(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗濯物を収容して回転駆動される回転ドラムと、整流回路で整流された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記回転ドラムを前記インバータ回路により駆動するモータと、前記モータの回転子位置を検知する位置検出手段と、前記モータが設定回転数になるように回転数を制御する回転数制御手段と、前記モータに入力される電力を検知するモータ電力検知手段と、洗い・すすぎ・脱水の各行程の少なくとも１つ以上の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は脱水動作中にモータ入力電力が第１の所定時間以上、第１の所定電力を超えたときに、設定回転数を変えて、モータ入力電力が一定電力になるように制御することを特徴とする洗濯機。
【請求項２】
前記モータの入力電圧を制御する入力電圧制御手段と、前記モータの入力電流を検知する電流検出手段とを備え、前記モータ電力検知手段は、前記モータの回転子に同期した回転座標でのモータ入力電圧とモータ入力電流の成分からモータ入力電力を演算するようにした請求項１に記載の洗濯機。
【請求項３】
前記モータ電力検知手段は、静止座標でのモータ入力電圧とモータ入力電流の成分からモータ入力電力を演算するようにした請求項２に記載の洗濯機。
【請求項４】
電源回路に流れる電源入力電流を検知する電源電流検知手段と、前記電源回路にかかる電源入力電圧を検知する電源電圧検知手段とを備え、前記モータ電力検知手段は、前記電源入力電圧と前記電源入力電流の成分から電源入力電力を演算し、前記電源入力電力から所定の割合でモータ入力電力を演算するようにした請求項１〜３のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項５】
前記制御手段は前記設定回転数の低下に応じて、脱水設定時間を延長することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項６】
前記制御手段はモータ入力電力が第２の所定時間以上、第１の所定電力より大きい第２の所定電力を超えたときに、脱水動作を停止させ、再度同じ脱水動作をすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の洗濯機。
【請求項７】
水受け槽の水位を検知する水位検知手段と、前記水受け槽の水を排水する排水手段を備え、前記制御手段はモータ入力電力の増大により、脱水動作を停止させたときに、水位を検知し、排水が完了するまで、排水を継続し、排水後に脱水動作を開始することを特徴とする請求項６に記載の洗濯機。
【請求項８】
報知動作を行う報知手段を備え、前記制御手段はモータ入力電力の増大により、脱水動作を停止させ、再度行う脱水動作が所定回数に達したときに、前記報知手段により異常報知することを特徴とする請求項６または７に記載の洗濯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗濯機のモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の洗濯機は、ベクトル制御でモータを駆動することにより、洗濯兼脱水槽の負荷のアンバランス検出時に定トルク制御ができるようにし、脱水回転時の回転数変動を検出することにより衣類のアンバランスを検出し、衣類のアンバランスに応じて回転数を制御することで、アンバランスの検出精度を向上させるとともに、洗濯兼脱水槽を高速回転させて脱水率を向上させている。（例えば、参考文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９１５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような構成の場合、モータに高い負荷がかかった場合においても、設定回転数を維持するように回転数制御がなされるため、モータ入力電力が増え、モータやモータ駆動回路、電源回路の大電力がかかり、電源回路に流れる電流が増えて電源回路保護用のヒューズが切れたり、モータやモータ駆動回路、電源回路の部品が故障するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、モータ入力電力を許容範囲に抑えて制御することで、モータ、モータ駆動回路、電源回路を保護するとともに、脱水性能の低下を抑える洗濯機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、洗濯物を収容して回転駆動される回転ドラムと、整流回路で整流された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記回転ドラムを前記インバータ回路により駆動するモータと、前記モータの回転子位置を検知する位置検出手段と、前記モータが設定回転数になるように回転数を制御する回転数制御手段と、前記モータに入力される電力を検知するモータ電力検知手段と、洗い・すすぎ・脱水の各行程の少なくとも１つ以上の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は脱水動作中にモータ入力電力が第１の所定時間以上、第１の所定電力を超えたときに、設定回転数を変えて、モータ入力電力が一定電力になるように制御するようにしたものである。
【０００７】
これによって、モータ入力電力を抑えて脱水動作を行うことが可能となり、脱水動作を続けることができるようになる。
【０００８】
また、前記モータの入力電圧を制御する入力電圧制御手段と、前記モータの入力電流を検知する電流検出手段とを備え、前記モータ電力検知手段は、前記モータの回転子に同期した回転座標でのモータ入力電圧とモータ入力電流の成分からモータ入力電力を演算するようにしたものである。
【０００９】
これによって、位置検出の検知誤差の影響を受けずに、簡単にモータ入力電力を算出することができるようになる。
【００１０】
また、前記モータ電力検知手段は、静止座標でのモータ入力電圧とモータ入力電流の成分からモータ入力電力を演算するようにしたものである。
【００１１】
これによって、モータ制御をベクトル制御以外で行うときでも、モータ入力電力を算出することができるようになる。
