(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ側に着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石を備えて構成される永久磁石モータの巻線に通電を行うインバータ回路と、
このインバータ回路を介して前記巻線に通電を行うことで、前記永久磁石の着磁量を変化させる着磁量制御手段と、
前記永久磁石モータの巻線に流れる電流に応じた電圧信号を発生する電流検出素子と、
前記電圧信号を増幅する増幅回路と、
この増幅回路の増幅率を制御する増幅率制御手段と、
前記増幅回路を介して増幅された信号に基づき、前記インバータ回路を介して永久磁石モータの回転制御を行う回転制御手段とを備え、
前記増幅率制御手段は、前記着磁量制御手段が前記永久磁石の着磁量を変化させる場合の増幅率を、前記回転制御手段が前記永久磁石モータの回転制御を行う期間に設定される増幅率よりも低くするように切替えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記着磁量制御手段が、複数回に分けて、前記ロータ側に配置されている前記永久磁石の着磁量を変化させる場合、
前記増幅率制御手段は、前記着磁量制御手段が前記巻線に通電を行う期間だけ、前記増幅率を低く設定することを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記電圧信号を分圧して前記増幅回路に入力するため、分圧比を変更可能に構成される分圧抵抗回路を備え、
前記増幅率制御手段は、前記増幅回路の増幅率を高くするように切替える場合は、前記分圧抵抗回路の分圧比を低くするように切り替え、前記増幅率を低くするように切り替える場合は、前記分圧比を高くするように切り替えることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記増幅回路は、電源電圧の中間電位を基準電圧として、前記電圧信号と前記基準電圧との差分を増幅するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記増幅回路を介して増幅された信号をＡ／Ｄ変換する場合に、
前記着磁量制御手段は、前記Ａ／Ｄ変換処理が行われた後に前記増幅率の切替えを行うことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記電流検出素子が、前記インバータ回路を構成する下アーム側スイッチング素子とグランドとの間に接続されるシャント抵抗で構成される場合、
前記着磁量制御手段は、前記下アーム側スイッチング素子がオンする期間の中間となるタイミングよりも後に、前記増幅率の切替えを行うことを特徴とする請求項５記載のモータ制御装置。
【請求項７】
前記着磁量制御手段は、前記永久磁石モータの回転が停止している期間に前記増幅率の切替えを行うと共に、前記増幅回路のオフセット補正を行うことを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項８】
前記巻線に流れる電流が過電流状態となったことを検出する過電流検出手段を備え、
前記過電流検出手段は、前記増幅回路を介して増幅された信号に基づいて、前記過電流状態の検出を行うことを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項９】
ロータ側に着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石を備えて構成される永久磁石モータの巻線に通電を行うインバータ回路と、
このインバータ回路を介して前記巻線に通電を行うことで、前記永久磁石の着磁量を変化させる着磁量制御手段と、
前記永久磁石モータの巻線に流れる電流に応じた電圧信号を発生する電流検出素子と、
前記電圧信号を増幅する増幅回路と、
この増幅回路を介して増幅された信号に基づき、前記インバータ回路を介して永久磁石モータの回転制御を行う回転制御手段とを備え、
前記回転数制御手段は、前記着磁量制御手段が前記永久磁石の着磁量を変化させる期間は、前記増幅回路を介して増幅された信号を無効として前記回転制御を行うことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１０】
ロータ側に着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石を備えて構成される永久磁石モータと、
請求項１ないし９の何れかに記載のモータ制御装置とを備え、
前記永久磁石モータが発生させる回転駆動力によって洗濯運転を行うことを特徴とする洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータ側に着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石を備えて構成される永久磁石モータを制御対象とするモータ制御装置、及びそのモータ制御装置を備えてなる洗濯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、以下のような構成を備えたドラム式洗濯機が開示されている。ドラムを回転させるブラシレスＤＣモータのロータには、ネオジウム磁石とアルニコ磁石とからなるロータマグネットを備えている。モータ制御装置の制御回路は、アルニコ磁石の着磁量を変化させるようにベクトル制御で得られるｄ軸電流（励磁電流）を発生させて、脱水運転はロータマグネットの磁束を減少させた状態で運転を行い、洗い・すすぎ運転は、ロータマグネットの磁束を増加させた状態で運転を行う。
【０００３】
すなわち、ロータマグネットを増磁した状態にすれば、モータの特性は低速・高トルク出力が要求される洗い・すすぎ運転に適した特性となり、ロータマグネットを減磁した状態にすれば、モータの特性は高速・低トルク出力が要求される脱水運転に適した特性となる。これにより、モータの駆動効率を向上させて洗濯機の低消費電力化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１８６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている構成には、以下のような問題があった。洗い・すすぎ運転等に対応してモータの駆動制御を行う場合に、モータの巻線に流れる最大電流に対して、ロータマグネットの着磁量（磁力）を変化させるために流す電流はその２倍程度の値となる。ベクトル制御を行うにはモータ電流を検出する必要があり、インバータ回路の下側アームとグランドとの間に接続されているシャント抵抗に流れる電流を増幅回路により増幅した後、Ａ／Ｄ変換して制御回路（マイクロコンピュータ）がデータとして読み込むようになっている。
【０００６】
