JP2016202594A - Motor control device for washing machine - Google Patents
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Abstract
【課題】洗濯機のモータ制御装置において、インバータ回路を高電圧高電流用の部品に限定されず効率的に構成することができ、安価で性能の良い洗濯機のモータ制御装置を実現する。
【解決手段】制御手段6は、ブラシレスモータ4の回転数が所望の指令回転数となるようにロータ位置検出手段4aの出力信号より算出されたモータ回転数から電流指令値を生成する速度制御と、ブラシレスモータ4のモータ電流を磁束に対応した電流成分とトルクに対応した電流成分とに分解し、それぞれ所望の値となるように制御するベクトル制御とを実施し、ブラシレスモータ4のブレーキ時において制御手段6は、電源電圧検知手段7が電圧の上昇を検知した時には前記速度制御の生成した電流指令値を前記磁束に対応した電流成分の電流指令値に優先して配分するが、電流制限手段68によって、予め定められた最大電流値以下になるようにする。
【選択図】図1In a motor control device for a washing machine, an inverter circuit can be efficiently configured without being limited to components for high voltage and high current, and a motor control device for a washing machine with low cost and good performance is realized.
Control means 6 is a speed control for generating a current command value from a motor rotational speed calculated from an output signal of a rotor position detecting means 4a so that the rotational speed of a brushless motor 4 becomes a desired command rotational speed. Then, the motor current of the brushless motor 4 is divided into a current component corresponding to the magnetic flux and a current component corresponding to the torque, and vector control is performed so as to control each to a desired value. The control means 6 distributes the current command value generated by the speed control in preference to the current command value of the current component corresponding to the magnetic flux when the power supply voltage detection means 7 detects an increase in voltage. By 68, it is made to become below a predetermined maximum current value.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、インバータ回路によりモータを駆動する洗濯機のモータ制御装置に関するものである。 The present invention relates to a motor control device for a washing machine that drives a motor by an inverter circuit.
洗濯機の洗濯兼脱水槽やパルセータを駆動するモータ制御装置では、攪拌など短時間での反復動作を行う場合が多く、モータを短時間で停止させる減速制御は重要である。巻き線抵抗の大きな洗濯機のモータでは、抵抗を介してモータ端子を短絡することにより停止させる、いわゆる短絡ブレーキは有効でないため、周波数を制御して回転数を徐々に落として停止状態を得る。このとき、急な停止を行うと、モータの逆起電力により電圧が上昇する回生現象が発生するが、洗濯機は、発生した電力を他の負荷や電力供給側にまわせないため、発生した電力による昇圧によって最悪の場合、インバータ回路が破損する危険性がある。そのため、回生による異常な高電圧状態が発生しないように回転制御を行う必要がある。 In a motor control device that drives a washing and dewatering tub or a pulsator of a washing machine, repeated operations such as stirring are often performed in a short time, and deceleration control that stops the motor in a short time is important. In a motor of a washing machine having a large winding resistance, a so-called short-circuit brake, which is stopped by short-circuiting the motor terminal via the resistor, is not effective, so the frequency is controlled to gradually reduce the rotational speed to obtain a stopped state. At this time, if a sudden stop is performed, a regenerative phenomenon occurs in which the voltage increases due to the back electromotive force of the motor, but the washing machine does not send the generated power to other loads or the power supply side. In the worst case due to voltage boosting by electric power, there is a risk of the inverter circuit being damaged. Therefore, it is necessary to perform rotation control so that an abnormal high voltage state due to regeneration does not occur.
この問題に鑑みて、減速中の回転数の変化に応じて位相角を制御し、発生した回生電圧を熱エネルギーとして消費することで昇圧を抑制する手段を備えた洗濯機が開示されている(例えば、特許文献1)。 In view of this problem, a washing machine is disclosed that includes means for controlling the phase angle according to a change in the number of revolutions during deceleration, and suppressing the boosting by consuming the generated regenerative voltage as thermal energy ( For example, Patent Document 1).
上記従来の技術においては、回生電圧の上昇を抑制するために減速中の回転数の変化を用いているが、回生電圧は電源電圧の変動に影響されるため、回生電圧が変動した場合、間接的な回転数変化の検出のみでは所望の電圧以下に制御することが困難であった。 In the conventional technology described above, a change in the number of revolutions during deceleration is used to suppress an increase in the regenerative voltage. However, since the regenerative voltage is affected by fluctuations in the power supply voltage, if the regenerative voltage fluctuates, It is difficult to control the voltage below a desired voltage only by detecting a typical change in the rotational speed.
そこで、電源電圧の検知手段を設けてることが考えられる。電源電圧が変動した場合、磁束に対応した電流成分へ電圧の変動量(偏差)に比例した電流値を割り当てることで、電源電圧が高いため回生による昇圧が大きくなる場合も効果的に回生を抑えることができる。 Therefore, it is conceivable to provide means for detecting the power supply voltage. When the power supply voltage fluctuates, assigning a current value proportional to the amount of voltage fluctuation (deviation) to the current component corresponding to the magnetic flux effectively suppresses regeneration even when the boosted voltage due to regeneration increases because the power supply voltage is high. be able to.
このように回生を回避するために磁束に対応した電流成分を大きく取ればよいが、上述のように電圧変動量に比例した割り当てでは大きな変動に対して過電流状態になり、インバータ回路や回転系機構に大きな負担をかける虞がある。 In order to avoid regeneration in this way, it is sufficient to take a large current component corresponding to the magnetic flux. However, as described above, if the allocation is proportional to the amount of voltage fluctuation, an overcurrent state is caused for a large fluctuation, and the inverter circuit or rotating system There is a risk of placing a heavy burden on the mechanism.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、インバータ回路や回路系機構への負荷の軽減を図り得る洗濯機のモータ制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a motor control device for a washing machine that can reduce a load on an inverter circuit and a circuit system mechanism.
