專利名稱：無刷電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無刷電動機(jī)，及采用該電動機(jī)的洗衣機(jī)。
背景技術(shù)：
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。這樣來構(gòu)成攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽而由電動機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。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)槽制動停止的狀態(tài)下，對電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速而傳遞給攪拌體，對其進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在進(jìn)行脫水運(yùn)行時(shí)，解除旋轉(zhuǎn)槽的制動，不對電動機(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)動兩者。這樣，為了進(jìn)行這樣的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，在從電動機(jī)至旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體的旋轉(zhuǎn)力矩傳動路徑中，設(shè)置皮帶傳動機(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，在這種結(jié)構(gòu)的洗衣機(jī)中，在從電動機(jī)至旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體的旋轉(zhuǎn)力矩傳動路徑中，由于設(shè)置了皮帶傳動機(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題。而且，在齒輪減速機(jī)構(gòu)動作時(shí)，存在產(chǎn)生相當(dāng)大的噪音的問題。
作為解決這樣的問題的結(jié)構(gòu)，考慮這樣的結(jié)構(gòu)由電動機(jī)以直接驅(qū)動方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動攪拌體和旋轉(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)下由電動機(jī)直接正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動攪拌體的運(yùn)行狀態(tài)和在使旋轉(zhuǎn)槽可以旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下由電動機(jī)直接高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體的運(yùn)行狀態(tài)。由此，由于為由電動機(jī)直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)槽和攪拌體的結(jié)構(gòu)，就能不使用皮帶傳動機(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，可以沒有齒輪的動作噪聲。
在上述結(jié)構(gòu)的洗衣機(jī)中，作為電動機(jī)需要使用這樣的電動機(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，考慮使用直流無刷電動機(jī)。該無刷電動機(jī)是由逆變器裝置通電驅(qū)動的電動機(jī)，為了檢測轉(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)霍耳集電路輸出的位置傳感信號而生成以120度電角度通電的矩形波電壓，同時(shí)，給無刷電動機(jī)的定子繞組供給該矩形波電壓，由此，來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動無刷電動機(jī)。而且，有霍耳集成電路獲得位置檢測信號的結(jié)構(gòu)是最簡單并且廉價(jià)的結(jié)構(gòu)之一。
在上述結(jié)構(gòu)中，在由矩形波電壓來通電驅(qū)動無刷電動機(jī)的情況下，隨著切換繞組的通電機(jī)，即，隨著換流而發(fā)生轉(zhuǎn)矩變動。由此，由于上述轉(zhuǎn)矩變動而在無刷電動機(jī)中產(chǎn)生振動，而具有產(chǎn)生運(yùn)行噪聲的問題。特別是，在這樣結(jié)構(gòu)的洗衣機(jī)的情況下，通過直接驅(qū)動方式，而大大降低了噪聲，因此，由上述無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變動所引起的噪聲是非常顯著的。由于無刷電動機(jī)安裝在洗衣機(jī)的外槽中，就有該外槽與無刷電動機(jī)的振動共鳴的問題，就有噪聲變大的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無刷電動機(jī)，可以不受直流電源電壓變化影響的并能夠進(jìn)一步減小運(yùn)轉(zhuǎn)振動和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種采用的無刷電動機(jī)的洗衣機(jī)。
本發(fā)明的一種無刷電動機(jī)，包括纏繞有繞組的定子和具有轉(zhuǎn)子磁體的轉(zhuǎn)子，通過電流流過所述定子產(chǎn)生磁場，使所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，其特征在于，還包括直流電源電路，用于將交流電壓變換成直流電壓；開關(guān)器件，用于根據(jù)控制信號進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷，將所述直流電源電路變換的直流電壓進(jìn)行脈沖寬度度調(diào)制，提供給所述繞組；分壓電路，用于獲得所述直流電源電路的直流電壓信息；電路，用于在即使所述直流電源電壓發(fā)生變化時(shí)，不受所述直流電源電壓變化的影響，響應(yīng)該變化輸出控制信號，控制所述開關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷。
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)動方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該攪拌體或上述旋轉(zhuǎn)槽的至少一方的無刷電動機(jī)；檢測該無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)子的放置位置并輸出位置檢測信號的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置；根據(jù)來自該轉(zhuǎn)子位置檢測裝置的位置檢測信號而形成大致正弦波狀的通電信號的通電信號形成裝置；根據(jù)來自該通電信號形成裝置的通電信號而給上述無刷電動機(jī)通電的電動機(jī)通電裝置。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在根據(jù)位置檢測信號而形成大致正弦波狀的通電信號的同時(shí)，根據(jù)該通電信號通電控制無刷電動機(jī)，因此，在無刷電動機(jī)中幾乎不發(fā)生轉(zhuǎn)矩變動。由此，就能進(jìn)一步減小洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)振動和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲。
取代上述通電信號形成裝置，可以包括根據(jù)位置檢測信號檢測轉(zhuǎn)子的電角度的電角度檢測裝置；存儲與轉(zhuǎn)子的電角度相對應(yīng)的通電波形數(shù)據(jù)的存儲裝置；通過對應(yīng)于來自電角度檢測裝置的電角度而從存儲裝置讀出通電波形數(shù)據(jù)來形成通電信號的通電信號形成裝置，根據(jù)來自該通電信號形成裝置的通電信號而通電控制無刷電動機(jī)。在該結(jié)構(gòu)的情況下，預(yù)先實(shí)驗(yàn)地求出使轉(zhuǎn)矩變動變小的通電波形數(shù)據(jù)并存儲到存儲裝置中。這樣，通過對應(yīng)于電角度而從存儲裝置讀出通電波形數(shù)據(jù)來形成通電信號，如果根據(jù)該通電信號通電控制無刷電動機(jī)，就能大大減小無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩變動。
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，在上述通電信號形成裝置中，根據(jù)來自上述電角度檢測裝置的電角度和來自上述相位指令形成裝置的相位指令來決定通電波形的電角度，同時(shí)，對應(yīng)于該電角度，根據(jù)來自上述存儲裝置的通電波形數(shù)據(jù)和來自上述電壓指令形成裝置的電壓指令來形成通電信號。而且，在上述構(gòu)成的情況下，包括檢測直流電源的電壓的電壓檢測裝置，根據(jù)來自上述電角度檢測裝置的電角度和來自上述相位指令形成裝置的相位指令來決定通電波形的電角度，對應(yīng)于該電角度，根據(jù)來自上述存儲裝置的通電波形數(shù)據(jù)和上述電壓指令形成裝置的電壓指令以及來自上述電壓檢測裝置的直流電源電壓來形成通電信號。
