專利名稱：洗衣機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有對(duì)攪拌體及旋轉(zhuǎn)槽進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的無刷馬達(dá)的洗衣機(jī)。
如所周知，在洗衣機(jī)中，把作為洗滌槽兼脫水籃的旋轉(zhuǎn)槽可以旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在外槽內(nèi)，同時(shí)，把攪拌體可以旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在該旋轉(zhuǎn)槽的內(nèi)底部上。而且，構(gòu)成攪拌體及旋轉(zhuǎn)槽，以便利用無刷馬達(dá)對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在該構(gòu)成情況下，當(dāng)運(yùn)行洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在對(duì)旋轉(zhuǎn)槽制動(dòng)使之停止的狀態(tài)下，使無刷馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并傳送給攪拌體，對(duì)攪拌體進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。還有，當(dāng)運(yùn)行脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，解除對(duì)旋轉(zhuǎn)槽的制動(dòng)，使無刷馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)不減速地傳送給旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體，以便對(duì)旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
可是，在使無刷馬達(dá)停止旋轉(zhuǎn)的情況下，因?yàn)槭褂脵C(jī)械制動(dòng)不能謀求結(jié)構(gòu)的簡化，所以，可以考慮使用電氣電磁制動(dòng)。可是，上述無刷馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)或脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中不同，還有，需要制動(dòng)的期間為各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)終了的期間或者是在其運(yùn)行中。因而，使用單一方式的電磁制動(dòng)有時(shí)制動(dòng)效果差，或者制動(dòng)時(shí)間變得過長，或者產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲。
特別是，在考慮以直接驅(qū)動(dòng)方式利用無刷馬達(dá)對(duì)攪拌體及旋轉(zhuǎn)槽進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以便謀求減小振動(dòng)及噪聲時(shí)，這里，也存在著這樣的問題如果采用機(jī)械制動(dòng)的話，產(chǎn)生了由其引起的振動(dòng)及噪聲，即使好不容易地以直接驅(qū)動(dòng)方式謀求減小振動(dòng)及噪聲，也不能謀求減小制動(dòng)中的振動(dòng)及噪聲，無助于減小整體的振動(dòng)及噪聲。
再者，直接驅(qū)動(dòng)方式的方案如下。
在洗衣機(jī)中，為了進(jìn)行攪拌體及旋轉(zhuǎn)槽的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，把皮帶傳送機(jī)構(gòu)、離合器機(jī)構(gòu)、裝有行星齒輪的齒輪減速機(jī)構(gòu)等設(shè)置在從無刷馬達(dá)到旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體的轉(zhuǎn)矩傳送路徑中。在該構(gòu)成中，整個(gè)洗衣機(jī)的重量變重，同時(shí)，在上下方向上的尺寸變大，還有，在齒輪減速機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生很大的噪聲。作為其對(duì)策，如果以直接驅(qū)動(dòng)方式利用無刷馬達(dá)對(duì)攪拌體及旋轉(zhuǎn)槽進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的話，就能夠不使用皮帶傳送機(jī)構(gòu)及齒輪減速機(jī)構(gòu)等，能夠減輕整個(gè)洗衣機(jī)的重量，同時(shí)，能夠減小在上下方向上的尺寸，還有，能夠沒有齒輪的動(dòng)作噪聲。
本發(fā)明鑒于上述情況而提出，其目的在于，提供這樣的洗衣機(jī)有關(guān)對(duì)無刷馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)，通過采用電磁制動(dòng)與采用機(jī)械制動(dòng)裝置的情況相比，能夠有助于構(gòu)成的簡化，而且，總能夠得到良好的制動(dòng)效果，同時(shí)，能夠期待減小制動(dòng)時(shí)的振動(dòng)及噪聲。
本發(fā)明第1方面包括無刷馬達(dá)，用于對(duì)旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)裝置，其構(gòu)成具有直流電源電路，同時(shí)，具有包括多相橋接開關(guān)元件的逆變器主電路，用于對(duì)上述無刷馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；再生制動(dòng)裝置，用于把上述無刷馬達(dá)的電動(dòng)勢向上述直流電源電路再生；放電制動(dòng)裝置，用于利用連接到上述逆變器主電路輸入一側(cè)兩端之間的放電元件，把上述電動(dòng)勢消耗掉；短路制動(dòng)裝置，用于把上述無刷馬達(dá)繞組短路。
在該構(gòu)成中，作為電磁制動(dòng)裝置包括再生制動(dòng)裝置、放電制動(dòng)裝置、短路制動(dòng)裝置，與使用機(jī)械制動(dòng)裝置的情況相比可謀求構(gòu)成的簡化。在各該制動(dòng)裝置中，制動(dòng)效果、振動(dòng)及噪聲產(chǎn)生的程度隨制動(dòng)時(shí)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速而不同。在洗衣機(jī)中，需要制動(dòng)的期間為運(yùn)轉(zhuǎn)終了時(shí)或者是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，但是，借助于包括該多個(gè)電磁制動(dòng)裝置與使用單一電磁制動(dòng)裝置的情況相比，能夠期待提高制動(dòng)效果，同時(shí)，還能夠期待減小制動(dòng)時(shí)的振動(dòng)及噪聲。
本發(fā)明第2方面包括無刷馬達(dá)，用于以直接驅(qū)動(dòng)方式對(duì)旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)裝置，其構(gòu)成具有直流電流電路，同時(shí)，具有包括多相橋接開關(guān)元件的逆變器主電路，用于對(duì)上述無刷馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；再生制動(dòng)裝置，用于把上述無刷馬達(dá)的電動(dòng)勢向上述直流電源電路再生；放電制動(dòng)裝置，用于在把上述直流電源電路與上述逆變器主電路切斷的狀態(tài)下利用連接到逆變器主電路輸入一側(cè)兩端之間的放電元件，把上述電動(dòng)勢消耗掉；短路制動(dòng)裝置，用于把上述無刷馬達(dá)繞組短路。
在該構(gòu)成中，因?yàn)橐灾苯域?qū)動(dòng)方式對(duì)旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，所以，可謀求減小振動(dòng)及噪聲。而且，作為電磁制動(dòng)裝置包括再生制動(dòng)裝置、放電制動(dòng)裝置、短路制動(dòng)裝置，與使用機(jī)械制動(dòng)裝置的情況相比可謀求構(gòu)成的簡化。在各該制動(dòng)裝置中，制動(dòng)效果、振動(dòng)及噪聲產(chǎn)生的程度隨制動(dòng)時(shí)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速而不同。在洗衣機(jī)中，需要制動(dòng)的期間為運(yùn)轉(zhuǎn)終了時(shí)或者是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，但是，借助于包括該多個(gè)電磁制動(dòng)裝置與使用單一電磁制動(dòng)裝置的情況相比，能夠期待提高制動(dòng)效果，同時(shí)，還能夠期待減小制動(dòng)時(shí)的振動(dòng)及噪聲，作為整個(gè)洗衣機(jī)可有效地謀求減小振動(dòng)及噪聲。
本發(fā)明第3方面的特征在于在對(duì)無刷馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，把1個(gè)或2個(gè)以上的制動(dòng)裝置組合起來。
再生制動(dòng)裝置是把無刷馬達(dá)的電動(dòng)勢向上述直流電源電路再生的裝置，再生制動(dòng)裝置在馬達(dá)轉(zhuǎn)速較高時(shí)提供優(yōu)異的制動(dòng)效果，能夠適應(yīng)制動(dòng)的緊急性，但是，另一方面，它不適合于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的制動(dòng)，還有，如果馬達(dá)電動(dòng)勢變成過大的話，有時(shí)還使逆變器主電路或直流電源電路的電路元件損壞。
放電制動(dòng)裝置是在把直流電源電路與上述逆變器主電路切斷的狀態(tài)下由連接到逆變器主電路輸入一側(cè)兩端之間的放電元件使馬達(dá)的電動(dòng)勢消耗掉的裝置，在馬達(dá)轉(zhuǎn)速高時(shí)提供優(yōu)異的制動(dòng)效果，特別是在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行期間內(nèi)當(dāng)再生電流過大時(shí)，大多切換到該放電制動(dòng)。然而，在該情況下伴有溫度上升。
如果從馬達(dá)轉(zhuǎn)速為高轉(zhuǎn)速狀態(tài)開始連續(xù)地使用短路制動(dòng)裝置的話，則一直到低轉(zhuǎn)速狀態(tài)都能夠期待有制動(dòng)效果，其制動(dòng)效果不小也不大。然而，如果在馬達(dá)轉(zhuǎn)速為低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下緊急地使用該短路制動(dòng)裝置的話，則緊急地進(jìn)行制動(dòng)，有時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)及振動(dòng)引起的噪聲。
于是，在本發(fā)明第3方面中，因?yàn)樵趯?duì)無刷馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)把1個(gè)或2個(gè)以上的制動(dòng)裝置組合起來，所以，可以或者使制動(dòng)效果優(yōu)先，或者一面得到良好的制動(dòng)效果一面防止進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的溫度上升、或防止電路元件的損壞，或者謀求減小振動(dòng)及噪聲。
本發(fā)明第4方面的特征在于根據(jù)洗滌的運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)容把1個(gè)或2個(gè)以上的制動(dòng)裝置組合起來。
在該構(gòu)成中，可以根據(jù)洗滌的運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)容，或者得到良好的制動(dòng)效果，或者防止在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的溫度上升、或防止電路元件的損壞，謀求減小振動(dòng)及噪聲。
