KR100469274B1

KR100469274B1 - 세탁기의 모터 제어방법

Info

Publication number: KR100469274B1
Application number: KR10-2002-0073853A
Authority: KR
Inventors: 오민진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2002-11-26
Publication date: 2005-02-02
Also published as: KR20040046049A

Abstract

모터 급제동시 포량 및 RPM에 따른 듀티비 제어를 수행하여 과전류를 방지할 수 있도록 한 세탁기의 모터 제어방법에 관한 것으로, 급제동 명령에 따라 모터 급제동을 실시하는 단계와, 급제동후 기설정된 회전속도까지 감속되는데 소요되는 시간을 측정하는 단계와, 측정된 시간에 맞도록 급제동 듀티비 및 듀티비 감소간격을 조절하는 단계를 포함하므로 과부하에 의한 과전류가 방지되고 그에 따라 회로부품의 손상을 방지하여 제품의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

세탁기의 모터 제어방법{method for controlling motor of washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁기의 모터 제어방법에 관한 것이다.

일반적인 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 상용교류전원을 정류하기 위한 정류부(11), 세탁기의 세탁조 또는 펄쉐이터 등에 회전력을 공급하기 위한 모터(12), 다수개의 IGBT(Insulating Gate Bipolar Transistor)를 구비한 인버터(Inverter)로 구성되어 상기 모터(12)에 3상(U/V/W) 전원을 공급하는 제1 모드 또는 모터(12)가 역상 제어되도록 즉, 모터의 회전에 의해 발전된 전압이 회로측으로 역기되도록하는 제2 모드로 동작하는 구동부(13), 정류부(11)의 출력을 소정레벨(5V)로 변압하여 출력하는 SMPS(Switching Mode Power Supply)(14), 상기 모터(12)의 회전속도를 검출하기 위한 속도센서(15), 상기 구동부(13)에서 역기된 모터(12) 발전전압을 열로 소모시켜 회로 손상을 방지하기 위한 제동저항(Rb), 제동저항(Rb)을 구동하기 위한 트랜지스터(T1), 상기 제동저항(Rb)을 경유한 정류부(11) 출력전압 레벨을 검출하기 위한 전압 감지부(16), 상기 속도센서(15) 및 전압 감지부(16)의 출력을 참조하여 상기 구동부(13) 및 트랜지스터(T1)를 제어하는 드라이브 마이컴(17), 도어측에 설치되어 사용자가 도어를 여는 것을 감지하여 상기 드라이브 마이컴(17)에 알리기 위한 도어 스위치(도시 생략), 터치패널 또는 키입력부 등을 포함하고 사용자가 각종 동작명령을 입력하기 위한 사용자 인터페이스부(18), 세탁기 동작상태 등을 표시하기 위한 LCD(19), 부저(20), 상기 사용자 인터페이스부(18)를 통해 입력된 사용자 동작명령에 상응하도록 모터(12)를 포함한 각종 부하를 구동하기 위하여 상기 드라이브 마이컴(17)과 제어신호를 포함한 각종 데이터 통신을 수행하고 상기 드라이브 마이컴(17)과의 통신을 통해 전원전압의 이상을 검출하여 기설정된 경고 메시지 또는 부저음이 출력되도록 상기 LCD(19) 및 부저(20)를 구동하기 위한 메인 마이컴(21)을 포함한다.

이와 같이 구성된 세탁기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 사용자 인터페이스부(18)를 통해 세탁명령을 입력하면 메인 마이컴(21)이 이를 인식하고 드라이브 마이컴(17)으로 기설정된 세탁 알고리즘에 따른 부하들이 구동되도록 소정 제어신호를 전송한다.

따라서 드라이브 마이컴(17)은 구동부(13)를 제1 모드로 동작시켜 기설정된 세탁 알고리즘에 맞도록 속도센서(15)의 출력에 따라 모터(12)를 회전시키고 급수밸브, 배수밸브 등의 부하를 구동하여 세탁, 헹굼 및 탈수를 수행한다.

그리고 메인 마이컴(21)은 현재 동작상태에 따라 LCD(19)를 제어하여 동작상태 등이 표시되도록 하고, 부저(20)를 제어하여 동작상태에 따른 경고음 등이 발생되도록 한다.