上記課題を解決するために、本発明における洗濯機のモータ制御装置は、交流電源に接続される整流回路と、前記整流回路によって整流された直流電力を再度交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路からの電力によって駆動するブラシレスモータと、前記ブラシレスモータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記ブラシレスモータの電流を検出する電流検出手段と、前記インバータ回路に入力される電圧を検出
する電源電圧検知手段と、前記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ブラシレスモータの回転数が所望の指令回転数となるように前記ロータ位置検出手段の出力信号より算出されたモータ回転数から電流指令値を生成する速度制御と、前記ブラシレスモータのモータ電流について磁束に対応した電流成分とトルクに対応した電流成分に分解して与えることで回転を制御するベクトル制御とを実施し、また前記各電流成分毎の電流値に上限を与える電流制限手段を備え、前記ブラシレスモータのブレーキ時において前記制御手段は、前記電源電圧検知手段が電圧の上昇を検知した時には前記速度制御の生成した電流指令値を前記磁束に対応した電流成分の電流指令値に優先して配分するが、前記電流制限手段によって、予め定められた最大電流値以下になるようにしたものである。
In order to solve the above problems, a motor control device for a washing machine according to the present invention includes a rectifier circuit connected to an AC power source, an inverter circuit that converts DC power rectified by the rectifier circuit into AC power again, and A brushless motor driven by electric power from the inverter circuit, a rotor position detecting means for detecting a rotor position of the brushless motor, a current detecting means for detecting a current of the brushless motor, and a voltage input to the inverter circuit are detected. Power supply voltage detecting means and control means for controlling the inverter circuit, the control means calculating from the output signal of the rotor position detecting means so that the rotation speed of the brushless motor becomes a desired command rotation speed Speed control for generating a current command value from the motor rotation speed, and motor power of the brushless motor. A current control unit for controlling rotation by decomposing the current component corresponding to the magnetic flux and the current component corresponding to the torque, and providing an upper limit to the current value for each current component. When the brushless motor is braked, the control means prioritizes the current command value generated by the speed control over the current command value of the current component corresponding to the magnetic flux when the power supply voltage detection means detects an increase in voltage. However, the current limiting means makes the current value equal to or less than a predetermined maximum current value.
以上のように構成したことにより、ブラシレスモータのブレーキ運転において、減速時に発生する回生エネルギーを、磁束に対応した成分に優先的に電流を流すことで、ブラシレスモータとインバータ回路内で熱エネルギーとして消費することにより、回生電圧によるインバータ回路に入力される電圧の昇圧を抑制し、かつ電流制限手段によって電流指令値に上限を課することでインバータ回路に過大な電流が発生しないようにする。 With the above configuration, the regenerative energy generated during deceleration during brush operation of the brushless motor is consumed as thermal energy in the brushless motor and inverter circuit by preferentially flowing current to the component corresponding to the magnetic flux. Thus, the boost of the voltage input to the inverter circuit due to the regenerative voltage is suppressed, and an upper limit is imposed on the current command value by the current limiting means so that an excessive current is not generated in the inverter circuit.
したがって、回生電圧が電源電圧その他の要因で変動しても、その上昇率に応じて熱エネルギーとして消費する電流指令値を生成し、かつ電流制限を行うため、昇圧を防止しつつ過大な電流を発生させずにブラシレスモータを減速することができる。 Therefore, even if the regenerative voltage fluctuates due to the power supply voltage or other factors, a current command value to be consumed as thermal energy is generated according to the rate of increase, and current limitation is performed. The brushless motor can be decelerated without generating it.
また、前記電流制限手段は、前記磁束に対応した電流成分の電流指令値と前記トルクに対応した電流成分の電流指令値の和について予め定められた最大値を超えないようにしてもよい。この構成によって、トルクに対応した成分の電流指令値を与えてブレーキを行いながらも、過電流が発生しないようにすることが可能となる。 Further, the current limiting means may be configured not to exceed a predetermined maximum value with respect to a sum of a current command value of a current component corresponding to the magnetic flux and a current command value of a current component corresponding to the torque. With this configuration, it is possible to prevent overcurrent from occurring while braking by applying a current command value of a component corresponding to torque.
本発明の洗濯機のモータ制御装置は、ブラシレスモータのブレーキ運転において、減速時に発生する回生エネルギーを、磁束に対応した成分に優先的に電流を流すことで、ブラシレスモータとインバータ回路内で熱エネルギーとして消費することにより、所望の電圧の範囲内でブレーキ制御を行いつつ、電流制限手段により電流指令値に上限を課することでインバータ回路に過大な電流が発生しないようにすることができる。これによりインバータ回路が高電圧高電流用の部品に限定されず効率的に構成することができ、安価で性能の良い洗濯機のモータ制御装置を提供することができる。 The motor control device for a washing machine of the present invention allows heat energy to be generated in the brushless motor and the inverter circuit by causing the regenerative energy generated at the time of deceleration in the brake operation of the brushless motor to flow preferentially to the component corresponding to the magnetic flux. As a result, it is possible to prevent an excessive current from being generated in the inverter circuit by imposing an upper limit on the current command value by the current limiting means while performing the brake control within a desired voltage range. Accordingly, the inverter circuit can be efficiently configured without being limited to the components for high voltage and high current, and a motor control device for a washing machine with good performance can be provided at low cost.
第1の発明は、交流電源に接続される整流回路と、前記整流回路によって整流された直流電力を再度交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路からの電力によって駆動するブラシレスモータと、前記ブラシレスモータのロータ位置を検出するロータ位置検出手段と、前記ブラシレスモータの電流を検出する電流検出手段と、前記インバータ回路に入力される電圧を検出する電源電圧検知手段と、前記インバータ回路を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ブラシレスモータの回転数が所望の指令回転数となるように前記ロータ位置検出手段の出力信号より算出されたモータ回転数から電流指令値を生成する速度制御と、前記ブラシレスモータのモータ電流について磁束に対応した
電流成分とトルクに対応した電流成分に分解して与えることで回転を制御するベクトル制御とを実施し、また前記各電流成分毎の電流値に上限を与える電流制限手段を備え、前記ブラシレスモータのブレーキ時において前記制御手段は、前記電源電圧検知手段が電圧の上昇を検知した時には前記速度制御の生成した電流指令値を前記磁束に対応した電流成分の電流指令値に優先して配分するが、前記電流制限手段によって、予め定められた最大電流値以下になるようにする洗濯機のモータ制御装置である。
A first invention includes a rectifier circuit connected to an AC power supply, an inverter circuit that converts DC power rectified by the rectifier circuit into AC power again, a brushless motor that is driven by power from the inverter circuit, Rotor position detecting means for detecting the rotor position of the brushless motor, current detecting means for detecting the current of the brushless motor, power supply voltage detecting means for detecting the voltage input to the inverter circuit, and controlling the inverter circuit Control means, and the control means generates a current command value from the motor rotational speed calculated from the output signal of the rotor position detecting means so that the rotational speed of the brushless motor becomes a desired command rotational speed. Control and the motor current of the brushless motor, the current component corresponding to the magnetic flux and the power corresponding to the torque. It implements vector control for controlling rotation by decomposing into components, and further includes current limiting means for giving an upper limit to the current value for each current component, and at the time of braking of the brushless motor, the control means When the power supply voltage detection means detects a voltage increase, the current command value generated by the speed control is distributed with priority over the current command value of the current component corresponding to the magnetic flux, but is predetermined by the current limiting means. This is a motor control device for a washing machine that is set to be equal to or less than a maximum current value.
