KR100662299B1 - method for braking motor in dehydration cycle of washing machine - Google Patents
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Abstract
탈수중 급제동 상황 발생시 세탁조 제동시간은 기존과 동일한 수준으로 유지하고 모터 회전과 연계된 구조물의 손상 또한 방지할 수 있도록 한 세탁기의 탈수중 모터 제동 방법에 관한 것으로, 탈수행정 수행중 사용자에 의한 동작정지 명령, 도어 오픈 또는 에러발생의 감지 여부를 판단하는 단계;상기 판단결과 사용자에 의한 동작정지 명령, 도어 오픈 또는 에러발생중 적어도 하나 이상이 감지되면 기설정된 적어도 두 가지 이상의 속도범위와 현재 모터 속도를 비교하는 단계;상기 비교결과 현재 모터 속도에 해당하는 속도범위에 따라 상기 모터의 단자들을 단락시키거나 구동부를 역상모드로 동작시켜 모터를 제동하는 단계를 포함하고, 모터의 속도가 달라지는 구간에 따라 서로 방식의 제동 방식으로 모터의 제동을 수행하는 것에 의해 모터와 세탁조 연결구조물의 손상을 방지함과 동시에 신속한 제동이 가능하여 제품의 수명을 연장시킬 수 있고 구성부품의 고장을 방지하여 제품의 신뢰성 또한 향상시킬 수 있다.It is a method of braking the motor during dehydration of the washing machine to maintain the washing machine braking time at the same level as before and to prevent damage to the structure related to the motor rotation. Determining whether a command, a door open, or an error is detected; when at least one of a stop command, a door open, or an error is detected by the user, at least two preset speed ranges and current motor speeds are determined. Comprising: Comprising the step of short-circuit the terminals of the motor according to the speed range corresponding to the current motor speed or operating the driving unit in the reverse phase mode and braking the motor, each other depending on the interval of the motor speed is different By braking the motor in a braking manner. The rapid braking and at the same time prevent damage to the connection structure takjo be possible to extend the life of the product and preventing the breakdown of the component parts can enhance the reliability of the product as well.
모터/제동/탈수Motor / braking / dehydration
Description
도 1은 일반적인 세탁기의 구동회로를 나타낸 블록도1 is a block diagram showing a driving circuit of a general washing machine
도 2는 종래의 기술에 따른 세탁기의 탈수중 모터 제동 방법을 나타낸 플로우챠트2 is a flowchart illustrating a method of braking a motor during dehydration of a washing machine according to the related art.
도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수중 모터 제동 방법을 나타낸 플로우챠트3 is a flowchart showing a motor braking method during dehydration of a washing machine according to the present invention.
본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁기의 탈수중 모터 제동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine, and more particularly, to a motor braking method during dehydration of a washing machine.
현재 세탁기는 행정이 신속하게 이루어지고, 성능 또한 개선되기를 바라는 사용자의 욕구로 인하여 다양한 기술적 변모들이 행해지고 있다.Currently, various technological changes have been made due to a user's desire to have a fast washing process and improve performance.
이에 부응하여, 위에서 세탁물을 투입하는 펄쉐이터 방식 뿐만 아니라, 드럼 방식도 많이 출시되고 있으며, 펄쉐이터 방식의 경우에도 모터의 회전력을 밸트를 통해 간접적으로 전달받는 방식에서, 이제는 직접 구동하는 다이렉트 드라이브(Direct Drive) 방식이 선호되고 있으며, 탈수성능 향상 및 신속한 탈수가 이루어지도록 회전속도 또한 큰 폭으로 증가하고 있다.In response to this, as well as the pulsator method for injecting laundry from above, a lot of drum methods have been released, and in the case of the pulsator method, the motor directly receives the rotational force through the belt. Direct drive is the preferred method, and the rotational speed is greatly increased to improve dehydration performance and rapid dehydration.
