(57)【要約】【課題】ヒートポンプ式洗濯乾燥機のモータ駆動装置の交流電源電流を減らす。【解決手段】交流電源１よりリアクタ２を介して整流回路３の一方の端子に接続し、整流回路３の入力端子間に短絡手段４を接続して力率補正回路を構成し、整流回路３の出力直流母線間に第１および第２のインバータ回路５Ａ、５Ｂを接続して制御手段６により洗濯脱水モータ８と圧縮機モータ１０、および短絡手段４を制御する。制御手段６は直流母線電圧を検出する直流電圧検知手段６０の信号に応じて短絡手段４の導通を制御する電圧制御手段６１により直流母線電圧を洗濯乾燥各行程に応じて制御し、さらにインバータ制御手段６２により洗濯脱水モータ８、あるいは圧縮機モータ１０の回転数を制御し交流電源電流が所定値以下となるように出力制御する。【選択図】図１
2008183087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と直列関係に接続されたリアクタと、前記リアクタを介して交流電力を直流電力に変換するダイオードとコンデンサよりなる整流回路と、前記整流回路の入力端子間に接続され前記リアクタを介して前記交流電源を短絡する短絡手段と、前記整流回路の出力直流電力を交流電力に変換する第１および第２のインバータ回路と、前記第１および第２のインバータ回路と前記短絡手段を制御する制御手段とを備え、前記第１のインバータ回路により洗濯脱水槽を駆動する洗濯脱水モータを駆動し、前記第２のインバータ回路によりヒートポンプ式熱交換器の圧縮機モータを駆動するものであって、前記制御手段は前記整流回路の出力直流電圧を検出する直流電圧検知手段と、前記直流電圧検知手段の出力信号に応じて前記短絡手段の前記交流電源の零電圧位相からの導通パルス幅を制御するようにした電圧制御手段と、前記第１および第２のインバータ回路を制御するインバータ制御手段とを備え、前記洗濯脱水モータ、および前記圧縮機モータの運転状態に応じてそれぞれのモータ回転数、あるいは前記整流回路の出力直流電圧を制御するようにした洗濯乾燥機のモータ駆動装置。
【請求項２】
整流回路の出力直流電圧を制御する電圧制御手段の導通パルス幅制御信号に上限値を設けるようにした請求項１記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。
【請求項３】
制御手段は、洗濯脱水モータと圧縮機モータを同時に駆動する脱水乾燥運転時に、直流電圧検知手段の出力信号、あるいは整流回路の出力直流電圧を制御する電圧制御手段の制御信号に応じて前記圧縮機モータ回転数を制御するようにした請求項１記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。
【請求項４】
交流電源電流を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段の電流信号に応じて整流回路の出力直流電圧、あるいは、圧縮機モータの回転数を制御するようにした請求項１記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。
【請求項５】
交流電源電流を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段の電流信号に応じて圧縮機モータの回転数を制御するようにした請求項１記載の洗濯乾燥機のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のインバータ回路により複数のモータを同時に駆動するヒートポンプ式洗濯乾燥機等のモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のモータ駆動装置は、複数のインバータ回路により複数のモータを同時に制御手段により回転駆動していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１１６０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような従来のモータ駆動装置は、洗濯脱水モータを駆動する第１のインバータ回路と、ヒートポンプの圧縮機モータを駆動する第２のインバータ回路の直流電源を共用しているため、洗濯脱水モータと圧縮機モータが同時に高速回転する脱水乾燥運転において直流電圧が低下するために脱水回転数と脱水率が低下し乾燥時間が長くなる課題があった。