KR101413181B1 - 다중 모터 구동장치와 이를 이용한 세탁기용 모터 구동장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 인버터만을 사용하여 다중 모터를 선택적으로 구동시키는 다중 모터 구동장치와 이를 이용한 세탁기용 모터 구동장치 및 그 방법에 관한 것이다.
상기 세탁기용 모터 구동장치는 각각 제1 및 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터; 세탁 및 헹굼모드와 탈수모드에 따라 구동신호를 발생하여 상기 세탁기용 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부; 상기 구동신호에 따라 3상 교류전력을 발생하며, 3상 교류전력 중 임의의 1상 교류전력은, 상기 세탁기용 모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 임의의 1상 스테이터 코일에 공통으로 인가하는 인버터; 및 상기 모터 제어부의 제어에 따라 상기 3상 교류전력 중 2상 교류전력을, 상기 세탁기용 모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 나머지 2상 스테이터 코일에 스위칭 절환하여 인가하는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 모터 구동장치와 이를 이용한 세탁기용 모터 구동장치 및 그 방법{Apparatus for Driving Multiple Motors, Apparatus for Driving Washing Machine Motor Using the Same, and Driving Method thereof}

본 발명은 하나의 인버터만을 사용하여 다중 모터를 선택적으로 구동시키는 다중 모터 구동장치와 이를 이용한 세탁기용 모터 구동장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 다수의 모터를 구동하는 경우 다수의 인버터를 사용하여 모터 구동회로를 구성하고 있다. 특히, 다수의 모터 중 하나를 선택적으로 구동하는 경우에도 종래에는 다수의 인버터를 사용하기 때문에 구동회로가 복잡하고 비용이 증가하는 요인이 되고 있다.

또한, 일반적으로 직결식 세탁기는 하나의 세탁기용 모터를 사용하여 펄세이터와 탈수조를 선택적으로 회전시키고 있다.

예를 들면, 세탁기가 세탁물의 세탁 동작 및 헹굼 동작을 수행할 경우에 펄세이터를 정방향 및 역방향으로 반복하여 회전시키고, 탈수 동작을 수행할 경우에는 세탁기용 모터로 펄세이터 및 탈수조를 동일한 방향으로 고속 회전시킨다.

하나의 세탁기용 모터를 사용하여 상기 펄세이터만을 회전시키거나 또는 상기 펄세이터 및 상기 탈수조를 함께 회전시킬 수 있도록 하기 위하여, 종래의 직결식 세탁기들은 클러치를 구비하고 있다(등록특허공보 제10-0438616호 참조).

상기 클러치는 세탁기용 모터의 회전력을 펄세이터의 회전축으로 전달하여 펄세이터만 회전되게 하거나 또는 세탁기용 모터의 회전력을 펄세이터의 회전축 및 탈수조의 회전축으로 동시에 전달되게 하여 펄세이터 및 탈수조가 동시에 고속으로 회전되도록 한다.

그러나 상기한 클러치는 커플링, 커플링 승강레버 및 승강레버 구동부 등을 포함하고 있으며, 세탁시에 로터의 회전력을 펄세이터에 전달하기 위해 선기어, 유성기어, 캐리어 등을 구비하는 토크 변속부를 포함하는 것으로서 그 구성이 매우 복잡하고, 고가로서 세탁기의 제조비용이 상승하는 원인으로 작용하였다.

등록특허공보 10-0438616(2004년 06월 23일)

그러므로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 인버터만을 사용하여 다중 모터를 선택적으로 구동시키는 다중 모터 구동장치와 이를 이용한 세탁기용 모터 구동장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 3상 구동방식에서 1상은 공통으로 연결하고 2상만을 절환하여 제1 또는 제2 스테이터 코일에 교류 전력을 인가함에 의해 릴레이 소자를 1개 절감할 수 있는 다중 모터 구동장치와 이를 이용한 세탁기용 모터 구동장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 클러치를 사용하지 않고, 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터를 이용하여 펄세이터 및 탈수조를 선택적으로 회전시키면서 세탁모드, 헹굼모드 및 탈수모드의 동작을 수행하는 다중 모터 구동장치와 이를 이용한 세탁기용 모터 구동장치 및 그 방법을 제공한다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 인버터만을 사용하여 펄세이터 및 세탁조를 선택적으로 회전시키는 다중 모터 구동장치와 이를 이용한 세탁기용 모터 구동장치 및 그 방법을 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 상기에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않고, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1특징에 따르면, 세탁기용 모터 구동장치는 각각 제1 및 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터; 세탁 및 헹굼모드와 탈수모드에 따라 구동신호를 발생하여 상기 세탁기용 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부; 상기 구동신호에 따라 3상 교류전력을 발생하며, 3상 교류전력 중 임의의 1상 교류전력은, 상기 세탁기용 모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 임의의 1상 스테이터 코일에 공통으로 인가하는 인버터; 및 상기 모터 제어부의 제어에 따라 상기 3상 교류전력 중 2상 교류전력을, 상기 세탁기용 모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 나머지 2상 스테이터 코일에 스위칭 절환하여 인가하는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2특징에 따르면, 각각 제1 및 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터의 구동방법은 모터 제어부가 제어신호에 기초하여 동작모드를 판단하는 단계; 상기 판단한 동작모드가 세탁모드 또는 헹굼모드일 경우에 인버터로부터 발생된 3상 교류전력을 상기 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일로 출력하도록 제어하여 세탁기용 모터의 아우터 로터가 회전되면서 펄세이터를 회전시키는 단계; 및 상기 판단한 동작모드가 탈수모드일 경우에 상기 인버터로부터 발생된 3상 교류전력을 상기 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일로 출력하도록 제어하여 세탁기용 모터의 인너 로터가 회전되면서 탈수조를 회전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3특징에 따르면, 다중 모터 구동장치는 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 제1스테이터 및 제1로터를 구비한 제1모터; 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 제2스테이터 및 제2로터를 구비한 제2모터; 구동신호를 발생하여 상기 제1 및 제2 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부; 상기 구동신호에 따라 3상 교류전력을 발생하며, 3상 교류전력 중 임의의 1상 교류전력은, 상기 제1모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2모터의 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 임의의 1상 스테이터 코일에 공통으로 인가하는 인버터; 및 상기 모터 제어부의 제어에 따라 상기 3상 교류전력 중 2상 교류전력을, 상기 제1모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2모터의 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 나머지 2상 스테이터 코일에 스위칭 절환하여 인가하는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제4특징에 따르면, 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 제1스테이터 및 제1로터를 구비한 제1모터와 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 제2스테이터 및 제2로터를 구비한 제2모터를 구비하는 다중 모터의 구동방법에 있어서, 모터 제어부로부터 제1 및 제2 제어신호를 발생하는 단계; 상기 제1제어신호의 인가에 응답하여 인버터로부터 발생된 3상 교류전력을 상기 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일로 출력하도록 제어하여 제1모터의 제1로터를 회전시키는 단계; 및 상기 제2제어신호의 인가에 응답하여 인버터로부터 발생된 3상 교류전력을 상기 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일로 출력하도록 제어하여 제2모터의 제2로터를 회전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제5특징에 따르면, 병렬 접속되는 다수의 모터를 3상 구동하는 다중 모터 구동장치는 구동신호를 발생하여 상기 다수의 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부; 상기 구동신호에 따라 3상 교류전력을 발생하며, 3상 교류전력 중 임의의 1상 교류전력은, 상기 다수의 모터 중 임의의 1상 코일에 공통으로 인가하는 인버터; 및 상기 모터 제어부의 제어에 따라 상기 3상 교류전력 중 나머지 2상 교류전력을, 상기 다수의 모터 중 하나의 나머지 2상 코일에 인가하도록 스위칭 절환하는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 하나의 인버터만을 사용하여 다중 모터를 선택적으로 구동시키는 것이 가능하다.

