KR0164905B1 - An electrical braking method for a washing machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자동 세탁기의 전기적 제동방법에 관한것으로서, 특히 역상제동방식 즉, 모터 인가전압의 위상을 보상해주는 방법으로 모터를 제어하여 모터가 고속으로 회전할 때에는 큰 제동력을 갖고, 모터가 저속으로 회전할 때에는 자연스럽게 모터를 정지시킬 수 있는 전자동 세탁기의 전기적 제동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric braking method of a fully automatic washing machine, in particular, a reverse braking method, that is, a method of compensating the phase of the motor applied voltage to control the motor to have a large braking force when the motor rotates at a high speed, and the motor rotates at a low speed. When it is related to the electrical braking method of the automatic washing machine that can stop the motor naturally.
종래 전자동 세탁기의 제동방법은 모터제어를 위한 제어부에 모터구동 전용소자인 모터 구동부를 사용하기 때문에 발전제동방식에 의해 모터를 제어하고, 탈수중 정전이 되었을 때 제어전원이 유지되지 못함으로 제동력이 사라지는 문제점이 있다.The conventional braking method of the automatic washing machine uses the motor driving unit, which is a motor driving element, to control the motor control, so that the motor is controlled by the power generation braking method, and the braking force disappears because the control power is not maintained when a power failure occurs during dehydration. There is a problem.
또한, 발전제어방식에의해 발생하는 모터전류는 모터의 회전수(RPM)에 비례하기 때문에 고속회전하는 모터를 제동할 때 과도한 전류가 흘러 인버터회로가 파손되는 문제점이있다.In addition, since the motor current generated by the power generation control method is proportional to the rotational speed (RPM) of the motor, excessive current flows when the motor rotates at a high speed, causing the inverter circuit to be damaged.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기위해 역상제동방식 즉, 모터 인가전압의 위상을 보상해주는 방법으로 모터를 제어하여 모터가 고속으로 회전할 때에는 큰 제동력을 갖고, 모터가 저속으로 회전할 때에는 자연스럽게 모터를 정지시킬 수 있도록한 전자동 세탁기의 전기적 제동방법이다.Accordingly, the present invention has a large braking force when the motor rotates at a high speed by controlling the motor in a reverse phase braking method, that is, a method of compensating the phase of the motor applied voltage to solve the above problems, and naturally when the motor rotates at a low speed. It is an electric braking method of a fully automatic washing machine that can stop a motor.
Description
제1도는 일반적인 전자동 세탁기의 구조를 보인 부분 측단면도.1 is a partial side cross-sectional view showing the structure of a general automatic washing machine.
제2도는 일반적인 전자동 세탁기의 모터를 제어하기위한 제어회로의 회로블럭도.2 is a circuit block diagram of a control circuit for controlling a motor of a general automatic washing machine.
제3도는 제어회로에 사용되는 종래 제어부의 구성을 보인 회로블럭도.3 is a circuit block diagram showing the configuration of a conventional control unit used in a control circuit.
제4도는 제어회로에 사용되는 본 발명의 제어부 구성을 보인 회로블럭도.4 is a circuit block diagram showing a controller configuration of the present invention used in a control circuit.
제5도는 직류모터의 구성을 보인 부분측면도.5 is a partial side view showing the configuration of the DC motor.
제6도는 직류모터의 스테이터와 로터의 위상차에 대한 토오크 파형도.6 is a torque waveform diagram of a phase difference between a stator and a rotor of a DC motor.
제7도의 (a)는 직류모터의 모터구동전압을 로터 플럭스보다 90°뒤지게 인가했을때의 제동력을 나타낸 벡터 다이어그램.(A) of FIG. 7 is a vector diagram showing the braking force when the motor driving voltage of the DC motor is applied by 90 DEG behind the rotor flux.
(b)는 직류모터의 모터구동전압을 로터 플럭스보다 90°뒤지게 인가하기위한 인버터 제어로직.(b) shows inverter control logic to apply the motor driving voltage of DC motor 90 ° behind the rotor flux.
제8도의 (a)는 직류모터의 모터구동전압을 로터 플럭스보다 60°앞서게 인가했을때의 제동력을 나타낸 벡터 다이어그램.(A) of FIG. 8 is a vector diagram showing the braking force when the motor driving voltage of the DC motor is applied 60 ° ahead of the rotor flux.
(b)는 직류모터의 모터구동전압을 로터 플럭스보다 60°앞서게 이가하기위한 인버터 제어로직.(b) shows the inverter control logic to shift the motor driving voltage of the DC motor 60 ° ahead of the rotor flux.