存儲在上述存儲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，上述通電信號形成裝置進(jìn)一步構(gòu)成為在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對應(yīng)于在上述無刷電動機(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。而且，包括存儲通過包含相位指令方式而構(gòu)成的多個(gè)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式的選擇的同時(shí)，選擇對應(yīng)于在上述無刷電動機(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，上述通電信號形成裝置可以構(gòu)成為在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對應(yīng)于在上述無刷電動機(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，包括存儲通過包含相位指令方式而構(gòu)成的多個(gè)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的存儲裝置，同時(shí)，上述通電信號形成裝置構(gòu)成為在進(jìn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)方式的選擇的同時(shí)，選擇對應(yīng)于在上述無刷電動機(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。上述通電信號形成裝置可以構(gòu)成為在制動運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對應(yīng)于在上述無刷電動機(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)系的信號來作為位置檢測信號，同時(shí)，上述電角度檢測裝置以比上述位置檢測信號的變化周期更短的周期檢測上述轉(zhuǎn)子的電角度。上述電角度檢測裝置包括由以預(yù)定時(shí)鐘測定上述位置檢測信號的變化周期的第一計(jì)數(shù)器和根據(jù)上述位置檢測信號的變化周期的測定結(jié)構(gòu)以上述預(yù)定時(shí)鐘的N倍的計(jì)數(shù)器而動作的第二計(jì)數(shù)器構(gòu)成的，由發(fā)生上述位置檢測信號的倍增信號的倍增信號發(fā)生裝置；和對來自該倍增信號發(fā)生裝置的倍增信號進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)裝置。在該結(jié)構(gòu)的情況下，包括檢測上述無刷電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)周期檢測裝置，根據(jù)來自該旋轉(zhuǎn)周期檢測裝置的旋轉(zhuǎn)周期來變更上述倍增信號的倍增率。
另一方面，可以包括旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置，判斷上述無刷電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；電角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置，當(dāng)通過該旋轉(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)測定結(jié)構(gòu)而通過運(yùn)算而求出對應(yīng)于上述位置檢測信號的變化的上述轉(zhuǎn)子的電角度數(shù)據(jù)；存儲裝置，存儲由該電角度數(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)存儲在該存儲裝置中的電角度數(shù)據(jù)而以比上述位置檢測信號的變化周期短的周期來推定上述轉(zhuǎn)子的位置?？梢园ㄐD(zhuǎn)穩(wěn)定判斷裝置，判斷上述無刷電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性；電角度數(shù)據(jù)運(yùn)算裝置，當(dāng)通過該旋轉(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)測定結(jié)果而通過運(yùn)算而求出對應(yīng)于上述位置檢測信號的變化的上述轉(zhuǎn)子的電角度數(shù)據(jù)；存儲裝置，存儲由該電角度數(shù)據(jù)來校正上述第一計(jì)數(shù)器的測定結(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)周期檢測裝置所檢測的旋轉(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，以在把通過邏輯運(yùn)算上述位置檢測信號而形成的矩形波電壓供給上述無刷電動機(jī)而被起動之后，把根據(jù)來自上述通電信號形成裝置的通電信號的電壓提供給上述無刷電動機(jī)以進(jìn)行通電驅(qū)動。而且，可以由單片微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成上述電角度檢測裝置、上述存儲裝置、上述通電信號形成裝置。
本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例的描述而得到進(jìn)一步說明。


圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的全自動洗衣機(jī)的電氣構(gòu)成圖；圖2是全自動洗衣機(jī)的側(cè)縱截面圖；圖3是攪拌體和旋轉(zhuǎn)槽的驅(qū)動機(jī)構(gòu)部的側(cè)縱截面圖；圖4是無刷電動機(jī)的定子的分解透視圖；圖5是無刷電動機(jī)和離合器的分解透視圖；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是表示位置檢測信號方式的判定數(shù)據(jù)的圖；圖12是表示電角度數(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是電動機(jī)驅(qū)動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是無刷電動機(jī)起動時(shí)(矩形波通電時(shí))的時(shí)序圖；圖20是無刷電動機(jī)正弦波通電時(shí)的時(shí)序圖；圖21是用于說明洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩波形的圖；圖22是用于說明脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩波形的圖；圖23是表示無刷電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)數(shù)特性的特性圖；圖24是用于說明緊急制動時(shí)的無刷電動機(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。
具體實(shí)施例方式
下面參照圖1至圖24來對在全自動洗衣機(jī)中使用本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行說明。首先，圖2是表示全自動洗衣機(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通過彈性吊持機(jī)構(gòu)3而彈性支撐在構(gòu)成全自動洗衣機(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是通過作為下述的排水驅(qū)動裝置的排水閥電動機(jī)9(參照圖1)而開閉驅(qū)動的閥，是所謂的電動機(jī)式排水閥。上述排水閥電動機(jī)9由例如傳動電動機(jī)構(gòu)成。而且，輔助排水 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。該皎皎軸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的上端部通過密封圈16而嵌入形成在接水槽2的底部中心部的通孔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的上端部通過密封圈16而嵌入形成在接水槽2的底部中心部的通孔2a內(nèi)。通過該密封圈16來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。通過蓋排水蓋18，形成從設(shè)在旋轉(zhuǎn)槽4的底部的通孔4d至排水口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)打開排水閥7時(shí)，旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水通過通孔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)子形的無刷電動機(jī)20。具體地說，如圖3所示的那樣，無刷電動機(jī)20的定子21通過六角螺栓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(參照圖3)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，無刷電動機(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定子21的繞組26相對的部分上。而且，多個(gè)突出部28d轉(zhuǎn)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)子位置檢測裝置，例如三個(gè)霍耳IC(磁性檢測器件)31通過安裝夾具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)動以使槽軸12不與轉(zhuǎn)子27和攪拌軸14整體旋轉(zhuǎn)。下面，對該離合器32進(jìn)行具體說明。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，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。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(參照圖3)。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)動動作。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。通過該轉(zhuǎn)矩彈簧36，切換桿33保持在處于下方的轉(zhuǎn)動位置上動作的狀態(tài)(參照圖7)。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相對應(yīng)。在該構(gòu)成的情況下，當(dāng)切換桿33向上方轉(zhuǎn)動動作時(shí)(參照圖1，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直接由無刷電動機(jī)20旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。而且，轉(zhuǎn)子27和攪拌軸14聯(lián)結(jié)起來以原樣整體旋轉(zhuǎn)。
與此相對，當(dāng)切換桿33向下方轉(zhuǎn)動動作時(shí)(參照圖7，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)動狀態(tài)，以使槽軸12和轉(zhuǎn)子27(以及撐軸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直接由無刷電動機(jī)20旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。其結(jié)果，無刷電動機(jī)20以直接驅(qū)動方式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動攪拌體5或攪拌體5和旋轉(zhuǎn)槽4。
