KR0140938B1

KR0140938B1 - Variable speed control apparatus of washing motor

Info

Publication number: KR0140938B1
Application number: KR1019940001068A
Authority: KR
Inventors: 정달호
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1994-01-20
Filing date: 1994-01-20
Publication date: 1998-08-17
Also published as: KR950023774A

Abstract

본 발명은 세탁기의 세탁 모터속도를 가변 제어하는 장치에 관한 것으로서, 특히 세탁모터의 속도와 공급 전원의 위상각 정보를 피이드백 받아 이 정보를 마이컴의 속도 지령과 비교하여 세탁 모터의 속도 가변 범위를 광범위한 영역에 걸쳐 자유롭게 제어할 수 있도록 한 세탁 모터의 가변속 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for variably controlling the washing motor speed of a washing machine. In particular, the present invention provides a feedback of speed and phase angle information of a washing motor and compares the information with a speed command of a microcomputer to determine a variable speed range of the washing motor. It relates to a variable speed control device for a washing motor that can be freely controlled over a wide range of areas.

종래의 세탁 모터의 가변속 제어 장치는 마이컴(1)으로부터 세탁 모터(7)에 공급되는 정역회전 명령(CW,CCW)의 주기와 이 주기내에서의 트라이악 온타임을 제어하여 속도 제어를 실행하기 때문에 광범위한 영역에 걸쳐 세탁 모터(7)의 속도를 가변시킬 수 없는 제약이 따르는 문제점이 있다.The conventional variable speed control apparatus of the washing motor controls the period of the forward and reverse rotation commands CW and CCW supplied from the microcomputer 1 to the washing motor 7 and the triac on-time within this period to execute the speed control. Because of this, there is a problem in that the restriction that the speed of the washing motor 7 cannot be varied over a wide range.

본 발명은 세탁 모터에 공급되는 전원을 위상 제어하는 수단과, 세탁 모터의 위상각을 검출하여 속도 명령과 비교한 결과로 위상 제어 타이밍을 가변시키는 수단과, 세탁 모터의 속도를 검출하여 정속 제어를 수행하는 수단을 구비하여 세탁 모터의 속도 가변 범위를 확장시키고, 넓은 영역에 걸쳐 자유롭게 세탁 모터의 구동 속도를 제어할 수 있도록 한 세탁 모터의 가변속 제어 장치이다.The present invention provides a means for phase controlling the power supplied to the washing motor, means for varying the phase control timing as a result of detecting the phase angle of the washing motor and comparing the speed command, and detecting the speed of the washing motor to perform constant speed control. A variable speed control device for a washing motor provided with means for extending the variable speed range of the washing motor and allowing the driving speed of the washing motor to be freely controlled over a large area.

Description

Variable speed control device of laundry motor

본 발명은 세탁기의 세탁 모터속도를 가변 제어하는 장치에 관한 것으로서, 특히 세탁 모터의 속도와 공급 전원의 위상각 정보를 피이드백 받아 이 정보를 마이컴의 속도 지령과 비교하여 세탁 모터의 속도 가변 범위를 광범위한 영역에 걸쳐 자유롭게 제어할 수 있도록 한 세탁 모터가 가변속 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for variably controlling the washing motor speed of a washing machine. In particular, the present invention relates to a speed control range of a washing motor by receiving feedback of speed and phase angle information of a washing motor and comparing the information with a speed command of a microcomputer. BACKGROUND OF THE INVENTION A laundry motor that is freely controllable over a wide range is directed to a variable speed control device.

종래의 세탁 모터의 가변속 제어 장치는 제1도를 참조하면, 각 센서로 감지된 신호와 세탁 명령에 따라 세탁 모터의 구동 제어 및 각종 밸브의 구동 제어를 실행하는 마이컴(1)과, 상기 마이컴(1)의 동작이 표시되는 표시부(2)와, 세탁조내의 수위를 감지하여 상기 마이컴(1)에 공급하는 수위센서(3)와, 세탁조내의 세탁수 오염 정도를 감지하여 상기 마이컴(1)에 공급하는 오염센서(4)와, 세탁 포량을 감지하여 상기 마이컴(1)에 공급하는 포량센서(5)와, 상기 마이컴(1)의 제어신호(CW,CCW)를 받아 세탁 모터(7)를 정역회전 구동시키는 모터 구동회로(6)와, 상기 모터 구동회로(6)의 구동제어를 받아 세탁조내의 펄세이터 및 탈수조를 구동시키는 세탁 모터(7)와 상기 마이컴(1)의 제어를 받아 급수 및 배수 밸브를 개폐 구동시키는 밸브 구동회로(8)와, 상기 밸브 구동회로(8)의 구동제어를 받아 세탁조내의 급수를 실행하는 급수밸브(9)와, 상기 밸브 구동회로(8)의 제어를 받아 세탁조내의 배수를 실행하는 배수밸브(10)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래의 세탁 모터의 가변속 제어 장치의 동작은 다음과 같다.Referring to FIG. 1, the conventional variable speed control apparatus for a washing motor includes a microcomputer 1 for executing driving control of a washing motor and driving control of various valves according to a signal sensed by each sensor and a washing command. The display unit 2 displaying the operation of 1), the water level sensor 3 sensing the water level in the washing tank and supplying it to the microcomputer 1, and detecting the contamination level of the washing water in the washing tank and supplying it to the microcomputer 1 The pollution sensor 4 to detect the washing quantity, and the quantity sensor 5 to supply the microcomputer 1 to the microcomputer 1, and the washing motor 7 to receive the control signals CW and CCW of the microcomputer 1. Water supply and control under the control of the motor driving circuit (6) for driving the rotation, the washing motor (7) for driving the pulsator and dehydration tank in the washing tank under the driving control of the motor driving circuit (6) and the microcomputer (1) A valve driving circuit 8 for opening and closing the drain valve; and the valve driving It is composed of a water supply valve 9 for performing water supply in the washing tank under the driving control of the furnace 8 and a drain valve 10 for performing drainage in the washing tank under the control of the valve driving circuit 8. The operation of the variable speed control device of the conventional laundry motor configured as follows.