さらに、交流電源電圧が低下すると著しく交流電流が増加して交流電源の高調波が増加したり、交流電流の増加によりリアクタや電源ダイオードなどのパワー部品の発熱が増加する課題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、インバータ回路の正負直流電源母線間に洗濯脱水モータを駆動する第１のインバータ回路と、ヒートポンプの圧縮機モータを駆動する第２のインバータ回路を並列関係に接続し、直流電源を構成する整流回路と交流電源間にリアクタを接続し、整流回路の交流入力端子間に短絡手段を接続して交流電源電圧零電圧から所定時間短絡させてリアクタに電流を流し直流電源母線電圧を制御するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ式洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、交流電源と直流電源を構成する整流回路間にリアクタと短絡手段よりなる力率補正回路（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ；ＰＦＣ回路）を接続し、直流電源母線間に洗濯脱水モータを駆動する第１のインバータ回路と、ヒートポンプの圧縮機モータを駆動する第２のインバータ回路を並列関係に接続し、整流回路の交流入力端子間と並列関係に短絡手段を接続し、交流電源電圧零電圧からの短絡手段導通時間を制御して直流電源母線電圧を制御するもので、洗濯脱水モータと圧縮機モータの運転状態に応じてモータ回転数、あるいは直流電源母線電圧を制御するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のヒートポンプ式洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、交流電源と整流回路間に設けたリアクタと短絡手段からなる力率補正回路により交流電源の力率を改善すると同時に、直流電圧を所定値に制御するもので、力率改善だけではなく電源高調波を低減できる。さらに、洗濯脱水モータと圧縮機モータを同時に運転しても直流電圧を所定値に制御できるので、脱水乾燥運転の如き複数インバータ回路を同時動作させる高出力時においても高速モータ回転可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、交流電源と直列関係に接続されたリアクタと、前記リアクタを介して交流電力を直流電力に変換するダイオードとコンデンサよりなる整流回路と、前記整流回路の入力端子間に接続され前記リアクタを介して前記交流電源を短絡する短絡手段と、前記整流回路の出力直流電力を交流電力に変換する第１および第２のインバータ回路と、前記第１および第２のインバータ回路と前記短絡手段を制御する制御手段とを備え、前記第１のインバータ回路により洗濯脱水槽を駆動する洗濯脱水モータを駆動し、前記第２のインバータ回路によりヒートポンプ式熱交換器の圧縮機モータを駆動するものであって、前記制御手段は前記整流回路の出力直流電圧を検出する直流電圧検知手段と、前記直流電圧検知手段の出力信号に応じて前記短絡手段の前記交流電源の零電圧位相からの導通パルス幅を制御するようにした電圧制御手段と、前記第１および第２のインバータ回路を制御するインバータ制御手段とを備え、前記洗濯脱水モータ、および前記圧縮機モータの運転状態に応じてそれぞれのモータ回転数、あるいは前記整流回路の出力直流電圧を制御するようにしたものであり、力率改善により交流電源電流を減らせるだけではなく、直流電源電圧の低下を防ぐことができるので、洗濯脱水モータの高速脱水運転、あるいは、圧縮機モータの高出力運転が可能となる。