本發(fā)明第5方面的特征在于在使再生制動(dòng)裝置運(yùn)行的情況下，在此以前使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行。
在使再生制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)，雖然存在著在馬達(dá)轉(zhuǎn)速高的情況下制動(dòng)效果高的優(yōu)點(diǎn)，但是，再生電流變得過大以后有使直流電源電路或逆變器主電路的電路元件損壞的可能性。然而，因?yàn)樵谑乖偕苿?dòng)裝置運(yùn)行的情況下在此以前使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行了，所以，在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行以前，能夠利用馬達(dá)繞組短路把馬達(dá)的電動(dòng)勢消耗掉，能夠在未然中防止在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)再生電流變得過大，能夠防止損壞直流電源電路或逆變器主電路的電路元件。
本發(fā)明第6方面的特征在于設(shè)置用來切換下列2種狀態(tài)的切換裝置，即，把逆變器主電路連接到直流電源電路上、并且使逆變器主電路對(duì)放電元件切斷的狀態(tài)，以及把逆變器主電路從直流電源電路上切斷、并且使逆變器主電路對(duì)放電元件連接的狀態(tài)；在使再生制動(dòng)裝置運(yùn)行的情況下在此以前依次使短路制動(dòng)裝置及放電制動(dòng)裝置運(yùn)行了，并且，在短路制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)利用上述切換裝置把直流電源電路與逆變器主電路切斷，把逆變器主電路與放電元件連接。
在使再生制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)，雖然存在著在馬達(dá)轉(zhuǎn)速高的情況下制動(dòng)效果高的優(yōu)點(diǎn)，但是，再生電流變得過大以后有使直流電源電路或逆變器主電路的電路元件損壞的可能性。然而，借助于在該再生制動(dòng)運(yùn)行之前依次使短路制動(dòng)裝置及放電制動(dòng)裝置運(yùn)行了，能夠防止損壞電路元件。可是，在使放電制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)，借助于馬達(dá)電動(dòng)勢有時(shí)在逆變器主電路與直流電源電路之間產(chǎn)生電位差，在該狀態(tài)下，如果利用切換裝置對(duì)下列2種狀態(tài)進(jìn)行切換的話，即，把逆變器主電路連接到直流電源電路上、并且使逆變器主電路對(duì)放電元件切斷的狀態(tài)，以及把逆變器主電路從直流電源電路上切斷、并且使逆變器主電路對(duì)放電元件連接的狀態(tài)，當(dāng)切換裝置進(jìn)行切換動(dòng)作時(shí)，或者火花飛濺或者產(chǎn)生接點(diǎn)做替換。在該情況下的上述構(gòu)成中，因?yàn)槭窃谥绷麟娫措娐放c逆變器主電路之間不產(chǎn)生電位差的短路制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)進(jìn)行切換動(dòng)作的，所以，能夠防止該切換動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生火花或產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。
本發(fā)明第7方面的特征在于在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)與脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中的制動(dòng)裝置的組合不同。
在該構(gòu)成中，可以分別根據(jù)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)及脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，或者得到良好的制動(dòng)效果，或者防止在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的溫度上升、或防止電路元件的損壞、謀求減小振動(dòng)及噪聲。
本發(fā)明第8方面的特征在于制動(dòng)裝置的組合隨著對(duì)無刷馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)有無緊急性而不同。
當(dāng)需要進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，有需要緊急性的情況和不那么需要緊急性的情況。在需要緊急性的情況下，即使是溫度上升或產(chǎn)生振動(dòng)也采用制動(dòng)效果高的制動(dòng)裝置的組合；在不需要緊急性的情況下，因?yàn)榫徍偷闹苿?dòng)效果就可以了，所以，最好是把防止溫度上升及防止產(chǎn)生振動(dòng)優(yōu)先的制動(dòng)裝置的組合。于是，在上述構(gòu)成中，因?yàn)橹苿?dòng)裝置的組合是隨著對(duì)無刷馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)有無緊急性而不同的，所以，當(dāng)有該緊急性時(shí)，能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行制動(dòng)；同時(shí)，當(dāng)沒有緊急性時(shí)，能夠一面有效地謀求防止溫度上升及防止產(chǎn)生振動(dòng)、一面比較緩和地進(jìn)行制動(dòng)。
本發(fā)明第9方面的特征在于，設(shè)置放電電路，其構(gòu)成為把放電元件與根據(jù)出現(xiàn)于逆變器主電路上的馬達(dá)感應(yīng)電壓而動(dòng)作的放電用開關(guān)元件串聯(lián)連接，同時(shí)，把電容器與該串聯(lián)電路并聯(lián)連接，將其一端連接到上述直流電源電路的負(fù)極輸出端子上；用來切換下列2種狀態(tài)的切換裝置，即，把直流電源電路的正極輸出端子與逆變器主電路的正極輸入端子之間連接起來、并且把逆變器主電路的正極輸入端子與上述放電電路的另一端之間切斷的第1狀態(tài)，以及把直流電源電路的正極輸出端子與逆變器主電路的正極輸入端子之間切斷、并且把逆變器主電路的正極輸入端子與上述放電電路的另一端之間連接起來的第2狀態(tài)；當(dāng)放電制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)，使上述切換裝置成為第2狀態(tài)。
在馬達(dá)高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行制動(dòng)的情況下，從防止產(chǎn)生振動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)，最初最好使馬達(dá)斷電，不旋轉(zhuǎn)。在該情況的馬達(dá)中，產(chǎn)生感應(yīng)電壓。該馬達(dá)感應(yīng)電壓大時(shí)，有時(shí)對(duì)逆變器主電路及直流電源電路產(chǎn)生不良影響。這時(shí)，最好使放電制動(dòng)裝置運(yùn)行。于是，在上述構(gòu)成中，當(dāng)放電制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)，使上述切換裝置成為第2狀態(tài)。于是，放電用開關(guān)元件根據(jù)馬達(dá)感應(yīng)電壓而通斷，馬達(dá)的電動(dòng)勢通過放電元件而消耗掉，進(jìn)行制動(dòng)。
因?yàn)樵摲烹婇_關(guān)元件的通斷動(dòng)作以較高頻率進(jìn)行，所以，有產(chǎn)生噪聲的可能性，但是，在上述構(gòu)成中，因?yàn)榘央娙萜鞑⒙?lián)連接到放電元件與放電用開關(guān)元件的串聯(lián)電路上，所以，能夠抑制上述噪聲的產(chǎn)生。再者，假定即使把電容器固定地連接到逆變器主電路的輸入兩端子之間也能夠有助于抑制產(chǎn)生的噪聲，但是，在該情況下，因?yàn)榇蟮某浞烹婋娏鹘?jīng)常在該電容器中流動(dòng)，所以，需要其容量大于作為噪聲濾波器所需要的電容器容量的電容器。在該點(diǎn)的上述構(gòu)成中，因?yàn)橹挥性谇袚Q元件成為第2狀態(tài)時(shí)該電容器才被使用，即只有在放電元件被使用時(shí)該電容器才作為噪聲濾波器而被使用，所以，不需要大的電容量。
本發(fā)明第10方面的特征在于把切換裝置處于第1狀態(tài)時(shí)對(duì)電容器進(jìn)行充電的充電電阻串聯(lián)連接到該電容器上。
當(dāng)切換裝置處于第1狀態(tài)時(shí)，把直流電源從直流電源電路施加到逆變器主電路上，馬達(dá)根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況而旋轉(zhuǎn)。當(dāng)其運(yùn)轉(zhuǎn)終了對(duì)其進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，切換裝置進(jìn)行切換動(dòng)作到第2狀態(tài)。在該情況下，當(dāng)切換裝置處于第1狀態(tài)時(shí)，通過充電電阻對(duì)電容器進(jìn)行充電，直流電源電路的正極輸出端子與放電電路成為同電位，因而，當(dāng)切換裝置進(jìn)行切換動(dòng)作到第2狀態(tài)時(shí)，沒有火花飛濺或者不產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。
本發(fā)明第11方面的特征在于把用于使電容器的電荷向直流電源電路一側(cè)放電的二極管與充電電阻并聯(lián)連接起來。
在切換裝置處于第1狀態(tài)、馬達(dá)正在旋轉(zhuǎn)的狀況下，例如，或者一停電，或者一把電源插頭拔下來，直流電源電路的輸出電壓就立刻減小。這時(shí)，因?yàn)榘央姾沙潆姷诫娙萜魃?，所以，電容器的端子電壓相?duì)地超過了直流電源電路的輸出電壓，使二極管導(dǎo)通，電容器的電荷通過該二極管對(duì)直流電源電路放電。
這時(shí)，直流電源電路一側(cè)與放電電路一側(cè)大致為同電位。在該狀態(tài)下即使切換裝置切換到第2狀態(tài)下，也或者沒有火花飛濺或者也不產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。在該情況下，切換裝置在給定的動(dòng)作電壓時(shí)，切換保持在第1狀態(tài)；在給定的動(dòng)作電壓以下(包含斷電)時(shí)，適合于由成為第2狀態(tài)的繼電器開關(guān)構(gòu)成的情況，能夠有助于防止在停電時(shí)或拔掉電源插頭時(shí)其繼電器開關(guān)中的火花或接點(diǎn)熔焊的產(chǎn)生。
本發(fā)明第12方面的特征在于，使得以無刷馬達(dá)相電流幅度一致的時(shí)序運(yùn)行的開關(guān)元件導(dǎo)通的時(shí)間區(qū)域偏移開來。
在無刷馬達(dá)相電流幅度一致的時(shí)序中，有時(shí)對(duì)應(yīng)于逆變器主電路各相的開關(guān)元件導(dǎo)通的時(shí)間時(shí)序是相同的。這時(shí)，大的火花電流在逆變器主電路中流動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。然而，在上述構(gòu)成中，因?yàn)槭沟靡詿o刷馬達(dá)相電流幅度一致的時(shí)序運(yùn)行的開關(guān)元件導(dǎo)通的時(shí)閥區(qū)域偏移開來，所以，能夠減小大的火花電流的產(chǎn)生，能夠有助于防止噪聲的產(chǎn)生。


