特開 2024-71918 モータ制御装置、モータ制御方法および洗濯機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024071918

(43)【公開日】2024-05-27

(54)【発明の名称】モータ制御装置、モータ制御方法および洗濯機

(51)【国際特許分類】

   H02P 21/34 20160101AFI20240520BHJP

【ＦＩ】

H02P21/34

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022182432

(22)【出願日】2022-11-15

(71)【出願人】

【識別番号】399048917

【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】馬飼野 祐貴

(72)【発明者】

【氏名】吉田 翔太

(72)【発明者】

【氏名】吉野 知也

【テーマコード（参考）】

5H505

【Ｆターム（参考）】

5H505AA09

5H505BB09

5H505DD03

5H505DD08

5H505EE41

5H505EE49

5H505FF01

5H505GG04

5H505HB01

5H505JJ03

5H505JJ22

5H505JJ25

5H505KK05

5H505LL22

(57)【要約】

【課題】モータを適切に制御するモータ制御装置を実現する。
【解決手段】電流指令値Ｉ_dc ^*，Ｉ_qc ^*と、修正速度指令値ω^**と、に基づいて、インバータ１４がモータ５０に出力すべき電圧である電圧指令値Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^*を出力する電圧指令生成部１０と、前記電圧指令値と検出した電流値Ｉ_dc，Ｉ_qcと、に基づいて前記モータ５０に生じる軸誤差Δθを計算する軸誤差演算部２０と、前記軸誤差Δθに基づいて、前記モータ５０の振動を抑制するように速度補償量Δω^*を演算する振動抑制演算部３０と、入力された速度指令値ω^*と、前記速度補償量と、に基づいて、前記修正速度指令値を出力する修正速度指令値出力部２４と、をモータ制御装置１に設けた。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電流指令値と、修正速度指令値と、に基づいて、インバータがモータに出力すべき電圧である電圧指令値を出力する電圧指令生成部と、
前記電圧指令値と検出した電流値と、に基づいて前記モータに生じる軸誤差を計算する軸誤差演算部と、
前記軸誤差に基づいて、前記モータの振動を抑制するように速度補償量を演算する振動抑制演算部と、
入力された速度指令値と、前記速度補償量と、に基づいて、前記修正速度指令値を出力する修正速度指令値出力部と、を備える
ことを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

前記軸誤差は、直流成分と、振動成分と、を含むものであり、
前記振動抑制演算部は、前記振動成分を通過させ、前記直流成分を、少なくとも前記振動成分よりも減衰させる振動成分抽出部と、前記振動成分抽出部の出力信号に対して所定のゲインを付与することにより前記速度補償量を出力するゲイン付与部と、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記振動成分抽出部は、前記振動成分を通過させ、前記インバータのキャリア周波数成分を、少なくとも前記振動成分よりも減衰させる
ことを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

電流指令値と、修正速度指令値と、に基づいて、インバータがモータに出力すべき電圧である電圧指令値を出力する電圧指令生成過程と、
前記電圧指令値と検出した電流値と、に基づいて前記モータに生じる軸誤差を計算する軸誤差演算過程と、
前記軸誤差に基づいて、前記モータの振動を抑制するように速度補償量を演算する振動抑制演算過程と、
入力された速度指令値と、前記速度補償量と、に基づいて、前記修正速度指令値を出力する修正速度指令値出力過程と、を備える
ことを特徴とするモータ制御方法。

【請求項5】

インバータと、
前記インバータによって駆動されるモータと、
前記モータによって回転駆動される攪拌羽と、
前記モータによって回転駆動される洗濯槽と、
モータ制御装置と、を備え、
前記モータ制御装置は、
電流指令値と、修正速度指令値と、に基づいて、前記インバータが前記モータに出力すべき電圧である電圧指令値を出力する電圧指令生成部と、
前記電圧指令値と検出した電流値と、に基づいて前記モータに生じる軸誤差を計算する軸誤差演算部と、
前記軸誤差に基づいて、前記モータの振動を抑制するように速度補償量を演算する振動抑制演算部と、
入力された速度指令値と、前記速度補償量と、に基づいて、前記修正速度指令値を出力する修正速度指令値出力部と、を備える
ことを特徴とする洗濯機。