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、整流回路の出力直流電圧を制御する電圧制御手段の導通パルス幅制御信号に上限値を設けるようにしたものであり、交流電源電圧が低下すると導通パルス幅制御信号に上限値により直流電圧も低下するため、モータ出力も低下するので交流電源電流の増加を防ぐことができる。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、制御手段は、洗濯脱水モータと圧縮機モータを同時に駆動する脱水乾燥運転時に、直流電圧検知手段の出力信号、あるいは整流回路の出力直流電圧を制御する電圧制御手段の制御信号に応じて前記圧縮機モータ回転数を制御するようにしたものであり、出力直流電圧低下、あるいは、交流電源電圧の低下を間接的に検知して圧縮機モータ出力を低下させ出力直流電圧の低下を防ぐことができるので、洗濯脱水モータの高速脱水運転が可能となる。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、交流電源電流を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段の電流信号に応じて整流回路の出力直流電圧、あるいは、圧縮機モータの回転数を制御するようにしたものであり、交流電源電流が増加すると圧縮機モータ出力を低下させ、交流電源電流の増加を防ぐことができ、さらに、出力直流電圧の低下を防ぐことができるので、洗濯脱水モータの高速脱水運転が可能となる。
【００１１】
第５の発明は、第１の発明における洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、交流電源電流を検出する電流検出手段を備え、前記電流検出手段の電流信号に応じて圧縮機モータの回転数を制御するようにしたものであり、交流電源電流が増加すると圧縮機モータ出力を低下させ、交流電源電流の増加を防ぐことができる。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図を示すもので、ヒートポンプ式洗濯乾燥機への実施例を示している。
【００１３】
図１において、交流電源１の一方の端子Ｌ１と直列関係にリアクタ２を接続し、リアクタ２を介して整流回路３に交流電力を供給し、整流回路３は全波整流回路３０と電解コンデンサ３１、３２より倍電圧整流回路を構成し、交流電力を直流電力に変換する直流電源を構成する。交流電源１の他方の端子Ｌ２とリアクタ２の整流回路３側の端子Ｌ３の間、すなわち、整流回路３の入力端子間に短絡手段４を接続し、短絡手段４は交流電源１の零電圧から所定時間リアクタ２を介して交流電源１を短絡し力率を改善する。整流回路３の正と負の直流電源母線Ｐ、Ｎより直流電力を供給し、第１のインバータ回路５Ａ、第２のインバータ回路５Ｂ、および第３のインバータ回路５Ｃを並列関係に接続し、制御手段６により直流電力を交流電力に変換する。
【００１４】
第１のインバータ回路５Ａは洗濯脱水槽７を駆動する洗濯脱水モータ８を駆動し、第２のインバータ回路５Ｂはヒートポンプ式熱交換器９の圧縮機モータ１０を駆動し、第３のインバータ回路５Ｃは乾燥用送風ファン１１を駆動するファンモータ１２を駆動する。モータ電流検出のために、第１の電流検出手段５０Ａ、第２の電流検出手段５０Ｂ、および第３の電流検出手段５０Ｃをそれぞれのインバータ回路の下アームスイッチングトランジスタのエミッタ端子に接続し、洗濯脱水モータ８はセンサ付きベクトル制御、圧縮機モータ１０とファンモータ１２はセンサレスベクトル制御、あるいはセンサレス正弦波駆動する。
【００１５】
ヒートポンプ式熱交換器９は、圧縮機モータ１０と一体となった圧縮機（図示せず）により冷媒を圧縮して凝縮器９Ａに冷媒を送り、乾燥用送風ファン１１から凝縮器９Ａを介して洗濯脱水槽７内に温風を送風し衣類を乾燥させる。洗濯脱水槽７からの高温高湿排気空気は蒸発器９Ｂにより除湿熱交換されて乾燥送風ファン１１の吸気側に戻される。
【００１６】
