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JP2008154314A - Motor drive device and washing machine equipped with the same - Google Patents

Motor drive device and washing machine equipped with the same Download PDF

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JP2008154314A
JP2008154314A JP2006336980A JP2006336980A JP2008154314A JP 2008154314 A JP2008154314 A JP 2008154314A JP 2006336980 A JP2006336980 A JP 2006336980A JP 2006336980 A JP2006336980 A JP 2006336980A JP 2008154314 A JP2008154314 A JP 2008154314A
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motor
magnetic pole
time
container
interval
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JP2006336980A
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Masashi Imaide
雅士 今出
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Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

【課題】本発明の課題は、モータの製造ばらつきがあっても、モータの振動を高精度に検知することができるモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】モータ駆動装置は、回転駆動力を発生する駆動モータ1と、駆動モータ1に取り付けられていると共に、駆動モータ1の回転駆動力を受けて回転する容器12と、駆動モータ1の磁極を検出する磁極検出部2と、駆動モータ1の磁極の特定位置を検出するための特定位置検出部と、磁極検出部2の出力に基づいて求められて駆動モータ1の磁極間隔分の回転に要する時間である磁極間隔時間を保存するRAM8と、磁極間隔時間を補正するための磁極間隔補正時間を保存するROM9とを備え、磁極間隔時間と磁極間隔補正時間とを用いて、容器12に投入された内容物の偏りによって発生する駆動モータ1の振動を検知する。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide a motor drive device capable of detecting vibrations of a motor with high accuracy even when there are variations in the manufacture of the motor.
A motor drive device includes a drive motor 1 that generates a rotational drive force, a container 12 that is attached to the drive motor 1 and that rotates by receiving the rotational drive force of the drive motor 1, and the drive motor 1. A magnetic pole detection unit 2 for detecting the magnetic pole, a specific position detection unit for detecting a specific position of the magnetic pole of the drive motor 1, and a rotation corresponding to the magnetic pole interval of the drive motor 1 obtained based on the output of the magnetic pole detection unit 2 The RAM 8 stores the magnetic pole interval time, which is the time required for the magnetic field, and the ROM 9 stores the magnetic pole interval correction time for correcting the magnetic pole interval time. The container 12 is used by using the magnetic pole interval time and the magnetic pole interval correction time. The vibration of the drive motor 1 generated by the bias of the input contents is detected.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、例えば洗濯機等に使用されるモータ駆動装置に関する。   The present invention relates to a motor drive device used in, for example, a washing machine.

従来、モータ駆動装置としては、容器と、この容器を回転させるモータとを備えたものがある。このモータ駆動装置は、容器に投入した内容物が容器内壁に張り付く回転数で容器を回転させる。この際、上記内容物が容器内壁に偏った状態で張り付くと、モータの負荷トルクは一回転ごとの周期性をもつ。この結果、上記内容物の偏心重量の周期運動によってモータの回転数が変動し、モータが振動してしまう。このため、上記モータ駆動装置がモータの振動によって異常動作しないように、その振動を検知する装置が必要である。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a motor drive device that includes a container and a motor that rotates the container. This motor drive device rotates the container at a rotational speed at which the contents put into the container stick to the inner wall of the container. At this time, if the contents are stuck to the inner wall of the container, the load torque of the motor has a periodicity for each rotation. As a result, the rotational speed of the motor fluctuates due to the periodic motion of the eccentric weight of the contents, and the motor vibrates. Therefore, a device for detecting the vibration is necessary so that the motor driving device does not operate abnormally due to the vibration of the motor.

上記回転数の変動からモータの振動を検知する技術は既に多数公開されている。例えば特開平11−244592号公報では、モータの磁極をホールセンサで検知し、ホールセンサが出力するパルスの立ち上がり間隔に基づいてモータの回転数を演算し、この回転数から、容器内に投入された内容物の偏心重量の大きさと、その偏心重量の位置とを推定している。この技術では、上記モータを一回転させる毎に発生するモータの回転数の変動の周期に基づいて内容物の偏心重量の位置を推定し、この位置と回転数変動の振幅とに基づいて異常振動となる偏心重量を有しているか否かを判定している。   Many techniques for detecting motor vibration from the fluctuations in the number of revolutions have already been disclosed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-244592, the magnetic pole of a motor is detected by a hall sensor, the number of rotations of the motor is calculated based on the rising interval of pulses output from the hall sensor, and this number of revolutions is put into the container. The size of the eccentric weight of the contents and the position of the eccentric weight are estimated. In this technique, the position of the eccentric weight of the content is estimated based on the cycle of fluctuations in the rotational speed of the motor that occurs each time the motor is rotated once, and abnormal vibration is detected based on the position and the amplitude of the rotational speed fluctuation. It is determined whether or not it has an eccentric weight.

しかし、上記技術では、モータの製造ばらつきについては考慮されていない。このため、上記ホールセンサによって測定した回転数に誤差が含まれていた場合、推定した偏心重量の大きさや位置は実際のものとは異なってしまうので、異常振動となる偏心重量を誤判定により検知できない可能性がある。   However, the above technique does not take into account motor manufacturing variations. For this reason, if the number of revolutions measured by the Hall sensor contains an error, the estimated eccentric weight size and position will differ from the actual one, so that the eccentric weight that causes abnormal vibration is detected by misjudgment. It may not be possible.

また、上記モータの回転数の変動の検知精度を向上させるためにホールセンサ3本を電気角120°間隔で配置すると、ホールセンサで検知される信号の組み合わせは6通りとなる。この場合、ホールセンサ1本に比べてモータの回転角度はさらに細かく分割して測定できるため回転数変動を測定しやすくなる。   Further, if three Hall sensors are arranged at an electrical angle interval of 120 ° in order to improve the detection accuracy of the fluctuations in the rotational speed of the motor, there are six combinations of signals detected by the Hall sensors. In this case, since the rotation angle of the motor can be further divided and measured as compared with one Hall sensor, it is easy to measure the rotational speed fluctuation.

ところが、上記ホールセンサを複数にすると、ホールセンサの取り付け位置にばらつきが発生するという新しいばらつき要因が存在することとなり、逆に回転数の検知精度を悪くしてしまう可能性がある。   However, if there are a plurality of Hall sensors, there will be a new variation factor that causes variations in the mounting positions of the Hall sensors, which may adversely affect the accuracy of detecting the rotational speed.

仮に、上記ホールセンサの取り付け位置にばらつきが無いとしても、モータの製造ばらつきに起因する磁極間隔の誤差が発生する可能性は残る。例えば、上記モータに使用する永久磁石は同一磁力・長さであるものを均等に配置することが望ましい。製造ばらつきが無く、一定回転数で動作するモータであればホールセンサで検知される磁極間隔は、モータが一回転する間において全て同じ間隔となる。   Even if there is no variation in the mounting position of the Hall sensor, there is a possibility that an error in the magnetic pole spacing due to the manufacturing variation of the motor will occur. For example, it is desirable that the permanent magnets used in the motor are equally arranged with the same magnetic force and length. In the case of a motor that does not vary in manufacturing and operates at a constant rotational speed, the magnetic pole intervals detected by the Hall sensor are all the same during one rotation of the motor.

しかし、実際には、磁石の着磁・長さ・磁力などにばらつきが存在するため、モータの回転数が全く同一であってもホールセンサで検知される磁極間隔には誤差が発生する。   However, in practice, there are variations in the magnetization, length, magnetic force, etc. of the magnets, so that an error occurs in the magnetic pole interval detected by the Hall sensor even if the motor rotation speed is exactly the same.

また、上記モータの回転数が高速になるほど慣性力が大きくなり現状態を維持しようとするため、モータの急激な回転数の変動は生じにくくなる。   In addition, as the rotational speed of the motor increases, the inertial force increases and the current state is maintained, so that a rapid fluctuation in the rotational speed of the motor is less likely to occur.

これに対して、上記モータの製造ばらつきによる磁極間隔の誤差は、モータ組み立て以降変化することはなくモータの回転毎に同じ磁極をホールセンサが通過するたびに製造ばらつき度合いによる検知誤差を発生する。このため、上記モータの回転数を変えたとしても、製造ばらつきによる磁極間隔の誤差の回転数に対する発生割合は変わらない。   On the other hand, the error in the magnetic pole spacing due to the manufacturing variation of the motor does not change after the motor assembly, and a detection error due to the manufacturing variation occurs every time the Hall sensor passes the same magnetic pole every time the motor rotates. For this reason, even if the number of rotations of the motor is changed, the generation ratio of the error in the magnetic pole spacing due to manufacturing variation to the number of rotations does not change.

つまり、上記容器を高速回転させる場合、測定した磁極間隔における製造ばらつきによる誤差の割合が大きくなるため、本来測定したい偏心重量による回転数変動の検知精度が落ちてしまう。   In other words, when the container is rotated at a high speed, the error rate due to manufacturing variations in the measured magnetic pole spacing increases, and the detection accuracy of the rotational speed fluctuation due to the eccentric weight to be originally measured decreases.

図14に、同じ偏心重量に対して回転数が異なる場合におけるモータの回転数変動を示す。上記モータの基準回転数に対する回転数のずれを回転数変動率とすると、容器を110rpmで回転させた場合の回転数変動率は製造ばらつきを含んでいても、モータが一回転する毎の周期的な回転数変動を有することが読み取れるので、偏心重量が存在することが読み取れる。   FIG. 14 shows the rotational speed fluctuation of the motor when the rotational speed is different for the same eccentric weight. Assuming that the rotational speed deviation with respect to the reference rotational speed of the motor is the rotational speed fluctuation rate, the rotational speed fluctuation rate when the container is rotated at 110 rpm is a periodicity every time the motor rotates once, even if manufacturing variations are included. Therefore, it can be read that there is an eccentric weight.

しかし、上記容器を900rpmで回転させた場合では、製造ばらつきの影響が大きく、偏心重量によって発生するモータ一周期ごとの回転数変動が読み取れなくなっている。   However, when the container is rotated at 900 rpm, the influence of manufacturing variation is large, and the fluctuation in the number of rotations per one motor cycle caused by the eccentric weight cannot be read.

このように、上記モータの回転数の変動からモータの振動を検知する際には、製造ばらつきによる検知誤差を含むという問題があり、この誤差によって本来の測定したい偏心重量による振動検知の精度が悪くなり、本来なら異常振動と判断しなければならない振動を検知できず、モータ駆動装置を危険な状態が陥る可能性がある問題があるためモータの製造ばらつきに対する補正を行った上で振動検知を行う必要がある。   As described above, when detecting the vibration of the motor from the fluctuation of the rotational speed of the motor, there is a problem that a detection error due to manufacturing variation is included. Due to this error, the accuracy of vibration detection due to the eccentric weight to be originally measured is deteriorated. Therefore, vibration that must be judged as abnormal vibration cannot be detected, and there is a possibility that the motor drive device may fall into a dangerous state. There is a need.