본 발명을 세탁기용 모터 구동장치에 적용할 때, 별도의 클러치를 사용하지 않고, 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터를 선택적으로 구동시키는 것으로서 하나의 인버터만을 사용하여 제조비용을 절감할 수 있다.

이 경우, 3상 구동방식에서 1상은 공통으로 연결하고 2상만을 절환하여 제1 또는 제2 스테이터 코일에 교류 전력을 인가함에 의해 릴레이 소자를 1개 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 세탁기용 모터 구동장치를 이용하여 별도의 클러치를 사용하지 않고, 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터를 이용하여 펄세이터 및 탈수조를 선택적으로 회전시키면서 세탁모드, 헹굼모드 및 탈수모드의 동작을 수행할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기용 모터 구동장치가 적용되는 세탁기의 단면도,
도 2는 본 발명의 세탁기용 모터 구동장치가 적용되는 세탁기용 모터의 단면도,
도 3은 본 발명의 세탁기용 모터 구동장치가 적용되는 세탁기용 모터의 평면도,
도 4는 도 3에 도시된 세탁기용 모터의 스테이터용 분할 코어를 나타내는 평면도,
도 5는 본 발명의 세탁기용 모터 구동장치가 적용되는 세탁기용 모터에서 분할 코어에 코일을 감는 과정을 보여주는 측면도,
도 6은 더블 스테이터-더블 로터 구조의 세탁기용 모터를 사용하는 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기용 모터 구동장치의 회로구성을 보인 블록도,
도 7은 본 발명의 세탁기용 모터 구동장치에서 스위칭부의 상세 회로도, 및
도 8은 본 발명의 구동방법에 따른 모터 제어부의 동작을 보인 신호흐름도,
도 9는 다중 모터를 사용하는 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 세탁기용 모터 구동장치의 회로구성을 보인 블록도이다.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.

먼저, 본 발명에 따른 세탁기용 모터 구동장치를 설명하기 전에 본 발명이 적용되는 더블 로터 및 더블 스테이터 구조의 세탁기용 모터에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기용 모터 구동장치가 적용되는 세탁기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 세탁기용 모터 구동장치가 적용되는 세탁기용 모터의 축방향 확대 단면도이며, 도 3은 본 발명의 세탁기용 모터 구동장치가 적용되는 세탁기용 모터의 직경 방향 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기용 모터 구동장치가 적용되는 세탁기는, 외형을 이루는 케이스(도면에 도시되지 않았음)의 내부에 현가 지지되어 세탁수를 수용하는 세탁조(210)와, 상기 세탁조(210)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁, 헹굼 및 탈수를 수행하는 탈수조(220)와, 상기 탈수조(220)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 세탁 수류를 형성하는 펄세이터(230)와, 상기 세탁조(210)의 하부에 설치되어 상기 탈수조(220)와 상기 펄세이터(230)를 선택적으로 회전시키는 세탁기용 모터(300)를 포함한다.

상기 세탁조(210)의 하측에는 지지부재(240)가 고정되고, 상기 탈수조(220)와 연결되어 상기 탈수조(220)를 회전시키는 탈수조 회전축(242)이 상기 지지부재(240)에 회전 가능하게 지지되며, 상기 펄세이터(230)와 연결되어 상기 펄세이터(230)를 회전시키는 펄세이터 회전축(244)이 탈수조 회전축(242)의 내부에 회전 가능하게 동축 구조로 배치된다.

상기 세탁기용 모터(300)는, 상기 세탁조(210)의 하측에 고정되는 더블 스테이터(10)와, 상기 더블 스테이터(10)의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되고 상기 펄세이터 회전축(244)에 연결되는 아우터 로터(20)와, 상기 더블 스테이터(10)의 내주면에 일정 갭을 두고 배치되고 상기 탈수조 회전축(242)에 연결되는 인너 로터(30)를 포함한다.

상기 탈수조 회전축(242)은 중공 형태로 형성되고, 상기 탈수조 회전축(242)의 상단에는 상기 탈수조(220)가 고정되며, 상기 탈수조 회전축(242)의 중간부는 지지부재(240)와의 사이에 베어링(250,252)이 배치되어 지지부재(240)에 회전 가능하게 지지되고, 상기 탈수조 회전축(242)의 하단은 인너 로터(30)에 스플라인 또는 세레이션 결합되어, 인너 로터(30)가 회전되면 같이 회전된다.

상기 펄세이터 회전축(244)은, 상기 탈수조 회전축(242)의 내부에 한쌍의 슬리브 베어링(246,248)을 통하여 회전 가능하게 지지되고, 상단은 펄세이터(230)가 고정되고, 하단은 아우터 로터(20)에 스플라인 또는 세레이션 결합되어 아우터 로터(20)가 회전되면 같이 회전된다.