사용자로부터 세탁 명령이 마이컴(1)에 입력되면 마이컴(1)은 포량센서(5)로 포량을 감지하고, 수위센서(3)로 세탁조내의 수위를 감지하면서 밸브 구동회로(8)를 제어하는 급수밸브(9)를 열고 급수를 진행한 후, 모터 구동회로(6)를 제어하여 세탁 모터(7)를 일정한 주기로 온·오프 및 정역회전 시킨다.When a washing instruction is input from the user to the microcomputer 1, the microcomputer 1 detects the quantity of water with the quantity sensor 5, and controls the valve driving circuit 8 while sensing the water level in the washing tank with the water level sensor 3. After opening the valve 9 and proceeding with water supply, the motor driving circuit 6 is controlled to turn the washing motor 7 on, off and forward and reverse at regular intervals.

예를 들면, 제2도의 (a)에 나타낸 바와같은 타이밍으로 세탁 모터(7)에 정회전 명령(CW), 역회전 명령(CCW)을 일정한 주기(T1-T4)로 공급하고, 이 명령에 따라 모터 구동회로(6)는 세탁 모터(7)에 공급되는 전원을 제2도의 (b)와 같이 온·오프시켜 모터속도를 제어한다.For example, the forward rotation command CW and the reverse rotation command CCW are supplied to the washing motor 7 at a constant cycle T1-T4 at the timing as shown in FIG. Accordingly, the motor drive circuit 6 controls the motor speed by turning on / off the power supplied to the washing motor 7 as shown in FIG.

즉, 모터 구동회로(6)를 트라이악 및 트리거 제어회로로 구성하여 이 트라이악의 온 타임과 오프 타임을 제어하여 세탁 모터(7)를 정속 구동시키는 것이다.That is, the motor drive circuit 6 is constituted by a triac and a trigger control circuit to control the on time and the off time of the triac to drive the washing motor 7 at constant speed.

이러한, 세탁 모터(7)의 속도 제어는 각 주기(T1-T4)에서의 트라이악 온 타임을 제어하여 실행하는데, 제2도의 (c)와 같이 어느 한 주기(T1)내에서 트라이악을 온시키는 총 시간을 감소시키면 (b)도의 경우보다 낮은 속도로 세탁 모터(7)가 구동되어 지는 것이다.The speed control of the washing motor 7 is performed by controlling the triac on time in each period T1-T4, and turning on the triac in any one period T1 as shown in (c) of FIG. 2. Reducing the total time to make the washing motor 7 is driven at a lower speed than in the case of (b).

제3도의 (a)는 세탁 모터(7)의 시간진행(세탁 행정의 진행)에 따른 평균속도를 나타내며, 각 속도 구간(V1,V2,V3)에서의 정회전 및 역회전 구간(T1-T4)별 시간은 제3의 (b)에 나타낸 바와같이 변화시켜 원하는 속도를 얻도록 하고 있다.(A) of FIG. 3 shows the average speed according to the time progress (the washing stroke progress) of the washing motor 7, and the forward and reverse rotation sections T1-T4 in each speed section V1, V2, V3. The time for each is changed as shown in the third (b) to obtain the desired speed.

상기한 바와같은 종래의 세탁 모터의 가변속 제어장치는 마이컴(1)으로부터 세탁 모터(7)에 공급되는 정역회전 명령(CW,CCW)의 주기와 이 주기내에서의 트라이악 온 타임을 제어하여 속도 제어를 실행하기 때문에 광범위한 영역에 걸쳐 세탁 모터(7)의 속도를 가변시킬 수 없는 제약이 따르는 문제점이 있다.The variable speed control device of the conventional washing motor as described above controls the period of the forward and reverse rotation commands CW and CCW supplied from the microcomputer 1 to the washing motor 7 and the triac on time within this period. There is a problem in that the control is not performed so that the speed of the washing motor 7 cannot be changed over a wide range of areas.

본 발명은 세탁 모터에 공급되는 전원을 위상제어하는 수단과, 세탁 모터의 위상각을 검출하여 속도 명령과 비교한 결과로 위상 제어 타이밍을 가변시키는 수단과, 세탁 모터의 속도를 검출하여 정속 제어를 수행하는 수단을 구비하여 세탁 모터의 속도 가변 범위를 확장시키고, 넓은 영역에 걸쳐 자유롭게 세탁 모터의 구동속도를 제어할 수 있도록 한 세탁 모터의 가변속 제어 장치를 제공함을 목적으로 한다.The present invention provides a means for phase-controlling the power supplied to the washing motor, a means for varying the phase control timing as a result of detecting the phase angle of the washing motor and comparing with the speed command, and detecting the speed of the washing motor to perform constant speed control. It is an object of the present invention to provide a variable speed control apparatus for a washing motor provided with means for extending the variable speed range of the washing motor and freely controlling the driving speed of the washing motor over a wide area.

제1도는 종래의 세탁기 제어 회로의 블록 구성도.1 is a block diagram of a conventional washing machine control circuit.

제2도는 종래 세탁기 제어 회로의 신호 파형도.2 is a signal waveform diagram of a conventional washing machine control circuit.

제3도의 (a)는 종래 세탁기에서 제어되는 평균 속도 그래프, (b)는 종래 세탁기에서 제어되는 속도별 제어 타이밍도.Figure 3 (a) is a graph of average speed controlled in a conventional washing machine, (b) is a control timing chart for each speed controlled in a conventional washing machine.

제4도는 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치의 블록 구성도.4 is a block diagram of a variable speed control device for a washing motor of the present invention.

