洗衣干燥机的制作方法

专利名称：洗衣干燥机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种洗衣干燥机，通过基于热泵的热交换来进行干燥运转， 并且具有至少在脱水运转时直接驱动旋转槽的旋转槽马达。
背景技术：
在洗衣机中，在脱水运转时有时最高以1000rpm左右的转速使旋转槽 旋转，为了在短时间内使其旋转停止，需要使制动作用。例如，通过将相 对于马达的感应电压为相位滞后的电压施加到马达的线圈上，由此产生相 对于感应电压为反相的线圈电流而进行再生制动等。通过再生制动而产生 的电力，经由与构成倒相电路的开关元件反向并联的二极管而返回直流电 源电路侧，对构成该电源电路的电容器进行充电而使直流电压上升。
在该情况下，电路元件的损坏防止、电路规模的增减或者制动时间的 长短，通过如何对由上述那种机理而产生的直流电压的上升进行控制来决 定。例如，在专利文献l(日本特开2003-225493号公报)中公开有如下技术 根据直流电压的检测结果来调整通电信号的相位指令并且决定电压指令， 由此不需要消耗过大电力的放电用电阻。
专利文献1中公开的是与洗衣机相关的技术，但是近年带有干燥功能 的洗衣机正在普及，其中有些也使用压縮机来构成热泵而实现干燥功能。 在如此构成的洗衣干燥机中，除了用于驱动旋转槽的洗衣运转用马达外， 还搭载有用于驱动压縮机的压縮机马达。因此，当以这种构成为前提时， 可推测存在进行研究以使再生电力的控制方式变得更有效率的余地。

发明内容
本发明的目的是提供一种洗衣干燥机，在搭载有压縮机的情况下实现 最佳的再生电力的控制方式。
技术方案1的洗衣干燥机的特征在于，具有直流电源生成机构，从 交流电源生成直流电源；热泵，使制冷剂如下地循环，即由压縮机压縮、由冷凝器凝结、由蒸发器蒸发；空气循环路径，使空气如下地循环，即将
由上述冷凝器加热的空气导入干燥室，来自上述干燥室的排气由上述蒸发
器除湿，之后由上述冷凝器再次进行加热；第1倒相电路，通过上述直流 电源生成机构供给驱动电源，驱动内置于上述压縮机的压縮机马达；旋转 槽，能够旋转地配设在外槽的内部；旋转槽马达，至少在脱水运转时直接 驱动上述旋转槽；第2倒相电路，通过上述直流电源生成机构供给驱动电 源，输出端子与上述旋转槽马达的线圈连接；电压检测机构，检测上述第2 倒相电路的电源母线之间的直流电压；以及制动控制机构，在脱水运转结 束时使制动作用的情况下，调整上述旋转槽马达产生的再生电力，将上述 直流电压控制在规定范围内。
根据这种构成，当在脱水运转结束时使制动作用时，通过制动控制机 构调整旋转槽马达产生的再生电力，但是此时，如果驱动电源与第2倒相 电路共通的第1倒相电路对压縮机马达进行通电，则通过压縮机马达侧的 驱动系统也能够消耗再生电力。因此，能够提高再生制动作用而能够縮短 到旋转槽停止为止的时间。


图1是表示一个实施例即在使制动作用于旋转滚筒时的制动控制部和 电流相位控制部的处理内容的流程图。
图2是说明压縮机马达侧不消耗电力时的再生制动力的图。
图3是在压縮机马达侧进行直流励磁时的与图2相当的图。
图4是与图2、图3的情况相对应的压缩机马达侧的电流矢量图。
图5是在压縮机马达侧进行驱动时的与图2相当的图。
图6是对应于图5的情况(全磁场)的与图4相当的图。
图7是对应于图5的情况(弱磁场)的与图4相当的图。
图8是表示脱水运转模式的图。
图9是表示制动处理的内容的流程图。
图10是表示制动用的数据表(电压指令Vc)的图。
图11是表示同上(相位指令Pc)的图。
图12是马达1部分的等价电路图。
图13是表示制动运转中的转速600rpm时的倒相电路的输出电压与感应电压以及线圈电流的关系的图。
图14是表示相位指令Pc与再生电力的关系的图。 图15是表示相位指令Vc与制动转矩的关系的图。 图16是概略地表示滚筒马达以及压縮机马达的驱动系统的图。 图17是表示对滚筒马达进行的无传感器矢量控制的功能框的图。 图18是表示图17的一部分、压縮机马达侧的矢量控制运算部的一部 分以及在双方之间输入输出控制指令的部分的功能框图。 图19是洗衣干燥机的纵截侧视图。 图20是表示热泵的构成的图。
