專利名稱：滾筒式洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種為了以與洗滌、脫水等各工序相應(yīng)的轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)收納有洗滌物的旋轉(zhuǎn)滾筒而利用變頻電路(Inverter Circuit)驅(qū)動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)的滾筒式洗衣機(jī)。
背景技術(shù)：
圖7和圖8示出了使用了利用熱泵的除濕干燥方式的滾筒式洗滌干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)的一例。圖7是表示滾筒式洗衣機(jī)的主要部分結(jié)構(gòu)的截面圖。圖8是其內(nèi)部后視圖。在該洗衣機(jī)中，水槽2在洗衣機(jī)主體1內(nèi)以懸空狀態(tài)被未圖示的懸吊構(gòu)造所支承。 在水槽2內(nèi)，以使形成為有底圓筒形的旋轉(zhuǎn)滾筒3的軸心方向從正面?zhèn)认虮趁鎮(zhèn)认蛳聝A斜的方式支承該旋轉(zhuǎn)滾筒3。在水槽2的正面?zhèn)刃纬捎信c旋轉(zhuǎn)滾筒3的開(kāi)口端相通的衣物取出/放入口 4。通過(guò)打開(kāi)安裝在洗衣機(jī)主體1的正面?zhèn)鹊南蛏蟽A斜面上所設(shè)置的開(kāi)口部中的門(mén)5，能夠通過(guò)衣物取出/放入口 4從旋轉(zhuǎn)滾筒3內(nèi)取出洗滌物或向旋轉(zhuǎn)滾筒3內(nèi)放入洗滌物。在旋轉(zhuǎn)滾筒3的周面上形成有與水槽2內(nèi)相通的大量的透孔6，在旋轉(zhuǎn)滾筒3的內(nèi)周面的多個(gè)位置處設(shè)置有攪拌突起(未圖示)。該旋轉(zhuǎn)滾筒3通過(guò)在水槽2的背面?zhèn)劝惭b的滾筒電動(dòng)機(jī)7被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以沿正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。另外，水槽2與注水管路8和排水管路9進(jìn)行配管連接，通過(guò)控制未圖示的注水閥和排水閥來(lái)向水槽2內(nèi)注水以及從水槽 2排水。在打開(kāi)門(mén)5并向旋轉(zhuǎn)滾筒3內(nèi)投入洗滌物和洗滌劑，并且通過(guò)對(duì)設(shè)置于洗衣機(jī)主體1的例如前表面上部的操作面板10進(jìn)行操作來(lái)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，從注水管路8向水槽 2內(nèi)注入規(guī)定量的水，通過(guò)滾筒電動(dòng)機(jī)7對(duì)旋轉(zhuǎn)滾筒3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，從而開(kāi)始洗滌工序。 通過(guò)旋轉(zhuǎn)滾筒3的旋轉(zhuǎn)，由于對(duì)旋轉(zhuǎn)滾筒3內(nèi)所收納的洗滌物重復(fù)進(jìn)行如下攪拌動(dòng)作，洗滌物受到捶洗作用而被洗滌洗滌物通過(guò)在旋轉(zhuǎn)滾筒3的內(nèi)周壁設(shè)置的攪拌突起在旋轉(zhuǎn)方向上被托起并從被托至的適當(dāng)高度位置落下。在經(jīng)過(guò)所需的洗滌時(shí)間之后，從排水管路9排出污濁的洗滌液，通過(guò)進(jìn)行使旋轉(zhuǎn)滾筒3高速旋轉(zhuǎn)的脫水動(dòng)作來(lái)脫去洗滌物中包含的洗滌液。之后，從注水管路8向水槽2 內(nèi)注水來(lái)實(shí)施漂洗工序。在該漂洗工序中，也是通過(guò)對(duì)被收納在旋轉(zhuǎn)滾筒3內(nèi)的洗滌物重復(fù)進(jìn)行如下攪拌動(dòng)作來(lái)實(shí)施漂洗通過(guò)旋轉(zhuǎn)滾筒3的旋轉(zhuǎn)，洗滌物被攪拌突起托起后落下。該滾筒式洗滌干燥機(jī)中設(shè)置有對(duì)旋轉(zhuǎn)滾筒3內(nèi)所收納的洗滌物進(jìn)行干燥處理的功能。即，通過(guò)循環(huán)送風(fēng)路徑11排出水槽2內(nèi)的空氣以及對(duì)空氣進(jìn)行除濕，再將加熱過(guò)的干燥空氣再次送入到水槽2內(nèi)。在該循環(huán)送風(fēng)路徑11的路徑上設(shè)置有包括蒸發(fā)器12等除濕部件和冷凝器13等加熱部件的熱泵、以及作為送風(fēng)部件的循環(huán)風(fēng)扇14。蒸發(fā)器12和冷凝器13如圖8所示那樣形成與循環(huán)空氣進(jìn)行熱交換的換熱部15，被配置于循環(huán)送風(fēng)路徑 11的最底部。通過(guò)對(duì)該循環(huán)風(fēng)扇14進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，在循環(huán)送風(fēng)路徑11中產(chǎn)生空氣流動(dòng)，收納有洗滌物的旋轉(zhuǎn)滾筒3內(nèi)的空氣通過(guò)透孔6被排出到從水槽2向循環(huán)風(fēng)扇14側(cè)的循環(huán)空氣導(dǎo)入管路16中。在位于循環(huán)風(fēng)扇14的上游的蒸發(fā)器12中使水分凝結(jié)來(lái)進(jìn)行除濕，并通過(guò)與冷凝器13之間進(jìn)行熱交換來(lái)進(jìn)行加熱，由此可以始終得到干燥的高溫空氣。該干燥的高溫空氣被輸送到從循環(huán)風(fēng)扇14向水槽2的送風(fēng)管路17，從而被送到水槽2內(nèi)。被送到水槽2內(nèi)的高溫的干燥空氣通過(guò)透孔6進(jìn)入旋轉(zhuǎn)滾筒3內(nèi)從而在接觸衣物等洗滌物的同時(shí)穿過(guò)水槽2，并再次被導(dǎo)入到循環(huán)空氣導(dǎo)入管路16。通過(guò)重復(fù)進(jìn)行以上的循環(huán)送風(fēng)路徑11中的空氣循環(huán)，來(lái)實(shí)施干燥工序。在利用該循環(huán)送風(fēng)路徑11的干燥工序中，在循環(huán)送風(fēng)路徑11中循環(huán)的空氣中主要混雜有從衣物等洗滌物掉下的線頭等異物而進(jìn)行循環(huán)。