탈수조 회전축(242)과 펄세이터 회전축(244) 사이에는 한쌍의 슬리브 베어링(246,248)이 상측 및 하측에 삽입되어 있어, 펄세이터 회전축(244)을 회전 가능하게 지지하며, 탈수조(220) 내측에 위치한 탈수조 회전축(242)과 펄세이터 회전축(244) 사이의 선단부에는 실링부재(254)가 설치되어 탈수조(220) 내부에 채워진 세탁수가 누수되는 것을 방지한다.

상기 아우터 로터(20)는 제1로터 지지체(22)와, 상기 제1로터 지지체(22)의 일측에 고정되는 제1백요크(24)와, 상기 제1백요크(24)의 내면에 고정되고 상기 더블 스테이터(10)의 외면과 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제1마그넷(26)을 포함한다.

이러한 아우터 로터(20)는 금형에 제1백요크(24)와 제1마그넷(26)을 환형으로 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 제1로터 지지체(22)가 일체로 성형된다.

상기 제1로터 지지체(22)는, 일측에 제1백요크(24)와 제1마그넷(26)이 고정되고, 타측은 펄세이터 회전축(244)과 스플라인 또는 세레이션 결합된다.

상기 인너 로터(30)는 제2로터 지지체(32)와, 제2로터 지지체(32)의 외주면에 고정되는 환형의 제2백요크(34)와, 상기 제2백요크(34)의 외주면에 장착되고 상기 더블 스테이터(10)의 내면에 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 제2마그넷(36)을 포함한다.

이러한 인너 로터(30)는, 금형에 제2백요크(34)와 제2마그넷(36)을 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 제2로터 지지체(32)가 일체로 성형된다.

상기 제2로터 지지체(32)는 중앙이 개구된 원판 형태로 형성되고, 그 바깥면에는 상기 제2백요크(34) 및 상기 제2마그넷(36)이 고정되고, 그 안쪽면은 상기 탈수조 회전축(242)과 스플라인 또는 세레이션 결합된다.

이와 같이, 상기 펄세이터 회전축(244)이 상기 아우터 로터(20)와 연결되어 아우터 로터(20)가 회전되면 같이 회전되고, 탈수조 회전축(242)은 인너 로터(30)와 연결되어 인너 로터(30)가 회전되면 같이 회전되기 때문에 상기 펄세이터 회전축(244)과 상기 탈수조 회전축(242)은 서로 별도로 회전됨과 동시에 같이 회전될 수 있다.

상기 더블 스테이터(10)는 제1코일(12) 및 제2코일(14)이 감겨지는 다수의 분할 코어 조립체(10a~10f)를 포함한다.

상기 다수의 분할 코어 조립체(10a~10f)는 각각 분할 코어(60)와, 분할 코어(60)의 외주면에 감싸지는 절연성 보빈(70)과, 분할 코어(60)의 외측에 감겨지며 아우터 로터(26)와 펄세이터 회전축(244)을 통하여 이에 연결된 펄세이터(230)를 회전 구동하는 데 필요한 제1구동신호가 인가되는 제1코일(12)과, 분할 코어(60)의 내측에 감겨지고 인너 로터(30)와 탈수조 회전축(242)을 통하여 이에 연결된 탈수조(220)를 회전 구동하는 데 필요한 제2구동신호가 인가되는 제2코일(14)을 포함한다.

여기에서, 상기 제1코일(12)로는 제1구동신호가 인가되고, 제2코일(14)에는 제2구동신호가 인가되기 때문에 상기 펄세이터(230)와 상기 탈수조(220)의 회전 토크를 각각 상기 펄세이터(230)와 상기 탈수조(220)의 회전력에 맞게 설계할 수 있어 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 분할 코어(60)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1코일(12)이 감겨지는 아우터 티스(62)와, 상기 아우터 티스(62)의 반대쪽에 형성되어 제2코일(14)이 감겨지는 인너 티스(64)와, 상기 아우터 티스(62) 및 상기 인너 티스(64) 사이를 구획하는 구획부(66)와, 상기 구획부(66)의 양쪽 끝 부분에 형성되어 분할 코어(60)들 사이를 상호 연결하는 연결부(82,84)를 포함한다.

상기 아우터 티스(62)의 끝 부분에는 상기 아우터 로터(26)에 마주보게 배치되는 제1연장부(67)가 형성되고, 상기 인너 티스(64)의 끝 부분에는 상기 인너 로터(30)와 마주보게 배치되는 제2연장부(68)가 형성된다.

그리고, 상기 분할 코어(60)의 중심에는 복수로 적층되는 분할 코어(60)와 상부 고정판 및 하부 고정판(도시되지 않음) 사이를 볼트 체결하기 위한 관통홀(80)이 형성된다.

상기 제1연장부(67)와 제2연장부(68)는 상기 아우터 로터(20)의 제1마그넷(26)과, 상기 인너 로터(30)의 제2마그넷(36)에 각각 대응하도록 소정 곡률로 내향 및 외향 곡면을 이루고 있다. 따라서, 상기 분할 코어(60)의 내주부 및 외주부의 진원도가 높아지므로 스테이터(10)의 내주부 및 외주부와 제1마그넷(26) 및 제2마그넷(36)과의 사이가 근접되면서도 일정한 자기 갭(gap)을 유지할 수 있다.

상기 분할 코어(60)들의 사이는 자기회로를 형성할 수 있도록 상호 직접 연결된 구조를 가져야 된다. 따라서, 상기 연결부(82, 84)는 분할 코어(60)들의 사이가 직접 연결된 구조를 갖는다.

이러한 연결부(82,84)는 일예로, 구획부(66)의 일측에 결합돌기(84)가 돌출되게 형성되고, 구획부(66)의 타측에 결합돌기(84)가 끼움 결합되는 결합홈(82)이 형성된다. 결합돌기(84)에는 좁아지는 목부(86)가 형성되어 결합홈(82)의 입구(88)에 걸림이 이루어진다. 상기 연결부(82,84)는 결합돌기(84)와 결합홈(82)를 이용한 결합 이외에 주지된 다른 구조를 적용할 수 있다.