上記モータの製造ばらつきに対する補正は、モータの製造ばらつきによって発生する回転数変動のみを補正し、その以外の条件によって発生した回転数変動に悪影響を与えてはならない。   The correction for the manufacturing variation of the motor corrects only the rotational speed variation caused by the manufacturing variation of the motor, and should not adversely affect the rotational speed variation caused by other conditions.

特に、上記モータ駆動装置を使用する毎に内容物が変更される条件では、内容物に依存しない補正値を決定しておくことが必要である。   In particular, it is necessary to determine a correction value that does not depend on the contents under the condition that the contents are changed each time the motor driving device is used.

また、ある回転数でモータの製造ばらつきに対する補正動作を実施し、補正量を測定したとする。しかし、異なる回転数で補正量を測定した結果と比較すると、回転数が異なるため回転数変動が無いとされる基準が異なる。つまり、上記補正量も回転数によって変化する。このため、上記振動検知を実施したい回転数が幾通りもあるならば、それぞれの回転数に応じた補正量を必要となるが、指令回転数が多いほど記憶しておく補正値も多くなる問題がある。   Further, it is assumed that a correction operation for a manufacturing variation of a motor is performed at a certain rotation speed and the correction amount is measured. However, when compared with the result of measuring the correction amount at a different rotation speed, the reference for determining that there is no fluctuation in the rotation speed differs because the rotation speed is different. That is, the correction amount also changes depending on the rotation speed. For this reason, if there are various rotational speeds at which the vibration detection is desired, a correction amount corresponding to each rotational speed is required. However, the larger the command rotational speed, the larger the correction value to be stored. There is.

また、上記内容物を投入された状態でモータ駆動装置の振動検知を行うには、モータの製造ばらつきによって発生した回転数変動と同位置に対する補正を実施する必要がある。   In addition, in order to detect vibration of the motor driving device with the contents inserted, it is necessary to perform correction for the same position as the rotational speed fluctuation caused by the manufacturing variation of the motor.

また、上記振動検知を実施したい回転数が幾通りもある場合、実施したい回転数での磁極検知間隔時間(磁極間隔分の回転に要する時間)は高速になるほど短くなり、基準とする一定回転数での磁極検知間隔時間との差は小さくなる。この結果、上記振動が大きくても観測される結果値は小さくなくなっていくため、振動検知を実施する回転数の数だけ異常振動と判定する閾値が必要となる。   In addition, when there are various rotational speeds at which the vibration detection is to be performed, the magnetic pole detection interval time (the time required for rotation corresponding to the magnetic pole interval) at the rotational speed to be performed becomes shorter as the speed becomes higher, and the reference constant rotational speed The difference with the magnetic pole detection interval time at is small. As a result, even if the vibration is large, the observed result value does not become small. Therefore, a threshold value for determining the abnormal vibration is required for the number of rotations for which vibration detection is performed.

また、上記振動検知に補正を実施しても、容器内の内容物がモータ回転に伴って変化する場合は、振動を周期性が存在しないため検知できない。このため使用範囲の限定が必要である。   Even if the vibration detection is corrected, if the contents in the container change as the motor rotates, vibration cannot be detected because there is no periodicity. Therefore, it is necessary to limit the range of use.

また、上記モータ駆動装置を洗濯機もしくは洗濯乾燥機に適応する際に、製造ばらつきによる振動検知の誤判定が発生すると、本来異常振動としなければならない振動を抑えることができないため、洗濯機もしくは洗濯乾燥機の破損や、機体の移動による周辺との接触といった問題が発生する。
特開平11−244592号公報
In addition, when the motor driving device is applied to a washing machine or a washing / drying machine, if an erroneous determination of vibration detection due to manufacturing variations occurs, vibration that should be considered as abnormal vibration cannot be suppressed. Problems such as breakage of the dryer and contact with the surroundings due to movement of the machine occur.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-244592

そこで、本発明の課題は、モータの製造ばらつきがあっても、モータの振動を高精度に検知することができるモータ駆動装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a motor drive device that can detect vibrations of a motor with high accuracy even when there are manufacturing variations in the motor.

モータに搭載された磁石の磁界を例えばホールセンサで検出する場合、その磁石の着磁・組立時の磁石配置・長さといったばらつきが存在すると、一定回転数で動作していたとしても、ホールセンサの信号検知間隔は磁極間隔ごとに異なって測定される。   When the magnetic field of a magnet mounted on a motor is detected by, for example, a hall sensor, if there are variations such as the magnet's magnetization, magnet arrangement and length during assembly, the hall sensor The signal detection interval is measured differently for each magnetic pole interval.

ただし、これらの製造ばらつきはモータ組み立て以降変化することはなく、モータが回転することにより、同じ磁極がホールセンサの前を通過するたびに製造ばらつき度合いによる検知間隔誤差を発生する。このため、上記モータの回転数を変えたとしてもホールセンサでの磁極検知間隔の製造ばらつき度合いは変わらない。   However, these manufacturing variations do not change after the assembly of the motor. When the same magnetic pole passes in front of the Hall sensor, a detection interval error due to the manufacturing variation occurs due to the rotation of the motor. For this reason, even if the number of rotations of the motor is changed, the manufacturing variation degree of the magnetic pole detection interval in the Hall sensor does not change.

このため、振動検知のために測定したホールセンサの信号検知間隔時間には、内容物が一部偏心重量となった状態によるホールセンサ検知間隔変動と、製造ばらつきによりホールセンサ検知間隔変動とが同時に発生しており、偏心重量によるホールセンサ検知間隔変動のみを取得することができず、精度の高い振動検知を行うことができない。   For this reason, the Hall sensor signal detection interval time measured for vibration detection includes the Hall sensor detection interval variation due to the state that the contents are partially eccentric weight, and the Hall sensor detection interval variation due to manufacturing variations at the same time. Therefore, it is not possible to acquire only the Hall sensor detection interval variation due to the eccentric weight, and it is impossible to perform highly accurate vibration detection.

そこで、製造ばらつきによるホールセンサ検知間隔の誤差は、偏心重量が無い場合でも常に発生していることに着目し、内容物を投入されるよりも前もって製造ばらつきによる検知間隔の誤差を測定しておき、製造ばらつきを補正するための値を演算しておく。   Therefore, paying attention to the fact that errors in the Hall sensor detection interval due to manufacturing variations always occur even when there is no eccentric weight, the error in the detection interval due to manufacturing variations is measured before the contents are inserted. Then, a value for correcting the manufacturing variation is calculated.

そして、上記容器に内容物を投入し回転による磁極検知間隔を測定する際に製造ばらつきに対する補正を行うことで、磁極検知間隔を内容物の偏心重量によって発生した回転数変動の検出精度を向上できる。   And, when the contents are put into the container and the magnetic pole detection interval due to rotation is measured, the manufacturing variation is corrected, so that the detection accuracy of the rotational speed fluctuation generated by the eccentric weight of the contents can be improved. .

つまり、本発明のモータ駆動装置は、
回転駆動力を発生するモータと、
上記モータに取り付けられていると共に、上記モータの回転駆動力を受けて回転する容器と、
上記モータの磁極を検出する磁極検出部と、
上記モータの磁極の特定位置を検出するための特定位置検出部と、
上記磁極検出部の出力に基づいて求められて上記モータの磁極間隔分の回転に要する時間である磁極間隔時間を保存する磁極間隔時間保存部と、
上記磁極間隔時間を補正するための磁極間隔補正時間を保存する磁極間隔補正時間保存部と
を備え、
上記磁極間隔時間と上記磁極間隔補正時間とを用いて、上記容器に投入された内容物の偏りによって発生する上記モータの振動を検知するようにしたことを特徴としている。
That is, the motor drive device of the present invention is
A motor that generates rotational driving force;
A container that is attached to the motor and rotates by receiving the rotational driving force of the motor;
A magnetic pole detector for detecting the magnetic pole of the motor;
A specific position detector for detecting a specific position of the magnetic pole of the motor;
A magnetic pole interval time storage unit that stores a magnetic pole interval time that is a time required for the rotation of the magnetic pole interval of the motor and is calculated based on the output of the magnetic pole detection unit;
A magnetic pole interval correction time storage unit for storing the magnetic pole interval correction time for correcting the magnetic pole interval time,
Using the magnetic pole interval time and the magnetic pole interval correction time, the motor vibration generated by the bias of the contents put in the container is detected.

上記構成のモータ駆動装置によれば、上記磁極間隔補正時間を用いることにより、磁極間隔時間における製造ばらつきによる誤差を補正することができる。   According to the motor drive device having the above configuration, the error due to manufacturing variation in the magnetic pole interval time can be corrected by using the magnetic pole interval correction time.

したがって、上記容器に投入された内容物の偏心重量によって発生するモータの回転数変動のみを観測することができるので、その回転数変動に基づいてモータの振動を高精度に検知することができる。   Accordingly, since only the motor speed fluctuation caused by the eccentric weight of the contents put in the container can be observed, the motor vibration can be detected with high accuracy based on the speed fluctuation.

一実施形態のモータ駆動装置では、
上記モータが一回転する間に取得した複数の上記磁極間隔時間を上記磁極間隔補正時間で補正することによって複数の値を取得して、上記複数の値中の最大値と上記複数の値中の最小値との差に基づいて、上記モータの振動を検知するモータ振動検知部を備える。
In the motor drive device of one embodiment,
A plurality of values are obtained by correcting the plurality of magnetic pole interval times acquired during one rotation of the motor with the magnetic pole interval correction time, and the maximum value among the plurality of values and the plurality of values in the plurality of values are obtained. A motor vibration detection unit that detects the vibration of the motor based on a difference from the minimum value is provided.

一実施形態のモータ駆動装置では、
上記磁極間隔時間保存部には、上記内容物が投入されていない状態の上記容器を所定の無負荷基準回転数で回転させたときに、上記モータが一回転する間に測定した複数の上記磁極間隔時間が保存される。
In the motor drive device of one embodiment,
The magnetic pole interval time storage unit includes a plurality of the magnetic poles measured while the motor is rotated once when the container in a state where the contents are not charged is rotated at a predetermined no-load reference rotational speed. The interval time is saved.

上記実施形態のモータ駆動装置によれば、上記内容物が投入されていない状態で測定した複数の磁極間隔時間を用いることにより、磁極間隔時間における製造ばらつきによる誤差のみを補正することができる。   According to the motor drive device of the above-described embodiment, by using a plurality of magnetic pole interval times measured in a state where the contents are not charged, only errors due to manufacturing variations in the magnetic pole interval times can be corrected.