【請求項6】

少なくとも洗い工程および脱水工程を含む洗濯工程を通知する洗濯情報を出力する洗濯機制御装置をさらに備え、
前記軸誤差は、直流成分と、振動成分と、を含むものであり、
前記振動抑制演算部は、前記振動成分を通過させ、前記直流成分を、少なくとも前記振動成分よりも減衰させる振動成分抽出部と、前記振動成分抽出部の出力信号に対して所定のゲインを付与することにより前記速度補償量を出力するゲイン付与部と、を備え、
前記振動抑制演算部は、前記洗濯情報に基づいて、振動成分抽出部の周波数特性を設定する
ことを特徴とする請求項５に記載の洗濯機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置、モータ制御方法および洗濯機に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１，２には、永久磁石同期電動機であるモータの制御技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－１５１６７８号公報

【特許文献1】特開２００７－２８７２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述した技術において、一層適切にモータを制御したいという要望がある。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、モータを適切に制御できるモータ制御装置、モータ制御方法および洗濯機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するため本発明のモータ制御装置は、電流指令値と、修正速度指令値と、に基づいて、インバータがモータに出力すべき電圧である電圧指令値を出力する電圧指令生成部と、前記電圧指令値と検出した電流値と、に基づいて前記モータに生じる軸誤差を計算する軸誤差演算部と、前記軸誤差に基づいて、前記モータの振動を抑制するように速度補償量を演算する振動抑制演算部と、入力された速度指令値と、前記速度補償量と、に基づいて、前記修正速度指令値を出力する修正速度指令値出力部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、モータを適切に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】モータの運転モードの推移の一例を示す図である。

【図2】第１実施形態によるモータ制御装置のブロック図である。

【図3】第１実施形態における座標軸の関係を示す図である。

【図4】同期運転モードにおける電流ベクトルの例を示す図である。

【図5】同期運転モードでモータを起動した際の電流波形等の変化を示す図である。

【図6】コンピュータのブロック図である。

【図7】振動抑制演算部の構成を示すブロック図である。

【図8】第１実施形態における各部の波形の一例を示す図である。

【図9】比較例における各部の波形の一例を示す図である。

【図10】第２実施形態による縦型洗濯機の模式的な断面図である。

【図11】洗い工程と脱水工程におけるイナーシャの変動例を示す図である。

【図12】第２実施形態における振動成分抽出部の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［実施形態の概要］
永久磁石電動機であるモータは、回転子内の磁極位置に応じて固定子コイルに通電を行うものであり、そのために回転子の位置情報を検出する位置検出センサを設けることが考えられる。一方、位置検出センサを用いることなく位置センサレス制御にてモータを制御することも考えられる。例えば、上述の特許文献１の技術を応用すると、モータの回転数指令（周波数指令）に応じて通電電圧の大きさを比例制御するＶ／ｆ制御が可能になると考えられる。すなわち、当該技術では、ｑ軸と出力電圧との負荷角を制御器内で推定し、周波数指令にフィードバックすることで安定性を向上できると考えられる。

【0009】

また、上述の特許文献２の技術を応用すると、電流振幅が一定となるような電圧指令を制御してモータを起動させる同期運転モードにおいて、モータを安定化できると考えられる。すなわち、当該技術では、モータのイナーシャ（慣性モーメント）に起因して機械共振が発生することを抑制し、これによって同期運転中に振動が発生する振動を抑制できると考えられる。この振動は、モータに接続された負荷のトルク変動を起因とした振動でなく、イナーシャ値にのみに依存する。こうしたイナーシャ値に依存した振動に対して、特許文献２の技術を応用すると、ｑ軸電流を検出し、周波数指令を減少させることで速度変動を抑制し安定化を図ることができると考えられる。