控制桿38通過軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐在機(jī)構(gòu)部基座10的圖3中的左端部上。如圖6所示的那樣，該控制桿38的頂部部側(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通過驅(qū)動排水閥7的排水閥電動機(jī)9而向一方向轉(zhuǎn)動時(shí)，離合器32的切換桿33的被操作部33f通過控制桿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)動作，而成為圖7所示的狀態(tài)。該圖7的狀態(tài)對應(yīng)于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，排水閥7被打開。
另一方面，在該圖7的狀態(tài)下，當(dāng)排水閥電動機(jī)9斷電時(shí)，控制桿38通過排水閥7的復(fù)位彈簧的彈力而向反轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，上述述切換桿33向上方放置動作，而成為圖3所示的狀態(tài)。該圖3的狀態(tài)對應(yīng)于洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)，排水閥7關(guān)閉。
下面，參照圖1對上述全自動洗衣機(jī)的電氣構(gòu)成進(jìn)行說明。在圖1中，商用交流電源39的兩端其中一方通過電抗器40而同全波整流電路的輸入端相連。平滑電容器42a、42b連接在全波整流電路的輸出端之間，直流電源電路由該平滑電容器42a、42b和全波整流電路構(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)所組成的開關(guān)器件51而構(gòu)成。上述開關(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)動電路52上。在此情況下，由放電電路46和驅(qū)動電路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組成的開關(guān)器件54a～54f和分別并聯(lián)連接在這些開關(guān)器件54a～54f上的單向?qū)ǘO管55a～55f。這樣，上述逆變器主電器47的輸出端56U、56V、56W連接在無刷電動機(jī)20的三相繞相26u、26v、26w上。逆變器主電路47的各個(gè)開關(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)動電路57a～57f上。在此情況下，由逆變器主電路47和驅(qū)動電路57a～57f(即，驅(qū)動電路57)構(gòu)成電動機(jī)通電裝置58。
另一方面，從無刷電動機(jī)20的三個(gè)霍耳IC31a～31c輸出的位置檢測信號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具有通電控制無刷電動機(jī)20的功能和控制全自動洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)全體的功能，把用于此的控制程序和該程序的執(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為作為電角度檢測裝置、存儲裝置、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RSI，對例如125KHz的時(shí)鐘信號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)DTI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RS2，對作為上述時(shí)鐘信號ck1的8倍頻率的IMHz的時(shí)鐘信號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的一致信號作為信號ST2提供給微機(jī)59。
該微機(jī)59，如下面詳細(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Vu、Vv、Vw。這些輸出信號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U1、U2、V1、V2、W1、W2，把這些選擇信號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Vu、Vv、Vw和所述選擇信號U1、U2、V1、V2、W1、W2而按下述那樣生成上述驅(qū)動信號Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn，這些驅(qū)動信號Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn提供給上述驅(qū)動電路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U相進(jìn)行了具體的圖示，而未對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)成通過信號菜成裝置。由上述控制裝置67、電動機(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)成為通過分壓電路69能夠檢測直流母線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)成為通過繼電器驅(qū)動電路70來通斷控制上述繼電路48。而且，微機(jī)59構(gòu)成為通電控制開關(guān)驅(qū)動上述排水閥7的排水閥電動機(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)成為接愛來自根據(jù)商用交流電源39的電壓檢測停電的停電檢測電路72的停電檢測信號、來自檢測旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)槽4內(nèi)水位的水位傳感器73的水位檢測信號、來自檢測設(shè)在外箱1上部的蓋子74(參照圖2)的開閉狀態(tài)的蓋子開關(guān)75的開閉檢測信號、來自設(shè)在操作面板上的各種操作開關(guān)76的開關(guān)信號。
下面參照圖9至圖24來對上述構(gòu)成的作用(具體地說，洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)和脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制動作)進(jìn)行說明。其中，圖15至圖18是表示存儲在微機(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的流程圖表示電動機(jī)驅(qū)動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，對洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)的動作進(jìn)行說明。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關(guān)76中的一個(gè)開關(guān)的電源開關(guān)是否被接通(步驟M20)。其中，在電源開關(guān)被接通的情況下，在步驟M20中進(jìn)到[NO]，微機(jī)59通過向繼電器驅(qū)動電路70輸出斷開信號而斷開繼電器48(步驟M30)。接著，返回步驟M20的判斷處理。另一方面，在步驟M20中電源開關(guān)被接通的情況下，進(jìn)到[YES]，微機(jī)59通過向繼電器驅(qū)動電路70輸出接通信號而接通繼電器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)各種操作開關(guān)76的操作結(jié)果而判斷洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)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]，輸出斷開排水閥電動機(jī)9的信號(步驟M60)。由引，排水閥電動機(jī)9被斷開，而關(guān)閉排水閉7，同時(shí)，離合器32的切換桿33向上方旋轉(zhuǎn)動作而成為槽軸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(參照圖3)。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，通過驅(qū)動給水閥71而打開以開始向旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)注水，當(dāng)通過水位傳感器73而檢測到旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水位到達(dá)對應(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，通過依次執(zhí)行步驟M90、M100、M110的各項(xiàng)處理，而形成與無刷電動機(jī)20相對的運(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)先存儲多種洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式，通過從這些洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式中選擇對應(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)動指令是表示無刷電動機(jī)20的驅(qū)動/停止以及正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)。具體地說，例如，當(dāng)后1位為[1]時(shí)表示驅(qū)動，當(dāng)后1位為
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
時(shí)表示反轉(zhuǎn)。上述電壓指令Vc是表示給無刷電動機(jī)20施加電壓的數(shù)據(jù)。上述相位指令Pc是表示對應(yīng)于無刷電動機(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]0.5秒的[停止]、1.5秒的[反轉(zhuǎn)驅(qū)動]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)中的無刷電動機(jī)20的繞組26的各相中流過的電流相痊與在繞組26的各相中發(fā)生的感應(yīng)的相位成為同相的，下面對此進(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)分別作為電動機(jī)驅(qū)動指令、電動機(jī)電壓指令Vc、電動機(jī)相位指令Pc，而在其中形成電動機(jī)驅(qū)動指令、電動機(jī)電壓指令Vc、電動機(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]，返回步驟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)出電動機(jī)停止指令，通過使無刷電動機(jī)20斷電停止而結(jié)束洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)(步驟M121)。接著，此后，返回步驟M20。而且，洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)是否結(jié)束的判斷是通過判斷是否經(jīng)過了對應(yīng)于上述所選擇程序而設(shè)定的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來進(jìn)行的。