【００１２】
また、電源回路に流れる電源入力電流を検知する電源電流検知手段と、前記電源回路にかかる電源入力電圧を検知する電源電圧検知手段とを備え、前記モータ電力検知手段は、前記電源入力電圧と前記電源入力電流の成分から電源入力電力を演算し、前記電源入力電力から所定の割合でモータ入力電力を演算するようにしたものである。
【００１３】
これによって、電源電力検知回路がすでにある回路においても、モータ入力電力を簡単に算出することができるようになる。
【００１４】
また、前記制御手段は前記設定回転数の低下に応じて、脱水設定時間を延長するようにしたものである。
【００１５】
これによって、脱水の設定時間を増やして、回転数の低下による脱水性能の低下を抑えることができるようになる。
【００１６】
また、前記制御手段はモータ入力電力が第２の所定時間以上、第１の所定電力より大きい第２の所定電力を超えたときに、脱水動作を停止させ、再度同じ脱水動作をするようにしたものである。
【００１７】
これによって、モータ入力電力が増え続けた場合に、安全にモータを停止させることができるようになる。
【００１８】
また、水受け槽の水位を検知する水位検知手段と、前記水受け槽の水を排水する排水手段を備え、前記制御手段はモータ入力電力の増大により、脱水動作を停止させたときに、水位を検知し、排水が完了するまで、排水を継続し、排水後に脱水動作を開始するようにしたものである。
【００１９】
これによって、短時間に水がうまく排出できず負荷が増大してしまった場合に、排水し続けることにより、水による負荷を軽減できるようになる。
【００２０】
また、報知動作を行う報知手段を備え、前記制御手段はモータ入力電力の増大により、脱水動作を停止させ、再度行う脱水動作が所定回数に達したときに、前記報知手段により異常報知するようにしたものである。
【００２１】
これによって、モータ、モータ駆動回路、電源回路の故障によりモータ入力電力が増えている場合は、この異常報知により、使用者に対応を促すことができるようになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の洗濯機は、モータに高い負荷がかかった場合に、モータ入力電力を許容範囲に抑えて制御して、モータ、モータ駆動回路、電源回路を保護するとともに、脱水性能の低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態における洗濯機の要部断面図
【図２】同洗濯機のブロック図
【図３】同洗濯機のモータ制御のタイムチャート
【図４】同洗濯機の脱水行程のフローチャート
【図５】同洗濯機のモータ制御設定サブルーチンのフローチャート
【図６】同洗濯機の定電力制御サブルーチンのフローチャート
【図７】同洗濯機の設定回転数と脱水設定時間を示す図
【図８】同洗濯機の大電力検知制御サブルーチンのフローチャート
【図９】同洗濯機の定電力制御のタイムチャート
【図１０】同洗濯機の大電力検知制御のタイムチャート
【図１１】同洗濯機のモータ駆動サブルーチンのフローチャート
【図１２】同洗濯機のキャリヤ信号割込サブルーチンのフローチャート
【図１３】同洗濯機の位置信号割込サブルーチンのフローチャート
【図１４】同洗濯機の回転数制御サブルーチンのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２４】
第１の発明は、本発明の洗濯機は、洗濯物を収容して回転駆動される回転ドラムと、整流回路で整流された直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記回転ドラムを前記インバータ回路により駆動するモータと、前記モータの回転子位置を検知する位置検出手段と、前記モータが設定回転数になるように回転数を制御する回転数制御手段と、前記モータに入力される電力を検知するモータ電力検知手段と、洗い・すすぎ・脱水の各行程の少なくとも１つ以上の行程を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は脱水動作中にモータ入力電力が第１の所定時間以上、第１の所定電力を超えたときに、設定回転数を変えて、モータ入力電力が一定電力になるように制御することにより、モータ入力電力を抑えて脱水動作を行うことが可能で、大電力によるモータ、モータ駆動回路、電源回路の破壊を防止し、すぐに停止せず、脱水動作を続けることにより、通常の脱水時間内で脱水性能の低下を抑えることができる。
【００２５】
第２の発明は、特に、第１の発明の構成において、前記モータの入力電圧を制御する入力電圧制御手段と、前記モータの入力電流を検知する電流検出手段とを備え、前記モータ電力検知手段は、前記モータの回転子に同期した回転座標でのモータ入力電圧とモータ入力電流の成分からモータ入力電力を演算することにより、位置検出の検知誤差の影響を受けず、究めて簡単にモータ入力電力を算出することができる。
【００２６】
第３の発明は、特に、第２の発明の構成において、前記モータ電力検知手段は、静止座標でのモータ入力電圧とモータ入力電流の成分からモータ入力電力を演算することにより、モータ制御をベクトル制御以外で行うときでも、モータ入力電力を算出することができる。
【００２７】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の構成において、電源回路に流れる電源入力電流を検知する電源電流検知手段と、前記電源回路にかかる電源入力電圧を検知する電源電圧検知手段とを備え、前記モータ電力検知手段は、前記電源入力電圧と前記電源入力電流の成分から電源入力電力を演算し、前記電源入力電力から所定の割合でモータ入力電力を演算することにより、電源電力検知回路がすでにある回路の場合、モータ入力電力を簡単に算出することができる。
【００２８】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の構成において、前記制御手段は前記設定回転数の低下に応じて、脱水設定時間を延長することにより、モータ入力電力が増えて、低い設定回転数で脱水動作が制御される場合でも、脱水の設定時間を増やして、回転数の低下による脱水性能の低下を抑えることができる。