제5도는 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치에서 구동수단의 상세 회로도.5 is a detailed circuit diagram of the driving means in the variable speed control apparatus of the washing motor of the present invention.

제6도는 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치에서 위상각 검출수단의 회로도.6 is a circuit diagram of phase angle detection means in the variable speed control apparatus of the washing motor of the present invention.

제8도는 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치의 신호 타이밍도.8 is a signal timing diagram of a variable speed control apparatus for the washing motor of the present invention.

제9도는 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치의 속도 제어 그래프.9 is a speed control graph of the variable speed control apparatus of the washing motor of the present invention.

제4도는 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치 구성을 나타낸다.4 shows a configuration of a variable speed control apparatus for a washing motor of the present invention for achieving the above object.

제4도를 참조하면, 본 발명은 모터속도 검출수단(18)으로부터 피이드백되는 모터속도 검출정보와 사용자의 세탁명령을 입력으로 하여 세탁 모터의 속도명령(N) 및 회전명령(CW,CCW)을 출력하는 마이컴(11)과, 상기 마이컴(11)의 속도명령(N)을 아날로그 속도명령(Vr)으로 변환하는 디지털/아날로그 변환수단(12)과, 상기 아날로그 속도명령(Vr)과 주파수/전압 변환수단(21)의 속도 피이드백 정보(Vf)를 비례 적분하여 속도오차신호(Ve)를 출력하는 비례 적분수단(13)과, 상기 속도 오차신호(Ve)와 삼각파 발생기(20)의 삼각파 신호를 비교하여 전원 스위칭 제어신호(Cp)를 출력하는 비교수단(14)과, 상기 전원 스위칭 제어신호(Cp) 및 마이컴(11)의 회전명령(CW,CCW)에 따라 세탁 모터(17)에 공급되는 전원을 스위칭 제어하는 모터 구동수단(22)과, 상기 모터 구동수단(22)의 구동제어를 받아 정속 구동되는 세탁 모터(17)와 상기 세탁 모터(17)의 속도를 검출하여 속도 검출수단(Sp)를 마이컴(11)과 주파수/전압 변환수단(21)에 공급하는 모터속도 검출수단(18)과, 상기 모터 구동수단(22)에서 세탁 모터(17)에 공급되는 전원의 도통각을 검출하여 정회전 및 역회전 별로 회전명령(CW,CCW)에 대응하는 위상각 검출신호(Pa)를 출력하는 위상각 검출수단(19)과, 상기 위상각 검출신호(Pa)를 입력으로 하여 위상각에 대응하는 삼각파신호(Tp)를 발생시켜 비교수단(14)에 공급하는 삼각파 발생수단(20)과, 상기 모터속도 검출수단(18)에서 출력된 속도 검출신호(Sp)의 주파수에 대응하는 전압으로 변환하여 속도 피이드백 정보(Vf)를 비례 적분수단(13)에 공급하는 주파수/전압 변환수단(21)으로 구성된다.Referring to FIG. 4, the present invention uses the motor speed detection information fed back from the motor speed detecting means 18 and the washing instruction of the user as inputs, and the speed command N and the rotation command CW and CCW of the washing motor. A microcomputer 11 for outputting a signal, digital / analog converting means 12 for converting the speed command N of the microcomputer 11 into an analog speed command Vr, and the analog speed command Vr and a frequency / Proportional integration means 13 for proportionally integrating the speed feedback information Vf of the voltage converting means 21 to output the speed error signal Ve, and the triangular wave of the speed error signal Ve and the triangular wave generator 20. The washing machine 17 according to the comparison means 14 for comparing the signals and outputting the power switching control signal Cp and the rotation switching power CW and CCW of the power switching control signal Cp and the microcomputer 11. Motor driving means 22 for switching and controlling the supplied power, and the driving agent of the motor driving means 22 Motor speed detecting means for detecting the speed of the washing motor 17 and the washing motor 17 which are driven at a constant speed by receiving the water, and supplying the speed detecting means Sp to the microcomputer 11 and the frequency / voltage converting means 21. 18 and the phase angle detection signal Pa corresponding to the rotation commands CW and CCW for each forward and reverse rotation by detecting the conduction angle of the power supplied to the washing motor 17 by the motor driving means 22. And a phase angle detecting means 19 for outputting the phase angle detecting signal Pa, and generating a triangular wave signal Tp corresponding to the phase angle and supplying it to the comparing means 14. 20 and a frequency / voltage for converting the voltage corresponding to the frequency of the speed detection signal Sp output from the motor speed detection means 18 to supply the speed feedback information Vf to the proportional integration means 13. The conversion means 21 is comprised.

한편, 제5도를 참조하면, 상기 모터 구동수단(22)은 정회전 명령(CW)과 전원 스위칭 제어신호(Cp)를 입력으로 하여 세탁 모터(17)의 정회전 타이밍에서 세탁 모터(17)에 전원(ACV)을 공급하여 정회전 속도를 제어하는 제1스위칭 구동수단(15)과, 상기 역회전 명령(CCW)과 전원 스위칭 제어신호(Cp)를 입력으로 하여 세탁 모터(17)의 역회전 타이밍에서 세탁 모터(17)에 전원(ACV)을 공급하여 역회전 속도를 제어하는 제2스위칭 구동수단(16)으로 구성된다.Meanwhile, referring to FIG. 5, the motor driving means 22 inputs the forward rotation command CW and the power switching control signal Cp to input the washing motor 17 at the forward rotation timing of the washing motor 17. The first switching driving means 15 for supplying power ACV to the controller to control the forward rotation speed and the reverse rotation command CCW and the power switching control signal Cp are inputted to reverse the washing motor 17. It consists of the 2nd switching drive means 16 which supplies a power supply ACV to the washing motor 17 at a rotation timing, and controls a reverse rotation speed.