したがって、増幅回路における増幅率は、出力信号が飽和しないように電流検出範囲の最大レベルに合わせて設定する必要がある。ところが、洗濯機が動作している環境下ではノイズが頻繁に発生しているため、モータの回転制御を行っている期間に検出される電流の増幅出力にノイズの影響が現われ易くなり、回転制御に支障を来すおそれがあった。すなわち、増幅率が小さいと回転制御時に検出される電流の信号レベルが低下するのに対してノイズレベルは変化しないので、ノイズの影響が相対的に大きくなりＳ／Ｎ比が低下する。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロータの磁力を変化させる可変磁束モータを制御対象とする場合に、モータの回転制御を安定して行うことができるモータ制御装置，及びそのモータ制御装置を備えてなる洗濯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載のモータ制御装置は、ロータ側に着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石を備えて構成される永久磁石モータの巻線に通電を行うインバータ回路と、
このインバータ回路を介して前記巻線に通電を行うことで、前記永久磁石の着磁量を変化させる着磁量制御手段と、
前記永久磁石モータの巻線に流れる電流に応じた電圧信号を発生する電流検出素子と、
前記電圧信号を増幅する増幅回路と、
この増幅回路の増幅率を制御する増幅率制御手段と、
前記増幅回路を介して増幅された信号に基づき、前記インバータ回路を介して永久磁石モータの回転制御を行う回転制御手段とを備え、
前記増幅率制御手段は、前記着磁量制御手段が前記永久磁石の着磁量を変化させる場合の増幅率を、前記回転制御手段が前記永久磁石モータの回転制御を行う期間に設定される増幅率よりも低くするように切替えることを特徴とする。
斯様に構成すれば、永久磁石モータの回転制御を行う期間の増幅率を相対的に高く設定できるので、その際に検出されるモータ電流のデータがノイズの影響を受けることを回避してＳ／Ｎ比を向上させることができる。
【０００９】
請求項９記載のモータ制御装置は、ロータ側に着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石を備えて構成される永久磁石モータの巻線に通電を行うインバータ回路と、
このインバータ回路を介して前記巻線に通電を行うことで、前記永久磁石の着磁量を変化させる着磁量制御手段と、
前記永久磁石モータの巻線に流れる電流に応じた電圧信号を発生する電流検出素子と、
前記電圧信号を増幅する増幅回路と、
この増幅回路を介して増幅された信号に基づき、前記インバータ回路を介して永久磁石モータの回転制御を行う回転制御手段とを備え、
前記回転数制御手段は、前記着磁量制御手段が前記永久磁石の着磁量を変化させる期間は、前記増幅回路を介して増幅された信号を無効として前記回転制御を行うことを特徴とする。
斯様に構成すれば、例えば請求項１のように増幅回路の増幅率を切替えることなく一定として、良好なＳ／Ｎ比を実現するのに十分な値にした場合でも、着磁量制御手段が永久磁石の着磁量を変化させる期間に流れる大きなレベルの電流を無効化すれば、回転制御を支障なく継続することができる。
【００１０】
請求項１０記載の洗濯機は、ロータ側に着磁量を容易に変更可能なレベルの保磁力を有する永久磁石を備えて構成される永久磁石モータと、
請求項１ないし９の何れかに記載のモータ制御装置とを備え、
前記永久磁石モータが発生させる回転駆動力によって洗濯運転を行うことを特徴とする。斯様に構成すれば、着磁量制御手段が永久磁石の着磁量を変化させることで、永久磁石モータの特性を、洗い運転やすすぎ運転のように、高トルク・低速回転が要求される場合と、脱水運転のように低トルク・高速回転が要求される場合とに応じて、変化させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１又は９記載のモータ制御装置によれば、着磁量制御手段が永久磁石の着磁量を変化させる場合でも、ノイズの影響を受けることなくモータ電流を検出して回転制御を安定した状態で行うことができる。そして、永久磁石モータの特性を、運転状態に応じて要求される特性に変化させることができるので、駆動効率を向上させて低消費電力化を図ることができる。
【００１２】
請求項１０記載の洗濯機によれば、永久磁石モータの特性を、洗い運転や脱水運転に応じて要求される特性に変化させることができ、駆動効率を向上させて低消費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施例であり、洗濯機が洗い運転を開始する際に、ロータマグネットの着磁量を変化させる処理を示すフローチャート
【図２】電流のＡ／Ｄ変換処理を示すフローチャート
【図３】ＰＷＭ制御の搬送波と、Ａ／Ｄ変換のタイミングとを示す図
【図４】２回に分けて着磁を行う処理の具体的なイメージを示す図
【図５】着磁電流パルスが出力されるのに伴って増幅率を変化させる切替え信号の出力状態を示す図
【図６】増幅回路部の詳細構成を示す図
【図７】ドラムモータの駆動系を概略的に示す図
【図８】ドラムモータの全体構成を概略的に示す（ａ）平面図、（ｂ）は一部を拡大して示す斜視図
【図９】洗濯乾燥機の縦断側面図
【図１０】第２実施例であり、ドラムモータの回転が停止している状態での処理を示すフローチャート
【図１１】増幅率を切替えた場合の電流波形の変化を示す図
【図１２】第３実施例を示す図６相当図
【図１３】図１相当図
【図１４】第４実施例を示す図７相当図
【図１５】図６相当図
【図１６】図２相当図
【図１７】増幅率の切替えに応じた分圧比の切替えを説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施例）
以下、ヒートポンプ式洗濯乾燥機（ランドリー機器）に適用した第１実施例について、図１乃至図９を参照して説明する。洗濯乾燥機の縦断側面を示す図９において、外箱１の内部には、水槽２が複数の支持装置３により弾性支持されて水平状態に配設されている。この水槽２の内部には、これと同軸状態で回転ドラム４が回転可能に配設されている。この回転ドラム４は、周側壁及び後壁に通風孔を兼ねる脱水孔４ａ（一部のみ図示）を多数有していて、洗濯槽、脱水槽及び乾燥室としても機能する。なお、回転ドラム４の内周面には、複数のバッフル４ｂ（１個のみ図示）が設けられている。
【００１５】
上記外箱１、水槽２及び回転ドラム４において、いずれも前面部（図中、右側部）には、洗濯物出し入れ用の開口部５、６及び７をそれぞれ有しており、開口部５と開口部６とは、弾性変形可能なベロー８により水密に連通接続されている。また、外箱１の開口部５には、これを開閉する扉９が設けられている。また、回転ドラム４は、背面部に回転軸１０を有しており、この回転軸１０は、軸受（図示せず）に支持されて、水槽２の背面部の外側に取付けられたアウタロータ型の三相ブラシレスＤＣモータからなるドラムモータ（永久磁石モータ）１１により回転駆動される。尚、回転軸１０はモータ１１の回転軸と一体であり、回転ドラム４は、ダイレクトドライブ方式により駆動される。