【0010】

しかしながら、イナーシャが大きなシステムでは同期運転時に必要な加速トルクが大きくなり、同期運転中に流れるｑ軸電も大きくなる。従って、周波数指令の減少量（補償量）が大きくなり所望の回転速度指令に追従することが難しくなる。
そこで、後述する実施形態は、モータのイナーシャ値の大きさによって生じる共振に起因した振動を効果的に抑制し、特に同期運転モードにおいて安定した速度追従性を実現するモータ制御装置を提供するものである。

【0011】

ここで、図１を参照し、永久磁石同期電動機であるモータの運転モードについて説明する。
図１は、後述する各実施形態におけるモータの運転モードの推移の一例を示す図である。
図１において、横軸は時刻ｔであり、縦軸は回転速度またはモータ電流である。時刻ｔ＝０において、モータが停止状態にある場合、最初に運転モードとして位置決めモードが選択される。位置決めモードにおいては、モータ電流を０から定格電流値までランプ状に上昇させることにより、モータの回転子における主磁束の位置を所定位置に位置決めする。次に、運転モードが同期運転モードに変更される。同期運転モードにおいては、モータ電流の振幅を概ね一定値（例えばモータの定格電流値）として、モータ電流の周波数を徐々に上昇させる。この同期運転モードにおいて、回転速度が所定値まで上昇すると、運転モードはセンサレスベクトル制御モードに変更される。センサレスベクトル制御モードにおいては、モータ電流の振幅は、負荷トルクに応じた値になる。後述する実施形態においては、上述したように、特に同期運転モードにおいて安定した速度追従性を実現するものである。

【0012】

［第１実施形態］
〈第１実施形態の構成〉
図２は、第１実施形態によるモータ制御装置１のブロック図である。
モータ制御装置１は、例えば永久磁石同期電動機であるモータ５０を制御するものであり、電圧指令生成部１０（電圧指令生成過程）と、座標変換部１１，１２と、インバータ１４と、電流検出部１６と、積分器１８と、軸誤差演算部２０（軸誤差演算過程）と、減算器２４（修正速度指令値出力部、修正速度指令値出力過程）と、振動抑制演算部３０（振動抑制演算過程）と、を備える。

【0013】

インバータ１４は、モータ５０に印加すべき電圧の三相の電圧指令値Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*に基づいて、直流電圧にＰＷＭ（Pulse Width Modulation）変調を施し、その結果であるＰＷＭ波をモータ５０に印加する。電流検出部１６は、ＣＴ（Current Transformer）やシャント抵抗等用いて、モータ５０に流れる電流を検出する。

【0014】

ここで、モータ５０の電気角速度ωで回転する回転座標を想定し、この回転座標において、モータ５０のロータのＮ極の主磁束の向きをｄ軸とし、ｄ軸に直交する軸をｑ軸とする。本実施形態においては、位置センサレス制御を採用し、実際の磁極位置θに代えて、磁極位置推定値θ_cを用いて各種計算を行う。詳細は後述するが、積分器１８は、この磁極位置推定値θ_cを出力する。この磁極位置推定値θ_cに基づいて推定されたＮ極の主磁束の向きをｄｃ軸とし、ｄｃ軸に直交する軸をｑｃ軸とする。以下の説明においては、ｄｃ軸上またはｑｃ軸上の電圧値、電流値等には、“ｃ”を付した符号を用いる。

【0015】

図３は、第１実施形態における座標軸の関係を示す図である。
上述したように、ｄ軸とｑ軸は直交し、ｄｃ軸とｑｃ軸も直交している。そして、磁極位置推定値θ_cと磁極位置θとの差分を軸誤差Δθと呼ぶ。