【００２９】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の構成において、前記制御手段はモータ入力電力が第２の所定時間以上、第１の所定電力より大きい第２の所定電力を超えたときに、脱水動作を停止させ、再度同じ脱水動作をすることにより、モータ入力電力が増え続けた場合でも、大電力によるモータ、モータ駆動回路、電源回路の破壊される前に、安全にモータを停止させることができる。
【００３０】
第７の発明は、特に、第６の発明の構成において、水受け槽の水位を検知する水位検知手段と、前記水受け槽の水を排水する排水手段を備え、前記制御手段はモータ入力電力の増大により、脱水動作を停止させたときに、水位を検知し、排水が完了するまで、排水を継続し、排水後に脱水動作を開始することにより、特に排水能力が悪くて、脱水された水が排水されず、排水溝から排水ホース、ドラム下端と溜って、負荷を増大させていた場合に、排水し続けることにより、水による負荷を軽減できる。また水位検知手段は脱水中の回転ドラムによる風圧で検知水位が変動されるため、回転停止後に水位を検知することにより、正確に排水されていることを検知することができる。
【００３１】
第８の発明は、特に、第６、７の発明の構成において、報知動作を行う報知手段を備え、前記制御手段はモータ入力電力の増大により、脱水動作を停止させ、再度行う脱水動作が所定回数に達したときに、前記報知手段により異常報知することにより、大電力の発生要因である異常な負荷状態（例えば、回転ドラムと水受け槽との洗濯物の挟込み、過大重量の洗濯物、回転ドラム内の残水などの過大な負荷）の軽減を、使用者に促すことができ、これにより、負荷を軽くなり、モータ入力電力を下がり、通常の脱水動作を行うことができる。また、モータ、モータ駆動回路、電源回路の故障によりモータ入力電力が増えている場合は、この異常報知により、使用者に部品修理を促すことができる。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は洗濯機の要部断面図であり、回転ドラム１は、有底円筒形に形成し外周部に多数の通水孔を側壁に設け、水受け槽２内に回転自在に配設されている。回転ドラム１の回転中心に傾斜方向に設けた回転軸（回転中心軸）の一端を固定し、回転軸の他端にドラムプーリー３を固定している。なお、この回転軸は洗濯機の正面側から底部となる背面側に向けて回転軸の方向が水平方向から下向き傾斜となっている。
【００３４】
水受け槽２の背面に取り付けたモータ４は、ベルト５によりドラムプーリー３と連結し、モータ４により回転ドラム１が正転、または反転できるように構成され回転駆動される。回転ドラム１の内壁面に数個の突起板を設けており、この突起板により洗濯物が回転時に引っ掛けられ適度な高さから落とされることによって、いわゆる叩き洗いの効果を発揮し洗浄される。また、水受け槽２は洗濯機本体の天板によりばね体で揺動可能に吊り下げられ、回転ドラム１の正面側の開口部を蓋体（蓋）により開閉自在に覆っている。
【００３５】
図２に示すように、交流電源は、整流回路６に交流電力を加え、整流回路６は倍電圧整流回路を構成し、全波整流ダイオード６ａにより、交流電源が正電圧のときはコンデンサ６ｂを充電し、交流電源が負電圧のときはコンデンサ６ｃを充電し、直列接続されたコンデンサ６ｂ、６ｃの両端には倍電圧直流電圧が発生し、インバータ回路７に倍電圧直流電圧を加える。
【００３６】
インバータ回路７は、６個のパワースイッチング半導体と逆並列ダイオードよりなる３相フルブリッジインバータ回路により構成し、通常、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）と逆並列ダイオードおよびその駆動回路と保護回路を内蔵したインテリジェントパワーモジュール（以下、ＩＰＭという）で構成している。インバータ回路７の出力端子にモータ４を接続し、駆動する。
【００３７】
モータ４は直流ブラシレスモータにより構成し、回転子を構成する永久磁石と固定子との相対位置（回転子位置）を位置検出手段８により検出する。位置検出手段８は、通常、３個のホールセンサ８ａ、８ｂ、８ｃにより構成し、電気角６０度ごとの位置信号を検出する。
【００３８】
電流検出手段９は、インバータ回路７の負電圧端子と整流回路６の負電圧端子間にシャント抵抗９ａ、９ｂ、９ｃを接続し、このシャント抵抗の両端電圧から算出したインバータ回路７の入力電流をもとに、モータ４の相電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。通常はシャント抵抗を用いるが、交流電流トランスあるいは直流電流トランスでも検出可能である。
【００３９】
制御手段１０は、位置検出手段８と電流検出手段９で検出されたモータの位相やモータの相電流の情報をもとに、インバータ回路７を制御してモータ４の回転数を制御するものである。マイクロコンピュータと、マイクロコンピュータに内蔵したインバータ制御タイマー（ＰＷＭタイマー）、高速Ａ／Ｄ変換回路、メモリ回路（ＲＯＭ、ＲＡＭ）等より構成し、位置検出手段８の出力信号より電気角を検知する電気角検知手段１１と、電流検出手段９の出力信号と電気角検知手段１１の信号より磁束に対応した電流成分Ｉｄとトルクに対応した電流成分Ｉｑに分解する３相／２相ｄｑ変換手段１２と、静止座標系から回転座標系に変換、あるいは逆変換するのに必要な正弦波データ（ｓｉｎ、ｃｏｓデータ）を格納する記憶手段１３と、磁束に対応した電圧成分Ｖｄとトルクに対応した電圧成分Ｖｑを３相モータ駆動制御電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換する２相／３相ｄｑ逆変換手段１４と、３相モータ駆動制御電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに応じてインバータ回路７のＩＧＢＴのスイッチングを制御するＰＷＭ出力を制御する入力電圧制御手段１５などを備えている。
【００４０】