【００１６】
外箱１の底板１ａには、複数の支持部材１２を介してケーシング１３が支持されており、そのケーシング１３の右端部上部及び左端部上部には、吐出口１３ａ及び吸入口１３ｂがそれぞれ形成されている。また、底板１ａには、ヒートポンプ（冷凍サイクル）１４の圧縮機１５が設置されている。更に、ケーシング１３内には、ヒートポンプ１４の凝縮器１６及び蒸発器１７が右側から左側に向け順に設置されているとともに、右端部に位置して送風ファン１８が配設されている。ケーシング１３における蒸発器１７の下方に位置する部位には、皿状の水受け部１３ｃが形成されている。
【００１７】
水槽２において、前面部の上部には吸気口１９が形成され、背面部下部には排気口２０が形成されている。吸気口１９は、直線状ダクト２１及び伸縮自在な連結ダクト２２を介してケーシング１３の吐出口１３ａに接続されている。また、排気口２０は、環状ダクト２３及び伸縮自在の連結ダクト２４を介してケーシング１３の吸入口１３ｂに接続されている。環状ダクト２３は、水槽２の背面部の外側に取付けられており、ドラムモータ１１と同心円状をなすように形成されている。すなわち、環状ダクト２３の入口側が排気口２０に接続され、出口側が連結ダクト２４を介して吸入口１３ｂに接続されている。そして、上記ケーシング１３、連結ダクト２２、直線状ダクト２１、吸気口１９、排気口２０、環状ダクト２３及び連結ダクト１４は、空気循環経路２５を構成する。
【００１８】
外箱１内において、その後方上部には、三方弁からなる給水弁２６が配設され、また、前方上部には、洗剤投入器２６ａが配設されている。給水弁２６は、その入水口が給水ホースを介して水道の蛇口に接続され、第１の出水口が洗い用給水ホース２６ｂを介して洗剤投入器２６ａの上段の入水口に接続され、第２の出水口がすすぎ用給水ホース２６ｃを介して洗剤投入器２６ａの下段の入水口に接続されている。そして、洗剤投入器２６ａの出水口は、水槽２の上部に形成された給水口２ａに給水ホース２６ｄを介して接続されている。
水槽２の底部の後方部位には、排水口２ｂが形成されており、この排水口２ｂは、排水弁２７ａを介して排水ホース２７に接続されている。なお、排水ホース２７の一部は伸縮自在になっている。そして、ケーシング１３の水受け部１３ｃは、排水ホース２８及び逆止弁２８ａを介して排水ホース２７の途中部位に接続されている。
【００１９】
外箱１の前面上部には操作パネル部２９が設けられており、この操作パネル部２９には、図示はしないが、表示器及び各種の操作スイッチが設けられている。また、操作パネル部２９の裏面には、表示・操作用基板４８が設けられており、基板ケース１１０に内蔵される制御回路（着磁量制御手段，増幅率制御手段，回転制御手段）３０と通信を行うことで操作パネル部２９が制御される。制御回路３０は、マイクロコンピュータで構成されており、操作パネル部２９の操作スイッチの操作に応じて給水弁２６、ドラムモータ１１及び排水弁２７ａを制御し、洗い、すすぎ及び脱水の洗濯運転や、ドラムモータ１１及び圧縮機１５を駆動する三相ブラシレスＤＣモータからなる圧縮機モータ（コンプレッサモータ，図示せず）を制御して乾燥運転を実行する。
【００２０】
図７は、ドラムモータ１１の駆動系を概略的に示すものである。インバータ回路（ＰＷＭ制御方式インバータ）３１は、６個のＩＧＢＴ（半導体スイッチング素子）３２ａ〜３２ｆを三相ブリッジ接続して構成されており、各ＩＧＢＴ３２ａ〜３２ｆのコレクタ−エミッタ間には、フライホイールダイオード３３ａ〜３３ｆが接続されている。
下アーム側のＩＧＢＴ３２ｄ、３２ｅ、３２ｆのエミッタは、シャント抵抗（電流検出素子）３４ｕ、３４ｖ、３４ｗを介してグランドに接続されている。また、ＩＧＢＴ３２ｄ、３２ｅ、３２ｆのエミッタとシャント抵抗３４ｕ、３４ｖ、３４ｗとの共通接続点は、分圧抵抗素子Ｒ１，Ｒ２（分圧比１：１）からなるレベルシフト回路３５を介して増幅回路部３６の各入力端子に接続されている。尚、ドラムモータ１１の巻線１１ｕ〜１１ｗには最大で１５Ａ程度流れるので、シャント抵抗３４ｕ〜３４ｗの抵抗値は、例えば０．０３３Ωに設定されている。また、レベルシフト回路３５を構成する分圧抵抗の抵抗値は、例えばそれぞれ１ｋΩに設定されている。
【００２１】
インバータ回路３１の入力側には駆動用電源回路３７が接続されている。駆動用電源回路３７は、１００Ｖの商用交流電源３８を、ダイオードブリッジで構成される全波整流回路３９及び直列接続された２個のコンデンサ４０ａ、４０ｂにより倍電圧全波整流し、約２８０Ｖの直流電圧をインバータ回路３１に供給する。インバータ回路３１の各相出力端子は、ドラムモータ１１の各相巻線１１ｕ、１１ｖ、１１ｗに接続されている。
【００２２】
制御回路３０は、増幅回路部３６を介して得られるモータ１１の巻線１１ｕ〜１１ｗに流れる各相の電流を、Ａ／Ｄ変換回路（ＡＤＣ）３０ａによりＡ／Ｄ変換して読み込むと、その電流値と、インバータの出力電圧と、モータ定数（巻線の抵抗値及びインダクタンス）とに基づいて２次側の回転磁界の位相θ及び回転角速度ωを推定すると共に、三相電流を直交座標変換及びｄ−ｑ(direct−quadrature) 座標変換して励磁電流成分Ｉｄ、トルク電流成分Ｉｑを得る。
そして、制御回路３０は外部より速度指令が与えられると、推定した位相θ及び回転角速度ω並びに電流成分Ｉｄ、Ｉｑに基づいて電流指令Ｉｄref 、Ｉｑref を生成し、それを電圧指令Ｖｄ、Ｖｑに変換すると直交座標変換及び三相座標変換を行なう。最終的には、駆動信号がＰＷＭ信号として生成され、インバータ回路３１を介してモータ１１の巻線１１ｕ〜１１ｗに出力される。尚、ベクトル制御の制御系については、特許文献１に開示されている構成と同様である。
【００２３】
第１電源回路４１は、インバータ回路３１に供給される約２８０Ｖの駆動用電源を降圧して１５Ｖの制御用電源を生成して制御回路３０，駆動回路４２及び高圧ドライブ回路４３に供給する。また、第２電源回路４４は、上記駆動用電源より３．３Ｖ電源を生成し、制御回路３０及び増幅回路部３６に供給する三端子レギュレータである。高圧ドライバ回路４３は、インバータ回路３１における上アーム側のＩＧＢＴ３２ａ〜３２ｃを駆動するために配置されている。
【００２４】
また、モータ１１のロータには、起動時に使用するための例えばホールＩＣで構成される回転位置センサ４５（ｕ，ｖ，ｗ）が配置されており、回転位置センサ４５（位置検出手段）が出力するロータの位置信号は、制御回路３０に与えられている。すなわち、モータ１１の起動時において、ロータ位置の推定が可能となる回転速度（例えば、約３０ｒｐｍ）までは、回転位置センサ４５を使用してベクトル制御を行い、上記回転速度に達した以降は、回転位置センサ４５を使用しないセンサレスベクトル制御に切替える。
