专利名称：洗衣机用马达驱动装置及驱动方法
技术领域：
本发明涉及用于驱动双转子-双定子结构的洗衣机用马达的洗衣机用马达驱动 装置及驱动方法，上述双转子-双定子结构的洗衣机用马达不具有单独的离合器，而能够 选择性地使波轮及脱水槽旋转。
背景技术：
通常,直接驱动式洗衣机(direct driving type washing machine)使用一个洗 衣机用马达来使波轮(Pulsator)和脱水槽选择性地旋转。
例如，洗衣机在执行洗涤物的洗涤动作及漂洗动作的情况下，利用洗衣机用马达 来使波轮按正向和逆向反复旋转，在执行脱水动作的情况下，使波轮及脱水槽按相同的方 向高速旋转。
现有的直接驱动式洗衣机都具有离合器，以使用一个洗衣机用马达仅使上述波轮 旋转或者使上述波轮及脱水槽一同旋转(参照授权专利公报10-0438616号)。
上述离合器通过向波轮旋转轴传递洗衣机用马达的旋转力来使波轮旋转或者通 过同时向波轮旋转轴及脱水槽旋转轴传递洗衣机用马达的旋转力来使波轮及脱水槽同时 进行闻速旋转。
但是，上述离合器包括联轴器(coupling)、联轴器升降杆及升降杆驱动部等，并包 括具有中心齿轮、行星齿轮及搬运器(carrier)等的扭矩变速部，以在洗涤时将转子的旋转 力传递到波轮，因而，其结构非常繁杂，成了洗衣机的制造费用上涨的原因。
现有技术文献
专利文献
韩国授权专利公报10-0438616 (2004年06月23日)发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种不使用单独的离合器而一边利用具有 双转子-双定子的洗衣机用马达来使波轮及脱水槽选择性地旋转一边洗涤洗涤物的洗衣 机用马达驱动装置及驱动方法。
并且，本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过使波轮旋转而在执行洗涤物 的洗涤动作或漂洗动作的情况下使脱水槽停止工作的洗衣机用马达驱动装置及驱动方法。
尤其，本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过使波轮旋转而在执行洗涤物 的洗涤动作或漂洗动作的情况下将脱水槽的旋转方向决定为与上述波轮的旋转方向相同 或相反的方向并使脱水槽按所决定的旋转方向旋转而能够提高洗涤物的洗涤效率的洗衣 机用马达驱动装置及驱动方法。
并且，本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过使波轮旋转而在执行洗涤物 的洗涤动作或漂洗动作的状态下根据洗涤动作及漂洗动作的进行程度来使脱水槽停止工 作或者使脱水槽按与上述波轮的旋转方向相同或相反的方向旋转而能够提高洗涤物的洗涤效率的洗衣机用马达驱动装置及驱动方法。并且，本发明提供一种在执行洗涤物的脱水动作的情况下能够通过使波轮及脱水槽按相同的方向高速旋转来提高洗涤物的脱水效率的洗衣机用马达驱动装置及驱动方法。尤其，本发明提供一种能够利用具有双转子-双定子的马达个别地控制内转子和外转子的马达驱动装置及驱动方法。本发明所要解决的技术问题不局限于上面所提出的技术性问题，至于未提出的其他技术性问题，本发明所属技术领域的普通技术人员能够通过下面的说明明确地理解。为了解决上述技术问题，本发明的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，包括马达控制部，其根据洗涤控制信号来生成驱动信号并控制上述洗衣机用马达的驱动；变频器，其根据上述马达控制部的控制来生成三相交流电，并向用于使洗衣机用马达中的外转子旋转的第十三相定子线圈和用于使洗衣机用马达中的内转子旋转的第二十三相定子线圈输出上述三相交流电；以及第一转子驱动控制部，其根据上述马达控制部的控制来阻断上述三相交流电或使上述三相交流电通过，来控制上述内转子的驱动。并且，本发明的洗衣机用马达的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤马达控制部基于洗涤控制信号来判断洗涤物的动作模式的步骤；在所判断的上述动作模式为洗涤模式或漂洗模式的情况下，使洗衣机用马达的外转子旋转来使波轮旋转的步骤；以及在所判断的上述动作模式为脱水模式的情况下，使上述洗衣机用马达的外转子及内转子旋转来使波轮及脱水槽旋转的步骤。进而，本发明的马达驱动装置，用于驱动具有内转子、外转子、内定子、外定子的双转子-双定子方式的马达，上述内定子和上述外定子分别以留出空隙的方式配置在上述内转子和外转子之间，上述内定子用于驱动上述内转子，上述外定子用于驱动上述外转子，上述马达驱动装置的特征在于，包括马达控制部，其响应来自外部的控制信号来生成驱动信号；变频器，其根据上述马达控制部的驱动信号来生成三相交流电，并向上述内定子和上述外定子输出上述三相交流电；以及转子驱动控制部，其根据上述马达控制部的驱动信号阻断从上述变频器向上述内定子输入的上述三相交流电或者使上述三相交流电通过，来控制上述内转子的驱动，并且在上述内转子驱动时变更内转子的旋转方向。本发明的洗衣机用马达驱动装置及驱动方法用于驱动具有双定子以能够使外转子及内转子个别地旋转的洗衣机用马达，因而能够利用一个洗衣机用马达来使波轮和脱水槽个别地旋转。因此，在使波轮旋转来执行洗涤动作或漂洗动作的状态下，使脱水槽停止工作或者使脱水槽与波轮一同按相同或相反的方向旋转，来提高洗涤物的洗涤效率。并且，在执行洗涤物的脱水动作的情况下，使波轮与脱水槽按相同的方向旋转来提高脱水效率并省电。