無刷電動機(jī)20的實(shí)際通電驅(qū)動是以圖16的電動機(jī)驅(qū)動的主處理、圖17的第一插入處理以及圖18的第二插入處理來執(zhí)行，下面對這些處理進(jìn)行說明。首先，圖16的電動機(jī)驅(qū)動用的主處理構(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，圖16的電動機(jī)驅(qū)動用的主處理是每隔10ms而執(zhí)行的插入處理。
在上述電動機(jī)驅(qū)動用的主處理中，首先，在步驟D10中，根據(jù)在步驟M90中所形成的電動機(jī)驅(qū)動指令而判斷電動機(jī)初始條件。其中，在步驟M90中所形成的電動機(jī)驅(qū)動指令在驅(qū)動的情況下為[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(以下寫為[Y-Y])，還是前一次為[N]這一次變?yōu)閇Y]的情況(以下寫為[N-Y])。
當(dāng)電動機(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U1、U2、V1、V2、W1、W2都為[L(低電平)](步驟D20)。由此，選擇電路生成全部的驅(qū)動信號Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn，把這些驅(qū)動信號Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn提供給驅(qū)動電路57a～57f。其結(jié)果，逆變器主電路47的開關(guān)器件54a～54f全部關(guān)斷，使無刷電動機(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)，返回(執(zhí)行結(jié)束電動機(jī)驅(qū)動用的主處理)。
另一方面，在步驟D10的判斷處理中，當(dāng)電動機(jī)初始條件為[N-Y]時(shí)(即，當(dāng)接受電動機(jī)啟動(起動)指令之后)，在步驟D10中進(jìn)到[N-Y]，把起動標(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，判斷在接受電動機(jī)起動指令之后是否經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)間(例如100ms)(步驟D60)。其中，如果未經(jīng)過上述預(yù)定時(shí)間，在步驟D60中進(jìn)到[NO]，返回。另一方面，如果在接受電動機(jī)起動指令之后經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間，而在步驟D60中進(jìn)到[YES]，把起動標(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)電動機(jī)啟動條件為[Y-Y]時(shí)(即，當(dāng)電動機(jī)起動指令繼續(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。
下面對圖17所示的第一插入處理的控制內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)行說明。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所輸出的位置檢測信號Hu、Hv、Hw(參照圖19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，在圖17的步驟A10中，首先，輸入來自霍耳EC31u、31v、31w的位置檢測信號Hu、Hv、Hw，根據(jù)圖11所示的變換表來決定輸入的位置檢測信號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)DTI，把其作為傳感器變化周期Ts(n)來進(jìn)行存儲(步驟A20)。接著，把復(fù)位信號RSI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)。通過執(zhí)行上述步驟A20和A30，第一計(jì)數(shù)器60每當(dāng)位置檢測信號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ck1所產(chǎn)生的計(jì)數(shù)值)作為傳感器變化周期Ts(n)而對應(yīng)于模式n被存儲。
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)DTI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所示的電角度數(shù)據(jù)表，來進(jìn)行用電角度數(shù)據(jù)Ex重寫電角度計(jì)數(shù)值EC的處理，具體地說，執(zhí)行EC＝Ex(n)。在此情況下，電角度數(shù)據(jù)Ex(n)是用電角度表示位置檢測信號Hu、Hv、Hw的變化點(diǎn)上的無刷電動機(jī)20的轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置檢測信號Hu、Hv、Hw的變化點(diǎn)上的無刷電動機(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，通過初始設(shè)定處理而寫入工作區(qū)域的RAM59b中。電角度計(jì)數(shù)值EC是把1電氣周期等分384來表示轉(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)算機(jī)求出作為無刷電動機(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Tmp(Tmp＝Tm)，存儲該Tmp，同時(shí)，用下式算出這次的Tm，存儲該算出的TmTm＝Ts(1)+Ts(2)+Ts(3)+Ts(4)+Ts(5)+Ts(6)接著，進(jìn)到步驟A80，判斷起動標(biāo)志是否為[H]。其中，如果是在接受電動機(jī)起動指令(起動指令)之后(即，在接受電動機(jī)起動指令之后而經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之前)，由于起動標(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刷電動機(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)數(shù)據(jù)表而形成輸出波形數(shù)據(jù)Du、Dv、Dw和選擇信號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的處理是用于在無刷電動機(jī)20起動時(shí)以矩形波電壓通過控制該無刷電動機(jī)20的處理，下面詳細(xì)地進(jìn)行說明。另一方面，在步驟A80中，如果起動標(biāo)志愿是[L]，則進(jìn)到[NO]，返回。
下面對圖18所示的第二插入處理的控制內(nèi)容進(jìn)行說明。該第二插入處理是通過每當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)器61的計(jì)數(shù)值(時(shí)鐘信號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，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RS2，使第二計(jì)數(shù)器61復(fù)位。接著，進(jìn)行使電角度計(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≥進(jìn)行EC＝EC-384的計(jì)算。而且，常數(shù)Ed是預(yù)先存儲的常數(shù)，在本實(shí)施例的情況下，為例如[8]。
接著，進(jìn)到步驟B30，判斷起動標(biāo)志是否是[H]。其中，如果在接愛電動機(jī)起動指令(起動指令)之后(即，在接受電動機(jī)起動指令之后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間之前)，由于起動標(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，下面對在步驟B30中進(jìn)到[NO]的情況的控制進(jìn)行說明。
上述的微機(jī)59的控制動作是在接受起動信號(電動機(jī)起動指令)后起動標(biāo)志為[H]狀態(tài)時(shí)的電動機(jī)驅(qū)動用的程序的動作。下面參照圖19所示的時(shí)序圖來對通過該控制動作正轉(zhuǎn)驅(qū)動無刷電動機(jī)20時(shí)的具體動作進(jìn)行說明。
在該圖19中，(a)表示當(dāng)無刷電動機(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)，來代表電角度，在圖19(b)中表示出該電角度。圖19(c)表示從霍耳IC31a～31c所輸出的位置檢測信號Hu、Hv、Hw。在此情況下，安裝霍耳IC31a～31c，使在各相的感應(yīng)電壓的交叉點(diǎn)上位置檢測信號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相輸出數(shù)據(jù)Du(具體地說，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，8位輸出數(shù)據(jù)Pz)，而輸出信號Vu。該信號Vu為頻率與三角波發(fā)生電路65的動作(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(下面稱為PWM信號)。從V相的比較器63和W相的比較器64所輸出的信號Vv和Vw為相同的PWM信號。
當(dāng)看U相時(shí)，選擇電路66根據(jù)信號Vu和選擇信號U1、U2輸出驅(qū)動信號Vup、Vun。在此情況下，選擇電路66，在選擇信號U1＝[H]、選擇信號U2＝[L]時(shí)，輸出驅(qū)動信號Vup＝信號Vu、Vun＝[L]的驅(qū)動信號Vup、Vun。由此，通過驅(qū)動電路55a來PWM驅(qū)動開關(guān)器件54a。選擇電路66，在選擇信號號U1＝[L]、選擇信號U2＝[H]時(shí)，輸出驅(qū)動信號Vup＝[L]、Vun＝[H]的驅(qū)動信號Vup、Vun。由此，通過驅(qū)動電路55b來使開關(guān)器件54b導(dǎo)通。而且，選擇電路66，在選擇信號U1＝[L]、選擇信號U2＝[L]時(shí)，輸出驅(qū)動信號Vup＝[L]、Vun＝[L]的驅(qū)動信號Vup、Vun。由此，使開關(guān)器件54a、54b同時(shí)關(guān)斷。