圖1為示出本發(fā)明一實(shí)施例的全自動(dòng)洗衣機(jī)的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為全自動(dòng)洗衣機(jī)的縱剖側(cè)視圖；圖3為攪拌體及旋轉(zhuǎn)槽的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)部的縱剖側(cè)視圖；圖4為無刷馬達(dá)定子的分解軸測圖；圖5為無刷馬達(dá)及離合器的分解軸測圖；圖6為離合器及控制桿的軸測圖；圖7為示出離合器不同切換狀態(tài)的，相當(dāng)于圖3的圖；圖8為無刷馬達(dá)正弦波通電的時(shí)序圖；圖9為示出制動(dòng)方式的內(nèi)容的圖；圖10為示出制動(dòng)方式的使用內(nèi)容的圖；圖11為示出洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化狀況的圖；圖12為示出各制動(dòng)方式下的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化狀況的圖；圖13為示出另一制動(dòng)方式下的脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化狀況的圖；圖14為部分地示出U相、V相通電信號(hào)的圖；圖15為示出通電信號(hào)特定部分的圖；圖16為示出開關(guān)元件的通斷狀況與DC(直流)線電流的變化的圖；圖17為部分地示出表示參考例的U相、V相通電信號(hào)的圖；圖18為相當(dāng)于圖15的圖；圖19為相當(dāng)于圖16的圖；
圖20為示出伴隨著開關(guān)元件通斷的電流狀況的圖。
下面，參照附圖，說明有關(guān)把本發(fā)明應(yīng)用于全自動(dòng)洗衣機(jī)上的一實(shí)施例。首先，在示出全自動(dòng)洗衣機(jī)整體構(gòu)成的圖2中，把接受脫水的水的外槽即受水槽2通過彈性懸掛機(jī)構(gòu)3彈性支持在外箱1內(nèi)。把兼用為洗滌槽及脫水籃的旋轉(zhuǎn)槽4可以旋轉(zhuǎn)地配置在該受水槽2的內(nèi)部。把攪拌體5可以旋轉(zhuǎn)地配置在該旋轉(zhuǎn)槽4的內(nèi)底部上。
上述旋轉(zhuǎn)槽4由下列部分構(gòu)成形成大致圓筒狀的槽主體4a，為了形成通水用空隙而設(shè)置在該槽主體4a內(nèi)側(cè)的內(nèi)筒4b，設(shè)置在槽主體4a的上端部上的平衡環(huán)4c。當(dāng)對(duì)該旋轉(zhuǎn)槽4進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，內(nèi)部的水因離心力沿著槽主體4a的內(nèi)周面上升，通過在槽主體4a的上部形成的脫水孔部(未圖示)向受水槽2內(nèi)噴出。
還有，在受水槽2的底部，圖2中在右端部上形成排水口6，在該排水口6上設(shè)有排水閥7，同時(shí)，連接著排水管8。上述排水閥7是由作為后述排水閥驅(qū)動(dòng)裝置的排水閥馬達(dá)9(參見圖1)開閉驅(qū)動(dòng)的閥，是所謂馬達(dá)式排水閥。上述排水閥馬達(dá)9例如可由齒輪傳動(dòng)馬達(dá)構(gòu)成。進(jìn)而，在受水槽2的底部，圖2中左端部上形成輔助排水口6a，把該輔助排水口6a通過未圖示的連結(jié)管連接在排水管8上。當(dāng)使旋轉(zhuǎn)槽4進(jìn)行脫水旋轉(zhuǎn)時(shí)，上述輔助排水口6a用于把從其上部脫水向受水槽2內(nèi)噴出的水排出。
還有，還是如圖3中所示，把機(jī)構(gòu)部底座10安裝在受水槽2的外底部上。在該機(jī)構(gòu)部底座10的中央部上，以在上下方向上延伸的方式形成軸支持筒部11。把中空狀的槽軸12通過軸承13、13旋轉(zhuǎn)自由地貫穿支持在該軸支持筒部11的內(nèi)部。把攪拌軸14通過軸承15、15旋轉(zhuǎn)自由地貫穿支持在該槽軸12的內(nèi)部。該攪拌軸14的上下端部從槽軸12伸出。
進(jìn)而，把機(jī)構(gòu)部底座10的軸支持筒部11的上端部通過密封墊16嵌合到在受水槽2的底部中心部形成的貫穿口2a內(nèi)。由該密封墊16把軸支持筒部11的上端部與受水槽2的貫穿口2a之間水密密封。進(jìn)而，還把密封墊16設(shè)置到槽軸12的外周面與軸支持筒部11的上端部之間，在兩者之間進(jìn)行水密密封。使法蘭盤部12a在槽軸12的上端部一體地形成。把旋轉(zhuǎn)槽4通過槽支承板17連結(jié)固定到該法蘭盤部12a。由此，把旋轉(zhuǎn)槽4以一體旋轉(zhuǎn)的方式安裝到槽軸12上。還有，還是如圖2中所示，由于把攪拌體5嵌合到、并以螺栓固定到攪拌軸14的上端部，所以，把攪拌體5以一體旋轉(zhuǎn)的方式安裝到攪拌軸14上。
再者，還是如圖2中所示，把排水桿18安裝到受水槽2的內(nèi)底部上的中心部與排水口6之間的部分上。由該排水桿18形成從設(shè)置在旋轉(zhuǎn)槽4的底部上的貫穿孔4d到排水口6連通的排水通路19。在該構(gòu)成的情況下，當(dāng)在把排水閥7閉鎖的狀態(tài)下向旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)給水時(shí)，水儲(chǔ)存在旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)及上述排水通路19內(nèi)。然后，當(dāng)開放排水閥7時(shí)，旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水通過貫穿孔4d、排水通路19、排水口6、排水閥7、排水管8，排水。
那么，把例如外轉(zhuǎn)子型的無刷馬達(dá)20設(shè)置在受水槽2的外底部的機(jī)構(gòu)部底座10上。具體地說，如圖3中所示，由階梯螺釘22以與攪拌軸14成為同心狀態(tài)的方式把無刷馬達(dá)20的定子21夾緊固定到機(jī)構(gòu)部底座10上。如圖4中所示，上述定子21由下列部分構(gòu)成層疊鐵心23、上繞組骨架24、下繞組骨架25、繞組26(參照圖3)。如圖4中所示，把形成大致圓弧形的3個(gè)單位鐵心23a以圓環(huán)形連接起來，構(gòu)成上述層疊鐵心23。還有，由塑料形成上、下繞組骨架24、25，將其從上、下嵌合到層疊鐵心23的各T形部分上。而且，把繞組26纏繞到嵌合后的繞組骨架24、25的外周上。如圖1中所示，上述繞組26由3相繞組26U、26V、26W構(gòu)成。
另一方面，如圖3中所示，把無刷馬達(dá)20的轉(zhuǎn)子27安裝到攪拌軸14的下端部，以便與之一體旋轉(zhuǎn)。上述轉(zhuǎn)子27由轉(zhuǎn)子殼28、轉(zhuǎn)子軛29、轉(zhuǎn)子磁鐵30構(gòu)成。在這里，例如通過鋁壓鑄形成轉(zhuǎn)子殼28，在其中心部形成凸起部28a，同時(shí)，在其外周部形成磁鐵配置部28b。把攪拌軸14的下端部嵌合固定到上述凸起部28a內(nèi)。
還有，上述磁鐵配置部28b包括水平部及垂直部，使上述轉(zhuǎn)子軛29連接到垂直部的內(nèi)面上，同時(shí)，利用螺栓把上述轉(zhuǎn)子軛29固定到水平部上。而且，例如通過粘結(jié)把多個(gè)轉(zhuǎn)子磁鐵30安裝到該轉(zhuǎn)子軛29的內(nèi)面上。還有，還是如圖3及圖5中所示，把多條筋28c以放射狀伸出設(shè)置到與在轉(zhuǎn)子殼28的周緣部分的上面的定子21的繞組26相對(duì)的部分上。進(jìn)而，把多個(gè)凸部28d在軸心的周圍以放射狀伸出設(shè)置到轉(zhuǎn)子殼28中央部分的上面。該多個(gè)凸部28d構(gòu)成嚙合部。
另一方面，如圖3中所示，作為檢測轉(zhuǎn)子27的轉(zhuǎn)子磁鐵30的旋轉(zhuǎn)位置的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置，把例如3個(gè)的霍爾IC31a、31b、31c(在該圖中，只示出31a；在圖1中，示出31a、31b、31c)通過夾具32安裝到機(jī)構(gòu)部殼體10的外周部上。配置上述霍爾IC31a、31b、31c，以使位置傳感信號(hào)Ha、Hb、Hc如圖8(b)中所示偏移120°。再者，設(shè)定各霍爾IC31a、31b、31c與轉(zhuǎn)子27的位置關(guān)系，以便與各相感應(yīng)電壓的某一相位同步地輸出高電平、低電平的數(shù)字信號(hào)。
那么，把離合器32設(shè)置到槽軸12的下端部。該離合器32具有切換下列形態(tài)的功能，即在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使轉(zhuǎn)子27、攪拌軸14及槽軸12一體旋轉(zhuǎn)的連接形態(tài)；以及在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使槽軸12不與轉(zhuǎn)子27及攪拌軸14一體旋轉(zhuǎn)的連接解除形態(tài)。下面，具體地說明有關(guān)該離合器32。首先，如圖6中所示，離合器32由形成矩形框狀的切換桿33、配置到該切換桿內(nèi)部中的支架34構(gòu)成。
把上述支架34安裝到槽軸12的下端部，以使該支架與槽軸一體旋轉(zhuǎn)。具體地說，如圖5中所示，在槽軸12下端部的外周面上形成一對(duì)平坦的面部12b、12b。而且，在支架34的中央部分上，形成上述槽軸12的下端部進(jìn)行嵌合的嵌合孔34a。在該嵌合孔34a的內(nèi)面上，形成連接到槽軸12平坦的面部12b、12b上的平坦的面部。還有，在支架34的圖5中左端部的外面上，形成剖面為大致半圓形的樞支凹部34b。在上述構(gòu)成的情況下，在把槽軸12的下端部插入嵌合到支架34的嵌合孔34a中的狀態(tài)下，利用螺栓把支架34固定到槽軸12上。進(jìn)而，例如把波紋墊片35配置到支架34與下部軸承13之間。下部軸承13被該波紋墊片35向上方加壓力。
另一方面，如圖5及圖6中所示，構(gòu)成切換桿33，以便通過把支架34嵌合到內(nèi)部中，使之與支架34及槽軸12一體旋轉(zhuǎn)。在上述切換桿33的基端部33a(圖5中，左端部)的內(nèi)面一邊上，形成與支架34的樞支凹部34b嵌合的，剖面大致為半圓形的樞支凸部33b(參照圖3)。在該情況下，把樞支凸部33b與樞支凹部34b的嵌合部分作為轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)構(gòu)成切換桿33，以便在上、下方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。
還有，如圖5及圖6中所示，把肘式彈簧36設(shè)置到切換桿33與支架34之間。構(gòu)成切換桿33，以便利用該肘式彈簧36的彈力使之保持在在上方轉(zhuǎn)動(dòng)位置上動(dòng)作的狀態(tài)(參照圖2)下、或者，保持在在下方轉(zhuǎn)動(dòng)位置上動(dòng)作的狀態(tài)(參照圖7)下。而且，把凸部33d及33e伸出設(shè)置到切換桿33前端部33c的上、下部。還有，把被操作部33f伸出設(shè)置到切換桿33前端部33c的外面上。
另一方面，如圖3及圖5中所示，在靜止部位即機(jī)構(gòu)部底座10中心一側(cè)部分的下面，以與切換桿33上部的凸部33d對(duì)應(yīng)的方式形成凹部37。在該構(gòu)成的情況下，當(dāng)切換桿33向上方轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作時(shí)(參照圖2，該情況為洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，切換桿33的凸部33d嵌合到機(jī)構(gòu)部底座10的凹部37中。由此，把槽軸12、進(jìn)而把旋轉(zhuǎn)軸4固定到靜止部位即機(jī)構(gòu)部底座10上。而且，在上述凹部37與凸部33d的嵌合狀態(tài)下，只有槽軸12成為不與轉(zhuǎn)子27及攪拌軸14一起旋轉(zhuǎn)的連接解除形態(tài)。在連接解除形態(tài)的情況下，由無刷馬達(dá)20對(duì)攪拌軸14及攪拌體5直接進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。再者，把轉(zhuǎn)子27與攪拌軸14連結(jié)起來，以便同原來一樣進(jìn)行一體旋轉(zhuǎn)。