これにより、ブラシレスモータのブレーキ運転において減速時に発生する回生エネルギーを、磁束に対応した成分に優先的に電流を流すことでブラシレスモータとインバータ回路内で熱エネルギーとして消費し、所望の電圧の範囲内でブレーキ制御を行いつつ、主にブレーキ中のインバータ回路への過電流の発生を抑制することができる。また、インバータ回路が高電圧高電流用の部品に限定されず効率的に構成することができ、安価で性能の良い洗濯機のモータ制御装置を提供することができる。 As a result, the regenerative energy generated at the time of deceleration in the brake operation of the brushless motor is consumed as thermal energy in the brushless motor and the inverter circuit by flowing current preferentially to the component corresponding to the magnetic flux, and within the desired voltage range. Thus, it is possible to suppress the occurrence of overcurrent mainly to the inverter circuit during braking while performing brake control. In addition, the inverter circuit can be efficiently configured without being limited to components for high voltage and high current, and a motor control device for a washing machine with good performance can be provided at low cost.
第2の発明は、上記第1の発明において、前記電流制限手段は、前記磁束に対応した電流成分の指令値と前記トルクに対応した電流成分の指令値について、前記磁束に対応した電流成分の指令値を回生の防止のために必要な分だけ割り当て、それらの和が予め定めた上限を超えないように制限することにより、回路が許容する電流上限値を超えない範囲でトルクに対応した電流成分を割り当てることができるため、回生によるインバータ回路への過大な電流の発生を抑制しつつ、効果的なブレーキ動作も継続でき停止時間を短縮することができる。 In a second aspect based on the first aspect, the current limiting means is configured to obtain a current component command value corresponding to the magnetic flux and a current component command value corresponding to the torque and a current component command value corresponding to the torque. By assigning the command value as much as necessary to prevent regeneration and limiting the sum so that it does not exceed the predetermined upper limit, the current corresponding to the torque does not exceed the current upper limit value allowed by the circuit. Since components can be assigned, effective braking operation can be continued and the stop time can be shortened while suppressing the generation of excessive current to the inverter circuit due to regeneration.
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、前記制御手段は、前記インバータ回路を介して制御する前記ブラシレスモータの駆動状態に基づいて最大電流値の設定を変更することにより、ブラシレスモータの起動(加速中)、一定速、制動(減速中)といった動作モードに応じて電流制限を上げたり下げたりすることで過電流に対する余裕度を動作モード毎に適切に設定することが可能となり、回生によるインバータ回路への過大な電流の発生を抑制しつつ、ブラシレスモータの効果的な動作も継続することができる。また、モータ起動失敗による再起動時など一時的に上限を持ち上げて過負荷運転を可能としてロック状態を脱出する機能を持たせることができる。 According to a third invention, in the first or second invention, the control means changes a setting of a maximum current value based on a driving state of the brushless motor controlled via the inverter circuit, thereby reducing the brushless It is possible to set the margin for overcurrent appropriately for each operation mode by increasing or decreasing the current limit according to the operation mode such as motor start (acceleration), constant speed, braking (deceleration). In addition, it is possible to continue the effective operation of the brushless motor while suppressing the generation of an excessive current to the inverter circuit due to regeneration. In addition, it is possible to provide a function of temporarily lifting the upper limit to enable overload operation and exiting the locked state, such as when restarting due to motor start failure.
第4の発明は、上記第1〜第3のいずれかの発明において、前記制御手段は、前記インバータ回路を介して制御する前記ブラシレスモータの駆動時間や回転数に基づいて最大電流値の設定を変更することにより、高回転時は余裕をもった設定を使用して昇圧や過電流を防止し、低速回転時にはより高い制限値を設定することでより迅速な制動を行うことができる。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the control means sets a maximum current value based on a driving time and a rotation speed of the brushless motor controlled via the inverter circuit. By changing, it is possible to prevent pressure increase and overcurrent by using a setting with a margin at high rotation, and to set a higher limit value at low rotation to perform quicker braking.
第5の発明は、上記第1〜第4のいずれかの発明において、前記制御手段は洗濯時の衣類量を検知する布量検知手段を備え、前記布量検知手段によって検知した衣類量に基づいて最大電流値の設定を変更することにより、衣類量が多く回生電圧と電流のばらつきが増大する高負荷時に対しては余裕をもった設定を使用して昇圧や過電流を防止し、衣類量が少ない低負荷時にはより高い制限値を設定することでより迅速な制動を行うことができる。 According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the control means includes a cloth amount detection means for detecting the amount of clothes at the time of washing, and is based on the amount of clothes detected by the cloth amount detection means. By changing the setting of the maximum current value, a setting with a margin can be used to prevent boosting and overcurrent when the load is high and the variation in regenerative voltage and current increases. When the load is low and the load is low, the braking can be performed more quickly by setting a higher limit value.
以下、本発明を実施するための形態について、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。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1に示すように、交流電源1は、整流回路2に交流電圧を加え、整流回路2は、整流器20とコンデンサ21により交流電圧を直流電圧に変換してインバータ回路3に印加す
る。インバータ回路3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、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(以下IGBTと呼ぶ)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と呼ぶ)により構成している。パワースイッチング半導体は、IGBTの他、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)などで構成しても良い。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the AC power source 1 applies an AC voltage to the rectifier circuit 2, and the rectifier circuit 2 converts the AC voltage into a DC voltage by a rectifier 20 and a capacitor 21 and applies the DC voltage to the inverter circuit 3. The inverter circuit 3 is constituted by a three-phase full-bridge inverter circuit composed of six power switching semiconductors and an antiparallel diode, and incorporates an insulated gate bipolar transistor (hereinafter referred to as IGBT), an antiparallel diode, its driving circuit and a protection circuit. The intelligent power module (hereinafter referred to as IPM). The power switching semiconductor may be composed of a metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) or the like in addition to the IGBT.
