KR100504481B1 - 세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부하에 따라 최단시간에 감속이 이루어질 수 있도록 한 세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, DC 전압 입력단으로부터 전압을 인가받아 동작하는 모터를 구비한 세탁기의 모터 감속 제어방법에 있어서, 최소 부하를 기준으로 기 설정된 감속제어 주기에 따라 상기 DC 전압 입력단에 걸리는 DC 전압을 감지하는 단계; 상기 감지된 DC 전압이 기 설정전압 이상이면 상기 설정전압에 도달할 때까지 대기하는 단계; 상기 감지된 DC 전압이 기 설정전압 이하이면 현재 진상각을 감지하고, 상기 감지된 진상각이 0(Zero) 이상이면 상기 진상각을 기 설정값만큼 감소시켜 상기 모터를 감속시키는 단계; 상기 감지된 진상각이 0(Zero)이면 현재 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 감지하는 단계; 그리고, 상기 감지된 PWM 듀티가 0 이상이면 상기 PWM 듀티를 기 설정값만큼 감소시켜 상기 모터를 감속시키는 단계를 포함하여 이루어지므로 DC 링크단 전압을 감지하여 부하에 따른 모터 감속을 제어함으로서 감속 진행시간이 단축하여 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있다.

Description

세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Controlling Deceleration of Washing Machine Motor}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 특히 세탁기의 탈수 행정 완료 후 모터의 감속을 제어하기 위한 세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

이하, 종래 기술에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치는 모터(10)와, 상기 모터(10)에 필요한 DC 전압을 공급하는 트랜스(20)와, 상기 트랜스(20)로부터 DC 전압을 공급받아 상기 모터(10)를 구동시키기 위한 모터 구동부(30)와, 기 설정 감속시간을 카운트하기 위한 타이머(40)와, 상기 타이머(40)를 통해 카운트 된 설정 감속시간을 주기로 상기 모터(10)의 속도를 감속시키기 위해 상기 모터 구동부(30)를 제어하는 마이컴(50)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 세탁기의 모터 감속 제어장치에 있어서, 모터(10)를 감속시키기 위한 동작을 살펴보기 전에 가속시키기 위한 동작을 먼저 살펴보면, 마이컴(50)은 해당 알고리즘에 따라 상기 모터(10)를 동작시키기 위해 상기 모터 구동부(30)로 해당 제어신호를 출력한다.

상기 모터 구동부(30)는 상기 마이컴(50)의 제어신호에 따라 상기 트랜스(20)로부터 공급되는 DC 전압을 인가받아 상기 모터(10)를 구동시킨다.

이때, 상기 모터(10)는 상기 모터 구동부(30)의 구동신호에 따라 가속되는데 상기 DC 전압 내에서 가속이 진행된다.

여기서, 트랜스(20)로부터 인가되는 DC 전압 이상으로 상기 모터(10)를 가속시키기 위해서는(부하가 클 경우) 상기 마이컴(50)이 내부에서 발생하는 PWM(Pulse Width Modulation)의 듀티(Duty)를 소정 레벨씩 증가시켜 상기 모터 구동부(30)를 제어한다. 또한 그 이상 모터(10)를 가속하기 위해서는 진상각을 소정 레벨씩 증가시켜 제어한다.

한편, 상기와 같은 동작을 통해 가속된 모터(10)를 감속시키기 위한 동작은, 상기 마이컴(50)이 타이머(40)를 제어하여 기 설정 감속시간을 카운트한다.

상기 타이머(40)를 통해 카운트 된 설정 감속시간을 주기로 상기 마이컴(50)이 상기 모터 구동부(30)를 제어함으로서 모터(10)를 감속시킨다.

보다 상세히 설명하면, 상기 설정 감속시간이 카운트되면 이를 마이컴(50)이 감지하고 진상각을 소정 레벨씩 감소시켜 상기 모터 구동부(30)로 해당 제어신호를 출력한다. 다시 말해, 상기 설정 감속시간마다 상기 진상각을 소정 레벨씩 감소시킴으로서 모터(10)를 감속시킨다.