한편, 세탁, 헹굼, 탈수행정을 수행하는 도중, 모터를 급제동해야 하는 경우가 발생한다.

예를 들어, 세탁의 경우 모터를 좌/우 교반 회전시키는 방식을 이용하므로 예를 들어, 우측 회전후 좌측으로 회전시키기 위해서는 먼저, 현재 모터를 급제동 해야 한다. 또한 탈수중 동작정지, 도어 오픈 등의 경우에도 현재 모터를 급제동 해야 한다.

따라서 드라이브 마이컴(17)은 상술한 급제동 조건이 발생한 경우, 먼저 구동부(13)를 제2 모드로 전환하여 역상제동이 이루어지도록 함과 동시에 트랜지스터(T1)를 제어하여 제동저항(Rb)을 구동시킴으로서 상기 역상제동에 의한 전력이 열로 소모되도록 하여 전압값이 내부회로의 손상을 초래할 수 있을 정도로 상승하는 것을 방지한다.

종래의 기술에 따르면, 급제동 조건이 발생하는 경우, 상술한 바와 같이, 구동부(13)를 제2 모드로 전환하여 역상제동에 의해 급제동을 수행하는데, 급제동 시점의 모터 회전속도(RPM: Revolution Per Minute)에 따라 듀티비를 다르게 하여 제어한다.

즉, 현재 RPM에 따른 초기 듀티비를 설정하고 일정시간 간격으로 일정크기만큼 감소시켜 급제동을 수행한다. 예를 들면, 초기 듀티비를 100으로 하고 3ms 간격으로 '1'씩 감소시키는 방식이다.

종래의 기술에 따른 세탁기는 포량에 상관없이 급제동 시점의 RPM 만으로 듀티비를 설정하고 이를 일정간격으로 일정크기만큼 감소시키는 방식으로 급제동을 수행하는데, 포량이 많고 적음에 따라 모터에 인가되는 부하가 다르므로 포량을 고려하지 않은 동일한 듀티제어를 수행할 경우 전류값이 과다하게 증가하고, 심할 경우 정격전류값을 초과하여 내부 회로의 손상을 초래할 수 있는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 모터 급제동시 포량 및 RPM에 따른 듀티비 제어를 수행하여 과전류를 방지할 수 있도록 한 세탁기의 모터 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 세탁기의 구성을 나타낸 블록도

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 모터 제어방법을 나타낸 플로우챠트

본 발명은 급제동 명령에 따라 모터 급제동을 실시하는 단계와, 급제동후 기설정된 회전속도까지 감속되는데 소요되는 시간을 측정하는 단계와, 측정된 시간에 맞도록 급제동 듀티비 및 듀티비 감소간격을 조절하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 모터 제어방법의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 모터 제어방법을 나타낸 플로우챠트이다.

본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 급제동 명령이 입력되는지 즉, 메인 마이컴(21) 또는 드라이브 마이컴(17)이 탈수중 도어 오픈을 감지하거나, 사용자의 동작정지 명령을 감지하는지를 판단한다(S21).

상기 판단결과(S21), 급제동 명령이 입력되면 상술한 역상제동에 의해 급제동을 실시한다(S22).

이어서 현재 모터 RPM이 제1 설정 RPM(600)에 도달하는지 판단한다(S23).

이때 일반적으로 탈수시 모터 RPM은 '700' 이상이므로 제1 설정 RPM은 그 보다 낮은 RPM으로 설정할 수 있다.

상기 판단결과(S23), 현재 모터 RPM이 제1 설정 RPM에 도달하였으면, 상기 모터 급제동 시점부터 상기 제1 설정 RPM에 도달하는 시간(T1)이 3초 이내인지 판단하고(S24), 3초 이내이면 듀티비를 '70'으로 하고 2ms 간격으로 '1'씩 감소시킨다(S25).

한편, 상기 판단결과(S23), 'T1'이 3초 이내가 아니면, 'T1'이 3초 이상 3.6초 이내인지 판단하고(S26), 3.6초 이내이면 듀티비를 '80'으로 하고 4ms 간격으로 '1'씩 감소시킨다(S27).

한편, 상기 판단결과(S26), 'T1'이 3.6초 이상이면, 듀티비를 '100'으로 하고 10ms 간격으로 '1'씩 감소시킨다(S28).