這種異物容易導(dǎo)致以下的情況而影響干燥工序的實(shí)施阻塞蒸發(fā)器或冷凝器，卷入循環(huán)風(fēng)扇14的旋轉(zhuǎn)部而將其卡住，堆積到循環(huán)風(fēng)扇14的內(nèi)表面等。因此，在循環(huán)送風(fēng)路徑11的路徑上，設(shè)置有去除循環(huán)空氣中的異物的過(guò)濾器18。在以上結(jié)構(gòu)的滾筒式洗滌干燥機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中，用于滾筒電動(dòng)機(jī)7的變頻電路和對(duì)用于熱泵的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的變頻電路共用直流電壓的供給源，該滾筒電動(dòng)機(jī)7對(duì)旋轉(zhuǎn)滾筒3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。因此，在壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，或者在同時(shí)進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)和熱泵干燥運(yùn)轉(zhuǎn)的脫水干燥運(yùn)轉(zhuǎn)工序中，交流電源電流增加而有可能會(huì)超過(guò)
插座容量。因此，例如在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了以下內(nèi)容根據(jù)達(dá)到洗滌干燥機(jī)的最大消耗電力的脫水干燥運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾筒電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)各自的電動(dòng)機(jī)電流，來(lái)估算此時(shí)的滾筒電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)各自的輸入電力或輸出電力，由此進(jìn)行控制使得避免交流電源電流超過(guò)或達(dá)到插座容量上限值。由此，能夠穩(wěn)定地對(duì)變頻電路提供直流電壓。另外，在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路在用于對(duì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的變頻電路提供直流電壓Vd的整流電路與交流電源之間，設(shè)置有經(jīng)由與交流電源串聯(lián)連接的電抗器使交流電源短路的部件。短路部件以交流電源的零交叉時(shí)起經(jīng)過(guò)規(guī)定的延遲時(shí)間Td后的時(shí)刻為起點(diǎn)，在根據(jù)控制信號(hào)的脈寬Tw設(shè)定的期間內(nèi)進(jìn)行短路動(dòng)作。在電源電壓Vs的半周期內(nèi)使電源短路一次或多次來(lái)改善功率因數(shù)，由此即使產(chǎn)生電源電壓變動(dòng)也能夠使電源裝置的功率因數(shù)保持為最大值，同時(shí)能夠?qū)⒁峁┙o變頻電路的直流電壓Vd控制為固定值。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2008-54811號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2004_7觀06號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題為了提高洗滌干燥機(jī)的功能，例如期望使進(jìn)行脫水工序時(shí)的滾筒電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)更為高速，例如使最高轉(zhuǎn)速?gòu)囊酝腢OOmirT1提高到leOOmirT1。但是，考慮到成本增加、能源節(jié)省的問(wèn)題，期望不將電動(dòng)機(jī)大型化就能夠使其高速旋轉(zhuǎn)。但是，為了不將電動(dòng)機(jī)大型化就使其旋轉(zhuǎn)更為高速，需要增大對(duì)電動(dòng)機(jī)的供給電力。另一方面，當(dāng)增大供給電力時(shí)，提供給變頻電路的直流電壓隨之降低。特別是在進(jìn)行包括脫水工序和干燥工序在內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的脫水工序中，在同時(shí)驅(qū)動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的并行驅(qū)動(dòng)期間，直流電源電壓會(huì)大幅降低。
另外，在干燥工序中，在隨著電源電壓降低或熱泵用的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的輸出增大而直流電壓降低的狀況下，也期望維持直流電壓以使循環(huán)風(fēng)扇穩(wěn)定動(dòng)作。為了避免這種直流電壓的降低以維持足夠水平的直流電壓并對(duì)滾筒電動(dòng)機(jī)等提供充足的電力，研究了通過(guò)升壓電路對(duì)直流電壓進(jìn)行升壓控制。但是，在使用升壓電路的情況下，有可能會(huì)產(chǎn)生由開(kāi)關(guān)動(dòng)作引起的轟鳴聲()& D音)。為了避免該問(wèn)題，需要與洗滌的各工序相對(duì)應(yīng)地適當(dāng)進(jìn)行控制。專利文獻(xiàn)1和2中所公開(kāi)的技術(shù)并不能滿足這種要求。因而，本發(fā)明的目的在于提供一種具備能夠以基于狀況的適當(dāng)條件對(duì)要提供給變頻電路的直流電壓進(jìn)行升壓控制的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的滾筒式洗衣機(jī)。