一実施形態のモータ駆動装置では、
上記磁極間隔補正時間は、上記無負荷基準回転数と上記モータの実際の回転数とに基づいて演算された補正値である。
In the motor drive device of one embodiment,
The magnetic pole interval correction time is a correction value calculated based on the no-load reference rotation speed and the actual rotation speed of the motor.

上記実施形態のモータ駆動装置によれば、上記磁極間隔補正時間が、無負荷基準回転数とモータの実際の回転数とを用いて演算された補正値であるので、磁極間隔補正時間保存部に保存する磁極間隔補正時間の数を少なくすることができる。   According to the motor drive device of the above embodiment, the magnetic pole interval correction time is a correction value calculated using the no-load reference rotation speed and the actual rotation speed of the motor. The number of magnetic pole interval correction times to be saved can be reduced.

例えば、上記モータの振動を検知するために、モータの回転数変動を検知する動作を複数の回転数で行う場合、その検知を行う回転数と既に指定された回転数とで測定した極検知間隔補正時間の比率を求めることで、その検知を行う回転数で補正に使用すべき値を演算することができ、記憶領域を削減しながら振動検知の精度を向上することができる。   For example, in order to detect the vibration of the motor, when the operation for detecting fluctuations in the rotational speed of the motor is performed at a plurality of rotational speeds, the pole detection interval measured at the rotational speed at which the detection is performed and the rotational speeds already specified By calculating the ratio of the correction time, a value to be used for correction can be calculated with the number of rotations at which the detection is performed, and the accuracy of vibration detection can be improved while reducing the storage area.

一実施形態のモータ駆動装置では、
上記モータが上記実際の回転数で一回転する間に複数の上記磁極間隔時間を取得して、この複数の上記磁極間隔時間を上記磁極間隔補正時間で補正することによって複数の値を取得して、上記複数の値中の最大値と上記複数の値中の最小値との差に基づいて、上記モータの振動を検知するようにした。
In the motor drive device of one embodiment,
A plurality of magnetic pole interval times are acquired while the motor makes one revolution at the actual rotation number, and a plurality of values are acquired by correcting the magnetic pole interval times with the magnetic pole interval correction time. The vibration of the motor is detected based on the difference between the maximum value among the plurality of values and the minimum value among the plurality of values.

上記実施形態のモータ駆動装置によれば、上記磁極検知間隔時間をモータの一回転連続で測定し、磁極検知間隔時間に対して製造ばらつきの補正を行った後、補正後の磁極検知間隔時間から得た回転数変動は、容器に投入された内容物による変動のみとすることができる。   According to the motor drive device of the above embodiment, after measuring the magnetic pole detection interval time continuously for one rotation of the motor, correcting the manufacturing variation with respect to the magnetic pole detection interval time, and then starting from the corrected magnetic pole detection interval time. The obtained rotational speed fluctuation can be only the fluctuation due to the contents put in the container.

さらに、上記モータの一回転を極対数の個数に分割して測定したことにより、各磁極検知間隔時間のうち最高速と最低速の磁極間隔が判定できる。この変動振幅を求めることで振動の判定を行うことが可能である。   Furthermore, by measuring one rotation of the motor divided into the number of pole pairs, it is possible to determine the highest and lowest magnetic pole intervals in each magnetic pole detection interval time. It is possible to determine the vibration by obtaining the fluctuation amplitude.

すなわち、上記モータが実際の回転数で一回転する間に複数の磁極間隔時間を取得して、この複数の磁極間隔時間を磁極間隔補正時間で補正することによって複数の値を取得して、複数の値中の最大値と複数の値中の最小値との差に基づいて、モータの振動を検知することにより、モータの振動の大きさの検知精度を高めることができる。   That is, a plurality of magnetic pole interval times are acquired while the motor makes one revolution at an actual rotation number, and a plurality of values are acquired by correcting the plurality of magnetic pole interval times with a magnetic pole interval correction time. By detecting the vibration of the motor based on the difference between the maximum value among the values and the minimum value among the plurality of values, the detection accuracy of the magnitude of the motor vibration can be improved.

一実施形態のモータ駆動装置では、
上記モータが上記実際の回転数で一回転する間に複数の上記磁極間隔時間を取得して、この複数の上記磁極間隔時間を上記磁極間隔補正時間で補正することによって複数の値を取得して、上記複数の値中の最大値と上記複数の値中の最小値との差と、上記無負荷基準回転数に対する上記実際の回転数の比率とに基づいて、上記モータの振動の検知するようにした。
In the motor drive device of one embodiment,
A plurality of magnetic pole interval times are acquired while the motor makes one revolution at the actual rotation number, and a plurality of values are acquired by correcting the magnetic pole interval times with the magnetic pole interval correction time. The vibration of the motor is detected based on the difference between the maximum value among the plurality of values and the minimum value among the plurality of values and the ratio of the actual rotational speed to the no-load reference rotational speed. I made it.

上記実施形態のモータ駆動装置によれば、上記モータの振動を検知するために、モータの回転数変動を検知する動作を複数の回転数で行う場合、回転数が高いほど磁極検知間隔は短くなる。このため、上記内容物によって発生する回転数変動の振幅も相対的に小さくなるので、測定を行う回転数と基準とする回転数の比率を乗算し回転数変動率として演算した値を用いることで振動の判定を行うことが可能である。   According to the motor drive device of the above embodiment, when the operation for detecting the rotational speed fluctuation of the motor is performed at a plurality of rotational speeds in order to detect the vibration of the motor, the magnetic pole detection interval becomes shorter as the rotational speed is higher. . For this reason, since the amplitude of the rotational speed fluctuation generated by the contents is also relatively small, by using the value calculated as the rotational speed fluctuation ratio by multiplying the ratio of the rotational speed to be measured and the reference rotational speed. It is possible to determine vibration.

すなわち、上記モータが実際の回転数で一回転する間に複数の磁極間隔時間を取得して、この複数の磁極間隔時間を磁極間隔補正時間で補正することによって複数の値を取得して、複数の値中の最大値と複数の値中の最小値との差と、無負荷基準回転数に対する実際の回転数の比率とに基づいて、モータの振動の検知することにより、モータの振動の大きさの検知精度を高めることができる。   That is, a plurality of magnetic pole interval times are acquired while the motor makes one revolution at an actual rotation number, and a plurality of values are acquired by correcting the plurality of magnetic pole interval times with a magnetic pole interval correction time. The magnitude of the motor vibration is detected by detecting the motor vibration based on the difference between the maximum value among the values and the minimum value among the plurality of values and the ratio of the actual speed to the no-load reference speed. The accuracy of detection can be increased.

一実施形態のモータ駆動装置では、
上記実際の回転数は上記容器内の内容物が遠心力により容器内部で張り付く回転数である。
In the motor drive device of one embodiment,
The actual rotational speed is the rotational speed at which the contents in the container stick inside the container due to centrifugal force.

上記実施形態のモータ駆動装置によれば、上記モータの振動の検知に使用する振動検知回転数が容器内の内容物が容器内壁に張り付く回転数であるので、モータの一回転毎の回転数変動を周期的にすることができる。   According to the motor drive device of the above embodiment, the vibration detection rotational speed used for detecting the vibration of the motor is the rotational speed at which the contents in the container stick to the inner wall of the container. Can be made periodic.

一実施形態のモータ駆動装置では、
上記特定位置検出部は、上記容器の特定部の位置を検出する容器特定位置検出部である。
In the motor drive device of one embodiment,
The specific position detector is a container specific position detector that detects the position of the specific part of the container.

本発明の洗濯機は、本発明のモータ駆動装置を備えたことを特徴としている。   The washing machine of the present invention includes the motor drive device of the present invention.

上記構成の洗濯機によれば、上記モータ駆動装置を備えるので、例えば脱水動作時におけるモータの振動を検知することにより、洗濯物の偏心重量による異常振動の検知精度を向上することができる。   According to the washing machine having the above configuration, since the motor driving device is provided, the detection accuracy of abnormal vibration due to the eccentric weight of the laundry can be improved, for example, by detecting the vibration of the motor during the dehydrating operation.

この結果、上記洗濯機の異常振動を防ぐことができ、また、脱水動作時間の短縮も期待できるため、消費電力量の低減も図れることが期待できる。   As a result, it is possible to prevent abnormal washing of the washing machine and to shorten the dehydrating operation time, and therefore, it can be expected to reduce the power consumption.

一実施形態の洗濯機では、
上記容器に投入された内容物を乾燥させる乾燥装置を備える。
In one embodiment of the washing machine,
A drying device is provided for drying the contents charged in the container.

本発明のモータ駆動装置によれば、磁極間隔補正時間を用いることにより、磁極間隔時間における製造ばらつきによる誤差を補正することができる。   According to the motor driving apparatus of the present invention, it is possible to correct an error due to manufacturing variation in the magnetic pole interval time by using the magnetic pole interval correction time.

したがって、上記容器に投入された内容物の偏心重量によって発生するモータの回転数変動のみを観測することができるので、その回転数変動に基づいてモータの振動を高精度に検知することができる。   Accordingly, since only the motor speed fluctuation caused by the eccentric weight of the contents put in the container can be observed, the motor vibration can be detected with high accuracy based on the speed fluctuation.

以下、本発明のモータ駆動装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, a motor drive device of the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings.

(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態に係るモータ駆動装置を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a motor drive device according to a first embodiment of the present invention.

上記モータ駆動装置は、3相ブラシレスDCモータである駆動モータ1と、磁極検出部2と、マイクロコンピュータ3と、インバータ回路4と、位置検出部11と、容器12とを備え、駆動モータ1をインバータ回路4によるインバータ制御によって駆動制御する。なお、上記モータ駆動装置は、回転軸がほぼ水平である容器12を駆動モータ1に直接取り付けたダイレクトドライブ方式を採用している。なお、上記駆動モータ1はモータの一例であり、位置検出部11は特定位置検出部の一例である。   The motor drive device includes a drive motor 1 that is a three-phase brushless DC motor, a magnetic pole detection unit 2, a microcomputer 3, an inverter circuit 4, a position detection unit 11, and a container 12. Drive control is performed by inverter control by the inverter circuit 4. The motor drive device employs a direct drive system in which a container 12 whose rotation axis is substantially horizontal is directly attached to the drive motor 1. The drive motor 1 is an example of a motor, and the position detector 11 is an example of a specific position detector.

上記駆動モータ1は、図2に示すように、N極の永久磁石とS極の永久磁石とを交互に周方向に配列してなるマグネットロータ13を有している。この駆動モータ1の対極数は10となっている。   As shown in FIG. 2, the drive motor 1 has a magnet rotor 13 in which N-pole permanent magnets and S-pole permanent magnets are alternately arranged in the circumferential direction. The drive motor 1 has 10 counter electrodes.