제9도는 본 발명 전자동 세탁기의 전기적 제동방법에관한 플로우챠트.9 is a flow chart related to the electrical braking method of a fully automatic washing machine of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
20 : 마이컴 21 : 버퍼부20: microcomputer 21: buffer unit
22 : 구동부22: drive unit
본 발명은 전자동 세탁기의 전기적 제동방법에 관한것으로서, 특히 역상제동방식 즉, 모터 인가전압의 위상을 보상해주는 방법으로 모터를 제어하여 모터가 고속으로 회전할 때에는 큰 제동력을 갖고, 모터가 저속으로 회전할 때에는 자연스럽게 모터를 정지시킬 수 있는 전자동 세탁기의 전기적 제동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric braking method of a fully automatic washing machine, in particular, a reverse braking method, that is, a method of compensating the phase of the motor applied voltage to control the motor to have a large braking force when the motor rotates at a high speed, and the motor rotates at a low speed. When it is related to the electrical braking method of the automatic washing machine that can stop the motor naturally.
제1도는 전기적 제동방법에의해 모터를 제동하는 일반적인 전자동 세탁기의 구조를 도시한 것으로서, 그 구성은 다음과같다.1 shows the structure of a general fully automatic washing machine for braking a motor by an electric braking method, the configuration of which is as follows.
먼저, 구동하여 회전력을 발생시키는 모터(1)와, 상기 모터(1)의 회전력을 클러치(3)로 전달하는 회전축(2)과, 회전축(2)과 세탁축(4)을 연결 또는 차단하는 클러치(3)와, 상기 클러치(3)에의해 회전축(2)과 연결되어 회전축(2)의 회전력을 세탁날개(5)와 내조(6)로 공급하는 세탁축(4)과, 상기 세탁축(4)의 회전력에의해 정, 역회전하는 세탁날개(5)와, 외조(7)의 내부에 회전가능하도록 설치된 내조(6)로 구성된다.First, the motor 1 for driving and generating rotational force, the rotational shaft 2 for transmitting the rotational force of the motor 1 to the clutch 3, and the rotational shaft 2 and the laundry shaft 4 are connected or blocked. A washing shaft 4 connected to the clutch 3 and the rotating shaft 2 by the clutch 3 to supply the rotational force of the rotating shaft 2 to the washing blade 5 and the inner tank 6; It consists of the washing blade 5 which rotates forward and reverse by the rotational force of (4), and the inner tank 6 installed so that the inside of the outer tank 7 can be rotated.
그리고, 제2도는 상기 제1도에 도시된 전자동 세탁기의 모터(1)를 제어하기위한 제어회로를 도시한 것으로서, 그 구성은 다음과같다.2 shows a control circuit for controlling the motor 1 of the fully automatic washing machine shown in FIG. 1, the configuration of which is as follows.
단상교류 입력전압을 정류하는 브릿지 다이오드(8)와, 상기 브릿지 다이오드(8)에서 정류된 전압을 평활시키는 콘덴서(C1)와 모터(1)에 인가되는 전류를 감지하여 제어부(11)로 출력하는 전류감지부(9)와, 모터(1)의 로터(Rotor)위치를 감지하여 제어부(11)로 출력하는 위치감지부(10)와, 상기 전류감지부(9)와 위치감지부(10)에서 출력된 신호에따라 인버터부(12)의 모터 구동전압을 제어하기위한 제어신호를 인버터부(12)로 출력하는 제어부(11)와, 상기 제어부(11)에서 출력되는 제어신호에따라 콘덴서(C1)에서 평활된 직류전압을 3상교류로 변화시켜 모터(1)로 출력하는 인버터부(12)로 구성된다.The bridge diode (8) for rectifying the single-phase AC input voltage, the capacitor (C1) for smoothing the voltage rectified by the bridge diode (8) and the current applied to the motor (1) to detect and output to the control unit (11) The current sensing unit 9, the position sensing unit 10 that detects the rotor position of the motor 1 and outputs the control unit 11, and the current sensing unit 9 and the position sensing unit 10. The control unit 11 for outputting a control signal for controlling the motor driving voltage of the inverter unit 12 in accordance with the signal output from the inverter unit 12, and the capacitor (according to the control signal output from the control unit 11) It consists of an inverter unit 12 for outputting to the motor 1 by changing the DC voltage smoothed in C1) to three-phase alternating current.