상기 진상각이 0(Zero)이 되면 마이컴(50) 내의 현재 PWM 듀티를 인식하여 상기 설정 감속시간마다 상기 인식된 PWM 듀티를 소정 레벨씩 감소시켜 모터(10)를 감속시킨다.

상기 DC 전압 이상으로 가속시 PWM 듀티를 증가시키고 진상각을 증가시킴으로서 가속이 이루어졌기 때문에 감속시에는 진상각을 감소시키고 PWM 듀티를 감소시킴으로서 감속을 수행한다.

그리고, 상기 모터 구동부(30)와 병렬로 연결된 콘덴서(C)는 상기 모터(10)의 감속시 역기전력이 발생하면 이를 충전한다.

상기와 같이 동작하는 종래 기술에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치의 그 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 세탁기의 모터 감속 제어방법은 먼저 상기 타이머(40)를 통해 시간(T)을 카운트하여 상기 카운트 된 시간(T)이 기 설정 감속시간(Tc1)을 경과하는지 여부를 판단한다(S10).

이때, 상기 설정 감속시간(Tc1)은 최대 부하조건에서의 감속 수준을 기준으로 하여 설정된 감속제어 주기이다.

상기 판단결과(S10), 상기 카운트 된 시간(T)이 상기 설정 감속시간(Tc1)을 경과하면 상기 타이머(40)를 초기화(T=0)하여 현재 진상각을 감지한다(S11~S12).

감지된 현재 진상각이 0(Zero) 이상인지 여부를 판단하여(S13) 상기 판단결과(S13) 현재 진상각이 0 이상이면 현재 진상각을 소정 레벨(α)만큼 감소시킨다(S14).

상기 현재 진상각을 감소시킴에 따라 상기 모터(10)가 정지되었는지 여부를 판단하고(S19) 상기 판단결과(S19) 상기 모터(10)가 정지되지 않으면 상술한 S10 단계로 피드백되어 상술한 과정을 반복한다.

한편, 상기 판단결과(S13) 현재 진상각이 0 이상이 아니면 현재 진상각이 0인지 여부를 판단하고(S15) 상기 판단결과(S15) 현재 진상각이 0이면 현재 PWM 듀티를 인식한다(S16).

이어서, 상기 현재 PWM 듀티가 0이상인지 여부를 판단하여(S17) 상기 판단결과(S17) 현재 PWM 듀티가 0이상이면 현재 PWM 듀티를 소정 레벨(α)만큼 감소시킨다(S18).

그리고, 상기 현재 PWM 듀티를 감소시킴에 따라 상기 모터(10)가 정지되었는지 여부를 판단하고(S19) 상기 판단결과(S19) 상기 모터(10)가 정지되지 않으면 상술한 S10 단계로 피드백되어 상술한 과정을 반복한다.

따라서, 모터(10)의 감속 제어방법은 진상각을 소정 레벨씩 감소시킨 후 PWM 듀티를 소정 레벨씩 감소시킴으로서 모터(10) 속도를 비교적 천천히 감속시킨다. 즉, 상기 모터(10)가 충분히 천천히 감속되므로 모터(10)의 역기전력으로 인한 DC 링크단(콘덴서) 충전을 방지할 수 있다.

상기 마이컴(50)은 모터(10)의 감속 제어는 부하에 상관없이 최대 부하조건에 따라 모터(10) 감속을 수행한다.

상술한 종래 기술에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법은 포량 등의 부하조건에 상관없이 최대 부하조건에 따라 모터를 감속시켰다. 이때, 감속 제어주기가 최대 부하조건을 고려한 시간이므로 포량이 적은 경우나 고속 탈수의 경우 불필요한 감속시간으로 인해 진행시간이 지연되고 불필요한 에너지가 소모되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 부하에 따라 최단시간에 감속이 이루어질 수 있도록 한 세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치는 모터, DC 전압을 출력하는 트랜스 및 트랜스에서 DC 전압을 인가받아 모터를 구동시키기 위한 모터 구동부를 구비한 세탁기의 모터 감속 제어장치에 있어서, 기 설정 감속시간을 카운트하기 위한 타이머, 상기 모터의 역기전력으로 인해 발생하는 전압을 감지하기 위한 전압 감지부, 상기 타이머를 통해 카운트된 설정 감속 시간을 주기로 상기 전압 감지부를 통해 감지된 전압이 기 설정 전압 이하이면 상기 모터를 감속시키기 위해 상기 모터 구동부를 제어하는 마이컴을 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.