用于解決問(wèn)題的方案為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的滾筒式洗衣機(jī)具備旋轉(zhuǎn)滾筒，該旋轉(zhuǎn)滾筒的旋轉(zhuǎn)中心軸位于水平方向或傾斜方向上；水槽，其以能夠使上述旋轉(zhuǎn)滾筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方式保持上述旋轉(zhuǎn)滾筒；滾筒電動(dòng)機(jī)，其對(duì)上述旋轉(zhuǎn)滾筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；整流電路，其對(duì)來(lái)自交流電源的交流進(jìn)行整流；平滑用電容器，其與上述整流電路的輸出端子相連接；第一變頻電路，其與上述平滑用電容器并聯(lián)連接，用于對(duì)上述滾筒電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；短路電路，其具有電抗器和短路控制元件，該電抗器與上述交流電源的一端和上述整流電路的一端串聯(lián)連接， 該短路控制元件的一端連接在上述電抗器的一端與上述整流電路輸入側(cè)的一端之間，該短路控制元件的另一端連接在上述交流電源的另一端上；以及控制部，其對(duì)上述第一變頻電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且對(duì)一系列洗滌動(dòng)作進(jìn)行控制。上述控制部具備零交叉檢測(cè)部，其檢測(cè)上述交流電源的電壓的零交叉點(diǎn)；轉(zhuǎn)速檢測(cè)部，其檢測(cè)上述滾筒電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；直流電壓檢測(cè)部，其檢測(cè)輸出到上述平滑用電容器的兩端的直流電壓Vd;以及短路信號(hào)生成部，其生成使上述短路控制元件導(dǎo)通的短路信號(hào)。上述短路信號(hào)生成部至少在脫水工序的部分期間內(nèi)以檢測(cè)到的上述交流電源的電壓的零交叉點(diǎn)為起點(diǎn)生成上述短路信號(hào)，并根據(jù)與上述滾筒電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt相應(yīng)地設(shè)定的上述直流電壓Vd的目標(biāo)電壓Vt以及上述直流電壓Vd的檢測(cè)值來(lái)設(shè)定上述短路信號(hào)的脈寬Tw0發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的滾筒式洗衣機(jī)，以檢測(cè)到的交流電源的零交叉點(diǎn)為起點(diǎn)生成短路信號(hào)，根據(jù)與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt相應(yīng)地設(shè)定的目標(biāo)電壓Vt以及直流電壓Vd的檢測(cè)值來(lái)設(shè)定短路信號(hào)的脈寬Tw，因此能夠以基于狀況的適當(dāng)條件對(duì)要提供給變頻電路的直流電壓進(jìn)行升壓控制。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中的滾筒式洗滌干燥機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。圖2是表示上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的短路電路進(jìn)行短路時(shí)的動(dòng)作的圖。圖3A是表示由上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的短路電路的動(dòng)作引起的輸入到全波整流電路的輸入電流的變化的圖。圖;3B是表示不使上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的短路電路進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的輸入到全波整流電路的輸入電流的圖。
圖4是表示上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中所輸出的直流電壓不同時(shí)與輸入電力相對(duì)的輸入到全波整流電路的輸入電流的圖。圖5是表示上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中所輸出的直流電壓不同時(shí)與輸入電力相對(duì)的流入到平滑電容器中的電流的圖。圖6是用于說(shuō)明上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的直流電壓的升壓動(dòng)作的設(shè)定示例的圖。圖7是表示以往的例子的使用了利用熱泵的除濕干燥方式的滾筒式洗滌干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖8是上述滾筒式洗滌干燥機(jī)的內(nèi)部后視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 洗衣機(jī)主體；2 水槽；3 旋轉(zhuǎn)滾筒；4 衣物取出/放入口 ；5 門(mén)；6 透孔；7 滾筒電動(dòng)機(jī)；8 注水管路；9 排水管路；10 操作面板；11 循環(huán)送風(fēng)路徑；12 蒸發(fā)器；13 冷凝器；14 循環(huán)風(fēng)扇；15 換熱部；16 循環(huán)空氣導(dǎo)入管路；17 送風(fēng)管路；18 過(guò)濾器；20 壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)；21a、21b、21c 轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件；22 第一變頻電路；23、27 開(kāi)關(guān)元件；24、 28 續(xù)流二極管；25 第一驅(qū)動(dòng)電路；26 第二變頻電路；29 第二驅(qū)動(dòng)電路；30 控制部； 31 轉(zhuǎn)速檢測(cè)部；32 交流電源；33 短路電路；34 整流部；35 電抗器(reactor) ；36 短路控制元件；37 全波整流電路；38、39 平滑電容器；40 零交叉檢測(cè)部；41 直流電壓檢測(cè)部；42 短路信號(hào)生成部。