具体实施例方式
下面，参照附图对用于热泵式洗衣干燥机(洗衣店设备)的一个实施例进 行说明。图19是洗衣干燥机的纵截侧视图。在外箱1的内部，水槽2(外槽) 通过多个支持装置3弹性支持而配设成水平状态。在该水槽2的内部，旋 转滚筒4(旋转槽、干燥室)配设成能够在与水槽2同轴状态下旋转。旋转滚 筒4为，在周侧壁以及后壁上具有多个兼作通风孔的脱水孔4a(仅图示一部 分)，作为洗衣槽、脱水槽及干燥室起作用。另外，在旋转滚筒4的内周面 上设置有多个挡板4b(仅图示1个)。
洗涤物取出放入用的开口部5、 6及7，分别形成于外箱l、水槽2及 旋转滚筒4的前面部(图中右侧部)，开口部5和开口部6通过能够弹性变形 的波纹管8以保持水密性的方式连通连接。门9以对外箱1的开口部5进 行开闭的方式设置。旋转滚筒4在背面部具有旋转轴10，该旋转轴10由轴 承(未图示)支持，并通过滚筒马达ll(旋转槽马达)旋转驱动，该滚筒马达 11是安装在水槽2的背面部外侧的外转子式三相同步马达(以下称为三相无 刷DC马达)。即，旋转滚筒4通过滚筒马达11以直接驱动方式驱动。
壳体13经由多个支持部件12而支持在外箱1的底板la上，排出口 13a 和吸入口 13b分别形成在壳体13的右端部上部以及左端部上部。并且，热 泵(制冷循环)14的压縮机15设置在底板la上。并且，热泵14的冷凝器16 以及蒸发器17以从右侧朝向左侧的顺序设置在壳体13内，送风扇18配设 在壳体13内的右端部。在图20中表示用制冷剂循环用管80连接了各部分 的热泵14的构成，在该图中还表示了调整制冷剂的流量的调整阀81。另外，盘状的接水部13c形成在壳体13的位于蒸发器17下方的部位上。
在水槽2中，吸气口 19形成在前面上部，排气口 20形成在背面下部。 吸气口 19经由直线状管道21和自由伸缩的连接管道22而与壳体13的排 出口 13a连接。排气口20经由环状管道23以及自由伸缩的连接管道24而 与壳体13的吸入口 13b连接。环状管道23安装在水槽2的背面部的外侧， 并形成为与滚筒马达11成为同心圆状。即，环状管道23的入口侧与排气 口20连接，出口侧经由连接管道24与吸入口 13b连接。而且，空气循环 路径25由壳体13、连接管道22、直线状管道21、吸气口19、排气口 20、 环状管道23以及连接管道24构成。
在外箱l内，作为三通阀的给水阀26配设在后方上部，洗涤剂投入器 26a配设在前方上部。给水阀26构成为，其入水口经由给水管而与自来水 的水龙头连接，第1出水口经由洗涤用给水管26b而与洗涤剂投入器26a 的上段的入水口连接，第2出水口经由清洗用给水管26c而与洗涤剂投入 器26a的下段的入水口连接。而且，洗涤剂投入器26a的出水口经由给水 管26d而与在水槽2的上部形成的给水口 2a连接。
排水口 2b形成在水槽2的底部后方的部位，并经由排水阀27a而与排 水管27连接。排水管27的一部分构成为能够自由伸縮。而且，壳体13的 接水部13c经由排水管28和单向阀28a而与排水管27的中间部位连接。
操作面板部29设置在外箱1的前面上部。虽然未图示，但在操作面板 部29上设置有显示器及各种操作开关。控制电路(制动控制机构、制动辅 助机构)30设置在上述操作面板部29的背面。控制电路30使用微型计算机， 对应于操作面板部29的操作开关的操作，控制给水阀26、滚筒马达ll以 及排水阀27a，进行洗涤、清洗以及脱水的洗衣运转，或者控制滚筒马达 11以及由驱动压縮机15的三相无刷DC马达构成的压縮机马达31(压縮机 马达、参照图6)，进行干燥运转。
