專利名稱：電動機(jī)控制裝置和洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體而構(gòu)成的永磁體電動機(jī)為控制對象的電動機(jī) 控制裝置及具備該電動機(jī)控制裝置的洗衣機(jī)，所述永磁體具有可容易改變磁化量的等級 的矯頑力。
背景技術(shù)：
日本公開專利公報(bào)2009-118663號公開了具有以下那樣結(jié)構(gòu)的滾筒式洗衣機(jī)。 在使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)的無刷DC電動機(jī)的轉(zhuǎn)子中，具有包含釹磁體和鋁鎳鈷磁體的轉(zhuǎn)子磁體。電 動機(jī)控制裝置的控制電路產(chǎn)生為了使鋁鎳鈷磁體的磁化量而通過矢量控制獲得的d軸電 流(勵磁電流)，脫水運(yùn)轉(zhuǎn)是在減少轉(zhuǎn)子磁體的磁通的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，洗滌 漂洗運(yùn)轉(zhuǎn) 是在增加轉(zhuǎn)子磁體的磁通的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。即，若為使轉(zhuǎn)子磁體增磁的狀態(tài)，則電動機(jī)的特性成為適于要求低速/高轉(zhuǎn)矩 輸出的洗滌·漂洗運(yùn)轉(zhuǎn)的特性，若為使轉(zhuǎn)子磁體減磁的狀態(tài)，則電動機(jī)的特性成為適于 要求高速/低轉(zhuǎn)矩輸出的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的特性。由此，提高了電動機(jī)的驅(qū)動效率并實(shí)現(xiàn)了洗 衣機(jī)的低消耗電力。但是，所述公報(bào)公開的結(jié)構(gòu)存在以下的問題。在與洗滌·漂洗運(yùn)轉(zhuǎn)等對應(yīng)地進(jìn) 行電動機(jī)的驅(qū)動控制的情況下，相對于在電動機(jī)的繞組中流動的最大電流，為了改變轉(zhuǎn) 子磁體的磁化量(磁力)而流過的電流成為所述最大電流的2倍左右的值。為了進(jìn)行矢量 控制需要檢測電動機(jī)電流，在通過放大電路對分流電阻的電流放大后，進(jìn)行A/D變換， 由控制電路(微計(jì)算機(jī))作為數(shù)據(jù)讀入，所述分流電阻連接在逆變器電路的下側(cè)臂和地之 間。因此，為了使輸出信號不飽和，需要與電流檢測范圍的最大等級相應(yīng)地設(shè)定放 大電路的放大率。但是，由于在洗衣機(jī)正工作的環(huán)境下頻繁產(chǎn)生噪音，所以在進(jìn)行電動 機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制的期間檢測的電流的放大輸出中容易出現(xiàn)噪音的影響，有可能妨礙旋轉(zhuǎn)控 制。即，若放大率小，則旋轉(zhuǎn)控制時(shí)檢測的電流的信號電平降低，與此相對噪音電平不 發(fā)生變化，因此噪音的影響相對變大，S/N比降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供一種在使轉(zhuǎn)子磁力變化的可變 磁通電動機(jī)為控制對象的情況下可穩(wěn)定進(jìn)行電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制的電動機(jī)控制裝置及具有 該電動機(jī)控制裝置的洗衣機(jī)。技術(shù)方案1所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，具備逆變器電路，其對在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體而構(gòu)成的永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通 電，所述永磁體具有可容易地變更磁化量的等級的矯頑力；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永 磁體的磁化量；
電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓
信號；放大所述電壓信號的放大電路；控制該放大電路的放大率的放大率控制單元；以及 旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由所述放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路 進(jìn)行永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，所述放大率控制單元將所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量時(shí)的放大 率切換為比在所述旋轉(zhuǎn)控制單元進(jìn)行所述永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制的期間設(shè)定的放大率 低。技術(shù)方案9所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，具備逆變器電路，其對在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體而構(gòu)成的永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通 電，所述永磁體具有可容易地變更磁化量的等級的矯頑力；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永 磁體的磁化量；電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓
信號；放大所述電壓信號的放大電路；以及旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由該放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路進(jìn) 行永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，所述旋轉(zhuǎn)控制單元在所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量的期間，將 經(jīng)由所述放大電路放大后的信號設(shè)為無效來進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)控制。技術(shù)方案10所述的洗衣機(jī)，其特征在于，具備永磁體電動機(jī)，其被構(gòu)成為在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體，所述永磁體具有可容易地變 更磁化量的等級的矯頑力；逆變器電路，其對該永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永 磁體的磁化量；電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓
信號；放大所述電壓信號的放大電路；控制該放大電路的放大率的放大率控制單元；以及旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由所述放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路 進(jìn)行永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，所述放大率控制單元將所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量時(shí)的放大 率切換為比在所述旋轉(zhuǎn)控制單元進(jìn)行所述永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制的期間設(shè)定的放大率 低，所述洗衣機(jī)通過所述永磁體電動機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力進(jìn)行洗濯運(yùn)轉(zhuǎn)。技術(shù)方案11所述的洗衣機(jī)，其特征在于，具備永磁體電動機(jī)，其被構(gòu)成為在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體，所述永磁體具有可容易地變更磁化量的等級的矯頑力；逆變器電路，其對 在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體而構(gòu)成的永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通 電，所述永磁體具有可容易地變更磁化量的等級的矯頑力；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永 磁體的磁化量；電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓
信號；放大所述電壓信號的放大電路；以及旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由該放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路進(jìn) 行永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，所述旋轉(zhuǎn)控制單元在所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量的期間，將 經(jīng)由所述放大電路放大后的信號設(shè)為無效來進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)控制，所述洗衣機(jī)通過所述永磁體電動機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力進(jìn)行洗濯運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)技術(shù)方案1或9所述的電動機(jī)控制裝置，即使在磁化量控制單元改變永磁體 的磁化量的情況下，也可不受噪音的影響地檢測電動機(jī)電流并在穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 控制。并且，因?yàn)榭梢允褂来朋w電動機(jī)的特性根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而變化為所要求的特性，所 以可以提高驅(qū)動效率并實(shí)現(xiàn)低消耗電力。根據(jù)技術(shù)方案10或11所述的洗衣機(jī)，可以使永磁體電動機(jī)的特性根據(jù)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn) 和/或脫水運(yùn)轉(zhuǎn)而而變化為所要求的特性，所以可以提高驅(qū)動效率并實(shí)現(xiàn)低消耗電力。


圖1是表示第1實(shí)施例、在洗衣機(jī)開始洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使轉(zhuǎn)子磁體的磁化量變化的處 理的流程圖；圖2是電流的A/D變換處理的流程圖；圖3是PWM控制的載波和A/D變換的定時(shí)的圖；圖4是表示分2次進(jìn)行磁化的處理的具體圖像的圖；圖5是表示伴隨輸出磁化電流脈沖而使放大率變化的切換信號的輸出狀態(tài)的 圖；圖6是表示放大電路部的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖；圖7是表示滾筒電動機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)的概略圖；圖8概略地表示滾筒電動機(jī)的全體結(jié)構(gòu)，(a)是平面圖，(b)是部分?jǐn)U大表示的 立體圖；圖9是洗濯干燥機(jī)的縱斷側(cè)面圖；圖10是表示第2實(shí)施例的、滾筒電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)下的處理的流程圖；圖11是表示切換了放大率時(shí)的電流波形的變化的圖；圖12是表示第3實(shí)施例的與圖6相當(dāng)?shù)膱D；圖13是與圖1相當(dāng)?shù)膱D；圖14是表示第4實(shí)施例的與圖7相當(dāng)?shù)膱D；圖15是與圖6相當(dāng)?shù)?圖16是與圖2相當(dāng)圖；圖17是說明與切換放大率相應(yīng)而切換分壓比的圖。
具體實(shí)施例方式(第1實(shí)施例)以下，參照圖1至圖9說明適用于熱泵式洗濯干燥機(jī)(洗衣房設(shè)備)的第1實(shí)施 例。在表示洗濯干燥機(jī)的縱斷側(cè)面的圖9中，在外箱1的內(nèi)部以水平狀態(tài)配設(shè)配設(shè)有水 槽2，該水槽2由多個支撐裝置3彈性地支撐。在該水槽2的內(nèi)部，配設(shè)了在為與其同軸 的狀態(tài)下可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)滾筒4。該旋轉(zhuǎn)滾筒4在周側(cè)壁及后壁具有許多兼作通風(fēng)孔的脫水 孔4a(僅圖示一部分)，也作為洗濯槽、脫水槽及干燥室發(fā)揮功能。另外，在旋轉(zhuǎn)滾筒4 的內(nèi)周面上設(shè)置了多個擋板4b(僅圖示1個)。在上述外箱1、水槽2及旋轉(zhuǎn)滾筒4中，都分別在前面部(圖中為右側(cè)部)具有 放入取出洗濯物的開口部5、6及7，開口部5與開口部6通過可彈性變形的波紋管8以維 持水密性的方式連接。另外，在外箱1的開口部5設(shè)置了將其開閉的門9。另外，旋轉(zhuǎn) 滾筒4在背面部具有旋轉(zhuǎn)軸10，該旋轉(zhuǎn)軸10由軸承(未圖示)支撐，通過包括外轉(zhuǎn)子型 的三相無刷DC電動機(jī)在內(nèi)的滾筒電動機(jī)(永磁體電動機(jī))11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述滾筒電 動機(jī)被安裝在水槽2的背面部的外側(cè)。另外，旋轉(zhuǎn)軸10與電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)軸一體，旋 轉(zhuǎn)滾筒4通過直接驅(qū)動方式進(jìn)行驅(qū)動。在外箱1的底板la，經(jīng)由多個支撐部件12支撐殼體13，在該殼體13的右端部 上部及左端部上部，分別形成了吐出口 13a及吸入口 13b。另外，在底板Ia設(shè)置了熱泵 (制冷循環(huán))14的壓縮機(jī)15。而且，在殼體13內(nèi)從右側(cè)向左側(cè)依次設(shè)置熱泵14的凝縮 器16和蒸發(fā)器17，位于右端部而配設(shè)了送風(fēng)風(fēng)扇18。在位于殼體13中的蒸發(fā)器17的 下方的部位，形成了皿狀的接水部13c。在水槽2中，在前面部的上部形成吸氣口 19，在背面部下部形成排氣口 20。吸 氣口 19經(jīng)由直線狀管21及自由伸縮的連結(jié)管22與殼體13的吐出口 13a連接。另外， 排氣口 20經(jīng)由環(huán)狀管23及自由伸縮的連結(jié)管24與殼體13的吸入口 13b連接。環(huán)狀管 23安裝在水槽2的背面部的外側(cè)，與滾筒電動機(jī)11形成同心圓狀。即，環(huán)狀管23的入 口側(cè)與排氣口 20連接，出口側(cè)經(jīng)由連結(jié)管24與吸入口 13b連接。并且，所述殼體13、 連結(jié)管22、直線狀管21、吸氣口 19、排氣口 20、環(huán)狀管23及連結(jié)管14構(gòu)成空氣循環(huán)路 徑25。在外箱1內(nèi)，在其后方上部配設(shè)了包括三通閥在內(nèi)的供水閥26，另外，在前方 上部配設(shè)了洗劑投入器26a。供水閥26的入水口經(jīng)由供水軟管與水道的龍頭連接，第1 出水口經(jīng)由洗滌用供水軟管26b與洗劑投入器26a的上段的入水口連接。另外，第2出 水口經(jīng)由漂洗用供水軟管26c與洗劑投入器26a的下段的入水口連接。