【0016】

図２に戻り、座標変換部１２は、磁極位置推定値θ_cに基づいて、モータ５０に供給される三相の電流値を、ｄｃ軸およびｑｃ軸の２相の電流値Ｉ_dc，Ｉ_qcに変換する。モータ制御装置１には、図示せぬ上位装置から、電流値Ｉ_dc，Ｉ_qcの指令値である電流指令値Ｉ_dc ^*，Ｉ_qc ^*と、電気角速度ωの指令値である速度指令値ω^*と、が供給される。減算器２４は、速度指令値ω^*から、速度補償量Δω^*を減算し、その結果を修正速度指令値ω^**として出力する。積分器１８は、修正速度指令値ω^**を積分することによって、磁極位置推定値θ_cを出力する。

【0017】

電圧指令生成部１０は、電流指令値Ｉ_dc ^*，Ｉ_qc ^*と、修正速度指令値ω^**と、に基づいて、下式（１）によって、ｄｃ軸およびｑｃ軸の電圧指令値Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^*（これらを総称して、電圧指令値Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^*と呼ぶことがある）を出力する。下式（１）において、Ｒはモータ５０の巻線抵抗値であり、Ｌ_dおよびＬ_qは、モータ５０のｄ軸インダクタンスおよびｑ軸インダクタンスである。また、ｋ_eは、モータ５０の誘起電圧定数である。

【0018】

【数1】

【0019】

座標変換部１１は、磁極位置推定値θ_cに基づいて、ｄｃ軸およびｑｃ軸の電圧指令値Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^*を、上述した三相の電圧指令値Ｖ_u ^*，Ｖ_v ^*，Ｖ_w ^*に変換する。また、軸誤差演算部２０は、電圧指令値Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^*（または電圧指令値Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^*）と、電流値Ｉ_dc，Ｉ_qcと、に基づいて、下式（２）によって軸誤差Δθ（図３参照）を出力する。ここで、軸誤差Δθは、定常的な負荷トルクにより生じる軸誤差の直流成分Δθdcと、振動成分Δθfと、の和になる。

【0020】

【数2】

【0021】

振動抑制演算部３０は、軸誤差Δθに基づいて、速度補償量Δω^*を計算する。なお、その詳細は後述する。

【0022】

図４は、同期運転モードにおける電流ベクトルの例を示す図である。
すなわち、図４は、同期運転モードにおいて電流値Ｉ_dcの大きさがＩである場合における電流ベクトルの例を示す。図示のように、電流値Ｉ_dはＩ・cosΔθになり、電流値Ｉ_qはＩ・sinΔθになる。同期運転モードでは、モータにおける摩擦力や加速トルクに応じて、軸誤差Δθが発生する。

【0023】

このときに発生するモータトルクＴｍは、下式（３）によって表される。ここで、Ｐ_nはモータ５０の極対数である。下式（３）により、同期運転モードでは、軸誤差Δθが生じることでモータトルクモータトルクＴｍが発生することが分かる。また、軸誤差Δθが振動すると、モータトルクＴｍも振動する。同期運転モードにおいては、速度指令値ω^*を与えた場合、負荷トルクとモータトルクＴｍとがつり合うまで軸誤差Δθが増加する。

【0024】

【数3】

【0025】

図５は同期運転モードでモータ５０を起動した際の電流波形等の変化を示す図である。
図５では、負荷トルクがゼロであると仮定し、加速トルクのみを考慮している。モータの加速とともに、軸誤差Δθが発生し、ｄ軸およびｑ軸の電流値Ｉ_d，Ｉ_qが発生する。この場合、軸誤差Δθが生じることから、電流指令値Ｉ_dc ^*は電流値Ｉ_dとは一致しない。加速終了後は、加速トルクがゼロとなることから、軸誤差Δθがゼロとなり、電流指令値Ｉ_dc ^*と電流値Ｉ_dとが一致するようになる。