そして、圧縮機モータについては、具体的には図示しないが、ドラムモータ１１の駆動系とほぼ対称な構成が配置されている。
【００２５】
また、電源回路３７の出力端子とグランドとの間には、抵抗素子４６ａ，４６ｂの直列回路が接続されており、それらの共通接続点は、制御回路３０の入力端子に接続されている。制御回路３０は、抵抗素子４６ａ，４６ｂにより分圧されたインバータ回路３１の入力電圧を読み込み、ＰＷＭ信号デューティを決定するための基準とする。その他、制御回路３０は、例えばドアロック制御回路や乾燥用ファンモータ等の各種電装品４７を制御したり、前述した表示・操作用基板４８との間で操作信号や制御信号等の入出力を行うようになっている。更に、制御回路３０は、後述するように増幅回路部３６の増幅率を切替え制御する。また、増幅回路部３６に内蔵されている過電流判別機能が過電流検出信号を出力した場合には、それに応じた保護動作を行う。
【００２６】
図８は、ドラムモータ１１の全体構成を概略的に示す（ａ）平面図、（ｂ）は一部を拡大して示す斜視図である。ドラムモータ１１は、ステータ５１と、これの外周に設けたロータ５２とから構成され、ステータ５１は、ステータコア５３とステータ巻線１１ｕ，１１ｖ，１１とから構成されている。ステータコア５３は、環状のヨーク部５３ａと、当該ヨーク部５３ａの外周部から放射状に突出する多数のティース部５３ｂとを有しており、ステータ巻線１１ｕ，１１ｖ，１１ｗは、各ティース部５３ｂに巻装されている。
ロータ５２は、フレーム５４とロータコア５５と複数の永久磁石５６，５７とを図示しないモールド樹脂により一体化した構成となっている。フレーム５４は、磁性体である例えば鉄板をプレス加工することで扁平な有底円筒状に形成されている。そして、永久磁石５６，５７は、ロータマグネット５８を構成している。
【００２７】
ロータコア５５は、フレーム５４の周側壁の内周部に配置されており、その内周面は、内方に向けて円弧状に突出する複数の凸部５５ａを有した凹凸状に形成されている。これら複数の凸部５５ａの内部には、軸方向に貫通し、短辺の長さが異なる矩形状挿入穴５５ｂ，５５ｃが形成されており、それらが１つずつ交互に、環状に配置されている。各挿入穴５５ｂ，５５ｃには、ネオジウム磁石５６（第１永久磁石）と、サマリウム・コバルト磁石５７（第２永久磁石）とが挿入されている。この場合、ネオジウム磁石５６の保磁力は約９００ｋＡ／ｍ、サマリウム・コバルト磁石５７の保磁力は約１００ｋＡ／ｍであり、保磁力が９倍程度異なっている。
【００２８】
また、これら２種類の永久磁石５６，５７は、それぞれ１種類で１磁極を形成しており、その磁化方向が永久磁石モータ１の径方向に沿うように、例えば各２４個ずつ、合計で４８個配置されている。このように２種類の永久磁石５６，５７を交互に且つその磁化方向が径方向に沿うように配置することで、隣同士に配置された永久磁石５６，５７が互いに反対方向に磁極を有する状態（一方のＮ極が内側、他方のＮ極が外側となる状態）となり、これらネオジウム磁石５６とサマリウム・コバルト磁石５７との間に例えば矢印Ｂで示す方向に磁気経路（磁束）が生ずる。すなわち、保磁力が大きいネオジウム磁石５６と保磁力が小さいサマリウム・コバルト磁石５７の双方を通過する磁気経路が形成される。
【００２９】
図６は、増幅回路部３６の詳細構成を示すものである。増幅回路部３６は、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相の電流を、それぞれ非反転増幅回路６０によって増幅するようになっており、各相電流の入力信号ＩＮは、非反転増幅回路６０を構成するオペアンプ６１ｕ，６１ｖ，６１ｗの非反転入力端子に与えられている。オペアンプ６１の反転入力端子には、基準電圧発生回路６２が生成した、３．３Ｖ電源（ＶＣＣ）の１／２である１．６５Ｖの基準電圧が、スイッチＳＷ１（例えば、トランジスタで構成される）及び抵抗素子Ｒｓ１の直列回路と、これに並列されるスイッチＳＷ２及び抵抗素子Ｒｓ２の直列回路を介して与えられている。
【００３０】
抵抗素子Ｒｓ１,Ｒｓ２の抵抗値は、それぞれ５ｋΩ，２ｋΩであり、オペアンプ６１の反転入力端子と出力端子との間には、抵抗値１０ｋΩの抵抗素子Ｒｆと発振防止用のコンデンサＣｆとの並列回路が接続されている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替え制御は、制御回路３０からの切替え信号によって行われる。切替え信号端子は、４０ｋΩの抵抗素子６３を介して電源ＶＣＣにプルアップされていると共に、スイッチＳＷ１の制御端子に直接接続されている。また、切替え信号端子は、ＮＯＴゲート６４を介してスイッチＳＷ２の制御端子に接続されている。
【００３１】
例えば制御回路３０が、切替え信号端子をドライブせずにハイインピーダンス（Ｈｉ−Ｚ）状態にすれば、切替え信号端子はハイレベルとなってスイッチＳＷ１のみが閉じられ、非反転増幅回路６０の増幅率は３倍となる。一方、制御回路３０が切替え信号端子をロウレベルにドライブすると、スイッチＳＷ２のみが閉じられて非反転増幅回路６０の増幅率は６倍となる。そして、基準電圧発生回路６２により基準電圧ＶＣＣ／２を与えてその差分を増幅することで、増幅率を変化させても外部の分圧抵抗比を変える必要はなく、電流の正側，負側（シャント抵抗３４に流れる電流の方向が異なる場合に対応）を同じレンジでＡ／Ｄ変換できる。
【００３２】
オペアンプ６１の出力端子は、制御回路３０の各相に対応する入力端子にそれぞれ接続されていると共に、２０ｋΩの抵抗素子及び５ｐＦのコンデンサからなるノイズ除去用のフィルタ回路６５，及び３ｋΩの抵抗素子６６を介して過電流検出回路部（過電流検出手段）６７に与えられている。
【００３３】
過電流検出回路部６７は、各相に対応した３つのコンパレータ６８ｕ,６８ｖ，６８ｗを有し、それらの反転入力端子には抵抗素子６６ｕ，６６ｖ，６６ｗが接続されており、非反転入力端子には、基準電圧発生回路６９において、電源電圧ＶＣＣを、２５ｋΩの抵抗素子Ｒ１と、互いに並列接続される５ｋΩ，１２ｋΩの抵抗素子Ｒ２，Ｒ３との直列回路により分圧して生成される約２．８９Ｖの基準電圧が与えられている。これにより、増幅率が６倍の場合における過電流判別閾値は１２．５Ａ，増幅率が３倍の場合における過電流判別閾値は２５Ａとなる。
【００３４】
コンパレータ６８はオープンコレクタタイプであり、各相の出力端子は共通に接続され、図７に示すように３．３Ｖ電源にプルアップされて（ワイヤードＯＲ接続）、制御回路３０の入力端子に接続されている。コンパレータ６８は、非反転増幅回路６０の後段に配置されているので、増幅率が切替えられた状態に応じて過電流を適切なレベルで検出できる。そして、過電流検出回路部６７により過電流を検出することで、制御回路３０は、誤動作等が発生した場合にドラムモータ１１のロータマグネット５８が不用意に減磁されることを防止したり、回路の破損を防止できる。