상기 더블 스테이터(10)에 대한 권선은 도 5에 도시된 바와 같이 먼저, 분할 코어(60)들을 복수로 적층한 후 인서트 몰딩을 실시하여 분할 코어의 외주면에 보빈(70)이 감싸지게 형성한다.

그런 후, 분할 코어(60)의 아우터 티스(62)에 제1코일(12)을 권선함과 동시에 인너 티스(64)에 제2코일(14)을 권선하는 코일 권선공정을 실시한다. 그 결과, 본 발명의 더블 스테이터(10)는 분할 코어(60)의 아우터 티스(62)에 제1코일(12)이 권선되어 아우터 스테이터(12a)를 구성하고, 인너 티스(64)에 제2코일(14)이 권선되어 인너 스테이터(14a)를 구성하게 된다.

또한, 아우터 티스(62)에 권선되는 제1코일(12)을 시계방향(CW)으로 권선하여 아우터 스테이터(12a)를 구성하고, 인너 티스(64)에 권선되는 제2코일(14)을 반시계방향(CCW)으로 권선하여 인너 스테이터(14a)를 구성할 수 있다.

상기와 같이 제1코일(12)과 제2코일(14)의 권선방향이 서로 반대로 이루어진 경우, 세탁기의 세탁모드 또는 헹굼모드에서 펄세이터의 회전방향과 반대 방향으로 탈수조를 회전시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 이 경우 아우터 스테이터(12a)에 대한 제1코일(12)과 인너 스테이터(14a)에 대한 제2코일(14)을 개별적으로 구동하기 위해서는 아우터 로터(20)와 인너 로터(30)에 대한 회전위치를 검출하는 데 필요한 홀(Hall) 소자를 개별적으로 설치하는 것이 필요하다.

이와 같은 세탁기용 모터(300)는 아우터 로터(20)와 제1코일(12)이 감겨지는 더블 스테이터(10)의 일측(즉, 아우터 스테이터) 간에 제1자기회로(L1)를 형성하고, 인너 로터(30)와 제2코일(14)이 감겨지는 더블 스테이터(10)의 타측(즉, 인너 스테이터) 간에 제2자기회로(L2)를 형성하여 각각 서로 독립적인 한 쌍의 자기회로를 형성하므로 자로(磁路)가 짧아지고, 이에 따라 자기저항을 감소시켜 자기력 손실이 감소되므로 모터 효율을 향상시킬 수 있다.

구체적으로 제1자기회로(L1)는 N극의 제1마그넷(26), N극의 제1마그넷(26)에 대향하고 제1코일(12)이 감겨지는 아우터 티스(62), 구획부(66)의 외측부분, N극의 제1마그넷(26)에 인접한 S극의 제1마그넷(26), 제1백요크(24)를 경유한다.

그리고, 제2자기회로(L2)는 N극의 제1마그넷(36), N극의 제1마그넷(36)에 대향하고 제2코일(14)이 감겨지는 인너 티스(64), 구획부(66)의 내측부분, S극의 제2마그넷(36), 제2백요크(34)를 경유한다.

이하에 상기한 더블 로터-더블 스테이터 구조의 세탁기용 모터를 이용한 본 발명의 세탁기용 모터 구동장치를 설명한다.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 세탁기용 모터 구동장치의 회로 구성을 보인 블록도이다. 더블 스테이터(10)를 구비하는 세탁기용 모터(300)는 각각 아우터 티스(62)와 인너 티스(64)를 갖는 다수의 분할 코어(60)를 구비하고, 아우터 티스(62)에는 3상(U,V,W)의 제1코일(12)이 순차적으로 권선되어 아우터 스테이터(12a)를 구성하고, 인너 티스(64)에는 3상의 제2코일(14)이 순차적으로 권선되어 인너 스테이터(14a)를 구성한다.

상기 아우터 스테이터(12a)의 제1코일(12)은 3상의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)을 포함하고, 상기 인너 스테이터(14a)의 제2코일(14)은 3상의 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)을 포함한다.

상기 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)은 3상 교류전력이 인가될 경우에 아우터 로터(20)를 회전시키고, 상기 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)은 3상 교류전력이 인가될 경우에 인너 로터(30)를 회전시킨다.

여기서, 상기 아우터 로터(20)에는 펄세이터 회전축(244)이 연결되어 있고, 인너 로터(30)에는 탈수조 회전축(242)이 연결되어 있다.

그 결과, 상기 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)에 3상 교류전력이 인가됨에 따라 상기 아우터 로터(20)가 회전되면서 펄세이터(230)를 회전시키게 되고, 상기 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)에 3상 교류전력이 인가됨에 따라 상기 인너 로터(30)가 회전되면서 탈수조(220)를 회전시키게 된다.

부호 110은 모터 제어부이다. 상기 모터 제어부(110)는 프로세서(CPU)와, 프로세서의 내부 또는 외부에 신호 처리중의 데이터를 임시로 저장하는 RAM과 시스템 제어 프로그램이 저장된 ROM이나 PROM 등을 구비한 마이컴이나 콘트롤러 또는 범용 신호처리장치로 구성될 수 있다.

상기 모터 제어부(110)는 외부의 세탁기 본체 제어부(도시되지 않음) 등으로부터 입력되는 세탁모드, 헹굼모드 및 탈수모드 등의 제어신호에 따라 상기 세탁기용 모터(300)를 구동시키기 위한 구동신호를 발생한다.

예를 들면, 상기 모터 제어부(110)는 상기 세탁기용 모터(300)를 구동시키기 위한 3상 PWM(Pulse Width Modulation) 구동신호를 발생한다.

부호 120은 게이트 드라이버이다. 상기 게이트 드라이버(120)는 상기 모터 제어부(110)가 발생하는 구동신호의 전압 레벨을 인버터를 구동하는 데 필요한 충분히 높은 전압 레벨로 증폭한다.

부호 130은 인버터이다. 상기 인버터(130)는 상기 게이트 드라이버(130)가 충분한 전압 레벨을 갖도록 증폭한 3상 PWM 구동신호에 따라 전원단자(Vcc)의 직류전력을 스위칭하여 3상 교류전력을 발생하는 3쌍의 스위칭 소자(Q1,Q2)(Q3,Q4)(Q5,Q6)를 포함하고 있다. 상기 3쌍의 스위칭 소자(Q1,Q2)(Q3,Q4)(Q5,Q6)들은 상부 스위칭 소자(Q1,Q3,Q5)와 하부 스위칭 소자(Q2,Q4,Q6)로 구분되어 각기 토템폴 구조로 접속된다.