また制御手段１０は、行程に応じてモータ４の起動、停止、回転数、および制動等を制御する設定変更手段１６と、位置検出手段８の出力信号よりモータ回転数およびドラム回転数を検知する回転数検知手段１７と、回転数検知手段１７の出力信号に応じて回転ドラム１の回転数を制御する回転数制御手段１８と、設定変更手段１６と回転数制御手段１８からのｄ軸（ｄｉｒｅｃｔ−ａｘｉｓ）電流設定信号Ｉｄｓ、ｑ軸（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ａｘｉｓ）電流設定信号Ｉｑｓと、３相／２相ｄｑ変換手段１２より演算したＩｄとＩｑを比較しモータ電流を制御するための磁束に対応した電圧成分Ｖｄとトルクに対応した電圧成分Ｖｑを演算する電流制御手段１９とを備えている。
【００４１】
トルクに対応したｑ軸電流Ｉｑが設定値Ｉｑｓとなるようにフィードバック制御することによりトルク制御が可能となる。しかし、ドラム回転数が上昇するとモータ誘起電圧が上昇してトルク電流Ｉｑが増加しなくなるので、ドラム回転数に応じてｄ軸電流を増加させる、いわゆる弱め磁束制御によりｑ軸電流も増加させることができ、トルクを増加させることができる。
【００４２】
さらに制御手段１０は、表示手段２１と吹鳴手段２２を有し、動作状態の表示や異常時の報知をする報知手段２３と、交流電圧端子間に接続された給水弁２４、排水弁（排水手段）２５を、スイッチング手段駆動回路２６により制御する給水弁制御手段２７、排水弁制御手段２８と、水受け槽２の下部にある接続部の水圧を電気的な周波数に変換することにより水位を検知する水位検知手段２９と、交流電源と整流回路６の間に接続された電源電力検知回路３０で検知される電源電力から、交流電源の１周期毎に平均された電源電力を算出する電源電力検知手段３１と、モータ電力を算出するモータ電力検知手段３２とを備えている。
【００４３】
給水弁２４は水道水を水受け槽２に給水するもので、電磁弁により構成し、排水弁（排水手段）２５は水受け槽２内の水の排水する排水手段である。スイッチング手段駆動回路２６は、双方向性サイリスタなどのソリッドステートリレー、またはメカニカルリレーで構成している。
【００４４】
電源電力検知回路３０は、電流を検知する電源電流検知手段３０ａと電圧を検知する電源電圧検知手段３０ｂからなる。
【００４５】
モータ電力検知手段３２は、下記の３つのいずれかの方法により、モータ電力を算出する。
【００４６】
１つ目は、２相／３相ｄｑ逆変換手段１４からモータ４の回転子に同期した回転座標（ｄ−ｑ平面）でのモータ入力電圧Ｖｄ、Ｖｑと、３相／２相ｄｑ変換手段１２から回転座標（ｄ−ｑ平面）でのモータ入力電流Ｉｄ、Ｉｑを用い、Ｖｄ・Ｉｄ＋Ｖｑ・Ｉｑを計算する。この値は電圧ベクトルと電流ベクトルのスカラ積となり、電圧ベクトルの絶対値と電流ベクトルの絶対値と力率ｃｏｓθ（電圧と電流の位相差θ）の積となるため、モータ入力電力ＰｉがＰｉ＝｜Ｖ｜｜Ｉ｜ｃｏｓθ＝Ｖｄ・Ｉｄ＋Ｖｑ・Ｉｑとして算出できる。ここで、位置検出手段８に検知誤差Δθがあっても、力率ｃｏｓθに影響しないため、モータ入力電力Ｐｉは検知誤差Δθの影響を受けない。また、一般にベクトル制御によるモータ制御系では必ずＶｄ、Ｖｑ、Ｉｄ、Ｉｑが存在するため、究めて簡単に実現することができる。実際の動作においては、負荷変動によりＶｄ、Ｖｑ、Ｉｄ、Ｉｑが変動するノイズ成分があるため、Ｐｉ＝Ｖｄ・Ｉｄ＋Ｖｑ・Ｉｑの計算を行う前のＶｄ、Ｖｑ、Ｉｄ、ＩｑにＬＰＦ（ローパスフィルタ）を通すか、計算後のＰｉにＬＰＦを通すことにより、ノイズ成分の影響を抑えることができる。
【００４７】
２つ目は、２相／３相ｄｑ逆変換手段１４から静止座標でのモータ入力電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗと、３相／２相ｄｑ変換手段１２から静止座標でのモータ入力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを用い、モータ入力電力ＰｉをＰｉ＝Ｖｕ・Ｉｕ＋Ｖｖ・Ｉｖ＋Ｖｗ・Ｉｗとして算出する。これにより、ベクトル制御によるモータ制御系以外のときでも、モータ入力電力を算出することができる。
【００４８】
３つ目は、回路内でモータに回る電力の割合Ｒｍ（例えば、０．８）を設定し、電源電力検知回路３０で算出される電源電力Ｐａから、モータ入力電力ＰｉをＰｉ＝Ｐａ×Ｒｍとして算出する。これにより、電源電力検知回路がすでにある回路の場合、簡単にモータ入力電力を算出することができる。
【００４９】
図３は各部の波形関係を示し、ホールセンサ８ａ、８ｂ、８ｃの出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３のエッジ信号は６０度ごとに変化して、各部状態信号より３６０度を６分割した角度が判別できる。信号Ｈ１がローからハイとなるハイエッジを基準電気角０度として示し、モータ４のＵ相巻線誘起電圧Ｅｃは、基準信号Ｈ１から３０度遅れた波形となる。Ｕ相モータ電流Ｉｕとモータ誘起電圧Ｅｃの位相を同じにすると最大効率が得られる。モータ誘起電圧Ｅｃがｑ軸と同等軸となり、ｄ軸は９０度遅れている。ｑ軸電流はモータ誘起電圧位相と同相なのでトルク電流と呼ばれる。
【００５０】
図３において、Ｕ相モータ電流Ｉｕは、Ｕ相巻線誘起電圧Ｅｃよりわずかに進んで、モータ印加電圧ＶｕはＵ相巻線誘起電圧Ｅｃより３０度進んだ波形を示す。Ｖｃは入力電圧制御手段１５内で生成される鋸歯状波形のキャリヤ信号で、Ｖｕは正弦波状のＵ相制御電圧でキャリヤ信号ＶｃとＵ相制御電圧Ｖｕを比較したＰＷＭ信号ｕを入力電圧制御手段１５内で発生させ、インバータ回路７のＵ相上アームトランジスタの制御信号として加える。ｃｋはキャリヤ信号Ｖｃの同期信号で、キャリヤカウンタがカウントアップしてオーバーフローしたときの割込信号である。
【００５１】
モータ４のロータ磁石軸とステータの磁束軸が一致した電気角をｄ軸として基準電気角０度として静止座標系から回転座標系への座標変換、すなわち、ｄｑ変換を行うので、電気角検知手段１１は、ホールセンサ８ａ、８ｂ、８ｃの出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３より３０度、９０度、１５０度等の電気角を検知し、６０度毎以外は推定により電気角θを求める。
【００５２】
一般的に、磁束に対応した電流成分をｄ軸電流Ｉｄと呼び、永久磁石の磁束と界磁の磁束が同軸上で永久磁石が界磁に吸引された状態なのでトルクは零となる。また、ｄ軸から電気角で９０度の角度で誘起電圧位相と同じ位相となりトルク最大となる軸をｑ軸と呼び、トルクに対応した電流成分なのでｑ軸電流Ｉｑと呼ぶ。さらに、ｄ軸電流を負の方向に増加させるとｄ軸上の界磁磁束を弱めることと等価となるので界磁弱め制御、あるいは弱め磁束制御（または磁束弱め制御）と呼ばれる。また、ｄ軸電流とｑ軸電流に分解してそれぞれ独立に制御するのでベクトル制御と呼ばれる。