이때 'T1'은 세탁 포량에 따라 달라진다. 즉, 포량이 많을수록 세탁조 회전에 따른 세탁포의 원심력이 증가되고 그에 따라 감속에 소요되는 시간이 길어지며, 이와 반대 현상으로 포량이 적을수록 감속에 소요되는 시간이 짧아진다.

따라서 'T1'이 3초 이내이면 상기 3.6초 이내인 경우와 그 이상인 경우에 비해 비교적 포량이 적은 상태이므로 듀티비를 '70'으로 하고 2ms 간격으로 듀티비를 줄이고, 'T1'이 3초 이상 3.6초 이내인 경우에는 상기 3초인 경우에 비해 듀티비를크게 즉, '80'으로 하고 듀티비 감소간격도 4ms로 길어지며, 'T1'이 3.6초를 초과하는 경우 듀티비를 '100'으로 하고 듀티비 감소간격도 10ms로 더욱 길어진다.

결국, 포량이 많은 경우 초기 듀티비를 크게 하고 천천히 감소시키며, 이와 반대로 포량이 적은 경우 초기 듀티비를 상대적으로 적게 하고 빨리 감소시키는 것이다.

이어서 상기 단계들(S25)(S27)(S28)중 어느 하나로 급제동을 실시하고 현재 RPM이 제2 설정 RPM(350)에 도달하였는지 판단한다(S29).

상기 판단결과(S29), 제2 설정 RPM에 도달하였으면, 상기 제1 설정 RPM에서 제2 설정 RPM에 도달하는데 소요된 시간(T2)이 4.6초 이내인지 판단한다(S30).

상기 판단결과(S30), 'T2'가 4.6초 이내이면, 듀티비를 '40'으로 하고 2ms 간격으로 '1'씩 감소시킨다(S31).

한편, 상기 판단결과(S300, 'T2'가 4.6초를 초과하면 듀티비를 '45'로 하고 8ms 간격으로 '1'씩 감소시킨다(S32).

이때 상기 단계(S31)(S32)들은 상술한 단계들(S25)(S27)(S28)과 마찬가지로 포량이 많은 경우 초기 듀티비를 크게 하고 천천히 감소시키며, 이와 반대로 포량이 적은 경우 초기 듀티비를 상대적으로 적게 하고 빨리 감소시키는 원리는 동일하게 적용되는데, 현재 RPM이 초기에 비해 상당히 낮아진 상태이므로 이에 맞도록 듀티비를 감소시킨 것이다.

이어서 상기 단계(S31)(S32)중 어느 하나로 급제동을 실시하고 급제동이 완료되면 종료한다.

상술한 각종 속도 및 시간 관련 수치들은 본 발명에 따른 하나의 실시예에 적용된 것으로서, 상술한 본 발명의 핵심기술 즉, 포량과 속도에 따라 듀티비 및 듀티비 감소간격을 다르게 적용하는 기술범위를 벗어나지 않는 범위에서 세탁기 및 해당 모터의 특성에 따라 다르게 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 세탁기의 모터 제어방법은 포량 및 속도에 맞도록 듀티비 및 듀티비 감소간격을 조절하므로 과부하에 의한 과전류가 방지되고 그에 따라 회로부품의 손상을 방지하므로 제품의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

세탁기에 있어서,

급제동 명령에 따라 모터 급제동을 실시하는 단계;

상기 급제동후 기설정된 회전속도까지 감속되는데 소요되는 시간을 측정하는 단계;

상기 측정된 시간에 맞도록 급제동 듀티비 및 듀티비 감소간격을 조절하는 단계를 포함하는 세탁기의 모터 제어방법.
제1 항에 있어서,

상기 기설정된 회전속도는 적어도 하나 이상임을 특징으로 하는 세탁기의 모터 제어방법.
제1 항에 있어서,

상기 측정된 시간에 맞도록 급제동 듀티비 및 듀티비 감소간격을 조절하는 단계에서 측정된 시간이 길수록 듀티비를 크게하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 모터 제어방법.
제1 항에 있어서,

상기 측정된 시간에 맞도록 급제동 듀티비 및 듀티비 감소간격을 조절하는단계에서 측정된 시간이 길수록 듀티비 감소간격을 길게 하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 모터 제어방법.