下面，参照附图，通过不限定本发明的实施例对本发明进行详细说明，部分附图中，对相同的部件赋予相同的附图标记。图1是表示本发明的第一实施例的洗衣机用马达驱动装置的电路图。图2是用于说明本发明的一个实施例的洗衣机用马达的驱动方法的动作流程图。
图3是用于说明本发明的再一个实施例的洗衣机用马达的驱动方法的动作流程 图。
图4是用于说明本发明的另一个实施例的洗衣机用马达的驱动方法的动作流程 图。
图5是适用本发明的马达驱动装置的洗衣机的剖视图。
图6是适用本发明的马达驱动装置的洗衣机用马达的剖视图。
图7是适用本发明的马达驱动装置的马达的俯视图。
图8是表示图7中所示的马达的定子用分割铁芯的俯视图。
图9是表示在适用本发明的马达驱动装置的马达中的分割铁芯上绕组线圈的过 程的侧视图。
图10是表示图1中所示的第一实施例的洗衣机用马达驱动装置中的内转子驱动 控制部的变形例的电路图。
图11是表示本发明的第二实施例的洗衣机用马达驱动装置的电路图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明的实施例会让如上所述的技术问题、特征及优点更加明 确，由此，本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易实施本发明的技术思想。
并且，说明本发明的过程中，在判断为对于本发明和有关公知技术的具体的说明 对本发明的要旨造成不必要的混淆的情况下，将省略对其的详细说明。
下面，参照示出优选实施例的附图对上述的本发明进行更详细的说明。
在说明本发明的洗衣机用马达驱动装置之前，首先对适用本发明的双转子-双定 子结构的马达进行说明。
附图中，图5是适用本发明的马达驱动装置的洗衣机的剖视图，图6是适用本发明 的马达驱动装置的洗衣机用马达的剖视图，图7是适用本发明的马达驱动装置的马达的俯 视图，图8是表示图7中所示的马达的定子用分割铁芯的俯视图，图9是表示在适用本发明 的马达驱动装置的马达中的分割铁芯上绕组线圈的过程的侧视图。
参照图5至图7，适用本发明的马达驱动装置的洗衣机包括外壳，其构成外形；洗 涤槽210，其以悬挂方式被支撑在外壳的内部，用于收容洗涤水；脱水槽220，其可旋转地配 置在洗涤槽210的内部，用于执行洗涤和脱水；波轮230，其可旋转地配置在脱水槽220的 内部，用于形成洗涤水流；以及马达300，其设置在洗涤槽210的下部，用于同时或选择性地 驱动脱水槽220和波轮230。
在洗涤槽210的下侧固定有支撑部件240，与脱水槽220相连接来使脱水槽220旋 转的脱水槽旋转轴242可旋转地被支撑部件240支撑，与波轮230相连接来使波轮230旋 转的波轮旋转轴244可旋转地配置在脱水槽旋转轴242的内部。
马达300包括双定子10，其固定在洗涤槽210的下侧；外转子20，其以留出规定 的空隙(gap)的方式配置在双定子10的外周面，并与波轮旋转轴244相连接；以及内转子 30，其以留出规定的空隙的方式配置在双定子10的内周面，并与脱水槽旋转轴242相连接。
脱水槽旋转轴242形成为中空的形态，脱水槽旋转轴242的上端固定在脱水槽 220，脱水槽旋转轴242的中央侧在与支撑部件240之间配置有轴承250、252，而可旋转地被支撑部件240支撑，脱水槽旋转轴242的下端与内转子30花键结合，当内转子30旋转时，脱水槽旋转轴242 —同旋转。波轮旋转轴244可旋转地被支撑在脱水槽旋转轴242的内部，在波轮旋转轴244的上端固定有波轮230，在波轮旋转轴244的下端与外转子20花键结合，当外转子20旋转时，波轮旋转轴244 —同旋转。在脱水槽旋转轴242和波轮旋转轴244之间的上侧及下侧插入有一对滑动轴承(sleeve bearing) 246、248，这一对滑动轴承246、248用于支撑波轮旋转轴244使其可旋转，在位于脱水槽220的内侧的脱水槽旋转轴242与波轮旋转轴244之间的前端部设置有密封部件254，来防止装入脱水槽220的内部的洗涤水漏出。外转子20包括第一转子支撑体22 ;第一背轭(back yoke) 24，其固定在第一转子支撑体22的一侧；以及第一磁铁26，固定在第二背轭24的内周面，并以留出规定的空隙的方式相向地配置在双定子10的外周面。就如上所述的外转子20而言，在模具环形地排列第一背轭24和第一磁铁26之后，通过嵌件注塑将第一转子支撑体22 —体成型。在第一转子支撑体22的一侧固定有第一背轭24和第一磁铁26，第一转子支撑体22的另一侧与波轮旋转轴244花键结合。内转子30包括第二转子支撑体32 ;环形的第二背轭34，固定在第二转子支撑体32的外周面；以及第二磁铁36，安装在第二背轭34的外周面，并以留出规定的空隙的方式相向地配置在双定子10的内周面。就如上所述的内转子30而言，在模具排列第二背轭34和第二磁铁36之后，通过嵌件注塑将第二转子 支撑体32 —体成型。第二转子支撑体32形成为中央开口的圆盘形态，在第二转子支撑体32的外周面固定有第二背轭34及第二磁铁36，第二转子支撑体32的内周面与脱水槽旋转轴242花键