【００５３】
３相／２相ｄｑ変換手段１２は、モータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを（数１）によりｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑに変換するもので、静止座標系から回転座標系に変換して、電気角θに対応して検出したモータ電流瞬時値よりＩｄ、Ｉｑを演算する。
【００５４】
【数１】
0006023974.tif 000002
【００５５】
記憶手段１３には、ｓｉｎθとｃｏｓθのデータを記憶しているので、電気角データに対応したデータを呼び出して積和演算を行うことにより、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑに分解できる。電気角θの検知とモータ電流瞬時値の検出はキャリヤ信号に同期して行うもので、後述するフローチャートに従い、詳細な説明を行う。
【００５６】
回転数検知手段１７は、ホールセンサ８ａ、８ｂ、８ｃの出力信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３いずれか１相よりモータ回転数を検知し、モータ４の極数と、ドラムプーリー３とモータプーリの比からドラム回転数に変換し、ドラム回転数信号を設定変更手段１６、回転数制御手段１８に加える。設定変更手段１６は、モータ４の起動制御とドラム回転数の設定、およびドラム回転数とｑ軸電流設定値Ｉｑｓに応じたｄ軸電流Ｉｄｓの演算を行い、回転数制御手段１８にドラム回転数設定信号Ｎｓを加え、電流制御手段１９にｄ軸設定信号Ｉｄｓを加える。
【００５７】
回転数制御手段１８は、ドラムの検知回転数ｎ（以下、検知回転数）とドラムの設定回転数Ｎｓ（以下、設定回転数）を比較する回転数比較手段１８ａと、検知回転数ｎと設定回転数Ｎｓとの誤差信号Δｎと、回転数の変化率（加速度）に応じてｑ軸電流設定値Ｉｑｓを制御するトルク電流設定手段１８ｂより構成される。
【００５８】
電流制御手段１９は、３相／２相ｄｑ変換手段１２の出力信号Ｉｑ、Ｉｄと設定信号Ｉｑｓ、Ｉｄｓをそれぞれ比較して制御電圧信号Ｖｑ、Ｖｄを出力するもので、ｑ軸電流比較手段１９ａ、ｑ軸電圧設定手段１９ｂ、ｄ軸電流比較手段１９ｃ、ｄ軸電圧設定手段１９ｄより構成し、ｑ軸電流とｄ軸電流をそれぞれ制御する電圧信号Ｖｑ、Ｖｄを生成する。
【００５９】
ｄ軸電流設定値Ｉｄｓは、設定変更手段１６から電流制御手段１９に信号が加えられるもので、埋め込み磁石モータの場合には回転数に応じてｄ軸電流設定値Ｉｄｓを増加させて弱め界磁制御を行う。表面磁石モータの場合には、通常、Ｉｄｓは零に設定し、高回転数駆動の場合にＩｄｓを増加させる。
【００６０】
２相／３相ｄｑ逆変換手段１４は、電圧信号Ｖｑ、Ｖｄより３相モータ駆動制御電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを（数２）より演算するもので、回転座標系から静止座標系に変換し、キャリヤ信号に同期して、電気角検知手段１１により検知した電気角θに対応した正弦波状の信号を入力電圧制御手段１５に加える。記憶手段１３に記憶したｓｉｎθ、ｃｏｓθの積和演算の方法は、３相／２相ｄｑ変換手段１２の演算とほぼ同じである。
【００６１】
【数２】
0006023974.tif 000003
【００６２】
上記構成において図４を参照しながら動作を説明する。図４は脱水行程のフローチャートで、ステップ１００より脱水行程を開始し、ステップ１０１で脱水行程の各種初期設定を行い、ステップ１０２で時間とともに設定回転数Ｎｓを高くする。ステップ１０３で図１１に示すモータ駆動サブルーチンを実行する。ステップ１０４で設定回転数Ｎｓが最終の設定回転数Ｎｍａｘ（例えば、９００ｒ／ｍｉｎ）に達したかどうか判定し、Ｎｍａｘに達したらステップ１０５に進み、モータ制御設定サブルーチンを実行する。Ｎｍａｘ以下ならばステップ１０２に戻る。ステップ１０６で脱水の設定時間Ｔ１を呼び出し、ステップ１０７で設定時間Ｔ１が経過したかどうか判定し、経過するまでステップ１０５のモータ駆動を続け、経過したらステップ１０８でブレーキ制御を行い、ステップ１０９で脱水行程を終了する。
【００６３】
図５に示すモータ制御設定サブルーチンのフローチャートについて説明する。ステップ２００よりモータ制御設定サブルーチンが開始する。ステップ２０１でモータ入力電力Ｐｉが第１の所定電力Ｐｍａｘ１（例えば、１０００Ｗ）以上かどうかを判定し、Ｐｍａｘ１以上なら、ステップ２０２でその状態で検知時間Ｔｐ１（例えば、５秒）経過したかを判定し、経過するまでステップ２０１に戻りつづけ、Ｔｐ１経過したら、つぎにＰｍａｘ１未満になるまでＴｐ１経過済みを保持し、ステップ２０３に進む。Ｐｍａｘ１未満なら、ステップ２０７までに進む。
【００６４】
ステップ２０３で定電力制御サブルーチンを実行し、ステップ２０４でモータ入力電力Ｐｉが、Ｐｍａｘ１より大きい第２の所定電力Ｐｍａｘ２（例えば、１２００Ｗ）以上かどうかを判定し、Ｐｍａｘ２以上なら、ステップ２０５でその状態で検知時間Ｔｐ２（例えば、１秒）経過したかを判定し、経過するまでステップ２０３に戻りつづけ、Ｔｐ２経過したら、つぎにＰｍａｘ２未満になるまでＴｐ２経過済みを保持し、ステップ２０６に進む。Ｐｍａｘ２未満なら、ステップ２０７までに進む。
【００６５】
ステップ２０６で大電力検知制御サブルーチンを実行する。続いて、ステップ２０７でステップ１０３と同様にモータ駆動サブルーチンを実行し、ステップ２０８でリターンする。
【００６６】