與此相反，當(dāng)切換桿33向下方轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作時(shí)(參照圖7，該情況為脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))，切換桿33下部的凸部33e嚙合到轉(zhuǎn)子殼28上面的多個(gè)凸部28d之間。由此，槽軸12及轉(zhuǎn)子27(及攪拌軸14)成為一體旋轉(zhuǎn)的連接形態(tài)。在連接形態(tài)的情況下，由無刷馬達(dá)20對(duì)槽軸12、旋轉(zhuǎn)槽4、攪拌軸14及攪拌體5直接進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。結(jié)果是，無刷馬達(dá)20以直接驅(qū)動(dòng)方式對(duì)攪拌體5或者攪拌體5及旋轉(zhuǎn)槽4進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
還有，把控制桿38可以轉(zhuǎn)動(dòng)地軸支到機(jī)構(gòu)部底座10的圖3中右端部上。如圖6中所示，把該控制桿38的前端部以兩叉狀分開，在其中一叉(圖6中，右方)的前端部上形成向下的傾斜面38a，同時(shí)，在另一叉(圖6中，左方)的前端部上形成向下的傾斜面38b。在該情況下，當(dāng)由對(duì)排水閥7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的排水閥馬達(dá)9使控制桿38向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由控制桿38向下的傾斜面38a把離合器32的切換桿33的被操作部33f向下方按壓，使該切換桿33向下方轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，成為圖7中所示的狀態(tài)。該圖7的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，使排水閥7開放。
另一方面，在該圖7的狀態(tài)下，當(dāng)排水閥馬達(dá)9斷電時(shí)，由排水閥7復(fù)位彈簧的彈力使控制桿38向反轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，由控制桿38向上的傾斜面38b把上述切換桿33的被操作部33f向上方按壓，使該切換桿33向上方轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，成為圖2中所示的狀態(tài)。該圖2的狀態(tài)對(duì)應(yīng)于洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)，使排水閥7閉塞。
其次，參照圖1，說明有關(guān)上述全自動(dòng)洗衣機(jī)的電路構(gòu)成。在該圖1中，把交流電源39的兩個(gè)端子(其中之一，通過扼流圈40)連接到整流電路41的輸入端子上。把濾波電容器42a、42b連接到整流電路41的輸出端子之間，作為倍壓整流電路的直流電源電路43由該濾波電容器42a、42b及整流電路41構(gòu)成。該直流電源電路43輸出例如280伏的直流電壓。
把直流恒壓提供給下述微機(jī)63等的恒壓電路45連接到該直流電源電路43的輸出線即正極電源線44a、負(fù)極電源線44b之間。然后，把直流電源電路43的正極電源線44a的輸出端子44A，通過作為切換裝置的繼電器開關(guān)46的NO端子(常開端子)及COM端子(公共端子)連接到逆變器主電路47的一條DC線47a的輸入端子47A上；把另一端連接到逆變器主電路47的另一條DC線47b的輸入端子47B上。
上述繼電器開關(guān)46具有上述NO端子及COM端子、以及NC端子(常閉端子)，由繼電器驅(qū)動(dòng)電路46a進(jìn)行切換動(dòng)作，當(dāng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路46a使未圖示的繼電器繞組通電時(shí)COM端子與NO端子之間就連接起來(成為第1狀態(tài))，使之?dāng)嚯姇r(shí)COM端子與NC端子之間就自動(dòng)地連接起來(成為第2狀態(tài))。再者，繼電器驅(qū)動(dòng)電路46a在保持第1狀態(tài)的狀態(tài)下一直到直流電源電路43的輸出電壓為50伏以下時(shí)，均保持為第1狀態(tài)。在上述第1狀態(tài)下，直流電源電路43的正極輸出端子44A與逆變器主電路47的正極輸入端子47A之間連接、并且，逆變器主電路47的正極輸入端子47A與下述放電電路48的另一端之間切斷，在第2狀態(tài)下，直流電源電路43的正極輸出端子44A與逆變器主電路47的正極輸入端子47A之間切斷、并且，逆變器主電路47的正極輸入端子47A與放電電路48的另一端之間連接。
把作為放電裝置的放電電路48連接到上述繼電器開關(guān)46的NC端子與逆變器主電路47的負(fù)極輸入端子47B之間。把作為放電元件的放電電阻49與放電用開關(guān)元件50串聯(lián)連接，構(gòu)成該放電電路48。然后，把電容器51(相當(dāng)于本發(fā)明第8方面中所說的電容器)與該放電電阻49與放電用開關(guān)元件50的串聯(lián)電路并聯(lián)連接。把上述開關(guān)元件50的控制端子(柵極)連接到例如由光電耦合器構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路52上。
進(jìn)而，把與電容器51成為串聯(lián)連接關(guān)系的充電電阻53連接到逆變器主電路47的正極輸入端子47A與放電電路48之間；進(jìn)而，把二極管54(相當(dāng)于本發(fā)明第10方面中所說的二極管)與該充電電阻53并聯(lián)連接。還有，把再生用二極管55與上述繼電器開關(guān)46的COM端子與NO端子之間并列地，連接到直流電源電路43的輸出端子44A與逆變器主電路47的輸入端子47A之間。還有，設(shè)有作為電壓檢測裝置的分壓電路56，用于檢測逆變器主電路47一條DC線47a的電壓。把由該分壓檢測電路56檢測的電壓提供給下述微機(jī)63。
還有，逆變器主電路47由下列部分構(gòu)成由3相橋接的例如IGBT構(gòu)成的開關(guān)元件57a～57f；分別并聯(lián)連接到這些開關(guān)元件57a～57f上的續(xù)流二極管58a～58f。而且，把上述逆變器主電路47的輸出端子59U、59V、59W連接到無刷馬達(dá)20的3相繞組26U、26V、26W上。還有，把逆變器主電路47各開關(guān)元件57a～57f的控制端子(柵極)連接到例如由光電耦合器構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路60上。由來自PWM電路61的信號(hào)控制該驅(qū)動(dòng)電路60，以便對(duì)上述各開關(guān)元件57a～57f進(jìn)行通斷控制。驅(qū)動(dòng)裝置62由下列部分構(gòu)成直流電源電路43、逆變器主電路47、驅(qū)動(dòng)電路60及PWM電路61。
上述PWM電路61包括在內(nèi)部產(chǎn)生給定頻率的三角波信號(hào)的裝置，應(yīng)形成正弦波的繞組電流，基于從下述微機(jī)63接受的通電信號(hào)DU、DV、DW形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn，以便將其輸出到驅(qū)動(dòng)電路60上。再者，圖8(d)中示出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun。
另一方面，構(gòu)成從無刷馬達(dá)20的霍爾IC31a、31b、31c輸出的位置傳感信號(hào)Ha、Hb、Hc，以便向上述微機(jī)63提供。進(jìn)而，構(gòu)成微機(jī)63，以對(duì)上述排水閥7進(jìn)行開閉驅(qū)動(dòng)的排水閥馬達(dá)9、以及向旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)給水的給水閥64進(jìn)行通電控制。
還有，構(gòu)成微機(jī)63，以便接受下列信號(hào)來自基于交流電源39的電壓，對(duì)停電進(jìn)行檢測的停電檢測電路65的停電檢測信號(hào)；來自對(duì)旋轉(zhuǎn)槽4內(nèi)的水位進(jìn)行檢測的水位傳感器66的水位檢測信號(hào)；來自對(duì)設(shè)置在外箱1的上部上的蓋67(參照圖2)的開閉狀態(tài)進(jìn)行檢測的蓋開關(guān)68的開閉檢測信號(hào)；來自設(shè)置在未圖示的操作盤上的各種操作開關(guān)69的開關(guān)信號(hào)。
該微機(jī)63具有對(duì)無刷馬達(dá)20進(jìn)行通電控制的驅(qū)動(dòng)控制裝置的功能，對(duì)全自動(dòng)洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)整體進(jìn)行控制的功能，以及產(chǎn)生對(duì)馬達(dá)20進(jìn)行電磁制動(dòng)功能；把用于這些的控制程序及運(yùn)行這些程序中所需要的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到設(shè)置在內(nèi)部的ROM中。而且，在該情況下，微機(jī)63對(duì)逆變器主電路47的開關(guān)元件57a～57f、放電用開關(guān)元件50、繼電器開關(guān)46進(jìn)行控制，以便除了使再生制動(dòng)、放電制動(dòng)、短路制動(dòng)產(chǎn)生以外，還能夠產(chǎn)生軟制動(dòng)。其次，描述有關(guān)各制動(dòng)的動(dòng)作。
再生制動(dòng)是產(chǎn)生再生制動(dòng)的制動(dòng)，在各相中流動(dòng)的電流相位對(duì)馬達(dá)20的繞組26u、26v、26w中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位為滯后相位的通電模式中，通過對(duì)開關(guān)元件57a～57f進(jìn)行通斷控制使馬達(dá)的能量通過再生用二極管55向直流電源電路43一側(cè)再生。因而，由微機(jī)63產(chǎn)生的開關(guān)元件通斷控制功能及再生用二極管55，構(gòu)成再生制動(dòng)裝置。
該再生制動(dòng)的特征在于在馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速較高時(shí)提供優(yōu)異的制動(dòng)效果，能夠適應(yīng)制動(dòng)的緊急性，但是，另一方面，它不適合于低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下的制動(dòng)(因再生功率變低)，還有，如果馬達(dá)電動(dòng)勢變成過大的話，將使逆變器主電路47或直流電源電路43的電路元件損壞。
放電制動(dòng)是這樣產(chǎn)生的制動(dòng)，在各相中流動(dòng)的電流相位對(duì)馬達(dá)20的繞組26u、26v、26w中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位為滯后相位的通電模式中，通過對(duì)開關(guān)元件57a～57f進(jìn)行通斷控制，同時(shí)，把繼電器開關(guān)46切換到COM端子與NC端子之間連接起來，當(dāng)依據(jù)分壓電路56的檢測電壓超過上限給定電壓(表示DC線47a成為400伏了的電壓)時(shí)使放電用開關(guān)元件50導(dǎo)通由放電電阻49使馬達(dá)能量消耗掉。在該情況下，當(dāng)上述檢測電壓低于下限給定電壓(表示DC線47a成為350伏了的電壓)時(shí)使放電用開關(guān)元件50切斷。因而，由微機(jī)63產(chǎn)生的開關(guān)元件57a～57f及放電用開關(guān)元件50的通斷控制功能、繼電器開關(guān)46、分壓電路56、放電電路48，構(gòu)成放電制動(dòng)裝置。即，該放電制動(dòng)裝置根據(jù)在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)馬達(dá)20的感應(yīng)電壓而動(dòng)作。
該放電制動(dòng)的特征是，在馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速高時(shí)提供優(yōu)異的制動(dòng)效果，特別是在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行期間內(nèi)當(dāng)再生電流過大時(shí)，大多切換到該放電制動(dòng)。然而，在該情況下伴有溫度上升。