【0026】

図６は、コンピュータ９８０のブロック図である。
図２に示したモータ制御装置１は、図６に示すコンピュータ９８０を、１台または複数台備えている。図６において、コンピュータ９８０は、ＣＰＵ９８１と、記憶部９８２と、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）９８３と、入出力Ｉ／Ｆ９８４と、を備える。ここで、記憶部９８２は、ＲＡＭ９８２ａと、ＲＯＭ９８２ｂと、を備える。通信Ｉ／Ｆ９８３は、通信回路９８６に接続される。入出力Ｉ／Ｆ９８４は、入出力装置９８７に接続される。ＲＯＭ９８２ｂには、ＣＰＵによって実行される制御プログラムや各種データ等が記憶されている。ＣＰＵ９８１は、この制御プログラム等を実行することにより、各種機能を実現する。先に図２に示した、モータ制御装置１の内部は、制御プログラム等によって実現される機能をブロックとして示したものである。

【0027】

図７は、振動抑制演算部３０の構成を示すブロック図である。
振動抑制演算部３０は、振動成分抽出部３２と、振動抑制補償ゲイン乗算部３４（ゲイン付与部）と、を備えている。振動成分抽出部３２は、軸誤差Δθから振動成分Δθfを抽出するフィルタを有している。当該フィルタは、ハイパスフィルタやバンドパスフィルタ等、直流成分を減衰する機能を持つフィルタである。当該フィルタの通過帯域は、少なくとも５～２０Ｈｚの範囲を含むことが好ましく、０．１Ｈｚ～１００Ｈｚの範囲を含むことが一層好ましい。

【0028】

振動成分抽出部３２は、定常的な負荷トルクにより生じる軸誤差の直流成分Δθdcを減衰させ（より好ましくは除去し）、主として振動成分Δθfのみを通過させる。また、振動成分Δθfの周波数は、インバータ１４のキャリア周波数ｆｃ（一般的には１ｋＨｚ以上）と比較して、低い周波数帯域にあることが多い。そこで、振動成分抽出部３２は、このため、キャリア周波数ｆｃの成分、例えば１ｋＨｚ以上の成分を大きく減衰する（より好ましくは除去する）帯域特性を持つフィルタが好ましい。振動抑制補償ゲイン乗算部３４は、振動成分抽出部３２の出力信号である、振動成分Δθfに対して所定のゲインｋ_ωを乗算し、その結果を速度補償量Δω^*として出力する。

【0029】

図８は、第１実施形態における各部の波形の一例を示す図である。
すなわち、図８は、モータ５０のイナーシャを比較的大きくし、同期運転モードで起動させた際の波形例を示している。なお図８では、モータ５０に一定の摩擦力が生じているものとする。イナーシャが大きな条件下でモータ５０を同期運転モードで起動した場合、図示のようにｄ軸およびｑ軸の電流値Ｉ_d，Ｉ_qが振動するが、モータトルクＴｍおよび電気角速度ωの振動は比較的小さくすることができる。これにより、同期運転モードでの安定した起動が実現できる。

【0030】

このように、第１実施形態によれば、振動抑制演算部３０は、軸誤差Δθの振動成分Δθfに基づいて速度補償量Δω^*を計算し、速度指令値ω^*を補償することによって修正速度指令値ω^**を算出する。これにより、イナーシャが大きな条件においても安定した同期運転モードでモータ５０を駆動できる。

【0031】

〈比較例〉
ここで、第１実施形態の比較例について説明する。
比較例の構成は、振動抑制演算部３０および減算器２４が設けられていない点を除いて第１実施形態のもの（図２参照）と同様である。すなわち、比較例の構成は、図２において、速度補償量Δω^*を常に「０」とした構成であると考えてよい。
図９は、比較例における各部の波形の一例を示す図である。
図９には、図８と同様の条件における波形例を示している。すなわち、イナーシャが大きな条件下でモータ５０を同期運転モードで起動した場合、図示のようにｄ軸およびｑ軸の電流値Ｉ_d，Ｉ_qが振動し、これによってモータトルクＴｍおよび電気角速度ωも振動する。