図６に示す定電力制御サブルーチンのフローチャートについて説明する。ステップ３００より定電力制御サブルーチンが開始する。ステップ３０１で設定回転数Ｎｓを呼出し、ステップ３０２でモータ入力電力ＰｉがＰｍａｘ１以上でＰｍａｘ２未満のモータ入力電力設定値Ｐｓ（例えば、１１００Ｗ）以上かどうかを判定し、Ｐｓ以上なら、ステップ３０３で設定回転数Ｎｓを下げ、ステップ３０４で設定回転数Ｎｓが、脱水性能維持可能な最小のＮｍｉｎ（例えば、５００ｒ／ｍｉｎ）より小さいなら、ステップ３０５でＮｓ＝Ｎｍｉｎとして、設定回転数ＮｓがＮｍｉｎより下がらないようにして、ステップ３１０に進む。Ｐｓ未満ならステップ３０７で設定回転数Ｎｓを上げ、ステップ３０８で設定回転数Ｎｓが、当初の最終脱水回転数Ｎｍａｘ（例えば、９００ｒ／ｍｉｎ）より大きいなら、ステップ３０９でＮｓ＝Ｎｍａｘとして、設定回転数ＮｓがＮｍａｘより上がらないようにして、ステップ３１０に進む。モータ入力電力Ｐｉとモータ入力電力設定値Ｐｓをキャリヤごとに比較判断制御すると変動要素が大きく制御が安定しないので、平均化するなどの積分要素を加える必要がある。
【００６７】
一般にモータ出力電力Ｐｏ＝ドラム軸トルクＴ×ドラム回転数ｎ、モータ出力電力Ｐｏ＝モータ入力電力Ｐｉ×モータ効率ｅが成り立つので、ドラム軸トルクＴとモータ効率ｅがほぼ一定の条件下では、ドラム回転数ｎを下げるとモータ入力電力Ｐｉは下がり、ドラム回転数を上げるとモータ入力電力Ｐｉは上がるため、設定回転数Ｎｓを変化させることにより、ドラム回転数ｎが変化し、モータ入力電力Ｐｉを一定に制御することができる。ただし、急に回転数を下げると、モータによる回生電力の影響で直流電圧が上昇し、電源回路、インバータ回路の故障につながるため、減速時は少しずつさげる必要がある。この減速時の制御の制約と、設定回転数に上限Ｎｍａｘと下限Ｎｍｉｎがあることから、定電力制御中であっても、定電力が維持できず、Ｐｍａｘ１未満になって通常の回転数制御に戻ったり、Ｐｍａｘ２以上になり大電流検知制御に移行したりする。通常は脱水により、洗濯物内の水が抜けて、ドラム軸トルクＴが小さくなるため、モータ入力電力Ｐｉは下がり、回転数制御に戻る。
【００６８】
これにより、モータ入力電力Ｐｉが増えたときは定電力制御に移行して、モータ入力電力Ｐｉを抑えて脱水動作を行うことが可能で、大電力によるモータ、モータ駆動回路、電源回路の破壊を防止することができる。またすぐに停止せず、脱水動作を続けることにより、通常の脱水時間内で脱水性能の低下を抑えることができる。
【００６９】
続いてステップ３１０に進み、ステップ１０４で最終の設定回転数Ｎｍａｘを設定して以降の設定回転数Ｎｓの最小値Ｎｓｍｉｎをメモリする。ステップ３１１で図７のようにＮｓｍｉｎに応じた脱水の設定時間Ｔ１を設定し、ステップ３１２でリターンする。
【００７０】
これにより、モータ入力電力Ｐｉが増えて、低い設定回転数Ｎｓで脱水動作が制御される場合でも、脱水の設定時間Ｔ１を増やして、回転数の低下による脱水性能の低下を抑えることができる。ここで脱水の設定時間Ｔ１は、低い回転数でも、脱水性能が確保できるように設定する。
【００７１】
図８に示す大電力検知制御サブルーチンのフローチャートについて説明する。ステップ４００より大電力検知制御サブルーチンが開始する。ステップ４０１で、ステップ１０８と同様のブレーキ制御を行い、モータを停止させる。ステップ４０２で大電流検知回数Ｐｃｔをカウントアップして、ステップ４０３で大電流検知回数Ｐｃｔが最大検知回数Ｃｔｍａｘ（例えば、１０回）以上かどうかを判定する。Ｃｔｍａｘ以上なら、ステップ４０４で異常報知を行い、モータ入力電力Ｐｉが大きくて、脱水動作が続けられないことを使用者に伝える。Ｃｔｍａｘ未満なら、ステップ４０５で水位検知手段２９により再度水位を検知し、水がないかを判定する。水がある場合は、ステップ４０６で、排水を行い、水がなくなるまで排水し続ける。水がない場合は、ステップ４０７で脱水再起動設定を行い、ステップ４０８でリターンする。
【００７２】
これにより、モータ入力電力Ｐｉが増え続けた場合でも、大電力によるモータ、モータ駆動回路、電源回路に不具合が生じる前に、安全にモータを停止させることができる。特に排水能力が悪くて、脱水された水が排水されず、排水溝から排水ホース、ドラム下端と溜って、負荷を増大させていた場合は、排水し続けることにより、水による負荷を軽減できる。水位検知手段は脱水中の回転ドラムによる風圧で検知水位が変動されるため、回転停止後に水位を検知することにより、正確に排水されていることを検知することができる。
【００７３】
さらにこの状態が複数回発生する場合は、異常報知を行い、大電力の発生要因である異常な負荷状態（例えば、回転ドラムと水受け槽との洗濯物の挟込み、過大重量の洗濯物、回転ドラム内の残水などの過大な負荷）の軽減を、使用者に促すことができる。これにより、負荷は軽くなり、トルクＴ、モータ出力電力Ｐｏ、モータ入力電力Ｐｉを下げることができ、通常の脱水動作を行うことができる。また、モータ、モータ駆動回路、電源回路の故障によりモータ入力電力Ｐｉが増えている場合は、この異常報知により、使用者に部品修理を促すことができる。
【００７４】
実際の動作について、図９に示す回転数制御と定電力制御、図１０に示す回転数制御と大電力検知制御のタイムチャートを用いて説明する。図９は回転数制御から定電力制御に移行し、回転数制御に復帰したときのタイムチャートを表している。ａ点まで設定回転数Ｎｓを増やし、９００ｒ／ｍｉｎの最終の設定回転数Ｎｍａｘに達する。モータ入力電力Ｐｉが１０００Ｗを超えた状態で５秒経過するｂ点まで、９００ｒ／ｍｉｎで回転数制御を行い、ｂ点で定電力制御に移行する。定電力制御により１１００Ｗになるように制御されて、設定回転数Ｎｓが変動する。脱水により洗濯物内の水が抜けて、排水され、負荷が軽くなると１１００Ｗで制御できる設定回転数Ｎｓが増えて、ｃ点で最大値Ｎｍａｘに達する。これ以上Ｎｓが増えないため、モータ入力電力Ｐｉが下がり始める。ｄ点でモータ入力電力Ｐｉが１０００Ｗ未満になると、回転数制御に移る。ｂ点からｄ点における、定電力制御時の設定回転数Ｎｓの最小値Ｎｓｍｉｎは８８０ｒ／ｍｉｎになるため、脱水の設定時間Ｔ１は５００ｓとなる。ｅ点でこの５００ｓに達すると、ブレーキして、脱水動作を終了する。
【００７５】
続いて、図１０は回転数制御から定電力制御、大電力検知制御に移行し、再度脱水起動したときのタイムチャートを表している。図９同様に、９００ｒ／ｍｉｎに達するａ点で回転数制御を行うが、この時点でモータ入力電力Ｐｉが１０００Ｗを超えているため、５秒後のｂ点で、定電力制御に移行する。定電力制御により１１００Ｗ制御するため、設定回転数Ｎｓが変動するが、ｃ点で最小値Ｎｍｉｎに達するとＮｓは下がらず、モータ入力電力Ｐｉが上がり始める。ｄ点でモータ入力電力Ｐｉが１２００Ｗを超えた状態で１秒経過して、大電流検知制御に移行する。ブレーキ制御を行い、ｅ点で停止後、検知回数が１０回未満のため、水がないことを確認して、脱水再起動設定を行い、ｆ点で再起動する。