短路制動(dòng)是這樣進(jìn)行制動(dòng)的，對(duì)逆變器主電路47的開關(guān)元件57a～57f中的下側(cè)3個(gè)開關(guān)元件57b、57d、57f同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)通控制，使馬達(dá)20的繞組26u、26v、26w全部成為短路狀態(tài)。因而，由微機(jī)63產(chǎn)生的開關(guān)元件57a～57f通斷控制功能構(gòu)成短路制動(dòng)裝置。
該短路制動(dòng)的特征是，如果從馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速為高轉(zhuǎn)速狀態(tài)開始連續(xù)地使用短路制動(dòng)的話，則一直到低轉(zhuǎn)速狀態(tài)都能夠得到制動(dòng)效果，其制動(dòng)效果不小也不大。然而，如果在馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速為低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下緊急地進(jìn)行該短路制動(dòng)的話，則緊急地進(jìn)行制動(dòng)，有時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)及振動(dòng)引起的噪聲。
軟制動(dòng)是這樣進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)，緩慢地使得對(duì)加到馬達(dá)20上的直流電源電路43的輸出電壓的輸入占空比減小，一直到零。因而，由微機(jī)63產(chǎn)生的開關(guān)元件59a～57f通斷控制功能構(gòu)成軟制動(dòng)裝置。該軟制動(dòng)的特征是，制動(dòng)效果緩慢，但是，振動(dòng)及噪聲小，特別適合于在馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速低時(shí)進(jìn)行制動(dòng)的情況。
還有，除了上述制動(dòng)裝置以外，作為與制動(dòng)有關(guān)聯(lián)的制動(dòng)裝置還有起始空轉(zhuǎn)裝置、通常空轉(zhuǎn)裝置、定位裝置。
起始空轉(zhuǎn)裝置利用微機(jī)63把開關(guān)元件57a～57f全部切斷使馬達(dá)20空轉(zhuǎn)，這時(shí)，利用來自霍爾IC31a、31b、31c的位置傳感信號(hào)Ha、Hb、Hc檢測馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速。
通常空轉(zhuǎn)裝置利用微機(jī)63把開關(guān)元件57a～57f全部切斷使馬達(dá)20空轉(zhuǎn)，這時(shí)，不檢測轉(zhuǎn)速。
定位裝置對(duì)開關(guān)元件57a～57f進(jìn)行通斷控制以使馬達(dá)20以極慢的速度旋轉(zhuǎn)，如圖11中所示，因?yàn)樵摱ㄎ谎b置在極短時(shí)間(0.5秒)內(nèi)運(yùn)行，所以，可以看做馬達(dá)20在靜止?fàn)顟B(tài)下被定位。
而且，在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，微機(jī)63把上述制動(dòng)裝置組合起來進(jìn)行制動(dòng)，作為該制動(dòng)組合方式如圖9所示有“弱制動(dòng)”方式、“普通制動(dòng)”方式、“強(qiáng)制動(dòng)”方式、“緊急制動(dòng)”方式、“洗滌制動(dòng)”方式。
“洗滌制動(dòng)”方式用于運(yùn)轉(zhuǎn)為洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如圖11中所示，它在正旋轉(zhuǎn)及逆旋轉(zhuǎn)之后運(yùn)行；如圖9中所示，由軟制動(dòng)裝置運(yùn)行起始給定的時(shí)間(從給定的占空比開始，一直到零)；接著，由短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到停止旋轉(zhuǎn)；然后，由定位裝置運(yùn)行給定的時(shí)間(0.5秒)。該“洗滌制動(dòng)”方式在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使用。
“弱制動(dòng)”方式用于相當(dāng)于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)所設(shè)定的脫水時(shí)間已滿該運(yùn)轉(zhuǎn)正式終了了時(shí)、操作了操作開關(guān)69中的電源切斷開關(guān)或暫停開關(guān)時(shí)、蓋67開放了時(shí)(這由蓋開關(guān)68檢測)中的任一條件，并且，使起始空轉(zhuǎn)裝置(包含轉(zhuǎn)速檢測)運(yùn)行了40ms(毫秒)時(shí)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速不到300r.p.m時(shí)。
該“弱制動(dòng)”方式接在上述起始空轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行之后，使通常空轉(zhuǎn)裝置一直運(yùn)行到經(jīng)過了400ms；其后，使軟制動(dòng)裝置運(yùn)行給定的時(shí)間(從給定的占空比開始，一直到零)；然后，使短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到停止旋轉(zhuǎn)。
“普通制動(dòng)”方式用于在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)所設(shè)定的脫水時(shí)間已滿該運(yùn)轉(zhuǎn)正式終了了時(shí)，起始空轉(zhuǎn)裝置運(yùn)行時(shí)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速超過300r.p.m時(shí)。
“普通制動(dòng)”方式還用于相當(dāng)于操作了操作開關(guān)69中的電源切斷開關(guān)或暫停開關(guān)時(shí)、或者，蓋67開放了時(shí)(這由蓋開關(guān)68檢測)中的任一條件，并且，起始空轉(zhuǎn)裝置運(yùn)行時(shí)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速超過300r.p.m～不到600r.p.m時(shí)。
該“普通制動(dòng)”方式是，使起始空轉(zhuǎn)裝置(包含轉(zhuǎn)速檢測)運(yùn)行40ms，接著，使短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到馬達(dá)20停止。
“強(qiáng)制動(dòng)”方式用于相當(dāng)于操作了操作開關(guān)69中的電源切斷開關(guān)或暫停開關(guān)時(shí)、或者，蓋67開放了時(shí)(這由蓋開關(guān)68檢測)中的任一條件，并且，起始空轉(zhuǎn)裝置運(yùn)行時(shí)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速超過600r.p.m～不到1000r.p.m時(shí)。再者，把脫水運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速最大控制為900r.p.m，通常，不會(huì)超過900r.p.m太多。
“強(qiáng)制動(dòng)”方式接在起始空轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行之后，使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行400ms；接著，使包含放電制動(dòng)裝置的運(yùn)行的再生制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到轉(zhuǎn)速減小到480r.p.m；然后，使短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到轉(zhuǎn)速為零(停止旋轉(zhuǎn))。
在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生了停電時(shí)與該時(shí)刻的馬達(dá)轉(zhuǎn)速無關(guān)地使用“緊急制動(dòng)”方式，“緊急制動(dòng)”方式接在起始空轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行之后，使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行400ms；接著，使包含放電制動(dòng)裝置的運(yùn)行的再生制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到轉(zhuǎn)速減小到100r.p.m；然后，使短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到轉(zhuǎn)速為零(停止旋轉(zhuǎn))。
與微機(jī)63的動(dòng)作一起，說明有關(guān)上述構(gòu)成的作用。首先，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)或脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20以便旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)攪拌體5或者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)槽4。有關(guān)使馬達(dá)20旋轉(zhuǎn)，微機(jī)63基于位置傳感信號(hào)Ha、Hb、Hc形成通電信號(hào)Du、Dv、Dw(參照圖8(c))，這些通電信號(hào)以用于得到給定轉(zhuǎn)速的8位數(shù)據(jù)值表示。PWM電路61基于該通電信號(hào)Du、Dv、Dw，形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn(圖8(d)中，示出其中的Vup、Vun)，并輸出。
其中，例如U相輸出電壓成為該圖8(e)中所示那樣，U相繞組電流成為該圖8(f)中所示那樣的正弦波。有關(guān)其它V相、W相，也同樣地以正弦波電流通電。但是，把各通電信號(hào)Du、Dv、Dw形成為在電角度中偏移121°。再者，微機(jī)63除了輸出上述通電信號(hào)Du、Dv、Dw以外，還把用于輸出的允許及停止的信號(hào)Do提供到PWM電路61上，該信號(hào)Do為“0”時(shí)，使驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vun、Vvp、Vvn、Vwp、Vwn為低電平，使開關(guān)元件57a～57f全部切斷，使馬達(dá)20斷電。
于是，在洗滌劑洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)或所謂漂洗的漂洗運(yùn)轉(zhuǎn)的洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)中，為了使攪拌體5正反旋轉(zhuǎn)，如圖11所示，微機(jī)63重復(fù)在使馬達(dá)20沿著正方向旋轉(zhuǎn)之后在洗滌制動(dòng)方式下進(jìn)行制動(dòng)、在使之向反方向旋轉(zhuǎn)之后在洗滌制動(dòng)方式下進(jìn)行制動(dòng)。在該情況下，如已經(jīng)描述的那樣，在洗滌制動(dòng)方式下，由軟制動(dòng)裝置運(yùn)行起始給定的時(shí)間(從給定的占空比開始，一直到零)；接著，由短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到停止旋轉(zhuǎn)；然后，由定位裝置運(yùn)行給定的時(shí)間(0.5秒)。該“洗滌制動(dòng)”方式在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使用。在對(duì)攪拌體5進(jìn)行制動(dòng)的情況下，如果突然使用短路制動(dòng)裝置的話，則因急劇進(jìn)行制動(dòng)而使水沖擊聲變大，如本實(shí)施例那樣因?yàn)樵谑管浿苿?dòng)裝置運(yùn)行以后使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行，所以，能夠防止產(chǎn)生大的水沖擊聲。