對于V相、W相，與上述U相相同，選擇電路66根據(jù)信號Vv、Vw和選擇選擇信號U3、U4、U5、U6輸出驅(qū)動信號Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。其中，圖19(h)表示從選擇電路66所輸出的驅(qū)動信號Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。由這些驅(qū)動信號Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn通過驅(qū)動電路57a～57f來通斷控制開關(guān)器件54a～54f。由此，無刷電動機(jī)20構(gòu)成為在起動時(shí)，進(jìn)行所謂120度通電，即，用矩形波電壓進(jìn)行通電控制來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
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)位動作(以及計(jì)數(shù)動作)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)位動作(以及計(jì)數(shù)動作)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ck1的8倍的時(shí)鐘信號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周期來反復(fù)進(jìn)行計(jì)數(shù)動作。在此情況下，構(gòu)成通過第一計(jì)數(shù)器60和第二計(jì)數(shù)器61來發(fā)生位置檢測信號的倍增信號的倍增信號發(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)行的電角度計(jì)數(shù)值EC的遞增計(jì)數(shù)動作。在此情況下，電角度計(jì)數(shù)值EC在模式(n)的變化點(diǎn)上通過執(zhí)行第一插入處理(圖17)的步驟A60而被重寫，同時(shí)，通過執(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)接受起動指令時(shí)，無刷電動機(jī)20由矩形波電壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，該矩形波通電控制在接受起動指令后持續(xù)預(yù)定時(shí)間(具體地說，100ms)的時(shí)間。此后，當(dāng)接受起動指令并經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后，在電動機(jī)驅(qū)動用的主處理(圖16)的步驟D60中進(jìn)到[YES]，執(zhí)行把起動標(biāo)志切換為[L]的處理(步驟D70)。
下面對起動標(biāo)志＝[L]情況下的微機(jī)59的控制動作進(jìn)行說明。在此情況下，首先，在第一插入處理(圖17)中，由于起動標(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，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，通過上述相位指令Pc和表示轉(zhuǎn)子27的旋轉(zhuǎn)位置的電角度計(jì)數(shù)值EC，為計(jì)算提供給無刷電動機(jī)20的電壓相位Pv。用下式進(jìn)行該計(jì)算Pv＝EC+Pc但是，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)據(jù)表現(xiàn)取得的[-127～127]。由于移動到作為三角波數(shù)據(jù)Pz區(qū)域的
，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
，通過把(Vc/256)乘以電壓率Ds，而得到對應(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PvPv＝EC+Pc+256但是，在Pv≥384中情況下，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U1、U2、V1、V2、W1、W2，然后，返回。上述的放電電阻50的控制動作是當(dāng)起動標(biāo)志為[L]狀態(tài)時(shí)的電動機(jī)驅(qū)動用的程序的動作，由此，以正弦波電壓來通電控制無刷電動機(jī)20。下面，參照圖20所示的時(shí)序圖來對由上述控制動作正轉(zhuǎn)控制無刷電動機(jī)20時(shí)的具體動作進(jìn)行說明。
首先，圖20(f)表示通過執(zhí)行第二插入處理(18)的步驟B50來計(jì)算的電壓相位Pv。該電壓相位Pv是從電角度計(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Vu。接著，選擇電路66根據(jù)上述信號Vu和選擇信號U1、U2輸出驅(qū)動信號Vup、Vun。在此情況下，由于選擇信號U1＝[H]、選擇信號U2＝[H]，選擇電路66輸出驅(qū)動信號Vup＝信號Vu、Vun＝信號Vu的反向信號的驅(qū)動信號Vup、Vun。在圖20(h)中表示出了這些驅(qū)動信號Vup、Vun。而且，雖然在圖20中未圖示，但是，對于U相、W相來說，通過執(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)動信號Vvp、Vvn、Vwp、Vwn。
在此情況下，V相的輸出波形數(shù)據(jù)Dv、驅(qū)動信號Vvp、Vvn與U相的輸出波形數(shù)據(jù)Du、驅(qū)動信號Vup、Vun相比，在電角度上僅滯后[128]相位。W相的輸出波形數(shù)據(jù)Dw、驅(qū)動信號Vwp、Vwn與U相的輸出波形數(shù)據(jù)Du、驅(qū)動信號Vup、Vun相比，在電角度上僅滯后[256]相位。
由上述U相的驅(qū)動信號Vup、Vun通過驅(qū)動電路57a、57b而使逆變器主電路47的開關(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相輸出電壓加在無刷電動機(jī)20的U相的繞組26u上時(shí)，流過該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(參照圖10)是這樣的預(yù)先實(shí)驗(yàn)而求出的數(shù)據(jù)，通過在無刷電動機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)中流過各相繞組26的電流與各相的感應(yīng)電壓同相位。
對于V相、W相，由驅(qū)動信號Vvp、Vvn、Vwp、Vwn來使逆變器主電路47的開關(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刷電動機(jī)20的V相、W相的繞組26v、26w時(shí)，流過該繞組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。
雖然上述的動作是以正轉(zhuǎn)方向驅(qū)動無刷電動機(jī)20時(shí)的動作，但是以反轉(zhuǎn)方向進(jìn)行驅(qū)動時(shí)的動作大致是相同的。在該以反轉(zhuǎn)方向進(jìn)行驅(qū)動時(shí)，使用反轉(zhuǎn)用的各個(gè)數(shù)據(jù)表來作為圖11的位置傳感器的信號模式的表、圖12的電角度數(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)動上述無刷電動機(jī)20的動作。
下面，對脫水運(yùn)轉(zhuǎn)的控制動作進(jìn)行說明。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)動排水閥電動機(jī)9(步驟M140)。由此，排水閥7被打開而排出旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水，根據(jù)來自檢測旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水位的水位傳感器73的檢測信號，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)。通過上述排水閥電動機(jī)9的通電驅(qū)動，離合器32的切換桿33向下方旋轉(zhuǎn)動作，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(參照圖7)。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由無刷電動機(jī)20直接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
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，通過依次執(zhí)行步驟M170、M180、M190的各個(gè)處理，形成與無刷電動機(jī)20相對應(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)達(dá)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)組成的相位相令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]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Is(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)中的無刷電動機(jī)20的繞組26的各相中流過的電流相位為超前在繞組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)分別作為電動機(jī)驅(qū)動指令、電動機(jī)電壓指令Vc、電動機(jī)相位指令Pc，由引形成電動機(jī)驅(qū)動指令、電動電壓指令Vc、電動機(jī)相位指令Pc(步驟M170、步驟M180、步驟M190)。形成這些驅(qū)動指令的處理，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)速的判斷處理(步驟M200)、停電的判斷處理(步驟M210)、蓋開關(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)中的無刷電動機(jī)20的實(shí)際通電驅(qū)動于上述洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)相同，在圖16的電動機(jī)驅(qū)動的主處理、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)來取代洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)方式(圖10)。因此，省略具體的說明。