并且，洗劑投入 器26a的出水口經(jīng)由供水軟管26d與形成在水槽2的上部的供水口 2a連接。在水槽2的底部的后方部位形成有排水口 2b，該排水口 2b經(jīng)由排水閥27a與排 水軟管27連接。另外，排水軟管27的一部分自由伸縮。并且，殼體13的接水部13c 經(jīng)由排水軟管28及逆止閥28a與排水軟管27的中途的部位連接。在外箱1的前面上部設(shè)置了操作面板部29，在該操作面板部29設(shè)置了未圖示的顯示器及各種的操作開關(guān)。另外，在操作面板部29的背面設(shè)置了顯示/操作用基板48， 通過與在基板匣110內(nèi)置的控制電路(磁化量控制單元、放大率控制單元、旋轉(zhuǎn)控制單 元)30進(jìn)行通信來控制操作面板部29?？刂齐娐?0由微計(jì)算機(jī)構(gòu)成，響應(yīng)于操作面板部 29的操作開關(guān)的操作來控制供水閥26、滾筒電動機(jī)11及排水閥27a，執(zhí)行洗滌、漂洗及 脫水的洗濯運(yùn)轉(zhuǎn)，或控制驅(qū)動滾筒電動機(jī)11及壓縮機(jī)15的包括三相無刷DC電動機(jī)在內(nèi) 的壓縮機(jī)電動機(jī)(壓縮電動機(jī)，未圖示)，執(zhí)行干燥運(yùn)轉(zhuǎn)。圖7是概略表示滾筒電動機(jī)11的驅(qū)動系統(tǒng)的圖。逆變器電路(PWM控制方式 逆變器)31由6個IGBT (半導(dǎo)體開關(guān)元件)32a 32f三相橋接而構(gòu)成，在各IGBT32a 32f的集電極-發(fā)射極間連接有續(xù)流二極管33a 33f。下臂側(cè)的IGBT32d、32e、32f的發(fā)射極經(jīng)由分流電阻(電流檢測元件)34u、 34v、34w與地連接。另外，IGBT32d、32e、32f的發(fā)射極和分流電阻34u、34v、34w的 共同連接點(diǎn)經(jīng)由包括分壓電阻元件Rl、R2(分壓比1 1)的電平移動電路35與放大電 路部36的各輸入端子連接。另外，在滾筒電動機(jī)11的繞組Ilu Ilw中最大流過15A 程度的電流，因此分流電阻34u 34w的電阻值 例如設(shè)定成0.033Ω。另外，構(gòu)成電平移 動電路35的分壓電阻的電阻值例如分別設(shè)定成IkQ。在逆變器電路31的輸入側(cè)連接有驅(qū)動用電源電路37。驅(qū)動用電源電路37通過 由二極管橋構(gòu)成的全波整流電路39及串聯(lián)連接的2個電容40a、40b對100V的電網(wǎng)交流 電源38進(jìn)行倍壓全波整流，向逆變器電路31供給約280V的直流電壓。逆變器電路31 的各相輸出端子與滾筒電動機(jī)11的各相繞組llu、llv、Ilw連接?？刂齐娐?0通過A/D變換電路(ADC) 30a對經(jīng)由放大電路部36獲得的流向電 動機(jī)11的繞組IlU Ilw的各相的電流進(jìn)行A/D變換并讀入后，根據(jù)其電流值、逆變器 的輸出電壓、電動機(jī)常數(shù)(繞組的電阻值及電感)，推定2次側(cè)的旋轉(zhuǎn)磁場的相位θ及旋 轉(zhuǎn)角速度ω，并將三相電流進(jìn)行正交座標(biāo)變換及d_q(直接正交)座標(biāo)變換，獲得勵磁電 流分量Id、轉(zhuǎn)矩電流分量Iq。然后，控制電路30若從外部被賦予速度指令，則根據(jù)推定出的相位θ及旋轉(zhuǎn)角 速度ω以及電流分量Id、Iq,生成電流指令I(lǐng)dref、Iqref,將它們變換為電壓指令Vd、
Vq后，進(jìn)行正交座標(biāo)變換及三相座標(biāo)變換。最終，生成驅(qū)動信號作為PWM信號，經(jīng)由 逆變器電路31向電動機(jī)11的繞組Ilu Ilw輸出。另外，矢量控制的控制系統(tǒng)與專利 文獻(xiàn)1所公開的結(jié)構(gòu)同樣。第1電源電路41將向逆變器電路31供給的約280V的驅(qū)動用電源降壓，生成15V 的控制用電源，供給到控制電路30、驅(qū)動電路42及高壓驅(qū)動電路43。另外，第2電源 電路44是通過上述驅(qū)動用電源生成3.3V電源并供給到控制電路30及放大電路部36的三 端子調(diào)節(jié)器。高壓驅(qū)動電路43配置為用于驅(qū)動逆變器電路31中的上臂側(cè)的IGBT32a 32c。另外，在電動機(jī)11的轉(zhuǎn)子配置了在啟動時(shí)使用的例如由霍爾IC構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)位置 傳感器45(u、ν、w)，旋轉(zhuǎn)位置傳感器45 (位置檢測單元)輸出的轉(zhuǎn)子的位置信號被提供 給控制電路30。S卩，在電動機(jī)11啟動時(shí)，使用旋轉(zhuǎn)位置傳感器45進(jìn)行矢量控制，直到 達(dá)到可推定轉(zhuǎn)子位置的旋轉(zhuǎn)速度(例如，約30rpm)，在達(dá)到了所述旋轉(zhuǎn)速度以后，切換 到不使用旋轉(zhuǎn)位置傳感器45的無傳感器矢量控制。
關(guān)于壓縮機(jī)電動機(jī)，雖然未具體圖示，以與滾筒電動機(jī)11的驅(qū)動系統(tǒng)大致對稱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行配置。另外，在電源電路37的輸出端子與地之間連接有電阻元件46a、46b的串聯(lián)電 路，它們的共同連接點(diǎn)與控制電路30的輸入端子連接?？刂齐娐?0讀入由電阻元件 46a、46b分壓后的逆變器電路31的輸入電壓，作為用于確定PWM信號占空比的基準(zhǔn)。 另外，控制電路30控制例如門鎖控制電路、干燥用風(fēng)扇電動機(jī)等各種電氣安裝件47，或 者在與所述的顯示/操作用基板48之間進(jìn)行操作信號和/或控制信號等的輸入輸出。而 且，控制電路30如后述控制切換放大電路部36的放大率。另外，在內(nèi)置于放大電路部 36的過電流判別功能輸出了過電流檢測信號的情況下，進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)工作。圖8概略表示滾筒電動機(jī)11的整體結(jié)構(gòu)，(a)是平面圖，(b)是部分?jǐn)U大表示的 立體圖。滾筒電動機(jī)11包括定子51和設(shè)置在其外周的轉(zhuǎn)子52，定子51包括定子芯53 和定子繞組llu、llv、llw。定子芯53具有環(huán)狀的軛部53a和從該軛部53a的外周部以 放射狀突出的許多齒部53b，定子繞組llu、llv、Ilw卷繞于各齒部53b。轉(zhuǎn)子52是通過未圖示塑模樹脂將框54、轉(zhuǎn)子芯55、多個永磁體56、57—體化 而構(gòu)成的?？?4通過沖壓加工磁性體例如鐵板而形成扁平底被封閉的圓筒狀。并且， 永磁體56、57構(gòu)成轉(zhuǎn)子磁體58。轉(zhuǎn)子芯55配置在框54的周側(cè)壁的內(nèi)周部，其內(nèi)周面以具有向內(nèi)呈圓弧狀突出的 多個凸部55a的凹凸?fàn)钚纬?。這些多個凸部55a的內(nèi)部，形成軸方向貫通且短邊的長度 不同的矩形狀插入孔55b、55c,它們一一交叉，配置成環(huán)狀。在各插入孔55b、55c,插 入釹磁體56 (第1永磁體)和釤鈷磁體57 (第2永磁體)。該情況下，釹磁體56的矯頑 力約900kA/m，釤鈷磁體57的矯頑力約100kA/m，矯頑力差9倍左右。另外，這2種永磁體56、57分別每種形成一個磁極，以其磁化方向沿著永磁體 電動機(jī)1的徑向的方式例如配置各24個，合計(jì)48個。通過如此將這2種永磁體56、57 以交叉且其磁化方向沿著徑向的方式進(jìn)行配置，相鄰配置的永磁體56、57成為在相反方 向具有磁極的狀態(tài)(一方的N極為內(nèi)側(cè)，另一方的N極為外側(cè)的狀態(tài))，在這些釹磁體56 和釤鈷磁體57之間，在例如箭頭B所示方向上產(chǎn)生磁通路(磁通)。S卩，形成通過矯頑 力大的釹磁體56和矯頑力小的釤鈷磁體57這雙方的磁通路。圖6表示放大電路部36的詳細(xì)構(gòu)成。放大電路部36將U、V、W各相電流分 別通過非反相放大電路60放大，各相電流的輸入信號IN被提供給構(gòu)成非反相放大電路60 的運(yùn)算放大器61u、61v、61w的非反相輸入端子?