インバータ回路3の出力端子には、ブラシレスモータ4を接続している。ブラシレスモータ4は、動力を図示しないクラッチ等を介して洗濯機を構成する要素である洗濯兼脱水槽またはパルセータに伝達し、回転駆動させる。ブラシレスモータ4は、ロータ(回転子)を構成する永久磁石とステータ(固定子)との相対位置をロータ位置検出手段4aにより検出する。ロータ位置検出手段4aは、通常は3個のホール素子により構成し、電気角60度ごとの位置出力基準信号を検出する。電流検出手段5は、ブラシレスモータ4のモータ電流Iu、Iv、Iwを検出するもので、通常はシャント抵抗を用いる。また、ブラシレスモータ4のモータ電流Iu、Iv、Iwは、直流電流を含む低周波数から測定可能な直流電流トランスや交流電流トランスでも検出可能である。 A brushless motor 4 is connected to the output terminal of the inverter circuit 3. The brushless motor 4 transmits power to a washing and dewatering tub or a pulsator, which is an element constituting the washing machine, via a clutch or the like (not shown), and is driven to rotate. The brushless motor 4 detects the relative position between the permanent magnet constituting the rotor (rotor) and the stator (stator) by the rotor position detecting means 4a. The rotor position detection means 4a is normally composed of three Hall elements and detects a position output reference signal for every electrical angle of 60 degrees. The current detection means 5 detects motor currents Iu, Iv, and Iw of the brushless motor 4, and normally uses a shunt resistor. Further, the motor currents Iu, Iv, and Iw of the brushless motor 4 can be detected by a DC current transformer or an AC current transformer that can be measured from a low frequency including a DC current.
制御手段6は、ロータ位置検出手段4aと電流検出手段5によりインバータ回路3をベクトル制御してブラシレスモータ4の回転を制御するものである。制御手段6は、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、ロータ位置検出手段4aの出力信号より電気角を検知する電気角検知手段60と、電流検出手段5の出力信号と電気角検知手段60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61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62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63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3のIGBTのスイッチングを制御するPWM制御手段64などを備えている。 The control means 6 controls the rotation of the brushless motor 4 by vector control of the inverter circuit 3 by the rotor position detection means 4a and the current detection means 5. The control means 6 comprises a microcomputer and an inverter control timer (PWM timer) built in the microcomputer, a high-speed A / D conversion circuit, a memory circuit (ROM, RAM), etc., and is electrically controlled by an output signal from the rotor position detection means 4a. An electrical angle detection means 60 for detecting the angle, and a three-phase / 2-phase that is decomposed into a current component Id corresponding to the magnetic flux and a current component Iq corresponding to the torque from the output signal of the current detection means 5 and the signal of the electrical angle detection means 60. dq conversion means 61, storage means 62 for storing sine wave data (sin, cos data) necessary for conversion from the stationary coordinate system to the rotation coordinate system or inverse conversion, and voltage component Vd and torque corresponding to the magnetic flux. 2-phase / 3-phase dq reverse conversion means 63 for converting the corresponding voltage component Vq into 3-phase motor drive control voltages Vu, Vv, Vw, and 3-phase motor drive Your voltage Vu, Vv, and a like PWM control means 64 for controlling the IGBT switching of the inverter circuit 3 according to Vw.
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、トルクが最大となる軸を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、モータ電流を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。 In general, a current component corresponding to the magnetic flux is called a d-axis current Id, and the torque is zero because the permanent magnet magnetic flux and the field magnetic flux are coaxially attracted to the field magnet. Further, the axis where the induced voltage phase is the same as the induced voltage phase at an electrical angle of 90 degrees from the d-axis and the torque is maximum is called the q-axis, and since it is a current component corresponding to the torque, it is called the q-axis current Iq. Furthermore, increasing the d-axis current in the negative direction is equivalent to weakening the field magnetic flux on the d-axis, and is called field weakening control or weakening magnetic flux control (or magnetic flux weakening control). Also, since the motor current is decomposed into d-axis current and q-axis current and controlled independently, it is called vector control.
制御手段6は、洗濯の工程に応じてブラシレスモータ4の起動、回転数維持、制動を制御する設定変更手段65と、ロータ位置検出手段4aの出力信号より回転数を検知する回転数検知手段66と、Iqの電流設定値IqsとIdの電流設定値Idsを決定するモータ電流設定手段67と、モータ電流設定手段67が予め定めた上限値以上のIds、Iqsを与えないようIdsとIqsにリミッタをかけた値Ids’、Iqs’をそれぞれ生成する電流制限手段68と、電流制限手段68の生成したIds’とIqs’とを、3相/2相dq変換手段61より演算したIdとIqとでそれぞれ比較し、ブラシレスモータ4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を演算するモータ電圧制御手段69と、を備えている。 The control means 6 includes a setting change means 65 for controlling the activation, maintenance of the number of revolutions, and braking of the brushless motor 4 according to the washing process, and a number of revolutions detecting means 66 for detecting the number of revolutions from the output signal of the rotor position detecting means 4a. The motor current setting means 67 for determining the current setting value Iqs for Iq and the current setting value Ids for Id, and the limiter for Ids and Iqs so that the motor current setting means 67 does not give Ids and Iqs that are not less than a predetermined upper limit value. Current limiting means 68 for generating values Ids' and Iqs' multiplied by Ids and Iqs' generated by the current limiting means 68, Id and Iq calculated by the three-phase / 2-phase dq conversion means 61, And a motor voltage control means 69 for calculating a voltage component Vd corresponding to the magnetic flux for controlling the brushless motor 4 and a voltage component Vq corresponding to the torque. It is equipped with a.