【0032】

このような振動は、同期運転モードでの起動を不安定にさせるだけでなく、駆動対象機器の異音や故障等を招く。なお、駆動対象機器のイナーシャ値を予め把握できる場合には、同期運転モードの加速率や電流指令値Ｉ_dc ^*の大きさを調整することで、不安定化の対策を講じることができる。しかし、駆動対象機器が洗濯機等である場合には、イナーシャ特性が時々刻々と変化するため、加速率等を事前に調整することは難しい。このため、比較例においては、モータトルクＴｍおよび電気角速度ωにおける振動を抑制することが困難になる。

【0033】

［第２実施形態］
図１０は、第２実施形態による縦型洗濯機Ｓ（洗濯機）の模式的な断面図である。
なお、以下の説明において、上述した第１実施形態の各部に対応する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
縦型洗濯機Ｓは、モータ制御装置１と、洗濯槽３と、攪拌羽４と、外蓋５と、筐体６と、水槽７と、給水装置８と、クラッチ９と、洗濯機制御装置４０と、モータ５０と、を備えている。

【0034】

モータ制御装置１は、第１実施形態のものと同様であるが、本実施形態においては、振動成分抽出部３２（図７参照）に代えて、図１２に示す振動成分抽出部３３が適用される点が異なる。なお、振動成分抽出部３３の詳細については後述する。洗濯機制御装置４０は、モータ制御装置１の上位装置であり、後述する各洗濯工程において、モータ制御装置１に対して、図１に示した電流指令値Ｉ_dc ^*，Ｉ_qc ^*と、速度指令値ω^*と、を供給する。

【0035】

筐体６は、上面を開放した略直方体箱状に形成されている。外蓋５は、筐体６の上面を開閉する。水槽７は、下端を閉塞した略円筒状に形成され、筐体６に固定されている。洗濯槽３は、水槽７の内側に設けられ、モータ５０によって回転駆動される。攪拌羽４は、洗濯槽３の底部に設けられ、モータ５０によって回転駆動される。給水装置８は、水槽７に水を蓄える。クラッチ９は、モータ５０を洗濯槽３および／または攪拌羽４に結合させる。これにより、モータ５０は、洗濯槽３および／または攪拌羽４を回転駆動できるようになる。

【0036】

縦型洗濯機Ｓにおける各種工程を、洗濯工程と呼ぶ。洗濯工程には、洗い工程、すすぎ工程、脱水工程等が含まれるが、ここでは洗い工程および脱水工程について説明する。まず、洗い工程では、洗濯槽３の中に洗濯物が投入され、給水装置８よって洗濯水が水槽７に蓄えられる。そして、クラッチ９によってモータ５０と攪拌羽４とを接続し、攪拌羽４を回転させ洗濯物を洗浄する。

【0037】

洗い工程では、クラッチ９はモータ５０と洗濯槽３を接続しないため、洗濯槽３は回転しない。一方、脱水工程では、クラッチ９は、モータ５０を、洗濯槽３および攪拌羽４の双方に接続する。これにより、脱水工程では、洗濯槽３および攪拌羽４の双方が回転し、遠心力によって洗濯物の脱水を行う。

【0038】

図１１は、縦型洗濯機Ｓの各洗濯工程におけるイナーシャ値の変化範囲を示す図である。
図１１の縦軸は、洗濯槽３を空にして脱水工程を行った場合の洗濯槽３および攪拌羽４によるイナーシャ値の最大値を１．０［ｐ.ｕ.］（パワーユニット）とし、これに対する比率によって各洗濯工程においてモータ５０に生じるイナーシャ値を表したものである。