또한, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어방법은 DC 전압 입력단으로부터 전압을 인가받아 동작하는 모터를 구비한 세탁기의 모터 감속 제어방법에 있어서, 최소 부하를 기준으로 기 설정된 감속제어 주기에 따라 상기 DC 전압 입력단에 걸리는 DC 전압을 감지하는 단계; 상기 감지된 DC 전압이 기 설정전압 이상이면 상기 설정전압에 도달할 때까지 대기하는 단계; 상기 감지된 DC 전압이 기 설정전압 이하이면 현재 진상각을 감지하고, 상기 감지된 진상각이 0(Zero) 이상이면 상기 진상각을 기 설정값만큼 감소시켜 상기 모터를 감속시키는 단계; 상기 감지된 진상각이 0(Zero)이면 현재 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 감지하는 단계; 그리고, 상기 감지된 PWM 듀티가 0 이상이면 상기 PWM 듀티를 기 설정값만큼 감소시켜 상기 모터를 감속시키는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치 구성을 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치는 모터(100), DC 전압을 출력하는 트랜스(200) 및 트랜스(200)에서 DC 전압을 인가받아 모터(100)를 구동시키기 위한 모터 구동부(300)를 구비한 세탁기의 모터 감속 제어장치에 있어서, 기 설정 감속시간을 카운트하기 위한 타이머(400), 상기 모터(100)의 역기전력으로 인해 발생하는 전압을 감지하기 위한 전압 감지부(500), 상기 타이머(400)를 통해 카운트된 설정 감속 시간을 주기로 상기 전압 감지부(500)를 통해 감지된 전압이 기 설정 전압 이하이면 상기 모터(100)를 감속시키기 위해 상기 모터 구동부(300)를 제어하는 마이컴(600)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치 동작을 설명하면, 마이컴(600)은 종래 기술에서 상술한 동작에 따라 가속된 모터(100)를 기 설정 감속시간을 주기로 감속시키기 위해 타이머(400)를 통해 상기 설정 감속시간을 카운트하도록 제어한다.

그리고, 상기 마이컴(600)은 전압 감지부(500)를 통해 모터 구동부(300)의 DC 링크(Link)단 즉, DC 전압을 감지하고 상기 감지된 DC 전압이 기 설정된 전압 이상이면 상기 감지된 DC 전압이 감소할 때까지 대기 상태를 유지하고 상기 타이머(400) 동작에 따른 설정 감속시간에 따라 DC 전압을 주기적으로 감지하도록 제어한다.

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한편, 상기 마이컴(600)은 상기 감지된 DC 전압이 기 설정된 전압 이하이면 현재 진상각을 인식하여 상기 설정 감속시간마다 상기 진상각을 소정 레벨씩 감소시킴으로서 상기 모터(100)를 감속시킨 후 상기 진상각이 0(Zero)이 되면 마이컴(600) 내의 현재 PWM 듀티를 인식하여 상기 설정 감속시간마다 상기 인식된 PWM 듀티를 소정 레벨씩 감소시켜 모터(100)를 감속시킨다.

상기와 같이 동작하는 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치의 그 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어방법은 먼저 타이머(400)를 통해 시간(T)을 카운트하여 상기 카운트 된 시간(T)이 기 설정된 감속시간(Tc2)을 경과하는지 여부를 판단한다(S100).

이때, 상기 설정 감속시간(Tc2)은 최소 부하조건에서의 감속 수준을 기준으로 하여 설정된 감속제어 주기이며, 종래 기술의 설정 감속시간(Tc1)보다 작다.

