(57)【要約】【課題】複数のモータを複数のインバータ回路により駆動する洗濯乾燥機において、安価で簡単な構成により精度の高い電流検出により、モータの過熱と、インバータ回路のパワー半導体の破壊を防止し、信頼性を向上する。【解決手段】衣類を洗濯、脱水または乾燥させる洗濯兼脱水槽１を第１のモータ３により回転駆動し、洗濯兼脱水槽１内に送風する送風ファン２を第２のモータ４により回転駆動し、第１のインバータ回路７により交流電力に変換して第１のモータ３を駆動するとともに、第２のインバータ回路８により第２のモータ４を駆動し、第１のインバータ回路７と第２のインバータ回路８を制御手段９により制御する。インバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗７Ａ、８Ａに流れる電流を検出することにより、第１のモータ３と第２のモータ４の電流をそれぞれ検出して異常保護するようにする。【選択図】  図１
2004261275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衣類を洗濯、脱水または乾燥させる洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内に送風する送風ファンと、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動する第１のモータと、前記送風ファンを回転駆動する第２のモータと、交流電力を直流電力に変換する整流回路により構成した直流電源と、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換し前記第１のモータを駆動する第１のインバータ回路と、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換し前記第２のモータを駆動する第２のインバータ回路と、前記第１のインバータ回路と第２のインバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記第１のインバータ回路と第２のインバータ回路は、それぞれ６個のトランジスタと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、前記３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出することにより前記第１のモータと第２のモータの電流をそれぞれ検出して異常保護するようにした洗濯乾燥機。
【請求項２】
第１のインバータ回路と第２のインバータ回路を構成する３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子にそれぞれ接続したシャント抵抗の共通接続点と、制御手段のアース基準電位とを接続した請求項１記載の洗濯乾燥機。
【請求項３】
洗濯兼脱水槽内に風呂水を給水する風呂水給水ポンプまたは洗濯兼脱水槽内の洗濯水を排水する排水ポンプを駆動する第３のモータと、第１のモータ、第２のモータ、前記第３のモータのいずれか少なくとも２個のモータを交互に駆動する３相フルブリッジインバータ回路と、前記第１のモータ、第２のモータ、第３のモータのいずれか少なくとも２個のモータを交互に切り換えるリレーとを備え、前記３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出することによりモータ電流を検出して異常保護するようにした請求項１記載の洗濯乾燥機。
【請求項４】
制御手段は、３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出する過電流検知回路を備え、前記３相フルブリッジインバータ回路のモータ負荷に応じて前記過電流検知回路の過電流設定値を切り換えるようにした請求項３記載の洗濯乾燥機。
【請求項５】
制御手段は、３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタのエミッタ端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出する過電流検知回路を備え、リレーを駆動するリレー駆動信号と連動して、前記過電流検知回路の過電流設定値を切り換えるようにした請求項３記載の洗濯乾燥機。
【請求項６】