【００７６】
つぎに、図１１に示すモータ駆動サブルーチンのフローチャートについて説明する。ステップ５００よりモータ駆動サブルーチンが開始する。ステップ５０１でサブルーチン実行の最初に判断する初期判定で、起動あるいは制動初期を判定し、起動あるいは制動初期であればステップ５０２で各種初期設定を行い、メインルーチンからのパラメータの受け渡しと各種設定を実行する。ステップ５０３で回転起動制御あるいは制動初期制御を行う。ステップ５０２、ステップ５０３は最初に一回だけ実行する。起動制御は、回転数フィードバック制御ができない起動時に、所定のモータ印加電圧に設定して１２０度通電するものであり、低いモータ印加電圧から高い電圧まで時間経過とともに電圧を上昇させるソフトスタートを行う。制動運転の場合には負のｄ軸電流を増やして、負のｑ軸電流を減らし、急激なブレーキトルクが加わらないようなソフトブレーキを行う。
【００７７】
つぎに、ステップ５０４でキャリヤ信号割込の有無を判定する。キャリヤ信号割込とは、入力電圧制御手段１５のキャリヤカウンタがオーバーフローすると発生する割込信号ｃｋにより実行するもので、ステップ５０５で図１２に示すキャリヤ信号割込サブルーチンを実行する。
【００７８】
ここで図１２にあるキャリヤ信号割込サブルーチンのフローチャートについて説明する。ステップ６００よりキャリヤ信号割込サブルーチンを開始し、ステップ６０１で割込信号ｃｋをカウントする。ステップ６０２でロータ位置電気角θを演算する。ロータ位置信号θは、別途求めたキャリヤ信号１周期当たりの電気角Δθとキャリヤカウンタのカウント値ｋを掛けた値ｋ・Δθを、位置検出手段８より検知できる６０度ごとの電気角φを加えることで推定演算する。例えば、モータ４を４極、ドラムプーリー３とモータプーリの比を８．２５：１、キャリヤ周波数を１５．６ｋＨｚ、回転数を９００ｒ／ｍｉｎとするとモータ駆動周波数は２４０Ｈｚとなり、電気角６０度内のキャリヤカウンタカウント値ｋは約１１となる。よって、Δθは約５．５度となる。モータ回転数が低い程、電気角６０度内のカウント値ｋは高くなり、演算上の電気角検知分解能は向上するので、回転数が低く精度が要求される場合でも問題はないことがわかる。
【００７９】
つぎに、ステップ６０３でモータ電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する。ステップ６０４で電気角θとモータ電流より、（数１）の演算により３相／２相ｄｑ変換を行い、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑを求める。ステップ６０５でＩｄ、Ｉｑをメモリし、別途回転数制御データとして用いる。
【００８０】
つぎに、ステップ６０６でｄ軸制御電圧Ｖｄ、ｑ軸制御電圧Ｖｑを呼び出し、ステップ６０７で（数２）の演算により２相／３相ｄｑ逆変換を行い、３相制御電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを求める。この逆変換は、ステップ６０４と同じように記憶手段１３の電気角に対応したｓｉｎθ、ｃｏｓθデータを用い、積和演算を高速で行う。ステップ６０８で３相制御電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに対応したＰＷＭ出力値ＰＷＭｕ、ＰＷＭｖ、ＰＷＭｗに変換して、ステップ６０９でＰＷＭ出力する。ステップ６１０で３相のＰＷＭ出力値ＰＷＭｕ、ＰＷＭｖ、ＰＷＭｗをメモリし、次のキャリヤ信号割込で用いる。ステップ６１１でサブルーチンをリターンする。
【００８１】
ＰＷＭ制御は、図２でも説明したように、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相各相に対応して、鋸歯状波（または三角波）のキャリヤ信号と制御電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗを比較してインバータ回路７のＩＧＢＴオンオフ制御信号を発生させ、モータ４を正弦波駆動するもので、上アームトランジスタと下アームトランジスタの信号は逆転された波形で、上アームトランジスタの導通比を増加すると出力電圧は正電圧が増加し、下アームトランジスタの導通比を増加させると出力電圧は負電圧が増加する。導通比を５０％にすると出力電圧は零となる。
【００８２】
電気角θに対応して制御電圧を正弦波状に変化させると正弦波状の電流が流れる。正弦波駆動の場合、トランジスタの導通比を最大値１００％にしたとき、出力電圧は最大となり変調度Ａｍは１００％で、導通比の最大値を５０％にしたとき、出力電圧は最低となり変調度Ａｍは０％と呼ぶ。
【００８３】
モータ電流をベクトル制御するための、３相／２相ｄｑ変換と２相／３相ｄｑ逆変換をキャリヤ毎に高速で実行するので、高速の電流制御が可能となり、さらに、キャリヤ毎にトルク電流Ｉｑを検出するので負荷量が瞬時に判定できる特長がある。
【００８４】
キャリヤ信号割込サブルーチンを実行後は、図１１に戻りステップ５０６で位置信号割込の有無を判定する。位置信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３のいずれかの信号が変化すると割込信号が発生し、ステップ５０７で図１３に示す位置信号割込サブルーチンを実行する。図２に示すように、電気角６０度ごとに割込信号が発生する。
【００８５】
ここで図１３にある位置信号割込サブルーチンのフローチャートについて説明する。ステップ７００より位置信号割込サブルーチンを開始し、ステップ７０１で位置信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を入力し位置検出を行い、ステップ７０２で位置信号よりロータ電気角θｃを検出する。ステップ７０３に進み、キャリヤ信号割込サブルーチンでカウントしているカウント値ｋをｋｃにメモリし、ステップ７０４でカウント値ｋをクリヤし、ステップ７０５で電気角６０度間のキャリヤカウンタカウント値ｋｃより１キャリヤの電気角Δθを演算する。
【００８６】