電源電圧検知手段7は、整流回路2の電圧を検出し、ブラシレスモータ4の加速または定速回転中の最小電圧Vminと、現在電圧Vpを出力するもので、例えば、2つの抵抗
器によって構成され、整流回路2からの倍電圧直流電圧を分圧した電圧として検知する。
The power supply voltage detection means 7 detects the voltage of the rectifier circuit 2 and outputs the minimum voltage Vmin during acceleration or constant speed rotation of the brushless motor 4 and the current voltage Vp, and is constituted by, for example, two resistors. The voltage doubled from the rectifier circuit 2 is detected as a divided voltage.
q軸電流Iqが電流設定値Iqsに一致するようにフィードバック制御することにより、一定トルクでのモータ運転が可能となる。しかし、回転数が上昇すると、モータ誘起電圧が上昇してq軸電流Iqは増加しなくなるので、回転数に応じてd軸電流Idを増加させる、いわゆる弱め磁束制御を行ってq軸電流Iqを増加させトルクを増加する。なお、モータ電圧制御手段69に入力される電流設定値は、この実施の形態では、電流制限手段68を介しているので、制限つき電流設定値Iqs’のことを指すが、以降モータ電圧制御手段69が指示をうける電流設定値は、特に制限付き電流設定値とは記さない。 By performing feedback control so that the q-axis current Iq matches the current set value Iqs, motor operation with a constant torque becomes possible. However, since the motor induced voltage increases and the q-axis current Iq does not increase as the rotational speed increases, so-called weakening magnetic flux control is performed to increase the d-axis current Id according to the rotational speed, and the q-axis current Iq is reduced. Increase the torque. In this embodiment, the current set value input to the motor voltage control means 69 is via the current limiting means 68, and thus refers to the limited current set value Iqs ′. The current set value for which 69 is instructed is not particularly described as a limited current set value.
電気角検知手段60は、ロータ位置検出手段4aの3つのホール素子から得られる出力基準信号H1、H2、H3より60度毎の電気角θを検知できる。その他の位置にある場合は、直前に検知した(60度以内の)電気角と現在回転速度から推定により電気角θを更新して求める。具体的には、PWMの搬送波(キャリア)に同期した周期で割り込みを発生させ、電気角が60度変化する周期をキャリア割り込みの回数で計測することにより現在回転数を算出し、現在回転数からキャリア信号1周期あたりの電気角Δθが得られる。直前の電気角θoldと、θoldを得てから発生したキャリア割り込み回数kとキャリア信号1周期あたりの電気角Δθにより、最新の電気角θ=θold+k・Δθが算出できる。 The electrical angle detector 60 can detect the electrical angle θ every 60 degrees from the output reference signals H1, H2, and H3 obtained from the three Hall elements of the rotor position detector 4a. If it is in any other position, the electrical angle θ is updated by estimation from the electrical angle detected immediately before (within 60 degrees) and the current rotational speed. Specifically, an interrupt is generated at a period synchronized with the PWM carrier wave, and the current rotation speed is calculated by measuring the period at which the electrical angle changes by 60 degrees by the number of carrier interrupts. An electrical angle Δθ per carrier signal period is obtained. The latest electrical angle θ = θold + k · Δθ can be calculated from the immediately preceding electrical angle θold, the carrier interrupt count k generated after obtaining θold, and the electrical angle Δθ per cycle of the carrier signal.
3相/2相dq変換手段61は、3相モータ電流Iu、Iv、Iwを2つの座標軸電流(d軸電流Idとq軸電流Iq)に変換するもので、電気角検知手段60が推定した電気角θと電流検出手段5が検出したモータ電流瞬時値よりId、Iqを演算する。キルヒホッフの法則より三相電流のうち二相の電流値がわかれば、残りの一相の電流は求められるので、本実施の形態では、Iu、Ivのみ使用しているが、もちろん三相全ての電流値を使用してもよい。 The three-phase / two-phase dq conversion means 61 converts the three-phase motor currents Iu, Iv, and Iw into two coordinate axis currents (d-axis current Id and q-axis current Iq), and is estimated by the electrical angle detection means 60. Id and Iq are calculated from the electrical angle θ and the instantaneous motor current value detected by the current detection means 5. If the current value of the two phases of the three-phase current is known from Kirchhoff's law, the remaining one-phase current can be obtained, so in this embodiment, only Iu and Iv are used. A current value may be used.
記憶手段62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。本実施の形態では、記憶手段62に予め設定された正弦波データを利用してソフトウェア的に演算を行い、dq変換を行っているが、マイクロコンピュータが必要時に正弦波データを求めるなどにより、予め記憶手段にデータを用意することなく演算してdq変換してもよい。 Since the storage unit 62 stores the data of sin θ and cos θ, it can be decomposed into the d-axis current Id and the q-axis current Iq by calling the data corresponding to the electrical angle data and performing the product-sum operation. In the present embodiment, the calculation is performed by software using the sine wave data preset in the storage means 62 and the dq conversion is performed. It may be calculated and dq converted without preparing data in the storage means.
回転数検知手段66は、ロータ位置検出手段4aの出力基準信号よりモータ回転数を検知し、回転数信号を設定変更手段65、モータ電流設定手段67に伝える。回転数の検知は、本実施の形態では、H3入力を出力基準信号として用いているが、ホール素子信号H1〜H3のいずれかを出力基準信号としてもよいし、3つの素子ごとに回転数を求めて平均してもよい。 The rotation speed detection means 66 detects the motor rotation speed from the output reference signal of the rotor position detection means 4 a and transmits the rotation speed signal to the setting change means 65 and the motor current setting means 67. In this embodiment, the rotation speed is detected using the H3 input as an output reference signal. However, any one of the Hall element signals H1 to H3 may be used as the output reference signal, and the rotation speed is set for each of the three elements. You may ask and average.
