专利名称：洗涤干燥机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备使用热泵进行被干燥物的干燥的功能的洗涤干燥机。
技术背景作为以往技术，公开了一种在被干燥物的干燥中使用包括压缩机(compressor)、冷凝器(condenser)以及蒸发器(evaporator)等的热 泵(制冷循环)的结构的洗涤干燥机，其中经由逆变器电路对驱动压缩 机的马达进行矢量控制(参照专利文献1)。通过采用这样的结构，效率 较高，起到能够降低干燥运行时的噪音的效果。 专利文献l:特开2006-116066号公报但是，在上述结构的洗涤干燥机中，必须使干燥运行在短时间内结束，所以要求在运行开始后使洗涤槽内的温度在尽可能短的时间内上升。因此， 使压缩机的转速急剧上升，此时，出于进一步提高压缩机马达的转速的目 的，进行弱磁场运行。然而，在矢量控制中进行弱磁场运行，在想要使马达的转速上升时， 会产生下述的问题。在矢量控制中，如果不出矢量运算结果，则不知道实 际的驱动电压变为哪种程度的级别。另外，当在马达的负栽转矩上产生变 动时，必须确保以抑制该转矩变动的方式控制q轴电流的余量，不能使驱 动电压接近100%，不得不将上限设定为更低的级别。作为结果，缩短了压缩机马达的转速范围，不能充分缩短干燥运行所 需要的时间。而且，必须另外将磁场削弱驱动电压降低的量，导致马达效 率的下降。发明内容本发明是鉴于上述事情而完成的，其目的在于提供一种能够进一步缩 短干燥运行时间、并且也能够谋求消耗电力的降低的洗涤干燥机。本发明的洗涤干燥机，其特征在于，包括热泵，其通过压缩机对制 冷剂进行压缩，通过冷凝器对制冷剂进行冷凝，通过蒸发器4吏制冷剂蒸发， 由此使制冷剂循环；空气循环路径，其将通过所述冷凝器加热的空气导入 干燥室从而将内部的被干燥物干燥，通过所述蒸发器对来自所述干燥室的 排气进行除湿，然后通过所述冷凝器再次加热，由此使空气循环；逆变器 电路，其用于控制对所迷压缩机进行驱动的压缩机马达；和控制单元，其 控制该逆变器电路；所述控制单元，在干燥运行的初始阶段，通过电压.相 位控制使所述压缩机马达进行弱磁场运行，然后切换为通过电流控制所述 压缩机马达的矢量控制，进行全磁场运行。即，在干燥运行的初始阶段，如果通过电压.相位控制使压缩机马达 进行弱磁场运行，则能够以更高的速度使该马达旋转，能够使压缩机的转 速急剧上升而使干燥室内的温度在短时间内上升。然后，在使千燥室内的 温度上升到某种程度的级别后，如果切换为通过电流控制压缩机马达的矢 量控制而进行全磁场运行，则能够良好地抑制在压缩机产生的负载变动。根据本发明的洗涤干燥机，能够缩短干燥运行所需的时间，并且能够 提高压缩机马达的效率，从而降低电力消耗。
图1是本发明的第1实施例，是洗涤干燥机的控制装置对压缩机马达 进行的无传感器矢量控制的功能框图。图2是表示滚筒式洗涤干燥机的整体结构的纵剖侧碎见图。图3是表示热泵的结构的图。图4是表示洗涤干燥机的控制系统的功能框图。图5是表示由干燥行程控制部进行的控制内容的流程图。图6是表示与图5的控制内容相对应的马达的转速与旋转槽(滚筒)的热风出口温度、输入电力的变化的时间图，图7是说明电压 相位控制中的弱磁场运行的图。图8是将本实施例的控制与全都通过电流控制进行的情况相比较的 图，(a)是表示输入电力的改善效果的图，(b)是表示压缩机马达的最 大转速的改善效果的图。图9是表示本发明的第2实施例的与图l相当的图。图IO是与图5相当的图。图11是逆变器电路的输出电压波形，(a)是表示调制度小于1.0的 情况的图，(b )是表示调制度超过1.0的情况的图。 图12是与图8相当的图。 符号说明3:旋转槽(干燥室)42:蒸发器43:冷凝器45:压缩机54M:压缩机马达 47:热泵70:干燥行程控制部 83:逆变器电路具体实施方式