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的滾筒式洗衣機(jī)能夠以上述結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)而采取以下的方式。即，在上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，還具備干燥部，其至少具備壓縮機(jī)，用于進(jìn)行如下干燥工序通過(guò)循環(huán)路徑導(dǎo)入上述水槽內(nèi)的空氣來(lái)對(duì)該空氣進(jìn)行除濕和加熱；壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)，其對(duì)上述壓縮機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；以及第二變頻電路，其與上述平滑用電容器并聯(lián)連接，對(duì)上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，其中，上述控制部構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)上述第一變頻電路和上述第二變頻電路，在同時(shí)并行驅(qū)動(dòng)上述滾筒電動(dòng)機(jī)和上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)以進(jìn)行包括上述脫水工序和上述干燥工序在內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述控制部使上述短路電路進(jìn)行動(dòng)作來(lái)升高上述直流電壓VcL另外，上述控制部能夠?qū)ι鲜龆搪沸盘?hào)的脈寬Tw進(jìn)行控制，以使上述直流電壓Vd 成為為了得到上述滾筒電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt所需的固定大小。另外，能夠構(gòu)成為在上述脫水工序中，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt小于等于規(guī)定大小的期間內(nèi)不進(jìn)行利用上述短路電路進(jìn)行的上述直流電壓Vd的升壓控制，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt超過(guò)規(guī)定大小之后的期間內(nèi)對(duì)上述直流電壓Vd進(jìn)行升壓控制。另外，能夠構(gòu)成為在洗滌工序中，將上述短路信號(hào)的脈寬設(shè)定為與比脫水工序中的上述目標(biāo)電壓Vt低的直流電壓Vd相對(duì)應(yīng)的固定脈寬Tw。另外，能夠構(gòu)成為還具備干燥部，其至少具備壓縮機(jī)，通過(guò)循環(huán)路徑導(dǎo)入上述水槽內(nèi)的空氣來(lái)對(duì)該空氣進(jìn)行除濕和加熱；壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)，其對(duì)上述壓縮機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；以及第二變頻電路，其與上述平滑用電容器并聯(lián)連接，對(duì)上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，其中，上述控制部構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)上述第一變頻電路和上述第二變頻電路，在對(duì)上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以進(jìn)行干燥工序時(shí)，上述控制部進(jìn)行控制以使上述短路電路進(jìn)行動(dòng)作來(lái)升高上述直流電壓Vd。在以上任一個(gè)結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，在使上述滾筒電動(dòng)機(jī)或壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)變化為停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，上述控制部將上述短路信號(hào)的脈寬Tw控制為零。在以上任一個(gè)結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，在上述直流電壓Vd無(wú)法與上述目標(biāo)電壓Vt相應(yīng)地上升的情況下，或者在升高成超過(guò)上述目標(biāo)電壓Vt的情況下，上述控制部使上述滾筒電動(dòng)機(jī)或上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt降低。在以上任一個(gè)結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，對(duì)上述短路信號(hào)的脈寬Tw設(shè)置上限，即使上述直流電壓Vd未達(dá)到上述目標(biāo)電壓Vt也將脈寬Tw限制為小于等于上述上限來(lái)繼續(xù)進(jìn)行升壓控制。下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。(實(shí)施方式)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的滾筒式洗滌干燥機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。 此外，本實(shí)施方式中的滾筒式洗滌干燥機(jī)的整體結(jié)構(gòu)與圖7和圖8所示的結(jié)構(gòu)是相同的。圖1的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置具有對(duì)滾筒電動(dòng)機(jī)7、用于驅(qū)動(dòng)循環(huán)風(fēng)扇14(參照?qǐng)D7)的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)以及換熱部15 (參照?qǐng)D8)用的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的功能，而圖中僅示出了與滾筒電動(dòng)機(jī)7和壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)20的驅(qū)動(dòng)有關(guān)的部分。