制御手段６は、整流回路３の正と負の直流電源母線間電圧Ｖｄｃを検出する直流電圧検知手段６０と、交流電源１の零電圧を検知して零クロス位相から所定時間短絡手段４のパワースイッチング半導体を導通させ直流電源母線電圧Ｖｄｃを直流母線電圧設定値Ｖｄｓに制御する電圧制御手段６１と、第１のインバータ回路５Ａ、第２のインバータ回路５Ｂ、および第３のインバータ回路５Ｃをそれぞれ制御するインバータ制御手段６２より構成される。
【００１７】
図２は、力率補正回路の短絡手段４と電圧制御手段６１の詳細なブロック図を示す。
【００１８】
直流電圧検知手段６０の出力信号ｖｄｃを電圧制御手段６１の比較手段６１０に加え、比較手段６１０は電圧設定手段６１１の設定信号ｖｄｓと比較してその誤差信号Δｖを導通時間制御手段６１２に加える。導通時間制御手段６１２は、交流電源１の零電圧を検出する零クロス検知手段６１３からの信号ｖｚｃに応じて所定の導通パルス幅制御信号を発生させ、誤差信号Δｖの増減に応じて導通パルス幅信号を制御し直流電源母線電圧Ｖｄｃが直流母線電圧設定値Ｖｄｓとなるように短絡手段の導通時間ｔｏｎを制御する。
【００１９】
導通時間制御手段６１２の出力信号は、導通時間制限手段６１４を介してスイッチング手段駆動回路６１５に加えられる。導通時間制限手段６１４は、交流電源１の電源周波数に応じて最大導通時間ｔｏｎの最大値を制限するもので、交流電源１の半周期の２５〜３０％程度の時間に設定する。導通時間ｔｏｎが増加すると直流母線電圧Ｖｄｃは増加するが、導通時間制限手段６１４により直流母線電圧Ｖｄｃは負荷電流が増加した場合、あるいは、交流電源１が低下した場合には直流母線電圧設定値Ｖｄｓ以下となる。
【００２０】
スイッチング手段駆動回路６１５は、短絡手段４を構成する全波ダイオードブリッジ４０の直流出力端子間に接続されるパワースイッチング半導体４１の導通を制御するもので、電圧制御手段６１の信号電位とパワースイッチング半導体４１の駆動信号レベルが異なるため、フォトカプラーなどの電気的な絶縁手段と、パワースイッチング半導体４１の駆動電力供給手段と、オンオフ駆動手段より構成されているが、詳細については省略する。
【００２１】
短絡手段４は、前述したように全波ダイオードブリッジ４０と、その直流出力端子間に絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（略してＩＧＢＴ）などのパワースイッチング半導体４１よりなり双方向にオンオフ制御される。
【００２２】
図３は、短絡手段４、すなわち、パワースイッチング半導体４１の導通制御方法を示すタイムチャートで、交流電源電圧Ｖａｃ、零クロス検知信号ｖｚｃ、パワースイッチング半導体４１のゲート駆動信号Ｖｇ、リアクタ電流ＩＬを示している。交流電源電圧Ｖａｃの零位相（時間ｔｏ、ｔ３）から所定時間遅延（時間ｔ１、ｔ４）してからパワースイッチング半導体４１を所定時間（ｔｏｎ）導通制御することにより交流電圧位相と電流位相がほぼ同位相となり力率を改善できる。
【００２３】
さらに、短絡手段４を短絡させた時のリアクタに蓄積されるコイルエネルギーが、短絡手段４をターンオフさせた時に直流電源に放出されるので、直流母線電圧Ｖｄｃが昇圧される効果がある。また、高調波電流も減少し、パワースイッチング半導体４１のスイッチング損失が少ないなどの特長がある。よって、洗濯脱水モータ８を高速脱水回転させ、圧縮機モータ１０も同時に駆動してファンモータ１２により温風を衣類に送風する脱水乾燥行程において、短絡手段４をオンオフ制御することにより力率改善だけではなく直流母線電圧Ｖｄｃを高くできるので脱水回転数を高くでき、脱水率を高くして乾燥時間を短縮できる。また、圧縮機モータ１０とファンモータ１２を同時に動作させる乾燥行程においても直流母線電圧Ｖｄｃをさらに高くできるので、圧縮機モータ１０の回転数をさらに高くして温風温度を高くすることにより乾燥時間を短縮することができる。
【００２４】