그리고, 상기 인버터부(12)는 상기 제어부(11)에서 출력되는 제어신호에따라 온/오프동작하여 상기 콘덴서(C1)로부터 공급되는 직류전압을 모터(1)로 공급하는 트랜지스터(Q1∼Q6)로 구성되며, 미설명된 도면부호 D1∼D6는 다이오드이다.In addition, the inverter unit 12 operates on / off according to a control signal output from the control unit 11 to supply the DC voltage supplied from the capacitor C1 to the motor 1. And reference numerals D1 to D6, which are not described, are diodes.
이와같이 구성된 일반적인 전자동 세탁기의 동작은 다음과같다.The operation of the general automatic washing machine configured as described above is as follows.
먼저, 브릿지 다이오드(8)는 입력되는 단상교류전압을 정류하여 콘덴서(C1)로 출력하고, 상기 콘덴서(C1)는 상기 다이오드(8)에서 정류된 전압을 평활하여 인버터부(12)로 공급한다.First, the bridge diode 8 rectifies the input single-phase AC voltage and outputs it to the capacitor C1, and the capacitor C1 smoothes the voltage rectified by the diode 8 and supplies it to the inverter unit 12. .
이때, 전류감지부(9)는 모터전류를 감지하여 제어부(11)로 출력하고, 위치감지부(10)는 모터(1)의 로터위치를 감지하여 제어부(11)로 출력한다.At this time, the current sensing unit 9 detects the motor current and outputs it to the control unit 11, and the position detecting unit 10 detects the rotor position of the motor 1 and outputs it to the control unit 11.
상기 제어부(11)는 상기 전류감지부(9)와 위치감지부(10)에서 출력되는 일정신호를 미리 기억된 프로그램에의해 연산하여 인버터부(12)의 트랜지스터(Q1∼Q6)를 온/ 오프제어하기위한 제어신호를 출력하고, 상기 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)는 입력되는 제어신호에따라 온/오프동작하여 상기 콘덴서(C1)에서 평활된 직류전압을 3상교류로 변화시켜 모터(1)로 공급하는 것이다.The control unit 11 calculates a constant signal output from the current sensing unit 9 and the position sensing unit 10 by using a program stored in advance to turn on / off the transistors Q1 to Q6 of the inverter unit 12. Outputs a control signal for controlling, and each transistor Q1 to Q6 of the inverter unit 12 is turned on / off in accordance with an input control signal to convert the DC voltage smoothed in the capacitor C1 into three-phase alternating current. It is supplied to the motor 1 by changing.
그리고, 상기 모터(1)는 상기 인버터부(12)에서 출력되는 전압에의해 동작하여 회전축(2)을 회전시키고, 클러치(3)는 회전축(2)과 세탁축(4)을 서로 연결시켜 회전축(2)의 회전력을 세탁축(4)으로 전달한다.In addition, the motor 1 operates by the voltage output from the inverter unit 12 to rotate the rotating shaft 2, the clutch 3 is connected to each other by rotating shaft 2 and the washing shaft 4, the rotating shaft The rotational force of (2) is transmitted to the washing shaft (4).
이에따라, 세탁축(4)에 연결된 세탁날개(5)와 내조(6)가 회전하는 것이다.Accordingly, the washing blade 5 and the inner tank 6 connected to the washing shaft 4 is rotated.
도면 제3도는 상기 설명된 일반적인 전자동 세탁기의 모터제어를 위한 제어회로에 사용되는 종래 제어부의 내부구성을 도시한 것으로서, 그 구성은 다음과같다.Figure 3 shows the internal configuration of a conventional control unit used in the control circuit for controlling the motor of the general automatic washing machine described above, the configuration is as follows.