滾筒電動(dòng)機(jī)7和壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)20分別是具備定子和轉(zhuǎn)子的永磁鐵同步電動(dòng)機(jī)，其中，該定子具有三相繞組，該轉(zhuǎn)子具有雙極永磁鐵。滾筒電動(dòng)機(jī)7中設(shè)置有檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的三個(gè)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件21a、21b、21c。轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件21a 21c與轉(zhuǎn)子磁極位置相對(duì)應(yīng)地輸出每隔60度電角度的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)。由第一變頻電路22對(duì)滾筒電動(dòng)機(jī)7進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。第一變頻電路22是通過(guò)將六個(gè)開(kāi)關(guān)元件23進(jìn)行三相橋連接而構(gòu)成的，與各開(kāi)關(guān)元件23并聯(lián)地連接有續(xù)流二極管(flywheel diode) Μ。由第一驅(qū)動(dòng)電路25對(duì)各開(kāi)關(guān)元件23的接通/斷開(kāi)狀態(tài)進(jìn)行PWM(Pulse Width Modulation 脈寬調(diào)制)控制。另一方面，由第二變頻電路沈?qū)嚎s機(jī)電動(dòng)機(jī)20進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī) 20中不具有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件，例如根據(jù)來(lái)自電流檢測(cè)部件的信號(hào)來(lái)對(duì)該壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī) 20進(jìn)行無(wú)位置傳感器正弦波驅(qū)動(dòng)控制。與第一變頻電路22同樣地，第二變頻電路沈是通過(guò)將六個(gè)開(kāi)關(guān)元件27進(jìn)行三相橋連接而構(gòu)成的，與各開(kāi)關(guān)元件27并聯(lián)地連接有續(xù)流二極管觀。由第二驅(qū)動(dòng)電路四對(duì)各開(kāi)關(guān)元件27的接通/斷開(kāi)狀態(tài)進(jìn)行PWM控制。此外，實(shí)際上該電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置中還設(shè)置有用于對(duì)循環(huán)風(fēng)扇14用的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的第三變頻電路以及第三驅(qū)動(dòng)電路，但是其結(jié)構(gòu)和動(dòng)作與第二變頻電路沈和第二驅(qū)動(dòng)電路相同，因此省略圖示和說(shuō)明。第一驅(qū)動(dòng)電路25和第二驅(qū)動(dòng)電路四受到控制部30的控制而進(jìn)行動(dòng)作。滾筒電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件21a 21c所輸出的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)被輸入到控制部30。根據(jù)該轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，由第一驅(qū)動(dòng)電路25對(duì)各開(kāi)關(guān)元件23的接通/斷開(kāi)狀態(tài)進(jìn)行PMW控制，由此控制對(duì)滾筒電動(dòng)機(jī)7的定子的三相繞組的通電，從而轉(zhuǎn)子被同步地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)?？刂撇?0還具有轉(zhuǎn)速檢測(cè)部31，該轉(zhuǎn)速檢測(cè)部31根據(jù)來(lái)自三個(gè)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)元件21a 21c的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、即滾筒電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)速Nd。轉(zhuǎn)速檢測(cè)部31在每次三個(gè)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)檢測(cè)該變化的周期，根據(jù)該周期算出滾筒電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)速Nd。
8
