电机驱动装置及具有该电机驱动装置的洗涤物处理设备的制造方法_2

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的外槽124的振动进行缓冲。例如, 内槽122在旋转时发生的振动会使外槽124振动,该悬挂系统150能够缓冲内槽122在旋 转的过程中因收容于内槽122内的洗涤物的偏心、内槽122的旋转速度或共振特性等各种 各样的原因而发生的振动。
[0046] 图3是图1的洗涤物处理设备的内部框图。
[0047] 如附图所示,洗涤物处理设备100通过控制部210的控制动作来控制驱动部220, 驱动部220对电机230进行驱动。由此,洗涤槽120被电机230旋转。
[0048] 控制部210从操作键1017接收动作信号来进行动作。由此,能够执行洗涤、漂洗 及脱水过程。
[0049] 另外,控制部210可以控制显示器118,来显示洗涤过程、洗涤时间、脱水时间、漂 洗时间等,或者显示当前工作状态等。
[0050] 另一方面,控制部210可以控制驱动部220来使电机230工作。此时,电机230的 内部或外部不具有用于对电机的转子位置进行检测的位置检测部。即,驱动部220通过无 传感器(sensor less)方式来对电机230进行控制。
[0051] 驱动部220用于驱动电机230,可以包括变频器(未图示)、变频器控制部(未图 示)、用于对电机230中流动的输出电流进行检测的输出电流检测部(图4中的E)、用于对 施加于电机230的输出电压(to)进行检测的输出电压检测部(图4中的F)。另外,驱动部 220也可以是还包括用于供给向变频器(未图示)输入的直流电源的逆变器(converter) 等的概念。
[0052] 例如,驱动部220中的变频器控制部(图4中的430)基于输出电流(io)及输出 电压(to)来推算电机230的转子位置。然后,基于所推算的转子位置,来控制电机230旋 转。
[0053] 具体而言,变频器控制部(图4中的430)基于输出电流(io)及输出电压(vo)来 生成脉宽调制(PWM)方式的开关控制信号(图4中的Sic)并输出至变频器(未图示),则 变频器(未图示)进行高速开关动作,从而向电机230供给规定频率的交流电源。然后,电 机230借助规定频率的交流电源进行旋转。
[0054] 关于驱动部220,以后参照图4来进行叙述。
[0055] 另一方面,控制部210基于由电流检测部220检测到的电流(i。)等来检测洗涤物 量。例如,可以在洗涤槽120旋转的期间内,基于电机230的电流值(i。)来检测洗涤物量。
[0056] 另一方面,控制部210也可以检测洗涤槽120的偏心量即洗涤槽120的失衡 (unbalance ;UB)。可以基于由电流检测部220检测到的电流(i。)的纹波(ripple)成分或 洗涤槽120的旋转速度变化量,来实现这样的偏心量检测。
[0057] 图4是图3的驱动部的内部电路图。
[0058] 如附图所示,本发明的实施例的驱动部220用于驱动无传感器方式的电机,该驱 动部220可以包括逆变器410、变频器420、变频器控制部430、dc端电压检测部B、平滑电 容器C、输出电流检测部E、输出电压检测部F。另外,驱动部220还可以包括输入电流检测 部A、电感器L等。
[0059] 电感器L位于工业用交流电源405 (Vs)和逆变器410之间,执行功率因数的校正 或升压动作。另外,电感器L也可以发挥对由逆变器410的高速开关动作产生的高次谐波 电流进行限制的功能。
[0060] 输入电流检测部A可以对从工业用交流电源405输入的输入电流(is)进行检测。 为此,可以采用CT(current transformer:电流互感器),分流电阻(shunt resistance) 等作为输入电流检测部A。检测到的输入电流(is)为脉冲形态的离散信号(discrete signal),可以输入至变频器控制部430。
[0061] 逆变器410将经由电感器L的工业用交流电源405变换为直流电源并输出。在附 图中将工业用交流电源405示为单相交流电源,但也可以是三相交流电源。逆变器410的 内部结构也因工业用交流电源405的种类而异。
[0062] 另一方面,逆变器410由二极管等构成且不具有开关元件,另外不进行开关动作 也可以执行整流动作。
[0063] 例如,在采用单相交流电源的情况下,可以以桥接(bridge)形态使用4个二极管, 在采用三相交流电源的情况下,可以以桥接形态使用6个二极管。