먼저, 미리 저장된 세탁/탈수 행정제어와 부하제어에관한 프로그램에따라 각 부를 제어하기위한 제어신호를 출력하는 마이컴(13)과, 상기 마이컴(13)에서 출력되는 제어신호와 위치감지부(10)에서 출력된 모터(1)의 로터위치 감지신호로 인버터부(12)를 구동시키기위한 기준신호를 생성시키는 모터구동부(14)와, 상기 마이컴(13)에서 출력되는 디지털 제어신호를 아날로그신호로 변환시키는 D/A변환부(15)와 버퍼부(18)의 펄스폭변조 동작을 위한 기준신호를 발생시키는 기준신호발생부(16)와, 상기 D/A변환부와 기준신호발생부(16)에서 각각 출력된 신호를 비교하여 버퍼부(18)로 출력하는 비교부(17)와, 상기 모터구동부(14)에서 출력된 기준신호를 상기 비교부(17)에서 출력된 일정신호에따라 펄스폭변조하여 인버터부(12) 구동을 위한 구동신호로 변환시키는 버퍼부(18)와, 상기 버퍼부(18)에서 출력되는 구동신호로 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)를 구동시키는 출력부(19)로 구성된다.First, the microcomputer 13 outputs a control signal for controlling each unit according to a program related to the washing / dewatering stroke control and the load control stored in advance, and the control signal and the position sensing unit 10 output from the microcomputer 13. The motor drive unit 14 for generating a reference signal for driving the inverter unit 12 by the rotor position detection signal of the motor 1 output from the microcomputer 13 and the digital control signal output from the microcomputer 13 are converted into analog signals. A reference signal generator 16 for generating a reference signal for the pulse width modulation operation of the D / A converter 15 and the buffer unit 18, and the D / A converter and reference signal generator 16 Comparing unit 17 for comparing the respective output signal from the output to the buffer unit 18 and the reference signal output from the motor driving unit 14 according to the predetermined signal output from the comparison unit 17 pulse width A buffer that is modulated and converted into a drive signal for driving the inverter unit 12 It consists of 18, an output unit 19 for driving the transistors (Q1~Q6) of the inverter unit 12 to the drive signal outputted from the buffer unit 18.
이와같이 구성된 종래 제어부의 동작을 제1도와 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the conventional control unit configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
먼저, 사용자의 외부키이조작에의해 일정명령이 내려지면, 마이컴(13)은 미리 저장된 프로그램에따라 그 명령에 해당하는 행정을 수행하기위해 제어신호를 모터구동부(14)로 출력하는데, 이때 마이컴(13)에서 출력되는 제어신호는 모터방향신호와 모터구동신호와 모터제동신호등이 출력된다.First, when a certain command is issued by a user's external key operation, the microcomputer 13 outputs a control signal to the motor driving unit 14 to perform a stroke corresponding to the command according to a pre-stored program. The control signal output from 13) outputs a motor direction signal, a motor driving signal, a motor braking signal, and the like.
한편, 상기 모터구동부(14)는 위치감지부(10)에서 출력되는 모터(1)의 로터위치 감지신호와 상기 마이컴(13)에서 출력된 제어신호로 인버터부(12)를 구동시키기위한 기준신호를 생성시켜 버퍼부(18)로 출력한다.On the other hand, the motor driving unit 14 is a reference signal for driving the inverter unit 12 by the rotor position detection signal of the motor 1 output from the position sensing unit 10 and the control signal output from the microcomputer 13. Is generated and output to the buffer unit 18.
그리고, 기준신호 발생부(16)는 버퍼부(18)의 펄스폭변조동작을 위한 기준신호를 발생시켜 비교부(17)의 일측 입력단으로 출력하고, D/A변환부(15)는 마이컴(13)에서 출력되는 디지털 제어신호를 아날로그신호로 변환시켜 상기 비교부(17)의 일측 입력단으로 출력하면, 상기 비교부(17)는 입력되는 두 신호를 비교하여 비교결과를 버퍼부(18)로 출력한다.The reference signal generator 16 generates a reference signal for the pulse width modulation operation of the buffer unit 18 and outputs it to one input terminal of the comparator 17, and the D / A converter 15 is a microcomputer ( When the digital control signal output from 13) is converted into an analog signal and output to an input terminal of the comparator 17, the comparator 17 compares the two input signals to the buffer unit 18. Output
상기 버퍼부(18)는 상기 모터구동부(14)에서 출력되는 기준신호를 상기 비교부(17)에서 출력되는 일정신호에따라 펄스폭변조하여 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)를 구동시키기위한 구동신호를 출력부(19)로 출력하고, 상기 출력부(19)는 버퍼부(18)에서 출력된 구동신호를 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)로 출력하여 모터(1)를 제어하는 것이다.The buffer unit 18 pulse-width modulates the reference signal output from the motor driver 14 according to a constant signal output from the comparator 17 to control each transistor Q1 to Q6 of the inverter unit 12. A drive signal for driving is output to the output unit 19, and the output unit 19 outputs a drive signal output from the buffer unit 18 to each of the transistors Q1 to Q6 of the inverter unit 12 to supply a motor. (1) is to control.