由交流電源32、短路電路33以及整流部34對(duì)第一以及第二變頻電路22 J6進(jìn)行電力供給。即，基于由交流電源32提供的交流電壓Vs，通過(guò)短路電路33和整流部34生成直流電壓Vd，該直流電壓Vd被施加到第一以及第二變頻電路22、26。短路電路33包括電抗器35和短路控制元件36，該電抗器35串聯(lián)連接在交流電源32與整流部34之間，該短路控制元件36經(jīng)由電抗器35與交流電源32并聯(lián)連接。短路控制元件36例如能夠由二極管橋和IGBTansulated Gate Bipolar Transistor 絕緣柵雙極型晶體管)、或者雙極型晶體管、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor 金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等電力半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件構(gòu)成。整流部34具備全波整流電路37，與全波整流電路37并聯(lián)地連接有平滑電容器 38,39的串聯(lián)電路。平滑電容器38、39兩端的直流電壓Vd被施加到第一變頻電路22和第二變頻電路26，直流電力被變換成三相交流電力并被提供給滾筒電動(dòng)機(jī)7和壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī) 20。另外，設(shè)置有零交叉檢測(cè)部40，交流電源32兩端的交流電壓Vs被輸入到該零交叉檢測(cè)部40。零交叉檢測(cè)部40輸出零交叉檢測(cè)信號(hào)并將該零交叉檢測(cè)信號(hào)提供給控制部 30，該零交叉檢測(cè)信號(hào)在交流電壓Vs通過(guò)零交叉點(diǎn)而極性改變的時(shí)刻從高電平(High)信號(hào)切換為低電平(Low)信號(hào)或者從低電平信號(hào)切換為高電平信號(hào)。控制部30還具備直流電壓檢測(cè)部41，該直流電壓檢測(cè)部41檢測(cè)平滑電容器38、 39兩端的直流電壓Vd、即施加到第一以及第二變頻電路22、26的直流電壓Vd?？刂撇?0 還具備短路信號(hào)生成部42，該短路信號(hào)生成部42至少在脫水工序的部分期間內(nèi)生成用于使短路電路33的短路控制元件36導(dǎo)通的短路信號(hào)1^。具有以上結(jié)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的特征在于短路電路33的動(dòng)作。在短路電路33 中，通過(guò)使短路控制元件36導(dǎo)通，使交流電壓Vs經(jīng)由電抗器35而短路。在該短路狀態(tài)下， 交流電壓Vs的電力蓄積在電抗器35中，在短路控制元件36變?yōu)閿嚅_(kāi)時(shí)，所蓄積的電力被提供給整流部34。全波整流電路37將所提供的電力變換為直流來(lái)對(duì)平滑電容器38、39進(jìn)行充電，從而使輸出直流電壓Vd上升。為了有效進(jìn)行這種升壓動(dòng)作，控制部30的短路信號(hào)生成部42以零交叉檢測(cè)部40 所檢測(cè)到的零交叉檢測(cè)點(diǎn)為起點(diǎn)，每隔電源電壓Vs的半周期生成一個(gè)短路信號(hào)1^。另外， 根據(jù)滾筒電動(dòng)機(jī)7的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt設(shè)定針對(duì)直流電壓Vd的目標(biāo)電壓Vt，根據(jù)目標(biāo)電壓Vt以及直流電壓Vd的檢測(cè)值設(shè)定短路信號(hào)I^s的脈寬Tw。例如，以如下方式控制脈寬Tw 使所檢測(cè)出的直流電壓Vd成為為了得到滾筒電動(dòng)機(jī)7的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt所需的固定大小。圖2示出了短路電路33的動(dòng)作的例。以檢測(cè)到的交流電源32的電壓Vs的零交叉點(diǎn)為起點(diǎn)每隔半周期生成一個(gè)脈寬Tw的短路信號(hào)Ps。在短路信號(hào)I^s的高電平期間使短路控制元件36導(dǎo)通而流通基于交流電壓Vs的短路電流，從而在電抗器35中蓄積電力。當(dāng)短路信號(hào)Ps變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，基于電抗器35所蓄積的電力的輔助輸入電流Ia流入全波整流電路37。輔助輸入電流Ia被疊加到基于交流電壓Vs的電流而形成輸入到全波整流電路37 的輸入電流。通過(guò)疊加輔助輸入電流Ia，能夠升高平滑電容器38、39兩端的直流電壓Vd。圖3A中示出了通過(guò)輔助輸入電流Ia將輸入到全波整流電路37的輸入電流讓增大的情形。圖3B中為了比較而示出了不使短路電路33進(jìn)行動(dòng)作時(shí)輸入到全波整流電路37 的輸入電流Λ。
圖4中示出了從整流部34輸出的電壓即直流電壓Vd為^0V、280V、300V時(shí)各個(gè)情況下的、與來(lái)自交流電源32的輸入電力相對(duì)的整流部34的輸入電流Λ的大小。另外， 在圖5中同樣示出了與輸入電力相對(duì)的流入到平滑電容器38、39的電流的大小。從這些數(shù)據(jù)可知，即使輸入電力相同，直流電壓Vd越高則輸入電流Λ和流入到平滑電容器38、39的電流也越大。例如，在輸入電力為600W時(shí)，與將直流電壓Vd升高到300V的情況相比，將直流電壓Vd升高到^OV時(shí)的電流更小。因而，通過(guò)將直流電壓Vd設(shè)定為最佳電壓而不是使直流電壓Vd升高到所需電壓以上的電壓，在輸入電力相同的情況下也能夠減少輸入電流Λ以及平滑電容器38、39的電流，從而能夠抑制部件的劣化。即，期望設(shè)定為適于各模式的實(shí)際情況的最佳目標(biāo)電壓Vt， 而不是將所有模式下的目標(biāo)電壓Vt都設(shè)定為相同。針對(duì)直流電壓Vd的目標(biāo)電壓Vt根據(jù)洗滌/脫水(暖風(fēng)脫水)/干燥等模式(工序)而其設(shè)定值不同。即，根據(jù)模式不同，電力、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、動(dòng)作是不同的，因此選擇與模式相應(yīng)的最佳電壓、最佳控制方法。這是因?yàn)?，如果將直流電壓Vd升高到所需電壓以上的電壓，則會(huì)浪費(fèi)電力，這會(huì)成為部件發(fā)熱、劣化的原因，還導(dǎo)致需要將部件的耐壓規(guī)格設(shè)定為高水平。在洗滌工序中，不進(jìn)行升壓控制。但是也可以將短路信號(hào)I3S的脈寬Tw設(shè)為固定寬度，進(jìn)行輕度的升壓控制。這是因?yàn)?，雖然滾筒電動(dòng)機(jī)7的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt較低，但是有時(shí)由于負(fù)荷變動(dòng)較為急劇，因此也期望通過(guò)進(jìn)行升壓控制來(lái)使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。