設定変更手段65は、要求される洗濯運転内容に従ってブラシレスモータ4の目標回転数Nsの設定を行う。モータ起動時の処理の流れを図2のフローチャートにて説明する。 The setting change means 65 sets the target rotational speed Ns of the brushless motor 4 according to the requested washing operation content. The flow of processing when the motor is started will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップ201では、ブラシレスモータ4は停止状態からスタートするため、モータ電流は検出できず、ベクトル制御を行うことができない。図1には示していないが、PWM制御手段64に2相/3相dq逆変換手段63の代わりに初期電圧が与えられる(ステップ201)。
In
これにより、ブラシレスモータ4を起動させ(ステップ202)、一定角度以上回転すると、電気角検知手段60によってブラシレスモータ4の起動が検出できれば(ステップ
203)、次のステップに進むが、起動直後は、回転数の検知精度が得られないため、設定変更手段65からd軸電流初期値Id0、q軸電流初期値Iq0を与えることで、モータ電流設定手段67は回転数によらない初期ベクトル制御を開始する(ステップ204)。回転が検知できない場合は、時間の経過と共に変調度を徐々に増して(ステップ205)、ステップ202の電圧制御を継続する。
As a result, the brushless motor 4 is activated (step 202), and when the rotation is more than a predetermined angle, if the activation of the brushless motor 4 can be detected by the electrical angle detection means 60 (step 203), the process proceeds to the next step. Since the rotational speed detection accuracy cannot be obtained, the motor current setting means 67 starts the initial vector control independent of the rotational speed by giving the d-axis current initial value Id0 and the q-axis current initial value Iq0 from the setting changing means 65. (Step 204). If rotation cannot be detected, the modulation degree is gradually increased as time passes (step 205), and the voltage control in
これ以降は、図2にあるように、設定変更手段65は、初期の電流設定値Iq0、Id0をモータ電流設定手段67に与え(ステップ204)、回転数検知手段66から回転数を取得する(ステップ206)と、初期ベクトル制御・フィードバック切換を制御切換部67dに送って(ステップ207)、初期ベクトル制御から通常のベクトル制御に移行して、以降回転停止までフィードバックをおこないつつ、所望の回転数を得る(ステップ208)。 Thereafter, as shown in FIG. 2, the setting change means 65 gives the initial current setting values Iq0 and Id0 to the motor current setting means 67 (step 204), and acquires the rotation speed from the rotation speed detection means 66 ( Step 206) and the initial vector control / feedback switching are sent to the control switching unit 67d (step 207), the initial vector control is shifted to the normal vector control, and the desired rotation speed is performed while performing feedback until the rotation stops thereafter. Is obtained (step 208).
モータ電流設定手段67は、設定変更手段65から指示されたブラシレスモータ4の設定回転数Nsと回転数検知手段66から得られた現在回転数Nとを比較して回転数誤差△Nを得る回転数比較手段67aと、回転数誤差△Nと回転数の変化率(加速度)に応じてPI制御を行い、現在回転数Nを設定回転数Nsに近づけるようq軸電流設定値Iqsを制御するq軸電流設定手段67bと、同じくd軸電流設定値Idsを制御するd軸電流設定手段67cにより、それぞれIqs、Idsを生成する。 The motor current setting means 67 compares the set rotational speed Ns of the brushless motor 4 instructed by the setting changing means 65 with the current rotational speed N obtained from the rotational speed detecting means 66 to obtain a rotational speed error ΔN. PI control is performed in accordance with the number comparison means 67a, the rotation speed error ΔN and the change rate (acceleration) of the rotation speed, and the q-axis current set value Iqs is controlled so that the current rotation speed N approaches the set rotation speed Ns q Iqs and Ids are respectively generated by the shaft current setting unit 67b and the d-axis current setting unit 67c that similarly controls the d-axis current set value Ids.
以下、図3に示すフローチャートを用いて説明する。 This will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
電源電圧検知手段7は、インバータ回路3に入力される電圧(以下P電圧Vpと呼ぶ)をPWMキャリア割り込み周期にあわせて取得する(ステップ302)。現在P電圧Vpと、加速および一定速中のP電圧の最小値(以下P電圧指令値Vminと呼ぶ)をモータ制御のためにd軸電流設定手段67cに送る。d軸電流設定手段67cは、ブレーキ時(ステップ303でYesの場合)、回生現象によりP電圧Vpが上昇すると(ステップ304)、P電圧Vpの上昇を抑制するために、P電圧指令値VminとP電圧Vpとの偏差ΔVpを求め(ステップ305)、△Vpに比例したd軸電流値Idsを設定する(ステップ306)。 The power supply voltage detection means 7 acquires the voltage (hereinafter referred to as P voltage Vp) input to the inverter circuit 3 in accordance with the PWM carrier interrupt cycle (step 302). The current P voltage Vp and the minimum value of the P voltage during acceleration and constant speed (hereinafter referred to as P voltage command value Vmin) are sent to the d-axis current setting means 67c for motor control. When braking (when Yes in step 303), the d-axis current setting unit 67c increases the P voltage command value Vmin to suppress an increase in the P voltage Vp when the P voltage Vp increases due to a regenerative phenomenon (step 304). A deviation ΔVp from the P voltage Vp is obtained (step 305), and a d-axis current value Ids proportional to ΔVp is set (step 306).
これにより、電源電圧の変動で電圧が高くなり、回生が大きくなった場合、その上昇率に応じてd軸方向への電流がより多く配分され、q軸方向への電流が減少することでさらなる回生を防ぎ、発生した回生エネルギーをブラシレスモータ4とインバータ回路3でd軸電流を熱エネルギーとして消費することで、P電圧Vpの上昇が抑えられる。 As a result, when the voltage increases due to fluctuations in the power supply voltage and regeneration increases, more current is distributed in the d-axis direction according to the rate of increase, and the current in the q-axis direction is further reduced to further increase the current. By preventing the regeneration and consuming the generated regenerative energy as the thermal energy of the d-axis current by the brushless motor 4 and the inverter circuit 3, an increase in the P voltage Vp can be suppressed.
なお、加速中や一定速中(ステップ303でNoの場合)は、P電圧指令値VminとVpとの比較を行い(ステップ310)、Vpが小さければ、Vminを更新する(ステップ311)。加速中、一定速中、あるいは減速中でも、P電圧Vpの上昇が見られない時は、Ids=0とすることで、q軸方向、すなわちトルクの制御にモータ電流を最大限利用することができ、効果的な加減速の制御を行うことができる(ステップ312)。 During acceleration or constant speed (No in step 303), the P voltage command value Vmin and Vp are compared (step 310), and if Vp is small, Vmin is updated (step 311). If no increase in the P voltage Vp is observed during acceleration, constant speed, or deceleration, setting Ids = 0 allows the motor current to be used to the maximum in the q-axis direction, that is, for torque control. Thus, effective acceleration / deceleration control can be performed (step 312).