；鶞?zhǔn)電壓產(chǎn)生電路62生成的3.3V電 源(VCC)的1/2即1.65V的基準(zhǔn)電壓經(jīng)由開關(guān)SW1(例如，由晶體管構(gòu)成)及電阻元件 Rsl的串聯(lián)電路和與其并聯(lián)連接的開關(guān)SW2及電阻元件Rs2的串聯(lián)電路提供給運(yùn)算放大 器61的反相輸入端子。電阻元件Rsl、Rs2的電阻值分別是5k Ω、2k Ω，在運(yùn)算放大器61的反相輸入 端子和輸出端子之間，連接了電阻值IOkQ的電阻元件Rf和防止起振用的電容Cf的并聯(lián) 電路。開關(guān)SW1、SW2的切換控制通過來自控制電路30的切換信號進(jìn)行。切換信號端 子經(jīng)由40kQ的電阻元件63提升到電源VCC，并與開關(guān)SWl的控制端子直接連接。另 夕卜，切換信號端子經(jīng)由NOT門64與開關(guān)SW2的控制端子連接。例如控制電路30若不驅(qū)動切換信號端子而設(shè)為高阻抗(Hi-Z)狀態(tài)，則切換信號端子成為高電平，僅僅開關(guān)SWl閉合，非反相放大電路60的放大率成為3倍。另一方 面，控制電路30若將切換信號端子驅(qū)動到低電平，則僅僅開關(guān)SW2閉合，非反相放大電 路60的放大率成為6倍。通過由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路62提供基準(zhǔn)電壓VCC/2并放大其差 值，即使放大率變化也無需改變外部的分壓電阻比，可在相同范圍對電流的正側(cè)、負(fù)側(cè) (與流向分流電阻34的電流方向不同的情況對應(yīng))進(jìn)行A/D變換。運(yùn)算放大器61的輸出端子分別與控制電路30的各相對應(yīng)的輸入端子連接，并經(jīng) 由包括20kQ的電阻元件及5pF的電容在內(nèi)的噪音除去用濾波電路65、及3kQ的電阻元 件66提供到過電流檢測電路部(過電流檢測單元)67。過電流檢測電路部67具有與各相對應(yīng)的3個比較器68u、68v、68w,在它們的 反相輸入端子上連接有電阻元件66u、66v、66w。另外，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路69中，將通 過25kQ的電阻元件R1、和相互并聯(lián)連接的5kQ、12kΩ的電阻元件R2、R3的串聯(lián)電 路對電源電壓VCC分壓而生成的約2.89V的基準(zhǔn)電壓提供給比較器68u、68v、68w的非 反相輸入端子。由此，放大率為6倍時(shí)過電流判別閾值為12.5A，放大率為3倍時(shí)過電流 判別閾值為25A。

比較器68是開路集電極類型，各相的輸出端子被共同連接，如圖7所示提升 (線或連接)到3.3V電源，與控制電路30的輸入端子連接。比較器68配置在非反相放 大電路60的后段，因此可根據(jù)切換了放大率的狀態(tài)，以適切的等級檢測過電流。通過由 過電流檢測電路部67檢測過電流，控制電路30在發(fā)生了誤工作等時(shí)可防止?jié)L筒電動機(jī)11 的轉(zhuǎn)子磁體58不小心減磁，能夠防止電路的破損壞。另外，放大電路部36的電路的地與控制電路30內(nèi)置的A/D變換電路30a的地 相同。逆變器電路31的地與控制電路30中的CPU用(數(shù)字系統(tǒng))的地相同，A/D變換 電路30a用的地和CPU用的地通過逆變器電路31的地物理地共同連接。接著，參照圖1到圖6說明本實(shí)施例的作用。圖1是洗衣機(jī)開始洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使 滾筒電動機(jī)11的轉(zhuǎn)子磁體58的磁化量變化的(增磁)處理的流程圖。洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)中，使 滾筒電動機(jī)11以最高轉(zhuǎn)速45rpm正反轉(zhuǎn)。當(dāng)通過強(qiáng)制換流啟動滾筒電動機(jī)11時(shí)(步驟 Si)，使用旋轉(zhuǎn)位置傳感器45進(jìn)行矢量控制直到變?yōu)槿缜笆隹赏贫ㄞD(zhuǎn)子位置的30rpm，以 后切換為無傳感器矢量控制。然后，使?jié)L筒電動機(jī)11加速到45rpm(步驟S2)。從滾筒電動機(jī)11啟動經(jīng)過4秒后，開始以下的增磁處理(步驟S3)。另外，其 間維持最高轉(zhuǎn)速45rpm。首先，控制電路30將提供給放大電路部36的切換信號從低電 平設(shè)為高電平，將放大率切換為低倍率(3倍)后(步驟S4)，通過由高占空比的PWM信 號(輸出時(shí)間約12m秒)輸出第一次磁化脈沖，通電約15A的d軸電流(步驟S5)。這里，如圖8 (a)所示，釤鈷磁體57按順時(shí)針U，V，W，...的順序排列，例如 若以最上部的U相為基準(zhǔn)對轉(zhuǎn)子52定位，則定子51的齒部53b相對的釤鈷磁體57成為 U，W, V，U，W, V，...這樣每隔一個的順序。因此，步驟S5中，如上所述，使釤 鈷磁體57每隔一個地增磁，位于其間的磁體57成為磁化不完全的狀態(tài)。因而，在后述 的步驟S8中，使轉(zhuǎn)子92移動1電角度(1/24機(jī)械角)，對剩余半數(shù)的釤鈷磁體57增磁。圖4(a)、(b)示出了分2次進(jìn)行磁化處理的具體圖形。A側(cè)(全數(shù)的1/2)的磁 體57第一次被磁化，B側(cè)(剩余的1/2)的磁體57第二次被磁化。圖中所示磁通的箭頭 方向是進(jìn)行增磁的情況，減磁的情況為其反方向。
若在步驟S5中輸出第一次磁化脈沖，則例如經(jīng)5m秒的遲延時(shí)間后將切換信號 端子設(shè)為低電平，將放大電路部36的放大率暫時(shí)返回高倍率(6倍)(步驟S6)。這里的 切換信號的控制由控制電路30例如采用定時(shí)器進(jìn)行管理，從切換請求的置位經(jīng)過5m秒 后，放大率自動地返回高倍率。另外，即使來自逆變器電路31的電壓輸出結(jié)束，電流 輸出也被暫時(shí)維持，因此這里設(shè)定的“5m秒的遲延時(shí)間”是其間用于維持狀態(tài)的待機(jī)時(shí) 間。接著，為了進(jìn)行第二次磁化，與步驟S4同樣，將切換信號設(shè)為高電平，將放大 率切換到低倍率(3倍)(步驟S7)，經(jīng)過0.5秒后(即轉(zhuǎn)速45rpm時(shí)轉(zhuǎn)子52旋轉(zhuǎn)9電角度 的時(shí)間)，輸出第二次磁化脈沖(步驟S8)。然后與步驟S6同樣，5m秒后將切換信號端 子設(shè)為低電平(步驟S9)。以下，為了使旋轉(zhuǎn)滾筒4反轉(zhuǎn)而使?jié)L筒電動機(jī)11反轉(zhuǎn)，然后交互反復(fù)進(jìn)行正 轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，而由于洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)要求低速/高轉(zhuǎn)矩輸出，因此，在使轉(zhuǎn)子磁體58增磁的狀態(tài) 下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，接著在開始脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的階段使轉(zhuǎn)子磁體58減磁。以上的處理中，在對轉(zhuǎn)子磁體58磁化時(shí)，通過使將放大率設(shè)定成低倍率的時(shí)間 為12m秒左右的短時(shí)間，可以防止刺耳的音產(chǎn)生。另外，通過在第一次磁化和第二次磁 化之間設(shè)置0.5秒的間隔，具有使IGBT32的溫度上升的峰值降低的效果。另外，由于存 在為了磁化而瞬間流過大電流時(shí)產(chǎn)生異音的情況，因此通過設(shè)置上述的間隔，可以緩和 用戶對異音產(chǎn)生刺耳的印象。圖2是表示與圖1的處理并行進(jìn)行的電流的A/D變換處理的流程圖。A/D變換 處理與PWM控制中使用的載波(三角波)同步進(jìn)行。如圖3所示，PWM控制的載波周 期是64yS，使其周期通過每隔一次地拉長間隔，以128 μ秒周期進(jìn)行A/D變換。