尚、増幅回路部３６の回路グランドは、制御回路３０に内蔵されているＡ／Ｄ変換回路３０ａのグランドと共通になっている。そして、インバータ回路３１のグランドは、制御回路３０におけるＣＰＵ用（デジタル系）のグランドと共通であり、Ａ／Ｄ変換回路３０ａ用のグランドとＣＰＵ用のグランドとは、物理的にインバータ回路３１のグランドで共通に接続されている。
【００３５】
次に、本実施例の作用について図１ないし図６を参照して説明する。図１は、洗濯機が洗い運転を開始する際に、ドラムモータ１１のロータマグネット５８の着磁量を変化させる（増磁）処理を示すフローチャートである。洗い運転では、ドラムモータ１１を最高回転数４５ｒｐｍで正逆転させる。ドラムモータ１１を強制転流によって起動すると（ステップＳ１）、前述のようにロータ位置推定が可能となる３０ｒｐｍまでは回転位置センサ４５を使用してベクトル制御を行い、それ以降はセンサレスベクトル制御に切替える。それから、ドラムモータ１１を４５ｒｐｍまで加速させる（ステップＳ２）。
【００３６】
ドラムモータ１１の起動から４秒が経過すると、以降の増磁処理を開始する（ステップＳ３）。なお、その間は、最高回転数４５ｒｐｍを維持する。先ず、制御回路３０は、増幅回路部３６に与える切替え信号をロウレベルからハイレベルにして増幅率を低倍率（３倍）に切替えると（ステップＳ４）、１回目の着磁パルスを高デューティのＰＷＭ信号により（出力時間は約１２ｍ秒）出力することで、約１５Ａのｄ軸電流を通電する（ステップＳ５）。
【００３７】
ここで、図８（ａ）に示すように、サマリウム・コバルト磁石５７は時計回りにＵ，Ｖ，Ｗ，…の順に並んでおり、例えば最上部のＵ相を基準にロータ５２を位置決めすると、ステータ５１のティース部５３ｂが相対するサマリウム・コバルト磁石５７は、Ｕ，Ｗ，Ｖ，Ｕ，Ｗ，Ｖ，…の１つ置き順となる。したがって、ステップＳ５では上記のようにサマリウム・コバルト磁石５７が１つ置きに増磁され、それらの間に位置する磁石５７は、着磁が不完全な状態となる。そこで、後述するステップＳ８では、ロータ９２を１電気角度分（１／２４機械角分）移動させて、残り半数のサマリウム・コバルト磁石５７を増磁させる。
【００３８】
図４（ａ），（ｂ）には、２回に分けて着磁を行う処理の具体的なイメージを示している。Ａ側（全数の１／２）の磁石５７が１回目に着磁され、Ｂ側（残りの１／２）の磁石５７が２回目に着磁される。図中に示す磁束の矢印方向は増磁を行う場合であり、減磁を行う場合はその逆方向になる。
【００３９】
ステップＳ５で１回目の着磁パルスを出力すると、例えば５ｍ秒の遅延時間を経た後に切替え信号端子をロウレベルにして、増幅回路部３６の増幅率を一旦高倍率（６倍）に戻す（ステップＳ６）。ここでの切替え信号の制御は、制御回路３０が例えばタイマを用いて管理しており、切替え要求のセットから５ｍ秒の経過後に増幅率は自動的に高倍率に戻るようになっている。また、ここで設定している「５ｍ秒の遅延時間」は、インバータ回路３１からの電圧出力を終了しても電流出力が暫く維持されるので、その間は状態を維持するための待機時間である。
【００４０】
次に、２回目の着磁を行うため、ステップＳ４と同様に切替え信号をハイレベルにして増幅率を低倍率（３倍）に切替え（ステップＳ７）、０．５秒の経過後（すなわち回転数４５ｒｐｍにおいてロータ５２が９電気角度分だけ回転する時間）に、２回目の着磁パルスを出力する（ステップＳ８）。そして、ステップＳ６と同様に、５ｍ秒後に切替え信号端子をロウレベルにする（ステップＳ９）。
以降は、回転ドラム４を反転させるためドラムモータ１１を反転させ、その後正転，反転を交互に繰り返すが、洗い運転は、低速・高トルク出力が要求されるので、ロータマグネット５８を増磁したまま運転を継続し、次に脱水運転を開始する段階になるとロータマグネット５８を減磁させる。
【００４１】
以上の処理において、ロータマグネット５８を着磁する際に、増幅率を低倍率に設定する時間を１２ｍ秒程度の短時間にすることで、耳障りな音が発生することを防止している。また、１回目の着磁と２回目の着磁との間に０．５秒の間隔を置くことで、ＩＧＢＴ３２の温度上昇ピークを低下させる効果がある。また、着磁のために大きな電流を瞬間的に流すと、異音が発生する場合があるので、上記の間隔を置くことで、ユーザが異音を耳障りと感じる印象を緩和することができる。
【００４２】
図２は、図１の処理に並行して行われる電流のＡ／Ｄ変換処理を示すフローチャートである。Ａ／Ｄ変換処理は、ＰＷＭ制御に使用される搬送波（三角波）に同期して行う。図３に示すように、ＰＷＭ制御の搬送波周期は６４μｓであり、その周期を１回置きで間引きして１２８μ秒周期でＡ／Ｄ変換を行う。つまり、図２の処理は１２８μ秒毎に発生する割込みに応じて実行される。
図２に示すステップＳ１１において、制御回路３０がＡ／Ｄ変換を行う場合は、図３（ａ）に示す三角波の振幅が最大となるタイミングで行う。その場合、増幅回路部３６の増幅率設定が低倍率（３倍）であれば、制御回路３０は読み取った電流値データを２倍し、高倍率（６倍）であれば、読み取った電流値データをそのまま扱う。そして、増幅率の切替えを行うタイミングであれば、電流値データを読み取った後に切替え信号を出力する（ステップＳ１２）。
【００４３】
図３は、ＰＷＭ制御の搬送波と、Ａ／Ｄ変換タイミングとの関係を示すものである。（ａ）に示す横軸の波線はＰＷＭ制御指令であり、その制御指令が搬送波の振幅を上回っている期間に、（ｂ）インバータ回路３１の上アーム側ＩＧＢＴ３２をオンするためのハイレベル信号が出力され、（ｃ）その反転が、下アーム側ＩＧＢＴ３２をオンするためのハイレベル信号となる。ただし、上下アーム間でオンオフが切り替わる際には、０．７μ秒のデッドタイムが挿入される。
【００４４】
そして、下アーム側ＩＧＢＴ３２がオンしている期間は、シャント抵抗３４に電流が流れるので、前記期間の中間位相となる搬送波振幅のピークにおいてＡ／Ｄ変換を行う。これにより、上下アーム間でオンオフが切り替わる際に発生するノイズの影響を受けないようにできる。ステップＳ１２における増幅率の切替えは、搬送波振幅のピークが経過してＡ／Ｄ変換が行われた後に行う（ｄ）。このようにすることで、増幅率が切替えられてから、次回にＡ／Ｄ変換が行われるまでの時間を長くすることができ、次回のＡ／Ｄ変換を安定した状態で行うことができる。尚、（ｄ）に示す増幅率の切替えは、高から低，低から高の何れの場合にも対応する。
【００４５】