インバータ制御手段６２は、洗濯脱水モータ８のロータ位置検出手段８ａからの位置信号と電流検出手段５０Ａにより検出したモータ電流信号により第１のインバータ回路５Ａを駆動して洗濯脱水モータ８をベクトル制御し、ヒートポンプ用圧縮機モータ１０およびファンモータ１２のそれぞれのモータ電流を電流検出手段５０Ｂ、５０Ｃにより検出してインバータ回路５Ｂ、５Ｃをそれぞれ制御しセンサレス正弦波駆動することにより低騒音、高効率化運転を行う。第２のインバータ回路５Ｂは前述したように圧縮機モータ１０をセンサレスベクトル制御するもので、第２の電流検出手段５０Ｂにより圧縮機モータ１０のモータ電流を検出してセンサレス正弦波駆動し、インバータ制御手段６２に記憶されるモータパラメータとモータへの印加電圧より演算で求めた電流と、検知電流を比較してロータ位置を推定演算し、制御プログラム内の仮想ｄ−ｑ軸を修正しロータ位相制御する。圧縮機モータ１０は圧縮機構の構造的な要因により機械的なロータ位置によりトルクが変動するため、できるだけ正確な位置推定演算が必要であり、特にｑ軸よりも電流位相を進める、いわゆる進角制御（弱め界磁制御）においては位置推定演算の精度が問題となるので電流検出精度の確保とモータパラメータの精度確保、および位置推定アルゴリズムが課題となる。
【００２５】
第３のインバータ回路５Ｃは、ファンモータ１２を無効電流一定制御により位置センサレス正弦波駆動するものであり、ファンモータ１２に正弦波電流を流してモータ印加電圧に対する無効電流を積分制御して安定化制御する。永久磁石同期モータの回転速度は駆動周波数ｆを一定にすると、電源電圧変動や負荷変動とは無関係にファンモータ１２の回転速度は一定となるので、無効電流一定制御にすると駆動周波数一定制御が可能となり回転数変動をほとんど零にすることができる。ファンモータ１２を無効電流一定制御の如きオープンループ駆動周波数一定制御（Ｖ／ｆ制御方式）にした場合、直流電源電圧変動に関わらずファンモータ１２の回転速度を一定とすることができるので、ファン騒音は変化せず、回転速度変動による耳障りなファン騒音変動を無くすことができる。
【００２６】
電流検出手段５Ａ、５Ｂ、５Ｃは３シャント式電流検知方式で、３ヶ又は２ヶのシャント抵抗と電流信号増幅手段より構成し、電流検出手段５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの基本構成は全く同じであり、全てのインバータ回路のキャリヤ周波数を整数倍にしてキャリヤ信号の同期をとることにより、電流検出時のスイッチングノイズ相互干渉を防ぐことができる。
【００２７】
温風脱水運転においては、洗濯脱水モータ８（約４００Ｗ）、圧縮機モータ１０（約７００Ｗ）、ファンモータ１２（約１００Ｗ）を同時に駆動するので、洗濯乾燥機の総合入力は１２００Ｗ以上となり、力率補正回路がなければ電源電圧ＡＣ１００Ｖの場合には交流入力電流は１３〜１５Ａとなり、コンセントの発熱が課題となる。さらに、直流母線電圧Ｖｄｃが低下するため脱水回転数を高くすることができないので、脱水率は低下し乾燥時間が長くなる。しかし、本発明によれば直流母線電圧Ｖｄｃが設定値Ｖｄｓとなるように、リアクタ２と直列関係に接続された短絡手段４の零電圧位相からの導通時間を制御するので、力率改善と直流母線電圧の低下防止が可能となる。
【００２８】
図４は、洗濯乾燥機の基本的な洗濯乾燥行程フローチャートを示し、表１は各行程における洗濯脱水モータ８と圧縮機モータ１０の回転数、および、各行程における直流母線電圧Ｖｄｃを示している。
【００２９】
【表１】
2008183087.tif 000003
【００３０】
以下、図４と表１を用いて順に説明する。本発明によるヒートポンプ式洗濯乾燥機はステップ１００より運転開始し、ステップ１０１の洗い行程、ステップ１０２の中間脱水行程、ステップ１０３のすすぎ行程、ステップ１０４の脱水乾燥行程、ステップ１０５の乾燥行程の順に行程が進行しステップ１０６で運転が終了する。ヒートポンプ乾燥の圧縮機モータ１０とファンモータ１２は、ステップ１０４の脱水乾燥行程から駆動開始される。
【００３１】
ステップ１０１の洗い行程においては洗濯脱水モータ８の回転数は低く、圧縮モータ１０とファンモータ１２は動作しないので直流母線電圧Ｖｄｃは低くても問題なく、短絡手段４、すなわち、ＰＦＣ回路を動作させる必要はない。ただし、洗い行程初期に布量判定の検知精度を向上させるために、直流母線電圧Ｖｄｃを２６０Ｖ一定値に制御する。