第１のインバータ回路と第２のインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子にそれぞれ接続したシャント抵抗の共通接続点と、制御手段のアース基準電位とを接続し、前記共通接続点と直流電源の負電位端子間にインバータ回路電流を検出する電流検出抵抗を接続した請求項１記載の洗濯乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯兼脱水槽内の衣類を乾燥させる機能を有する洗濯乾燥機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の洗濯乾燥機は、洗濯兼脱水槽を回転駆動するモータを駆動するインバータ回路と、送風ファンを回転駆動するモータを駆動するインバータ回路を備え、それぞれに過電流検知手段を備え、制御手段によりインバータ回路を制御するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６６０９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の構成では、過電流検知手段が複雑となり、洗濯乾燥機の制御装置の部品点数が増加し、価格が上昇し信頼性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記従来課題を解決するもので、安価で簡単な構成により高速で精度の高い電流検出をして保護できるようにし、過電流によるモータの発熱、ロータ磁石の減磁、あるいはインバータ回路のパワー半導体の過電流による破壊、発熱を防止し、安価で信頼性の高い洗濯乾燥機を実現することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、衣類を洗濯、脱水または乾燥させる洗濯兼脱水槽を第１のモータにより回転駆動し、洗濯兼脱水槽内に送風する送風ファンを第２のモータにより回転駆動し、交流電源に接続した整流回路により直流電源を構成して交流電力を直流電力に変換し、直流電源の直流電力を第１のインバータ回路により交流電力に変換して第１のモータを駆動するとともに、直流電力を第２のインバータ回路により交流電力に変換して第２のモータを駆動し、第１のインバータ回路と第２のインバータ回路を制御手段により制御するよう構成し、第１のインバータ回路と第２のインバータ回路は、それぞれ６個のトランジスタと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、３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出することにより、第１のモータと第２のモータの電流をそれぞれ検出して異常保護するようにしたものである。
【０００７】
これにより、高速で精度の高い電流検知をすることができて、過電流によるモータの発熱、ロータ磁石の減磁、あるいはインバータ回路のパワー半導体の過電流による破壊、発熱を防止することができ、安価で信頼性の高い洗濯乾燥機を実現することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、衣類を洗濯、脱水または乾燥させる洗濯兼脱水槽と、前記洗濯兼脱水槽内に送風する送風ファンと、前記洗濯兼脱水槽を回転駆動する第１のモータと、前記送風ファンを回転駆動する第２のモータと、交流電力を直流電力に変換する整流回路により構成した直流電源と、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換し前記第１のモータを駆動する第１のインバータ回路と、前記直流電源の直流電力を交流電力に変換し前記第２のモータを駆動する第２のインバータ回路と、前記第１のインバータ回路と第２のインバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記第１のインバータ回路と第２のインバータ回路は、それぞれ６個のトランジスタと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、前記３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出することにより前記第１のモータと第２のモータの電流をそれぞれ検出して異常保護するようにしたものであり、第１のモータと第２のモータの電流をそれぞれ高速で、高精度で検知して異常保護することができ、過電流によるモータの発熱、ロータ磁石の減磁、あるいはインバータ回路のパワー半導体の過電流による破壊、発熱を防止することができ、安価で信頼性の高い洗濯乾燥機を実現することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、第１のインバータ回路と第２のインバータ回路を構成する３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子にそれぞれ接続したシャント抵抗の共通接続点と、制御手段のアース基準電位とを接続したものであり、モータ電流のピーク値を容易に検出することができるので電流を高速で検出することができ、過電流の高速検知と保護が可能な洗濯乾燥機を実現することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、洗濯兼脱水槽内に風呂水を給水する風呂水給水ポンプまたは洗濯兼脱水槽内の洗濯水を排水する排水ポンプを駆動する第３のモータと、第１のモータ、第２のモータ、前記第３のモータのいずれか少なくとも２個のモータを交互に駆動する３