下面對停止脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)即制動旋轉(zhuǎn)槽4而停止時(shí)的動作進(jìn)行說明。首先，對一般的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)的動作進(jìn)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)行通常的制動處理(步驟M230)。其中，微機(jī)59輸出選擇信號U1、V1、W1為[L]同時(shí)選擇信號U2、V2、W2為[H]的選擇信號。
接受這些選擇信號，選擇電路66輸出[L]的驅(qū)動信號Vup、Vvp、Vwp同時(shí)輸出[H]的驅(qū)動信號Vun、Vun、Vwn。由此，逆變器主電路47的開關(guān)器件54a、54c、54e被關(guān)斷，同時(shí)，開關(guān)器件54b、54d、54f導(dǎo)通。其結(jié)果，無刷電動機(jī)20的繞組26通過開關(guān)器件54b、54d、54f以及二極管55b、55d、55f而形成短路回路，制動轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。通過該制動轉(zhuǎn)矩，無刷電動機(jī)20進(jìn)而旋轉(zhuǎn)槽4的旋轉(zhuǎn)停止。該通常的制動處理僅以預(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)行打開操作的情況下，執(zhí)行緊急制動旋轉(zhuǎn)槽4的處理(步驟M240～M280)，下面對該緊急制動處理進(jìn)行說明。首先，當(dāng)根據(jù)來自停電檢測電路72的檢測信號來判斷停電是否發(fā)生時(shí)，在步驟210中進(jìn)到[YES]，執(zhí)行步驟M240。當(dāng)根據(jù)來自蓋子開關(guān)75的開關(guān)信號而判斷蓋子74是否打開時(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通過給繼電器驅(qū)動電路70輸出繼電器關(guān)斷信號而斷開斷電器48。接著，執(zhí)行步驟M250，形成緊急制動用的電動機(jī)相位指令Pc。在此情況下，作為緊急制動用的電動機(jī)相位指令Pc，形成例如[-16]的滯后相位。這樣，進(jìn)到步驟M260，形成緊急制動用的電動機(jī)電壓指令Vc(預(yù)先決定的預(yù)定值的電壓指令)。在無刷電動機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)數(shù))降到速度降低判定用的設(shè)定速度之彰，反復(fù)執(zhí)行形成這些緊急制動用的電動機(jī)相位指令Pc和電動機(jī)電壓指令Vc的處理。
其中，當(dāng)用上述滯后相位的電動機(jī)相位指令Pc通電驅(qū)動無刷電動機(jī)20時(shí)，無刷電動機(jī)20成為再生狀態(tài)，即成為產(chǎn)生再生制動的狀態(tài)。通過該再生制動，無刷電動機(jī)20以及旋轉(zhuǎn)槽4的旋轉(zhuǎn)降低，在無刷電動機(jī)20的繞組26中發(fā)生的再生功率通過逆變器主電路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的控制動作繼續(xù)下去。
而且，在上述構(gòu)成中，微機(jī)59通過分壓電路69而每隔例如1ms檢測直流電源電路43的電容器42a、42b的充電電壓即直流電壓的大小。微機(jī)59在上述檢測的直流電壓超過例如400V進(jìn)向放電裝置53的驅(qū)動電路52輸出導(dǎo)通信號而使開關(guān)器件51導(dǎo)通。由此，上述再生電流由放電裝置53的放電電壓的上升。微機(jī)59在上述檢測的直流電壓變?yōu)槔?50V以下時(shí)向放電裝置53的驅(qū)動電路52輸出關(guān)斷信號而關(guān)斷開關(guān)器件51。
通過上述再生制動，當(dāng)無刷電動機(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，無刷電動機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)根據(jù)在第一插入處理(圖17)的步驟A70中所得到旋轉(zhuǎn)周期Tm而被檢測出。具體地說，當(dāng)判斷為上述旋轉(zhuǎn)周期Tm長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)行通常的制動處理。由此，無刷電動機(jī)20以及旋轉(zhuǎn)槽4的旋轉(zhuǎn)停止。該通常的制動處理僅在預(yù)先決定的設(shè)定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行。然后，返回步驟M20。
而且，在上述構(gòu)成的全自動洗衣機(jī)中，通過適當(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)動作而通過無刷電動機(jī)20的轉(zhuǎn)子27來直接正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動攪拌軸14即攪拌拌體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)動作而通過無刷電動機(jī)20的轉(zhuǎn)子27來直接以正轉(zhuǎn)方向高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動攪拌軸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)動構(gòu)造，因此，就能不使用皮帶傳動機(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，在通過驅(qū)動無刷電動機(jī)20時(shí)，根據(jù)該通電信號來使無刷電動機(jī)20通電，由于為這樣的結(jié)構(gòu)，就能使無刷電動機(jī)20的轉(zhuǎn)矩主動非常小。由此，就能使無刷電動機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)振動及噪聲極小。下面具體的說明通過本實(shí)施例中的無刷電動機(jī)20的通電控制而使轉(zhuǎn)矩變動非常小。
首先，逆變器裝置68的微機(jī)59，通過從無刷電動機(jī)20的三個(gè)霍耳IC31u、31v、31w接受位置檢測信號Hu、Hv、Hw，而以例如把1電氣周期等分為48份的分辨率檢測轉(zhuǎn)子27的位置。這樣，微機(jī)59讀出對應(yīng)于上述檢測的轉(zhuǎn)子位置而存儲在ROM59a中的正弦波的波形數(shù)據(jù)，形成對應(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)制之后通過驅(qū)動電路57a～57f和逆變器主電路47而提供給繞組26。在此情況下，按下述這樣來控制電壓波形數(shù)據(jù)的與轉(zhuǎn)子位置對應(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，以使在無刷電動機(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中流過的各個(gè)繞組電流分別成為同相位的。通過該通電控制，在無刷電動機(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，此情況下，無刷電動機(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，無刷電動機(jī)20的電動機(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)生無變動的轉(zhuǎn)矩，即幾乎沒有轉(zhuǎn)矩變動。由此，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無刷電動機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)振動和運(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，以使對應(yīng)于在無刷電動機(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中流過的各電流為超前相位。通過該通電控制，在無刷電動機(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)、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，無刷電動機(jī)20是三相24極，繞相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。其表示強(qiáng)制地提高無刷電動機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度(轉(zhuǎn)數(shù))。對此，按照圖23的轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)數(shù)特性圖來進(jìn)行說明。
在圖23中，特性A是無刷電動機(jī)20的一般的特性。在此情況下，限制無刷電動機(jī)20的轉(zhuǎn)數(shù)以使感應(yīng)電壓不會超過逆變器主電路47的輸出電壓。對此，當(dāng)繞組電流進(jìn)行通電控制以對應(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，無刷電動機(jī)20是具有這樣特性A的電動機(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。對此，在本實(shí)施例中，以繞組電流相對于感應(yīng)電壓為超前相位這樣來進(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)動具有特性A的無刷電動機(jī)20。
而且，在上述實(shí)施例中，在用特性C來通電驅(qū)動無刷電動機(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)生了不變動的轉(zhuǎn)矩即幾乎沒有轉(zhuǎn)矩變動。由此，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無刷電動機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)振動和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲變得極小。