인버터(130)는 상기 3쌍의 스위칭 소자(Q1,Q2)(Q3,Q4)(Q5,Q6)들 각각의 접속점에서 U상, V상 및 W상의 3상 교류전력이 발생되며, 발생된 3상 교류전력 중에서 W상 교류전력은 상기 세탁기용 모터(300)의 W상 코일인 제1 W상 스테이터 코일(101-3) 및 제2 W상 스테이터 코일(103-3)로 출력되게 구성된다.

부호 140은 스위칭부이다. 상기 스위칭부(140)는 상기 인버터(130)의 U상 및 V상 출력과 상기 세탁기용 모터(300)의 U상 및 V상 코일인 제1 U상, V상 스테이터 코일(101-1,101-2) 및 제2 U상, V상 스테이터 코일(103-1,103-2)의 사이에 구비되고, 상기 모터 제어부(110)의 제어에 따라, 상기 인버터(130)에서 출력되는 U상 및 V상 교류전력을 스위칭하여 상기 제1 U상, V상 테이터 코일(101-1,101-2) 또는 상기 제2 U상, V상 스테이터 코일(103-1,103-2)에 선택적으로 인가되게 한다.

상기 스위칭부(140)는 도 7에 도시된 바와 같이 모터 제어부(110)에서 제어신호가 출력되는 출력단자가 저항(R1)을 통해 접지 저항(R2), 접지 콘덴서(C1) 및 에미터가 접지에 접속된 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속된다.

그리고 전원단자(Vcc)가 저항(R3)을 통하고, 병렬 접속된 릴레이 코일(RY) 및 다이오드(D1)를 통해 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 접속된다.

또한 상기 릴레이 코일(RY)의 여자에 따라 스위칭되는 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 가동단자에, 상기 인버터(130)에서 U상 및 V상 교류전력이 출력되는 출력단자가 각기 접속되고, 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 일측 고정단자(a1)(a2)가 제2 U상, V상 스테이터 코일(103-1,103-2)에 각기 접속되며, 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 타측 고정단자(b1)(b2)가 제1 U상, V상 스테이터 코일(101-1,101-2)에 각기 접속된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 세탁기용 모터 구동장치는 전원단자(Vcc)에 동작전력이 인가된 상태에서 기동된다. 모터 제어부(110)는 외부의 제어부로부터 제어신호가 입력되면, 입력된 제어신호로부터 세탁 또는 헹굼모드의 동작을 수행할 것인지 또는 탈수모드의 동작을 수행할 것인지의 여부를 판단한다.

판단 결과 세탁 또는 헹굼모드의 동작을 수행해야 될 경우에 상기 모터 제어부(110)는 논리 0의 저전위 신호를 발생하여 스위칭부(140)로 출력한다.

상기 스위칭부(140)는, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 모터 제어부(110)가 발생하는 논리 0의 저전위 신호가 저항(R1)을 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되므로 상기 트랜지스터(TR1)가 턴 오프된다.

상기 트랜지스터(TR1)가 턴 오프되면, 릴레이 코일(RY)이 여자되지 않게 되고, 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 가동단자는 타측 고정단자(b1)(b2)에 각기 접속된다.

이와 같은 상태에서 상기 모터 제어부(110)는 세탁 또는 헹굼모드의 동작에 따라 3상 PWM 구동신호를 발생하고, 발생한 3상 PWM 구동신호는 게이트 드라이버(120)에서 증폭되어 인버터(130)의 스위칭 소자(Q1~Q6)의 게이트에 인가되므로 상기 인버터(130)의 스위칭 소자(Q1~Q6)들은 상기 3상 PWM 구동신호에 따라 스위칭된다.

여기서, 상기 인버터(130)는 홀소자의 로터위치 검출에 따라 상부 스위칭 소자(Q1,Q3,Q5) 중 하나의 게이트에 PWM 구동신호가 인가되고, 하부 스위칭 소자(Q2,Q4,Q6) 중 하나의 게이트에 구동신호가 인가된다. 이 경우, 상기 인버터(130)는 홀소자의 로터 위치 검출에 따라 예를 들어, 0°일 때 상부 스위칭 소자(Q1,Q3,Q5) 중 U상의 상부 스위칭 소자(Q1)가 턴-온되고, W상의 하부 스위칭 소자(Q6)가 턴-온되는 방식, 즉 6-스탭 방식으로 구동될 수 있다.

그리고, 상기 상부 스위칭 소자(Q1,Q3,Q5)의 게이트에 인가되는 PWM 구동신호는 상호간에 120° 또는 180°의 위상차를 갖는다.

그러므로, 상기 인버터(130)의 스위칭 소자(Q1~Q6)들은 상기 게이트 드라이버(120)에서 증폭된 PWM 구동신호에 따라 교대로 턴-온 및 턴-오프되면서 전원단자(Vcc)의 직류전력을 스위칭하여 접속점으로부터 U상, V상 및 W상의 3상 교류전력을 발생하고, 세탁기용 모터(300)로 출력한다.

이 경우, 상기 인버터(130)가 발생하는 3상 교류전력에서 W상의 교류전력은 세탁기용 모터(300)의 W상 코일인 제1 W상 스테이터 코일(101-3) 및 제2 W상 스테이터 코일(103-3)로 출력된다.

이때, 상기 스위칭부(140)는 상술한 바와 같이 세탁 또는 헹굼모드일 경우에 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 가동단자가 타측 고정단자(b1)(b2)에 각기 접속되어 있으므로 상기 인버터(130)가 발생하는 3상 교류전력에서 U상 및 V상 교류전력은 상기 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)를 통해 제1 U상 및 V상 스테이터 코일(101-1,101-2)에 인가된다.

그러므로 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)에는 6-스탭 방식에 따라 상기 인버터(130)가 발생하는 U상, V상 및 W상의 3상 교류전력 중 2개의 상이 교대로 인가됨에 따라 아우터 로터(20)가 회전하게 되면서 펄세이터(230)를 회전시켜 세탁물의 세탁 및 헹굼동작을 수행하게 된다.