上記インバータ回路4は、制御装置の一例としてのマイクロコンピュータ3(以下、「マイコン3」と言う。)から印加電圧信号が供給され、この信号に基づいて駆動モータ1に印加電圧を出力する。   The inverter circuit 4 is supplied with an applied voltage signal from a microcomputer 3 (hereinafter referred to as “microcomputer 3”) as an example of a control device, and outputs an applied voltage to the drive motor 1 based on this signal.

上記磁極検出部2は、マグネットロータ13に対して径方向外側から対向するホールセンサ14を1個有している。このホールセンサ14は、永久磁石のN極とS極との入れ替わりの瞬間を検出する。上記磁極検出部2は、ホールセンサ14によって、極対数が10の駆動モータ1の機械角36°の回転毎を検出して、磁極位置信号をマイコン3に出力できる。   The magnetic pole detection unit 2 has one Hall sensor 14 that faces the magnet rotor 13 from the outside in the radial direction. The Hall sensor 14 detects the moment of switching between the N pole and the S pole of the permanent magnet. The magnetic pole detection unit 2 can detect every rotation of the drive motor 1 with 10 pole pairs by a mechanical angle of 36 ° by the hall sensor 14 and output a magnetic pole position signal to the microcomputer 3.

上記位置検出部11は、容器12が回転して容器12の特定部が特定位置にくると、モータ出力電圧演算部10へ信号を出力する。この信号は駆動モータ1の一回転毎に出力される。また、上記信号の検知位置に対応する駆動モータ1の位置を駆動モータ1の基準位置とする。   The position detection unit 11 outputs a signal to the motor output voltage calculation unit 10 when the container 12 rotates and the specific part of the container 12 comes to a specific position. This signal is output every rotation of the drive motor 1. Further, the position of the drive motor 1 corresponding to the signal detection position is set as the reference position of the drive motor 1.

より詳しくは、上記位置検出部11は、図15に示すように、上記特定部の一例としての反射材17を検知する光電式非接触型回転検知器であって、支持台15に固定されている。上記反射材17は容器12の底部の外面の一箇所に設置されている。ここで、上記容器12の回転軸方向から見て、反射材17は容器12の回転時に位置検出部11と重なる軌道を描く。これにより、上記位置検出部11は、容器12が一回転する毎に、反射材17を一度検知する。この反射材17を検知した瞬間の駆動モータ1の回転位置を基準位置とする。   More specifically, as shown in FIG. 15, the position detection unit 11 is a photoelectric non-contact rotation detector that detects a reflective material 17 as an example of the specific unit, and is fixed to a support base 15. Yes. The reflector 17 is installed at one place on the outer surface of the bottom of the container 12. Here, when viewed from the rotational axis direction of the container 12, the reflecting material 17 draws a trajectory that overlaps the position detection unit 11 when the container 12 rotates. Thereby, the position detection unit 11 detects the reflecting material 17 once every time the container 12 rotates once. The rotational position of the drive motor 1 at the moment when the reflecting material 17 is detected is set as a reference position.

また、上記反射材17は、磁極検出部2で磁極の切り替わりが検出されないよう設置角度に注意して設置する。つまり、上記位置検出部11が反射材17を検知した時に、ホールセンサ14が永久磁石のN極とS極との入れ替わりを検出しないように、位置検出部11を設置している。また、上記反射材17により容器12の重量の偏りが発生しないよう容器12の回転軸に対する対照位置に同じ重量の非反射材を設置しても構わない。   Further, the reflector 17 is installed with attention to the installation angle so that the magnetic pole detection unit 2 does not detect the switching of the magnetic poles. That is, when the position detection unit 11 detects the reflecting material 17, the position detection unit 11 is installed so that the Hall sensor 14 does not detect the interchange between the N pole and the S pole of the permanent magnet. In addition, a non-reflective material having the same weight may be installed at the reference position with respect to the rotation axis of the container 12 so that the weight of the container 12 is not biased by the reflective material 17.

なお、図15において、16はステータ、18はモータケースである。   In FIG. 15, 16 is a stator and 18 is a motor case.

また、図示しないが、上記位置検出部11は、反射材17に照射すべき光を出射する発光素子と、反射材17で反射された光を受光する受光素子とを有している。   Although not shown, the position detection unit 11 includes a light emitting element that emits light to be applied to the reflecting material 17 and a light receiving element that receives the light reflected by the reflecting material 17.

上記マイコン3は、モータ駆動装置に行われた操作によって入力された指令モータ回転数に基づいて駆動モータ1を駆動制御する。これらの制御は、プログラムに従ってソフト的に行われる。   The microcomputer 3 drives and controls the drive motor 1 based on the command motor rotational speed input by an operation performed on the motor drive device. These controls are performed in software according to a program.

また、上記マイコンは、磁極検出部2で検出された磁極位置から駆動モータ1の回転角度(以下、「モータ回転角」と言う。)を演算する角度演算部5と、磁極検出部2で検出された磁極位置から駆動モータ1の回転数(以下、「モータ回転数」と言う。)を演算する回転数演算部6と、インバータ回路4に出力する印加電圧信号を駆動モータ1の回転角度および回転数に基づいて演算するモータ出力電圧演算部10と、時間測定を行うタイマ7と、データを記憶するメモリであるRAM(ランダム・アクセス・メモリ)8およびROM(リード・オンリ・メモリ)9とを有している。なお、上記RAM8は磁極間隔時間保存部の一例であり、ROM9は磁極間隔補正時間保存部の一例である。   The microcomputer detects the rotation angle of the drive motor 1 (hereinafter referred to as “motor rotation angle”) from the magnetic pole position detected by the magnetic pole detection unit 2 and the magnetic pole detection unit 2. The rotational speed calculation unit 6 that calculates the rotational speed of the drive motor 1 from the magnetic pole position (hereinafter referred to as “motor rotational speed”), and the applied voltage signal output to the inverter circuit 4 is the rotational angle of the drive motor 1 and A motor output voltage calculation unit 10 that calculates based on the rotational speed, a timer 7 that measures time, a RAM (random access memory) 8 and a ROM (read only memory) 9 that store data have. The RAM 8 is an example of a magnetic pole interval time storage unit, and the ROM 9 is an example of a magnetic pole interval correction time storage unit.

上記回転数演算部6は、磁極検出部2から出力された磁極位置信号の検出間隔を計測し、計測された時間から駆動モータ1の回転数を演算する。上記磁極検出部2のホールセンサ14により、磁石のN極からS極への磁極の切り替わりを検知し、駆動モータ1の一回転360°を極対数の個数で均等に分割した角度ごとに検知できる。つまり、本第1実施形態では極対数が10であるので駆動モータ1の回転角度36°毎に検知できる。ここで、36°以外の角度を得るためには、上記ホールセンサ14の磁極検知間隔を計測することにより、磁極位置信号の無い時間でのモータ回転数およびモータ回転角度を演算する。つまり、上記駆動モータ1が機械角36°回転するのに経過した時間を測定することにより回転数を演算できる。   The rotation speed calculation unit 6 measures the detection interval of the magnetic pole position signal output from the magnetic pole detection unit 2, and calculates the rotation speed of the drive motor 1 from the measured time. The Hall sensor 14 of the magnetic pole detector 2 detects the switching of the magnetic pole from the N pole to the S pole of the magnet, and can detect each rotation angle 360 degrees equally divided by the number of pole pairs. . That is, in the first embodiment, since the number of pole pairs is 10, detection is possible at every rotation angle 36 ° of the drive motor 1. Here, in order to obtain an angle other than 36 °, by measuring the magnetic pole detection interval of the Hall sensor 14, the motor rotation speed and the motor rotation angle during the time without the magnetic pole position signal are calculated. That is, the rotational speed can be calculated by measuring the time elapsed for the drive motor 1 to rotate at a mechanical angle of 36 °.

上記角度演算部5は、磁極検出部2から入力された磁極位置信号と、回転数演算部6によって演算されたモータ回転数とに基づいてモータ回転角度を演算する。より詳しくは、上記駆動モータ1に配設されたホールセンサ14によって直前に検出された磁極切り替わり位置から現在検出された磁極切り替わり位置までの経過時間と、演算されたモータ回転数とに基づいてモータ回転角度を演算する。   The angle calculation unit 5 calculates a motor rotation angle based on the magnetic pole position signal input from the magnetic pole detection unit 2 and the motor rotation number calculated by the rotation number calculation unit 6. More specifically, the motor is based on the elapsed time from the magnetic pole switching position detected immediately before by the Hall sensor 14 provided in the drive motor 1 to the currently detected magnetic pole switching position and the calculated motor rotation speed. Calculate the rotation angle.

本第1実施形態のマイコン3では、N極からS極への磁極の切り替わった時点から、S極からN極への磁極の切り替わった時点までの時間を信号検知間隔時間としてタイマ7により測定する。この時、上記タイマ7で計測する時間の分解能はマイコン3の動作クロック16MHzの32分周機能を使用し、2μsecと設定されている。このホールセンサ14で検出した信号検知間隔時間を用いてモータ回転数が演算される。   In the microcomputer 3 according to the first embodiment, the timer 7 measures the time from when the magnetic pole is switched from the N pole to the S pole until the time when the magnetic pole is switched from the S pole to the N pole as the signal detection interval time. . At this time, the resolution of the time measured by the timer 7 is set to 2 μsec using the 32 frequency dividing function of the operation clock 16 MHz of the microcomputer 3. The motor rotational speed is calculated using the signal detection interval time detected by the hall sensor 14.

上記モータ出力電圧演算部10は、モータ駆動装置に行われた操作によって入力された指令モータ回転数と、回転数演算部6で演算されたモータ回転数と、角度演算部5で演算されたモータ回転角度とに基づいて印加電圧信号を演算し、演算した印加電圧信号をインバータ回路4に出力する。   The motor output voltage calculation unit 10 includes a command motor rotation number input by an operation performed on the motor driving device, a motor rotation number calculated by the rotation number calculation unit 6, and a motor calculated by the angle calculation unit 5. The applied voltage signal is calculated based on the rotation angle, and the calculated applied voltage signal is output to the inverter circuit 4.

上記位置検出部11は駆動モータ1の一回転中に容器12の特定位置で一箇所の信号を検知する。この位置を基準位置とする。上記基準位置を検知した時にホールセンサ14の前を通過している磁極間隔を第1検知間隔と定義し、その次にホールセンサ14の前を通過する磁極間隔を第2検知間隔、その次にホールセンサ14の前を通過する磁極間隔を第3検知間隔というように、ホールセンサ14で検知する磁極間隔を定義する。これにより、上記駆動モータ1の一回転を10等分割したモータ位置が各検知間隔として判別できる。   The position detector 11 detects a signal at one position at a specific position of the container 12 during one rotation of the drive motor 1. This position is set as a reference position. The magnetic pole interval passing in front of the Hall sensor 14 when the reference position is detected is defined as the first detection interval, and the magnetic pole interval passing in front of the Hall sensor 14 is the second detection interval, and then The magnetic pole interval detected by the Hall sensor 14 is defined such that the magnetic pole interval passing in front of the Hall sensor 14 is a third detection interval. Thereby, a motor position obtained by dividing one rotation of the drive motor 1 into 10 can be determined as each detection interval.