相フルブリッジインバータ回路と、前記第１のモータ、第２のモータ、第３のモータのいずれか少なくとも２個のモータを交互に切り換えるリレーとを備え、前記３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出することによりモータ電流を検出して異常保護するようにしたものであり、第１のモータ、第２のモータ、第３のモータのいずれか少なくとも２個のモータを１つのインバータ回路で交互に駆動する場合でも、１つのシャント抵抗の電圧降下より電流を高速検出できるので、過電流検出回路を簡単な構成により実現でき、１つのインバータ回路で複数のモータを駆動可能な安価で信頼性の高い洗濯乾燥機を実現することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、制御手段は、３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出する過電流検知回路を備え、前記３相フルブリッジインバータ回路のモータ負荷に応じて前記過電流検知回路の過電流設定値を切り換えるようにしたものであり、過電流設定値を容易に変更可能な過電流検出回路を簡単な構成により実現でき、モータ負荷に対して最適な異常保護をすることができ、安価で信頼性の高い洗濯乾燥機を実現することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、上記請求項３に記載の発明において、制御手段は、３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタのエミッタ端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出する過電流検知回路を備え、リレーを駆動するリレー駆動信号と連動して、前記過電流検知回路の過電流設定値を切り換えるようにしたものであり、１つの出力信号によりリレーの切り換えと過電流設定値を変更でき、単純で安価な構成の１つのインバータ回路で複数のモータを駆動可能な洗濯乾燥機を実現することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、第１のインバータ回路と第２のインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子にそれぞれ接続したシャント抵抗の共通接続点と、制御手段のアース基準電位とを接続し、前記共通接続点と直流電源の負電位端子間にインバータ回路電流を検出する電流検出抵抗を接続したものであり、複数のシャント抵抗と、直流電源負電位側に接続した電流検出抵抗によりモータ電流とインバータ回路総合電流を検出できるので、一方の電流検出手段に不具合が生じても、他方の電流検出手段により異常電流検出が確実となり、モータの過熱、あるいはインバータ回路のパワー半導体の破壊を防ぐことができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１に示すように、洗濯兼脱水槽１は、回転中心軸を略水平方向に有するもので、内部に収納した衣類を洗濯、脱水し、送風ファン２の送風側に設置した加熱手段（図示せず）により加熱した温風を送風ファン２により洗濯兼脱水槽１内に送風して衣類を乾燥させる。第１のモータ３により洗濯兼脱水槽１を回転駆動し、第２のモータ４により送風ファン２を回転駆動するようにしている。
【００１６】
第１のモータ３と第２のモータ４は、それぞれ直流ブラシレスモータにより構成し、インバータ装置によりそれぞれ駆動されるもので、交流電源５の交流電力を直流電力に変換する直流電源６に接続し、直流電源６は全波整流回路６ａと平滑コンデンサ６ｂにより構成し、第１のインバータ回路７により直流電力を交流電力に変換して第１のモータ３を回転駆動し、第２のインバータ回路８により直流電力を交流電力に変換して第２のモータ４を回転駆動する。位置検出手段３ａは、永久磁石より構成される第１のモータ３のロータの位置を検出するもので、電気角６０°ごとの回転子の位置を検出するようにしている。
【００１７】
シャント抵抗７Ａは、第１のインバータ回路７の下アームトランジスタの負電位側端子と直流電源６の負電位端子Ｎ間に接続して第１のモータ３のモータ電流、あるいは第１のインバータ回路７のパワー半導体の電流を検出するもので、第１のインバータ回路７の詳細は図２にて詳細に後述する。
【００１８】
シャント抵抗８Ａは、第２のインバータ回路８の下アームトランジスタの負電位側端子と直流電源６の負電位端子Ｎ間に接続して第２のモータ４のモータ電流、あるいは第２のインバータ回路８のパワー半導体の電流を検出するものである。
【００１９】
制御手段９は、第１のインバータ回路７と第２のインバータ回路８を制御して第１のモータ３と第２のモータ４を回転駆動し、洗濯兼脱水槽１内の衣類を洗濯、脱水、乾燥するもので、第１のモータ３の位置検出手段３ａはホールＩＣ等の磁気センサより構成し、位置信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を制御手段９に加える。