(第1实施例)下面，参照图1至图8对本发明的第1实施例进行il明。图2是滚筒 式(横轴形)洗涤干燥机的纵剖侧视图，在外箱1的内部配设有水槽2， 在水槽2的内部配设有旋转槽(滚筒、干燥室)3。所述水槽2和旋转槽3 都形成为圆筒状，在前侧(图中左侧)的端面部上具有各自的开口部4、 5， 将其中的水槽2的开口部4经由波紋管7连接在形成在外箱1的前面部的 洗涤物出入用的开口部6上。在外箱1的开口部6上能够开闭地设有门8。在旋转槽3的周侧部(槽体部)的大致整个区域，形成有孔9 (仅图 示一部分)，该孔9在洗涤时以及脱水时作为通水孔而起作用，在干燥时 作为通风孔而起作用。在7jC槽2上，在前侧的端面部的上部(比所述开口 部4更靠上方的部分)形成有热风出口 10，在后侧的端面部的上部形成有 热风入口 11。另外，在水槽2的底部的最后部形成有排水口 12,在该排水 口 12上在水槽2外连接排水阀13，进而在排水阀13上连接排水管14，由 此将水槽2内的水排出到机外。在旋转槽3的后侧的端面部的后面(背面)上，安装有加强部件15， 在该加强部件15的中心部，向安装后方突出地设有旋转轴16。在旋转槽3 的后侧端面部的中心部周围，形成有多个热风导入孔17。在水槽2的后侧端面部的中心部，安装有轴承座18，将上述旋转轴16 插通在该轴承座18的中心部，并通过轴承19、 20将旋转轴16支撑得能够 旋转。另外由此，将旋转槽3支撑得能够与水槽2同轴状地旋转。另外， 水槽2通过未图示的悬架弹性支撑在外箱l上，其支撑形态为水槽2的轴 方向变为前后的横轴状并且是前方翘起的倾斜状，如上所述那样支撑在该 水槽2上的旋转槽3也形成相同形态。在所述轴承座18上，在外周安装有马达21的定子22,使安装在旋转 轴16的后端部的转子23从外侧与该定子22相对。因此，马达21为外转 子型的无刷直流马达，以旋转轴16为中心通过直接驱动方式驱动旋转槽3 使其旋转。在水槽2的后侧端面部的内侧，装设有热风罩24。另一方面，在所述 加强部件15上，在安装了所述旋转轴16的中心部的周围部分形成有多个 比较大的热风导入口 25,在该部分的外周部装设密封部件26,将该密封部 件26压接在热风罩24的前面上，由此构成气密地从所述热风入口 11通向 所述热风导入口 25的热风通路27。在水槽2的下方(外箱l的底面上)，经由多个緩冲垫28配置有台板 29,在该台板29上配置有通风管30。该通风管30,在前端部的上部具有 吸风口 31，在该吸风口 31上，经由回风管32以及连接管33连接有所述水槽2的热风出口 10。另外，回风管32被配置成在所述波紋管7的左侧 迂回。另一方面，在通风管30的后端部连接有循环用送风才几34的外壳35, 该外壳35的出口部36，经由连接管37以及给风管38，连接在水槽2的热 风入口11上。另外，给风管38被配置成在马达21的左侧迂回。然后，通过回风管32、连接管33、通风管30、外壳35、连接管37、 给风管38,将所述水槽2的热风出口 IO和热风入口 ll连接，从而设置成 通风路39。循环用送风机34，通过该通风路39使旋转槽3内的空气以排 到旋转槽3外、并再次返回旋转槽3内的方式循环，通过通风路39和循环 用送风机34，构成使旋转槽3内的空气循环的循环装置40。另外，循环用送风机34为例如离心风扇，在外壳35的内部具有离心 叶片34a，在外壳35的外部具有使该离心叶片34a旋转的马达34b。在通风路39中通风管30的内部，从前部向后部按顺序配置有过滤器 41、蒸发器42、冷凝器43。其中，过滤器41捕获由旋转槽3内的空气搬 运的线绒(线屑)，所述旋转槽3内的空气从7K槽2的热风出口 IO通过回 风管32以及连接管33流入通风管30。