以下、上記モータ駆動装置における振動検知の概要を説明する。   Hereinafter, an outline of vibration detection in the motor drive device will be described.

回転軸がほぼ水平である容器12に内容物が入っている状態で、駆動モータ1によって容器12を回転させる。この場合、回転による遠心力が内容物の重力に勝っていると、内容物は容器12の内壁に張り付いたまま回転動作を行う。   The container 12 is rotated by the drive motor 1 while the contents are contained in the container 12 whose rotation axis is substantially horizontal. In this case, if the centrifugal force due to the rotation is superior to the gravity of the contents, the contents rotate while being stuck to the inner wall of the container 12.

上記内容物は容器12の内壁に張り付いたまま回転動作を行う際、駆動モータ1が発生する出力トルクが一定もしくは変動が僅かであって、内容物の一部が偏心重量を有する場合、偏心重量が下部から上部に持ち上げる回転位置にある時は、重力成分により負荷トルクが増加し減速が発生する一方、偏心重量が上部から下部に下ろそうとする回転位置にある時は負荷トルクが減少するので加速される。   When the content is rotated while the content is stuck to the inner wall of the container 12, the output torque generated by the drive motor 1 is constant or fluctuates slightly, and a part of the content has an eccentric weight. When the weight is in the rotational position where it is lifted from the lower part to the upper part, the load torque increases due to the gravitational component and deceleration occurs. So accelerated.

つまり、偏心重量の存在する場所によって回転数の最高速・最低速となる回転位置は決定され、駆動モータ1は一回転毎の周期性をもつ回転数変動を有する。この回転数変動が大きいとモータ駆動装置の振動も大きくなる。   That is, the rotational position at which the rotational speed becomes the highest speed / the lowest speed is determined depending on the location where the eccentric weight exists, and the drive motor 1 has a rotational speed fluctuation having a periodicity for each rotation. When this rotational speed fluctuation is large, the vibration of the motor drive device also increases.

そこで、上記ホールセンサ14で検出した信号検知間隔時間(以下、「ホールセンサ検知間隔時間」と言う。)を駆動モータ1の一回転となる10極対数間連続して測定すると、偏心重量の上昇により減速するホールセンサ信号検知範囲の検知時間が最も長く、下降により加速する範囲での検知時間が最も短い結果を有する正弦波状の離散値を測定できる。この駆動モータ1の一回転での検知時間の最大値と最小値の差が偏心重量によって発生した回転数変動の値となる。   Therefore, if the signal detection interval time detected by the Hall sensor 14 (hereinafter referred to as “Hall sensor detection interval time”) is continuously measured for the number of pairs of 10 poles that constitute one rotation of the drive motor 1, the eccentric weight increases. It is possible to measure a sinusoidal discrete value having the longest detection time in the Hall sensor signal detection range that decelerates due to the shortest time and the shortest detection time in the range that accelerates by descending. The difference between the maximum value and the minimum value of the detection time for one rotation of the drive motor 1 is the value of the rotational speed fluctuation caused by the eccentric weight.

この回転数変動の値がモータ駆動装置の安全な動作に支障をきたすと判断した場合に異常振動が発生したと判定する。この後駆動モータ1をどのように制御し、異常振動に対する処理を行う必要があるが、停止もしくは減速、回転数をこれ以上加速させない、一旦回転数を減速させる等様々な手法がある。   When it is determined that the value of the rotation speed fluctuation hinders safe operation of the motor drive device, it is determined that abnormal vibration has occurred. After this, it is necessary to control the drive motor 1 and perform processing for abnormal vibration. However, there are various methods such as stopping or decelerating, not increasing the number of rotations, and once decelerating the number of rotations.

以下、図3のフローチャートにしたがって、ホールセンサ14で検出した第1〜第10検知間隔の補正方法について説明する。   Hereinafter, a correction method for the first to tenth detection intervals detected by the hall sensor 14 will be described with reference to the flowchart of FIG. 3.

まず、上記容器12を内容物の入っていない無負荷状態にしておき、振動検知を行うモータ指令回転数で動作させる(S301)。   First, the container 12 is placed in a no-load state in which no contents are contained, and is operated at a motor command rotation number for detecting vibration (S301).

上記位置検出部11によって駆動モータ1の特定位置を検知しつつ、ホールセンサ検知間隔時間を同時に測定する。   While the specific position of the drive motor 1 is detected by the position detector 11, the Hall sensor detection interval time is simultaneously measured.

上記モータ指令回転数には、内容物が入っている際に容器12内の外壁に張り付く以上の回転数を設定する。さらに、上記モータ駆動装置の固有振動数や共振などによって振動が増幅される回転数は避け、振動が最も小さくなることが既知である回転数で動作させる。   As the motor command rotational speed, a rotational speed higher than that attached to the outer wall of the container 12 when contents are contained is set. Further, the motor drive device is operated at a rotation speed that is known to have the smallest vibration, avoiding the rotation speed at which the vibration is amplified by the natural frequency or resonance of the motor driving device.

本第1実施形態のモータ駆動装置においては、無負荷での振動は400rpmで最も小さくなった。   In the motor drive device of the first embodiment, the vibration under no load was the smallest at 400 rpm.

よって、400rpmを基準モータ指令回転数ω*として駆動モータ1を加速させる。この駆動モータ1の回転数が400rpmに到達すると、製造ばらつきによって発生したホールセンサ検知間隔時間の測定に移る(S302)。   Therefore, the drive motor 1 is accelerated using 400 rpm as the reference motor command rotational speed ω *. When the rotational speed of the drive motor 1 reaches 400 rpm, the process proceeds to measurement of the Hall sensor detection interval time generated due to manufacturing variations (S302).

製造ばらつきを観測するには、第1〜第10検知間隔の全てに対する補正値を求める必要があるので、位置検出部11でモータの基準位置と定めた磁極間隔つまり第1検知間隔から測定を開始する(S303)。   In order to observe the manufacturing variation, it is necessary to obtain correction values for all of the first to tenth detection intervals. Therefore, the position detection unit 11 starts measurement from the magnetic pole interval determined as the motor reference position, that is, the first detection interval. (S303).

次に、実際にホールセンサ検知間隔時間を測定する(S304)。このホールセンサ検知間隔時間はRAM8に保存される。   Next, the Hall sensor detection interval time is actually measured (S304). This Hall sensor detection interval time is stored in the RAM 8.

もし、駆動モータ1に製造ばらつきがなく、基準モータ指令回転数400rpm一定で回転しているとすると、ホールセンサ検知間隔時間は、
1/{(400[rpm]/60[sec])×10[極対数]}=15[msec]
となる。
If there is no manufacturing variation in the drive motor 1 and the motor rotates at a constant reference motor command rotational speed of 400 rpm, the Hall sensor detection interval time is
1 / {(400 [rpm] / 60 [sec]) × 10 [number of pole pairs]} = 15 [msec]
It becomes.

上記ホールセンサ検知間隔時間をタイマ7で測定した基準回転数カウンタ値H*にすると、
H*=15[msec]/2[μsec]=7500
となり、7500となるはずである。
When the Hall sensor detection interval time is set to the reference rotation speed counter value H * measured by the timer 7,
H * = 15 [msec] / 2 [μsec] = 7500
And should be 7500.

しかし、上記駆動モータ1に製造ばらつきがあるならば、基準回転数カウンタ値H*と、実際に測定したホールセンサ検知間隔時間のカウンタ値Hnとの差分を取ることで、下記のように、構造ばらつきに対するホールセンサ検知間隔補正時間のカウンタ値Hfnを取得できる(S305)。
Hfn=H*−Hn
Hfn:第n(nは1〜10、つまり、nは1から極対数まで)検知間隔におけるホー
ルセンサ検知間隔補正時間のカウンタ値
Hn:第n(nは1〜10、つまり、nは1から極対数まで)検知間隔で測定されたホ
ールセンサ検知間隔時間のカウンタ値
However, if there is a manufacturing variation in the drive motor 1, the difference between the reference rotational speed counter value H * and the counter value Hn of the actually measured Hall sensor detection interval time is obtained as follows. The counter value Hfn of the Hall sensor detection interval correction time for the variation can be acquired (S305).
Hfn = H * −Hn
Hfn: n in the detection interval (n is 1 to 10, that is, n is 1 to the number of pole pairs)
Counter value of the sensor detection interval correction time Hn: The counter value of the hall sensor detection interval time measured at the n-th (n is 1 to 10, ie, n is 1 to the number of pole pairs) detection interval.

演算したホールセンサ検知間隔補正時間のカウンタ値は装置の電源を切っても値が記憶されるROM9に検知順に記憶する(S306)。   The calculated counter value of the hall sensor detection interval correction time is stored in the order of detection in the ROM 9 where the value is stored even when the apparatus is turned off (S306).

次に、上記駆動モータ1が一回転したか否かを判定する。ここで、上記駆動モータ1が一回転していないと判定するとステップS304に戻る一方、駆動モータ1が一回転したと判定するとホールセンサ検知間隔補正時間Hfnの取得を終了する(S307)。   Next, it is determined whether or not the drive motor 1 has made one revolution. If it is determined that the drive motor 1 has not made one revolution, the process returns to step S304, whereas if it is determined that the drive motor 1 has made one revolution, the acquisition of the Hall sensor detection interval correction time Hfn is terminated (S307).

つまり、上記S304〜S306を、駆動モータ1が一回転する間の極対数10区間連続で実施することで、ROM9にモータ角度36°毎のホールセンサ検知間隔補正時間Hfnを設定する。   That is, the hall sensor detection interval correction time Hfn for each motor angle of 36 ° is set in the ROM 9 by performing the above S304 to S306 continuously for 10 pole pairs while the drive motor 1 makes one rotation.

本実施形態での測定の結果、各検知間隔のホールセンサ検知間隔時間は図4のような結果であり、一定回転数で動作していない。これが製品ばらつきによって発生する検知間隔時間の誤差である。よって、ホールセンサ検知間隔補正時間は図5のように設定される。   As a result of the measurement in the present embodiment, the Hall sensor detection interval time of each detection interval is a result as shown in FIG. 4 and is not operating at a constant rotational speed. This is a detection interval time error caused by product variations. Therefore, the hall sensor detection interval correction time is set as shown in FIG.