【００２０】
第２のモータ４の位置検出方法は、モータ誘起電圧の零クロス点を検出するもので、第２のインバータ回路８の出力電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２よりモータ誘起電圧の零クロス点から電気角９０度遅れた転流タイミング信号を生成する。
【００２１】
制御手段９の零電位となるアース端子Ｅは直流電源の負電位端子Ｎに共通接続し、シャント抵抗７Ａとシャント抵抗８Ａの電圧を検出することにより、第１のモータ３と第２のモータ４の電流、あるいはインバータ回路電流を電気的絶縁なしで直接検出できる。
【００２２】
制御手段９は、モータ電流値が所定値以上となると異常と判定し、インバータ回路の駆動を停止しモータ運転を停止させる。直流ブラシレスモータの場合、回転子が永久磁石なので、固定子の巻線電流が増加すると永久磁石を減磁させる恐れがあり、永久磁石が減磁するとモータトルクが減少するのでモータ電流を増加させないと必要な回転トルクを得ることができなくなり、さらに、モータ電流を流すので永久磁石が減磁し、モータ発熱が増加し、最終的にはモータが焼ける恐れがある。よって、減磁防止のためには、所定値以上の電流とならないように電流検知してインバータ回路を遮断するか、あるいは電流値が所定値以上とならないようにＰＷＭ制御により電流を減らす動作をする。
【００２３】
第１のインバータ回路７と第２のインバータ回路８のパワー半導体は、それぞれ制御信号Ｇ１、Ｇ２により制御され、シャント抵抗７Ａ、あるいはシャント抵抗８Ａの電圧が所定値以上になると、第１のインバータ回路７、あるいは第２のインバータ回路８のパワー半導体はターンオフしてモータ異常電流を遮断する。
【００２４】
つぎに、第１のインバータ回路７は、図２に示すように、６個のトランジスタと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ている。ここで、３相アームの１つのＵ相アーム７０Ａについて説明すると、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴと略す）よりなる上アームトランジスタ７１ａと逆並列ダイオード７２ａの並列接続体と、ＩＧＢＴよりなる下アームトランジスタ７１ａ’と逆並列ダイオード７２ａ’の並列接続体を直列に接続し、上アームトランジスタ７１ａのコレクタ端子は直流電源の正電位端子Ｐに接続し、上アームトランジスタ７１ａのエミッタ端子は出力端子Ｕに接続し、下アームトランジスタ７１ａ’のエミッタ端子はシャント抵抗７Ａを介して直流電源のＮ端子側に接続する。
【００２５】
上アームトランジスタ７１ａは上アーム駆動信号Ｕｐに応じて上アームゲート駆動回路７３ａにより駆動され、下アームトランジスタ７１ａ’は下アーム駆動信号Ｕｎに応じて下アームゲート駆動回路７３ａ’によりオンオフスイッチング制御される。上アームゲート駆動回路７３ａは、微分信号によりセットリセットされるＲＳフリップフロップ回路を内蔵し、上アーム駆動信号Ｕｐの立ち上がりで上アームトランジスタ７１ａをオン動作させ、上アーム駆動信号Ｕｐの立ち下がりで上アームトランジスタ７１ａをオフ動作させる。下アームゲート駆動回路にはＲＳフリップフロップは不必要である。
【００２６】
ＩＧＢＴのゲート印加電圧は１０〜１５Ｖ必要であり、下アームトランジスタ７１ａ’をオンさせると、１５Ｖの直流電源の＋端子Ｂ１よりブートストラップ抵抗７４ａ、ブートストラップダイオード７５ａを介してブートストラップコンデンサ７６ａが充電されるので、ブートストラップコンデンサ７６ａの蓄積エネルギーにより上アームトランジスタ７１ａをオンオフスイッチングできる。また、下アームの逆並列ダイオード７２ａ’が導通した場合にも同様にブートストラップコンデンサ７６ａが充電される。
【００２７】
Ｖ相アーム７０Ｂ、Ｗ相アーム７０Ｃも同様の接続であり、各アームの下アームトランジスタのエミッタ端子は共通接続してシャント抵抗７Ａに接続し、シャント抵抗７Ａの他方の端子は直流電源負電位端子Ｎに接続している。ＩＧＢＴ、あるいはパワーＭＯＳＦＥＴにより下アームトランジスタを構成すると、ゲート電圧を制御することによりスイッチング制御できるので、ＩＧＢＴの場合はエミッタ端子、パワーＭＯＳＦＥＴの場合にはソース端子に接続するシャント抵抗の電圧が１Ｖ以下となるように抵抗値を選定すればスイッチング動作にはほとんど影響することなく電圧制御によりオンオフスイッチング制御でき、シャント抵抗の電圧検知によりモータ電流検出できる特徴がある。
【００２８】
いわゆる方形波駆動の場合、Ｕ相下アームトランジスタがオン状態のときには、Ｖ相、あるいは、Ｗ相上アームトランジスタがオン状態で、オン状態の上アームトランジスタからその相に接続されたモータ巻線とＵ相巻線を介してＵ相下アームトランジスタにモータ電流が流れるので、シャント抵抗によりモータ電流を検出することができる。