彡口口 如上所述，波轮旋转轴244与外转子20相连接，而当外转子20旋转时一同旋转，脱水槽旋转轴242与内转子30相连接，而当内转子30旋转时一同旋转，因此，波轮旋转轴244和脱水槽旋转轴242既能够相互单独地旋转又能够一同旋转。双定子10包括用于绕组第一线圈12及第二线圈14的多个分割铁芯组装体IOa 10f。多个分割铁芯组装体IOa IOf分别包括分割铁芯60 ;绝缘性的线轴70，其包覆在分割铁芯60的外周面；第一线圈12，其绕组在分割铁芯60的一侧，并施加有第一驱动信号；第二线圈14，其绕组在分割铁芯60的另一侧，并施加有与第一线圈12相同或不同的第
二驱动信号。在此，由于向第一线圈12施加第一驱动信号，向第二线圈14施加第二驱动信号，因而能够分别与波轮230和脱水槽220的旋转力相对应地设计波轮230和脱水槽220的旋转扭矩，由此能够提高效率。如图8所不,分割铁芯60包括夕卜齿62,用于绕组第一线圈12 ;内齿64,其形成在与外齿62相反的一侧,用于绕组第二线圈14 ;划分部66,其用于划分外齿62和内齿64之间；以及连接部82、84，其形成在划分部66的两侧的端部，用于使多个分割铁芯60之间相互连接。在外齿62的端部形成有以与外转子26相向的方式配置的第一延伸部67,在内齿64的端部形成有以与内转子30相向的方式配置的第二延伸部68。并且，在分割铁芯60的中心形成有贯通孔80，该贯通孔80用于对由多层叠层的分割铁芯60、上部固定板及下部固定板之间进行螺纹紧固。第一延伸部67和第二延伸部68以分别与外转子20的第一磁铁26和内转子30的第二磁铁36对应的方式以规定的曲率构成向内的曲面和向外的曲面。由此，分割铁芯60的内周部及外周部的不圆度变高，因此能够拉近定子10的内周部及外周部和第一磁铁26及第二磁铁36之间的同时维持规定的自身空隙。多个分割铁芯60之间应具有相互直接连接的结构，以形成磁路。因此，连接部82、84具有多个分割铁芯60之间直接连接的结构。作为如上所述的连接部82、84的一例，在划分部66的一侧突出地形成有结合突起84，在划分部66的另一侧形成有结合槽82，结合突起84插入并结合于结合槽82。在结合突起84形成有变窄的颈部86，来与结合槽82的入口 88实现挂接。有关针对双定子10的绕组，首先，以多层叠层多个分割铁芯60之后实施嵌件注塑，来形成为在分割铁芯的外周面包覆线轴70。其次,实施线圈绕组工序,即,在分割铁芯60的外齿62绕组第一线圈12的同时在内齿64绕组第二线圈14。其结果，本发明的双定子10通过在分割铁芯60的外齿62绕组第一线圈12来构成外定子12a,并通过在内齿64绕组第二线圈14来构成内定子14a。并且，可通过将绕组在外齿62的第一线圈12按顺时针方向(CW)绕组的方式来构成外定子12a，并通过将绕组在内齿64的第二线圈14按逆时针方向(CCW)绕组的方式来构成内定子14a。如上所述，在第一线圈12和第二线圈14的绕组方向相反的情况下，在洗衣机的洗涤模式或漂洗模式中，能够使脱水槽220按与波轮230的旋转方向相反的方向旋转。并且，在此情况下，为了个别地驱动相对于外定子12a的第一线圈12和相对于内定子14a的第二线圈14，需要个别地设置用于检测出相对于外转子20和内转子30的旋转位置的霍尔(Hall)元件。如上所述的马达中，在外转子20和供第一线圈12绕组的双定子10的一侧(即，外定子)之间形成第一磁路LI，在内转子30和供第二线圈14绕组的双定子10的另一侧(SP，内定子)之间形成第二磁路L2，来分别形成相互独立的一对磁路，因此磁路变短，由此，能够减少磁阻、减少磁力损失、提闻马达的效率。具体地，第一磁路LI经由N极的第一磁铁26、与N极的第一磁铁26相向并用于绕组第一线圈12的外齿62、划分部66的外侧部分、与N极的第一磁铁26相邻的S极的第一磁铁26及第一背轭24。并且，第二磁路L2经由N极的第一磁铁36、与N极的第一磁铁36相向并用于绕组第二线圈14的内齿64、划分部66的内侧部分、S极的第二磁铁36及第二背轭34。下面，对利用上述双转子-双定子结构的马达的洗衣机用马达驱动装置进行说明。图1是表示本发明的第一实施例的洗衣机用马达驱动装置的结构电路图。具有双定子的洗衣机用马达300包括分别具有外齿62和内齿64的多个分割铁芯60，在外齿62依 次绕组三相U、V、W的第一线圈12，在内齿64依次绕组三相的第二线圈12。