그리고, 상기 제1스위칭 구동수단(15)은 정회전 명령(CW)에 따라 전원 스위칭 제어신호(Cp)를 스위칭 제어하는 앤드 게이트(23)와, 상기 앤드 게이트(23)에서 출력된 제어신호(Cp) 에 의하여 온·오프되는 광결합기(24)와, 상기 광결합기(24)의 온·오프에 따라 세탁 모터(17)의 공급전원(ACV)을 공급 또는 차단시키는 트라이악(25)으로 구성되고, 상기 제2스위칭 구동수단(16)은 역회전 명령(CCW)에 따라 전원 스위칭 제어신호(Cp)를 스위칭 제어하는 앤드 게이트(26)와 상기 앤드 게이트(26)에서 출력된 제어신호(Cp)에 의하여 온·오프되는 광결합기(27)와, 상기 광결합기(27)의 온·오프에 따라 세탁 모터(17)의 공급전원(ACV)을 공급 또는 차단시키는 트라이악(28)으로 구성된다.In addition, the first switching driving means 15 includes an AND gate 23 for switching and controlling the power switching control signal Cp according to the forward rotation command CW, and a control signal output from the AND gate 23. An optical coupler 24 turned on and off by Cp) and a triac 25 for supplying or interrupting the supply power ACV of the washing motor 17 according to the on / off of the optical coupler 24. The second switching driving means 16 includes an AND gate 26 for controlling switching of the power switching control signal Cp according to the reverse rotation command CCW, and a control signal Cp output from the AND gate 26. ) And a triac 28 to supply or cut off the power supply ACV of the washing motor 17 according to the on / off of the optocoupler 27. .

한편, 상기 위상각 검출수단(19)은 정회전 명령(CW)을 입력받아 세탁 모터(17)의 정회전 타이밍에서 전원 도통 위상각을 검출하는 제1위상각 검출부(29)와, 역회전 명령(CCW)을 입력받아 세탁 모터(17)의 역회전 타이밍에서 전원 도통 위상각을 검출하는 제2위상각 검출부(30)와 각 위상각 검출신호를 삼각파 발생수단(20)에 공급하는 오아 게이트(35)로 구성된다.On the other hand, the phase angle detection means 19 receives a forward rotation command (CW) and the first phase angle detection unit 29 for detecting the power supply phase angle at the forward rotation timing of the washing motor 17, and the reverse rotation command A second phase angle detector 30 which detects the power conduction phase angle at the reverse rotation timing of the washing motor 17 and the oar gate which supplies the respective phase angle detection signals to the triangular wave generating means 20. 35).

상기 제1위상각 검출부(29)는 세탁 모터(17)의 공급전원을 정류하는 정류기(BD1)와 상기 정류된 전원에 의해 도통되는 광결합기(31)와, 상기 광결합기(31)의 도통 신호를 정회전 명령(CW)에 따라 위상각 검출신호(Pa)로 출력하는 앤드 게이트(32)로 구성되고, 상기 제2위상각 검출부(30)는 세탁 모터(17)의 공급전원을 정류하는 정류기(BD2)와, 상기 정류된 전원에 의해 도통하는 광결합기(33)와 상기 광결합기(33)의 도통신호를 역회전 명령(CCW)에 따라 위상각 검출신호(Pa)로 출력하는 앤드 게이트(34)로 구성된다.The first phase angle detector 29 includes a rectifier BD1 for rectifying the supply power of the washing motor 17, an optical coupler 31 conducted by the rectified power, and a conduction signal of the optical coupler 31. Is configured as an end gate 32 for outputting the phase angle detection signal Pa according to the forward rotation command CW, and the second phase angle detection unit 30 is a rectifier for rectifying the supply power of the washing motor 17. And an AND gate for outputting the optical coupler 33 conducting by the rectified power source and the conduction call of the optical coupler 33 as the phase angle detection signal Pa according to the reverse rotation command CCW. 34).

상기 제4도 내지 제6도에서 미설명 부호 C0,C1,C2는 콘덴서, R1-R8은 저항, VCC는 전원이다.In FIGS. 4 to 6, reference numerals C0, C1, and C2 denote capacitors, R1-R8 denotes resistors, and VCC denotes a power source.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기한 구성의 본 발명 세탁 모터의 가변속 제어 장치에 의한 모터속도 제어동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the motor speed control operation by the variable speed control apparatus of the present invention laundry motor of the above-described configuration with reference to the accompanying drawings as follows.

먼저, 제4도를 참조하면, 마이컴(11)에서 모터속도 명령(N)이 출력되면 이 속도 명령은 디지털/아날로그 변환수단(12)에 의해서 아날로그 속도 명령(Vr)으로 변환되고, 이 아날로그 속도 명령(Vr)은 비례 적분수단(13)에 입력된다.First, referring to FIG. 4, when the motor speed command N is output from the microcomputer 11, the speed command is converted into the analog speed command Vr by the digital / analog converting means 12, and this analog speed The command Vr is input to the proportional integration means 13.

비례 적분수단(13)은 입력된 아날로그 속도 명령(Vr)과 속도 피이드백 정보(Vf)와 편차신호를 비례 적분하여 오차신호(Ve)를 출력한다.The proportional integration means 13 proportionally integrates the input analog speed command Vr, the speed feedback information Vf, and the deviation signal and outputs an error signal Ve.

즉, 비례 적분수단(13)은로 입력신호의 비례적분을 실행하며,That is, the proportional integration means 13 To execute proportional integration of the input signal,

여기서, GP는 비례 상수이고, GI는 적분 상수이다.Where GP is a proportional constant and GI is an integral constant.