【００３２】
次のステップ１０２の中間脱水行程においては洗濯脱水モータ８を高速回転させるため、直流母線電圧Ｖｄｃを２８０Ｖとなるように制御する。ステップ１０３のすすぎ行程は洗い行程と基本的に同じであり、次のステップ１０４の脱水乾燥行程において、洗濯脱水モータ８、圧縮機モータ１０、ファンモータ１２が全て高速回転するため、直流母線電圧設定値Ｖｄｓを２８０Ｖに設定する。直流母線電圧Ｖｄｃを高く設定するほど脱水回転数を高速回転にできるが、交流電源１の電圧低下、あるいは、圧縮機モータ１０との同時運転により交流電源電流が増加するため、圧縮機モータ回転数を乾燥行程よりも低い５０００ｒ／ｍｉｎに設定し、かつ、短絡手段４のパワースイッチング半導体４１の導通時間に上限値を設け、交流電源電圧低下による交流電源電流の増加を防ぐ。次に、ステップ１０５に移り、洗濯脱水モータ８の回転数を５０ｒ／ｍｉｎ程度に低下させ、圧縮機モータ回転数を６５００ｒ／ｍｉｎまで上昇させて圧縮機モータ出力を高くし乾燥時間を短縮させる。次に、ステップ１０６に移行して乾燥運転が終了する。
【００３３】
図５は、脱水乾燥行程のフローチャートを示し、ステップ２００より脱水乾燥行程が開始し、ステップ２０１にて各モータの回転数等の初期設定を行う。各モータ回転数と直流母線電圧設定値Ｖｄｓは図１に示した値に初期設定される。
【００３４】
次に、ステップ２０２に進み短絡手段４のＩＧＢＴの導通時間を零から徐々に増加させるソフトスタートの後、ステップ２０３に進んで直流母線電圧Ｖｄｃを検出し、ステップ２０４に進んで直流母線電圧Ｖｄｃが直流母線電圧設定値ＶｄｓとなるようにＩＧＢＴの導通時間を制御するフィードバック制御に移行する。次に、ステップ２０５に進んで洗濯脱水モータ８を駆動して脱水回転制御を行い、所定時間経過後、ステップ２０６に進んで圧縮機モータ１０とファンモータ１２を駆動し回転数制御を行う。
【００３５】
次にステップ２０７に進み直流母線電圧Ｖｄｃが直流母線電圧下限設定値より低下したかどうかの判定を行い、Ｖｄｃが設定値よりも低下すると、圧縮機モータ１０の出力異常、あるいは、交流電源電圧の異常低下と判断し、ステップ２０８に進み圧縮機モータ設定回転数を５０００ｒ／ｍｉｎから３０００ｒ／ｍｉｎまで低下させる。圧縮機モータ回転数を低下させると直流母線電圧Ｖｄｃが上昇し、ステップ２０８は次回から実行しないので、圧縮機モータ回転数を元に戻すには所定期間、例えば、１０分から３０分に限定して設定回転数を元の５０００ｒ／ｍｉｎに戻すとよい。
【００３６】
次にステップ２０９に進んで脱水乾燥行程の終了判定を行い、終了ならばステップ２１０に進んで行程を終了させ、終了でなければステップ２０３に戻る。ステップ２０７における出力異常、あるいは交流電源電圧低下の検知は、図２に示した導通時間制限手段６１４により可能となるもので、導通時間制限手段６１４の制御信号を検知しても同様の効果となる。すなわち、ステップ２０７において、導通時間ｔｏｎの制御信号が所定時間以上に達したことを検知してステップ２０８の圧縮機モータ回転数を低下変更動作させても同等の効果となる。
【００３７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図を示すもので、交流電源１と直列関係に電流検知手段１３を接続し、電流検知手段１３により交流入力電流、あるいは、リアクタ２の電流を検知し、電流検知手段１３の出力信号を制御手段６Ａの電圧制御手段６１Ａ、あるいは、インバータ制御手段６２Ａに加えて直流母線電圧、あるいは、モータ回転数を制御するものである。他の基本構成は変わらないので説明は省略する。
【００３８】