【００２９】
また、上アームと下アームトランジスタが交互に導通する正弦波駆動の場合においても、上アームトランジスタの導通パルス幅が広い場合には、上アームトランジスタがオフしたとき、シャント抵抗に流れる電流のピーク値は下アームトランジスタの逆並列ダイオード電流と等しく、下アームトランジスタ導通パルス幅が広い場合には、下アームトランジスタ電流ピーク値はモータ電流ピーク値と等しいので、シャント抵抗によりモータ電流を検出できる。
【００３０】
第２のインバータ回路８も、図２に示すような３相フルブリッジインバータ回路により構成し、通常運転にてシャント抵抗８Ａの電圧効果が１Ｖ以下となるように選定すれば、シャント抵抗８Ａの電圧検出により簡単な構成でモータ電流検出が可能となる。
【００３１】
このように本実施例によれば、洗濯兼脱水槽１を回転駆動する第１のモータ３と、送風ファン２を駆動する第２のモータ４をそれぞれ第１のインバータ回路７と第２のインバータ回路８により駆動し、それぞれのインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子と直流電源の負電位端子Ｎ間にシャント抵抗７Ａ、８Ａを接続し、シャント抵抗７Ａ、８Ａに流れる電流を検出することにより第１のモータ３と第２のモータ４の電流をそれぞれ検出して異常保護するようにしたので、シャント抵抗７Ａ、８Ａの電圧が所定値以上となると異常と判断してインバータ回路の運転を停止、あるいは、トランジスタの導通パルス幅を制御してモータ電流を減少させて異常保護動作を行うことができるので、モータの回転子を構成する永久磁石の減磁を防止でき、モータ異常過熱、あるいはパワー半導体の過電流による破壊を防止できる。
【００３２】
また、第１のインバータ回路７と第２のインバータ回路８を構成する３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子にそれぞれ接続したシャント抵抗７Ａ、８Ａの共通接続点と、制御手段９のアース基準電位とを接続したので、モータ電流のピーク値を容易に検出することができるので電流を高速で検出することができ、過電流の高速検知と保護が可能な洗濯乾燥機を実現することができる。
【００３３】
なお、本実施例では、洗濯兼脱水槽１は回転中心軸を略水平方向に有するドラム式洗濯乾燥機を示したが、回転中心軸を略垂直方向に有するパルセータ式洗濯乾燥機でもよく、同様の効果を得ることができ、洗濯兼脱水槽１内に温風を循環送風する除湿機能付き洗濯乾燥機においても、同様の効果を得ることができる。
【００３４】
また、直流電源６は全波整流回路の実施例を示したが、倍電圧整流回路にしても効果は同じである。
【００３５】
また、第１のモータ３、第２のモータ４は直流ブラシレスモータに限定する必要はなく、誘導モータ、あるいは、リラクタンスモータでも構わない。
【００３６】
（実施例２）
図３に示すように、第２のインバータ回路８は、第２のモータ４と第３のモータ１０を交互に駆動するために出力端子側に２ｃ接点構成のリレー１１を設けてモータ負荷を切り換えるよう構成している。第３のモータ１０は、直流ブラシレスモータ内蔵の風呂水ポンプモータ、あるいは、直流ブラシレスモータよりなる排水ポンプモータである。リレー１１の常閉接点側に第２のモータ４を接続し、常開接点側に第３のモータ１０を接続する。
【００３７】
第２のインバータ回路８は、図２に示した３相フルブリッジインバータ回路により構成し、第２のモータ４と第３のモータ１０を交互に切り換えるリレー１１により切り換えて交互に駆動し、下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗８Ａに流れる電流を検出することによりモータ電流を検出して異常保護するよう構成している。
【００３８】
直流電源６と第１のインバータ回路７、第２のインバータ回路８の基本構成は、上記実施例１と同じなので詳細な説明は省略する。
【００３９】
制御手段９’は、２つのインバータ回路を同時に駆動可能なインバータ制御ＰＷＭタイマーと割り込み入力端子を備えたマイクロコンピュータ９Ａ、第１の過電流検知回路９Ｂ、第２の過電流検知回路９Ｃ、リレー１１の駆動回路９Ｄ、モータ誘起電圧の零クロス点を検出して転流タイミング信号を生成するセンサレス回路９Ｅにより構成している。
【００４０】
センサレス回路９Ｅは、第２のインバータ回路８の出力電圧Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２を直接入力信号とし、第２のインバータ回路８の上下アームトランジスタがオフ期間中にモータ誘起電圧の零電圧を検出し、電気角にして９０度遅延させて転流タイミング信号を生成するもので、第２のモータ４と第３のモータ１０それぞれに別途回路を用意する必要なく、１つの回路で共用することができるので、１つのインバータ回路で複数のモータをセンサレス駆動でき、モータ構造と回路を簡単にしての安価なモータ駆動装置を実現できる。