其次，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中，微機(jī)63為了使旋轉(zhuǎn)槽4旋轉(zhuǎn)而使馬達(dá)20旋轉(zhuǎn)，但是，在該脫水運(yùn)轉(zhuǎn)所設(shè)定的脫水時(shí)間已滿該運(yùn)轉(zhuǎn)正式終了了的情況下進(jìn)行制動(dòng)，但是，在該運(yùn)轉(zhuǎn)終了時(shí)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速不到300r.p.m時(shí)，這在起始空轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行時(shí)檢測到，使用也包含該起始空轉(zhuǎn)裝置的“弱制動(dòng)”方式。在該“弱制動(dòng)”方式下進(jìn)行制動(dòng)的情況下，在由使開關(guān)元件57a～57f全部關(guān)斷的起始空轉(zhuǎn)裝置運(yùn)行以后，繼續(xù)由使開關(guān)元件57a～57f全部關(guān)斷的通?？辙D(zhuǎn)裝置運(yùn)行，但是，在該通?？辙D(zhuǎn)裝置的運(yùn)行中，微機(jī)63的繼電器驅(qū)動(dòng)電路46a使繼電器繞組斷電，切換成繼電器開關(guān)46的COM端子與NC端子之間連接起來，停止向逆變器主電路47的直流電源供給。
然后，使使開關(guān)元件57a～57f的導(dǎo)通占空比緩慢地成為零的軟制動(dòng)裝置運(yùn)行。在該情況下，由實(shí)驗(yàn)預(yù)測緊接在該軟制動(dòng)裝置運(yùn)行之前的馬達(dá)轉(zhuǎn)速為某一轉(zhuǎn)速，因而，利用該軟制動(dòng)裝置使導(dǎo)通占空比從由實(shí)驗(yàn)確定的導(dǎo)通占空比緩慢成為零。然后，在導(dǎo)通占空比剛成為零之后，停止由該軟制動(dòng)裝置的運(yùn)行，使使開關(guān)元件57a～57f中57b、57d、57f成為導(dǎo)通的短路制動(dòng)裝置運(yùn)行。這時(shí)，馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速一直下降到大致100r.p.m左右。因而，即使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行，轉(zhuǎn)速也不突然下降，制動(dòng)平穩(wěn)地進(jìn)行，不產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲。
再者，如已經(jīng)描述的那樣，該“弱制動(dòng)”方式用于相當(dāng)于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中操作了電源切斷開關(guān)或暫停開關(guān)時(shí)、蓋67開放了時(shí)中的任一條件，并且，起始空轉(zhuǎn)裝置運(yùn)行時(shí)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速不到300r.p.m時(shí)；在該情況下，也同樣地不產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲。圖13中示出，在該“弱制動(dòng)”方式下進(jìn)行制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速變化的情況。
還有，當(dāng)脫水運(yùn)轉(zhuǎn)在馬達(dá)轉(zhuǎn)速超過300r.p.m的狀態(tài)下正式終了了時(shí)，使用已經(jīng)描述的“普通制動(dòng)”方式進(jìn)行制動(dòng)。在該情況下，在40ms的起始空轉(zhuǎn)裝置之后，接著短路制動(dòng)裝置運(yùn)行。短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到經(jīng)過400ms時(shí)，繼電器驅(qū)動(dòng)電路46a使繼電器繞組斷電，切換成繼電器開關(guān)46的COM端子與NC端子之間連接起來，停止向逆變器主電路47的直流電源供給。由該短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，在約20秒內(nèi)停止。在該情況下，因?yàn)槭菑鸟R達(dá)20的轉(zhuǎn)速為高轉(zhuǎn)速狀態(tài)使該短路制動(dòng)裝置運(yùn)行的，所以，制動(dòng)效果雖不能說高可是很少產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲。
這樣，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)正式終了了的情況下，因?yàn)椴o制動(dòng)的緊急性，所以，能夠以防止振動(dòng)及噪聲的產(chǎn)生為優(yōu)先進(jìn)行制動(dòng)。
再者，該“普通制動(dòng)”方式也能用于相當(dāng)于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中操作了電源切斷開關(guān)或暫停開關(guān)時(shí)、或者蓋67開放了時(shí)中的任一條件，并且，轉(zhuǎn)速超過300r.p.m～不到600r.p.m時(shí)。在該情況下，具有較大的緊急性，但是，因?yàn)檗D(zhuǎn)速不到上限600r.p.m，所以，在該“普通制動(dòng)”方式下，一直到馬達(dá)20停止旋轉(zhuǎn)也不用花那么多時(shí)間，能夠充分適應(yīng)該情況下的緊急性。因而，在該情況下，也能夠減小振動(dòng)及噪聲的產(chǎn)生。
其次，相當(dāng)于脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中操作了電源切斷開關(guān)或暫停開關(guān)時(shí)、或者蓋67開放了時(shí)中的任一條件，并且，轉(zhuǎn)速超過600r.p.m～不到1000r.p.m時(shí)，使用“強(qiáng)制動(dòng)”方式。在該情況下，具有較大的緊急性。在這里，假定在上述“普通制動(dòng)”方式下進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，則因?yàn)檗D(zhuǎn)速高故一直到停止旋轉(zhuǎn)要花時(shí)間，因此，可以使用該“強(qiáng)制動(dòng)”方式。該“強(qiáng)制動(dòng)”方式在起始空轉(zhuǎn)裝置運(yùn)行之后，使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行400ms，在該運(yùn)行中，繼電器驅(qū)動(dòng)電路46a使繼電器繞組斷電，切換成繼電器開關(guān)46的COM端子與NC端子之間連接起來。即，在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行的不久以前，把直流電源電路43與逆變器主電路47切斷，把放電電路48連接起來(即，把放電電阻49連接起來)，此后，再生制動(dòng)裝置運(yùn)行。
如已經(jīng)描述的那樣，在該再生制動(dòng)裝置中，在各相中流動(dòng)的電流相位對(duì)馬達(dá)20的繞組26u、26v、26w中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的相位為滯后相位的通電模式中，通過對(duì)開關(guān)元件57a～57f進(jìn)行通斷控制使馬達(dá)的能量通過再生用二極管55向直流電源電路43一側(cè)再生。在該情況下，當(dāng)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速高時(shí)馬達(dá)20的電動(dòng)勢就高，產(chǎn)生600伏左右的感應(yīng)電壓。當(dāng)出現(xiàn)于DC線47a上的馬達(dá)感應(yīng)電壓超過400伏時(shí)，這由分壓電路56檢測，借此，微機(jī)63通過驅(qū)動(dòng)電路52使放電用開關(guān)元件50導(dǎo)通。由此，馬達(dá)的能量由放電電阻49消耗掉，DC線47a的電壓降低，當(dāng)它成為350伏以下時(shí)放電用開關(guān)元件50被關(guān)斷，但是，因?yàn)轳R達(dá)20還在旋轉(zhuǎn)，所以，在馬達(dá)感應(yīng)電壓超過400伏的狀況持續(xù)的期間內(nèi)放電用開關(guān)元件50重復(fù)通斷。
于是，當(dāng)馬達(dá)感應(yīng)電壓為不超過400伏的狀況時(shí)，馬達(dá)的能量通過再生用二極管55向直流電源電路43一側(cè)再生。即，成為再生制動(dòng)裝置運(yùn)行。該再生制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到馬達(dá)轉(zhuǎn)速減小到480r.p.m。即，當(dāng)減小到480r。p.m時(shí)，該放電制動(dòng)裝置及再生制動(dòng)裝置中開關(guān)元件57a～57f的通斷模式切換成為使開關(guān)元件57a～57f中的下側(cè)3個(gè)開關(guān)元件57b、57d、57f同時(shí)導(dǎo)通的模式，短路制動(dòng)裝置運(yùn)行。該短路制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到停止旋轉(zhuǎn)。
在這樣的“強(qiáng)制動(dòng)”方式下，在馬達(dá)20轉(zhuǎn)速高的情況下有較大緊急性時(shí)，與“普通制動(dòng)”方式相比，能夠得到高的制動(dòng)效果，可以謀求縮短制動(dòng)時(shí)間。
其次，在脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生了停電的情況下，與該瞬間的馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速無關(guān)地使用“緊急制動(dòng)”方式。如已經(jīng)描述的那樣，在使包含放電制動(dòng)裝置的運(yùn)行的再生制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到轉(zhuǎn)速減小到100r.p.m之點(diǎn)上，這與上述“強(qiáng)制動(dòng)”方式不同。在該情況下，通過由再生制動(dòng)裝置一直運(yùn)行到轉(zhuǎn)速為100r.p.m，來增強(qiáng)制動(dòng)力，縮短制動(dòng)時(shí)間，滿足制動(dòng)的緊急性。圖12示出脫水運(yùn)轉(zhuǎn)例如在馬達(dá)轉(zhuǎn)速為超過600～不到1000r.p.m的狀態(tài)下進(jìn)行了制動(dòng)的情況下各制動(dòng)方式下的轉(zhuǎn)速變化狀況(有關(guān)制動(dòng)的程度)，正如從該圖可知的那樣，制動(dòng)時(shí)間以“緊急制動(dòng)”方式、“強(qiáng)制動(dòng)”方式、“普通制動(dòng)”方式的順序而變短。
另一方面，在上述“強(qiáng)制動(dòng)”方式及“緊急制動(dòng)”方式下，在再生制動(dòng)裝置的運(yùn)行不久以前使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行，由此，能夠防止損壞直流電源電路43或逆變器主電路47的電路元件。即，在使再生制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)，雖然存在著在馬達(dá)轉(zhuǎn)速高的情況下制動(dòng)效果高的優(yōu)點(diǎn)，但是，再生電流變得過大以后有使直流電源電路43或逆變器主電路47的電路元件損壞的可能性。然而，在本實(shí)施例中，因?yàn)樵谠偕苿?dòng)裝置的運(yùn)行不久以前使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行了，所以，在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行以前，能夠利用馬達(dá)繞組短路把馬達(dá)的能量消耗掉，能夠在未然中防止在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)再生電流變得過大，能夠防止損壞電路元件。