電流制限手段68が備えるd軸電流制限手段68aは、d軸電流設定手段67cが設定したd軸電流設定値Idsを、記憶手段62に予め用意されているd軸電流制限値Idmaxと比較し(ステップ307)、IdsがIdmaxを超える場合は、d軸電流設定値IdsをIdmaxに制限する(ステップ308)。 The d-axis current limiting means 68a included in the current limiting means 68 compares the d-axis current set value Ids set by the d-axis current setting means 67c with a d-axis current limit value Idmax prepared in advance in the storage means 62 ( Step 307) When Ids exceeds Idmax, the d-axis current set value Ids is limited to Idmax (Step 308).
モータ電圧制御手段69は、3相/2相dq変換手段61の出力信号Iq、Idと設定値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69aと、q軸電圧設定手段69bと、d軸電流比較手段69cと、d軸電
圧設定手段69d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。
The motor voltage control means 69 compares the output signals Iq and Id of the three-phase / two-phase dq conversion means 61 with the set values Iqs and Ids, and outputs control voltage signals Vq and Vd. It comprises means 69a, q-axis voltage setting means 69b, d-axis current comparison means 69c, and d-axis voltage setting means 69d, and generates voltage signals Vq and Vd for controlling the q-axis current and the d-axis current, respectively.
2相/3相dq逆変換手段63は、電圧信号Vq、Vdより3相モータ駆動制御電圧Vu、Vv、Vwを算出するもので、キャリア信号に同期して電気角検知手段60により検知した電気角θに対応した正弦波状の信号をPWM制御手段64に出力する。記憶手段62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61の演算とほぼ同じである。 The two-phase / three-phase dq inverse conversion means 63 calculates the three-phase motor drive control voltages Vu, Vv, Vw from the voltage signals Vq, Vd, and the electric angle detected by the electric angle detection means 60 in synchronization with the carrier signal. A sinusoidal signal corresponding to the angle θ is output to the PWM control means 64. The method of product-sum calculation of sin θ and cos θ stored in the storage means 62 is almost the same as the calculation of the three-phase / 2-phase dq conversion means 61.
以上のように、本発明の実施の形態1においては、減速時はP電圧の上昇率に応じてd軸電流指令値(d軸電流設定値)を決定することにより、減速時に発生する回生エネルギーをブラシレスモータとインバータ回路内で熱エネルギーとして消費することとなり、回生電圧による昇圧を抑制することが可能となる。また同時に、d軸電流指令値には制限を設けることで、過電流を抑制してインバータ回路を保護することが可能となる。 As described above, in the first embodiment of the present invention, the regenerative energy generated during deceleration is determined by determining the d-axis current command value (d-axis current set value) according to the rate of increase in the P voltage during deceleration. Is consumed as thermal energy in the brushless motor and the inverter circuit, and boosting due to the regenerative voltage can be suppressed. At the same time, by limiting the d-axis current command value, it is possible to suppress the overcurrent and protect the inverter circuit.
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2における洗濯機のモータ制御装置では、d軸電流設定値Idsとq軸電流設定値Iqsについて、d軸方向の電流に回生の防止のために必要な分だけ割り当て、d軸電流設定値Idsとq軸電流設定値Iqsの和が予め定めた電流上限値を超えないようにq軸電流を設定することで、回路が許容する電流上限を超えない範囲で、d軸電流は回生エネルギーの消費に、q軸電流は回転制御(ブレーキ)に活用できる。その方法について図3および図4のフローチャートを用いて説明する。
(Embodiment 2)
In the motor control device for a washing machine according to Embodiment 2 of the present invention, the d-axis current set value Ids and the q-axis current set value Iqs are allocated to the current in the d-axis direction as much as necessary for preventing regeneration, and d By setting the q-axis current so that the sum of the axis current set value Ids and the q-axis current set value Iqs does not exceed the predetermined current upper limit value, the d-axis current is within a range not exceeding the current upper limit allowed by the circuit. Can be used for regenerative energy consumption, and q-axis current can be used for rotation control (brake). This method will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
図3において、実施の形態1と同様、d軸電流制限手段68aは、予め定められたd軸電流制限値Idmaxを超えないよう制限をかけたd軸電流設定値Ids’を出力する(ステップ308)。 In FIG. 3, as in the first embodiment, the d-axis current limiting means 68a outputs a d-axis current set value Ids ′ that is limited so as not to exceed a predetermined d-axis current limit value Idmax (step 308). ).
q軸電流制限手段68bは、d軸電流設定値Ids’とq軸電流設定手段67bが設定したq軸電流設定値Iqsが入力されると、その和が機器の許容する電流制限値Imaxを超える場合(ステップ401)、Imax以下になるようにq軸電流設定値Iqsを設定し直す(ステップ402)。 When the q-axis current limit unit 68b receives the d-axis current set value Ids ′ and the q-axis current set value Iqs set by the q-axis current set unit 67b, the sum exceeds the current limit value Imax allowed by the device. In the case (step 401), the q-axis current set value Iqs is reset so as to be equal to or less than Imax (step 402).
ここで、d軸電流設定値Ids’とq軸電流設定値Iqs’(制限をかけたq軸電流設定値Iqs)の和はベクトル合成で表されるので、
(Iqs’)2+(Ids’)2≦(Imax)2
が成り立つようにq軸電流設定値Iqs’を設定する。Ids=0の場合は、Iqs=Imaxとなり、機器が許容する最大電流をトルク制御に活用できる。
Here, since the sum of the d-axis current setting value Ids ′ and the q-axis current setting value Iqs ′ (the q-axis current setting value Iqs to which the restriction is applied) is represented by vector synthesis,
(Iqs ′) 2+ (Ids ′) 2 ≦ (Imax) 2
Q-axis current set value Iqs ′ is set so that When Ids = 0, Iqs = Imax, and the maximum current allowed by the device can be used for torque control.
なお、Imaxは、前述のインバータ回路3が許容する最大電流値Idmaxと同じとしてもよいし、トルク方向、すなわち駆動部品にかかる負荷等を考慮してIdmaxとは別途定めてもよい。 Imax may be the same as the maximum current value Idmax allowed by the inverter circuit 3 described above, or may be determined separately from Idmax in consideration of the torque direction, that is, the load applied to the drive component.