상술한 회전속도 증가로 인하여, 세탁기는 모터와 연결되어 회전하는 세탁조의 연결상태가 더욱 견고해질 필요성이 커지고 있으며, 특히, 세탁조와 펄쉐이터를 동시 또는 독립적으로 구동하기 위해 물리적으로 모터와 세탁조 또는 펄쉐이터를 결합 또는 분리시키는 클러치를 채용한 제품의 경우, 고속 회전 및 급제동 등으로 인한 클러치의 손상을 최소화하기 위한 기술개발이 절실한 실정이다.Due to the above increase in the rotational speed, the washing machine is connected to the motor and the necessity of the connection of the rotating washing tub is increasing more particularly. In particular, the motor and the washing tank or In the case of a product employing a clutch that couples or separates a pearl shader, there is an urgent need for technology development to minimize damage to the clutch due to high speed rotation and sudden braking.
그리고 상술한 물리적 세탁기 구조의 회전 및 급제동 등 세탁행정을 제어하는 일반적인 세탁기 구동회로의 구성을 살펴보면, 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 위하 속도센서(15), 상기 정류부(11)에서 출력된 전원전압 레벨을 검출하기 위한 전압 감지부(16), 상기 구동부(13)에서 역기된 모터(12) 발전전압을 열로 소모시켜 회로 손상을 방지하기 위한 제동저항(Rb), 제동저항(Rb)을 구동하기 위한 트랜지스터(T1), 사용자 동작명령 또는 행정진행에 따라 상기 속도센서(15) 및 전압 감지부(16)의 출력을 이용하 여 상기 구동부(13) 및 트랜지스터(T1)을 제어하는 마이컴(17), 도어측에 설치되어 사용자가 도어를 여는 것을 감지하여 상기 마이컴(17)에 알리기 위한 도어 스위치(도시 생략)를 포함한다.In addition, referring to the configuration of a general washing machine driving circuit for controlling a washing operation such as rotation and rapid braking of the physical washing machine structure, as shown in FIG. 1, the rectifying
이와 같이 구성된 세탁기에서 종래기술에 따른 탈수중 제동 방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The braking method during dehydration according to the related art in the washing machine configured as described above will be described with reference to FIG. 2.
먼저, 사용자가 세탁명령을 입력하면 마이컴(17)은 구동부(13)를 제1 모드로 동작시켜 기설정된 세탁 알고리즘에 맞도록 모터(12)를 회전시키고 그에 따라 세탁조 또는 펄쉐이터가 회전하여 세탁, 헹굼을 수행하고 이어서 모터(12)의 회전속도를 점차 증가시켜가며 설정 속도로 탈수를 수행한다(S21).First, when a user inputs a washing command, the
이때 탈수시 세탁물의 포량, 언발란스 정도 등에 따라 설정속도가 다르지만 정상적인 조건의 경우 대략 1000rpm 이상의 속도로 탈수가 진행된다.At this time, the setting speed varies depending on the amount of laundry, unbalance, etc. during dehydration, but in normal conditions, dehydration proceeds at a speed of about 1000 rpm or more.
이어서 마이컴(17)은 탈수를 진행하며, 사용자의 동작정지명령 또는 도어 스위치에 의한 도어열림 감지신호 또는 속도센서의 출력이상을 포함한 각종 에러 감지가 입력되는지 판단한다(S22).Subsequently, the
그리고 상기 판단결과(S22), 사용자의 동작정지명령 또는 도어 스위치에 의한 도어열림 감지신호 또는 속도센서의 출력이상을 포함한 각종 에러 감지중 어느 하나가 입력되면 구동부(13)를 제2 모드로 전환함과 동시에 트랜지스터(T1)을 제어하여 제동저항(Rb)을 구동시킴으로서 모터(12)의 제동을 실시한다(S23).The
따라서 모터(12)에 의해 발전된 전압은 구동부(13)를 거쳐 상기 제동저항(Rb)에 의해 열로 소모되고 이와 동시에 모터(12) 및 이와 연계된 세탁조 는 상기 제동저항(Rb)에 의한 전력소모로 급격하게 제동된다.Therefore, the voltage generated by the
이어서 모터(12)의 제동이 완료되었는지 판단하고(S24), 제동이 완료되었으면 종료한다.Subsequently, it is determined whether the braking of the
한편, 상기 판단결과(S22), 사용자의 동작정지명령 또는 도어 스위치에 의한 도어열림 감지신호 또는 속도센서의 출력이상을 포함한 각종 에러 감지중 어느 하나도 입력되지 않으면, 탈수완료 여부를 판단하여(S25), 종료한다.On the other hand, if none of the error detection including the determination result (S22), the operation stop command of the user or the door open detection signal by the door switch or the output error of the speed sensor is not input, it is determined whether or not dehydration is completed (S25) , Exit.