[0064] 另一方面,逆变器410,例如可以使用连接2个开关元件及4个二极管而成的半桥 接型的逆变器,若采用三相交流电源的情况下,也可以使用6个开关元件及6个二极管。 [0065] 逆变器410在具有开关元件的情况下,通过相应开关元件的开关动作,能够实现 升压动作、功率因数的改善及直流电源变换。
[0066] 平滑电容器C对所输入的电源进行平滑处理并储存。在附图中,作为平滑电容器 C仅示出了 1个元件,但也可以具有多个来确保元件的稳定性。
[0067] 另一方面,在附图中,举例示出了平滑电容器C连接在逆变器410的输出端,但并 不仅限定于此,也可以使直流电源直接输入至平滑电容器C。例如,来自太阳能电池的直流 电源可以直接输入至平滑电容器C,也可以进行直流/直流变换后进行输入。下面,以附图 所示的部分为主进行叙述。
[0068] 另一方面,平滑电容器C的两端储存有直流电源,所以可以称之为dc端或dc连接 端。
[0069] dc端电压检测部B能够对平滑电容器C的两端即dc端电压(Vdc)进行检测。为 此,dc端电压检测部B可以包括电阻元件、放大器等。检测到的dc端电压(Vdc)为脉冲形 态的离散信号(discrete signal),可以输入至变频器控制部430。
[0070] 变频器420具有多个变频器开关元件,将通过开关元件的接通/断开动作来平滑 处理后的直流电源(Vdc)变换为规定频率的三相交流电源(va,vb, VC),并输出值三相同步 电机230。
[0071] 在变频器420中,彼此串联连接的上臂开关元件(Sa,Sb, Sc)及下臂开关元件 (S' a,S' b,S' c)成为1对,而且共计3对上下臂开关元件(Sa&S' a,Sb&S' b,Sc&S' c)之间彼 此并联连接。各开关元件(Sa,S' a,Sb, S' b,Sc, S' c)上都反向并联连接有二极管。
[0072] 变频器420内的各开关元件,基于来自变频器控制部430的变频器开关控制信号 (Sic)来进行接通/断开动作。由此,向三相同步电机230输出规定频率的三相交流电源。
[0073] 变频器控制部430能够以无传感器方式控制变频器420的开关动作。为此,变频 器控制部430可以接收由输出电流检测部E检测到的输出电流(i。)和由输出电压检测部F 检测到的输出电压(v。)。
[0074] 变频器控制部430为了控制变频器420的开关动作,将变频器开关控制信号(Sic) 输出至变频器420。变频器开关控制信号(Sic)为脉宽调制(PWM)方式的开关控制信号,是 基于由输出电流检测部E检测到的输出电流(i。)和由输出电压检测部F检测到的输出电压 (v。)来生成并输出的信号。关于变频器控制部430内的变频器开关控制信号(Sic)的输出 的详细动作,以后参照图5A至图5B来进行叙述。
[0075] 输出电流检测部E对在变频器420和三相电机230之间流动的输出电流(i。)进 行检测。即,对电机230中流动的电流进行检测。输出电流检测部E能够对各相的输出电 流(ia,ib,ic)进行检测,或者也可以利用三相平衡来对两个相的输出电流进行检测。
[0076] 输出电流检测部E可以位于变频器420和电机230之间,而且为了电流检测可以 采用CT (current transformer :电流互感器)、分流电阻等。
[0077] 在采用分流电阻的情况下,可以将3个分流电阻设置于变频器420和同步电机230 之间,或者将3个分流电阻各自的一端分别连接至变频器420的3个下臂开关元件(S'a, S'b,S'c)。另一方面,也可以利用三相平衡,采用2个分流电阻。另一方面,在采用1个分 流电阻的情况下,可以在上述的电容器C和变频器420之间配置该分流电阻。
[0078] 检测到的输出电流(i。)为脉冲形态的离散信号(discrete signal)且能够施加至 变频器控制部430,基于检测到的输出电流(i。)来生成变频器开关控制信号(Sic)。针对 下面的叙述内容,也可以并行地记述成检测到的输出电流(i。)为三相的输出电流(ia,ib, ic)的情形。
[0079] 输出电压检测部F位于变频器420和电机230之间,用于对从变频器420施加至 电机230的输出电压进行检测。在变频器420借助基于脉宽调制(PWM)的开关控制信号进 行动作的情况下,输出电压可以为基于脉宽调制(PWM)的脉冲形态的电压。
[0080] 为了对基于脉宽调制(PWM)的脉冲形态的电压进行检测,输出电压检测部F可以 包括:电阻元件,电连接在变频器420和电机230之间;比较器,连接至电阻元件的一端。关 于输出电压检测部F,
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