なお、このホールセンサ検知間隔補正時間を決定する動作を行う無負荷動作はモータ駆動装置の生産現場で行っても良い。もちろん、装置を実際に使用する環境で行っても構わない。ただし、内容物を投入するよりも以前に完了している必要はある。また、ホールセンサ検知間隔補正時間を複数回測定し、磁極間隔ごとのホールセンサ検知間隔補正時間の平均化を施してもよい。   The no-load operation for determining the Hall sensor detection interval correction time may be performed at the production site of the motor drive device. Of course, it may be performed in an environment where the apparatus is actually used. However, it must be completed before the contents are added. Further, the Hall sensor detection interval correction time may be measured a plurality of times, and the Hall sensor detection interval correction time for each magnetic pole interval may be averaged.

続いて、容器12に内容物が投入された状態での回転数変動の測定動作について述べる。   Subsequently, the measurement operation of the rotational speed fluctuation in the state where the contents are put in the container 12 will be described.

以下、上記測定動作における第1〜第10検知間隔の補正方法について、図6のフローチャートにしたがって説明する。   Hereinafter, the correction method of the 1st-10th detection interval in the said measurement operation | movement is demonstrated according to the flowchart of FIG.

本第1実施形態では容器12に内容物が投入された状態での振動を検知するため、振動検知を実施するモータ回転数はホールセンサ検知間隔補正時間を測定した基準モータ指令回転数400rpmと同じ回転数まで加速する(S601)。   In the first embodiment, since the vibration in the state in which the contents are put into the container 12 is detected, the motor rotation speed for performing the vibration detection is the same as the reference motor command rotation speed 400 rpm for which the Hall sensor detection interval correction time is measured. Accelerate to the rotational speed (S601).

この時、モータ出力トルクは一定出力にしても、制御ゲインを弱くした速度制御によって出力トルクが若干変動する方式でも構わない。速度制御を実施しモータの回転数を一定に制御しようとすると、一定出力時よりもホールセンサ検知間隔時間は制御による若干の増減を行う。この結果、振動を検知する精度は悪くなるが、負荷が入ったことにより出力トルクを一定にすると偏心重量の位置次第では、急激な振動が発生する恐れがあるため、偏心重量による回転数変動を打ち消さない性能の速度制御であれば実施しても構わない。   At this time, the motor output torque may be constant, or the output torque may be slightly changed by speed control with a weak control gain. When speed control is performed and the rotation speed of the motor is controlled to be constant, the Hall sensor detection interval time slightly increases / decreases due to the control than when the output is constant. As a result, the accuracy of vibration detection is degraded, but if the output torque is kept constant due to the load being applied, depending on the position of the eccentric weight, sudden vibration may occur. Any speed control that does not cancel out may be performed.

上記駆動モータ1の回転数が400rpmで回転した状態で、位置検出部11でモータの基準位置と定めた磁極間隔つまり第1検知間隔から測定を開始する(S602)。   In a state where the rotational speed of the drive motor 1 is rotated at 400 rpm, the measurement is started from the magnetic pole interval determined as the reference position of the motor by the position detection unit 11, that is, the first detection interval (S602).

次に、実際にホールセンサ検知間隔時間を測定する(S603)。この値は内容物によるホールセンサ検知間隔時間の変動と、駆動モータ1の製造ばらつきとの両方を含んだ測定値である。   Next, the Hall sensor detection interval time is actually measured (S603). This value is a measurement value including both the fluctuation of the Hall sensor detection interval time due to the contents and the manufacturing variation of the drive motor 1.

そこで、先に測定しROM9に保存しておいたホールセンサ検知間隔補正時間のカウンタ値を使用し、駆動モータ1の製造ばらつきに対する補正を行う。   Therefore, correction for manufacturing variations of the drive motor 1 is performed using the counter value of the Hall sensor detection interval correction time measured and stored in the ROM 9 previously.

つまり、上記ステップS603で測定した磁極間隔の、ステップS305で取得したホールセンサ検知間隔補正時間のカウンタ値HfnをROM9から読み出し、このカウンタ値Hfnと、上記ステップS603で測定した測定したホールセンサ検知間隔時間のカウンタ値Hn’とを下記のように加算する(S604,S605)。この動作を駆動モータ1の一回転するまで連続で行い、演算結果はRAM8に記憶する(S606)。
Hvn=Hn’+Hfn
Hvn:第n(nは1〜10、つまり、nは1から極対数まで)検知間隔における製造
ばらつきを補正したホールセンサ検知間隔時間のカウンタ値
Hn’:第n(nは1〜10、つまり、nは1から極対数まで)検知間隔で測定された
ホールセンサ検知間隔時間のカウンタ値
That is, the counter value Hfn of the Hall sensor detection interval correction time acquired in Step S305 of the magnetic pole interval measured in Step S603 is read from the ROM 9, and the counter value Hfn and the measured Hall sensor detection interval measured in Step S603 are read. The time counter value Hn ′ is added as follows (S604, S605). This operation is continuously performed until one rotation of the drive motor 1, and the calculation result is stored in the RAM 8 (S606).
Hvn = Hn ′ + Hfn
Hvn: nth (where n is 1 to 10, that is, n is from 1 to the number of pole pairs) Manufacturing at a detection interval
Counter value of Hall sensor detection interval time corrected for variation Hn ′: nth (n is 1 to 10, that is, n is 1 to the number of pole pairs) Measured at the detection interval
Hall sensor detection interval counter value

上記ステップS603〜S605を10検知間隔連続で実施することでRAM8にモータ角度36°毎の製造ばらつきによる誤差を補正したホールセンサ検知間隔時間が演算できる。   By executing the above steps S603 to S605 for 10 detection intervals continuously, the RAM 8 can calculate the Hall sensor detection interval time in which the error due to the manufacturing variation for each motor angle of 36 ° is corrected.

本第1実施形態における磁極間隔時間補正動作を図7に示す。補正前のHn’はS601〜S606までの補正動作を実施することで、ホールセンサ検知間隔時間Hvnに補正され、製造ばらつきによって発生した検知間隔の誤差を除去し、内容物によって発生した回転数変動のみを取得することが可能となる。この結果、内容物の偏心重量によって発生する振動は回転数変動を観測することで精度の高い検知を行うことができる。   FIG. 7 shows the magnetic pole interval time correction operation in the first embodiment. Hn ′ before correction is corrected to the Hall sensor detection interval time Hvn by performing the correction operation from S601 to S606, and the error in the detection interval caused by manufacturing variation is removed, and the rotational speed fluctuation caused by the contents It becomes possible to get only. As a result, the vibration generated by the eccentric weight of the contents can be detected with high accuracy by observing the rotational speed fluctuation.

続けて、振動検知の実施を行う。振動検知手法の一例として演算したHvnからRAM8に保存したHvnと基準回転数カウンタ値H*との差分を演算し、この演算結果に基づいて回転数変動の大きさを判定する。
Hdn=Hvn−H*
Hdn:第n(nは1〜10、つまり、nは1から極対数まで)検知間隔における内容
物による検知間隔差のカウンタ値
Next, vibration detection is performed. A difference between Hvn stored in the RAM 8 and the reference rotation speed counter value H * is calculated from Hvn calculated as an example of the vibration detection method, and the magnitude of the rotation speed fluctuation is determined based on the calculation result.
Hdn = Hvn−H *
Hdn: Contents at the detection interval n (n is 1 to 10, that is, n is 1 to the number of pole pairs)
Counter value of difference in detection interval due to objects

この結果、製造ばらつきを補正した振動の原因となる回転数の偏差に相当する値を演算できた(図8,図9参照)。   As a result, it was possible to calculate a value corresponding to the deviation of the rotational speed that causes the vibration with the manufacturing variation corrected (see FIGS. 8 and 9).

さらに、Hdの最大値と最小値の差を第1振動検知量とする。この第1振動検知量が大きいほど回転数変動が大きく振動が大きいと言える(S607)。なお、上記ステップS607がモータ振動検知部の一例である。
Hd=Hdmax−Hdmin
Hd:第1振動検知量
Hdmax:Hdのカウンタ最大値
Hdmin:Hdのカウンタ最大値の最小値
本第1実施形態では、Hd=38−(−39)=77である。
Further, the difference between the maximum value and the minimum value of Hd is set as the first vibration detection amount. It can be said that the larger the first vibration detection amount, the larger the rotational speed fluctuation and the greater the vibration (S607). Note that step S607 is an example of the motor vibration detection unit.
Hd = Hdmax−Hdmin
Hd: first vibration detection amount Hdmax: maximum counter value of Hd Hdmin: minimum value of maximum counter value of Hd In the first embodiment, Hd = 38 − (− 39) = 77.

この第1振動検知量決定した後の動作に関しては、振動対策をどのように設定するかには様々な方法が考えられる。例えばある閾値を越えると危険と判断して駆動モータ1の回転を停止する方法や、それ以上の加速を行わない方法などがある。もちろんこれ以外の方法で振動対策を行ってもよい。   Regarding the operation after determining the first vibration detection amount, various methods are conceivable as to how to set the vibration countermeasure. For example, there are a method of determining that it is dangerous if a certain threshold is exceeded, and stopping the rotation of the drive motor 1, and a method of not performing further acceleration. Of course, vibration countermeasures may be performed by other methods.

上記第1実施形態では、回転軸がほぼ水平である容器1を用いていたが、回転軸が水平方向に対して傾斜する容器を用いてもよい。   In the first embodiment, the container 1 whose rotation axis is substantially horizontal is used. However, a container whose rotation axis is inclined with respect to the horizontal direction may be used.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態のモータ駆動装置は、上記第1実施形態と同様の構成を有している。
(Second Embodiment)
The motor drive apparatus according to the second embodiment of the present invention has the same configuration as that of the first embodiment.

つまり、本第2実施形態のモータ駆動装置も、図1に示した駆動モータ1、磁極検出部2、マイクロコンピュータ3、インバータ回路4、位置検出部11および容器12を備えている。   That is, the motor drive apparatus of the second embodiment also includes the drive motor 1, the magnetic pole detection unit 2, the microcomputer 3, the inverter circuit 4, the position detection unit 11, and the container 12 shown in FIG.

上記第1実施形態では振動検知を行う回転数は基準モータ指令回転数と同一であったが、本第2実施形態では振動検知を行う回転数は基準モータ指令回転数と異なる。   In the first embodiment, the rotation speed at which vibration detection is performed is the same as the reference motor command rotation speed. However, in the second embodiment, the rotation speed at which vibration detection is performed is different from the reference motor command rotation speed.

より詳しくは、ホールセンサ検知間隔補正時間を決定する動作は上記第1実施形態と同じ手法を使用し、基準モータ指令回転数400rpmで行う。本第2実施形態で使用するホールセンサ検知間隔補正時間は第1実施形態と同じであるとし図4で設定されたとする。   More specifically, the operation for determining the Hall sensor detection interval correction time is performed at the reference motor command rotational speed of 400 rpm using the same method as in the first embodiment. Assume that the Hall sensor detection interval correction time used in the second embodiment is the same as that in the first embodiment and is set in FIG.

