地控制最高電壓(在本實(shí)施例中為302．5V)與基準(zhǔn)低電壓VQ0(在本實(shí)施例中為155V)之間的電壓。
下面對圖6的主控制裝置17與輔助控制裝置29的配置加以說明。圖20表示主控制裝置17與輔助控制裝置29的配置。主控制裝置17設(shè)置于洗滌桶2的上面的衣物投放口9a的旁邊。一個(gè)輔助控制裝置29位于設(shè)置在洗滌桶下面的電動(dòng)機(jī)下面。這是因?yàn)橄胍旬a(chǎn)生噪聲的直流電壓發(fā)生電路29a或逆變器電路29盡可能接近電動(dòng)機(jī)51配置。想要使發(fā)生高電壓的直流電壓發(fā)生電路29a靠近電動(dòng)機(jī)51配置。而且想要使高電壓發(fā)生電路遠(yuǎn)離操作盤。
民用電源電壓用電源軟線2002從插頭1502引入主控制裝置17。主控制裝置17設(shè)置有線路濾波器17e、第1與第2繼電器1520與1522、電源電路1512，以及主微電腦17a等。在第1控制裝置17(主控制裝置17)中設(shè)置有圖6的第2控制裝置29(輔助控制裝置29)的電路。
圖21是移開洗衣機(jī)的洗滌桶及其下方的電動(dòng)機(jī)等，從上方向下看的圖。洗衣機(jī)一個(gè)側(cè)面的下方安裝著第2控制裝置29。其位置在電動(dòng)機(jī)之下。圖22是移開洗衣機(jī)底板反過來從下方向上看的圖。第2控制裝置29安裝于安裝座2202上。第2控制裝置29具有散熱片2204，散熱片2204設(shè)置于第2控制裝置29下側(cè)。散熱片2204設(shè)置于下側(cè)的理由是，洗衣機(jī)使用水工作，而且設(shè)置于多水的場所。因此考慮到第2控制裝置29周圍有水，想要使這些水迅速落下。而且擔(dān)心設(shè)置散熱片后，落入散熱片中的水不容易清除。
圖23是第2控制裝置29的俯視圖。圖24是其側(cè)視圖。圖23的相反側(cè)、即下面設(shè)置散熱片2204。圖23與圖24正確地表示出其尺寸關(guān)系，采取易于收容的長方形。又，為了使配線能夠防水，把4種配線像2302那樣做成可進(jìn)出裝置29外殼的一束線束。配線2302中包含有來自第1控制裝置17的100V的電源線2304及控制用的通信線2306。又有向電動(dòng)機(jī)51的繞組提供電壓的2308和與霍爾元件55連接的接線2310。
圖25A表示第2控制裝置29的外殼上部的側(cè)面，圖25B表示移開外殼上部的內(nèi)部的電路基板。基板的兩側(cè)分別設(shè)置逆變器29b與直流電壓發(fā)生電路29a的開關(guān)元件S1。與開關(guān)元件S1的散熱片并排，設(shè)置構(gòu)成電容器C的電容器1812與1814采用上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠提供離安全性的洗衣機(jī)。
權(quán)利要求
1．一種洗衣機(jī)，具備用于洗滌衣物的洗滌桶、在所述洗滌桶內(nèi)部可旋轉(zhuǎn)自如地配置的攪拌翼輪，以及用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌翼輪旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)，執(zhí)行洗滌工序和漂洗工序，其特征在于，還具備將交流電壓整流、發(fā)生直流電壓的直流電壓發(fā)生電路；接受來自所述直流電壓發(fā)生電路的直流電壓、向所述電動(dòng)機(jī)供電的逆變器電路；控制所述洗衣機(jī)的運(yùn)行的第1控制裝置；以及控制所述逆變器電路的第2控制裝置，將所述第1控制裝置配置于洗滌桶上方，而將所述第2控制裝置、所述直流電壓發(fā)生電路、以及所述逆變器電路配置于所述洗滌桶下方。
全文摘要
本發(fā)明涉及洗衣機(jī),為了防止由于逆變器電路或發(fā)生逆變器的直流電壓的直流電壓發(fā)生電路的噪聲而引起控制裝置錯(cuò)誤動(dòng)作,所以把逆變器電路或發(fā)生逆變器的直流電壓的直流電壓發(fā)生電路配置于洗滌桶的下方,而把洗衣機(jī)控制用的電腦與上述電路分開地配置在洗衣機(jī)的上方。
文檔編號(hào)H02K29/00GK1283719SQ0010415
公開日2001年2月14日 申請日期2000年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月10日
發(fā)明者鯉渕宏之, 細(xì)川敦志, 伊東正一, 內(nèi)山利之, 川原茂見 申請人:株式會(huì)社日立制作所