【００４１】
第１の過電流検知回路９Ｂは、コンパレータ９０ａ、コンパレータ９０ａの設定入力端子に接続される第１の比較設定回路９１ａ、シャント抵抗７Ａの電圧のノイズ成分を抑える第１のノイズフィルター９２ａにより構成している。シャント抵抗７Ａの電圧信号Ｖｉ１のピーク値は第１のモータ電流ピーク値に比例し、この電圧信号Ｖｉ１は、ノイズフィルター９２ａを介してコンパレータ９０ａの比較入力端子に加えられ、抵抗９１０と抵抗９１１の分電圧となる設定入力端子ｖｒ１よりも比較入力端子の信号が大きくなると、コンパレータ９０ａの出力信号はマイクロコンピュータ９Ａの異常入力割り込み端子ＩＮＴ１に加えられる。マイクロコンピュータ９Ａは、ＩＮＴ１に加えられる割り込み信号により第１のインバータ回路７の制御信号Ｇ１を遮断し、第１のモータ３への駆動電流を遮断する。
【００４２】
第２の過電流検知回路９Ｃは、コンパレータ９０ｂ、コンパレータ９０ｂの設定入力端子に接続される第２の比較設定回路９１ｂ、シャント抵抗８Ａの電圧のノイズ成分を抑える第２のノイズフィルター９２ｂ、第２の比較設定回路９１ｂの電圧設定値を変更する設定変更回路９３により構成している。
【００４３】
第２の比較設定回路９１ｂは、抵抗９１２、抵抗９１３、抵抗９１４を直列接続して分電圧によりコンパレータ９０ｂの設定電圧ｖｒ２を変えれるようにしたもので、マイクロコンピュータ９Ａの設定端子Ｖｓｒに接続した抵抗９１５とトランジスタ９１６よりなる設定変更回路９３により抵抗９１４を短絡して設定電圧ｖｒ２を制御できるようにしている。すなわち、設定端子Ｖｓｒの電圧がハイになるとトランジスタ９１６がオンし、コンパレータ９０ｂの設定電圧ｖｒ２は低くなり、過電流設定値は低く設定される。
【００４４】
また、マイクロコンピュータ９Ａの設定端子Ｖｓｒは、リレー１１の駆動回路９Ｄに接続しており、設定端子Ｖｓｒの電圧がハイになるとリレー１１を駆動し、リレー１１の出力接点は常開接点側に接続し、第２のインバータ回路８の出力を第３のモータ１０に接続する。
【００４５】
よって、第３のモータ１０を駆動する場合には、設定端子Ｖｓｒの電圧をハイにしてリレー１１を駆動すると同時にコンパレータ９０ｂの設定電圧ｖｒ２は低くなり、過電流設定値は低くなる。第２のモータ４、すなわち、送風ファンモータを駆動する場合、過電流設定値は１〜２Ａに設定され、第３のモータ１０、すなわち、風呂水ポンプモータを駆動する場合には、過電流設定値は０．５〜０．７Ａに設定されるので、それそれのモータに最適な過電流設定値とすることができる。
【００４６】
このように本実施例によれば、第２のインバータ回路８の出力側にリレー１１を接続して第２のモータ４と第３のモータ１０を交互に切り換えて駆動し、第２のインバータ回路８の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗８Ａに流れる電流を検出することによりモータ電流を検出して異常保護するようにしたので、第２のモータ４、第３のモータ１０を１つのインバータ回路で交互に駆動する場合でも、１つのシャント抵抗８Ａの電圧降下より電流を高速検出できるので、第２の過電流検出回路９Ｃを簡単な構成により実現でき、部品点数が少なく、低価格で信頼性の高い保護装置を実現できる。
【００４７】
また、第２のインバータ回路８のモータ負荷に応じて第２の過電流検知回路９Ｃの過電流設定値を切り換えるようにしたので、モータ負荷に応じた過電流検知レベルを容易に設定することができ、モータ容量が大きく変わっても最適な過電流異常保護をすることができ、モータの回転子を構成する永久磁石の減磁を防止でき、モータ異常過熱、あるいはパワー半導体の過電流による破壊を防止できる。
【００４８】
また、リレー１１を駆動するリレー駆動信号と連動して、第２の過電流検知回路９Ｃの過電流設定値を切り換えるようにしたので、１つの出力信号によりリレー１１の切り換えと過電流設定値を変更でき、単純で安価な構成の１つのインバータ回路で複数のモータを駆動することができる。
【００４９】
なお、図３は、コンパレータによる過電流検知回路の実施例を示したが、ノイズフィルターによりノイズ成分と負電圧を除去して直接マイクロコンピュータのＡ／Ｄコンバータ回路に入力して電流検出してもモータ過電流保護は可能である。
【００５０】
また、本実施例では、第２のモータ４と風呂水給水ポンプモータ、あるいは排水ポンプモータ等の第３のモータ１０を第２のインバータ回路８により交互に切り換えて駆動するようにしているが、第１のモータ３と風呂水給水ポンプモータ、あるいは排水ポンプモータ等の第３のモータ１０を第１のインバータ回路７の出力側に設けたリレーにより交互に切り換えて駆動し、過電流検知回路９Ｂの過電流設定値を変更可能としてもよく、同様の効果を得ることができる。
【００５１】
さらに、第２のインバータ回路８の出力側に設けたリレー１１の出力側にさらに２ｃ接点のリレーを追加して、１つのインバータ回路により、送風ファンモータ、風呂水ポンプモータ、排水ポンプモータ等の３個以上の複数のモータを交互、あるいは順次駆動し、過電流検知回路の過電流設定値をモータ負荷に応じて、変更可能とすることもできる。