接著，對在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中緊急制動無刷電動機(jī)20(及旋轉(zhuǎn)槽4)的情況進(jìn)行說明。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于感應(yīng)電壓滯后的相位。通過該通過控制，在無刷電動機(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的情況下各定義相同。在此情況下，無刷電動機(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)生了沒有變動的轉(zhuǎn)矩即幾乎沒有轉(zhuǎn)矩變動。但是，由于上述轉(zhuǎn)矩波形T是負(fù)的轉(zhuǎn)矩，可以看出，制動轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。由此，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中的緊急制動時(shí)，無刷電動機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)振動和運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲變得極小。
在上述實(shí)施例中，根據(jù)電角度和相位指令決定通電波形的電角度，根據(jù)對應(yīng)于該電角度而從ROM59a讀出的通電波形數(shù)據(jù)和電壓指令而形成通電信號，因此，就能以分別適合于洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)、脫水運(yùn)轉(zhuǎn)、制動時(shí)的通電方式來通電控制無刷電動機(jī)20。由此，就能降低電動機(jī)電流，同時(shí)，能夠提高制動力。
而且，在上述實(shí)施例中，為檢測直流電源電路43的電壓的結(jié)構(gòu)，而根據(jù)電角度和相位指令來決定通電波形的電角度，根據(jù)與該電角度相對應(yīng)的通電波形數(shù)據(jù)和電壓指令以及上述檢測出的直流電源電壓而形成通電信號，因此，即使直流電源電壓變動，就能形成校正該變動的通電信號。在該結(jié)構(gòu)的情況下，就能夠小直流電源電路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)，由于對應(yīng)于在無刷電動機(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?，就能提高電動機(jī)效率。由于能夠降低功率消耗，就能降低無刷電動機(jī)20和逆變器裝置68的發(fā)熱，進(jìn)而能夠簡化解決發(fā)熱的措施。而且，在上述實(shí)施例的情況下，通過實(shí)驗(yàn)地求出的相位指令方式來執(zhí)行通電電流的相位的調(diào)整，因此，不必使用用于檢測繞組電流的檢測結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)相位調(diào)整。因此，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)，對應(yīng)于在無刷電動機(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)動旋轉(zhuǎn)速度規(guī)格低的無刷電動機(jī)20，即能夠用上述無刷電動機(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)的電動機(jī)電流，就能減小逆變裝置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，在制動運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對應(yīng)于在無刷電動機(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)矩變動同時(shí)通夠增大制動力。由此，當(dāng)在高速旋轉(zhuǎn)中(脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中)掀開蓋子時(shí)，就能在短時(shí)間內(nèi)使無刷電動機(jī)20停止，就能不需要機(jī)械的制動裝置。因此，就不會產(chǎn)生機(jī)械制動裝置的工作噪聲，而且，能夠使沒有機(jī)械制動裝置洗衣機(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)系的位置檢測信號而作為位置檢測信號的三個(gè)霍耳IC31u、31v、31w，同時(shí)，包括以比上述位置傳感信號的變化周期短的周其檢測轉(zhuǎn)子的電角度的電角度檢測裝置。由此，通過霍耳IC31u、31v、31w，就能以高分辨率檢測轉(zhuǎn)子的電角度即轉(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)；給無刷電動機(jī)20提供通過邏輯運(yùn)算位置檢測信號而形成的矩形波電壓來進(jìn)行起動，然后給無刷電動機(jī)20提供對應(yīng)于來自通電信號形成裝置67的通電信號的電壓來進(jìn)行通電驅(qū)動，因此，就能使無刷電動機(jī)20平滑地起動。
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，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。
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，為了便于說明，從步驟A71的處理開始進(jìn)行說明。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，從存儲在ROM59a的圖28的倍增率數(shù)據(jù)表中選擇移動次數(shù)的電角度增加數(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)行使選擇的移動次數(shù)的減少方向移動數(shù)據(jù)DT1的處理，下面使用具體的數(shù)值來對各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行說明。
在旋轉(zhuǎn)周期ZT為例如[6]的情況下，從圖28的倍增率數(shù)據(jù)表中選擇
作為移動次數(shù)并且選擇[8]作為電角度增加數(shù)據(jù)Ed。在此情況下，不執(zhí)行移動處理，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]作為移動次數(shù)并且選擇[4]作為電角度增加數(shù)據(jù)Ed。在此情況下，執(zhí)行一次移動數(shù)據(jù)DTl的處理，數(shù)據(jù)DTl變?yōu)?/2。其等效于把時(shí)鐘信號ck1的周期變?yōu)?倍。接著，在步驟A50中，當(dāng)上述移動處理的數(shù)據(jù)DTl(1/2的數(shù)據(jù)DTl)被提供給第二計(jì)數(shù)器61時(shí)，第二計(jì)數(shù)器6l的工作周期為第一計(jì)數(shù)器60的工作周期的1/6。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，電角度計(jì)數(shù)值EC每隔[4]而增加一次，對應(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，參照圖12所示的電角度數(shù)據(jù)表按照下式來計(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＝DTl×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)行無刷電動機(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)果重寫電角度數(shù)據(jù)表。在此以后，使用上述重寫的電角數(shù)據(jù)表來執(zhí)行步驟A42的處理。
下面參照圖30來具體說明上述第一插入處理(圖25)的步驟A42～A160的制動動作，即，位置傳感器校正處理的控制動作。在該圖30中，由于V相的霍耳IC31v的安裝誤差，位置檢測信號Hu、Hv、Hw(參照圖30(b))中的位置檢測信號Hv向滯后方向偏移。
在此狀態(tài)下，通過執(zhí)行第一插入處理(圖25)的步驟A20，來求出變化周期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所示的電角度數(shù)據(jù)表被重寫為圖29所示的這樣的電角度數(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)，在用例如位置檢測信號Hv的前沿定時(shí)來計(jì)算數(shù)據(jù)DT2的情況下，用下式進(jìn)行計(jì)算來求出。而且，步驟A41中的移動處理，移動次數(shù)為
。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)動作為如圖30(g)所示的那樣。
在步驟A60的電角度計(jì)數(shù)值EC的重寫處理中，使用圖29的電角度數(shù)據(jù)表。由此，電角度計(jì)數(shù)值EC的計(jì)數(shù)動作為圖30(h)所示的那樣。根據(jù)該圖30(h)，可以看出，轉(zhuǎn)子27的位置檢測能夠不失真而連續(xù)進(jìn)行。即，通過上述位置傳感器校正處理，即使V的霍耳IC31v的安裝誤差存在而使位置檢測信號Hv偏移，也能夠檢測到其偏差而校正位置檢測信號，而能夠正確地執(zhí)行轉(zhuǎn)子的位置檢測。在存在其他相的霍耳IC31的安裝誤差的情況下，同樣能夠校正位置檢測信號。
接著，參照圖26對第二實(shí)施例的第二插入處理進(jìn)行說明，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，通過內(nèi)置的A/D轉(zhuǎn)換功能百把該電壓信號轉(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是對應(yīng)于其準(zhǔn)直流電源電壓例如180V的8位數(shù)據(jù)，具體地說，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)變動時(shí)，作為(Vr/Vs)，乘以在(90/100)～(90/110)的范圍內(nèi)變動的值，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。