한편, 상기 설명된 종래 제어부의 모터구동부(14)는 일반적으로 모터구동 전용소자를 사용하는데, 이 모터구동 전용소자의 특징은 마이컴(13)에서 출력되는 모터제동신호 에네이블(Enable)이 주어지더라도 인버터부(12)의 트랜지스터(Q1∼Q6)중 트랜지스터(Q1,Q2,Q3)를 동시에 온동작시키거나 트랜지스터(Q4,Q5,Q6)를 동시에 온동작시키는 발전제동방식으로 동작하는 특징을 갖고 있다.On the other hand, the motor driving unit 14 of the conventional control unit described above generally uses a motor driving element, which is characterized by the motor braking signal enable (Enable) output from the microcomputer 13. Even though the transistors Q1 to Q6 of the inverter unit 12 have a characteristic of operating in a power generation braking method to simultaneously turn on or turn on the transistors Q1, Q2 and Q3 simultaneously. have.
이에따라, 종래 전자동 세탁기의 제동방법은 모터제어를 위한 제어부에 모터구동 전용소자인 모터구동부를 사용하기 때문에 발전제동방식에의해 모터를 제어하고 따라서, 탈수중 정전이 되었을 때 제어전원이 유지되지 못함으로 제동력이 사라지는 문제점이 있다.Accordingly, the braking method of the conventional fully automatic washing machine uses the motor driving unit, which is a motor driving only element, in the control unit for controlling the motor, so that the motor is controlled by the power generation braking method and, therefore, the control power is not maintained when a power failure occurs during dehydration. There is a problem that the braking force disappears.
또한, 발전제어방식에의해 발생하는 모터전류는 모터의 회전수(RPM)에 비례하기 때문에 고속회전하는 모터를 제동할 때 과도한 전류가흘러 인버터회로가 파손되는 문제점이 있다.In addition, since the motor current generated by the power generation control method is proportional to the rotational speed (RPM) of the motor, there is a problem in that the inverter circuit is damaged due to excessive current when the motor rotates at a high speed.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기위해 역상제동방식 즉, 모터 인가전압의 위상을 보상해주는 방법으로 모터를 제어하여 모터가 고속으로 회전할 때에는 큰 제동력을 갖고, 모터가 저속으로 회전할 때에는 자연스럽게 모터를 정지시킬 수 있는 전자동 세탁기의 전기적 제동방법을 제공함을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has a large braking force when the motor rotates at a high speed by controlling the motor in a reverse phase braking method, that is, a method of compensating the phase of the motor applied voltage to solve the above problems, and naturally when the motor rotates at a low speed. An object of the present invention is to provide an electric braking method of a fully automatic washing machine capable of stopping a motor.
제4도는 상기 목적달성을위한 본 발명 전자동 세탁기의 전기적 제동방법을 실현하기위한 제어부의 구성을 도시한 것으로서, 그 구성은 다음과같다.Figure 4 shows the configuration of a control unit for realizing the electric braking method of the present invention automatic washing machine for achieving the above object, the configuration is as follows.
먼저, 미리 저장된 세탁/탈수 행정제어와 부하제어에관한 프로그램에따라 모터(1)를 구동하기위한 구동신호와 버퍼부(21)의 펄스폭변조동작을 위한 기준신호를 버퍼부(21)로 출력하는 마이컴(20)과, 상기 마이컴(20)에서 출력된 구동신호를 마이컴(20)에서 출력된 기준신호에따라 펄스폭변조하여 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)를 구동시키기위한 구동신호로 변환시키는 버퍼부(21)와, 상기 버퍼부(21)에서 변환된 구동신호로 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)를 구동시키는 구동부(22)로 구성된다.First, the driving signal for driving the motor 1 and the reference signal for the pulse width modulation operation of the buffer unit 21 are outputted to the buffer unit 21 according to the programs related to the washing / dehydration stroke control and the load control stored in advance. To drive the respective transistors Q1 to Q6 of the inverter unit 12 by pulse-width modulating the microcomputer 20 and the drive signal output from the microcomputer 20 according to the reference signal output from the microcomputer 20. A buffer unit 21 for converting into a drive signal, and a drive unit 22 for driving each transistor Q1 to Q6 of the inverter unit 12 with the drive signal converted in the buffer unit 21.