脈寬Tw例如被設(shè)定為與比脫水工序中的目標(biāo)電壓Vt低的直流電壓相對(duì)應(yīng)的固定寬度。在脫水工序中，如圖6所示，進(jìn)行與各階段中的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt相應(yīng)的升壓控制。圖6 示出了脫水工序的各階段中的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt。橫軸表示工序的各階段，按預(yù)脫水、衣物分離、 主脫水的順序進(jìn)行處理。在預(yù)脫水中，Nt = 320!!!^1,在衣物分離中轉(zhuǎn)速更低，因此不需要進(jìn)行升壓控制。此外，從衣物分離的階段起，為了進(jìn)行熱泵動(dòng)作而開(kāi)始驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。在主脫水的階段，進(jìn)行使轉(zhuǎn)速逐漸上升的控制。在該階段，由于滾筒電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)并行運(yùn)轉(zhuǎn)，因此存在直流電壓Vd降低的情況。因而，期望一進(jìn)入主脫水階段就進(jìn)行升壓動(dòng)作。因此，與滾筒電動(dòng)機(jī)7的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt相應(yīng)地改變用于升壓的目標(biāo)電壓 Vt0例如，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt升高到420!!!^1之前的期間內(nèi)不進(jìn)行升壓控制。在目標(biāo)轉(zhuǎn)速為 420min^ ΙΘΟΟπ ιΓ1的期間，將目標(biāo)電壓Vt例如設(shè)為300V來(lái)控制短路信號(hào)I3S的脈寬Tw。 在升高到420!^^1之前的期間內(nèi)不進(jìn)行升壓控制是因?yàn)樵诘娃D(zhuǎn)速狀態(tài)下電抗器所產(chǎn)生的轟鳴聲較為顯著，而升壓的必要性也低。在干燥工序中，進(jìn)行控制使得通過(guò)升壓來(lái)提高循環(huán)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。此時(shí)的目標(biāo)電壓 Vt例如為250V左右。由此，即使電源降低或壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)輸入增加而直流電壓降低，也能夠使循環(huán)風(fēng)扇穩(wěn)定地進(jìn)行動(dòng)作。將與以上各工序相應(yīng)的動(dòng)作的一例整理為(表1)示出。[表1]
權(quán)利要求
1.一種滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，具備旋轉(zhuǎn)滾筒，其具有沿水平方向或傾斜方向的旋轉(zhuǎn)中心軸；水槽，其以能夠使上述旋轉(zhuǎn)滾筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的方式支承上述旋轉(zhuǎn)滾筒；滾筒電動(dòng)機(jī)，其對(duì)上述旋轉(zhuǎn)滾筒進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；整流電路，其對(duì)來(lái)自交流電源的交流進(jìn)行整流；平滑用電容器，其與上述整流電路的輸出端子相連接；第一變頻電路，其與上述平滑用電容器并聯(lián)連接，用于對(duì)上述滾筒電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；短路電路，其具有電抗器和短路控制元件，該電抗器串聯(lián)連接在上述交流電源的一端與上述整流電路的一端之間，該短路控制元件的一端連接在上述電抗器的一端與上述整流電路的輸入側(cè)的一端之間，該短路控制元件的另一端與上述交流電源的另一端相連接；以及控制部，其對(duì)上述第一變頻電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且對(duì)一系列洗滌動(dòng)作進(jìn)行控制， 其中，上述控制部具備零交叉檢測(cè)部，其檢測(cè)上述交流電源的電壓的零交叉點(diǎn)；轉(zhuǎn)速檢測(cè)部，其檢測(cè)上述滾筒電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；直流電壓檢測(cè)部，其檢測(cè)輸出到上述平滑用電容器的兩端的直流電壓Vd ；以及短路信號(hào)生成部，其生成使上述短路控制元件導(dǎo)通的短路信號(hào)，上述短路信號(hào)生成部至少在脫水工序的部分期間內(nèi)以檢測(cè)到的上述交流電源的電壓的零交叉點(diǎn)為起點(diǎn)生成上述短路信號(hào)，并根據(jù)與上述滾筒電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt相應(yīng)地設(shè)定的上述直流電壓Vd的目標(biāo)電壓Vt以及上述直流電壓Vd的檢測(cè)值來(lái)設(shè)定上述短路信號(hào)的脈寬Tw。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，還具備干燥部，其至少具備壓縮機(jī)，用于進(jìn)行如下干燥工序通過(guò)循環(huán)路徑導(dǎo)入上述水槽內(nèi)的空氣來(lái)對(duì)該空氣進(jìn)行除濕和加熱；壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)，其對(duì)上述壓縮機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；以及第二變頻電路，其與上述平滑用電容器并聯(lián)連接，用于對(duì)上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，其中，上述控制部構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)上述第一變頻電路和上述第二變頻電路， 在同時(shí)并行驅(qū)動(dòng)上述滾筒電動(dòng)機(jī)和上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)以進(jìn)行包括上述脫水工序和上述干燥工序在內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，上述控制部進(jìn)行控制以使上述短路電路進(jìn)行動(dòng)作來(lái)升高上述直流電壓Vd。