艮口， 圖2的處理根據(jù)每128 μ秒發(fā)生的中斷而執(zhí)行。在圖2所示步驟Sll中，控制電路30進(jìn)行A/D變換的情況在圖3(a)所示三角 波的振幅成為最大的定時(shí)進(jìn)行。該情況下，放大電路部36的放大率設(shè)定若為低倍率(3 倍)，則控制電路30將讀取的電流值數(shù)據(jù)設(shè)為2倍，若為高倍率(6倍)，則直接處理讀 取的電流值數(shù)據(jù)。若在進(jìn)行放大率的切換的定時(shí)，則在讀取電流值數(shù)據(jù)后輸出切換信號 (步驟S12)。圖3表示PWM控制的載波和A/D變換定時(shí)的關(guān)系。(a)所示橫軸的波浪線是 PWM控制指令，在該控制指令超出了載波的振幅的期間，(b)輸出用于使逆變器電路31 的上臂側(cè)IGBT32導(dǎo)通的高電平信號，(C)其反相成為用于使下臂側(cè)IGBT32導(dǎo)通的高電 平信號。但是，在上下臂間切換導(dǎo)通截止時(shí)，插入0.7μ秒的停滯時(shí)間。在下臂側(cè)IGBT32導(dǎo)通的期間，電流流向分流電阻34，因此，在成為所述期間的 中間相位的載波振幅的峰值處進(jìn)行A/D變換。從而，可以不受在上下臂間切換導(dǎo)通截止 時(shí)產(chǎn)生的噪音的影響地進(jìn)行A/D變換。在經(jīng)過載波振幅的峰值并進(jìn)行了 A/D變換后進(jìn) 行步驟S12中的放大率的切換(d)。這樣一來，可以延長從放大率切換到下一次進(jìn)行A/ D變換的時(shí)間，可以在穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行下一次A/D變換。另外，(d)所示放大率的切換 對應(yīng)于高到低和低到高的任一情況。 圖5表示伴隨2次輸出磁化電流脈沖的情況而使放大率變化時(shí)的切換信號的輸出 狀態(tài)。作為結(jié)果，放大率切換為低倍率僅僅是在與輸出(a)所示的磁化電流脈沖的期間相應(yīng)的極短期間，從第一次 的脈沖輸出到第二次的脈沖輸出的期間，放大率維持在高值 (參照(b))。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在驅(qū)動控制在轉(zhuǎn)子52側(cè)具有釤鈷磁體57的滾筒電動 機(jī)11的情況下，控制電路30在改變釤鈷磁體57的磁化量時(shí)，將非反相放大電路60的放 大率切換為比在進(jìn)行滾筒電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)控制的期間設(shè)定的放大率低。即，進(jìn)行滾筒電 動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)控制的期間的放大率可相對設(shè)定得較高，因此可避免此時(shí)檢測的電動機(jī)電 流的數(shù)據(jù)受到噪音的影響，能夠提高S/N比。從而，可使?jié)L筒電動機(jī)11的特性根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn) 狀態(tài)變化到所要求的特性。由于將電動機(jī)控制裝置適用于洗衣機(jī)，由滾筒電動機(jī)11產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力使旋 轉(zhuǎn)滾筒4旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行洗濯運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，可使?jié)L筒電動機(jī)11的特性根據(jù)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)、漂洗運(yùn) 轉(zhuǎn)那樣要求高轉(zhuǎn)矩/低速旋轉(zhuǎn)的情況和脫水運(yùn)轉(zhuǎn)那樣要求低轉(zhuǎn)矩/高速旋轉(zhuǎn)的情況而變 化，可以提高驅(qū)動效率，實(shí)現(xiàn)低消耗電力。另外，在控制電路30分多次改變配置在轉(zhuǎn)子53側(cè)的釤鈷磁體57的磁化量的情 況下，僅僅在經(jīng)由逆變器電路31對滾筒電動機(jī)11的繞組Ilu Ilw通電期間將非反相放 大電路60的放大率設(shè)定得較低，因此，噪音的影響波及旋轉(zhuǎn)控制中使用的電流數(shù)據(jù)的機(jī) 會極少，而且也可以抑制磁化量變化時(shí)產(chǎn)生噪音。另外，非反相放大電路60以電源電壓VCC的中間電位作為基準(zhǔn)電壓，對電動機(jī) 電流的檢知結(jié)果即電壓信號和所述基準(zhǔn)電壓的差值進(jìn)行放大，因此即使在切換了放大率 的情況下，控制電路30也可在電流的極性不成問題的情況下進(jìn)行A/D變換。而且，控制電路30在進(jìn)行了 A/D變換處理后進(jìn)行放大率的切換。更具體地說， 控制電路30在變?yōu)闃?gòu)成逆變器電路31的下臂側(cè)的IGBT32導(dǎo)通期間的中間的定時(shí)后進(jìn)行 放大率的切換，因此，在電流流向分流電阻34期間，可以不受在切換上臂側(cè)、下臂側(cè)的 IGBT32的導(dǎo)通截止時(shí)產(chǎn)生的開關(guān)噪音的影響，進(jìn)行A/D變換。而且，過電流保護(hù)電路部67根據(jù)經(jīng)由非反相放大電路60放大后的信號進(jìn)行過電 流狀態(tài)的檢測，因此，即使在切換了放大率的情況下，也可以與各個放大率相應(yīng)的適切 等級相應(yīng)地進(jìn)行過電流檢測。(第2實(shí)施例)圖10及圖11表示第2實(shí)施例，與第1實(shí)施例相同的部分附上相同的符號，省略 說明，以下說明不同的部分。第2實(shí)施例表示洗衣機(jī)剛剛接通電源后到運(yùn)轉(zhuǎn)開始前，滾 筒電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)下的處理。首先，放大電路部36中的非反相放大電路60的 放大率若設(shè)定為3倍(步驟S21)，則待機(jī)3秒后(步驟S22 YES)讀入A/D變換后的 數(shù)據(jù)(步驟S23)。若求出A/D變換部的輸入偏移值，則將該偏移值存儲到內(nèi)置于控制電 路30的RAM的變量存儲區(qū)域，然后將放大率切換為6倍(步驟S24)。另外，所述的3 秒是接通電源到電路的工作穩(wěn)定為止用于待機(jī)的時(shí)間。即，若基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路62生成輸出的基準(zhǔn)電壓為正確的1.65V，構(gòu)成非反相 放大電路60的各電路的各常數(shù)符合設(shè)計(jì)值，則此時(shí)刻的A/D變換數(shù)據(jù)應(yīng)該成為與1.65V 對應(yīng)的值。但是，若它們產(chǎn)生偏移，則上述A/D變換數(shù)據(jù)偏離理想值，因此，將與理想 值的差值作為偏移值進(jìn)行存儲。接著，即使將放大率切換為6倍的情況，也同樣待機(jī)3秒(步驟S25)，然后讀入A/D變換后的數(shù)據(jù)，求出輸入偏移值(步驟S26)，將該偏移值存儲在RAM的變量存 儲區(qū)域(步驟S27)。以后開始洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在為了進(jìn)行矢量控制而對電動機(jī)電流進(jìn)行 A/D變換的情況下，根據(jù)非反相放大電路60的放大率的設(shè)定，采用在RAM中存儲的偏 移值，修正A/D變換數(shù)據(jù)。另外，圖11表示了在上述那樣不進(jìn)行偏移修正的狀態(tài)下切換了非反相放大電路 60的放大率時(shí)的電流波形的變化。(b)是電動機(jī)的實(shí)際電流波形，(a)是將控制電路30 進(jìn)行A/D變換并讀入的電流數(shù)據(jù)經(jīng)由D/A變換器輸出并再生后的電流波形。在放大率 成為了高倍率期間，噪音分量少，電動機(jī)電流幾乎沒有偏移，因此(a)的再生波形成為正 弦波狀。在放大率從高倍率切換到低倍率的過程中發(fā)生「0點(diǎn)偏移」，受其影響，(a)再 生后的波形數(shù)據(jù)失真。