つぎに、ステップ７０６で基準位置信号Ｈ１による割込信号かどうかを判定し、基準位置信号割込ならばステップ７０７で回転周期測定タイマーＴのカウント値Ｔを周期Ｔｏとしてメモリし、ステップ７０８でタイマーＴをクリヤし、ステップ７０９でモータ回転数ｎを演算する。つぎに、ステップ７１０で回転周期測定タイマーのカウントを開始させ、ステップ７１１でサブルーチンをリターンする。
【００８７】
回転周期測定タイマーの検知分解能を８ｂｉｔ精度にすると、クロックは６４μｓとなりキャリヤ信号をクロックに使用できるが、回転制御性能を向上するためには回転周期検知分解能を向上させる必要があり、クロックの周期は１〜１０μｓに設定する必要がある。この場合には、マイクロコンピュータのシステムクロックを分周してクロックに使用する。
【００８８】
以上に説明した回転数検知方法は、位置信号Ｈ１の周期から求める方法を示したが、位置信号Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３をすべて使用してもよい。また、キャリヤ信号を三角波にすると、キャリヤカウンタタイマーの周期は鋸歯状波の２倍となるので、三角波のオーバーフロー信号をクロックにすると分解能が向上するので三角波タイマーのオーバーフロー信号をクロックにしてもよい。
【００８９】
位置信号割込サブルーチンを実行後は、図１１に戻りステップ５０８で回転数制御サブルーチンを実行する。ステップ５０９でサブルーチンをリターンする。
【００９０】
ここで図１４にある回転数制御サブルーチンのフローチャートについて説明する。ステップ８００より回転数制御サブルーチンを開始し、ステップ８０１でモータ回転数ｎを呼び出し、ステップ８０２で通常駆動か、減速制動かのフラグ判定をする。
【００９１】
通常駆動ならばステップ８０３で設定回転数Ｎｓと検知回転数ｎの誤差によりｑ軸電流設定値Ｉｑｓを制御してトルク制御を行い、ステップ８０４でｑ軸電流設定値Ｉｑｓを上限値Ｉｑｍａｘと比較し、Ｉｑｓ＞Ｉｑｍａｘならばステップ８０５でＩｑｓをＩｑｍａｘとして、ｑ軸電流Ｉｑが上限値Ｉｑｍａｘ以上とならないようにし、Ｉｑｓ≦Ｉｑｍａｘならば、ステップ８０５を飛ばす。
【００９２】
また減速制動ならばステップ８０６で負のトルク制御、すなわち、ブレーキトルク制御のためにｑ軸電流設定値を−Ｉｑｓに設定する。
【００９３】
つぎに、ステップ８０７で設定回転数Ｎｓより位相角δを設定し、ステップ８０８でＩｑｓと位相角δよりｄ軸電流設定値Ｉｄｓを演算する。設定回転数Ｎｓのみでｄ軸電流を制御するとｑ軸電流Ｉｑが小さい場合、進角し過ぎてトルクが得られない場合があるので、設定回転数Ｎｓとｑ軸電流設定値Ｉｑｓに応じたｄ軸電流を設定する必要がある。
【００９４】
つぎに、ステップ８０９でｄ軸電流Ｉｄを呼び出し、ステップ８１０でＩｄとＩｄｓの大小比較判定を行い、ｄ軸電流Ｉｄが設定値Ｉｄｓよりも大きければステップ８１１でｄ軸制御電圧Ｖｄを減らし、ｄ軸電流Ｉｄが設定値Ｉｄｓよりも小さければステップ８１２でｄ軸制御電圧Ｖｄを増やす。
【００９５】
つぎに、ステップ８１３でｑ軸電流Ｉｑを呼び出し、ステップ８１４でＩｑとＩｑｓの大小比較判定を行い、ｑ軸電流Ｉｑが設定値Ｉｑｓよりも大きければステップ８１５でｑ軸制御圧Ｖｑを減らし、ｑ軸電流Ｉｑが設定値Ｉｑｓよりも小さければステップ８１６でｑ軸制御電圧Ｖｑを増やす。
【００９６】
つぎに、ステップ８１７で演算されたｄ軸制御電圧Ｖｄ、ｑ軸制御電圧Ｖｑをそれぞれメモリし、ステップ８１８でサブルーチンをリターンする。
【００９７】
ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑは、基本的にはキャリヤ信号ごとに変換するので、トルクリップルも含めて変動が大きい。変換したｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑと設定値Ｉｄｓ、Ｉｑｓをキャリヤごとに比較判断制御すると変動要素が大きく制御が安定しないので、平均化するなどの積分要素を加える必要がある。
【００９８】
よって、回転数制御サブルーチンは、図１３に示すように、キャリヤ信号割込サブルーチン、あるいは、位置信号割込サブルーチンの中で実行せず、モータ駆動制御の中で独立に実行させる。ただし、回転制御の応答速度を速めるために、位置信号割込サブルーチンの中で行う方法も考えられるが、回転数が低い場合には逆に応答が遅くなる欠点がある。
【００９９】
上記はベルトによる回転ドラムの駆動するベルト駆動方式の洗濯機を例にとって説明しているが、回転ドラムとモータが同軸となるダイレクトドライブ方式の洗濯機においても、ドラム回転数がモータ回転数となるだけで、モータに高い負荷がかかった場合に、モータ入力電力を許容範囲に抑えて制御して、モータ、モータ駆動回路、電源回路を保護するとともに、脱水性能の低下を抑えることができる。
【０１００】
また上記はドラム式洗濯機を例にとって説明しているが、モータの回転駆動軸をクラッチによって撹拌翼か、洗濯兼脱水槽に結合するパルセータ式の縦型洗濯機においても、モータに高い負荷がかかった場合に、モータ入力電力を許容範囲に抑えて制御して、モータ、モータ駆動回路、電源回路を保護するとともに、脱水性能の低下を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上のように、本発明にかかる洗濯機は、モータに高い負荷がかかった場合に、モータ入力電力を許容範囲に抑えて制御して、モータ、モータ駆動回路、電源回路を保護するとともに、脱水性能の低下を抑える洗濯機に有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１      回転ドラム
２      水受け槽
４      モータ
６      整流回路
７      インバータ回路
８      位置検出手段
９      電流検出手段
１０    制御手段
１５    入力電圧制御手段
１８    回転数制御手段
２３    報知手段
２５    排水弁（排水手段）
２９    水位検知手段
３０ａ  電源電流検知手段
３０ｂ  電源電圧検知手段
３２    モータ電力検知手段
【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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