蒸发器42,是在例如形成蛇行状的 例如铜制的制冷剂流通管上装^L多个例如铝制的传热管而成的，冷凝器43 也是同样的结构，流过通风管30的旋转槽3内的空气在这些传热管的各自 之间通过。蒸发器42以及冷凝器43,与图3所示的压缩机45以及节流阀46 — 起构成热泵47。在热泵47，通过连接管48，按照压缩机45、冷凝器43、 节流阀46、蒸发器42的顺序将它们循环连接(制冷循环)，通过压缩机 45工作使封入循环内的制冷剂循环。在制冷剂中，使用例如作为高温用制 冷剂的R143a。制冷剂R143a，是比制冷剂R410a等适于高温的制冷剂，所以能够将 干燥运行时的初始转速如后所述设为100rps从而实现段时间内的急剧的 温度上升，有助于缩短干燥运行时间。另外，压缩机45如图2所示，并列 设置在通风管30外。节流阀46此时由膨胀阀(特别是电子式膨胀岡[PMV:Pulse Motor Valvep构成，具有开度调整功能。在吸风口 31与蒸发器42之间的通风管30的侧面部、靠近底面30a 的部分，形成有除湿水排出口 49，该除湿水排出口 49通过连接管51连接 在形成在外箱1的侧面下部的排氷口 50上。另外，通风管30将底面中部 的位于蒸发器42的正下的部分30b形成为向所述除湿水排出口 49下降的 倾斜面。另一方面，在外箱1内的后上部配置有给水阀52。该给水阀52具有 多个出口部，这些出口部通过连接管54、 55连接在配置在外箱1内的前侧 的上部的给水箱53上。进而，给水箱53虽然没有详细图示，但具有洗涤 剂投入部以及柔顺剂投入部，所述水阀52通过出口部的开放的选择，在洗 涤时从连接管54经给水箱53的洗涤剂投入部向水槽2内给水，在最终漂 洗时从连接管55经给水箱53的柔顺剂投入部同样向水槽2内给水。此外，在外箱l的前面部的上部里侧配置有控制装置56。该控制装置 56由例如樣i型计算机构成，作为控制洗涤干g的动作整体的控制单元而 起作用。在控制装置56中，如图4所示，通过具有操作面板(图示省略) 的由各种操作开关构成的操作输入部57输入各种操作信号，并且从为检测 水槽2内的水位而设置的水位传感器58输入水位检测信号。进而，在控制装置56中，从作为检测蒸发器42的入口和出口、冷凝 器43以及压缩机45的制冷剂喷出部的各自温度的单元的温度传感器59 ~ 62分别输入温度检测信号，另外从后述的模/数转换器86输入电流值检测 信号。另夕卜，控制装置56经由温度传感器59、 61检测蒸发器42的入口以 及出口的温度，由此控制节流阀46以^X口温度比出口温度稍低(例如差 为5'C左右)。控制装置56，基于所述各种信号的输入以及预先储存的控制程序，经 由驱动电路65控制给水阀52、马达21、排水阀13、压缩机45、节流阀 46、循环用送风才几34的马达34b、加热器44以及压缩才几冷却用送风才几64。 另外，压缩机冷却用送风机64在图4以外没有图示，是为了冷却压缩机 45而设置的。图l是表示控制装置56对马达21以及压缩机马达45M进行的无传感 器矢量控制的功能框图(这里，仅对压缩机马达45M侧进行图示)。其结 构与例如特开2003-181187号z^净艮等所/〉开的相同，所以在这里概略性地 进行说明。另外，(ot、 & )表示将例如作为三相IPM( Interior Permanent Magnet:内部7^a兹铁)马达的压缩才几马达45M的、与各相相对应的电气 角120度间隔的三相(UVW)坐标系进行正交变换后的坐标系，(d、 q) 表示伴随着压缩机马达45M的转子的旋转而旋转的2次磁通的坐标系。干燥行程控制部70,将目标速度指令coref输出到切换开关71的可动 触点71a,经由固定触点71b、 71c作为被减数输出到减法器72、 73。另外， 在减法器72、 73中，输入由角速度.转子位置推定部74检测的马达45M 的检测速度co作为减数。