這是由于構(gòu)成放大電路部36的各電路部件的偏差等導(dǎo)致A/D變 換的中點(diǎn)基準(zhǔn)不一定與1.65V —致而發(fā)生的。另外，(b)所示的實(shí)際電流波形受到(a)中發(fā)生的數(shù)據(jù)的失真影響，成為諧波重 疊而失真的波形。如第2實(shí)施例那樣進(jìn)行偏移補(bǔ)正，由此可以避免這樣的「0點(diǎn)偏移」 的影響波及變換結(jié)果。另外從該圖可知，若將放大率切換為低倍率，則(a)的再生波形 中出現(xiàn)許多噪音分量。根據(jù)以上那樣構(gòu)成的第2實(shí)施例，控制電路30在滾筒電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)停止期間 進(jìn)行放大率的切換，并進(jìn)行非反相放大電路60的偏移修正，因此，可以將A/D變換后的 數(shù)據(jù)修正為更正確的值，提高了控制精度。 (第3實(shí)施例)圖12及圖13表示第3實(shí)施例，對與第1實(shí)施例不同的部分進(jìn)行說明。圖12是 與第1實(shí)施例的圖6相當(dāng)?shù)膱D。第3實(shí)施例中，比較器68的非反相輸入端子經(jīng)由構(gòu)成濾 波電路70的IkQ的電阻元件與各相電流的輸入信號IN連接，并經(jīng)由構(gòu)成相同濾波電路 70的IOOOpF的陶瓷電容與地連接。另外，從第1實(shí)施例的非反相放大電路60刪除開關(guān) SWl及電阻元件Rsl而僅僅留下電阻元件Rs2，不經(jīng)由開關(guān)SW2而直接連接，由此構(gòu)成 非反相放大電路71。從而，放大率總是設(shè)定成6倍。向過電流保護(hù)電路部69的比較器68施加閾值電壓的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路72，通 過留下電阻元件R2并在該電阻元件R2和地之間連接開關(guān)SW3與電阻元件R3的串聯(lián)電 路以及開關(guān)SW4與電阻元件R4的串聯(lián)電路而構(gòu)成。電阻元件R3、R4的電阻值分別為 6.2k Ω、8.3k Ω。而且，第1實(shí)施例中對開關(guān)SW1、SW2施加切換信號的切換信號端子及NOT門 64，替代此而向開關(guān)SW3、SW4施加切換信號。以上構(gòu)成放大電路部73。S卩，第3實(shí) 施例中，取代進(jìn)行放大率的切換，而形成對向過電流保護(hù)電路部69的比較器68賦予的閾 值電壓進(jìn)行切換的結(jié)構(gòu)。接著，參照圖13說明第3實(shí)施例的作用。圖13是與第1實(shí)施例的圖1相當(dāng) 的圖。另外，初始狀態(tài)中，控制電路30通過將切換信號端子驅(qū)動到低電平而導(dǎo)通開關(guān) SW3,將賦予比較器68的閾值電壓設(shè)定成與過電流檢測閾值11.IA相當(dāng)?shù)碾娖?。與第1 實(shí)施例同樣地執(zhí)行步驟Sl S3后，在步驟S5中輸出第一次的磁化脈沖前，停止電流控 制(步驟S31)。S卩，為了進(jìn)行矢量控制，不進(jìn)行每128 μ秒將電動機(jī)電流進(jìn)行A/D變 換并讀入的處理。另外，步驟S31中，通過將切換信號端子設(shè)為高阻抗?fàn)顟B(tài)而導(dǎo)通開關(guān)SW4,將賦予比較器68的閾值電壓切換為與過電流判別閾值25A相當(dāng)?shù)碾娖健５?實(shí)施例的構(gòu)成中，非反相放大電路71的放大率總是6倍，因此，若流過用 于改變轉(zhuǎn)子磁體58的磁化量的d軸電流，則與進(jìn)行滾筒電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)控制的情況相比 較，成為電平突 出的過大電流，因此，為了不使該電流值用于電流控制而使其無效化。 另外，過電流判別閾值保持為與11.IA相當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)電壓時(shí)，會由過電流保護(hù)電路部67檢 測為過電流，因此，暫時(shí)使其上升到與閾值25A相當(dāng)?shù)碾娖?，回避過電流檢測。執(zhí)行步驟S5后，與步驟S6同樣，經(jīng)過5m秒的遲延時(shí)間后重啟電流控制并將過 電流判別閾值返回到與11.1A相當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)電壓(步驟S32)。然后，步驟S8中，在就要 輸出第二次的磁化脈沖前進(jìn)行與步驟S31同樣的處理(步驟S33)，在執(zhí)行了步驟S8后， 進(jìn)行與步驟S32同樣的處理。如上所述根據(jù)第3實(shí)施例，控制電路30在改變轉(zhuǎn)子磁體58的磁化量的期間，使 經(jīng)由非反相放大電路71放大后的信號無效，進(jìn)行滾筒電動機(jī)11的旋轉(zhuǎn)控制。從而，如 第1實(shí)施例那樣，不切換放大電路60的放大率而將其設(shè)為一定，即使在為了實(shí)現(xiàn)良好S/ N比而設(shè)為充分值的情況下，也可以使在改變轉(zhuǎn)子磁體58的磁化量的期間流過的大等級 的電流無效化，無礙地繼續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。(第4實(shí)施例)圖14到圖17表示了第4實(shí)施例，對與第1實(shí)施例不同的部分進(jìn)行說明。第4 實(shí)施例的用于改變放大電路的放大率的結(jié)構(gòu)不同于第1實(shí)施例。第1實(shí)施例中，如圖7 所示，將電源電路44的3.3V電壓分壓的電平移動電路35的分壓電阻值為lkQ/lkQ，即 分壓比固定在1/2，而第4實(shí)施例中，如與圖7相當(dāng)?shù)膱D即圖14所示晶體管用作開關(guān)，進(jìn) 行電阻元件的連接切換，由此將電源電路80的5V電壓分壓的電平移動電路(分壓電阻電 路)81的分壓比構(gòu)成為可變更。S卩，IGBT32d、32e、32f的發(fā)射極側(cè)連接的電阻元件Rl的電阻值設(shè)定成 1.13kΩ，5V電源側(cè)連接的電阻元件R2a的電阻值設(shè)定成10.2kΩ。另外，與10.2kΩ的 電阻元件并聯(lián)連接了 PNP晶體管Trl與電阻值9.31kQ的電阻元件R2b的串聯(lián)電路。各 PNP晶體管Trl的基極經(jīng)由基極電阻與取代控制電路30的控制電路(放大率控制單元)82 的輸出端子連接，并經(jīng)由電阻元件與5V電源連接。從而，控制電路82若使PNP晶體管 Trl截止則分壓比成為1/10，若使PNP晶體管Trl導(dǎo)通，則通過與電阻元件R2b并聯(lián)連 接，分壓比成為113/600(4.88/10)。另外，第1實(shí)施例中，放大電路部36存在于控制電路30的外部，而第4實(shí)施 例中，與放大電路部36相當(dāng)?shù)姆糯箅娐凡?3內(nèi)置于控制電路82。圖15表示放大電路 部83的結(jié)構(gòu)。放大電路部83具有由運(yùn)算放大器84(U，V，W)構(gòu)成的非反相放大電路 85 (U, V，W)。運(yùn)算放大器84的反相輸入端子經(jīng)由電阻值2.4kQ的電阻元件Rsl以及 電阻值1.72kQ的電阻元件RS2及NPN晶體管Tr2與地連接。而且，上述反相輸入端子 經(jīng)由電阻值4kQ的電阻元件Rf與運(yùn)算放大器84的輸出端子連接。所述輸出端子與內(nèi)置 于控制電路82的A/D變換電路82a的輸入端子連接。通過控制電路82的內(nèi)部電路向NPN晶體管Tr2的基極提供控制信號，控制NPN 晶體管Tr2的導(dǎo)通截止。NPN晶體管Tr2若導(dǎo)通，則電阻元件Rsl、Rs2并聯(lián)連接，它們 的合成電阻值成為lkQ，因此非反相放大電路85的放大率成為“5”。另一方面，NPN晶體管Tr2若截止，則非反相放大電路85的放大率成為約“2.67”。 另外，運(yùn)算放大器84的輸出端子與構(gòu)成過電流檢測電路86的比較器87 (U，V， W)的非反相輸入端子連接，比較器87的反相輸入端子被提供檢測用的基準(zhǔn)電壓。