상기 판단결과(S100), 상기 카운트 된 시간(T)이 상기 설정 감속시간(Tc2)을 경과하면 상기 타이머(400)를 초기화(T=0)하고(S110) 현재 DC 전압을 감지하여 감지된 DC 전압(Vdc)이 기 설정 전압(Vc) 이하인지 여부를 판단한다(S120).

이어서, 상기 판단결과(S120) 상기 감지된 DC 전압(Vdc)이 상기 설정 전압(Vc)이하이면 현재 진상각을 감지한다(S130).

감지된 현재 진상각이 0(Zero) 이상인지 여부를 판단하여(S140) 상기 판단결과(S140) 현재 진상각이 0 이상이면 현재 진상각을 소정 레벨(α)만큼 감소시킨다(S150).

상기 현재 진상각을 감소시킴에 따라 상기 모터(100)가 정지되었는지 여부를 판단하고(S200) 상기 판단결과(S200) 상기 모터(100)가 정지되지 않으면 상술한 S100 단계로 피드백되어 상술한 과정을 반복한다.

한편, 상기 판단결과(S120) 상기 감지된 DC 전압(Vdc)이 상기 설정 전압(Vc) 이상이면 상기 S200 단계로 점프하여 상기 DC 전압(Vdc)이 상기 설정 전압(Vc)에 도달할 때까지 주기적으로 상기 DC 전압을 감지하면서 대기한다.

또한, 상기 판단결과(S140) 현재 진상각이 0 이상이 아니면 현재 진상각이 0인지 여부를 판단하고(S160) 상기 판단결과(S160) 현재 진상각이 0이면 현재 PWM 듀티를 인식한다(S170).

이어서, 상기 현재 PWM 듀티가 0이상인지 여부를 판단하여(S180) 상기 판단결과(S180) 현재 PWM 듀티가 0이상이면 현재 PWM 듀티를 소정 레벨(α)만큼 감소시킨다(S190).

그리고, 상기 현재 PWM 듀티를 감소시킴에 따라 상기 모터(100)가 정지되었는지 여부를 판단하고(S200) 상기 판단결과(S200) 상기 모터(100)가 정지되지 않으면 상술한 S100 단계로 피드백되어 상술한 과정을 반복한다.

본 발명은 마이컴(600)이 DC 전압을 감지하여 감지된 DC 전압(Vc)이 기 설정 전압(Vdc) 이하일 경우(부하가 비교적 작은 경우) 보다 짧은 감속제어 주기에 따라 최단시간에 감속이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치 및 그 방법은 DC 링크단 전압을 감지하여 부하에 따른 모터 감속을 제어함으로서 감속 진행시간이 단축하여 불필요한 에너지 소모를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치 구성을 나타낸 도면

도 2는 종래 기술에 따른 세탁기의 모터 감속 제어방법을 나타낸 플로우 차트

도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어장치 구성을 나타낸 도면

도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 모터 감속 제어방법을 나타낸 플로우 차트

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 모터 200: 트랜스

300: 모터 구동부 400: 타이머

500: 전압 감지부 600: 마이컴

Claims (5)

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2. DC 전압 입력단으로부터 전압을 인가받아 동작하는 모터를 구비한 세탁기의 모터 감속 제어방법에 있어서,

   최소 부하를 기준으로 기 설정된 감속제어 주기에 따라 상기 DC 전압 입력단에 걸리는 DC 전압을 감지하는 단계;

   상기 감지된 DC 전압이 기 설정전압 이상이면 상기 설정전압에 도달할 때까지 대기하는 단계;

   상기 감지된 DC 전압이 기 설정전압 이하이면 현재 진상각을 감지하고, 상기 감지된 진상각이 0(Zero) 이상이면 상기 진상각을 기 설정값만큼 감소시켜 상기 모터를 감속시키는 단계;

   상기 감지된 진상각이 0(Zero)이면 현재 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티를 감지하는 단계; 그리고,

   상기 감지된 PWM 듀티가 0 이상이면 상기 PWM 듀티를 기 설정값만큼 감소시켜 상기 모터를 감속시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 모터 감속 제어방법.
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