제9도는 본 발명의 제어부에의해 구현되는 전자동 세탁기의 전기적 제동방법을 보인 플로우챠트로서, 모터제동명령이 입력되는지를 판단하는 단계와, 모터(1)의 회전수(RPM)를 감지하는 단계와, 상기 감지된 모터(1)의 회전수를 미리 설정된 일정 회전수(X)와 비교하는 단계와, 상기 모터회전수 비교결과 일정 회전수(X)보다 크면 모터구동전압의 위상을 일정각도 보상하여 역상제동하는 단계와, 상기 모터회전수 비교결과 일정 회전수(X)보다 작으면 위상보상없이 역상제동하는 단계로 구성된다.9 is a flowchart illustrating an electrical braking method of a fully automatic washing machine implemented by a control unit of the present invention, including determining whether a motor braking command is input, detecting a rotation speed (RPM) of the motor 1, and Comparing the detected rotational speed of the motor 1 with a predetermined predetermined rotational speed X, and if the motor rotational speed comparison result is greater than the predetermined rotational speed X, compensating the phase of the motor driving voltage by a predetermined angle. The reverse phase braking step is performed, and when the motor rotation speed comparison result is smaller than the predetermined rotation speed X, the reverse phase braking is performed without phase compensation.
이와같이 구성된 본 발명 전자동 세탁기의 전기적 제동방법을 제1도와 제2도에 도시된 일반적인 세탁기 구조와 제4도 내지 제9도를 참고하여 설명하면 다음과같다.The electric braking method of the automatic washing machine of the present invention configured as described above will be described with reference to the general washing machine structure shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS. 4 to 9.
먼저, 본 발명의 전기적 제동방법의 요지인 역상제동방법에대해 제5도 내지 제8도를 참고하여 설명하면 다음과같다.First, the reverse phase braking method, which is the subject of the electric braking method of the present invention, will be described with reference to FIGS. 5 to 8.
제5도는 전자동 세탁기에 사용되는 브러쉬 없는 직류모터의 일예를 도시한것으로서, 회전하며 자성체인 로터(ROTOR: 회전자)(23)와 정지부위인 스테이터(STATOR: 고정자)(24)로 구성되며, 상기 스테이터(24)는 세 개의 슬롯(Slot)(24a,24b,24c) 즉, A상(24a), B상(24b), C상(24c)으로 나누어지고 각 슬롯에는 코일이 감겨져있어 자성체인 상기 로터(23)의 회전에따라 회전자계가 발생한다.FIG. 5 shows an example of a brushless DC motor used in a fully automatic washing machine, and is composed of a rotating and magnetic rotor (Rotor) 23 and a stationary stator 24. The stator 24 is divided into three slots 24a, 24b, and 24c, that is, A phase 24a, B phase 24b, and C phase 24c, and coils are wound in each slot to form a magnetic body. A rotating magnetic field is generated as the rotor 23 rotates.
제6도는 상기 스테이터(24) 플럭스(Flux)의 로터(23) 플럭스에대한 위상차와 토오크(Torque)와의 관계를 도시한 것으로서, 스테이터(24) 플럭스가 로터(23) 플럭스보다 위상이 90°앞설때(A부분) 최대의 회전 토오크가 발생하고 스테이터(24) 플럭스가 로터(23) 플럭스보다 90°뒤질때(B부분) 최대의 제동 토오크가 발생됨을 알수 있다.FIG. 6 shows the relationship between the phase difference and the torque of the rotor 23 flux of the stator 24 flux and the stator 24 flux is 90 ° out of phase with the rotor 23 flux. It can be seen that the maximum rotational torque occurs at the time (part A) and the maximum braking torque occurs when the stator 24 flux is 90 ° behind the rotor 23 flux (part B).
따라서, 최대의 제동력을 얻기위해서는 스테이터(24) 플럭스가 로터(23) 플럭스보다 90°뒤지는 것이 가장효과적임을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that it is most effective that the stator 24 flux is 90 ° behind the rotor 23 flux to obtain the maximum braking force.
제7도의 (a)는 모터구동전압(V)을 로터 플럭스(R)보다 90°뒤지게 인가한경우의 모터제동력(F)에대한 벡터 다이어그램으로서, 이와같은 경우는 모터구동전압(V)과 모터전류는 일정위상차를 가지며 그 위상차는 모터의 회전속도가 증가할수록 위상차가 증가하게 된다.(A) of FIG. 7 is a vector diagram of the motor braking force F when the motor driving voltage V is applied 90 ° behind the rotor flux R. In this case, the motor driving voltage V and the motor The current has a constant phase difference, and the phase difference increases as the rotation speed of the motor increases.