然后，减法器72的减算结果被输入(电流控制) 速度PI ( Proportional-Integral:比例积分)控制部75。速度PI控制部75，基于目标速度指令w ref与检测速度co的差量进行 PI (比例积分)控制，生成q ( quadrature:正交)轴电流指令值Iqref和 d (direct:顺)轴电流指令值Idref，作为被减数分别输出到减法器76q、 76d。另外，在进行矢量控制时，d轴电流指令值Idref设定为稍稍低于"0" 的负值侧，由此一边使用存在于作为IPM马达的马达45M的磁铁周围的 4失心的/F兹阻力， 一边通过全》兹场控制驱动马达45M。在减法器76q、 76d 中，分别输入由d .q轴电流转换部77输出的q轴电流值Iq、 d轴电流Id 作为减数，减法结果被分别输入电流PI控制部78q、 78d。电流PI控制部78q、 78d，基于q轴电流指令值Iqref和d轴电流指 令值Idref的差量进行PI控制，生成q轴电压指令值Vq和d轴电压指令 值Vd，输出到dq/oc P转换部79。在dq/oc P转换部79中，输入由角速度转 子位置推定部74检测出的压缩机马达45M的2次磁通的旋转相位角(转 子位置角)6，基于该旋转相位角6将电压指令值Vd、 Vq转换为电压指 令值V a 、 V P 。dq/a p转换部79输出的电压指令值Va、VP被输入到UVW输出转 换部80, UVW输出转换部80将电压指令值Voc、 VP转换成三相电压指令值Vu、 Vv、 Vw输出。所述电压指令值-皮输入切换开关81u、 81v、 81w 的一方的固定触点81ua、 81va、 81wa，在另一方的固定触点81ub、 81vb、 81wb中，输入由电压控制侧的UVW输出波形生成部89输出的电压指令 值。而且，切换开关81u、 81v、 81w的可动触点81uc、 81vc、 81wc ,皮连 接在PWM形成部82的输入端子上。PWM形成部82，将基于电压指令值Vu、 Vv、 Vw对载波(三角波) 进行调制后的各相的PWM信号Vup (+, -) 、 Vvp (+， -) 、 Vwp (+， -)输出到逆变器电路83。为了向例如马达45M的各相线圈通入正弦波状 的电流，将PWM信号Vup ~ Vwp设为与基于正弦波的电压振幅相对应的脉冲宽度的信号而输出，在构成逆变器电路83的下臂侧IGBT84un、 84vn、 84wn (在图1中 仅表示l相的量)的发射极，插入有分流电阻85u、 85v、 85w，模/数转换 器86对分流电阻85的端子电压进行模/数转换，将电流数据Iu、 Iv、 Iw 输出到3相/2相转换部87。 3相/2相转换部87根据规定的运算式将三相电 流数据Iu、 Iv、 Iw转换为正交坐标系的2轴电流数据Ioc、 IP。然后，将 2轴电流数据Icc、 IP输出到d . q轴电流转换部77。d q轴电流转换部77,在矢量控制时通过角速度 转子位置推定部 74获得马达45M的转子位置角6 ，由此根据规定的运算式将2轴电流数 据Ia、 IP转换为旋转坐标系(d、 q)上的d轴电流值Id、 q轴电流值Iq。 然后，将d轴电流值Id、 q轴电流值Iq如上所述输出到角速度'转子位置 推定部74以及减法器76q、 76d。角速度 转子位置推定部74,基于q轴电压指令值Vq、 d轴电压指 令值Vd、 q轴电流值Iq、 d轴电流值Id推定转子的位置角6以及旋转速 度(O，输出到各部。在这里，马达45M，在起动时通过速度PI控制部75 施加起动模式而进行强制换流，在旋转速度上升到某种程度从而开始矢量 控制以后，将角速度 转子位置推定部74起动而推定压缩机马达45M的 转子的位置角6以及^t转速度w。另一方面，减法器73的减法结果被输入(电压控制)速度PI控制部88。