図５は、着磁電流パルスが２回出力される場合に伴って増幅率を変化させる場合の、切替え信号の出力状態を示す。結果として、増幅率を低倍率に切替えるのは、（ａ）に示す着磁電流パルスが出力されている期間に合わせた極短い期間だけとなっており、１回目のパルス出力から２回目のパルスが出力されるまでの間は、増幅率は高い値に維持される（（ｂ）参照）。
【００４６】
以上のように本実施例によれば、ロータ５２側にサマリウム・コバルト磁石５７を備えるドラムモータ１１を駆動制御する場合に、制御回路３０は、サマリウム・コバルト磁石５７の着磁量を変化させる場合、非反転増幅回路６０の増幅率を、ドラムモータ１１の回転制御を行う期間に設定される増幅率よりも低くするように切替える。すなわち、ドラムモータ１１の回転制御を行う期間の増幅率を相対的に高く設定できるので、その際に検出されるモータ電流のデータがノイズの影響を受けることを回避してＳ／Ｎ比を向上させることができる。したがって、ドラムモータ１１の特性を、運転状態に応じて要求される特性に変化させることができる。
【００４７】
そして、モータ制御装置を洗濯機に適用し、ドラムモータ１１が発生させる回転駆動力により回転ドラム４を回転させて洗濯運転を行うので、ドラムモータ１１の特性を、洗い運転やすすぎ運転のように、高トルク・低速回転が要求される場合と、脱水運転のように低トルク・高速回転が要求される場合とに応じて、変化させることができる。駆動効率を向上させて低消費電力化を図ることができる。
また、制御回路３０は、複数回に分けて、ロータ５３側に配置されているサマリウム・コバルト磁石５７の着磁量を変化させる場合に、インバータ回路３１を介してドラムモータ１１の巻線１１ｕ〜１１ｗに通電を行う期間だけ非反転増幅回路６０の増幅率を低く設定するので、回転制御に使用される電流データにノイズの影響が及ぶ機会を極力少なくできると共に、着磁量を変化させる場合の騒音の発生も抑制できる。
【００４８】
また、非反転増幅回路６０は、電源電圧ＶＣＣの中間電位を基準電圧として、モータ電流の検知結果である電圧信号と前記基準電圧との差分を増幅するので、増幅率が切替えられた場合でも、制御回路３０は電流の極性を問題にすることなくＡ／Ｄ変換することができる。
さらに、制御回路３０は、Ａ／Ｄ変換処理が行われた後に増幅率の切替えを行う。より具体的には、制御回路３０は、インバータ回路３１を構成する下アーム側のＩＧＢＴ３２がオンする期間の中間となるタイミングよりも後に増幅率の切替えを行うので、シャント抵抗３４に電流が流れる期間において、上アーム側，下アーム側のＩＧＢＴ３２のオンオフが切り替わる際に発生するスイッチングノイズの影響を極力受けないようにして、Ａ／Ｄ変換を行うことができる。
【００４９】
加えて、過電流保護回路部６７は、非反転増幅回路６０を介して増幅された信号に基づいて過電流状態の検出を行うので、増幅率が切替えられた場合でも、それぞれの増幅率に応じた適切なレベルに応じて過電流検出を行うことができる。
【００５０】
（第２実施例）
図１０及び図１１は第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例は、洗濯機に電源が投入された直後で運転が開始される前に、ドラムモータ１１の回転が停止している状態での処理を示す。先ず、増幅回路部３６における非反転増幅回路６０の増幅率を３倍に設定すると（ステップＳ２１）、３秒間待機してから（ステップＳ２２：ＹＥＳ）Ａ／Ｄ変換されたデータを読み込む（ステップＳ２３）。そして、Ａ／Ｄ変換部の入力オフセット値を求めると、そのオフセット値を制御回路３０に内蔵されているＲＡＭの変数格納領域に格納してから、増幅率を６倍に切替える（ステップＳ２４）。尚、上記の３秒間は、電源を投入してから回路の動作が安定まで待機するための時間である。
【００５１】
すなわち、基準電圧発生回路６２が生成出力する基準電圧が正確に１．６５Ｖであり、非反転増幅回路６０を構成する各回路の諸定数が設計値通りであれば、この時点でのＡ／Ｄ変換データは１．６５Ｖに対応した値となるはずである。ところが、これらにずれが生じていると、上記Ａ／Ｄ変換データは理想値から外れたものとなるので、理想値との差分をオフセット値として記憶する。
【００５２】
続いて、増幅率を６倍に切替えた場合についても、同様に３秒間待機してから（ステップＳ２５）Ａ／Ｄ変換されたデータを読み込んで入力オフセット値を求め（ステップＳ２６）、そのオフセット値をＲＡＭの変数格納領域に格納する（ステップＳ２７）。以降に洗濯機の運転が開始されてベクトル制御を行うため、モータ電流をＡ／Ｄ変換する場合には、非反転増幅回路６０の増幅率の設定に応じてＲＡＭに記憶させたオフセット値を用い、Ａ／Ｄ変換データを修正する。
【００５３】
また、図１１は、上記のようにオフセット補正を行わない状態で非反転増幅回路６０の増幅率を切替えた場合の電流波形の変化を示すものである。（ｂ）はモータの実電流波形であり、（ａ）は制御回路３０が、Ａ／Ｄ変換して読み込んだ電流データを、Ｄ／Ａ変換器を介して出力し再生した電流波形である。増幅率が高倍率となっている期間はノイズ成分が少なく、モータ電流のオフセットも殆どないので、（ａ）の再生波形は正弦波状となっている。増幅率が高倍率から低倍率に切替わる過程で「０点ずれ」が発生し、その影響を受けて（ａ）の再生された波形データが歪んでいる。これは、増幅回路部３６を構成している各回路部品のばらつきなどにより、Ａ／Ｄ変換の中点基準が必ずしも１．６５Ｖに一致しなくなることで発生する。
【００５４】
また、（ｂ）に示す実電流波形は、（ａ）に発生したデータの歪みが影響して、やはり高調波が重畳されて歪んだ波形となっている。第２実施例のようにオフセット補正を行うことで、このような「０点ずれ」の影響が変換結果に及ぶことを回避できる。またこの図から、増幅率を低倍率に切替えると（ａ）の再生波形にノイズ成分が多く現れていることが判る。
【００５５】
以上のように構成される第２実施例によれば、制御回路３０は、ドラムモータ１１の回転が停止している期間に増幅率の切替えを行うと共に、非反転増幅回路６０のオフセット補正を行うので、Ａ／Ｄ変換したデータをより正確な値に修正して制御精度を向上させることができる。
【００５６】
（第３実施例）
図１２及び図１３は第３実施例を示すものであり、第１実施例と異なる部分について説明する。図１２は第１実施例の図６相当図である。第３実施例では、コンパレータ６８の非反転入力端子は、フィルタ回路７０を構成する１ｋΩの抵抗素子を介して各相電流の入力信号ＩＮに接続されていると共に、同じくフィルタ回路７０を構成する１０００ｐＦのセラミックコンデンサを介してグランドに接続されている。また、第１実施例の非反転増幅回路６０より、スイッチＳＷ１及び抵抗素子Ｒｓ１を削除し、抵抗素子Ｒｓ２だけを残してスイッチＳＷ２を介すことなく直結することで非反転増幅回路７１が構成されている。したがって、増幅率は常時６倍に設定されている。
【００５７】