종래의 기술에 따른 세탁기는 역상제어에 의해 모터 제동이 이루어지므로, 특히, 고속탈수가 진행되다가 모터 및 이와 연계된 세탁조가 급제동 되는 경우 밸트를 통해 회전력을 전달받는 방식의 세탁기에서 세탁조와 모터의 연결구조는 물론이고 다이렉트 드라이브 방식의 세탁기에서 모터와 세탁조 또는 펄쉐이터를 연결하는 구조물인 클러치 등이 쉽게 손상될 수 있는 문제점이 있다.Since the washing machine according to the related art performs motor braking by reversed phase control, in particular, when a high speed dehydration proceeds and the motor and the washing tank associated therewith are suddenly braked, the washing tank is connected to the motor in the washing machine in which the rotating force is transmitted through the belt. As well as the structure of the direct drive type washing machine there is a problem that can easily damage the clutch, such as a structure for connecting the motor and the washing tank or the pearl shader.
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 탈수중 급제동 상황 발생시 세탁조 제동시간은 기존과 동일한 수준으로 유지하고 모터 회전과 연계된 구조물의 손상 또한 방지할 수 있도록 한 세탁기의 탈수중 모터 제동 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, the dehydration of the washing machine to maintain the braking time of the washing tank in the same level when the braking situation occurs during dehydration to prevent damage to the structure associated with the rotation of the motor The purpose is to provide a method of braking the motor.
본 발명은 모터, 다수의 트랜지스터로 이루어진 인버터로 구성되고 상기 모터를 3상전원을 공급하여 구동하거나 역상모드로 제동시키는 구동부, 속도센서를 구비한 세탁기에 있어서, 탈수행정 수행중 사용자에 의한 동작정지 명령, 도어 오픈 또는 에러발생의 감지 여부를 판단하는 단계;상기 판단결과 사용자에 의한 동작정지 명령, 도어 오픈 또는 에러발생중 적어도 하나 이상이 감지되면 기설정된 적어도 두 가지 이상의 속도범위와 현재 모터 속도를 비교하는 단계;상기 비교결과 현재 모터 속도에 해당하는 속도범위에 따라 상기 모터의 단자들을 단락시키거나 구동부를 역상모드로 동작시켜 모터를 제동하는 단계를 포함하고, 모터의 속도가 달라지는 구간에 따라 서로 방식의 제동 방식으로 모터의 제동을 수행하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a washing machine comprising a motor, an inverter composed of a plurality of transistors, a driving unit for driving the motor by supplying a three-phase power source or braking in a reverse phase mode, and a speed sensor. Determining whether a command, a door open, or an error is detected; when at least one of a stop command, a door open, or an error is detected by the user, at least two preset speed ranges and current motor speeds are determined. Comprising: Comprising the step of short-circuit the terminals of the motor according to the speed range corresponding to the current motor speed or operating the driving unit in the reverse phase mode and braking the motor, each other depending on the interval of the motor speed is different The braking method of the motor is characterized in that to perform the braking of the motor.