이와 같이 적분되어 출력되는 오차신호(Ve)는 비교수단(14)에 입력되고, 비교수단(14)은 입력된 오차신호(Ve)와 삼각파 발생기(20)에서 발생된 삼각파 신호(Tp)를 비교하여 스위칭 제어신호(Cp)를 출력한다.The error signal Ve integrated and outputted as described above is input to the comparing means 14, and the comparing means 14 compares the input error signal Ve with the triangular wave signal Tp generated by the triangular wave generator 20. To output the switching control signal Cp.

즉, 스위칭 제어신호(Cp)는 마이컴(11)의 속도명령(N)과 세탁 모터(17)의 실제 속도값과의 오차로부터 세탁 모터(17)의 공급전원의 위상각에 대응하는 삼각파 신호(Tp)와의 비교 결과로 출력되는 전원 공급 타이밍 제어신호가 되고, 이 신호(Cp)가 입력되는 타이밍부터 모터 구동수단(22)은 세탁 모터(17)에 전원을 공급하여 위상 전력 제어가 이루어지므로서 원하는 속도로 세탁 모터(17)를 구동시키게 되는 것이다.That is, the switching control signal Cp is a triangle wave signal corresponding to the phase angle of the power supply of the washing motor 17 from the error between the speed command N of the microcomputer 11 and the actual speed value of the washing motor 17. It becomes a power supply timing control signal output as a result of the comparison with Tp), and from the timing at which this signal Cp is input, the motor driving means 22 supplies power to the washing motor 17 to perform phase power control. The washing motor 17 is driven at a desired speed.

그리고, 이때 마이컴(11)에서 출력되는 세탁 모터의 정회전 명령(CW) 및 역회전 명령(CCW)에 따라 모터 구동수단(22)은 세탁 모터(17)를 상기 스위칭 제어신호(Cp)로 세탁 모터(17)를 정회전 또는 역회전시켜 주고, 이러한 회전방향의 제어와 함께 상기한 바와같이 속도를 가변시켜 준다.At this time, the motor driving means 22 washes the washing motor 17 with the switching control signal Cp according to the forward rotation command CW and the reverse rotation command CCW of the washing motor output from the microcomputer 11. The motor 17 is rotated forward or reverse, and the speed is varied as described above with the control of the rotation direction.

이와 같이 하여 구동되는 세탁 모터(17)의 속도는 모터속도 검출수단(18)에서 회전속도에 비례하는 주파수의 신호로 출력되고, 이 속도 검출신호(Sp)는 마이컴(11)으로 피이드백 된다.The speed of the washing motor 17 driven in this way is output as a signal of a frequency proportional to the rotational speed from the motor speed detecting means 18, and this speed detecting signal Sp is fed back to the microcomputer 11.

마이컴(11)은 피이드백된 속도 검출신호(Sp)와 설정 속도를 비교하여 두 속도값이 차이만큼에 해당되는 새로운 속도 명령(N)을 출력하고, 이 속도 명령(N)에 의해 상기한 바와같은 신호처리 경로를 거쳐 세탁 모터(17)의 속도가 설정된 속도로 정속 유지됨과 함께 속도 가변이 이루어지게 된다.The microcomputer 11 compares the fed back speed detection signal Sp with the set speed, and outputs a new speed command N corresponding to the difference between the two speed values. The speed of the washing motor 17 is maintained at a constant speed at the set speed through the same signal processing path and the speed is changed.

그리고, 상기 모터속도 검출수단(18)에서 출력된 속도 검출신호(Sp)는 주파수/전압 변환수단(21)에 공급되어 주파수(모터속도)에 대응하는 레벨의 전압으로 변환되고, 이 변환된 신호가 속도 피이드백 정도(Vf)로 비례 적분수단(13)에 공급되어 마이컴(11)의 속도명령(N)과 비례 적분됨으로서 상기한 오차신호(Ve)를 출력해 주게 된다.The speed detection signal Sp output from the motor speed detecting means 18 is supplied to the frequency / voltage converting means 21 and converted into a voltage having a level corresponding to the frequency (motor speed), and the converted signal. Is supplied to the proportional integrating means 13 at a speed feedback degree Vf and proportionally integrated with the speed command N of the microcomputer 11 to output the above error signal Ve.

이 새로운 오차신호(Ve)는 비교수단(14)에 공급되어 모터(17)의 정속 유지를 위해 가변되는 타이밍의 스위칭 제어신호(Cp)를 모터 구동수단(22)에 공급하는 정보로 활용된다.This new error signal Ve is supplied to the comparing means 14 and used as information for supplying the switching control signal Cp at a variable timing to maintain the constant speed of the motor 17 to the motor driving means 22.

한편, 상기한 바와같이 모터 구동수단(22)에 의해서 세탁 모터(17)에 공급되는 전원(ACV)은 위상 전력 제어되어 모터속도를 가변시키게 되는데, 이러한 정회전 또는 역회전 공급 전원(A-C)(B-C)의 도통각을 위상각 검출수단(19)에서 검출하여 위상각 검출신호(Pa)를 출력하고, 이 위상각 검출신호(Pa)를 입력으로 하여 삼각파 발생수단(20)은 검출신호(Pa)의 타이밍에 따라 출력 사이즈가 변화되는 삼각파 신호(Tp)를 발생하며, 이 삼각파 신호(Tp)는 비교수단(14)에 공급되어 속도제어를 위한 스위칭 제어신호(Cp)의 출력 타이밍을 전원 위상각에 맞게 변경시켜 준다.On the other hand, as described above, the power (ACV) supplied to the washing motor 17 by the motor driving means 22 is phase power controlled to vary the motor speed, such forward or reverse rotation power supply (AC) ( The conduction angle of BC is detected by the phase angle detection means 19, and the phase angle detection signal Pa is output, and the phase angle detection signal Pa is input to the triangular wave generating means 20 to detect the detection signal Pa. A triangular wave signal Tp whose output size changes in accordance with the timing of the < Desc / Clms Page number 12 > is generated, and the triangular wave signal Tp is supplied to the comparing means 14 to supply the output timing of the switching control signal Cp for speed control. Change it to suit each angle.