速度PI控制部88基于该减法结果生成电压指令(占空比)以及相位 指令(相位)，输出到UVW输出转换部89。 UVW输出转换部89将速度 PI控制部88输出的指令值转换成U、 V、 W的三相电压指令值，如上所 述输出到切换开关81。在干燥行程控制部70中，输入有电压指令(占空比)以及相位指令(相 位)和q轴、d轴电压指令值Vq、 Vd，干燥行程控制部70参照这些指令 值进行切换开关71以及81的切换。另外，在上面的结构中，除去逆变器电路83的结构可以将由控制装置 (控制单元)56的软件实现的功能模块化。接下来，参照图5至图8，对本实施例的作用进行说明。图5是表示 由干燥行程控制部70进行的控制内容的流程图。另外，图6是表示与所述的温度(滚筒出口温度)、以及输入电力的变化的时间图。在洗涤干燥机 的干燥运行开始时，干燥行程控制部70使旋转槽3内的温度上升，所以将 压缩机45的目标转速设为100rps而开始马达45M的起动(步骤Sl)。 另外，作为初始状态，切换开关71以及81将可动触点都设在电流控制侧。首先，通过由速度PI控制部75输出的电流指令，通电相位固定，将 电流值逐渐增大到8A从而进行马达45M的转子定位(步骤S2 )，然后， 将电流值固定在8A，使通电相位旋转而使马达45M强制换流(步骤S3 )。 然后，干燥行程控制部70基于强制换流的指令频率判断马达45M的转速 是否到达6rps以上(步骤S4)，如果到达6rps以上(是)，则开始马达 45M的矢量控制(步骤S5)。之后，通过角速度 转子位置推定部74推 定压缩机马达45M的转子的位置角6以及旋转速度co ，基于该推定结果获 得d轴、q轴电流Id、 Iq而控制输出矢量。另外，在例如特开2003-181187号公"R等所^Hf的结构中，与步骤SI ~ S4相当的马达的起动处理在电压控制侧进行。其原因是由于驱动对象是 配置在比较开放的空间内的洗涤机马达，所以必须尽力抑制噪音的产生， 所以必须避免由电流控制引起的噪音的产生。与此相对，本实施例的情况下，在洗涤^L的外箱1内，配置在进一步密闭的外壳的内部的压缩机马达45M为驱动对象，另外在该外壳的周围也配置有遮音件，所以马达45M的 驱动音不会作为噪音成问题，通过电流控制进行起动。这样，通过电流控 制进行马达45M的起动，能够减少起动转矩的偏差。在开始矢量控制时，干燥行程控制部70将电压指令值Vq、 Vd合t 以相对于逆变器电路83提供的直流电源电压(例如约220V 280V)为基 准，判断逆变器电路83的输出电压是否上升到变为-40V以上的级别(约 180V 240V)(步骤S6)。所述的级别用于判断下迷情况对于由矢量 控制进行的输出电压的控制范围，用于抑制转矩变动的余量变没。然后， 在判断为变为所述的级别以上时(是)，将切换开关71以及81的可动触 点都切换为电压控制侧，进行由速度PI控制部88进行的电压 相位控制 (步骤S7)。此时，为了进一步提高马达45M的转速，通过超前角控射 进行弱磁场运行。即，如图7所示，(b)是马达45M的效率变为最大的通电定时(全 磁场)的情况，如(c)所示通过相位指令(相位)将通电定时移位到超前 相位侧，由此将相对于马达45M的附加电压维持为基于速度PI控制部88 输出的电压指令(占空比)的级别地减弱磁场。另外，(a)表示马达45M 旋转时的定子线圏与转子磁铁的位置关系(相位P0 P5)。然后，与速度 指令值coref上升相对应，将通电超前角设定得较大，抑制马达45M的线 圏上产生的感应电压。在接下来的步骤S8中，干燥行程控制部70通过压缩机喷出部用温度 传感器62监视来自压缩机45的喷出温度。然后，如果该温度变为HOC 以上，则结束温度上升期间，使马达45M的转速下降而转移到温度稳定期 间，以将喷出温度维持为110'C的方式进行控制。