따라서, 모터구동전압(V)을 로터 플럭스(R)보다 90°뒤지게 인가한 경우는 모터가 고속회전할 때에는 큰 제동력을 얻지못하고 저속일 경우에 제7도의 (A)와같이 큰 제동력(F)을 얻음을 알 수 있다.Therefore, when the motor driving voltage V is applied 90 ° behind the rotor flux R, a large braking force is not obtained when the motor rotates at high speed, and a large braking force F as shown in FIG. It can be seen that
제7도의 (b)는 모터구동전압을 로터 플럭스보다 90°뒤지게 인가하기위한 구체적인 로직을 도시한 것이다.FIG. 7 (b) shows specific logic for applying the motor driving voltage 90 degrees behind the rotor flux.
그리고, 제8도의 (a)는 모터구동전압(V1)을 로터 플럭스(R1)보다 30°뒤지게 인가하는 경우의 모터제동력(F1)에대한 벡터 다이어그램으로서, 이경우는 모터구동전압(V1)과 모터전류와의 위상차가 발생하지만 모터가 고속으로 회전하면 60°만큼의 역률이 보상되므로 모터제동력(F1)이 제8도의 (a)와같이 커짐을 알 수 있다.8A is a vector diagram of the motor braking force F1 when the motor driving voltage V1 is applied by 30 ° behind the rotor flux R1. In this case, the motor driving voltage V1 and The phase difference with the motor current occurs, but when the motor rotates at a high speed, the power factor of 60 ° is compensated, so that the motor braking force F1 becomes large as shown in FIG.
제8도의 (b)는 모터구동전압을 로터 플럭스보다 30°뒤지게 인가하기위한 구체적인 로직을 도시한 것이다.FIG. 8 (b) shows specific logic for applying the motor driving voltage 30 degrees behind the rotor flux.
이상에서 설명한바와같이 고속으로 회전하는 모터를 제동하기위해서는 모터구동전압을 로터(23) 플럭스보다 30°뒤지게(60°앞서게) 인가하는 것이 효과적이고, 저속으로 회전하는 모터를 제동하기위해서는 모터구동전압을 로터(23) 플럭스보다 90°뒤지게 인가하는 것이 효과적이다.As described above, it is effective to apply the motor driving voltage 30 ° backward (60 ° ahead) of the rotor 23 flux to brake the motor rotating at high speed, and to drive the motor rotating at low speed. It is effective to apply the voltage 90 degrees behind the rotor 23 flux.
상기 설명한 역상제동방식을 기초로하여 본 발명 전자동 세탁기의 전기적 제동방법의 동작을 설명하면 다음과같다.The operation of the electric braking method of the fully automatic washing machine of the present invention will be described based on the reversed phase braking method described above.
먼저, 사용자가 마이컴(20)으로 현재 작동중인 모터(1)를 정지시킬것을 명령하면, 마이컴(20)은 위치감지부(10)에서 출력되는 모터(1)의 로터위치 감지신호에의해 모터(1)의 회전수를 감지한다.First, when the user instructs the microcomputer 20 to stop the motor 1 currently operating, the microcomputer 20 is driven by the rotor position detection signal of the motor 1 output from the position sensing unit 10. Detect the number of revolutions of 1).
그리고, 상기 감지된 회전수를 미리 설정된 기준회전수(X)와 비교하여 상기 감지된 회전수가 기준회전수(X)보다 많으면 모터(1)가 고속으로 회전하고있음을 판단하여 모터구동전압의 위상을 일정각도(60°) 앞서도록하는 구동신호화 버퍼부(21)의 펄스폭변조동작을위한 기준신호를 버퍼부(21)로 출력한다.When the detected rotational speed is greater than the reference rotational speed X and the detected rotational speed is greater than the reference rotational speed X, it is determined that the motor 1 is rotating at a high speed and thus the phase of the motor driving voltage is increased. Outputs a reference signal for the pulse width modulation operation of the drive signal buffer 21 to the buffer unit 21 to advance a predetermined angle (60 °).
이에따라, 상기 버퍼부(21)는 상기 마이컴(20)에서 출력되는 구동신호를 기준신호에따라 펄스폭변조하여 변환된 모터 구동전압을 구동부(22)로 출력하고, 상기 구동부(22)는 입력되는 모터 구동전압으로 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)를 구동시킴으로서 모터(1)를 제동하는 것이다.Accordingly, the buffer unit 21 outputs the converted motor driving voltage to the driving unit 22 by pulse width modulating the driving signal output from the microcomputer 20 according to a reference signal, and the driving unit 22 is inputted. The motor 1 is braked by driving the transistors Q1 to Q6 of the inverter unit 12 with the motor driving voltage.