이와 같이 모터속도 검출수단(18)와 주파수/전압 변환수단(21)에서 검출되는 모터(17)의 실제 회전속도 정보(Vf)와, 위상각 검출수단(19)과 삼각파 발생수단(20)에서 검출되는 속도 제어전원의 위상각 정보(Tp)를 마이컴(11)의 속도명령(N)과 비교하여 원하는 회전속도로 세탁 모터(17)를 제어(위상전력 제어)하는 것이다.In this way, the actual rotational speed information Vf of the motor 17 detected by the motor speed detecting means 18 and the frequency / voltage converting means 21, the phase angle detecting means 19 and the triangular wave generating means 20 The phase angle information Tp of the detected speed control power supply is compared with the speed command N of the microcomputer 11 to control the washing motor 17 at a desired rotational speed (phase power control).

제7도는 상기한 바와같은 세탁 모터의 가변속 제어신호의 파형과 그 타이밍 관계를 보이고 있다.7 shows the timing relationship between the waveform of the variable speed control signal of the washing motor as described above.

(a)도는 모터 구동수단(22)에 의하여 세탁 모터(17)에 공급되는 위상 전력제어 파형도이고, 빗금으로 표현된 부분이 전원 공급구간에 해당한다.(a) is a phase power control waveform diagram supplied to the washing motor 17 by the motor driving means 22, and the portion indicated by the hatched portion corresponds to the power supply section.

(c)도는 정회전 명령(CW)을 나타내며, 이 명령이 하이인 구간동안 세탁 모터(17)를 정회전시킨다.(c) shows the forward rotation command CW, which rotates the washing motor 17 forward while the command is high.

(d)도는 (a)도와 같은 전기 도통각을 갖게 되는 전원의 도통 타이밍(위상각)을 검출한 위상각 검출수단(19)의 검출신호(Pa)를 나타내며, (e)도는 이 검출신호(Pa)가 하이인 구간동안 증가하는 삼각파 신호(Tp)와, 비교수단(14)에서 비교될 오차신호(Ve)를 나타낸다.(d) shows the detection signal Pa of the phase angle detecting means 19 which has detected the conduction timing (phase angle) of the power source having the electrical conduction angle as shown in (a), and (e) shows the detection signal ( The triangle wave signal Tp increasing during the period in which Pa) is high and the error signal Ve to be compared by the comparing means 14 are shown.

즉, (a)도와 (d)도 및 (e)도에서 살펴보는 바와같이 세탁 모터(17)의 전기적인 도통각에 비례하는 사이즈의 삼각파 신호(Tp)가 삼각파 발생수단(14)에서 출력됨을 알수 있고, 이 삼각파 신호(Tp)와 오차신호(Ve)(세탁 모터(17)의 실제 회전속도와 원하는 속도와의 편차)를 비교수단(14)에서 비교한 결과는 (f)도와 같이 스위칭 제어신호(Cp)로 출력된다.That is, as shown in (a), (d) and (e), the triangle wave signal Tp having a size proportional to the electrical conduction angle of the washing motor 17 is output from the triangle wave generating means 14. The result of comparing the triangular wave signal Tp and the error signal Ve (deviation between the actual rotational speed of the washing motor 17 and the desired speed) from the comparing means 14 is shown in (f). It is output as a signal Cp.

이 스위칭 제어신호(Cp)는 모터 구동수단(22)을 통해서 세탁 모터(17)의 전기적인 도통각을 오차 최소화의 방향으로 변경시켜 정속 회전 제어를 수행시키며, 또한 이 제어신호(Cp)는 마이컴(11)의 속도명령(N)에도 따르므로 세탁 모터(17)의 속도를 원하는 속도로 가변시키게 된다.The switching control signal Cp performs the constant speed rotation control by changing the electrical conduction angle of the washing motor 17 through the motor driving means 22 in the direction of error minimization, and this control signal Cp is a microcomputer. Since the speed command N of (11) is also followed, the speed of the washing motor 17 is changed to a desired speed.

상기한 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치에서 모터 구동수단(22)의 동작을 살펴본다.It looks at the operation of the motor drive means 22 in the variable speed control apparatus of the laundry motor of the present invention described above.

제5도에서 보는 바와같이, 제1스위칭 구동수단(15)은 정회전 구동을 제2스위칭 구동수단(16)은 역회전 구동을 각각 실행된다.As shown in FIG. 5, the first switching drive means 15 performs the forward rotation drive, and the second switching drive means 16 performs the reverse rotation drive, respectively.

먼저, 마이컴(11)에서 정회전 명령(CW)이 입력되면, 이 정회전 명령(CW)이 하이인 구간동안 앤드 게이트(23)는 도통되어 스위칭 제어신호(Cp)를 출력한다.(제7도의 (c),(f) 참조)First, when the forward rotation command CW is input from the microcomputer 11, the AND gate 23 is turned on while the forward rotation command CW is high to output the switching control signal Cp. (C), (f) of FIG.)

스위칭 제어신호(Cp)가 출력되면 광결합기(24)가 온되어 트라이악(25)에 트리거 신호가 걸리게 되므로 이 타이밍부터 트라이악(25)은 도통되어 세탁 모터(17)에 전원(ACV)을 공급하고(제7도의 (a)참조), 이 전원(ACV)에 의해 세탁 모터(17)는 정회전한다.When the switching control signal Cp is output, the optocoupler 24 is turned on, and the trigger signal is applied to the triac 25. From this timing, the triac 25 is turned on to supply power ACV to the washing motor 17. (See (a) of FIG. 7), and the washing motor 17 rotates forward by this power supply ACV.