图16是概略地表示滚筒马达11和压缩机马达31的驱动系统的图。倒 相电路(PWM控制方式倒相器、第2倒相电路)32构成为，将6个IGBT(半 导体开关元件)33a 33f三相桥接。而且，在各IGBT33a 33f的集电极-发射 极之间分别连接有惯性二极管34a 34f。
下臂侧的IGBT33d、 33e、 33f的发射极经由分流电阻(电流检测机 构)35u、 35v、 35w而接地。IGBT33d、 33e、 33f的发射极与分流电阻35u、35v、 35w的各个共同连接点经由各个电平移位电路36而与控制电路30连 接。另夕卜，在滚筒马达11的线圈11u llw中最大流动7A程度的电流，因 此分流电阻35u 35w的电阻值例如设定为0.22f2。
电平移位电路36包括运算放大器等而构成，对分流电阻35u 35w的 端电压进行放大，并且以其放大信号的输出范围收束到正侧的方式(例如 0^3.3V)赋予偏压来进行调整。并且，过电流比较电路38为，在倒相电路 32的上下臂短路的情况下，为了防止电路的损坏而进行过电流检测。
驱动用电源电路39(直流电源生成机构)与倒相电路32的输入侧连接。 驱动用电源电路39通过由二极管桥构成的全波整流电路41以及串联连接 的2个电容器42a、 42b，对100V的交流电源40进行倍压全波整流，并对 倒相电路32供给大约280V的直流电压。倒相电路32的各相输出端子与滚 筒马达ll的各相线圈llu、 llv、 llw连接。
控制电路30经由电平移位电路36来检测在滚筒马达11的线圈llu、 llv、 llw中流动的电流Iau、 Iav、 Iaw，并根据该电流值来推测2次侧的旋 转磁场的相位e以及旋转角速度(0，并且对三相电流进行正交坐标变换以 及dq(direct-quadrature:直接正交)坐标变换，而得到励磁电流成分Id、转矩
电流成分Iq。
而且，当控制电路30被从外部赋予了速度指令时，根据推测的相位e、 旋转角速度co以及电流成分Id、 Iq，生成电流指令W一ref、 Iqj:ef，并在将 其变换为电压指令Vd、 Vq的同时进行正交坐标变换以及三相坐标变换。 最终，驱动信号作为PWM信号而生成，并经由驱动电路44以及高压驱动 器电路46而驱动倒相电路32。倒相电路32输出对应于驱动信号的电压， 并赋予滚筒马达11的线圈11u llw。
第1电源电路43为，对供给倒相电路32的大约280V的驱动用电源进 行降压而生成15V的控制用电源，并供给控制电路30和驱动电路44。并 且，第2电源电路45为如下的三端子调整器通过由第1电源电路43生 成的15V电源而生成3.3V电源并供给控制电路30。配置高压驱动器电路 46是为了驱动倒相电路32的上臂侧的IGBT33a 33c。
在滚筒马达11的转子上配置有为了在启动时使用的旋转位置传感器 82，旋转位置传感器82输出的转子的位置信号被赋予控制电路30。即，在 滚筒马达ll的启动时，在成为能够推测转子位置的转速(例如大约30rpm)之前，使用旋转位置传感器82进行矢量控制，在达到上述转速之后，切换
为不使用旋转位置传感器82的无位置传感器矢量控制。
关于压縮机马达31，配置成与滚筒马达11的驱动系统对称的构成。即， 压縮机马达31由倒相电路(PWM控制方式倒相、第1倒相电路)47驱动， 在其下臂侧插入有分流电阻(电流检测机构)48u 48w。这些分流电阻 48u 48w的端电压经由电平移位电路49而赋予控制电路30，并且在过电 流比较电路50中进行用于过电流检测的比较。
控制电路30经由驱动电路51和高压驱动器电路52来驱动倒相电路 47。但是，压縮机马达31的线圈31u 31w中流动的电流与滚筒马达11比 较，最大时小2A程度，因此分流电阻48a 48c的电阻值例如设定为0.033Q。
电阻元件83a、 83b的串联电路(分压电路83、电压检测机构)，连接在 电源电路39的输出端子和地之间，它们的共通连接点与控制电路30的输 入端子连接。控制电路30读入被电阻元件83a、 83b分压的倒相电路32、 47的输入电压，并作为用于决定PWM信号能率的基准。