上述三相的第一线圈12包括第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3，三相的第二 线圈12包括第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3。
上述第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3在施加三相交流电的情况下，使外转 子20旋转，上述第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3在施加三相交流电的情况下，使 内转子30旋转。
在此，在上述外转子20连接有波轮旋转轴244，在内转子30连接有脱水槽旋转轴 242。
于是，随着向上述第十三相定子线圈101-1、101-2、101_3施加三相交流电，上述 外转子20 —边旋转一边使波轮230旋转，并且，随着向上述第二十三相定子线圈103-1、 103-2、103-3施加三相交流电，上述内转子30 —边旋转一边使脱水槽220旋转。
附图标记110表示马达控制部。上述马达控制部110根据从外部的洗衣机控制部 (附图中未示出)等输入的洗涤、漂洗及脱水等控制信号，来生成用于驱动上述洗衣机用马 达300的驱动信号。
例如，上述马达控制部110生成用于驱动上述洗衣机用马达300的脉冲宽度调制 (PWM, Pulse Width Modulation)驱动信号。
附图标记120表示栅极驱动器。上述栅极驱动器120将上述马达控制部110所生 成的驱动信号的电压电平放大为充分的电平。
附图标记130表示变频器。上述变频器130包括三对开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、 06，这三对开关元件叭、02、03、04、05、06根据被上述栅极驱动器120放大成具有充分的电 压电平的驱动信号来开关电源端子(Vcc)的直流电流。三对开关元件01、02、03、04，05、06 划分为上部开关元件Ql、Q3、Q5和下部开关元件Q2、Q4、Q6，而与图腾柱结构相联接。
并且，在三对开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6之间的联接点分别生成U相、V相及W 相的三相交流电，所生成的三相交流电向上述第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3及第 二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3输出。
附图标记140表示内转子驱动控制部。上述内转子驱动控制部140设在上述变频 器130和上述洗衣机用马达300的第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3的之间。
并且，上述内转子驱动控制部140根据上述马达控制部110的控制，向上述第 二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加由上述变频器130所生成的三相交流电或阻断 三相交流电，来使内转子30旋转或停止工作。
洗衣机处于洗涤模式或漂洗模式时，向上述第十三相定子线圈101-1、101_2、 101-3施加三相交流电，以使与波轮旋转轴244相连接的外转子20旋转，优选的是，脱水槽 220处于停止状态或者按与波轮230的旋转方向相反的方向旋转。
在此情况下，当波轮230的旋转时，借助水势的作用力脱水槽220按相同的方向旋 转，则发生洗涤力变弱的现象。
因此，优选的是，为了防止这种现象的同时增强洗涤力，使脱水槽220按与波轮 230的旋转方向相反的方向旋转。为此，本发明中，在按相反的方向绕组外定子12a的第一 线圈12和内定子14a的第二线圈14来构成双定子10的情况下，如果同时向上述第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3及第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加三相交流电，则能够使脱水槽按与波轮的旋转方向相反的方向旋转。并且，在洗衣机处于脱水模式时，优选地向上述第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加三相交流电，以使连接有脱水槽旋转轴242的内转子30旋转，或者同时向上述第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3及第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加三相交流电，来使脱水槽220和波轮230按相同的方向旋转。具有如上所述的结构的本发明的洗衣机用马达驱动装置在洗涤洗涤物的情况下，马达控制部110根据从外部输入的洗涤控制信号来生成脉冲宽度调制驱动信号，所生成的脉冲宽度调制驱动信号通过栅极驱动器120放大之后向构成变频器130的开关元件Ql Q6的栅极施加。