마이컴(11)에서 역회전 명령(CCW)이 입력되면, 이 역회전 명령(CCW)이 하이인 구간동안 앤드 게이트(26)는 도통되어 스위칭 제어신호(Cp)를 출력한다.When the reverse rotation command CCW is input from the microcomputer 11, the AND gate 26 is turned on while the reverse rotation command CCW is high to output the switching control signal Cp.

스위칭 제어신호(Cp)가 출력되면 광결합기(27)가 온되어 트라이악(28)에 트리거 신호가 걸리게 되므로 이 타이밍부터 트라이악(28)은 도통되어 세탁 모터(17)에 전원(ACV)을 공급하고, 이 전원(ACV)에 의해 세탁 모터(17)는 역회전 한다.When the switching control signal Cp is output, the optocoupler 27 is turned on, and a trigger signal is applied to the triac 28. From this timing, the triac 28 is turned on to supply power ACV to the washing motor 17. The washing motor 17 rotates in reverse by this power supply ACV.

이와 같이 모터 구동수단(22)은 정회전 명령(CW)과 역회전 명령(CCW)에 따라 스위칭 제어신호(Cp)로 세탁 모터(17)의 전원(ACV)을 위상 제어하여 원하는 속도로 가변 및 정속 구동시키는 것이다.In this way, the motor driving means 22 phase-controls the power supply ACV of the washing motor 17 with the switching control signal Cp according to the forward rotation command CW and the reverse rotation command CCW, and is variable at a desired speed. It is to drive at constant speed.

한편, 본 발명의 세탁 모터의 가벽속 제어 장치에서 상기한 위상각 검출수단(19)의 동작을 도면 제6도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the operation of the phase angle detection means 19 in the apparatus for controlling the wall speed of the laundry motor of the present invention will be described with reference to FIG.

상기한 모터 구동수단(22)에 의해 세탁 모터(17)에 공급되는 전원(스위칭 온·오프)중에서 제1스위칭 구동수단(15)에 의해 구동되는 전원(A-C)은 정류기(BD1)에서 전파 정류되고, 이 전파 정류된 전원에 의해 광결합기(31)가 도통된다.Of the power supply (switching on / off) supplied to the washing motor 17 by the motor driving means 22, the power supply AC driven by the first switching driving means 15 is full-wave rectified by the rectifier BD1. The optical coupler 31 is turned on by this full-wave rectified power supply.

도통된 광결합기(31)에 의해서 전원(A-C)의 위상각(도통각)이 검출되어 앤드 게이트(32)에 입력된다.The phase angle (conduction angle) of the power supplies A-C is detected by the conductive optical coupler 31 and input to the AND gate 32.

즉, 제7도의 (a)와 스위칭되는 전원(A)에 의해 트라이악(25)이 온된 구간동안 전파 정류기(BD1)로 정류된 전압에 의해서 광결합기(31)가 도통되므로 제7도의 (b)와 같은 위상각 검출신호(PH)가 출력되고, 이 신호(PH)는 정회전 명령(CW)이 입력되는 구간에서 앤드 게이트(32)를 통과하여 제7도의 (d)와 같은 위상각 검출신호(Pa)로 출력된다.That is, since the optical coupler 31 is turned on by the voltage rectified by the full-wave rectifier BD1 during the period in which the triac 25 is turned on by the switching power supply A of FIG. A phase angle detection signal PH is outputted as shown in FIG. 2, and the signal PH passes through the AND gate 32 in a section in which the forward rotation command CW is inputted, and detects the phase angle as shown in FIG. It is output as a signal Pa.

한편, 상기한 모터 구동수단(22)에 의해 세탁 모터(17)에 공급되는 전원(스위칭 온·오프)중에서 제2스위칭 구동수단(16)에 의해 구동되는 전원(B-C)은 정류기(BD2)에서 전파 정류되고, 이 전파 정류된 전원에 의해 광결합기(33)가 도통된다.On the other hand, among the power supply (switching on / off) supplied to the washing motor 17 by the motor driving means 22, the power source BC driven by the second switching driving means 16 is supplied from the rectifier BD2. It is full-wave rectified and the optical coupler 33 is conducted by this full-wave rectified power supply.

도통된 광결합기(33)에 의해서 전원(B-C)의 위상각(도통각)이 검출되어 앤드 게이트(34)에 입력된다.The phase angle (conduction angle) of the power sources B-C is detected by the conductive optical coupler 33 and input to the AND gate 34.

즉, 제7도의 (a)의 같이 스위칭되는 전원(B)에 의해 트라이악(28)이 온된 구간동안 전파 정류기(BD2)로 정류된 전압에 의해서 광결합기(33)가 도통되므로 제7도의 (b)의 같은 위상각 검출신호(PH)가 출력되고, 이 신호(PH)는 역회전 명령(CCW)이 입력되는 구간에서 앤드 게이트(34)를 통과하여 제7도의 (d)와 같은 위상각 검출신호(Pa)로 출력된다.That is, since the optical coupler 33 is conducted by the voltage rectified by the full-wave rectifier BD2 during the period in which the triac 28 is turned on by the power supply B switched as shown in FIG. The same phase angle detection signal PH of b) is outputted, and this signal PH passes through the AND gate 34 in the section in which the reverse rotation command CCW is inputted, and the phase angle as shown in FIG. It is output as a detection signal Pa.

이와 같이 출력된 위상각 검출신호(Pa)는 삼각파 발생수단(20)의 사이즈를 결정하고, 이 삼각파 신호(Tp)는 비교수단(14)에 공급되어 세탁 모터(17) 공급전원의 도통각 제어 정보로 활용되는 것이다.The phase angle detection signal Pa output as described above determines the size of the triangular wave generating means 20, and the triangular wave signal Tp is supplied to the comparing means 14 to control the conduction angle of the power supply of the washing motor 17. It is used as information.