以上のように、本発明の実施の形態2においては、実施の形態1における効果、すなわちd軸電流の割り当てで、回生エネルギーの消費による昇圧の抑制とd軸電流の制限により過電流からインバータ回路を保護する効果に加えて、d軸電流だけでは、回路全体で許容する最大電流値を超えない場合、残りをq軸電流として割り当てることで過電流発生を抑制しつつ、効果的な制動が行える。 As described above, in the second embodiment of the present invention, the effect of the first embodiment, that is, the allocation of d-axis current, the inverter circuit from the overcurrent due to the suppression of the boost due to consumption of regenerative energy and the limitation of the d-axis current If the d-axis current alone does not exceed the maximum current value allowed for the entire circuit, the remaining is assigned as the q-axis current, and effective braking can be performed while suppressing the occurrence of overcurrent. .
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3における洗濯機のモータ制御装置では、設定変更手段65がブラ
シレスモータ4の駆動状態、例えば起動中、一定速中、減速中、といった状態に基づいて、予め定められたd軸電流制限値Idmax、機器が許容する電流制限値Imaxを変更する。
(Embodiment 3)
In the motor control device for a washing machine according to the third embodiment of the present invention, the setting change means 65 is determined in advance based on the driving state of the brushless motor 4, for example, a state such as starting, constant speed, or decelerating. The shaft current limit value Idmax and the current limit value Imax allowed by the device are changed.
この構成によって、例えば、モータ起動失敗による再起動時など、一時的に上限を持ち上げて過負荷運転を可能として、ロック状態を脱出する機能を持たせることができる。 With this configuration, for example, at the time of restart due to motor start failure, the upper limit can be temporarily raised to enable overload operation, and a function of exiting the locked state can be provided.
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4における洗濯機のモータ制御装置では、設定変更手段65がブラシレスモータ4の駆動時間や所望の回転数に応じて、d軸電流制限値Idmax、および機器が許容する電流制限値Imaxを変更する。
(Embodiment 4)
In the motor control device for a washing machine according to the fourth embodiment of the present invention, the setting changing unit 65 determines the d-axis current limit value Idmax and the current limit allowed by the device according to the drive time of the brushless motor 4 and the desired rotation speed. Change the value Imax.
ブラシレスモータ4に対する負荷の大小によっても、回生や過電流の状態は変動するため、この構成によって、例えば、負荷による影響がより大きい攪拌では、過電流発生に対する余裕を多めに確保するため、脱水時より上限値を低めに設定するといったことが可能となる。 Since the state of regeneration and overcurrent varies depending on the load on the brushless motor 4, for example, in the case of stirring where the influence of the load is greater, this configuration ensures a large margin for overcurrent generation. It becomes possible to set the upper limit value lower.
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5における洗濯機のモータ制御装置では、制御手段6に洗濯時の衣類量を検知する布量検知手段(図1には図示せず)を設け、布量検知手段により検知した負荷(衣類)の量に応じて設定変更手段65がブラシレスモータ4の駆動時間や所望の回転数に応じてd軸電流制限値Idmax、機器が許容する電流制限値Imaxを変更する。布量検知手段は、例えば、重量センサーや光センサー、運転開始時に攪拌動作を行った時に必要な電流量の総和や平均等で求める等が適用できる。
(Embodiment 5)
In the motor control device for a washing machine according to Embodiment 5 of the present invention, the control means 6 is provided with a cloth amount detection means (not shown in FIG. 1) for detecting the amount of clothes during washing, and is detected by the cloth amount detection means. The setting changing means 65 changes the d-axis current limit value Idmax and the current limit value Imax allowed by the device according to the drive time of the brushless motor 4 and the desired number of rotations according to the amount of load (clothing). As the cloth amount detection means, for example, a weight sensor, a light sensor, or a total amount or an average of the amount of current required when a stirring operation is performed at the start of operation can be applied.
布量が多ければ、布状態のバリエーションが増え、負荷による抵抗の変動の影響も大きくなるが、本実施の形態の構成によれば、設定変更手段65は、布量が多いときは過電流発生に対する余裕を多めに確保するよう上述の制限値を低めに設定するといったことが可能となる。 If the amount of cloth is large, the variation of the cloth state increases and the influence of resistance fluctuation due to the load increases. However, according to the configuration of the present embodiment, the setting change means 65 generates overcurrent when the amount of cloth is large. It is possible to set the above-mentioned limit value low so as to ensure a large margin for the above.
本発明に係る洗濯機のモータ制御装置は、減速時には、P電圧の上昇率に応じてd軸電流指令値を決定することにより、回生電圧による昇圧を抑制することが可能となり、また同時に、d軸電流指令値には制限を設けることで、過電流を抑制してインバータ回路を保護することが可能となるので、巻き線抵抗が大きいモータなどで短絡ブレーキでは停止までに非常に時間がかかる洗濯機等のモータ制御装置に好適に利用することができる。 The motor control device for a washing machine according to the present invention can suppress boosting due to the regenerative voltage by determining the d-axis current command value according to the rate of increase of the P voltage during deceleration, and at the same time, d By setting a limit on the shaft current command value, it is possible to protect the inverter circuit by suppressing overcurrent, so washing that takes a very long time to stop with a short-circuit brake with a motor with high winding resistance etc. It can utilize suitably for motor control apparatuses, such as a machine.
1 交流電源
2 整流回路
3 インバータ回路
4 ブラシレスモータ
4a ロータ位置検出手段
5 電流検出手段
6 制御手段
7 電源電圧検知手段
60 電気角検知手段
61 3相/2相dq変換手段
62 記憶手段
63 2相/3相dq逆変換手段
64 PWM制御手段
65 設定変更手段
66 回転数検知手段
67 モータ電流設定手段
68 電流制限手段
69 モータ電圧制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Rectifier circuit 3 Inverter circuit 4 Brushless motor 4a Rotor position detection means 5 Current detection means 6 Control means 7 Power supply voltage detection means 60 Electrical angle detection means 61 Three-phase / two-phase dq conversion means 62 Storage means 63 Two-phase / Three-phase dq reverse conversion means 64 PWM control means 65 Setting change means 66 Rotational speed detection means 67 Motor current setting means 68 Current limiting means 69 Motor voltage control means
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| JP6471352B2 (en) | 2019-02-20 |
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