도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 탈수중 모터 제동 방법을 나타낸 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating a motor braking method during dehydration of a washing machine according to the present invention.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기의 탈수중 모터 제동 방법의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the motor braking method during dehydration of a washing machine according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
먼저, 사용자가 세탁명령을 입력하면 마이컴(17)은 구동부(13)를 제1 모드로 동작시켜 기설정된 세탁 알고리즘에 맞도록 모터(12)를 회전시키고 그에 따라 세탁조 또는 펄쉐이터가 회전하여 세탁, 헹굼을 수행하고 이어서 모터(12)의 회전속도를 점차 증가시켜가며 설정 속도로 탈수를 수행한다(S31).First, when a user inputs a washing command, the
이때 탈수시 세탁물의 포량, 언발란스 정도 등에 따라 설정속도가 다르지만 정상적인 조건의 경우 대략 1000rpm 이상의 속도로 탈수가 진행된다.At this time, the setting speed varies depending on the amount of laundry, unbalance, etc. during dehydration, but in normal conditions, dehydration proceeds at a speed of about 1000 rpm or more.
이어서 마이컴(17)은 탈수를 진행하며, 사용자의 동작정지명령 또는 도어 스위치에 의한 도어열림 감지신호 또는 속도센서의 출력이상을 포함한 각종 에러 감지가 입력되는지 판단한다(S32).Subsequently, the
그리고 상기 판단결과(S32), 사용자의 동작정지명령 또는 도어 스위치에 의한 도어열림 감지신호 또는 속도센서의 출력이상을 포함한 각종 에러 감지중 어느 하나가 입력되면 현재 모터 회전속도가 제1 설정값 이상인지 판단한다(S33).And if the determination result (S32), the user's operation stop command or any one of the various error detection, including the door open detection signal by the door switch or the output error of the speed sensor is input, whether the current motor rotation speed is greater than the first set value It is determined (S33).
이때 제1 설정값은 모터의 회전속도가 고속이어서 기존과 같은 방식의 급제 도을 수행할 경우 세탁조와 모터의 연결구조물(이하, 연결구조물) 예를 들어, 클러치의 손상을 초래할 수 있는 속도를 의미하는 것으로, 1000rpm 이상인 경우를 들 수 있다.In this case, the first set value means a speed at which the rotation speed of the motor is high, so that when the feeding method of the conventional method is performed, the connection structure (hereinafter, the connecting structure) of the washing tub and the motor, for example, may cause damage to the clutch. As a thing, the case of 1000 rpm or more is mentioned.
따라서 상기 판단결과(S33), 모터 회전속도가 1000rpm 이상이면, 도 1의 구동부(13)의 IGBT를 제어하여 모터의 단자들을 단락시켜 모터가 제동되도록 한다(S34).Therefore, when the determination result (S33), the motor rotation speed is more than 1000rpm, by controlling the IGBT of the
이때 모터의 단자들을 단락시키면, 구동부(13)를 제2 모드 즉, 역상제동함에 따른 제동에 비해서는 약하지만 점차 모터 제동이 이루어지고, 역상제동과 같은 급격한 제동이 아니므로 연결구조물의 손상이 방지된다.At this time, when the terminals of the motor are shorted, the
이어서 현재 모터 회전속도가 제1 설정값 이하이고 제2 설정값 이상인지 판단한다(S35).Subsequently, it is determined whether the current motor rotation speed is less than or equal to the first set value and greater than or equal to the second set value (S35).
이때 제2 설정값은 모터의 속도가 제2 설정값 이상일 경우 어느 정도 감속이 이루어져 급격한 제동을 수행하여도 연결구조물이 손상되지 않을 정도의 속도이며, 모터의 속도가 제2 설정값 미만일 경우 감속이 거의 이루어져, 상술한 모터 전원단자 단락에 의해서도 충분히 제동될 수 있는 속도로서, 대략 100rpm으로 설정할 수 있다.At this time, the second set value is a speed at which the deceleration is performed to some extent when the speed of the motor is greater than or equal to the second set value and the connection structure will not be damaged even if rapid braking is performed. It is almost made up and can be set to approximately 100 rpm as a speed which can be sufficiently braked by the above-mentioned motor power terminal short circuit.