图17是表示控制电路30对滚筒马达11以及压縮机马达31进行的无 传感器矢量控制的功能框的图(但仅图示滚筒马达11侧)。该构成例如与曰 本特开2003-181187号公报等所公开的相同，在这里概略地进行说明。另 外，在图17中，(a、 P)表示对与滚筒马达11的各相对应的电角间隔120 度的三相(UVW)坐标系进行了正交变换的正交坐标系，(d、 q)表示随着滚筒 马达11的转子的旋转而旋转的二维磁通的坐标系。
通过速度指令输出部60将目标速度指令coref作为被减数、通过计算 器(Estimator)63将检测的滚筒马达11的检测速度co作为减数，而赋予减法 器62，减法器62的减法计算结果赋予速度PI(Proportional-Integral:比例积 分)控制部65q。速度PI控制部65q根据目标速度指令coref与检测速度co 的差分量来进行PI(比例积分)控制，生成q轴电流指令值Iq_ref而作为被减 数输出到减法器66q。 d轴指令值生成部65d，当对应于目标速度指令①ref 而生成d轴电流指令值Id_ref时，作为减数输出到减法器66d。
在进行矢量控制的情况下，通常d轴电流指令值Id—ref基本被设定为 "0"而通过全磁场控制来驱动滚筒马达11，但在脱水运转时的高速旋转区域 中，为了使转速进一步上升而将指令值Id—ref设定为负值，进行弱磁场控 制。将由a|3/dq变换部67输出的q轴电流值Iq、 d轴电流值Id作为减数分别赋予减法器66q、 66d,减法计算结果分别赋予电流PI控制部68q、 68d。 另外，速度PI控制部65q的控制周期例如被设定为lm秒。
电流PI控制部68q、 68d，根据q轴电流指令值Iq_ref与q轴电流值Iq、 d轴电流指令值Id_ref与d轴电流值Id的各自的差分量来进行PI控制，并 生成q轴电压指令值Vq以及d轴电压指令值Vd而输出到dq/aP变换部69。 由计算器63检测出的二维磁通的旋转相位角(转子位置角)e被赋予dq/a(3 变换部69。 dq/ap变换部69根据旋转相位角e将电压指令值Vd、 Vq变换 为电压指令值Va、 VP。
电压指令值Va、 VP通过ap/UVW变换部70而变换为三相的电压指令 值Vu、 Vv、 Vw。电压指令值Vu、 Vv、 Vw被赋予切换开关71u、 71v、 7hv 的一方的固定接点71ua、 7Iva、 71wa，对另一方的固定接点71ub、 71vb、 71wb赋予由初始模式输出部76输出的电压指令值Vus、 Vvs、 Vws。切换 开关71u、 71v、 71w的可动接点71uc、 71vc、 71wc与PWM形成部71的 输入端子连接。
PWM形成部73，根据电压指令值Vus、 Vvs、 Vws或者Vu、 Vv、 Vw， 将对15.6kHz的载波(三角波)进行了脉冲宽度调制的各相的PWM信号 Vup(+,-)、 Vvp(+,-)、 Vwp(+，-)输出到倒相电路32。 PWM信号Vup Vwp
例如输出作为与基于正弦波的电压振幅相对应的脉冲宽度的信号，以便对 滚筒马达11的各相线圈llu、 llv、 llw通电正弦波状的电流。
A/D变换部74，将对在IGBT33d 33f的发射极出现的电压信号进行了 A/D变换的电流数据Iau、 Iav、 law输出到UVW/a卩变换部75。 UVW/a卩 变换部75，根据规定的运算公式将三相的电流数据Iau、 Iav、 law变换为 正交坐标系的2轴电流数据Ia、ip。然后，2轴电流数据Iculf3被输出到ap/dq 变换部67。
a卩/dq变换部67，在矢量控制时通过计算器63得到滚筒马达11的转 子位置角e，由此当根据规定的运算公式将2轴电流数据Ia、 1(3变换为旋 转坐标系(d,q)上的d轴电流值Id、 q轴电流值Iq时，如上述那样将它们输 出到计算器63和减法器66d、 66q。