続いて、図10のフローチャートにしたがって、本第2実施形態の回転数変動の測定動作の方式について説明する。   Next, a method for measuring the rotational speed fluctuation according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

本第2実施形態では振動検知を実施したい回転数が1000rpmの場合について説明する。   In the second embodiment, a case where the number of rotations at which vibration detection is desired is 1000 rpm will be described.

まず、1000rpmをモータ指令回転数ωとしてモータを加速させる。回転数が1000rpmに到達すると製造ばらつきによって発生したホールセンサ検知間隔時間の測定に移る(S1001)。   First, the motor is accelerated with a motor command rotational speed ω of 1000 rpm. When the number of revolutions reaches 1000 rpm, the process proceeds to measurement of the Hall sensor detection interval time generated due to manufacturing variation (S1001).

製造ばらつきを観測するには、第1〜第10検知間隔の全てに対する補正値が必要となるので、位置検出部11でモータの基準位置と定めた磁極間隔つまり第1検知間隔から測定を開始する(S1002)。   In order to observe the manufacturing variation, correction values for all of the first to tenth detection intervals are required. Therefore, the position detection unit 11 starts measurement from the magnetic pole interval determined as the reference position of the motor, that is, the first detection interval. (S1002).

次に、実際にホールセンサ検知間隔時間を測定する(S1003)。   Next, the Hall sensor detection interval time is actually measured (S1003).

上記駆動モータ1の回転数が1000rpm一定で、ホールセンサ検知間隔時間は、
1/{(1000[rpm]/60[sec])×10[極対数]}=6msec
となる。
The rotation speed of the drive motor 1 is constant at 1000 rpm, and the Hall sensor detection interval time is
1 / {(1000 [rpm] / 60 [sec]) × 10 [number of pole pairs]} = 6 msec
It becomes.

このホールセンサ検知間隔時間をタイマ7で測定した基準回転数カウンタ値をHsとすると、以下のようになる。
Hs=6msec/2μsec=3000
When the reference rotation speed counter value obtained by measuring the Hall sensor detection interval time with the timer 7 is Hs, the following is obtained.
Hs = 6 msec / 2 μsec = 3000

上記ステップS1003で測定した磁極間隔の、ステップS305で取得したホールセンサ検知間隔補正時間をROM9から読み出す(S1004)。   The Hall sensor detection interval correction time acquired in step S305 of the magnetic pole interval measured in step S1003 is read from the ROM 9 (S1004).

しかし、上記ROM9に保存しておいたホールセンサ検知間隔補正時間のカウンタ値を利用してばらつきを補正するには、上記第1実施形態とは動作回転数が異なるため回転数の変動に対する度合いが異なってしまう。   However, in order to correct the variation by using the counter value of the Hall sensor detection interval correction time stored in the ROM 9, the operating rotational speed is different from that of the first embodiment, so that the degree of fluctuation in the rotational speed is increased. It will be different.

この問題を解決する最も単純な方法は基準モータ指令回転数を1000rpmとしたホールセンサ検知間隔補正時間のカウンタ値を準備しておくことである。   The simplest method for solving this problem is to prepare a counter value for the Hall sensor detection interval correction time with the reference motor command rotational speed set at 1000 rpm.

しかし、振動検知を実施する回転数の範囲が広範囲であるとROM9に保存しておくホールセンサ検知間隔補正時間のカウンタ値の個数が増え、ROM容量が大きくなる。   However, if the rotation speed range for vibration detection is wide, the number of counter values for the Hall sensor detection interval correction time stored in the ROM 9 increases and the ROM capacity increases.

また、ホールセンサ検知間隔補正時間を設定するために必要な無負荷での動作の回数も増えるという問題が発生する。   In addition, there arises a problem that the number of operations with no load necessary for setting the Hall sensor detection interval correction time also increases.

この問題を解決するため、ROM9に記憶された1種類の基準モータ指令回転数のホールセンサ検知間隔補正時間を使用し、振動検知を実施する指令回転数に対応させる。   In order to solve this problem, the hall sensor detection interval correction time for one type of reference motor command rotation speed stored in the ROM 9 is used to correspond to the command rotation speed at which vibration detection is performed.

製造ばらつきは駆動モータ1の回転数に関係なく、駆動モータ1の回転角度で発生する箇所が固定されている。よって、上記駆動モータ1の回転数が変更されると、基準モータ指令回転数と測定の基準回転数との比を用いて様々な回転数での製造ばらつきを求めることが可能である。   Regardless of the number of rotations of the drive motor 1, the manufacturing variation is fixed at the position where the drive motor 1 occurs at the rotation angle. Therefore, when the rotation speed of the drive motor 1 is changed, it is possible to obtain manufacturing variations at various rotation speeds using the ratio between the reference motor command rotation speed and the measurement reference rotation speed.

上記位置検出部11から検知位置が同一であるホールセンサ検知間隔補正時間をROM9から読み出し、駆動モータ1の回転数に対応したホールセンサ検知間隔補正時間を下記の式で求めることで、振動検知を実施する回転数毎にホールセンサ検知間隔補正時間をROMに記憶する必要が無くなり、ROM容量の削減が図れる(S1005)。
Hfen=Hfn×(ω*/ω)
Hfen:振動検知を実施する回転数に対応した第n(nは1〜10、つまり、nは1
から極対数まで)検知間隔におけるホールセンサ検知間隔補正時間のカウン
タ値
By reading out the Hall sensor detection interval correction time having the same detection position from the position detection unit 11 from the ROM 9 and obtaining the Hall sensor detection interval correction time corresponding to the rotational speed of the drive motor 1 by the following formula, vibration detection is performed. It is not necessary to store the Hall sensor detection interval correction time in the ROM for each rotation speed to be implemented, and the ROM capacity can be reduced (S1005).
Hfen = Hfn × (ω * / ω)
Hfen: nth (n is 1 to 10, i.e., n is 1) corresponding to the rotation speed at which vibration detection is performed
To the number of pole pairs) Counting the Hall sensor detection interval correction time in the detection interval
Data value

この指令回転数に対応したホールセンサ検知間隔補正時間HfenをS1003で測定したホールセンサ検知間隔時間と加算し製造ばらつきに対する補正を行いRAM8に記憶する(S1006)。
Hven=Hn”+Hfen
Hven:指令回転数ωにおける第n(nは1〜10、つまり、nは1から極対数ま
で)検知間隔の補正後のホールセンサ検知時間間隔のカウンタ値
Hn”:第n(nは1〜10、つまり、nは1から極対数まで)検知間隔で測定さ
れたホールセンサ検知間隔時間のカウンタ値
The Hall sensor detection interval correction time Hfen corresponding to the command rotational speed is added to the Hall sensor detection interval time measured in S1003 to correct for manufacturing variations, and stored in the RAM 8 (S1006).
Hven = Hn ”+ Hfen
Hven: nth at the command rotational speed ω (n is 1 to 10, that is, n is from 1 to the number of pole pairs)
) Counter value of Hall sensor detection time interval after correction of detection interval Hn ″: nth (n is 1 to 10, that is, n is from 1 to the number of pole pairs) Measured at the detection interval
Counter value of the hall sensor detection interval

上記ステップS1003〜S1006を駆動モータ1の一回転するまで連続で実施することでRAM8にモータ角度36°毎の製造ばらつきによる誤差を補正したホールセンサ検知間隔時間が演算できる(S1007)。   By performing the above steps S1003 to S1006 continuously until one rotation of the driving motor 1, the Hall sensor detection interval time in which the error due to the manufacturing variation for each motor angle of 36 ° is corrected in the RAM 8 can be calculated (S1007).

本第2実施形態での磁極間隔時間補正動作を図11に示す。補正前のHn”は対してS1001〜S1007までの補正動作を実施することで、ホールセンサ検知間隔時間Hvenに補正され、製造ばらつきによって発生した検知間隔の誤差を除去し、内容物によって発生した回転数変動のみを取得することが可能となる。この結果、内容物の偏心重量によって発生する振動は回転数変動を観測することで精度の高い振動検知を行うことが可能となる。また、補正量としてROM9に記憶するホールセンサ検知間隔補正時間を基準モータ指令回転数のみにできる。   FIG. 11 shows the magnetic pole interval time correction operation in the second embodiment. Hn ″ before correction is corrected to the Hall sensor detection interval time Hven by performing the correction operation from S1001 to S1007 on the rotation, the detection interval error caused by the manufacturing variation is removed, and the rotation generated by the contents As a result, the vibration generated by the eccentric weight of the contents can be detected with high accuracy by observing the rotational speed fluctuation. As described above, the Hall sensor detection interval correction time stored in the ROM 9 can be set to only the reference motor command rotational speed.

続けて、偏心重量によって発生した検知間隔時間の差分のみを出力する。
Hdn=Hven−Hs
Hdn:第nnは1〜10、つまり、nは1から極対数まで)検知間隔における内容物
による検知間隔時間のカウンタ値
Subsequently, only the difference in detection interval time caused by the eccentric weight is output.
Hdn = Hven-Hs
Hdn: nn is 1 to 10, that is, n is from 1 to the number of pole pairs.
Counter value of detection interval time by

この結果、指令回転数を変化させても振動の原因となる回転数の偏差に相当する値を演算できる(図12,図13)。   As a result, even if the command rotational speed is changed, a value corresponding to the rotational speed deviation that causes vibration can be calculated (FIGS. 12 and 13).

ただし、振動検知を実施する回転数を上昇させると、ホールセンサ検知間隔時間は全体に短くなるため、回転数が早いほどHdnの値も相対的に小さくなる。これでは上記第1実施形態のように第1振動検知量を演算するだけでは高速動作での検知がほとんど検知できなくなるため、指令回転数ωと基準モータ指令回転数ω*を演算し第2振動検知量として振動によって発生する変動量の値の大きさを確保する。その第2振動検知量が大きいほど回転数変動が大きく振動が大きいと言える(S1008)。なお、上記ステップS1008がモータ振動検知部の一例である。
He=(Hdmax−Hdmin)×(ω/ω*)
He:第2振動検知量
Hdmax:内容物による検知間隔差の最大値
Hdmin:内容物による検知間隔差の最小値
本実施形態では、He={17−(−16)}×(1000/400)=82.5である。
However, if the rotational speed at which the vibration detection is performed is increased, the Hall sensor detection interval time is shortened as a whole, so that the faster the rotational speed, the relatively smaller the value of Hdn. In this case, as in the first embodiment, only the first vibration detection amount is calculated, so that the detection at the high speed operation can hardly be detected. Therefore, the command rotational speed ω and the reference motor command rotational speed ω * are calculated and the second vibration is calculated. The magnitude of the amount of fluctuation generated by vibration is secured as the detection amount. It can be said that the larger the second vibration detection amount, the larger the rotation speed fluctuation and the greater the vibration (S1008). Note that step S1008 is an example of the motor vibration detection unit.
He = (Hdmax−Hdmin) × (ω / ω *)
He: second vibration detection amount Hdmax: maximum value of detection interval difference due to contents Hdmin: minimum value of detection interval difference due to contents In the present embodiment, He = {17 − (− 16)} × (1000/400) = 82.5.