在此，上述变频器130根据霍尔元件的转子位置检测，向上部开关元件Ql、Q3、Q5中的一个栅极施加脉冲宽度调制驱动信号，并向下部开关元件Q2、Q4、Q6中的一个栅极施加驱动信号。在此情况下，上述变频器130根据霍尔元件的转子位置检测，例如可采用六步(6-st印)方式，即，在0°时上部开关元件Ql、Q3、Q5中的U相的上部开关元件Ql接通(turn-on)的情况下，W相的下部开关元件Q6接通的方式进行驱动。并且，向上述上部开关元件Ql、Q3、Q5的栅极施加的脉冲宽度调制驱动信号相互间具有120°或180°的相位差。因此，上述变频器130的多个开关元件Ql Q6 —边根据在上述栅极驱动器120中放大的脉冲宽度调制驱动信号而交替地接通及关闭，一边开关电源端子(Vcc)的直流电流，来生成三相交流电并向洗衣机用马达300输出。上述洗衣机用马达300中，直接向第十三相定子线圈101-1、101-2、101_3施加由上述变频器130所输出的三相交流电，因而上述第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3磁化的情况下，构成第一磁路LI的外转子20旋转，而使波轮230旋转。此时，在第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3中，根据上述马达控制部110的控制施加或阻断三相交流电。即，如果上述马达控制部Iio控制内转子驱动控制部140使其阻断三相交流电，则不向第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加上述三相交流电，因而内转子30不旋转，与上述内转子30相连接的脱水槽旋转轴242以及与该脱水槽旋转轴242相连接的脱水槽220也不旋转。并且，如果上述马达控制部110控制上述内转子驱动控制部140使三相交流电通过，则向第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加上述三相交流电，因而内转子30旋转，与上述内转子30相连接的脱水槽旋转轴242以及与该脱水槽旋转轴242相连接的脱水槽220旋转。此时，上述马达控制部110能够通过控制上述内转子驱动控制部140来变更用于输出上述三相交流电的端子，来变更内转子30的旋转方向。为此，如图10所示，内转子驱动控制部140a具有三个主要连接部140b，以分别向第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加U相、V相及W相的交流电或阻断U相、V相及W相的交流电，并且，内转子驱动控制部140a还可具有两个辅助连接部S1、S2，以变更上述U相及W相的交流电来将U相的交流电变更为W相的交流电后施加，并将W相的交流电变更为U相的交流电后供给。在此情况下，主要连接部140b及辅助连接部S1、S2分别可使用开关、继电器或开关电路。
在此情况下，如果以分别向第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加从上述变频器130输出的U相、V相及W相的交流电的方式连接主要连接部140b，上述内转子30 则正向旋转。
在使上述内转子30逆向旋转的情况下，可通过由辅助连接部S1、S2代替主要连接部140b进行连接的方式来变更施加交流电的路径。在此状态下，如果分别向第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加U相、V相及W相的交流电，施加交流电的路径变更，上述内转子30逆向旋转。
如上所述，上述马达控制部110可控制上述内转子驱动控制部140来使内转子30 不旋转，或者使上述内转子30按与外转子20的旋转方向相同的方向旋转，或者使上述内转子30按与外转子20的旋转方向相反的方向旋转。
S卩，上述马达控制部110能够使在内转子30连接有旋转轴的脱水槽220不旋转， 或者使脱水槽220按与波轮230的旋转方向相同的方向旋转，或者使脱水槽220按与波轮 230的旋转方向相反的方向旋转。
因此，本发明中，在一边使波轮230旋转一边执行洗涤动作及漂洗动作的情况下， 能够使内转子30停止工作来使脱水槽220不旋转，或者·控制脱水槽220使其按与波轮230 的旋转方向相同的方向或逆方向旋转，从而提高洗涤效率。在使上述内转子30停止工作来使脱水槽220不旋转的情况下，还能够根据上述内转子驱动控制部140的控制，来在第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3引发短路。
并且，本发明中，在执行脱水动作的情况下，能够控制上述内转子驱动控制部140 来使脱水槽220按与波轮230的旋转方向相同的方向旋转，从而提高洗涤物的脱水效率。