Dv＝Ds×(Vc/256)×(Vr/Vs)+128通過執(zhí)行上述步驟B61～B91。即使直流電源電壓變動，通過根據(jù)該變動而計(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，都能正確地通電控制無刷電動機(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，也能得到與生實(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)無刷電動機(jī)20的放置周期來變更倍增信號的倍增率，則當(dāng)無刷電動機(jī)20的放置速度變高時(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。由引，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)判斷為無刷電動機(jī)20的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)是穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過運(yùn)算來求出對應(yīng)于位置檢測信號的變化轉(zhuǎn)子的電角度數(shù)據(jù)，存儲該運(yùn)算結(jié)果，根據(jù)該存儲的電角度數(shù)據(jù)來以比位置檢測信號的變化周期短的周期推定轉(zhuǎn)子的位置，因此，就能自動地檢測位置檢測信號的偏移而對其進(jìn)行構(gòu)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)子位置檢測裝置，同時(shí)能夠以高精度的通電波形來通電驅(qū)動無刷電動機(jī)20。這樣，就能提高位置傳感器的可靠性，同時(shí)，可能性使無刷電動機(jī)20的極數(shù)更多。
而且，在上述各個(gè)實(shí)施例中，通過使用者操作操作面板的各種操作開關(guān)，來選擇所需的洗衣運(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)檢測洗滌物的量和質(zhì)等的裝置，根據(jù)該檢測裝置所產(chǎn)生的檢測結(jié)果而自動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，在起動進(jìn)用矩形皮對無刷電動機(jī)20通電，然后，經(jīng)過預(yù)定時(shí)間后，切換為正弦波能電，但是，也可以取代該構(gòu)成，在起動后，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)旋轉(zhuǎn)周期)的時(shí)刻切換為正弦波通電。而且，可以適當(dāng)決定期述預(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，由獨(dú)立的電路來構(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全部內(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，在緊急制動無刷電動機(jī)20(旋轉(zhuǎn)槽4)時(shí)，時(shí)電奪指令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)周期檢測結(jié)果和經(jīng)過時(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，把正弦波皮形數(shù)據(jù)作為通電波形數(shù)據(jù)存儲在ROM59a中，但是，并聯(lián)僅限于此，也可以根據(jù)能夠防止(減小)無刷電動機(jī)20的轉(zhuǎn)矩變動的通電波形，而存儲其他的波形數(shù)據(jù)。
在上述第二實(shí)施例中，可以把重寫的電角度數(shù)據(jù)存儲在EEPROM等非易失性存儲器中，使用存儲在上述非易失性存儲器中電角度數(shù)據(jù)位置下次電源投入時(shí)的電角主數(shù)據(jù)。而且，在第二實(shí)施例中，可以僅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、電角度數(shù)據(jù)的計(jì)算、電角度數(shù)據(jù)的重寫各處理所求出的數(shù)據(jù)存儲在EEPROM等非易失性存儲器中，然后，作為產(chǎn)品出廠。
權(quán)利要求
1.一種無刷電動機(jī)，包括纏繞有繞組(26)的定子(21)和具有轉(zhuǎn)子磁體(30)的轉(zhuǎn)子(27)，通過電流流過所述定子(21)產(chǎn)生磁場，使所述轉(zhuǎn)子(27)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，還包括直流電源電路(43)，用于將交流電壓變換成直流電壓；開關(guān)器件(54)，用于根據(jù)控制信號進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷，將所述直流電源電路(43)變換的直流電壓進(jìn)行脈沖寬度度調(diào)制，提供給所述繞組(26)；分壓電路(69)，用于獲得所述直流電源電路(43)的直流電壓信息；電路(66)，用于在所述直流電源電壓發(fā)生變化時(shí)，不受所述直流電源電壓變化的影響，響應(yīng)該變化輸出控制信號，控制所述開關(guān)器件(54)導(dǎo)通或關(guān)斷。
2.一種無刷電動機(jī)，包括纏繞有繞組(26)的定子(21)和具有轉(zhuǎn)子磁體(30)的轉(zhuǎn)子(27)，通過電流流過所述定子(21)產(chǎn)生磁場，使所述轉(zhuǎn)子(27)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，還包括直流電源電路(43)，用于將交流電壓變換成直流電壓；開關(guān)器件(54)，用于根據(jù)控制信號進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷，將所述直流電源電路(43)變換的直流電壓進(jìn)行脈沖寬調(diào)制，提供給所述繞組(26)；分壓電路(69)，用于獲得所述直流電源電路(43)的直流電壓信息；電路(66)，用于響應(yīng)所述直流電源電壓的變化，輸出補(bǔ)償所述開關(guān)器件(54)導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)間的控制信號。
3.一種無刷電動機(jī)，包括纏繞有繞組(26)的定子(21)和具有轉(zhuǎn)子磁體(30)的轉(zhuǎn)子(27)，通過電流流過所述定子(21)產(chǎn)生磁場，使所述轉(zhuǎn)子(27)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，還包括直流電源電路(43)，用于將交流電壓變換成直流電壓；開關(guān)器件(54)，用于根據(jù)控制信號進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷，將所述直流電源電路(43)變換的直流電壓進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，提供給所述繞組(26)；分壓電路(69)，用于獲得所述直流電源電路(43)的直流電壓信息；電路(66)，用于響應(yīng)相對于一定基準(zhǔn)直流電源電壓而產(chǎn)生的所述直流電源電壓的變化，輸出補(bǔ)償所述開關(guān)器件(54)導(dǎo)通或關(guān)斷時(shí)間的控制信號。
4.一種無刷電動機(jī)，包括纏繞有繞組(26)的定子(21)和具有轉(zhuǎn)子磁體(30)的轉(zhuǎn)子(27)，通過電流流過所述定子(21)產(chǎn)生磁場，使所述轉(zhuǎn)子(27)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，還包括直流電源電路(43)，用于將交流電壓變換成直流電壓；開關(guān)器件(54)，用于根據(jù)控制信號進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷，將所述直流電源電路(43)變換的直流電壓進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，提供給所述繞組(26)；分壓電路(69)，用于獲得所述直流電源電路(43)的直流電壓信息；微機(jī)(59)，用于響應(yīng)所述直流電源電壓的變化，輸出已補(bǔ)償振幅的正弦波；電路(66)，用于輸出對所述微機(jī)(59)輸出的所述正弦波已PWM處理的信號。
5.一種無刷電動機(jī)，包括纏繞有繞組(26)的定子(21)和具有轉(zhuǎn)子磁體(30)的轉(zhuǎn)子(27)，通過電流流過所述定子(21)產(chǎn)生磁場，使所述轉(zhuǎn)子(27)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，還包括直流電源電路(43)，用于將交流電壓變換成直流電壓；開關(guān)器件(54)，用于根據(jù)控制信號進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷，將所述直流電源電路(43)變換的直流電壓進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，提供給所述繞組(26)；分壓電路(69)，用于獲得所述直流電源電路(43)的直流電壓信息；電路(66)，用于對所述開關(guān)器件(54)輸出控制信號，在所述直流電源電壓發(fā)生變化時(shí)，不受所述直流電源電壓變化的影響，將脈沖寬度調(diào)整后的直流電壓提供給所述繞組(26)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任意一項(xiàng)所述的無刷電動機(jī)，其特征在于，所述分壓電路(69)包括平滑電容器(42)和全波整流電路(41)。
7.一種洗衣機(jī)，包括外槽；可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在該外槽的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)槽；驅(qū)動旋轉(zhuǎn)槽的無刷電動機(jī)，其特征在于，所述的無刷電動機(jī)是采用權(quán)利要求1～5任意一項(xiàng)所述的無刷電動機(jī)。
全文摘要
一種無刷電動機(jī)，包括纏繞有繞組的定子和具有轉(zhuǎn)子磁體的轉(zhuǎn)子，通過電流流過所述定子產(chǎn)生磁場，使所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，其特征在于，還包括直流電源電路，用于將交流電壓變換成直流電壓；開關(guān)器件，用于根據(jù)控制信號進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷，將所述直流電源電路變換的直流電壓進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，提供給所述繞組；分壓電路，用于獲得所述直流電源電路的直流電壓信息；電路，用于在所述直流電源電壓發(fā)生變化時(shí)，不受所述直流電源電壓變化的影響，響應(yīng)該變化輸出控制信號，控制所述開關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷。
文檔編號H02P6/10GK1503447SQ0210313
公開日2004年6月9日 申請日期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, 宏 申請人:株式會社東芝