然后，干燥行程控制部70再次参照逆变器电路83的输出电压，判断 是否降低到从相对于逆变器电路83提供的直流电源电压变为-60V以下的 级别(160V~220V)(步骤S9)。另外，将步骤S9的判定电压设定得比 步骤S6低，是为了防止振荡。然后，在降低到所述级别时(是)，将切换开关71以及81的可动触点都切换为电流控制侧，再次通过矢量控制对马 达45M进行全磁场运行(步骤S10 )。在这里直到再次切换为矢量控制为 止与干燥运行的"初始阶段"相对应。以后，将马达45M的转速维持为大 致一定，持续到由用户设定干燥运行的时间为止，或者通过传感器检测到 洗涤物千燥为止(步骤S11:是)。另外，在将来自压缩机45的喷出温度维持为110匸之后，图6所示的 滚筒出口温度也继续上升。另外，在图6中显示的是实施上述的控制时的相对于逆变器电路83 的输入电力的变化，和将相同控制模式全都设为电流控制(矢量控制)时 的输入电力的变化(对于左侧的纵轴指标，xi000W)。如本实施方式所 示，可知在温度上升期间在使马达45M的转速上升的途中，如果切换为 电压控制进行弱磁场控制，则消耗电力比全都通过电流控制进行时降低。另外，图8是将本实施例的控制与如以往所述全都通过电流控制进行 的情况相比较的图，(a)是表示相对于逆变器电路83的输入电力的改善 效果的图，(b)是表示压缩机马达的最高转速的改善效果的图。另夕卜，A、 B是压缩机的种类，B压缩机的结构比A更适应高速旋转(定子线圈的圈 数较少)。对于图8 (a)，表示将每个压缩机的动作条件设为下述条件的情况， 即起动时为100rps/1.5N ' m，稳定时为70rps/1.7N m。在压缩机A的 情况下，起动时的输入电力从以往的1025W降低到990W,可见-3.4%的 改善，稳定时的输入电力从以往的816W降低到809W,可见-0.8%的 丈善。 另外，在压缩机B的情况下，起动时的输入电力从以往的1020W降低到 990W,与A同样可见-3，4%的改善，对于稳定时的输入电力，从以往的 820W上升到821W，比基准恶化了+0.6%。对于该恶化，可以推断由压缩 机马达比A更适应高速旋转引起的。对于图8(b),表示将起动时的负载转矩设为1.5N . m、 1.7N'm的 稳定负栽转矩的情况。在压缩机A的情况下，1.5N m时的最高转速从以 往的115rps升到143rps，可见+24%的改善，1.7N . m时的最高转速从以往的102rps升到127rps,可见+25%的改善。另外，在压缩机B的情况下， 1.5N .m时的最高转速从以往的118rps升到175rps，可见+52%的改善(未 获取1.7N'm时的数据)。另外，获取图8的数据时的逆变器电路的输出 电压范围，与图5所示的流程图所示的不同。如上所述根据本实施例，在洗涤干燥机的内部构成热泵47,具备逆变 器电路83，其在将通过冷凝器43加热的空气导到旋转槽3内将内部的洗 涤物干燥、通过蒸发器42对来自旋转槽3的排气进行除湿、然后通过冷凝 器43再次加热、^吏其循环时，对驱动压缩机45的压缩机马达45M进行控 制，干燥行程控制部70，在干燥运行的初始阶段通过电压 相位控制使压 缩机马达45M进行弱磁场运行，然后切换为通过电流控制压缩机马达45M 的矢量控制，进行全磁场运行。因此，在干燥运行的初始阶段，能够以比以往更高的速度使压缩机马 达45M旋转，能够使压缩机45的转速急剧上升而使旋转槽3内的温度在 短时间内上升，缩短千燥运行所需时间。而且，在使旋转槽3内的温度上 升到某种程度的级别后，能够良好地抑制在压缩机45产生的负载变动，能 够使压缩机马达45M的效率提高，降低电力消耗。而且，干燥行程控制部70，在结束电压 相位控制之前开始使压缩积i 马达45M的转速降低，在该使转速降低的过程的途中进行到矢量控制的切 换，所以能够平滑地进行切换。