そして、過電流保護回路部６９のコンパレータ６８に閾値電圧を与える基準電圧発生回路７２は、抵抗素子Ｒ２を残し、その抵抗素子Ｒ２とグランドとの間にスイッチＳＷ３と抵抗素子Ｒ３との直列回路，並びにスイッチＳＷ４と抵抗素子Ｒ４との直列回路が接続されて構成されている。抵抗素子Ｒ３，Ｒ４の抵抗値は、それぞれ６．２ｋΩ，８．３ｋΩとなっている。
【００５８】
さらに、第１実施例において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２に対して切替え信号を与えていた切替え信号端子及びＮＯＴゲート６４は、それらに替えてスイッチＳＷ３，ＳＷ４に切替え信号を与えるようになっている。以上が、増幅回路部７３を構成している。すなわち、第３実施例では、増幅率の切替えを行うことに替えて、過電流保護回路部６９のコンパレータ６８に付与する閾値電圧を切替える構成となっている。
【００５９】
次に、第３実施例の作用について図１３も参照して説明する。図１３は第１実施例の図１相当図である。尚、初期状態では、制御回路３０は切替え信号端子をロウレベルにドライブしてスイッチＳＷ３をオンさせることで、コンパレータ６８に付与する閾値電圧を過電流検知閾値１１．１Ａに相当するレベルに設定している。ステップＳ１〜Ｓ３を第１実施例と同様に実行すると、ステップＳ５において１回目の着磁パルスを出力する前に、電流制御を停止する（ステップＳ３１）。すなわち、ベクトル制御を行うために１２８μ秒毎にモータ電流をＡ／Ｄ変換して読み込む処理を行なわないようにする。また、ステップＳ３１では、切替え信号端子をハイインピーダンス状態にしてスイッチＳＷ４をオンさせることで、コンパレータ６８に付与する閾値電圧を、過電流判別閾値２５Ａに相当するレベルに切替える。
【００６０】
第３実施例の構成では、非反転増幅回路７１の増幅率が常に６倍であるため、ロータマグネット５８の着磁量を変化させるためのｄ軸電流を流すと、ドラムモータ１１の回転制御を行っている場合に比較すると突出したレベルの過大な電流となるため、その電流値を電流制御に用いないように無効化する。また、過電流判別閾値が１１．１Ａに相当する基準電圧のままでは、過電流保護回路部６７により過電流として検出されてしまうため、閾値２５Ａに相当するレベルに一時的に上昇させて、過電流検出を回避する。
【００６１】
ステップＳ５の実行後は、ステップＳ６と同様に５ｍ秒の遅延時間が経過した後に、電流制御を再開すると共に、過電流判別閾値を１１．１Ａ相当の基準電圧に戻す（ステップＳ３２）。それから、ステップＳ８において２回目の着磁パルスを出力する直前にステップＳ３１と同様の処理を行い（ステップＳ３３）、ステップＳ８の実行後はステップＳ３２と同様の処理を行う。
【００６２】
以上のように第３実施例によれば、制御回路３０は、ロータマグネット５８の着磁量を変化させる期間は、非反転増幅回路７１を介して増幅された信号を無効としてドラムモータ１１の回転制御を行う。したがって、第１実施例のように増幅回路６０の増幅率を切替えることなく一定として、良好なＳ／Ｎ比を実現するのに十分な値にした場合でもロータマグネット５８の着磁量を変化させる期間に流れる大きなレベルの電流を無効化して回転制御を支障なく継続することができる。
【００６３】
（第４実施例）
図１４ないし図１７は第４実施例を示すものであり、第１実施例と異なる部分について説明する。第４実施例は、増幅回路の増幅率を変化させるための構成が第１実施例とは異なっている。第１実施例では図７に示すように、電源回路４４の３．３Ｖ電圧を分圧するレベルシフト回路３５の分圧抵抗値は１ｋΩ／１ｋΩ，すなわち分圧比が１／２で固定されていたが、第４実施例では、図７相当図である図１４に示すようにトランジスタをスイッチとして用い、抵抗素子の接続切替えを行うことで、電源回路８０の５Ｖ電圧を分圧するレベルシフト回路（分圧抵抗回路）８１の分圧比が変更可能に構成されている。
【００６４】
すなわち、ＩＧＢＴ３２ｄ，３２ｅ，３２ｆのエミッタ側に接続されている抵抗素子Ｒ１の抵抗値は１．１３ｋΩに設定されており、５Ｖ電源側に接続されている抵抗素子Ｒ２ａの抵抗値は１０．２ｋΩに設定されている。また、１０．２ｋΩの抵抗素子と並列に、ＰＮＰトランジスタＴｒ１と抵抗値９．３１ｋΩの抵抗素子Ｒ２ｂとの直列回路が接続されている。各ＰＮＰトランジスタＴｒ１のベースは、ベース抵抗を介して制御回路３０に替わる制御回路（増幅率制御手段）８２の出力端子に接続されていると共に、抵抗素子を介して５Ｖ電源に接続されている。したがって、制御回路８２がＰＮＰトランジスタＴｒ１をオフさせれば分圧比は１／１０となり、ＰＮＰトランジスタＴｒ１をオンさせれば、抵抗素子Ｒ２ｂが並列に接続されることで分圧比は１１３／６００（≒１．８８／１０）となる。
【００６５】
また、第１実施例では、増幅回路部３６が制御回路３０の外部に存在したが、第４実施例では、増幅回路部３６に相当する増幅回路部８３が制御回路８２に内蔵されている。図１５は、増幅回路部８３の構成を示すものである。増幅回路部８３は、オペアンプ８４（Ｕ，Ｖ，Ｗ）で構成される非反転増幅回路８５（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を備えている。オペアンプ８４の反転入力端子は、抵抗値２．４ｋΩの抵抗素子Ｒｓ１を介して、また、抵抗値１．７２ｋΩの抵抗素子Ｒｓ２及びＮＰＮトランジスタＴｒ２を介してグランドに接続されている。更に、上記反転入力端子は、抵抗値４ｋΩの抵抗素子Ｒｆを介してオペアンプ８４の出力端子に接続されている。そして、前記出力端子は、制御回路８２に内蔵されているＡ／Ｄ変換回路８２ａの入力端子に接続されている。
【００６６】
ＮＰＮトランジスタＴｒ２のベースには、制御回路８２の内部回路により制御信号が与えられ、ＮＰＮトランジスタＴｒ２のオンオフが制御される。ＮＰＮトランジスタＴｒ２オンがすると抵抗素子Ｒｓ１，Ｒｓ２が並列に接続され、それらの合成抵抗値は１ｋΩとなるので、非反転増幅回路８５の増幅率は「５」となる。一方、ＮＰＮトランジスタＴｒ２がオフすると、非反転増幅回路８５の増幅率は約「２．６７」となる。
【００６７】
また、オペアンプ８４の出力端子は、過電流検出回路８６を構成するコンパレータ８７（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の非反転入力端子に接続されており、コンパレータ８７の反転入力端子には、検出用の基準電圧が与えられている。そして、コンパレータ８７の出力端子は、第１実施例と同様に共通に接続されて、インバータ回路３１によるドラムモータ１１の駆動を停止させる出力ＯＦＦ回路８８の入力端子に接続されている。
【００６８】
尚、第４実施例の過電流検出回路８６では、第１，第２実施例等とは異なりコンパレータ８７の入力側にフィルタ回路が構成されていないが、出力ＯＦＦ回路８８がコンパレータ８７の出力信号を、二値レベルでサンプリング（例えば０．５μ秒周期）した結果により過電流検出を行うようになっており、ノイズフィルタとしての機能をなしている。例えば、上記出力信号の各サンプリングレベルが、