図７は本発明の第２の実施の形態における脱水乾燥行程のフローチャートを示す。ステップ３００より脱水乾燥行程が開始し、ステップ３０１からステップ３０６までは、実施の形態１にて示した図５のフローチャートと同じなので説明を省略する。ステップ３０７において電流検知手段１３により交流入力電流Ｉｉｎを検知し、次にステップ３０８に進んで交流入力電流Ｉｉｎが電流設定値よりも大きいかどうか判断し、大きい場合にはステップ３０９に進んで圧縮機モータ回転数を低下させる。電源電圧低下、あるいは、異常出力の場合には圧縮機モータ回転数を制御して交流入力電流が設定値以上とならないように電流制限動作を行う。モータ回転数を電流誤差信号により比例制御してもよく、図５に説明したように所定時間圧縮機モータ回転数を低下させるオープンループ制御でもよい。交流入力電流値を上限値に比例制御すると最大出力制御となり、乾燥出力を最大値にでき乾燥時間を短縮できる。
【００３９】
ステップ３０９は、圧縮機モータ回転数を低下させる制御例を示したが、電圧制御手段の設定電圧を低下させ直流母線電圧Ｖｄｃを低下させても交流入力電流を上限値に制限できる。直流母線電圧Ｖｄｃを低下させることにより、圧縮機モータ１０と洗濯脱水モータ８の回転数が低下し出力も低下して交流入力電流の増加を防ぐことができる。ただし、直流母線電圧Ｖｄｃを下げると圧縮機モータ１０だけではなく洗濯脱水モータ８の脱水回転数が低下するので脱水率が低下し、乾燥時間が長くなる課題が生じる。
【００４０】
以上述べたように、本発明はヒートポンプ式洗濯乾燥機の交流電源と整流回路間にリアクタと短絡手段よりなる力率補正回路を設け、運転行程に応じて洗濯脱水モータ及び圧縮機モータ回転数と直流母線電圧Ｖｄｃを制御するものである。力率補正回路により力率改善と高調波電流の低減、さらに、直流母線電圧の定電圧化、昇圧化が可能となるだけではなく、脱水乾燥運転では高速脱水回転させるために直流母線電圧を高くし、圧縮機回転数を低下させることにより交流電流を増加させることなく乾燥時間を短縮できる。
【００４１】
また、洗い行程や脱水行程において直流母線電圧を定電圧制御することにより布量検知やアンバランス検知精度を高めることができる。また、短絡手段の導通時間に上限値を設けることにより、異常出力や交流電源電圧低下時の交流電源電流の増加による電気電子部品の異常発熱を防止できる。
【００４２】
さらに、交流電源電流を検出する電流検出手段を設け、交流電源電流が設定上限値に達すると圧縮機回転数を低下させることにより、電源電流増加によるリアクタ等の電気電子部品の発熱を防ぎ、さらに、最大出力制御により圧縮機出力を可能な最大値に設定することにより乾燥時間短縮が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる洗濯乾燥機のモータ駆動装置は、力率補正回路を設けた複数モータ同時駆動インバータ装置に関するもので、力率補正回路による直流電圧制御と、直流母線間に並列関係に接続したインバータ回路とそのモータ回転数制御に関するものであり、複数のインバータ回路により駆動される業務用の空調機やヒートポンプ式給湯器の複数の圧縮機制御等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図
【図２】同洗濯乾燥機のモータ駆動装置の力率補正回路の詳細なブロック図
【図３】同洗濯乾燥機のモータ駆動装置の短絡手段の導通制御方法を示すタイムチャート
【図４】同洗濯乾燥機のモータ駆動装置の基本的な洗濯乾燥行程フローチャート
【図５】同洗濯乾燥機のモータ駆動装置の脱水乾燥行程のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態２における洗濯乾燥機のモータ駆動装置のブロック図
【図７】同洗濯乾燥機のモータ駆動装置の脱水乾燥行程のフローチャート
【符号の説明】
【００４５】
１  交流電源
２  リアクタ
３  整流回路
４  短絡手段
５Ａ  第１のインバータ回路
５Ｂ  第２のインバータ回路
６  制御手段
７  洗濯脱水槽
８  洗濯脱水モータ
９  ヒートポンプ式熱交換器
１０  圧縮機モータ
６０  直流電圧検知手段
６１  電圧制御手段
６２  インバータ制御手段
【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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