在此情况下，内转子驱动控制部140可使用开关、继电器或开关电路，以分别向第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加U相、V相及W相的交流电或者阻断U相、V相及W相的交流电。
另一方面，本发明中，可以使用图11中所示出的第二实施例的洗衣机用马达驱动装置，以选择性地驱动内转子30及外转子20，或者将内转子30及外转子20驱动成按相反的方向旋转。
图11是表示本发明的第二实施例的洗衣机用马达驱动装置的电路图。
参照图11，本发明的第二实施例的洗衣机用马达驱动装置在变频器130的三相交流电以及在第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3和第二十三相定子线圈103_1、103_2、 103-3之间分别具有第一转子驱动控制部150a及第二转子驱动控制部150b的方面，与图1 中所示出的第一实施例有差别，其余部分相同，因此赋予了相同的附图标记。
上述第一转子驱动控制部150a及第二转子驱动控制部150b起到如下作用，随着施加马达控制部Iio的控制信号，向第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3和第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加变频器130的三相交流电或阻断变频器130的三相交流电。
在使用第二实施例的洗衣机用马达驱动装置的情况下，在通过按相反的方向绕组外定子12a的第一线圈12和内定子14a的第二线圈14的方式来构成双定子10时,如果控制第一转子驱动控制部150a及第二转子驱动控制部150b来同时向上述第十三相定子线圈 101-1、101-2、101-3及第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3施加三相交流电，则能够使脱水槽220按与波轮230的旋转方向相反的方向旋转。因此，在洗涤模式及漂洗模式中，能够使脱水槽220按与波轮230的旋转方向相反的方向旋转或者控制第一转子驱动控制部150a，而仅利用波轮230实施洗涤模式及漂洗模式。并且，在洗衣机处于脱水模式时，能够控制第二转子驱动控制部150b，而仅使连接有脱水槽旋转轴242的内转子30旋转来仅驱动脱水槽220。图2是表示本发明的洗衣机用马达的驱动方法的一个实施例的马达控制部的动作的信号流程图。参照图2，首先在步骤S200中接通洗衣机的电源。在此状态下，马达控制部110通过从外部输入的洗涤控制信号来判断当前是否执行洗涤模式或漂洗模式(步骤S202)。判断结果，在执行洗涤模式或漂洗模式时，上述马达控制部110根据洗涤模式或漂洗模式来驱动变频器130 (步骤S204)。于是，上述变频器130生成三相交流电，所生成的三相交流电施加于洗衣机用马达300的第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3来使外转子20旋转，并使波轮230旋转来执行洗涤动作或漂洗动作。此时，上述马达控制部110基于一般的六步方式，选择性地接通设在变频器130的三对上部开关元件Ql、Q3、Q5中的一个和三对下部开关元件Q2、Q4、Q6中的一个来生成交流电，并一边变更所生成的U相、V相及W相的交流电一边变更施加于第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3的三相交流电的相，来一边将上述波轮230变更为正向或逆向一边执行洗涤动作或漂洗动作。然后，上述马达控制部110控制上述内转子驱动控制部140不向第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3输出三相交流电，来使内转子30停止工作，并使脱水槽220不旋转(步骤S206)。然后，上述马达控制部110使上述内转子30停止工作之后，判断当前是否执行脱水模式，或者在上述步骤S202中判断为不是洗涤模式或漂洗模式的情况下判断是否要执行脱水模式(步骤S208)。判断结果，要要执行脱水模式的情况下，上述马达控制部110决定内转子30的旋转方向，并根据所决定的旋转方向，来控制上述内转子驱动控制部140，使外转子20及内转子30能够按相同的方向旋转(步骤S210)。此后，上述马达控制部110控制变频器130来生成三相交流电，所生成的三相交流电施加于洗衣机用马达300的第十三相定子线圈101-1、101-2、101-3，并通过上述内转子驱动控制部140施加于第二十三相定子线圈103-1、103-2、103-3，来使外转子20及内转子30按相同的方向旋转，使波轮230及脱水槽220按相同的方向旋转，来执行脱水模式的动作(步骤 S212)。然后，上述马达控制部110利用洗涤控制信号来判断是否经过了脱水模式的执行时间(S214)，如果已经过了脱水模式的执行时间，则终止洗涤物的洗涤动作。图3是表示本发明的洗衣机用马达的驱动方法的再一个实施例的马达控制部的的动作的信号流程图。参照图3，本发明的洗衣机用马达的驱动方法的再一实施例中，在上述步骤S204中，马达控制部110根据洗涤模式或漂洗模式驱动变频器130来使外转子20旋转，并在使波轮230旋转的状态下，决定内转子30的旋转方向，并根据所决定的旋转方向 控制内转子驱动控制部140，来使内转子30旋转，并使脱水槽220旋转(步骤S300)。