【００５２】
また、第１のインバータ回路７の出力側に２ｃ接点のリレーを設け、第１のモータ３と排水ポンプモータ等の第４のモータを交互に切り換え駆動し、第２のインバータ回路８の出力側に２ｃ接点のリレーを設けて第２のモータ４と風呂水ポンプモータ等の第３のモータ１０を交互に駆動し、第１のインバータ回路７と第２のインバータ回路８のそれぞれの過電流検知回路９Ｂ、９Ｃの過電流設定値をそれぞれのモータ負荷に応じて変更可能としてもよく、同様の効果を得ることができる。
【００５３】
（実施例３）
図４に示すように、第１のインバータ回路７’は、第１のモータ３をベクトル制御するもので、モータ電流を検出するために、インバータ回路７’のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各アームの負電位側端子にシャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃを設け、いわゆる３シャント方式電流検知を採用し、シャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃの各端子間電圧ｖａ、ｖｂ、ｖｃを検出することによりモータ電流を検出している。
【００５４】
第１のインバータ回路７’のシャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃと、第２のインバータ回路８のシャント抵抗８Ａの共通接続点と、第１のインバータ回路７’と第２のインバータ回路８を制御する制御手段９”のアース基準電位を接続し、複数のシャント抵抗の共通接続点と直流電源６の負電位側端子Ｎ間に電流検出抵抗１２を接続し、インバータ回路７’とインバータ回路８の電流を検出する。
【００５５】
第１のインバータ回路７’は図５に示すように構成しており、Ｕ相アーム７０Ａ、Ｖ相アーム７０Ｂ、Ｗ相アーム７０Ｃの構成は図２と同じであるが、各アームの下アームトランジスタの負電位側端子（エミッタ端子）にそれぞれシャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃを設け、シャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃの他方の端子を共通接続して共通端子Ｅとしている。
【００５６】
制御手段９”は、２つのインバータ回路を同時に駆動でき、さらに、第１のインバータ回路７’を制御して第１のモータ３をベクトル制御するもので、マイクロコンピュータ９Ａ”は、２つのインバータ制御ＰＷＭタイマー、高速Ａ／Ｄ変換回路、ベクトル演算を高速で行うディジタルシグナルプロセッサ等よりなる高速演算器を内蔵している。シャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃの各端子間電圧ｖａ、ｖｂ、ｖｃは、電圧レベルをシフトするレベルシフト回路９Ｆを介してマイクロコンピュータ９Ａ”の高速Ａ／Ｄ変換入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２、Ａ／Ｄ３端子に加え、第１のモータ３の電流を検出し、モータ電流をｄ軸電流とｑ軸電流にベクトル分解してベクトル制御を行う。
【００５７】
ここではベクトル制御の詳細は省略するが、マイクロコンピュータ９Ａ”は高速Ａ／Ｄ変換回路によりモータ電流が検出できるので、モータ電流が所定値以上となると異常と判断してモータの運転を停止させるか、あるいは、ＰＷＭ制御してモータ電流を減少させる保護動作を行う。
【００５８】
第３の過電流検知回路９Ｂ’は、電流検出抵抗１２の電圧降下を検出し、インバータ回路７’とインバータ回路８の総合電流が所定値以上となるとインバータ回路７’とインバータ回路８の運転を停止させるもので、コンパレータ９０ａ’と、コンパレータ９０ａ’の設定入力端子に接続される第３の比較設定回路９１ａ’と、電流検出抵抗１２の電圧のノイズ成分を抑える第３のノイズフィルター９２ａ’と、負電位となる電流検出抵抗１２の電圧降下分にバイアス電圧を印加する第１のバイアス抵抗９１７と第２のバイアス抵抗９１８より構成している。
【００５９】
コンパレータ９０ａ’の出力端子はマイクロコンピュータ９Ａ”の異常割り込み入力端子ＩＮＴ１に接続し、コンパレータ９０ａ’の設定入力端子（−端子）には比較設定回路９１ａ’から設定電圧信号ｖｒ１’を加える。コンパレータ９０ａ’の比較入力端子（＋端子）には、第１のバイアス抵抗９１７と第２のバイアス抵抗９１８の分電圧を入力し、第１のバイアス抵抗９１７は直流電源＋端子Ｖｃｃに接続し、第２のバイアス抵抗９１８の他方の端子は第３のノイズフィルター９２ａ’を介して電流検出抵抗１２の電圧降下信号Ｖｉ３を加える。
【００６０】