즉, 모터(1)의 회전수가 고속일 경우에는 버퍼부(21)에서 출력되는 모터 구동전압이 60°앞서도록 위상이 보상되어 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)를 통해 모터(1)에는 역상제동이 걸려 모터(1)의 회전수가 줄어들게 된다.That is, when the rotation speed of the motor 1 is a high speed, the phase is compensated so that the motor driving voltage output from the buffer unit 21 is 60 degrees, and the motor (for example, through the transistors Q1 to Q6 of the inverter unit 12). 1) the reverse braking is applied to reduce the rotation speed of the motor (1).
이때, 마이컴(20)은 감소되는 모터(1)의 회전수가 상기 마이컴(20)에 설정된 일정 회전수(X)보다 낮아지면 모터(1)가 저속으로 회전하고있음을 판단하여 모터구동전압의 위상을 보상없이(모터구동전압의 위상보상과정이 없으면 모터구동전압의 위상은 모터의 로터 플럭스보다 90°뒤지게된다) 출력하도록하는 구동신호와 기준신호를 버퍼부(21)로 출력한다.At this time, the microcomputer 20 determines that the motor 1 is rotating at a low speed when the number of rotations of the motor 1 that is decreased is lower than the predetermined rotation speed X set in the microcomputer 20, and thus the phase of the motor driving voltage is reduced. Outputs a driving signal and a reference signal to the buffer unit 21 without compensation (when there is no phase compensation process of the motor driving voltage, the phase of the motor driving voltage is 90 ° behind the rotor flux of the motor).
상기 버퍼부(21)는 상기 마이컴(20)에서 출력되는 구동신호를 기준신호에따라 펄스폭변조하여 변환된 모터 구동전압을 구동부(22)로 출력하고, 상기 구동부(22)는 입력되는 모터 구동전압으로 인버터부(12)의 각 트랜지스터(Q1∼Q6)를 구동시켜 모터(1)로 모터(1)의 로터 플럭스보다 위상이 90°뒤지는 모터구동전압을 공급한다.The buffer unit 21 outputs the converted motor driving voltage to the driving unit 22 by pulse width modulating the driving signal output from the microcomputer 20 according to a reference signal, and the driving unit 22 inputs the motor driving. Each of the transistors Q1 to Q6 of the inverter section 12 is driven with a voltage to supply the motor 1 with a motor driving voltage 90 degrees out of phase with the rotor flux of the motor 1.
따라서, 모터(1)는 입력되는 로터 플럭스보다 위상이 90°뒤지는 모터구동전압에의해 회전수가 감소되는 것이다.Therefore, the motor 1 is reduced in rotation speed by the motor driving voltage which is 90 degrees behind the rotor flux input.
한편, 사용자가 마이컴(20)으로 현재 작동중인 모터(1)를 정지시킬 것을 명령한 초기에 위치감지부(10)에서 감지한 모터회전수가 기준회전수(X)보다 적으면, 마이컴(20)은 모터(1)가 저속으로 회전하고있음을 판단하여 모터구동전압의 위상을 보상없이 출력하도록하는 구동신호와 기준신호를 버퍼부(21)로 출력하여 모토(1)로 입력되는 모터구동전압을 로터 플럭스보다 위상이 90°뒤지도록하여 모터(1)를 제동하는 것이다.On the other hand, if the motor rotation speed detected by the position sensing unit 10 at the beginning when the user instructed the microcomputer 20 to stop the currently operating motor 1, the microcomputer 20 Determines that the motor 1 is rotating at a low speed, and outputs a driving signal and a reference signal to the buffer unit 21 to output the phase of the motor driving voltage without compensation to the motor unit 1 input to the moto 1. The motor 1 is braked so that the phase is 90 ° behind the rotor flux.
제9도는 본 발명의 전기적 제동방법의 플로우챠트이다.9 is a flowchart of the electric braking method of the present invention.
이상에서 설명한바와같이 본 발명은 역상제동방식 즉, 모터 인가전압의 위상을 보상해주는 방법으로 모터를 제어하여 모터가 고속으로 회전할 때에는 큰 제동력을 갖고, 모터가 저속으로 회전할 때에는 자연스럽게 모터를 정지시킬 수 있는 전자동 세탁기의 전기적 제동방법이다.As described above, the present invention has a large braking force when the motor rotates at a high speed by controlling the motor in a reverse phase braking method, that is, a method of compensating the phase of the motor applied voltage, and naturally stops the motor when the motor rotates at a low speed. It is an electric braking method of a fully automatic washing machine.
Claims (3)
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019940034725A KR0164905B1 (en) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | An electrical braking method for a washing machine |
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Family Applications (1)
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