여기서, 상기 세탁물의 세탁 및 헹굼동작을 수행할 경우에 상기 펄세이터(230)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 것을 반복하게 된다.

상기 모터 제어부(110)는 3상 PWM 구동신호를 발생하는 순서를 조절하여 상기 펄세이터(230)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 것을 반복하게 할 수 있다.

한편, 상기 판단 결과 탈수모드일 경우에 상기 모터 제어부(110)는 논리 1의 고전위 신호를 발생하여 스위칭부(140)로 출력한다.

상기 스위칭부(140)는, 상기 모터 제어부(110)가 발생하는 논리 1의 고전위 신호가 저항(R1)을 통해 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되므로 상기 트랜지스터(TR1)가 턴 온된다.

상기 트랜지스터(TR1)가 턴 온되면, 전원단자(Vcc)의 동작전력이 저항(R3) 및 릴레이 코일(RY)을 통해 트랜지스터(TR1)로 흐르게 되므로 릴레이 코일(RY)이 여자되어 자기장을 발생하고, 발생한 자기장에 의해 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 가동단자가 일측 고정단자(a1)(a2)에 각기 접속된다.

이와 같은 상태에서 상기 모터 제어부(110)는 탈수모드의 동작에 따라 3상 PWM 구동신호를 발생하고, 발생한 3상 PWM 구동신호는 게이트 드라이버(120)에서 증폭되어 인버터(130)의 스위칭 소자(Q1~Q6)의 게이트에 6-스탭 방식으로 인가되므로, 상기 인버터(130)의 스위칭 소자(Q1~Q6)들은 3상 PWM 구동신호에 따라 한쌍의 스위칭 소자(Q1~Q6)씩 교대로 스위칭되면서 전원단자(Vcc)의 직류전력을 스위칭하여 U상, V상 및 W상의 3상 교류전력을 발생하게 된다.

상기 인버터(130)가 발생하는 3상 교류전력에서 W상의 교류전력은 세탁기용 모터(300)의 W상 코일인 제1 W상 스테이터 코일(101-3) 및 제2 W상 스테이터 코일(103-3)로 직접 출력된다.

이때, 상기 스위칭부(140)는 상술한 바와 같이 탈수모드일 경우에 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 가동단자가 일측 고정단자(a1)(a2)에 각기 접속되어 있으므로 상기 인버터(130)가 발생하는 3상 교류전력에서 U상 및 V상 교류전력은 상기 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)를 통해 제2 U상 및 V상 스테이터 코일(103-1,103-2)에 인가된다.

그러므로 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)에는 U상, V상 및 W상 중 2개상의 3상 교류전력이 각기 순차적으로 인가되고, 이에 따라 상기 인버터(130)가 발생하는 3상 교류전력에 따라 인터 로터(30)가 회전하게 되면서 탈수조(220)를 회전시켜 세탁물의 탈수동작을 수행하게 된다.

도 8은 본 발명의 구동방법에 따른 모터 제어부의 동작을 보인 신호흐름도이다. 도 8을 참조하면, 모터 제어부(110)는 전원이 온 되었는지의 여부를 판단한다(S800).

전원이 온되었을 경우에 모터 제어부(110)는 외부의 제어부로부터 제어신호를 입력하고(S802), 입력한 제어신호로 세탁 또는 헹굼모드의 동작을 수행할 것인지 또는 탈수모드의 동작을 수행할 것인지의 여부를 판단한다(S804).

판단 결과 세탁 또는 헹굼모드의 동작을 수행해야 될 경우에 상기 모터 제어부(110)는 논리 0의 저전위 신호를 발생하여 스위칭부(140)의 릴레이 코일(RY)을 정지시킨다(S806).

그러면, 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 가동단자는 타측 고정단자(b1)(b2)에 각기 접속된다.

이와 같은 상태에서 상기 모터 제어부(110)는 세탁 또는 헹굼모드의 동작에 따라 3상 PWM 구동신호를 발생한다(S808).

상기 발생한 3상 PWM 구동신호는 게이트 드라이버(120)에서 증폭되고, 인버터(130)의 스위칭 소자(Q~Q6) 중 한쌍을 교대로 스위칭시켜 U상, V상 및 W상 중 2상의 3상 교류전력을 교대로 발생하며, 발생한 U상 및 V상 3상 교류전력은 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)를 통해 제1 U상 및 V상 스테이터 코일(101-1,101-2)에 인가되며, W상 3상 교류전력은 제1 W상 스테이터 코일(101-3)에 직접 인가되어 아우터 로터(20)가 회전하게 되고, 펄세이터(230)가 회전하게 되어 세탁물의 세탁 및 헹굼동작을 수행하게 된다.

그리고 상기 단계(S804)에서 탈수모드일 경우에 상기 모터 제어부(110)는 논리 1의 고전위 신호를 발생하여 스위칭부(140)의 릴레이 코일(RY)을 구동시킨다(S810).

그러면, 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)의 가동단자가 일측 고정단자(a1)(a2)에 각기 접속된다.

이와 같은 상태에서 상기 모터 제어부(110)는 3상 PWM 구동신호를 발생하여 탈수모드의 동작을 수행한다(S812).

즉, 상기 모터 제어부(110)가 발생한 3상 PWM 구동신호는 게이트 드라이버(120)에서 증폭되고, 상기한 세탁 또는 헹굼모드의 동작과 동일하게 인버터(130)의 스위칭 소자(Q1~Q6) 중 한쌍을 교대로 스위칭시켜 U상, V상 및 W상 중 2상의 3상 교류전력을 발생하며, 발생한 U상 및 V상 3상 교류전력은 릴레이 스위치(RYS1)(RYS2)를 통해 제2 U상 및 V상 스테이터 코일(103-1,103-2)에 인가되며, W상 3상 교류전력은 제2 W상 스테이터 코일(103-3)에 직접 인가되어 인터 로터(30)가 회전하게 되고, 탈수조(220)가 회전하게 되어 세탁물의 탈수동작을 수행하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 모터 제어부(110)는 미리 설정된 탈수시간이 경과되었는지의 여부를 판단한다(S814).