電圧降下信号Ｖｉ３が零の場合、コンパレータ９０ａ’の比較入力端子（＋端子）は設定入力端子（−端子）よりも高い電圧に設定されており、コンパレータ９０ａ’の出力信号はハイとなり、電流検出抵抗１２に電流が流れて比較入力端子（＋端子）電圧が設定入力端子（−端子）電圧ｖｒ１’よりも低くなるとコンパレータ９０ａ’の出力信号はローとなり、異常割り込み信号が入力され、インバータ回路７’とインバータ回路８はＩＧＢＴを遮断し緊急停止する。
【００６１】
シャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃの各端子間電圧ｖａ、ｖｂ、ｖｃをマイクロコンピュータ９Ａ”により高速Ａ／Ｄ変換してモータ電流検出する時間は、早くて数マイクロ秒必要とするが、コンパレータを用いた過電流検知回路の検知速度は、ノイズフィルターの時定数で決まり、おおよそ１．０から２．０マイクロ秒で検知でき、かつ、１つの過電流検知回路でよく部品点数の削減ができる。
【００６２】
このように本実施例によれば、第１のインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃと、第２のインバータ回路８の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗８Ａの共通接続点と、制御手段９”のアース基準電位とを接続し、共通接続点と直流電源６の負電位端子間にインバータ回路電流を検出する電流検出抵抗１２を接続したので、複数のシャント抵抗７ａ、７ｂ、７ｃ、８Ａと、直流電源６の負電位側に接続した電流検出抵抗１２によりモータ電流とインバータ回路総合電流を検出できるので、一方の電流検出手段に不具合が生じても、他方の電流検出手段により異常電流検出が確実となり、モータの過熱、あるいはインバータ回路のパワー半導体の破壊を防ぐことができる。
【００６３】
以上述べた如く本発明は、洗濯兼脱水槽を回転駆動する第１のモータと洗濯兼脱水槽内に送風して衣類を乾燥させる送風ファンを回転駆動する第２のモータをそれぞれインバータ回路により駆動し、各インバータ回路の負電位側に設けたシャント抵抗により電流を検出して保護動作を行うもので、電気的な絶縁なしで電流検出可能となり、部品点数が少なく、簡単な構成により高速電流検出できるので、モータの過熱保護やパワー半導体の短絡保護動作をすることができ、安価で信頼性の高い洗濯乾燥機を実現できる特徴がある。
【００６４】
また、１つのインバータ回路で複数のモータをリレーにより切り換えて駆動する場合でも、１つのシャント抵抗で電流検出できるので、電流検知手段の構成を簡単にできる特徴がある。
【００６５】
また、ＭＯＳ系パワー半導体の使用により、シャント抵抗の電圧降下を０．５Ｖ以下に設定しても問題なく動作するので、モータ電流が少ない場合でもシャント抵抗の抵抗値を高くして電流検出できるので電流検知精度を高くでき、かつ、インバータスイッチングノイズによる電流検知精度低下も防ぐことができる。
【００６６】
さらに、レベルシフト回路や逆電圧保護回路を使用すれば、電気的な絶縁回路が無くても直接マイクロコンピュータのＡ／Ｄ変換回路にモータ電流に応じた信号を入力できるので、簡単で部品点数が少ない電流検知回路を実現できる。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載の発明によれば、洗濯兼脱水槽を回転駆動する第１のモータを駆動する第１のインバータ回路と、送風ファンを回転駆動する第２のモータを駆動する第２のインバータ回路とをそれぞれ６個のトランジスタと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、３相フルブリッジインバータ回路の下アームトランジスタの負電位側端子に接続したシャント抵抗に流れる電流を検出することにより、第１のモータと第２のモータの電流をそれぞれ検出して異常保護するようにしたから、高速で精度の高い電流検知をすることができて、過電流によるモータの発熱、ロータ磁石の減磁、あるいはインバータ回路のパワー半導体の過電流による破壊、発熱を防止することができ、安価で信頼性の高い洗濯乾燥機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の洗濯乾燥機のブロック図
【図２】同洗濯乾燥機のインバータ回路の回路図
【図３】本発明の第２の実施例の洗濯乾燥機のブロック図
【図４】本発明の第３の実施例の洗濯乾燥機のブロック図
【図５】同洗濯乾燥機のインバータ回路の回路図
【符号の説明】
１  洗濯兼脱水槽
２  送風ファン
３  第１のモータ
４  第２のモータ
５  交流電源
６  直流電源
７  第１のインバータ回路
７Ａ  シャント抵抗
８  第２のインバータ回路
８Ａ  シャント抵抗
９  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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