如上所述的本发明的再一个实施例中，在使波轮230旋转来执行洗涤动作或漂洗 动作的状态下，基于上述波轮230的旋转方向，来使脱水槽220按与波轮230的旋转方向相 反的方向旋转，从而使正在洗涤及漂洗中的洗涤物的动作更加活跃，由此能够提高洗涤效 率。
进而，本发明的另一个实施例能够根据需要基于上述波轮230的旋转方向，来使 脱水槽220按与波轮230的旋转方向相同的方向旋转。
图4是表示本发明的洗衣机用马达的驱动方法的另一个实施例的马达控制部的 动作的信号流程图。参照图4，本发明的洗衣机用马达的驱动方法的另一个实施例中，在上 述步骤S204中，马达控制部110根据洗涤模式或漂洗模式驱动变频器130来使外转子20旋 转，并在使波轮230旋转的状态下，根据洗涤动作及漂洗动作的进行状态来使内转子30停 止工作或决定旋转方向，并根据所决定的旋转方向控制内转子驱动控制部140，来使内转子 30旋转，使脱水槽220旋转(步骤S400)。
如上所述的本发明的另一个实施例中，在使波轮230旋转来执行洗涤动作或漂洗 动作的状态下，根据洗涤动作及漂洗动作的进行程度，基于上述波轮230的旋转方向，来使 脱水槽220按与波轮230的旋转方向相同或相反的方向旋转，从而使正在洗涤及漂洗中的 洗涤物的动作变得更加活跃，能够进一步提高洗涤效率。
产业上的可利用性
本发明适用于对不具有单独的离合器而能够选择性地使波轮及脱水槽旋转的双 转子-双定子结构的洗衣机用马达进行驱动的洗衣机用马达驱动装置。
权利要求
1.一种洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，包括马达控制部，其根据洗涤控制信号来生成驱动信号并控制洗衣机用马达的驱动；变频器，其根据上述马达控制部的控制来生成三相交流电，并向用于使洗衣机用马达中的外转子旋转的第十三相定子线圈和用于使洗衣机用马达中的内转子旋转的第二十三相定子线圈输出上述三相交流电；以及第一转子驱动控制部，其根据上述马达控制部的控制来阻断上述三相交流电或使上述三相交流电通过，来控制上述内转子的驱动。
2.根据权利要求1所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述马达控制部基于上述外转子的旋转方向控制第一转子驱动控制部来决定上述内转子的旋转方向，并控制上述内转子使其按所决定的旋转方向旋转。
3.根据权利要求2所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，在执行脱水模式的情况下，上述马达控制部控制上述第一转子驱动控制部来控制上述内转子使其按与上述外转子的旋转方向相同的方向旋转。
4.根据权利要求1所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述第一转子驱动控制部根据马达控制部的控制变更要施加上述三相交流电的相来在上述内转子驱动时变更旋转方向；在执行洗涤模式或漂洗模式的情况下，上述马达控制部控制上述第一转子驱动控制部来控制上述内转子使其按与上述外转子的旋转方向相同或相反的方向旋转。
5.根据权利要求1所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述洗衣机用马达中，第十三相定子线圈和第二十三相定子线圈的绕组方向相反；还包括第二转子驱动控制部，该第二转子驱动控制部设在上述变频器和上述第十三相定子线圈的之间，用于根据上述马达控制部的控制来阻断上述三相交流电或使上述三相交流电通过，来控制上述外转子的驱动；在执行洗涤模式或漂洗模式的情况下，上述马达控制部控制上述第一转子驱动控制部及第二转子驱动控制部来控制上述内转子使其按与上述外转子的旋转方向相反的方向旋转。
6.根据权利要求1所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述第一转子驱动控制部设在上述变频器和上述第二十三相定子线圈的之间。
7.根据权利要求1所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，在上述马达控制部和上述变频器的之间还包括栅极驱动器，该栅极驱动器用于将上述驱动信号放大并向上述变频器输出。
8.根据权利要求1所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述变频器中，三个上部开关元件和三个下部开关元件以图腾柱结构相联接，随着施加上述驱动信号，在三对开关元件之间的联接点生成U相、V相及W相的三相交流电，使所生成的三相交流电向上述第十三相定子线圈及第二十三相定子线圈输出。