판단 결과 미리 설정된 탈수시간이 경과되지 않았을 경우에 상기 모터 제어부(110)는 상기 단계(S812)로 복귀하여 탈수모드의 동작을 수행하고, 미리 설정된 탈수시간이 경과되었는지의 여부를 판단하는 동작을 반복 수행한다.

그리고 미리 설정된 탈수시간이 경과되었을 경우에 탈수모드의 동작을 종료하고, 상기 단계(S802)로 복귀하여 외부의 제어부로부터 제어신호를 입력하는 동작부터 반복 수행한다.

상기한 실시예 설명에서는 제1실시예의 모터 구동장치가 분할코어(60)의 아우터 티스(62)와 인너 티스(64)에 제1 및 제2 코일(12,14)이 각각 권선되어 아우터 스테이터(12a)와 인너 스테이터(14a)가 일체로 형성되고, 아우터 로터(20) 및 인너 로터(30)가 아우터 스테이터(12a)와 인너 스테이터(14a)에 각각 대향하여 배치된 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 구동하는 것을 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 2개의 독립되어 분리된 제1 및 제2 모터(301,303)를 구동하는 것도 가능하다.

본 발명의 제2실시예에 따른 모터 구동장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 더블 스테이터-더블 로터 구조의 세탁기용 모터(300) 대신에, 각각 별도의 제1스테이터와 제1로터로 구성되는 제1모터(301)와, 제2스테이터와 제2로터로 구성되는 제2모터(303)를 포함하는 다중 모터를 선택적으로 구동하는 것이 가능하다.

상기 제1 및 제2 모터(301,303)는 각각 3상 구동방식으로 구동되도록 제1 및 제2 스테이터에 3상의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)과 3상의 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)을 포함하는 BLDC 모터인 경우 어떤 구조의 모터도 적용 가능하다.

제1 및 제2 U상 및 V상 스테이터 코일(101-1,101-2,103-1,103-2)은 인버터(130)로부터 스위칭부(140)를 통하여 연결되고, 제1 및 제2 W상 스테이터 코일(101-3,103-3)은 공통 연결되며 인버터(130)로부터 직접 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 모터(301,303)는 서로 특성이 다른 모터를 사용할 수 있으며, 또한 모터 구동장치가 제어하는 모터를 2개 이상의 다중 모터를 사용하면서 이에 따라 스위칭부(140)에 사용되는 릴레이 소자의 릴레이 스위치를 증가할 수 있다.

도 9에 도시된 제2실시예의 모터 구동장치는 상기한 제1실시예의 모터 구동장치와 동일하게 동작이 이루어지므로 이에 대한 설명은 생략한다.

또한, 도 9에서는 2개의 모터를 하나의 인버터로 구동하는 것을 예시하였으나, 다수의 모터를 스위칭부를 통하여 연결한 후, 모터 제어부로부터 스위칭부를 제어하여 다수의 모터 중 하나를 순차적으로 지정하거나 또는 모터 구동장치가 적용되는 본체로부터 전달되는 제어신호에 따라 선택된 하나의 모터를 지정하여 인버터의 출력을 인가하는 것도 물론 가능하다.

상기 실시예 설명에서는 릴레이 소자를 사용하여 스위칭부를 구성하는 것을 예시하였으나, 다수의 스위칭 트랜지스터를 사용하여 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시예 설명에서는 U상, V상, W상 중에서 U상, V상을 스위칭부에서 스위칭 절환하고 W상을 공통 연결하여 제1 및 제2 W상 스테이터 코일에 직접 연결한 구성을 제시하였으나, 3상 중 임의의 2상을 스위칭 절환하고 나머지 1상을 스테이터 코일에 직접 연결하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 세탁기용 모터 구동장치에 적용할 때, 별도의 클러치를 사용하지 않고, 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터를 선택적으로 구동시키는 것으로서 하나의 인버터만을 사용하여 제조비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 스위칭부(140)가 3상 전부를 스위칭하지 않고 2상만 스위칭 제어하고 나머지 1상은 공통으로 인버터 출력이 인가되도록 구성함에 따라, 스위칭부(140)에 사용되는 릴레이 소자를 정격의 3배 용량의 3련 릴레이 스위치를 사용하는 대신에 2련 릴레이 스위치를 적용할 수 있어 저가의 릴레이 소자를 적용할 수 있다.

더욱이, 단일의 인버터를 사용하여 다중 모터를 제어할 수 있어 인버터와 인버터용 방열판의 수를 최소화할 수 있고, 다중 인버터와 다중 모터를 연결하는 데 필요한 와이어 하니스(wire harness)의 배선 가닥수를 최소화할 수 있어 비용 절감과 크기를 최소화할 수 있다.

이상에서는 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 별도의 클러치를 구비하지 않고, 펄세이터 및 탈수조를 선택적으로 회전시킬 수 있는 더블 로터-더블 스테이터 구조의 세탁기용 모터 뿐 아니라 독립되어 분리된 다수의 모터를 선택적으로 구동시키는 모터 구동장치에 적용된다.

101-1~101-3 : 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일
103-1~103-3 : 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일
110 : 모터 제어부 120 : 게이트 드라이버
130 : 인버터 140 : 스위칭부
300 : 세탁기용 모터 Q1~Q6 : 스위칭 소자
TR1 : 트랜지스터 RY : 릴레이
RYS1, RYS2 : 릴레이 스위치
12a : 제1스테이터 14a : 제2스테이터
301 : 제1모터 303 : 제2모터

Claims (13)