计算器63，根据q轴电压指令Vq、 d轴电压指令Vd、 q轴电流值Iq、 d轴电流值Id来推测转子的位置角6以及转速G)，并输出到各部。这里， 滚筒马达11在启动时被施加初始模式输出部76的启动模式并进行强制换流。矢量控制开始以后，计算器63启动而推测滚筒马达11的转子的位置
角e和转速co。
切换控制部78，根据通过PWM形成部73赋予的PMW信号的能率信 息来控制切换开关71的切换。另外，在以上的构成中，除去倒相电路32 的构成为，将控制电路30的通过软件实现的功能模块化。矢量控制的电流 控制周期例如设定为128p秒。
另外，图17所示的构成为了避免图示繁杂而省略了一部分，省略的部 分如图16、图18所示。
图18表示图17所示的滚筒马达11侧的一部分、压縮机马达13侧的 矢量控制运算部的一部分以及在双方的控制部之间输入输出控制指令的部 分。由于压缩机马达31侧的构成基本与滚筒马达11侧相同，所以对于对 应的功能框赋予"—C"表示。制动控制部84为，在脱水运转时，进行从旋转 滚筒4高速旋转的状态使制动作用时的控制，对再生电力控制部85赋予电 压指令Vdc—com,并且对电流相位控制部86赋予相位控制指令P_com。
再生电力控制部85为，当根据经由分压电路83赋予的检测电压Vdc 和电压指令VdC_com，生成在控制再生电力的情况下输出的电压指令 Vq_com、 Vd—com时，将它们分别输出到电压指令切换器87q、 87d。电压 指令切换器87q、 87d分别配置在PI控制部68q、 68d和dq/UVW变换部 69之间，通常对通过PI控制部68q、 68d赋予的电压指令Vq、 Vd进行选 择并输出，在从再生电力控制部85赋予了电压指令Vq_com、 Vd—com的 情况下，对它们进行选择并输出。
电流相位控制部86为，根据通过制动控制部84赋予的相位控制指令 P一com、和在该时刻压縮机侧的d轴指令值生成部65d一C输出的d轴电流 指令值Id_ref，生成在对滚筒马达11作用制动时的d轴电流指令值Id—reffi， 并输出到d轴指令值生成部65d一C。 d轴指令值生成部65cLC为，在通常 动作时与滚筒侧相同，对应于压縮机马达31的目标速度指令coref而生成 并输出d轴电流指令值Id—ref，但在通过电流相位控制部86赋予了 d轴电 流指令值Id—refB的情况下，对它们进行选择并输出。
下面，参照图1至图15说明本实施例的作用。当旋转滚筒4内的排水 结束时，例如根据图8所示的脱水运转模式进行脱水。脱水运转模式包括 基于驱动指令、电压指令Vc、相位指令Pc的组合的定位方式和正旋转模式。图17中的控制电路30将包含电压指令Vc成分、相位指令Pc成分的 通电信号Du、 Dv、 Dw输出到PWM形成部73，通过PWM形成部73形 成并输出驱动信号Vup、 Vun、 Vvp、 Vvn、 Vwp、 Vwn，并且通过倒相电 路32输出电压。
当脱水运转时间达到设定时间时，如图9的流程图所示那样执行制动 处理。控制电路30，当根据来自旋转位置传感器82(u、 v、 w)的传感器位 置信号Hu、 Hv、 Hw而检测出转速时(步骤S200)，根据该转速决定电压指 令Vc(步骤S210)，接着决定相位指令Pc(步骤S220)。即，对应于制动开始 转速，对电压指令Vc和相位指令Pc进行初始设定，并选择制动模式。
根据图IO和图11所示的制动用数据表来进行电压指令Vc和相位指令 Pc的决定。控制电路30在内部的ROM中存储有上述数据表。相位指令 Pc为，将在滚筒马达11的线圈llu、 llv、 llw中产生的感应电压作为基 准的倒相电路32的各相输出电压的相位，使在各相中流动的电流相位相对 于感应电压为相位滞后。通电信号Du、 Dv、 Dw根据相位指令Pc、电压指 令Vc、位置检测信号Hu、 Hv、 Hw形成，IGBT33a 33f根据通电信号Du、 Dv、 Dw而被导通、截止控制。此时，各相的电流相位成为相位滞后，由 此马达能量在驱动用电源电路39侧再生，并产生制动作用，产生的再生电 力被储存于电容42a、 42b。