還有，放電制動(dòng)裝置在產(chǎn)生馬達(dá)電動(dòng)勢后逆變器主電路47一側(cè)對(duì)直流電源電路43為高電位時(shí)運(yùn)行，但是，在該放電制動(dòng)的運(yùn)行期間內(nèi)，當(dāng)使繼電器開關(guān)46從把逆變器主電路47連接到直流電源電路43上、并且使逆變器主電路47對(duì)放電電阻49切斷的第1狀態(tài)，切換到把逆變器主電路47對(duì)直流電源電路43切斷、并且把逆變器主電路47連接到放電電阻49上的第2狀態(tài)時(shí)，在繼電器開關(guān)46部分中或者火花飛濺或者產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。在該情況下的上述實(shí)施例中，國為是在直流電源電路43與逆變器主電路47之間不產(chǎn)生電位差的短路制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)進(jìn)行切換動(dòng)作的，所以，能夠防止該切換動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生火花或產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。
還有，在該“強(qiáng)制動(dòng)”方式及“緊急制動(dòng)”方式下，在放電用開關(guān)元件50導(dǎo)通動(dòng)作以后放電制動(dòng)裝置運(yùn)行，但是，該開關(guān)元件50一直到馬達(dá)感應(yīng)電壓不到400伏時(shí)均以較高頻率進(jìn)行通斷動(dòng)作。由于該切換，有產(chǎn)生噪聲的可能性，但是，在本實(shí)施例中，因?yàn)榘央娙萜?1并聯(lián)連接到放電電阻49與放電用開關(guān)元件50的串聯(lián)電路上，所以，能夠抑制上述噪聲的產(chǎn)生。
再者，假定即使把電容器51固定地連接到逆變器主電路47的輸入兩端子47A、47B之間也能夠有助于抑制噪聲的產(chǎn)生，但是，在該情況下，因?yàn)榇蟮某浞烹婋娏骺傇谠撾娙萜?1中流動(dòng)，所以，需要其容量大于作為噪聲濾波器所需要的電容器容量的電容器。對(duì)此，在本實(shí)施例中，只有在切換開關(guān)46成為第2狀態(tài)時(shí)，即只有在放電電阻49被使用時(shí)該電容器51才作為噪聲濾波器而被使用，所以，不需要大的電容量。
還有，在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)或脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)繼電器開關(guān)46處于上述第1狀態(tài)(COM端子與NO端子之間連接的狀態(tài))時(shí)，把直流電源從直流電源電路43提供到逆變器主電路47上，馬達(dá)20根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況而旋轉(zhuǎn)。當(dāng)其運(yùn)轉(zhuǎn)終了對(duì)其進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，繼電器開關(guān)46進(jìn)行切換動(dòng)作到第2狀態(tài)(COM端子與NC端子之間連接的狀態(tài))。在該情況下，當(dāng)繼電器開關(guān)46處于第1狀態(tài)時(shí)，通過充電電阻53對(duì)電容器51進(jìn)行充電，直流電源電路43的正極輸出端子44A與放電電路48成為同電位，因而，當(dāng)繼電器開關(guān)46切換到第2狀態(tài)時(shí)，或者沒有火花或者不產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。
在繼電器開關(guān)46處于上述第1狀態(tài)、馬達(dá)20正在旋轉(zhuǎn)的狀況下，例如，或者停電，或者把電源插頭拔下來時(shí)，就在“緊急制動(dòng)”方式下進(jìn)行制動(dòng)。然后，在該情況下，直流電源電路43的輸出電壓就逐漸減小。這時(shí)，因?yàn)榘央姾沙潆姷诫娙萜?1上，所以，電容器51的端子電壓相對(duì)地超過了直流電源電路43的輸出電壓，使二極管54導(dǎo)通，電容器51的電荷通過該二極管54對(duì)直流電源電路43放電。這時(shí)，直流電源電路43一側(cè)與放電電路48一側(cè)大致為同電位。在該狀態(tài)下即使在“緊急制動(dòng)”方式的制動(dòng)中繼電器開關(guān)46切換到第2狀態(tài)下，也沒有火花飛濺或者也不產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。
在該情況下，如本實(shí)施例那樣，如果構(gòu)成繼電器開關(guān)46以便在給定的動(dòng)作電壓(已經(jīng)描述的50伏)以下自動(dòng)地成為第2狀態(tài)的話，則即使在制動(dòng)以外時(shí)，也能夠有助于防止在停電或拔掉電源插頭而進(jìn)行其切換時(shí)，在其繼電器開關(guān)46中的火花或接點(diǎn)熔焊的產(chǎn)生。
在這里，在通電信號(hào)Du、Dv、Dw中各相通電信號(hào)的幅度相同時(shí)(相同的數(shù)據(jù)值時(shí))，使電角度例如偏移1度。即，使通電信號(hào)Dv的相位對(duì)通電信號(hào)Du產(chǎn)生電角偏移121度，使通電信號(hào)Dw的相位對(duì)通電信號(hào)Dv產(chǎn)生電角度偏移121度。對(duì)此，例如以U相、W相為例詳細(xì)加以描述。圖14中，詳細(xì)示出U相、V相的通電信號(hào)Du、Dv，以正弦波數(shù)據(jù)表示這些通電信號(hào)，以對(duì)其1電角度進(jìn)行360分割了的電角數(shù)據(jù)及“256”級(jí)的數(shù)值數(shù)據(jù)表示該正弦波數(shù)據(jù)；由其中數(shù)值數(shù)據(jù)的大小確定對(duì)應(yīng)相的正弦波形的繞組電流的幅度；該繞組電流的幅度(電流值)由對(duì)該相繞組通電的開關(guān)元件(57a～57f中的任一者)中通電的時(shí)間寬度確定。還有，由電角度數(shù)據(jù)確定通電的時(shí)序。
通常，使U相、V相通電信號(hào)波形的電角度偏移為120度。該情況下的波形如圖17作為參考例示出的那樣。U相、W相繞組電流的幅度相同(電流波形相交)的部分(圖8(f)的P部分)，如圖17中所示那樣，由U相、V相通電信號(hào)Du、Dv相交部分Pk的部分產(chǎn)生。這時(shí)，如圖18中所示那樣，成為在一個(gè)電角度k中相同的數(shù)值數(shù)據(jù)，當(dāng)重疊時(shí)，有時(shí)產(chǎn)生大的火花電流、產(chǎn)生噪聲。
即，現(xiàn)在，當(dāng)著眼于U相時(shí)，開關(guān)元件57a及57f導(dǎo)通，在U相繞組26u中流動(dòng)的電流幅度為2A(安培)時(shí)，在逆變器主電路47的DC線47a中流動(dòng)的電流以圖20的符號(hào)i1表示。在該狀態(tài)下，當(dāng)開關(guān)元件57a從導(dǎo)通向關(guān)斷變化時(shí)，如該圖中以符號(hào)i2表示的那樣，電流在馬達(dá)繞組26u、26W→開關(guān)元件57f的集電極·發(fā)射極之間→續(xù)流二極管58b→馬達(dá)繞組26u、26w的路徑中，流動(dòng)繞組電流。當(dāng)再次使開關(guān)元件57a導(dǎo)通時(shí)，因?yàn)槔m(xù)流二極管58b存儲(chǔ)依據(jù)剛剛之前流動(dòng)的電流的電荷，所以，不能阻止在反恢復(fù)時(shí)間之間流經(jīng)開關(guān)元件57a的電流，如圖19中所示，約7安的短路電流在DC線47a中流動(dòng)。同樣地，當(dāng)開關(guān)元件57c的導(dǎo)通變化重疊時(shí)，流動(dòng)9安的短路電流。
于是，在使正弦波電流在繞組26u、26v、26w中流動(dòng)的情況下，各相開關(guān)元件的通電期間在其各個(gè)時(shí)期的電角度中稍有不同，可是還在轉(zhuǎn)換。當(dāng)考慮電流在U相及V相中流動(dòng)的情況時(shí)，開關(guān)元件57a、57c、57f導(dǎo)通，如上述那樣，在開關(guān)元件57a從關(guān)斷成為導(dǎo)通的瞬間、開關(guān)元件57c從關(guān)斷成為導(dǎo)通的瞬間短路電流在DC線47a中流動(dòng)。在這里，在U相及V相的電流幅度一致的情況(電流波形相交的情況)下，如圖18中所示那樣，當(dāng)在該瞬間的電角度的通電信號(hào)Du、Dv一致時(shí)，由PWM處理了的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vup、Vvp完全一致，開關(guān)元件57a與開關(guān)元件57c的導(dǎo)通時(shí)序完全一致(參照圖19的標(biāo)號(hào)x、y)。于是，產(chǎn)生了短路電流同時(shí)流經(jīng)續(xù)流二極管58b及58d二者的狀態(tài)，為通常約2倍的15安左右的大的火花電流流動(dòng)。該火花電流不但對(duì)整個(gè)控制電路的動(dòng)作產(chǎn)生不良影響，而且對(duì)洗衣機(jī)以外家電設(shè)備的動(dòng)作也產(chǎn)生影響。特別是使馬達(dá)20的轉(zhuǎn)速成為低速的狀態(tài)，特別是在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)中的定位裝置運(yùn)行時(shí)，使電角度1度的周期變長，且使短路電流的重合時(shí)間變長，進(jìn)一步增大噪聲干擾。
然而，在本實(shí)施例中，如圖14及圖15中所示的那樣，形成各通電信號(hào)Du、Dv、Dw使其在電角度中偏移121度，在相同的電角度上不會(huì)成為相同的數(shù)值數(shù)據(jù)，即，如圖16中所示的那樣，因?yàn)槭沟迷隈R達(dá)20相電流幅度一致的瞬間上的開關(guān)元件導(dǎo)通的時(shí)間區(qū)域偏移開來，所以，短路電流不重疊，因此，能夠減小大的火花電流的產(chǎn)生，能夠有助于防止噪聲的產(chǎn)生。特別是在定位裝置的運(yùn)行中，能夠有效地防止噪聲的產(chǎn)生。再者，從無刷馬達(dá)向旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)也可以不以直接方式，例如，也可以利用皮帶傳送機(jī)構(gòu)等旋轉(zhuǎn)傳送裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)傳送。
正如從以上的說明可知的那樣，本發(fā)明能夠得到下述效果。
根據(jù)本發(fā)明第1方面，作為電磁制動(dòng)裝置包括再生制動(dòng)裝置、放電制動(dòng)裝置、短路制動(dòng)裝置，與使用機(jī)械制動(dòng)裝置的情況相比能夠謀求構(gòu)成的簡化，而且，與使用單一電磁制動(dòng)裝置的情況相比，能夠提高制動(dòng)效果，同時(shí)，還能夠減小制動(dòng)時(shí)的振動(dòng)及噪聲。
根據(jù)本發(fā)明第2方面，作為電磁制動(dòng)裝置包括再生制動(dòng)裝置、放電制動(dòng)裝置、短路制動(dòng)裝置，與使用機(jī)械制動(dòng)裝置的情況相比能夠謀求構(gòu)成的簡化，而且，與使用單一電磁制動(dòng)裝置的情況相比，能夠提高制動(dòng)效果，同時(shí)，還能夠減小制動(dòng)時(shí)的振動(dòng)及噪聲，而且，與對(duì)旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)相結(jié)合能夠大大有助于減小振動(dòng)及噪聲。