Ｈ→Ｈ→Ｈ→Ｌ→Ｈ→Ｈ→Ｈ→…
といったように一回だけロウレベルになった場合は過電流を検出せず、
Ｈ→Ｈ→Ｈ→Ｌ→Ｌ→Ｌ→…
といったように、複数回連続してロウレベルとなった場合に過電流を検出するようになっている。また、図１４に示すように、増幅回路部８３の入力端子にはコンデンサが接続されているので、その容量成分もノイズ的なレベル変化を抑制するように作用している。
【００６９】
次に、第４実施例の作用について、図１６及び図１７も参照して説明する。図１６（図２相当図）に示すステップＳ４１において、制御回路８２がＡ／Ｄ変換を行う場合は、第１実施例と同様に図３（ａ）に示す三角波の振幅が最大となるタイミング（１２８μ秒周期）で行う。その場合、増幅回路部８３の増幅率設定が低倍率（２．６７倍）であれば、制御回路８２は読み取った電流値データを２倍し、高倍率（５倍）であれば、読み取った電流値データをそのまま扱う。そして、増幅率の切替えを行うタイミングであれば、電流値データを読み取った後に切替え信号を出力する（ステップＳ４２）。すなわち、サマコバ磁石５７を着磁するために非反転増幅回路８５の増幅率「低」が要求されている場合は、ＮＰＮトランジスタＴｒ２をオンして増幅率を約「２．６７」に設定すると共に、ＰＮＰトランジスタＴｒ１をオフして分圧比を約「０．１９」に設定する。一方、通常のモータ制御で非反転増幅回路８５の増幅率「高」が要求されている場合は、ＮＰＮトランジスタＴｒ２をオフして増幅率を「５」に設定すると共に、ＰＮＰトランジスタＴｒ１をオンして分圧比を約「０．１」に設定する。
【００７０】
ここで、増幅率の切替えと分圧比の切替えとの関係について図１７を参照して説明する。図１７に示すように、レベルシフト回路８１，非反転増幅回路８５をモデル化して、シャント抵抗３４：Ｒsenに流れる電流Ｉと、非反転増幅回路８５の出力電圧Ｖoutの関係を示すと、次式のようになる。
Ｖout＝Ｇ｛５・Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）＋Ｒsen・Ｉ・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）｝
…（１）
但し、Ｇは非反転増幅回路８５の増幅率である。
【００７１】
そして、図１７（ａ）に示すように、増幅率Ｇが５倍の場合に各抵抗値に基づいて決まる電流値は、出力電圧Ｖout＝０ＶのときＩ＝−１６．７９Ａ，出力電圧Ｖout＝５ＶのときにＩ＝１６．８７Ａとなる。また、図１７（ｂ）に示すように、増幅率Ｇが２．６７倍の場合に各抵抗値に基づいて決まる電流値は、出力電圧Ｖout＝０ＶのときＩ＝−３５．４３Ａ，出力電圧Ｖout＝５ＶのときにＩ＝３５．０８Ａとなる。このように、電流Ｉと非反転増幅回路８５の増幅率とが異なる場合に、出力電圧Ｖoutがほぼ同じレンジに収まるように調整する必要がある。
【００７２】
（１）式に、図１７（ａ）の場合の増幅率Ｇ並びにＲ１，Ｒ２（＝Ｒ２ａ）の抵抗値を代入すると、およそ以下のようになる。
Ｖout＝５｛５・０．１＋Ｒsen・Ｉ・０．９｝            …（２）
また、図１７（ｂ）の場合の増幅率Ｇ並びにＲ１，Ｒ２（＝Ｒ２ａ//Ｒ２ｂ）の抵抗値を代入すると、およそ以下のようになる。この場合のＲ２の並列合成抵抗値は４．８７ｋΩとなる（但し、ＰＮＰトランジスタＴｒ１のＶCEは無視している）。
Ｖout＝２．６７｛５・０．２＋Ｒsen・Ｉ・０．８｝      …（３）
すなわち、（３）式右辺第１項の電圧５Ｖに対する倍率は約５．３４であり、同右辺第２項の抵抗値Ｒsenに対する倍率は約２．１３である。また、この場合の電流値Ｉの倍率は約２．０８となっているので、（２）式の電流Ｉを基準とする倍率は約４．４３となる。そして、（２）式の第２項は「４．５・Ｒsen・Ｉ」である。したがって、電流Ｉの一次関数である（２）式，（３）式は略同一の直線となる。
【００７３】
以上のように第４実施例によれば、非反転増幅回路８５の増幅率Ｇを低くするように切り替えるのに応じて、レベルシフト回路８１の分圧比を高くするように切り替えることで、制御回路８２が取り扱う出力電圧Ｖout（電圧信号）のレンジを増幅率Ｇを高く設定した場合とほぼ等しくすることができる。そして、例えば第１，第２実施例のようにオペアンプを２個使用することなく、増幅回路部８３を１個のオペアンプ８４のみで構成できる。したがって、増幅回路部８３の出力電圧のオフセットが低減されるので、第２実施例のようにオフセット補正を行う場合の調整精度が向上する。
【００７４】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
各抵抗値の設定や増幅率，過電流判別閾値などについては、個別の設計に応じて適宜変更して設定すれば良い。また、過電流を検出する機能は必要に応じて設ければ良い。
極数とスロット数との比によって、１回で全てのサマリウム・コバルト磁石の着磁量を変化させることができるモータに適用しても良い。
低保磁力の永久磁石は、サマリウム・コバルト磁石に限らず、アルニコ磁石やその他の材料からなる磁石でも良い。
【００７５】
ロータマグネットを、低保磁力の永久磁石のみで構成しても良い。
電流検出素子は抵抗素子に限らず、カレント・トランスなどを用いても良い。
ベクトル制御を行うものに限らず、モータ電流を検出して、低保磁力の永久磁石を備えたモータを制御するものであれば適用できる。
回転ドラム４の回転軸は、水平に対して仰角方向に１０度〜１５度程度の傾きを持たせるようにしても良い。
洗濯機に適用するものに限らず、モータの特性を変化させることが駆動効率を向上させるために有効なアプリケーションであれば適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
図面中、４は回転ドラム、１１はドラムモータ（永久磁石モータ）、３０は制御回路（着磁量制御手段，増幅率制御手段，回転制御手段）、３１はインバータ回路、３４はシャント抵抗（電流検出素子）、３６は増幅回路部、５２はロータ、５６はネオジウム磁石、５７はサマリウム・コバルト磁石（永久磁石）、５８はロータマグネット、６０は非反転増幅回路、６２は基準電圧発生回路、６７は過電流検出回路部（過電流検出手段）、６９は基準電圧発生回路、７１は非反転増幅回路、７２は基準電圧発生回路、７３は増幅回路部、８１はレベルシフト回路（分圧抵抗回路）、８２は制御回路（増幅率制御手段）、８３は増幅回路部、８５は非反転増幅回路を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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