在图9的步骤S240如果为"否"，则重复执行步骤S230 S270的处理， 但其执行周期大约为50m秒。当在步骤S230中再次检测出转速时，判断 转速检测结果是否比预先设定的基准转速(设定用于判定是否为不能维持 再生制动的转速)低(步骤S240)。在转速检测结果比基准转速高的情况下(否) 转移到步骤S250，从图10的数据表决定电压指令Vc。接着，读入从分压 电路83赋予的电压检测结果(步骤S260)，并通过如下的方法决定相位指令 Pc(步骤S270)。即，当设本次的电压检测结果为DCO、基准电压为DCR时，
DC0〈DCR —相位指令Pc=Pc+a (1)
DCO〉DCR —相位指令Pc-Pc-a (2) 其中，ot为规定的单位变化值。
下面，参照图12至图15对周期地执行步骤S230 S270的处理的情况 下的制动作用进行说明。图12是滚筒马达11的1相的等价电路，倒相电 路32的输出作为交流电源，滚筒马达11以电感L、线圈电阻R以及相当于感应电压的交流电源来表示。滚筒马达11的转矩与感应电压和线圈电流的积成正比，滚筒马达ll的放热为线圈电阻和线圈电流的平方的积，供给电力为倒相电路32的输出电压和线圈电流的积。
图13表示制动运转中转速例如为600rpm时的倒相电路32的输出电压(实线)、感应电压(虚线)以及线圈电流(点划线)之间的关系。并且，倒相输出电压和感应电压的差用双点划线表示。倒相电路32的输出电压为，根据图IO相电压振幅为90V，与其感应电压相对的相位根据图11为-150deg。此时，线圈电流由电感、线圈电阻及感应电压决定，如图13所示为-250deg。
转矩基于图13所示的感应电压和线圈电流的积，但由于它们的相位差为卯deg以上，因此成为负的转矩、即制动转矩。并且，供给电力为倒相电路32的输出电压和线圈电流的积，由于其相位差也为90deg以上，因此成为负的电力、即电力再生状态。
参照图14说明相位指令Pc和再生电力的关系。图14表示在转速600rpm、电压指令Vc为70V的条件下使相位指令Pc变化时的再生电力(空心)、马达发热量(影线)、线圈电流(实线)、制动转矩(虚线)。当使相位指令Pc向正方向变化时，线圈电流相位也向正变化而再生电力增加，当使相位指令Pc向负方向变化时，线圈电流相位也向负变化而再生电力减少。
并且，参照图15说明电压指令Vc和制动转矩的关系。在该图中，表示在转速600rpm、相位指令Pc: -150deg的条件下使电压指令Vc变化时的再生电力(空心)、马达发热量(影线)、线圈电流(实线)、制动转矩(虚线)。可知当电压指令Vc增加时，线圈电流增加并且制动转矩增加，当电压指令Vc减少时线圈电流减少并且制动转矩减少。
在图9的步骤S270中，在电压检测结果DCO比基准值DCR低的情况下，再生电力也比基准值低而制动作用较低，因此相位指令Pc在增加的方向上被决定而再生电力增加、制动力增加，结果驱动用电源电路39侧的直流电压上升。并且，在电压检测结果DCO比基准值DCR高的情况下，再生电力也比基准值高，可能对驱动用电源电路39侧的电气部件(电容器42a、42b等)产生不良影响，而使相位指令Pc减少而使再生电力减少，并使电源电路39侧的直流电压减少。如此，由于再生电力被控制成为一定，因此例如即使在由于停电而来自交流电源40的电力供给停止的情况下，也维持定电压电路45的动作，而继续控制电路30的动作。如上所述，当再生制动作用时，滚筒马达11的转速降低，再生制动作
用也降低。而且，当在步骤S240中判断为转速检测结果比预先设定的基准转速低时，转移到步骤S280而切换为短路制动。在短路制动中，使倒相电路32的上侧IGBT33a、 33c、 33e截止，使下侧IGBT33b、 33d、 33f导通，而使滚筒马达11的线圈llu、 llv、 llw全部成为短路状态。