根據(jù)本發(fā)明第3方面，因?yàn)樵趯?duì)無刷馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)把1個(gè)或2個(gè)以上的制動(dòng)裝置組合起來，所以，可以或者使制動(dòng)效果優(yōu)先，或者一面得到良好的制動(dòng)效果一面防止制動(dòng)時(shí)的溫度上升、或防止電路元件的損壞，或者謀求減小振動(dòng)及噪聲。
根據(jù)本發(fā)明第4方面，因?yàn)楦鶕?jù)洗滌的運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)容把1個(gè)或2個(gè)以上的制動(dòng)裝置組合起來，所以，可以根據(jù)洗滌的運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)容，或者得到良好的制動(dòng)效果，或者防止在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的溫度上升、或防止電路元件的損壞，謀求減小振動(dòng)及噪聲。
根據(jù)本發(fā)明第5方面，因?yàn)樵谑乖偕苿?dòng)裝置運(yùn)行的情況下，在此以前使短路制動(dòng)裝置運(yùn)行了，所以，在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行以前，能夠利用馬達(dá)繞組短路把馬達(dá)的能量消耗掉，能夠在未然中防止在再生制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)再生電流變得過大，能夠防止損壞直流電源電路或逆變器主電路的電路元件。
根據(jù)本發(fā)明第6方面，設(shè)置用來切換下列2種狀態(tài)的切換裝置，即，把逆變器主電路連接到直流電源電路上、并且使逆變器主電路對(duì)放電元件切斷的狀態(tài)，以及把逆變器主電路從直流電源電路上切斷、并且使逆變器主電路對(duì)放電元件連接的狀態(tài)；因?yàn)樵谑乖偕苿?dòng)裝置運(yùn)行的情況下在此以前依次使短路制動(dòng)裝置及放電制動(dòng)裝置運(yùn)行了，并且，在短路制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)利用上述切換裝置把直流電源電路與逆變器主電路切斷，把逆變器主電路與放電元件連接，所以，能夠防止損壞電路元件，而且，因?yàn)槭窃谥绷麟娫措娐放c逆變器主電路之間不產(chǎn)生電位差的短路制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)進(jìn)行切換動(dòng)作的，所以，能夠防止該切換動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生火花或產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。
根據(jù)本發(fā)明第7方面，因?yàn)樵谙礈爝\(yùn)轉(zhuǎn)與脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中的制動(dòng)裝置的組合不同，所以，可以分別根據(jù)洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)及脫水運(yùn)轉(zhuǎn)，或者使制動(dòng)效果優(yōu)先，或者一面得到良好的制動(dòng)效果、一面防止在進(jìn)行制動(dòng)時(shí)的溫度上升、或防止電路元件的損壞、謀求減小振動(dòng)及噪聲。
根據(jù)本發(fā)明第8方面，因?yàn)橹苿?dòng)裝置的組合隨著對(duì)無刷馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)有無緊急性而不同，所以，當(dāng)有制動(dòng)的緊急性時(shí)，能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行制動(dòng)；同時(shí)，當(dāng)沒有緊急性時(shí)，能夠一面有效地謀求防止溫度上升及防止產(chǎn)生振動(dòng)、一面比較緩和地進(jìn)行制動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明第9方面，當(dāng)放電制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)，能夠抑制放電電路放電用開關(guān)元件動(dòng)作時(shí)的噪聲的產(chǎn)生，而且，使噪聲防止用的電容器的電容量不大也能實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明第10方面，因?yàn)榘褜?duì)電容器進(jìn)行充電的充電電阻串聯(lián)連接到該電容器上，所以，當(dāng)切換裝置進(jìn)行切換動(dòng)作時(shí)，沒有火花飛濺或者不產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。
根據(jù)本發(fā)明第11方面，因?yàn)榘延糜谑闺娙萜鞯碾姾上蛑绷麟娫措娐芬粋?cè)放電的二極管與充電電阻并聯(lián)連接起來，所以，即使在馬達(dá)還在旋轉(zhuǎn)的狀況下，起因于例如，停電，或者把電源插頭拔下來時(shí)而引起切換裝置切換動(dòng)作了，也沒有火花飛濺或者也不產(chǎn)生接點(diǎn)熔焊。
根據(jù)本發(fā)明第12方面，因?yàn)槭沟迷跓o刷馬達(dá)相電流幅度一致的瞬間上的開關(guān)元件導(dǎo)通的時(shí)間區(qū)域偏移開來，所以，能夠減小大的火花電流的產(chǎn)生，能夠有助于防止噪聲的產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1．一種洗衣機(jī)，其特征在于，包括無刷馬達(dá)，用于對(duì)旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)裝置，具有直流電源電路，同時(shí)，具有包括多相橋接開關(guān)元件的逆變器主電路，用于對(duì)所述無刷馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；再生制動(dòng)裝置，用于把所述無刷馬達(dá)的電動(dòng)勢向所述直流電源電路再生；放電制動(dòng)裝置，用于利用連接到所述逆變器主電路輸入一側(cè)兩端之間的放電元件，把所述電動(dòng)勢消耗掉；短路制動(dòng)裝置，用于把所述無刷馬達(dá)繞組短路。
2．一種洗衣機(jī)，其特征在于，包括無刷馬達(dá)，用于以直接驅(qū)動(dòng)方式對(duì)旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)裝置，具有直流電源電路，同時(shí)，具有包括多相橋接開關(guān)元件的逆變器主電路，用于對(duì)所述無刷馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；再生制動(dòng)裝置，用于把所述無刷馬達(dá)的電動(dòng)勢向所述直流電源電路再生；放電制動(dòng)裝置，用于利用連接到所述逆變器主電路輸入一側(cè)兩端之間的放電元件，把所述電動(dòng)勢消耗掉；短路制動(dòng)裝置，用于把所述無刷馬達(dá)繞組短路。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的洗衣機(jī)，其特征在于在對(duì)無刷馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，把1個(gè)或2個(gè)以上的制動(dòng)裝置組合起來。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的洗衣機(jī)，其特征在于根據(jù)洗滌的運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)容把1個(gè)或2個(gè)以上的制動(dòng)裝置組合起來。
5．根據(jù)權(quán)利要求3所述的洗衣機(jī)，其特征在于在使再生制動(dòng)裝置運(yùn)行的情況下，在此以前運(yùn)行短路制動(dòng)裝置。
6．根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的洗衣機(jī)，其特征在于設(shè)置用來切換下列2種狀態(tài)的切換裝置，即，把逆變器主電路連接到直流電源電路上、并且對(duì)放電元件切斷的狀態(tài)，以及把逆變器主電路從直流電源電路上切斷、并且對(duì)放電元件連接的狀態(tài)；在使再生制動(dòng)裝置運(yùn)行的情況下，在此以前依次運(yùn)行短路制動(dòng)裝置及放電制動(dòng)裝置，并且，在短路制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)利用所述切換裝置把直流電源電路與逆變器主電路切斷，把逆變器主電路與放電元件連接。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的洗衣機(jī)，其特征在于在洗滌運(yùn)轉(zhuǎn)與脫水運(yùn)轉(zhuǎn)中的制動(dòng)裝置的組合不同。
8．根據(jù)權(quán)利要求3所述的洗衣機(jī)，其特征在于制動(dòng)裝置的組合隨著對(duì)無刷馬達(dá)進(jìn)行制動(dòng)時(shí)有無緊急性而不同。
9．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的洗衣機(jī)，其特征在于，設(shè)置放電電路，其構(gòu)成為把放電元件與根據(jù)出現(xiàn)于逆變器主電路上的馬達(dá)感應(yīng)電壓而動(dòng)作的放電用開關(guān)元件串聯(lián)連接，同時(shí)，把電容器與該串聯(lián)電路并聯(lián)連接，將其一端連接到所述直流電源電路的負(fù)極輸出端子上；用來切換下列2種狀態(tài)的切換裝置，即，把直流電源電路的正極輸出端子與逆變器主電路的正極輸入端子之間連接起來、并且把逆變器主電路的正極輸入端子與所述放電電路的另一端之間切斷的第1狀態(tài)，以及把直流電源電路的正極輸出端子與逆變器主電路的正極輸入端子之間切斷、并且把逆變器主電路的正極輸入端子與所述放電電路的另一端之間連接起來的第2狀態(tài)；當(dāng)放電制動(dòng)裝置運(yùn)行時(shí)，使所述切換裝置切換為第2狀態(tài)。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的洗衣機(jī)，其特征在于把切換裝置處于第1狀態(tài)時(shí)對(duì)電容器進(jìn)行充電的充電電阻串聯(lián)連接到該電容器上。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的洗衣機(jī)，其特征在于把用于使電容器的電荷向直流電源電路一側(cè)放電的二極管與充電電阻并聯(lián)連接起來。
12．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的洗衣機(jī)，其特征在于使得在無刷馬達(dá)相電流幅度一致的瞬間上的開關(guān)元件的導(dǎo)通的時(shí)間區(qū)域偏移開來。
全文摘要
一種洗衣機(jī),作為電磁制動(dòng)裝置包括:再生制動(dòng)裝置、放電制動(dòng)裝置、短路制動(dòng)裝置,可謀求構(gòu)成的簡化?？梢灾苯域?qū)動(dòng)方式對(duì)旋轉(zhuǎn)槽及攪拌體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),可把1個(gè)或1個(gè)以上的制動(dòng)裝置組合起來。能夠期待提高制動(dòng)效果,防止進(jìn)行制動(dòng)時(shí)溫度上升、防止電路元件損壞、還能夠期待減小制動(dòng)時(shí)的振動(dòng)及噪聲。
文檔編號(hào)H02P3/18GK1211649SQ9811695
公開日1999年3月24日 申請日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者今村文広, 池田博志, 松本悟, 牧野嘉幸 申請人:株式會(huì)社東芝