另外，在干燥运行的初始阶段，在最初通 过矢量控制使压缩机马达45M进行全磁场运行后，切换为由电压'相位控 制进行的弱磁场运行，所以能够在使转速上升的过程中尽力抑制压缩机马 达45M的转矩变动。 (第2实施例)图9至图11是表示本发明的第2实施例的图，对于与第1实施例相同 的部分标以相同符号，将说明省略，下面对不同部分进行说明。在作为与 图l相当的图的图9中，与第1实施例的结构相比，将干燥行程控制部70 置换为干燥行程控制部卯，并且加上调制度控制部91以及占空比 相位 到Vd、 Vq转换部92。而且，在第2实施例中，以逆变器电路83的输出电压波形为正弦波状的方式进行振幅调制，当在干燥运行的初始阶段通过电压.相位控制使压缩机马达45M进行弱磁场运行时，以输出电压变为过 调制状态的方式进行控制。在调制度控制部91中，输入d轴电流指令Idref和d轴电流Id，调制 度控制部91基于这两个值确定调制度指令，输出到电压控制速度PI控制 部88。占空比 相位到Vd、 Vq转换部92, -故插入电压控制速度PI控制 部88与输出波形生成部89之间，将从PI控制部88输出的占空比、相位 指令转换成d轴电压Vd、 q轴电压Vq，输出到输出波形生成部89和角速 度 转子位置推定部74。接下来，参照图10以及图11对第2实施例的作用进行说明。图10 是与图5相当的图。在代替步骤S6的步骤S21中，干燥行程控制部卯判 断逆变器电路83的输出电压是否上升到相对于直流电源电压的下限值变 为70%以上的级别。然后，在判断为变为所述的级别以上时(是)，进行 由速度PI控制部88进行的电压.相位控制(步骤S22 )。但是，与第1 实施例不同，在该时刻不进行弱磁场控制，而使将马达45M产生的磁阻转 矩消除的量的励磁电流流动，从而进行全磁场控制。另外，振幅调制度为 l.O以下的范围。接下来，干燥行程控制部90待机，直到逆变器电路83的输出电压相 对于直流电源电压的下P艮值到达100%(步骤S23 ),在到达100%时(是)， 进行对输出电压进行了过调制的电压 相位控制，并且使励磁电流在负极 侧增加而进行弱磁场控制(步骤S24)。在这里，在图11中，表示当 在逆变器电路83输出由2相调制产生的正弦波状的电压时，振幅调制度小 于1.0的情况(a )和振幅调制度超过1.0的情况(即，过调制状态)(b ) 的波形(这里，图ll仅表示了包络线，实际上由于PWM信号，波形是断 续的)。在通常的电压.相位控制的情况下，振幅调制度最大为1.0,在电压波 形不失真的范围内输出正弦波状的电压。与此相对，在步骤S24中，将振 幅调制度设定为比1.0大，由此以从正弦波失真的状态输出电压波形。另外，调制度控制部91如上所述，基于d轴电流指令Idref和d轴电流Id 确定调制度指令。此时，在电流矢量控制侧没有输入转速指令coref，所以 作为整体不起作用。但是，d轴电流指令Idref，在全磁场的情况和弱磁场 的情况下，只要预先设定赋予的值即可，d轴电流Id也一样，当在步骤S7 中对控制进行切换时，只要使角速度'转子位置推定部74持续动作即可得 到。即，弱磁场控制，以进一步提高马达45M的转速为目的，通过使励磁 电流向负极正侧流得更多(比与磁阻转矩平衡的状态)而进行，但励磁电 流是无助于转矩的产生的电流，如果流得更多则铜损增大所以效率下降。 因此，如果如上所述那样进行过调制控制，则由于波形的失真，执行输出 电压变得更高，所以能够使开始弱磁场控制的时刻更晚，能够提高效率。然后，与第1实施例同样执行步骤S8，在逆变器电路83的输出电压 下降到相对于直流电源电压的下限值变为70%以下时(步骤S25,是)， 切换为矢量控制侧。图12是与第1实施例的图8相一致地表示在第2实施例中在电压控制 上组合过调制控制的情况的图。