以上是在旋转滚筒4侧单独进行的基本的再生制动作用，但在本实施例中，利用压縮机15侧的驱动系统而实现制动作用的进一步提高。参照图1至图7说明该作用。图1是表示在对旋转滚筒4作用制动时的制动控制部84以及电流相位控制部86(参照图18)的处理内容的流程图。
首先，判断滚筒马达11是否为制动动作中(步骤S1)，如果为制动动作中(是)，则判断压縮机马达31的速度指令值coref是否比"0"大(步骤S2)。在压縮机15未动作而上述速度指令值coref为"O，，的情况下(否)，转移到步骤S5，使d轴电流指令值Id一ref增加规定值卩，对压縮机马达31进行直流励磁，由此消耗再生电力。
此时，再生电力的流动成为图2(a)中箭头所示那样。而且，如图2(b)所示，如果没有压縮机马达31侧的电力消耗，则作用于滚筒马达ll的再生制动力，仅为滚筒马达11自身产生的铜损(热量)以及对电容器42a和42b的充电电力的量。对此，当在步骤S5进行直流励磁时，在压縮机马达31中也产生铜损，因此成为图3(a)所示那样的再生电力的流动，电力消耗增加相应量，而如图3(b)所示那样再生制动力也增大。并且，图4(a)、图4(b)以电流矢量图分别表示与图2、图3对应的压縮机马达31侧的d-q轴电流。
再次参照图1。在步骤S2中，压縮机15动作，在上述速度指令值①ref'〉0"的情况下(是)，判断该时刻的d轴电流指令值Id—ref是否"〈0"(步骤S3)。这里，如果"Id—refK)"(否)，则压縮机马达31全磁场运转，因此转移到步骤S5，使d轴电流指令值IcLref增加规定值p而消耗再生电力。此时的再生电力的流动如图5(a)所示那样、与图3(a)相同，如图5(b)所示，通过使d轴电流Id增加，使总电流的相位以从全磁场运转的最佳状态提前的方式变化，而使压縮机马达31的电力消耗增加，使作用于滚筒马达ll的再生制动力增大。图6是表示与图5对应的压縮机马达31侧的d-q轴电流变化的矢量图。图6(a)是没有弱磁场运转的通常时的矢量图，图6(b)是没有弱磁场运转的制动时的矢量图。另一方面，在步骤S3中，如果"Id—ref〈0"(是)，则压縮机马达31被弱磁场控制，因此转移到步骤S4，使d轴电流指令值Id一ref减少规定值(3，使弱磁场控制的d轴电流指令值Id一ref向负侧增加，使总电流的相位以从弱磁场控制的最佳状态滞后的方式变化而消耗再生电力。图7是表示进行弱磁场控制时的压縮机马达31侧的d-q轴电流变化的矢量图。图7(a)是弱磁场运转的通常时的矢量图，图7(b)是弱磁场运转的制动时的矢量图。
在洗衣干燥机中，有的在进行脱水运转的情况下同时使压縮机15动作，进行一边向旋转滚筒4内供给热风而加热洗涤物一边进行脱水的、所谓"预热脱水"，在进行这种运转的情况下，在步骤S2中成为判断为"是"。
在执行了步骤S4、 S5之后转移到步骤S6，判断总电流值、即d轴电流指令值Id一ref和q轴电流指令值Iq—ref的平方和的平方根是否超过预先设定的电流极限值。如果未超过电流极限值(否)，则直接继续处理(继续)，在超过电流极限值的情况下，将d轴电流指令值Id—ref设定为与上次相同的值(步骤S7)。
根据以上那样的本实施例，控制电路30为，当在脱水运转结束时使制动作用时，调整滚筒马达ll产生的再生电力，此时，通过驱动电源与倒相电路32共通的倒相电路47向压縮机马达31进行通电，因此也能够通过压縮机马达31侧的驱动系统消耗再生电力。因此，能够提高再生制动作用而缩短到旋转滚筒4停止为止的时间。
具体地说，控制电路30为，在使再生制动作用于滚筒马达11的情况下，如果压縮机马达31的运转停止，则进行直流励磁，如果压縮机马达31进行全磁场运转，则使d轴电流Id向正侧增加而使通电电流相位角从马达效率最佳的状态提前，如果进行弱磁场运转，则使d轴电流Id向负侧增加而使通电电流相位角从马达效率最佳的状态滞后。因此，能够对应于压縮机15的运转状态，不影响其运转地、适当地消耗电力。