1. 각각 제1 및 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터;
   세탁 및 헹굼모드와 탈수모드에 따라 구동신호를 발생하여 상기 세탁기용 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부;
   상기 구동신호에 따라 3상 교류전력을 발생하며, 3상 교류전력 중 임의의 1상 교류전력은, 상기 세탁기용 모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 임의의 1상 스테이터 코일에 공통으로 인가하는 인버터; 및
   상기 모터 제어부의 제어에 따라 상기 3상 교류전력 중 2상 교류전력을, 상기 세탁기용 모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 나머지 2상 스테이터 코일에 스위칭 절환하여 인가하는 스위칭부;를 포함하며,
   상기 스위칭부는,
   상기 모터 제어부의 제어에 따라 스위칭되는 트랜지스터;
   상기 트랜지스터의 스위칭에 따라 여자 또는 비여자되는 릴레이 코일; 및
   상기 릴레이 코일의 여자 또는 비여자에 따라 상기 교류전력을 스위칭하는 릴레이 스위치;를 포함하는 세탁기용 모터 구동장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 모터 제어부가 발생하는 구동신호를 증폭하여 상기 인버터로 출력하는 게이트 드라이버;를 더 포함하는 세탁기용 모터 구동장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 더블 로터는 탈수조를 구동하는 탈수조 회전축과 연결되어 같이 회전되는 인너 로터와 펄세이터를 구동하는 펄세이터 회전축과 연결되어 같이 회전되는 아우터 로터를 구비하며,
   상기 더블 스테이터는 인너 로터와 아우터 로터 사이에 공극을 두고 배치되고, 상기 아우터 로터와 상호 작용하여 제1자기회로를 형성하는 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과, 상기 인너 로터와 상호 작용하여 제2자기회로를 형성하는 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비하는 세탁기용 모터 구동장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 모터 제어부로부터 세탁 및 헹굼모드 구동신호를 발생하는 경우, 상기 스위칭부는 3상 교류전력을 스위칭하여 상기 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일에 인가하고,
   상기 모터 제어부로부터 탈수모드 구동신호를 발생하는 경우, 상기 스위칭부는 3상 교류전력을 스위칭하여 상기 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일에 인가하는 세탁기용 모터 구동장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 더블 스테이터는,
   환형으로 조립되며, 각각 외측에 아우터 티스가 형성되고, 내측에 인너 티스가 형성되는 다수의 분할 코어;
   상기 다수의 분할 코어 각각의 외면을 감싸는 다수의 절연체 보빈; 및
   상기 아우터 티스에 권선되는 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과, 상기 인너 티스에 권선되는 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일;을 포함하는 세탁기용 모터 구동장치.
6. 삭제
7. 각각 제1 및 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 더블 스테이터 및 더블 로터를 구비한 세탁기용 모터의 구동방법에 있어서,
   모터 제어부가 제어신호에 기초하여 동작모드를 판단하는 단계;
   상기 판단한 동작모드가 세탁모드 또는 헹굼모드일 경우에 인버터로부터 발생된 3상 교류전력을 상기 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일로 출력하도록 제어하여 세탁기용 모터의 아우터 로터가 회전되면서 펄세이터를 회전시키는 단계; 및
   상기 판단한 동작모드가 탈수모드일 경우에 상기 인버터로부터 발생된 3상 교류전력을 상기 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일로 출력하도록 제어하여 세탁기용 모터의 인너 로터가 회전되면서 탈수조를 회전시키는 단계;를 포함하며,
   상기 판단한 동작모드가 세탁모드 또는 헹굼모드일 경우에 상기 모터 제어부의 제어에 따라 트랜지스터를 턴오프시켜서 릴레이 코일을 비여자시키며 상기 릴레이 코일의 비여자에 따라 릴레이 스위치를 비여자시켜서 상기 교류전력을 상기 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일로 출력하고,
   상기 판단한 동작모드가 탈수모드일 경우에 상기 모터 제어부의 제어에 따라 트랜지스터를 턴온시켜서 릴레이 코일을 여자시키며 상기 릴레이 코일의 여자에 따라 릴레이 스위치를 여자시켜서 상기 교류전력을 상기 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일로 출력하는 세탁기용 모터 구동방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 모터 제어부는 인버터로부터 발생된 3상 교류전력을 상기 제1 및 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 하나에 선택적으로 인가할 때, 상기 제1 및 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 선택된 하나에 상기 3상 교류전력 중 2상 교류전력이 인가되도록 제어하는 세탁기용 모터의 구동방법.
9. 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 제1스테이터 및 제1로터를 구비한 제1모터;
   제2 U상, V상, W상 스테이터 코일을 구비한 제2스테이터 및 제2로터를 구비한 제2모터;
   구동신호를 발생하여 상기 제1 및 제2 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부;
   상기 구동신호에 따라 3상 교류전력을 발생하며, 3상 교류전력 중 임의의 1상 교류전력은, 상기 제1모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2모터의 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 임의의 1상 스테이터 코일에 공통으로 인가하는 인버터; 및
   상기 모터 제어부의 제어에 따라 상기 3상 교류전력 중 2상 교류전력을, 상기 제1모터의 제1 U상, V상, W상 스테이터 코일과 제2모터의 제2 U상, V상, W상 스테이터 코일 중 나머지 2상 스테이터 코일에 스위칭 절환하여 인가하는 스위칭부;를 포함하며,
   상기 스위칭부는,
   상기 모터 제어부의 제어에 따라 스위칭되는 트랜지스터;
   상기 트랜지스터의 스위칭에 따라 여자 또는 비여자되는 릴레이 코일; 및
   상기 릴레이 코일의 여자 또는 비여자에 따라 상기 교류전력을 스위칭하는 릴레이 스위치;를 포함하는 세탁기용 모터 구동장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 병렬 접속되는 다수의 모터를 3상 구동하는 다중 모터 구동장치에 있어서,
    구동신호를 발생하여 상기 다수의 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부;
    상기 구동신호에 따라 3상 교류전력을 발생하며, 3상 교류전력 중 임의의 1상 교류전력은, 상기 다수의 모터 중 임의의 1상 코일에 공통으로 인가하는 인버터; 및
    상기 모터 제어부의 제어에 따라 상기 3상 교류전력 중 나머지 2상 교류전력을, 상기 다수의 모터 중 하나의 나머지 2상 코일에 인가하도록 스위칭 절환하는 스위칭부;를 포함하며,
    상기 스위칭부는,
    상기 모터 제어부의 제어에 따라 스위칭되는 트랜지스터;
    상기 트랜지스터의 스위칭에 따라 여자 또는 비여자되는 릴레이 코일; 및
    상기 릴레이 코일의 여자 또는 비여자에 따라 상기 교류전력을 스위칭하는 릴레이 스위치;를 포함하는 다중 모터 구동장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 모터 제어부는 상기 다수의 모터 중 하나를 순차적으로 선택하거나 지정하여 3상 교류전력을 인가하도록 상기 스위칭부를 제어하는 다중 모터 구동장치.

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