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，上述控制部對(duì)上述短路信號(hào)的脈寬Tw進(jìn)行控制，以使上述直流電壓Vd成為為了得到上述滾筒電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt所需的固定大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，在上述脫水工序中，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt小于等于規(guī)定大小的期間內(nèi)不進(jìn)行利用上述短路電路進(jìn)行的上述直流電壓Vd的升壓控制，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt超過(guò)規(guī)定大小之后的期間內(nèi)進(jìn)行上述直流電壓Vd的升壓控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，在洗滌工序中，上述短路信號(hào)的脈寬被設(shè)定為與比上述脫水工序中的上述目標(biāo)電壓Vt 低的直流電壓Vd相對(duì)應(yīng)的固定脈寬Tw。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，還具備干燥部，其至少具備壓縮機(jī)，通過(guò)循環(huán)路徑導(dǎo)入上述水槽內(nèi)的空氣來(lái)對(duì)該空氣進(jìn)行除濕和加熱；壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)，其對(duì)上述壓縮機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；以及第二變頻電路，其與上述平滑用電容器并聯(lián)連接，用于對(duì)上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，其中，上述控制部構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)上述第一變頻電路和上述第二變頻電路，在對(duì)上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以進(jìn)行干燥工序時(shí)，上述控制部進(jìn)行控制以使上述短路電路進(jìn)行動(dòng)作來(lái)升高上述直流電壓Vd。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任一項(xiàng)所述的滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，在使上述滾筒電動(dòng)機(jī)或上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)變化為停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，上述控制部將上述短路信號(hào)的脈寬Tw控制為零。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任一項(xiàng)所述的滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，在上述直流電壓Vd無(wú)法與上述目標(biāo)電壓Vt相應(yīng)地上升的情況下，或者在上述直流電壓Vd升高成超過(guò)上述目標(biāo)電壓Vt的情況下，上述控制部使上述滾筒電動(dòng)機(jī)或上述壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt降低。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任一項(xiàng)所述的滾筒式洗衣機(jī)，其特征在于，上述短路信號(hào)的脈寬Tw設(shè)置有上限，即使上述直流電壓Vd未達(dá)到上述目標(biāo)電壓Vt也將脈寬Tw限制為小于等于上述上限來(lái)繼續(xù)進(jìn)行升壓控制。
全文摘要
具備短路電路(33)，該短路電路包括在交流電源(32)與整流電路(37)之間串聯(lián)連接的電抗器(35)以及在電抗器的一端與整流電路輸入側(cè)的一端之間與交流電源并聯(lián)連接的短路控制元件(36)。對(duì)滾筒電動(dòng)機(jī)(7)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的第一變頻電路(22)被施加從整流電路(37)經(jīng)由平滑電容器(38、39)而輸出的直流電壓Vd。驅(qū)動(dòng)第一變頻電路的控制部(30)至少在脫水工序的部分期間內(nèi)以檢測(cè)到的交流電源的電壓的零交叉點(diǎn)為起點(diǎn)生成使短路控制元件導(dǎo)通的短路信號(hào)，并根據(jù)與滾筒電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nt相應(yīng)地設(shè)定的直流電壓Vd的目標(biāo)電壓Vt以及直流電壓Vd的檢測(cè)值來(lái)設(shè)定短路信號(hào)的脈寬Tw。能夠以基于狀況的適當(dāng)條件對(duì)要提供給變頻電路的直流電壓進(jìn)行升壓控制。
文檔編號(hào)D06F33/02GK102165112SQ20098013851
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日
發(fā)明者富田謙治郎, 畠中聰一, 萩原久 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社