【0039】

図中のイナーシャ領域ＪＷ０は、洗い工程において洗濯槽３を空にし、攪拌羽４を回転駆動させた場合のイナーシャ値の変化範囲であり、図示の例では０．０１［ｐ.ｕ.］以下である。また、イナーシャ領域ＪＷは、洗い工程において洗濯槽３に洗濯物を入れ、洗濯水を蓄えた状態で攪拌羽４を回転駆動させた場合のイナーシャ値の変化範囲である。図示の例では、洗濯物および洗濯水の量に応じて、イナーシャ領域ＪＷは、０．０１～０．０５［ｐ.ｕ.］の範囲になる。

【0040】

同様に図中のイナーシャ領域ＪＳ０は、脱水工程において洗濯槽３を空にし、洗濯槽３と攪拌羽４とを回転駆動させた場合のイナーシャ値の変化範囲であり、図示の例では１．０［ｐ.ｕ.］以下である。また、イナーシャ領域ＪＳは、脱水工程において洗濯槽３に水を含んだ洗濯物を入れ、洗濯槽３と攪拌羽４とを回転駆動させた場合のイナーシャ値の変化範囲である。図示の例では、洗濯物および洗濯水の量に応じて、イナーシャ領域ＪＳは、１．０～１．５［ｐ.ｕ.］の範囲になる。このように、各洗濯工程に応じて、イナーシャ値が取り得る変動範囲が異なる。

【0041】

図１２は、第２実施形態における振動成分抽出部３３の模式図である。
図１２において振動成分抽出部３３は、洗濯機制御装置４０（図１０参照）から、現状の洗濯工程等を通知する洗濯情報ＤＷを受信する。そして、振動成分抽出部３３は、洗濯情報ＤＷに応じて、周波数特性を変更する。

【0042】

図１２に示す周波数特性ＣＷは、洗い工程における周波数特性を示している。周波数特性ＣＷにおいては、通過帯域の中心周波数がｆｗ０であり、帯域幅がｆｗである。一方、周波数特性ＣＳは、脱水工程における周波数特性を示している。周波数特性ＣＷにおいては、通過帯域の中心周波数がｆｓ０であり、帯域幅がｆｓである。

【0043】

実験的には、イナーシャ値が大きいほど、軸誤差Δθの振動周波数が低周波になることが知られている。従って、図１２に示すように、脱水工程における中心周波数ｆｓ０は、洗い工程における中心周波数ｆｗ０よりも低い帯域に設定することが望ましい。また、洗濯情報ＤＷは、洗い工程、脱水工程等の洗濯工程のみならず、給水装置８からの注水量や、洗濯物の重量等の情報も含めてもよい。そして、振動成分抽出部３３は、注水量、または、洗濯物の重量が大きいほど、周波数特性ＣＳ，ＣＷを低い周波数帯域にシフトするとよい。

【0044】

このように、本実施形態によれば、洗濯情報ＤＷに応じて振動成分抽出部３３の周波数特性を変更するため、振動成分抽出部３３が不必要に広帯域化することを抑制でき、振動成分Δθfを適切に抽出することが可能となる。これにより、本実施形態においては、ノイズ等に対するロバスト性が向上する。

【0045】

［実施形態の効果］
以上のように上述の実施形態によれば、モータ制御装置１は、電流指令値Ｉ_dc ^*，Ｉ_qc ^*と、修正速度指令値ω^**と、に基づいて、インバータ１４がモータ５０に出力すべき電圧である電圧指令値Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^*を出力する電圧指令生成部１０と、電圧指令値Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^*と検出した電流値Ｉ_dc，Ｉ_qcと、に基づいてモータ５０に生じる軸誤差Δθを計算する軸誤差演算部２０と、軸誤差Δθに基づいて、モータ５０の振動を抑制するように速度補償量Δω^*を演算する振動抑制演算部３０と、入力された速度指令値ω^*と、速度補償量Δω^*と、に基づいて、修正速度指令値ω^**を出力する修正速度指令値出力部（２４）と、を備えるこれにより、振動抑制演算部３０は、軸誤差Δθに基づいて、モータ５０の振動を抑制するように速度補償量Δω^*を演算するため、モータ５０を適切に制御できる。