在图12 (a)的压缩机A的情况下，起动 时的输入电力从以往的1025W降低到985W，可见-4%的改善，稳定时的 输入电力从以往的816W降低到810W，可见-0.7%的改善。另外，在压缩 机B的情况下，起动时的输入电力从以往的1020W降低到985W,与A 同样可见-4%的改善，对于稳定时的输入电力，与以往的820W相同，比 比较基准恶化了+0.5%。对于其原因，与在第1实施例中所述的同样。对于图12 (b),在压缩机A的情况下，1.5N ■ m时的最高转速从以 往的115rps升到157rps，可见+37%的改善，1.7N m时的最高转速从以 往的102rps升到137rps，可见+34%的改善。另外，未获取与压缩机B有 关的数据。总之，改善效果比第1实施例上升。如上所述根据第2实施例，在以将逆变器电路83的输出电压波形设为 正弦波状的方式进行振幅调制、在干燥运行的初始阶段通过电压 相位控 制88进行弱磁场运行时，将输出电压的振幅调制度设置为比l.O更大来控制为过调制状态。因此，能够进一步提高附加在马达45M上的执行电压， 使弱磁场控制的开始时刻更晚，由此能够提高效率。本发明并不仅仅局限于上述或附图所记载的实施例，能够进行下述的 变形或扩展。也可以与使电压.相位控制结束而切换为矢量控制的同时，开始4吏压 缩机马达45M的转速下降。对矢量控制和电压相位控制进行切换的输出电压的级别设定，也可以 根据个别的设计而适当改变。也可以从最开始通过电压控制进行马达45M的起动。
权利要求
1.一种洗涤干燥机，其特征在于，包括热泵，其通过压缩机对制冷剂进行压缩，通过冷凝器对制冷剂进行冷凝，通过蒸发器使制冷剂蒸发，由此使制冷剂循环；空气循环路径，其将通过所述冷凝器加热的空气导入干燥室从而将内部的被干燥物干燥，通过所述蒸发器对来自所述干燥室的排气进行除湿，然后通过所述冷凝器再次加热，由此使空气循环；逆变器电路，其用于控制对所述压缩机进行驱动的压缩机马达；和控制单元，其控制该逆变器电路；所述控制单元，在干燥运行的初始阶段，通过电压·相位控制使所述压缩机马达进行弱磁场运行，然后切换为通过电流控制所述压缩机马达的矢量控制，进行全磁场运行。
2. 如权利要求l所述的洗涤千燥机，其特征在于 所述控制单元，在结束所述电压 相位控制之前开始使所述压缩机马达的转速降低， 在该使转速降低的过程的途中进行向所迷矢量控制的切换。
3. 如权利要求l所迷的洗涤干燥机，其特征在于 所述控制单元，在所述干燥运行的初始阶段，在通过矢量控制使所述压缩机马达进行 全磁场运行后，切换为由所述电压 相位控制进行的弱磁场运行。
4. 如权利要求1 ~3中的任意一项所述的洗涤干燥机，其特征在于 所述控制单元，以将所述逆变器电路的输出电压设为正弦波状的方式进行振幅调制， 并且在通过所述电压.相位控制进行弱磁场运行时，将所迷输出电压 的振幅调制度设置为比1.0更大来控制为过调制状态。
全文摘要
提供一种能够进一步缩短干燥运行时间、并且也能够谋求消耗电力的降低的洗涤干燥机。在洗涤干燥机的内部构成热泵，并包括逆变器电路(83)，其在将通过冷凝器加热的空气导入旋转槽从而将内部的被干燥物干燥、通过蒸发器对来自旋转槽的排气进行除湿、然后通过冷凝器再次加热、使空气循环时，控制对压缩机进行驱动的压缩机马达(45M)；和控制单元(56)，其控制该逆变器电路(83)；控制单元(56)的干燥行程控制部(70)，在干燥运行的初始阶段，通过电压·相位控制使压缩机马达(45M)进行弱磁场运行，然后切换为通过电流控制压缩机马达(45M)的矢量控制，进行全磁场运行。
文档编号F25B30/00GK101270543SQ20081008585
公开日2008年9月24日 申请日期2008年3月21日 优先权日2007年3月22日
发明者前川佐理, 细糸强志 申请人:株式会社东芝;东芝电器营销株式会社;东芝家电制造株式会社