比較 器87的輸出端子與第1實(shí)施例同樣被共同連接，并與使逆變器電路31驅(qū)動滾筒電動機(jī)11 停止的輸出OFF電路88的輸入端子連接。另外，第4實(shí)施例的過電流檢測電路86中，與第1、第2實(shí)施例等不同，在比 較器87的輸入側(cè)未構(gòu)成濾波電路，輸出OFF電路88根據(jù)將比較器87的輸出信號以二值 電平采樣(例如0.5 μ秒周期)的結(jié)果進(jìn)行過電流檢測，起到作為噪音濾波器的功能。例 如，在上述輸出信號的各采樣電平為H — H — H — L — H — H — H —...這樣僅僅變?yōu)?一次低電平的情況下未檢測到過電流，而在為H — H — H — L — L — L —...這樣多次連 續(xù)變?yōu)榈碗娖降那闆r下能夠檢測到過電流。另外，如圖14所示，放大電路部83的輸入 端子與電容連接，因此該電容分量也起到抑制噪音電平變化的作用。接著，參照圖16及圖17說明第4實(shí)施例的作用。在控制電路82進(jìn)行A/D變換 的情況下，與第1實(shí)施例同樣，在圖3(a)所示三角波的振幅成為最大的定時(shí)(128 μ秒周 期)進(jìn)行圖16(圖2相當(dāng)圖)所示的步驟S41。該情況下，放大電路部83的放大率設(shè)定 若是低倍率(2.67倍)，則控制電路82讀取的電流值數(shù)據(jù)設(shè)為2倍，若為高倍率(5倍)， 則直接處理讀取的電流值數(shù)據(jù)。若在進(jìn)行放大率的切換的定時(shí)，則讀取電流值數(shù)據(jù)后輸 出切換信號(步驟S42)。S卩，在為了使釤鈷磁體57磁化而要求非反相放大電路85的放 大率“低”的情況下，使NPN晶體管Tr2導(dǎo)通，將放大率設(shè)定成約“2.67”，并使PNP 晶體管Trl截止，將分壓比設(shè)定成約“0.19”。另一方面，在通常的電動機(jī)控制中要求非 反相放大電路85的放大率“高”的情況下，使NPN晶體管Tr2截止，將放大率設(shè)定成
“5”，并使PNP晶體管Trl導(dǎo)通，將分壓比設(shè)定成約“0.1”。這里，參照圖17說明放大率的切換和分壓比的切換的關(guān)系。如圖17所示，將 電平移動電路81、非反相放大電路85模型化，流向分流電阻34: Rsen的電流I與非反相 放大電路85的輸出電壓Vcmt的關(guān)系如下式。Vout = G{5 · Rl/(R1+R2)+Rsen · I · R2/(R1+R2) }... (1)其中，G是非反相放大電路85的放大率。如圖17(a)所示，放大率G為5倍時(shí)根據(jù)各電阻值確定的電流值，在輸出電壓 Vout = OV 時(shí) I =-16.79A，在輸出電壓 Vout = 5V 時(shí) I = 16.87A。另夕卜，如圖 17(b) 所示，放大率G為2.67倍時(shí)根據(jù)各電阻值確定的電流值，在輸出電壓Vout = OV時(shí)I =-35.43A，在輸出電壓Vout = 5V時(shí)I = 35.08A。這樣，電流I與非反相放大電路85 的放大率不同時(shí)，需要調(diào)整為輸出電壓Vout收斂在大致相同的范圍。(1)式中，若代入圖17(a)的情況下的放大率G以及Rl、R2( = R2a)的電阻 值，則大致如下。Vout = 5{5 · 0.1+Rsen · I · 0.9}... (2)另外，若代入圖17 (b)的情況下的放大率G以及Rl、R2 ( = R2a//R2b)的電阻 值，則大致如下。該情況下的R2的并聯(lián)合成電阻值成為4.87kQ (但是忽略了 PNP晶體 管 Trl 的 VCE)。Vout = 2.67{5 · 0.2+Rsen · I · 0.8}... (3)
即，相對于(3)式右邊第1項(xiàng)的電壓5V的倍率為約5.34，相對于該右邊第2項(xiàng) 的電阻值Rsen的倍率為約2.13。另外，該情況下的電流值I的倍率為約2.08，因此，以 ⑵式的電流I為基準(zhǔn)的倍率成為約4.43。 (2)式的第2項(xiàng)是「4.5 · Rsen · I」。從 而，電流I的一次函數(shù)即(2)式、(3)式成為近似相同的直線。
根據(jù)以上的第4實(shí)施例，響應(yīng)于切換為將非反相放大電路85的放大率G設(shè)得較 低，切換為將電平移動電路81的分壓比設(shè)得較高，從而，可以使控制電路82處理的輸出 電壓Vout(電壓信號)的范圍與將放大率G設(shè)定得較高的情況大致相等。例如不必像第 1、第2實(shí)施例那樣使用2個運(yùn)算放大器，可以僅由1個運(yùn)算放大器84構(gòu)成放大電路部 83。從而，由于放大電路部83的輸出電壓的偏移被降低，因此，可提高像第2實(shí)施例那 樣進(jìn)行偏移修正時(shí)的調(diào)整精度。
本發(fā)明不限于上述或圖面記載的實(shí)施例，可以進(jìn)行以下的變形或擴(kuò)展。
關(guān)于各電阻值的設(shè)定和/或放大率、過電流判別閾值等，根據(jù)個別設(shè)計(jì)適宜變 更進(jìn)行設(shè)定即可。另外，檢測過電流的功能根據(jù)需要設(shè)置即可。
也適用于可以根據(jù)極數(shù)和槽數(shù)的比1次改變?nèi)酷熲挻朋w的磁化量的電動機(jī)。
低矯頑力的永磁體不限于釤鈷磁體，也可以是鋁鎳鈷磁體和/或包含其他材料 的磁體。
轉(zhuǎn)子磁體也可以僅僅由低矯頑力的永磁體構(gòu)成。
電流檢測元件不限于電阻元件，也可以采用電流互感器等。
不限于進(jìn)行矢量控制的裝置，也可以適用于檢測電動機(jī)電流，控制具有低矯頑 力的永磁體的電動機(jī)的裝置。
旋轉(zhuǎn)滾筒4的旋轉(zhuǎn)軸相對于水平在仰角方向具有10度 15度左右的傾斜即可。
不限于適用于洗衣機(jī)，只要是改變電動機(jī)特性以提高驅(qū)動效率的有效應(yīng)用就可 以適用。
權(quán)利要求
1.一種電動機(jī)控制裝置，其特征在于，具備逆變器電路，其對在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體而構(gòu)成的永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電，所 述永磁體具有可容易地變更磁化量的等級的矯頑力；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永磁體 的磁化量；電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓信號；放大所述電壓信號的放大電路；控制該放大電路的放大率的放大率控制單元；以及旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由所述放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路進(jìn)行 永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，所述放大率控制單元將所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量時(shí)的放大率切 換為比在所述旋轉(zhuǎn)控制單元進(jìn)行所述永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制的期間設(shè)定的放大率低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，在所述磁化量控制單元分多次改變配置在所述轉(zhuǎn)子側(cè)的所述永磁體的磁化量的情況下，所述放大率控制單元僅在所述磁化量控制單元對所述繞組通電的期間，將所述放大 率設(shè)定得較低。