并且，控制电路30调整再生电力，以便在驱动电源电路39的电压检测结果DC0比基准值DCR低的情况下使直流电压上升，在电压检测结果DC0比基准值DCR高的情况下使直流电压减少，因此能够避免由于再生电力而驱动电源电压变动。并且，在使再生制动作用时，当滚筒马达ll的转速成为规定转速以下时，向短路制动进行切换，因此当再生制动效果降低时，使短路制动作用，能够提高制动效果。，能够进行如 下的变形或扩张。
与压縮机马达31停止的情况、全磁场运转的情况、弱磁场运转的情况 分别对应的再生电力的消耗处理，可以选择任意1个来进行，也可以组合 任意2个来进行。
步骤S280的短路制动根据需要进行即可。
不仅限于滚筒式的洗衣干燥机，也可适用于使用波轮(pulsator)的立式 的洗衣干燥机。
权利要求
1.一种洗衣干燥机，其特征在于，具有直流电源生成机构，从交流电源生成直流电源；热泵，使制冷剂如下地循环，即由压缩机压缩、由冷凝器凝结、由蒸发器蒸发；空气循环路径，使空气如下地循环，即将由上述冷凝器加热的空气导入干燥室，来自上述干燥室的排气由上述蒸发器除湿，之后由上述冷凝器再次进行加热；第1倒相电路，通过上述直流电源生成机构供给驱动电源，驱动内置于上述压缩机的压缩机马达；旋转槽，能够旋转地配设在外槽的内部；旋转槽马达，至少在脱水运转时直接驱动上述旋转槽；第2倒相电路，通过上述直流电源生成机构供给驱动电源，输出端子与上述旋转槽马达的线圈连接；电压检测机构，检测上述第2倒相电路的电源母线之间的直流电压；以及制动控制机构，在脱水运转结束时使制动作用的情况下，调整上述旋转槽马达产生的再生电力，将上述直流电压控制在规定范围内。
2. 如权利要求1所述的洗衣干燥机，其特征在于，具有 制动辅助机构，控制上述第1倒相电路，由此使上述压縮机马达侧消耗上述再生电力。
3. 如权利要求2所述的洗衣干燥机，其特征在于， 在使上述制动作用时，在上述压縮机马达进行全磁场运转的情况下，上述制动辅助机构进行控制，以使对上述压縮机马达通电的电流相位角从 该马达的效率成为最佳的状态提前。
4. 如权利要求2所述的洗衣干燥机，其特征在于， 在使上述制动作用时，在上述压縮机马达进行弱磁场运转的情况下，上述制动辅助机构进行控制，以使对上述压縮机马达通电的电流相位角从 该马达的效率成为最佳的状态滞后。
5. 如权利要求2所述的洗衣干燥机，其特征在于，在使上述制动作用时，在上述压縮机马达的运转停止的情况下，上述 制动辅助机构对上述压縮机马达进行直流励磁。
6. 如权利要求1所述的洗衣干燥机，其特征在于， 上述制动控制机构调整再生电力，以便在上述电压检测机构的电压检测结果比基准值低的情况下使上述直流电压上升，在上述电压检测机构的 电压检测结果比基准值高的情况下使上述直流电压减小。
7. 如权利要求1所述的洗衣干燥机，其特征在于， 在使上述制动作用时，当上述旋转槽马达的转速成为规定转速以下时，上述制动控制机构向短路制动进行切换。
全文摘要
一种洗衣干燥机，具有直流电源生成机构，从交流电源生成直流电源；热泵，以压缩、凝结、蒸发的方式循环制冷剂；空气循环路径，以将空气导入干燥室、在排气被除湿之后再加热的方式循环；第1倒相电路，通过直流电源生成机构供给驱动电源，驱动内置于压缩机的压缩机马达；旋转槽，能够旋转地配设在外槽内部；旋转槽马达，至少在脱水运转时直接驱动旋转槽；第2倒相电路，通过直流电源生成机构供给驱动电源，输出端子与旋转槽马达的线圈连接；电压检测机构，检测第2倒相电路的电源母线间的直流电压；及制动控制机构，在脱水运转结束时使制动作用的情况下，调整旋转槽马达产生的再生电力，将直流电压控制在规定范围内。
文档编号D06F25/00GK101660256SQ200910168318
公开日2010年3月3日 申请日期2009年8月27日 优先权日2008年8月28日
发明者前川佐理, 永井一信, 细系强志 申请人:株式会社东芝;东芝家用电器控股株式会社;东芝家用电器株式会社