9.根据权利要求1所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述驱动信号是脉冲宽度调制驱动信号。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，在上述外转子连接有与波轮相连接的波轮旋转轴；在上述内转子连接有与脱水槽相连接的脱水槽旋转轴。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述洗衣机用马达包括内转子，其与用于驱动脱水槽的脱水槽旋转轴相连接而与脱水槽旋转轴一同旋转； 外转子，其与用于驱动波轮的波轮旋转轴相连接而与波轮旋转轴一同旋转；以及双定子，其包括第十三相定子线圈和第二十三相定子线圈，其中，所述第十三相定子线圈以留出空隙的方式配置在上述内转子和外转子之间，并与上述外转子相互作用来形成第一磁路，所述第二十三相定子线圈与上述内转子相互作用来形成第二磁路。
12.根据权利要求11所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述双定子包括多个分割铁芯，组装成环形，并分别在外侧形成外齿，在内侧形成内齿；多个绝缘性的线轴，分别包覆上述多个分割铁芯的外周面；第十三相定子线圈，绕组在上述外齿；以及第二十三相定子线圈，绕组在上述内齿。
13.根据权利要求11所述的洗衣机用马达驱动装置，其特征在于，上述双定子中，上述第十三相定子线圈和第二十三相定子线圈的绕组方向相反。
14.一种洗衣机用马达的驱动方法，其特征在于，包括如下步骤马达控制部基于洗涤控制信号来判断洗涤物的动作模式的步骤；在所判断的上述动作模式为洗涤模式或漂洗模式的情况下，使洗衣机用马达的外转子旋转来使波轮旋转的步骤；以及在所判断的上述动作模式为脱水模式的情况下，使上述洗衣机用马达的外转子及内转子旋转来使波轮及脱水槽一同旋转的步骤。
15.根据权利要求14所述的洗衣机用马达的驱动方法，其特征在于，在上述在所判断的上述动作模式为洗涤模式或漂洗模式的情况下，使洗衣机用马达的外转子旋转来使波轮旋转的步骤中，进行使上述内转子停止的工作来使脱水槽不旋转的控制。
16.根据权利要求14所述的洗衣机用马达的驱动方法，其特征在于，在上述在所判断的上述动作模式为洗涤模式或漂洗模式的情况下，使洗衣机用马达的外转子旋转来使波轮旋转的步骤中，根据上述外转子的旋转方向来决定内转子的旋转方向，并使上述内转子按所决定的旋转方向旋转来使脱水槽旋转。
17.根据权利要求14所述的洗衣机用马达的驱动方法，其特征在于，在上述在所判断的上述动作模式为洗涤模式或漂洗模式的情况下，使洗衣机用马达的外转子旋转来使波轮旋转的步骤中，根据洗涤动作或漂洗动作的进行，使内转子停止工作或者使内转子按与外转子的旋转方向相同或相反的方向旋转，来使脱水槽旋转。
18.根据权利要求14所述的洗衣机用马达的驱动方法，其特征在于，在上述在所判断的上述动作模式为脱水模式的情况下，使上述洗衣机用马达的外转子及内转子旋转来使波轮及脱水槽一同旋转的步骤中，使上述波轮及上述脱水槽按相同的方向旋转。
19.根据权利要求14所述的洗衣机用马达的驱动方法，其特征在于，上述洗衣机用马达是双转子-双定子结构。
20.一种马达驱动装置，用于驱动具有内转子、外转子、内定子、外定子的双转子-双定子方式的马达，上述内定子和上述外定子分别以留出空隙的方式配置在上述内转子和外转子之间，上述内定子用于驱动上述内转子，上述外定子用于驱动上述外转子，上述马达驱动装置的特征在于，包括马达控制部，其响应来自外部的控制信号来生成驱动信号；变频器，其根据上述马达控制部的驱动信号来生成三相交流电，并向上述内定子和上述外定子输出上述三相交流电；以及转子驱动控制部，其根据上述马达控制部的驱动信号阻断从上述变频器向上述内定子输入的上述三相交流电或者使上述三相交流电通过，来控制上述内转子的驱动，并且在上述内转子驱动时变更内转子的旋转方向。
全文摘要
本发明涉及用于驱动双转子-双定子结构的洗衣机用马达的洗衣机用马达驱动装置及驱动方法，上述双转子-双定子结构的洗衣机用马达不具有单独的离合器，而能够选择性地使波轮及脱水槽旋转。本发明包括马达控制部，其根据洗涤控制信号来生成驱动信号并控制洗衣机用马达的驱动；变频器，其根据上述马达控制部的控制来生成三相交流电，并向用于使洗衣机用马达中的外转子旋转的第十三相定子线圈和用于使洗衣机用马达中的内转子旋转的第二十三相定子线圈输出上述三相交流电；以及第一转子驱动控制部，其设置在变频器和第二十三相定子线圈的之间，用于根据上述马达控制部的控制来阻断三相交流电或使上述三相交流电通过，来控制内转子的旋转方向。
文档编号H02P27/04GK103051284SQ20121057550
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者金炳秀 申请人:阿莫泰克有限公司