この第2振動検知量決定した後の動作に関しては、振動対策をどのように設定するかには様々な方法が考えられる。例えばある閾値を越えると危険と判断して駆動モータ1の回転を停止する方法や、それ以上の加速を行わない方法などがある。もちろんこれ以外の方法で振動対策を行ってもよい。   Regarding the operation after determining the second vibration detection amount, various methods are conceivable as to how to set vibration countermeasures. For example, there are a method of determining that it is dangerous if a certain threshold is exceeded, and stopping the rotation of the drive motor 1, and a method of not performing further acceleration. Of course, vibration countermeasures may be performed by other methods.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態の洗濯機は、上記第1実施形態または第2実施形態のモータ駆動装置を備えている。なお、以下では、上記第1実施形態または第2実施形態で説明した構成部と同一構成部には、上記第1実施形態または第2実施形態における構成部と同一参照番号を用いて説明する。
(Third embodiment)
A washing machine according to a third embodiment of the present invention includes the motor driving device according to the first embodiment or the second embodiment. In the following description, the same components as those described in the first embodiment or the second embodiment will be described using the same reference numerals as those in the first embodiment or the second embodiment.

本第3実施形態においては、容器12に投入される内容物は洗濯布であり、脱水工程時などに容器12を高速回転させる際の振動検知を行う。この振動検知によって、洗濯物の偏心重量による異常振動の検知精度を向上することができる。この結果、異常振動を防ぐことができる。また、脱水動作時間の短縮も期待できるため、消費電力量の低減も図れることが期待できる。   In the third embodiment, the content put into the container 12 is a laundry cloth, and vibration detection is performed when the container 12 is rotated at a high speed during a dehydration process or the like. This vibration detection can improve the accuracy of detecting abnormal vibration due to the eccentric weight of the laundry. As a result, abnormal vibration can be prevented. In addition, since the shortening of the dehydrating operation time can be expected, it can be expected that the power consumption can be reduced.

上記洗濯機は、洗濯物を乾燥させる乾燥装置を備えていても、そのような乾燥装置を備えていなくてもよい。   The washing machine may or may not include a drying device that dries laundry.

なお、本発明は上記第1〜第3実施形態のみに限定されるものではない。   In addition, this invention is not limited only to the said 1st-3rd embodiment.

また、上記第1〜第3実施形態を適宜組み合わせてものを本発明としてもよい。   Further, the present invention may be appropriately combined with the first to third embodiments.

図1は本発明の第1実施形態のモータ駆動装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a motor drive device according to a first embodiment of the present invention. 図2は駆動モータの要部の概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view of the main part of the drive motor. 図3は磁極間隔補正時間設定動作のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the magnetic pole interval correction time setting operation. 図4はホールセンサ検知位置とホールセンサ検知間隔時間との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the hall sensor detection position and the hall sensor detection interval time. 図5は磁極間隔補正時間設定動作により決定された検知間隔補正時間の表である。FIG. 5 is a table of detection interval correction times determined by the magnetic pole interval correction time setting operation. 図6は振動検知動作のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of the vibration detection operation. 図7はホールセンサ検知位置とホールセンサ検知間隔時間との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the Hall sensor detection position and the Hall sensor detection interval time. 図8は磁極間隔補正動作により演算された補正後の検知時間の表である。FIG. 8 is a table of detection times after correction calculated by the magnetic pole interval correction operation. 図9は磁極間隔補正動作により演算された補正後の検知時間の偏差のグラフである。FIG. 9 is a graph of the deviation in detection time after correction calculated by the magnetic pole interval correction operation. 図10は検知回転数範囲を拡大する磁極間隔補正動作のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of the magnetic pole interval correction operation for expanding the detected rotation speed range. 図11は検知回転数範囲を拡大する磁極間隔補正動作の磁極検知間隔のグラフである。FIG. 11 is a graph of the magnetic pole detection interval of the magnetic pole interval correction operation for expanding the detection rotation speed range. 図12は検知回転数範囲を拡大する磁極間隔補正動作により演算された補正後の検知時間を示す表である。FIG. 12 is a table showing the corrected detection time calculated by the magnetic pole interval correction operation for expanding the detected rotation speed range. 図13は検知回転数範囲を拡大する磁極間隔補正動作により演算された補正後の検知時間の偏差のグラフである。FIG. 13 is a graph of the detection time deviation after correction calculated by the magnetic pole interval correction operation for expanding the detection rotation speed range. 図14は同一偏心重量が存在した場合での基準回転数に対する駆動モータの一回転毎の回転数変動状態のグラフである。FIG. 14 is a graph of the rotational speed fluctuation state for each rotation of the drive motor with respect to the reference rotational speed when the same eccentric weight exists. 図15は図1のモータ駆動装置の要部の概略構成図である。FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a main part of the motor drive device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 駆動モータ
2 磁極検出部
3 マイクロコンピュータ
4 インバータ回路
5 角度演算部
6 回転数演算部
7 タイマ
8 RAM
9 ROM
10 モータ出力電圧演算部
11 位置検出部
12 容器
13 マグネットロータ
14 ホールセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive motor 2 Magnetic pole detection part 3 Microcomputer 4 Inverter circuit 5 Angle calculating part 6 Rotational speed calculating part 7 Timer 8 RAM
9 ROM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor output voltage calculating part 11 Position detection part 12 Container 13 Magnet rotor 14 Hall sensor

Claims (9)

回転駆動力を発生するモータと、
上記モータに取り付けられていると共に、上記モータの回転駆動力を受けて回転する容器と、
上記モータの磁極を検出する磁極検出部と、
上記モータの磁極の特定位置を検出するための特定位置検出部と、
上記磁極検出部の出力に基づいて求められて上記モータの磁極間隔分の回転に要する時間である磁極間隔時間を保存する磁極間隔時間保存部と、
上記磁極間隔時間を補正するための磁極間隔補正時間を保存する磁極間隔補正時間保存部と
を備え、
上記磁極間隔時間と上記磁極間隔補正時間とを用いて、上記容器に投入された内容物の偏りによって発生する上記モータの振動を検知するようにしたことを特徴とするモータ駆動装置。
A motor that generates rotational driving force;
A container that is attached to the motor and rotates by receiving the rotational driving force of the motor;
A magnetic pole detector for detecting the magnetic pole of the motor;
A specific position detector for detecting a specific position of the magnetic pole of the motor;
A magnetic pole interval time storage unit that stores a magnetic pole interval time that is a time required for the rotation of the magnetic pole interval of the motor and is calculated based on the output of the magnetic pole detection unit;
A magnetic pole interval correction time storage unit for storing the magnetic pole interval correction time for correcting the magnetic pole interval time,
A motor driving device characterized by detecting vibrations of the motor caused by a bias of contents put in the container using the magnetic pole interval time and the magnetic pole interval correction time.
請求項1に記載のモータ駆動装置において、
上記磁極間隔時間保存部には、上記内容物が投入されていない状態の上記容器を所定の無負荷基準回転数で回転させたときに、上記モータが一回転する間に測定した複数の上記磁極間隔時間が保存されることを特徴とするモータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 1,
The magnetic pole interval time storage unit includes a plurality of the magnetic poles measured while the motor is rotated once when the container in a state where the contents are not charged is rotated at a predetermined no-load reference rotational speed. A motor driving device characterized in that an interval time is stored.
請求項2に記載のモータ駆動装置において、
上記磁極間隔補正時間は、上記無負荷基準回転数と上記モータの実際の回転数とに基づいて演算された補正値であることを特徴とするモータ駆動装置。
In the motor drive device according to claim 2,
The magnetic pole interval correction time is a correction value calculated based on the no-load reference rotation speed and the actual rotation speed of the motor.
請求項3に記載のモータ駆動装置において、
上記モータが上記実際の回転数で一回転する間に複数の上記磁極間隔時間を取得して、この複数の上記磁極間隔時間を上記磁極間隔補正時間で補正することによって複数の値を取得して、上記複数の値中の最大値と上記複数の値中の最小値との差に基づいて、上記モータの振動を検知するようにしたことを特徴とするモータ駆動装置。
In the motor drive device according to claim 3,
A plurality of magnetic pole interval times are acquired while the motor makes one revolution at the actual rotation number, and a plurality of values are acquired by correcting the magnetic pole interval times with the magnetic pole interval correction time. A motor driving device that detects vibration of the motor based on a difference between a maximum value among the plurality of values and a minimum value among the plurality of values.
請求項3に記載のモータ駆動装置において、
上記モータが上記実際の回転数で一回転する間に複数の上記磁極間隔時間を取得して、この複数の上記磁極間隔時間を上記磁極間隔補正時間で補正することによって複数の値を取得して、上記複数の値中の最大値と上記複数の値中の最小値との差と、上記無負荷基準回転数に対する上記実際の回転数の比率とに基づいて、上記モータの振動の検知するようにしたことを特徴とするモータ駆動装置。
In the motor drive device according to claim 3,
A plurality of magnetic pole interval times are acquired while the motor makes one revolution at the actual rotation number, and a plurality of values are acquired by correcting the magnetic pole interval times with the magnetic pole interval correction time. The vibration of the motor is detected based on the difference between the maximum value among the plurality of values and the minimum value among the plurality of values and the ratio of the actual rotational speed to the no-load reference rotational speed. A motor drive device characterized by that.
請求項1に記載のモータ駆動装置において、
上記実際の回転数は上記容器内の内容物が遠心力により容器内部で張り付く回転数であることを特徴とするモータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 1,
The motor driving device according to claim 1, wherein the actual rotational speed is a rotational speed at which the contents in the container are stuck inside the container by centrifugal force.
請求項1に記載のモータ駆動装置において、
上記特定位置検出部は、上記容器の特定部の位置を検出する容器特定位置検出部であることを特徴とするモータ駆動装置。
The motor drive device according to claim 1,
The motor drive apparatus according to claim 1, wherein the specific position detector is a container specific position detector that detects a position of the specific part of the container.
請求項1のモータ駆動装置を備えたことを特徴とする洗濯機。   A washing machine comprising the motor driving device according to claim 1. 請求項8に記載の洗濯機において、
上記容器に投入された内容物を乾燥させる乾燥装置を備えたことを特徴とする洗濯機。
The washing machine according to claim 8,
A washing machine comprising a drying device for drying the contents charged in the container.
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