제8도는 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치에 의하여 수행되는 세탁 모터(17)의 회전속도와 속도명령(Vr)과의 관계를 나타내며, 속도명령(Vr)에 비례하여 세탁 모터(17)의 회전속도를 광범위하게 제어할 수 있음을 보이고 있다.8 shows the relationship between the rotational speed of the washing motor 17 and the speed command Vr performed by the variable speed control apparatus of the washing motor of the present invention, and is proportional to the speed command Vr. It is shown that the rotation speed can be controlled extensively.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명의 세탁 모터의 가변속 제어 장치에 의하면 세탁 모터의 속도를 자유롭게 광범위한 영역에 걸쳐 가변시킬 수 있으므로 여러 종류의 옷감에 적절한 세탁을 수행할 수 있고, 다양한 세탁 코스를 구현하여 세탁을 진행할 수 있으며, 세탁 모터의 저속 회전으로 세탁기의 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the variable speed control apparatus of the washing motor of the present invention, the speed of the washing motor can be freely varied over a wide range, so that appropriate washing can be performed on various types of cloth, and washing is realized by implementing various washing courses. It can proceed, there is an effect that can reduce the noise of the washing machine by the low speed rotation of the washing motor.

또한 정밀하고 광범위한 세탁 모터 속도 제어를 통해 옷감이 엉키지 않도록 수류제어를 가능하게 한 효과가 있다.In addition, precise and extensive washing motor speed control has the effect of controlling the flow of water to prevent the fabric from tangling.

Claims

The microcomputer 11 outputting the speed command N and the rotation command CW and CCW of the washing motor by inputting the motor speed detection information fed back from the motor speed detecting means 18 and the washing instruction of the user. Speed feedback of the digital / analog converting means 12 for converting the speed command N of the microcomputer 11 into the analog speed command Vr, and the analog speed command Vr and the frequency / voltage converting means 21. Proportional integration means 13 for proportionally integrating the information Vf and outputting the speed error signal Ve, and comparing the speed error signal Ve with the triangular wave signal of the triangular wave generator 20 to compare the power switching control signal Cp. Motor driving means for switching and controlling the power supplied to the washing motor 17 according to the comparison means 14 for outputting the power source and the power switching control signal Cp and the rotation commands CW and CCW of the microcomputer 11. (22) and three driven at constant speed under the drive control of the motor driving means (22). Motor speed detecting means 18 for detecting the speed of the tuck motor 17 and the washing motor 17 and supplying the speed detecting means Sp to the microcomputer 11 and the frequency / voltage converting means 21; Phase angle for detecting the conduction angle of the power supplied to the washing motor 17 by the motor drive means 22 and outputting the phase angle detection signal Pa corresponding to the rotation commands CW and CCW for each of the forward and reverse rotations. The detection means 19, the phase angle detection signal Pa as inputs, the triangular wave generation means 20 for generating a triangular wave signal Tp corresponding to the phase angle and supplying it to the comparison means 14, and the motor The frequency / voltage converting means 21 converts the speed feedback information Vf into the voltage corresponding to the frequency of the speed detecting signal Sp output from the speed detecting means 18 and supplies the speed feedback information Vf to the proportional integrating means 13. Variable speed control device of the washing motor, characterized in that configured.

The motor driving means (22) according to claim 1, wherein the motor driving means (22) receives a forward rotation command (CW) and a power switching control signal (Cp) as inputs, and supplies power to the washing motor (17) at the forward rotation timing of the washing motor (17). The first switching driving means 15 for supplying ACV and controlling the forward rotation speed and the reverse rotation command CCW and the power switching control signal Cp as inputs, and at the reverse rotation timing of the washing motor 17. A variable speed control apparatus for a washing motor, characterized in that it comprises a second switching driving means (16) for supplying power (ACV) to the washing motor (17) to control the reverse rotation speed.

The phase angle detecting unit (19) according to claim 1, wherein the phase angle detecting unit (19) receives a forward rotation command (CW) and a first phase angle detecting unit (29) for detecting a power conduction phase angle at the forward rotation timing of the washing motor (17). , The second phase angle detector 30 for detecting the power conduction phase angle at the reverse rotation timing of the washing motor 17 and the respective phase angle detection signals to the triangular wave generating means 20 by receiving the reverse rotation command CCW. Variable speed control device for a laundry motor, characterized in that consisting of an ora gate (35).

3. The first switching driving means (15) according to claim 2, wherein the first switching driving means (15) comprises an AND gate (23) for switching and controlling the power switching control signal (Cp) according to the forward rotation command (CW), and an output from the AND gate (23). Triac to supply or cut off the optical coupler 24 which is turned on and off by the control signal Cp, and the supply power ACV of the washing motor 17 in accordance with the on / off of the optical coupler 24 ( 25. The second switching driving means 16 includes an AND gate 26 for switching and controlling a power switching control signal Cp according to a reverse rotation command CCW, and an output from the AND gate 26. The optical coupler 27 turned on and off by the control signal Cp, and the triac 28 which supplies or cuts off the power supply ACV of the washing motor 17 according to the on / off of the optical coupler 27. Variable speed control device for a washing motor, characterized in that consisting of).

The first phase angle detection unit 29 is a rectifier (BD1) for rectifying the supply power of the washing motor 17, the optical coupler 31 is conducted by the rectified power source, and the optical coupler And an end gate 32 for outputting the conduction signal of the signal 31 as the phase angle detection signal Pa according to the forward rotation command CW, wherein the second phase angle detection unit 30 includes The rectifier BD2 rectifies the supply power, the optical coupler 33 conducting by the rectified power supply, and the conduction signal of the optical coupler 33 according to the reverse rotation command CCW. Variable speed control device for a washing motor, characterized in that consisting of an end gate (34) for outputting.