따라서 상기 판단결과(S35), 모터 회전속도가 100 내지 1000rpm 범위이면, 도 1의 구동부(13)의 IGBT를 제어하여 모터를 제2 모드 즉, 역상모드로 동작시킴과 동시에 제동저항(Rb)을 구동시켜 모터가 급격하게 제동되도록 한다(S36).Therefore, when the motor rotation speed is in the range of 100 to 1000 rpm, the determination result S35 controls the IGBT of the
이때 본 발명의 실시예는 상기 100 내지 1000rpm 범위에서 역상모드에 의해 동일한 조건하에서 연속적인 제동이 이루어지는 것으로 기술되어 있지만, 상기 속도범위를 더욱 세분화하여 역상모드 듀티(Duty)비를 다르게 하는 방식 등을 적용하여 다단계로 역상모드 제동을 수행할 수 있다.At this time, the embodiment of the present invention is described as a continuous braking is performed under the same conditions by the reverse phase mode in the range of 100 to 1000rpm, but the method of further subdividing the speed range to vary the reverse phase duty ratio (Duty) It can be applied to multi-phase braking in reverse phase.
그리고 현재 모터 회전속도가 현재 모터 회전속도가 제2 설정값 미만인지 판단한다(S37).Then, it is determined whether the current motor rotation speed is less than the second set value (S37).
따라서 상기 판단결과(S37), 모터 회전속도가 100rpm 미만이면, 도 1의 구동부(13)의 IGBT를 제어하여 모터의 단자들을 단락시켜 모터가 제동되도록 한다(S38).Therefore, when the determination result (S37), the motor rotation speed is less than 100rpm, by controlling the IGBT of the
이때 상술한 바와 같이, 모터 회전속도가 100rpm 미만이므로 모터 단자들의 단락에 의해 신속하게 모터가 제동된다.At this time, since the motor rotation speed is less than 100rpm as described above, the motor is quickly braked by a short circuit of the motor terminals.
이어서 모터 제동이 완료되었는지 판단하여(S39), 종료한다.Subsequently, it is determined whether the motor braking is completed (S39), and the process ends.
한편, 상기 판단결과(S32), 사용자의 동작정지명령 또는 도어 스위치에 의한 도어열림 감지신호 또는 속도센서의 출력이상을 포함한 각종 에러 감지중 어느 하나가 입력되는 경우라도 현재 모터 회전속도가 제1 설정값 미만이거나 제2 설정값 미만인 경우가 있을 수 있다.On the other hand, even if any one of the determination result (S32), the user's operation stop command or a variety of error detection including the door open detection signal by the door switch or the output error of the speed sensor is input, the current motor rotation speed is set to the first It may be less than the value or less than the second set value.
따라서 현재 모터속도에 따라 모터 제동동작(S34)(S36)(S38)중 하나를 선택하여 수행한다.Therefore, one of the motor braking operations S34, S36, and S38 is selected and performed according to the current motor speed.
한편, 상기 판단결과(S32), 사용자의 동작정지명령 또는 도어 스위치에 의한 도어열림 감지신호 또는 속도센서의 출력이상을 포함한 각종 에러 감지중 어느 하나도 입력되지 않으면, 탈수완료 여부를 판단하여(S40), 종료한다.On the other hand, if none of the error detection including the determination result (S32), the operation stop command of the user or the door open detection signal by the door switch or the output abnormality of the speed sensor is not input, it is determined whether the dehydration is completed (S40) , Exit.
상술한 본 발명중 제1 설정값 및 제2 설정값은 하나의 예를 든 것으로, 세탁기의 방식 및 모델별 특성에 맞도록 다양하게 적용될 수 있다.The first setpoint and the second setpoint of the present invention described above are examples, and may be variously applied to suit the type and model-specific characteristics of the washing machine.
본 발명에 따른 세탁기의 탈수중 모터 제동 방법은 모터의 회전속도에 따라 다른 제동방식을 적용하여 모터와 세탁조 연결구조물의 손상을 방지함과 동시에 신속한 제동이 가능하므로 제품의 수명을 연장시킬 수 있고 구성부품의 고장을 방지하여 제품의 신뢰성 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The motor braking method during dehydration of the washing machine according to the present invention may apply a different braking method according to the rotational speed of the washing machine to prevent damage to the motor and the washing tub connection structure and to provide a rapid braking to extend the life of the product. It is possible to improve the reliability of the product by preventing component failure.
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