【0046】

また、軸誤差Δθは、直流成分Δθdcと、振動成分Δθfと、を含むものであり、振動抑制演算部３０は、振動成分Δθfを通過させ、直流成分Δθdcを、少なくとも振動成分Δθfよりも減衰させる振動成分抽出部３２，３３と、振動成分抽出部３２，３３の出力信号に対して所定のゲインｋ_ωを付与することにより速度補償量Δω^*を出力するゲイン付与部（３４）と、を備えると一層好ましい。これにより、直流成分Δθdcを大きく減衰させることができ、モータ５０に生じる振動を一層抑制することができる。

【0047】

また、振動成分抽出部３２，３３は、振動成分Δθfを通過させ、インバータ１４のキャリア周波数成分を、少なくとも振動成分Δθfよりも減衰させると一層好ましい。これにより、キャリア周波数成分による影響を抑制できるため、モータ５０を一層適切に制御できる。

【0048】

また、第２実施形態のように、洗濯機（Ｓ）は、少なくとも洗い工程および脱水工程を含む洗濯工程を通知する洗濯情報ＤＷを出力する洗濯機制御装置４０をさらに備え、軸誤差Δθは、直流成分Δθdcと、振動成分Δθfと、を含むものであり、振動抑制演算部３０は、振動成分Δθfを通過させ、直流成分Δθdcを、少なくとも振動成分Δθfよりも減衰させる振動成分抽出部３３と、振動成分抽出部３２，３３の出力信号に対して所定のゲインｋ_ωを付与することにより速度補償量Δω^*を出力するゲイン付与部（３４）と、を備え、振動抑制演算部３０は、洗濯情報ＤＷに基づいて、振動成分抽出部３３の周波数特性を設定すると一層好ましい。これにより、洗濯情報ＤＷに応じて、モータ５０を一層適切に制御できる。

【0049】

［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について削除し、もしくは他の構成の追加・置換をすることが可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

【0050】

（１）上記実施形態におけるモータ制御装置１のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図２に示したアルゴリズム、その他上述した各種処理を実行するプログラム等を記憶媒体（プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体）に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。

【0051】

（２）図２に示した処理、その他上述した各処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。

【0052】

（３）上記第２実施形態においては、洗濯機の一例として縦型洗濯機Ｓを適用した例を説明したが、洗濯機はドラム式洗濯機であってもよい。また、縦型でもドラム式でも、洗濯機は洗濯乾燥機であってもよい。

【0053】

（４）上記実施形態において実行される各種処理は、図示せぬネットワーク経由でサーバコンピュータが実行してもよく、上記実施形態において記憶される各種データも該サーバコンピュータに記憶させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ モータ制御装置
３ 洗濯槽
４ 攪拌羽
１０ 電圧指令生成部（電圧指令生成過程）
１４ インバータ
２０ 軸誤差演算部（軸誤差演算過程）
２４ 減算器（修正速度指令値出力部、修正速度指令値出力過程）
３０ 振動抑制演算部（振動抑制演算過程）
３２，３３ 振動成分抽出部
３４ 振動抑制補償ゲイン乗算部（ゲイン付与部）
４０ 洗濯機制御装置
５０ モータ
Ｓ 縦型洗濯機（洗濯機）
ＤＷ 洗濯情報
Δθ 軸誤差
Δθf 振動成分
ｋ_ω ゲイン
Δθdc 直流成分
Δω^* 速度補償量
Ｉ_dc，Ｉ_qc 電流値
Ｉ_dc ^*，Ｉ_qc ^* 電流指令値
Ｖ_dc ^*，Ｖ_qc ^* 電圧指令値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】