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，具備可變更分壓比的分壓電阻電路，該分壓電阻電路用于將所述電壓信號分壓并輸 入到所述放大電路，所述放大率控制單元，在以將所述放大電路的放大率設(shè)得較高的方式進(jìn)行切換的情 況下以將所述分壓電阻電路的分壓比設(shè)得較低的方式進(jìn)行切換，在以將所述放大率設(shè)得 較低的方式進(jìn)行切換的情況下以將所述分壓比設(shè)得較高的方式進(jìn)行切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，所述放大電路被構(gòu)成為以電源電壓的中間電位作為基準(zhǔn)電壓，對所述電壓信號與所 述基準(zhǔn)電壓的差值進(jìn)行放大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于， 在對經(jīng)由所述放大電路放大后的信號進(jìn)行A/D變換的情況下，所述磁化量控制單元在進(jìn)行了所述A/D變換處理后進(jìn)行所述放大率的切換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，在所述電流檢測元件由連接在構(gòu)成所述逆變器電路的下臂側(cè)開關(guān)元件與地之間的分 流電阻構(gòu)成的情況下，所述磁化量控制單元，在變?yōu)樗鱿卤蹅?cè)開關(guān)元件接通期間的中間的定時(shí)之后，進(jìn) 行所述放大率的切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，所述磁化量控制單元，在所述永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)停止的期間進(jìn)行所述放大率的切 換，并且進(jìn)行所述放大電路的偏移修正。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機(jī)控制裝置，其特征在于，具備過電流檢測單元，該過電流檢測單元檢測在所述繞組中流動的電流變?yōu)榱诉^電 流狀態(tài)的情況，所述過電流檢測單元根據(jù)經(jīng)由所述放大電路放大后的信號，進(jìn)行所述過電流狀態(tài)的 檢測。
9.一種電動機(jī)控制裝置，其特征在于，具備逆變器電路，其對在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體而構(gòu)成的永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電，所 述永磁體具有可容易地變更磁化量的等級的矯頑力；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永磁體 的磁化量；電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓信號；放大所述電壓信號的放大電路；以及旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由該放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路進(jìn)行永 磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，所述旋轉(zhuǎn)控制單元在所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量的期間，將經(jīng)由 所述放大電路放大后的信號設(shè)為無效來進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)控制。
10.—種洗衣機(jī)，其特征在于，具備永磁體電動機(jī)，其被構(gòu)成為在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體，所述永磁體具有可容易地變更磁 化量的等級的矯頑力；逆變器電路，其對該永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永磁體 的磁化量；電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓信號；放大所述電壓信號的放大電路；控制該放大電路的放大率的放大率控制單元；以及旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由所述放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路進(jìn)行 永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，所述放大率控制單元將所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量時(shí)的放大率切 換為比在所述旋轉(zhuǎn)控制單元進(jìn)行所述永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制的期間設(shè)定的放大率低， 所述洗衣機(jī)通過所述永磁體電動機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力進(jìn)行洗濯運(yùn)轉(zhuǎn)。
11.一種洗衣機(jī)，其特征在于，具備永磁體電動機(jī)，其被構(gòu)成為在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體，所述永磁體具有可容易地變更磁 化量的等級的矯頑力；逆變器電路，其對在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體而構(gòu)成的永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電，所 述永磁體具有可容易地變更磁化量的等級的矯頑力；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永磁體 的磁化量；電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓信號；放大所述電壓信號的放大電路；以及旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由該放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路進(jìn)行永 磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制，所述旋轉(zhuǎn)控制單元在所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量的期間，將經(jīng)由 所述放大電路放大后的信號設(shè)為無效來進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)控制，所述洗衣機(jī)通過所述永磁體電動機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力進(jìn)行洗濯運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明的電動機(jī)控制裝置，具備逆變器電路，其對在轉(zhuǎn)子側(cè)具備永磁體而構(gòu)成的永磁體電動機(jī)的繞組進(jìn)行通電，所述永磁體具有可容易地變更磁化量的等級的矯頑力；磁化量控制單元，其通過經(jīng)由該逆變器電路對所述繞組通電，從而改變所述永磁體的磁化量；電流檢測元件，其產(chǎn)生與在所述永磁體電動機(jī)的繞組中流動的電流相應(yīng)的電壓信號；放大所述電壓信號的放大電路；控制該放大電路的放大率的放大率控制單元；以及旋轉(zhuǎn)控制單元，其根據(jù)經(jīng)由所述放大電路放大后的信號，經(jīng)由所述逆變器電路進(jìn)行永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制；所述放大率控制單元將所述磁化量控制單元改變所述永磁體的磁化量時(shí)的放大率切換為比在所述旋轉(zhuǎn)控制單元進(jìn)行所述永磁體電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)控制的期間設(shè)定的放大率低。
文檔編號D06F37/30GK102025314SQ201010280640
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者細(xì)糸強(qiáng)志 申請人:東芝家用電器控股株式會社, 東芝家用電器株式會社, 株式會社東芝