KR100697092B1 - Driving circuit for motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁기의 배수펌프를 동작시키기 위한 모터에 적용되어 입력되는 구동전원의 주파수에 관계없이 동작이 가능하도록 하는 모터 구동회로에 관한 것으로서,The present invention relates to a motor driving circuit which is applied to a motor for operating a drain pump of a washing machine to enable operation regardless of the frequency of the driving power input.
외부의 전원부로부터 모터로 입력되는 전원의 주파수를 분석하여 50㎐인지 또는 60㎐인지를 판단하는 주파수 분석수단; 모터 및 전원부와 함께 폐회로를 이루고, 전원부로부터 공급되는 전압파형에 대하여 위상제어하여 모터의 종류에 대응하도록 전압을 조절하여 모터로 인가시키는 전압 조절수단; 및 시스템에 적용된 모터의 종류가 50㎐용 인지 또는 60㎐용 인지를 확인하고, 상기 주파수 분석수단에서의 판단결과에 따라 상기 전압 조절수단으로 위상제어신호를 출력하여 모터로 인가되는 전압이 변경되도록 하는 마이컴;을 포함하는 것을 특징으로 한다.Frequency analysis means for analyzing the frequency of the power input from the external power supply to the motor to determine whether it is 50 Hz or 60 Hz; A voltage adjusting means which forms a closed circuit together with the motor and the power supply unit, and phase-controls a voltage waveform supplied from the power supply unit to adjust the voltage to correspond to the type of motor and apply the voltage to the motor; And checking whether the type of motor applied to the system is 50 Hz or 60 Hz, and outputting a phase control signal to the voltage adjusting means according to the determination result of the frequency analyzing means so that the voltage applied to the motor is changed. To a microcomputer; characterized in that it comprises a.
세탁기, 배수펌프, 전원주파수, 공용모터, 주파수 분석, 트라이악Washing machine, drain pump, power frequency, common motor, frequency analysis, triac
Description
도 1은 종래 기술에 의한 모터 구동회로의 구성을 나타내는 도면,1 is a view showing the configuration of a motor driving circuit according to the prior art;
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 모터 구동회로의 구성을 나타내는 도면,2 is a view showing the configuration of a motor driving circuit according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 동작시 전원주파수에 따라 모터로 인가되는 전원의 파형을 나타내는 도면.Figure 3 is a view showing the waveform of the power applied to the motor in accordance with the power supply frequency during operation of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 모터 20 : 전원부10: motor 20: power supply
30 : 트라이악 40 : 주파수 분석기30: triac 40: frequency analyzer
50 : 마이컴50: micom
본 발명은 모터 구동회로에 관한 것으로서 특히, 세탁기의 배수펌프를 동작시키기 위한 모터에 적용되어 입력되는 구동전원의 주파수에 관계없이 동작이 가능하도록 하는 모터 구동회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반 가정에는 110V 또는 220V의 전압이 공급되어 사용되고 있는데, 국가별로 동일한 전압이 공급되는 경우에도 50㎐ 또는 60㎐의 주파수를 사용하고 있다.General households are supplied with a voltage of 110V or 220V. Even when the same voltage is supplied in each country, a frequency of 50 kHz or 60 kHz is used.
일반적으로 모터는 회전자(rotor)와 고정자(stator)를 구비하는데, 상기 회전자로는 다극착자된 영구자석을 사용하기 때문에 상기 고정자에는 소정의 간격으로 회전자의 다극에 대응하도록 다수의 코일이 배치된다. 이때, 상기 고정자로 전원을 공급하여 자력을 발생시킴으로써 회전자가 회전하도록 하는데, 전원의 주파수에 따른 고정자의 자력변화가 모터의 특성을 좌우하므로 50㎐용 모터와 60㎐용 모터를 구분하여 사용하고 있다.In general, a motor includes a rotor and a stator. Since the rotor uses a permanent magnet with multipolar magnetization, a plurality of coils are disposed in the stator to correspond to the multipoles of the rotor at predetermined intervals. do. At this time, the rotor is rotated by supplying power to the stator to generate magnetic force, and since the change in the magnetic force of the stator according to the frequency of the power influences the characteristics of the motor, the 50 kW motor and the 60 kW motor are used separately. .
이하의 설명에서는 교류220V가 공급되는 경우를 예로 들어 설명한다.In the following description, a case where AC 220V is supplied will be described as an example.
세탁기의 배수펌프에 적용되는 모터의 경우, 50㎐용 모터를 60㎐의 전원으로 동작시키는 경우에 회전은 이루어지나 원하는 동작이 이루어지지 않게 되어 배수동작이 불가능하게 되는 문제점이 발생한다.In the case of the motor applied to the drain pump of the washing machine, when the motor for 50 kW is operated with a power of 60 kW, the rotation is performed, but a desired operation is not made, and thus a drainage operation becomes impossible.
한편, 60㎐용 모터를 50㎐의 전원으로 동작시키는 경우에는 배수동작에 문제가 발생되지 않으나 저항차이로 인하여 모터내부의 온도가 상승하게 되고, 그에 따라 모터특성이 저하되는 동시에 모터의 수명이 단축되는 문제점이 발생한다.On the other hand, when the 60-Hz motor is operated with a 50-kV power supply, no problem occurs in drainage operation, but the temperature inside the motor increases due to the resistance difference, thereby reducing the motor characteristics and shortening the life of the motor. Problem occurs.
상기와 같은 이유로 인해 가전제품의 제조회사에서는 수출하고자 하는 국가에서 사용되고 있는 전원의 주파수에 해당되는 모터를 장착하고, 그에 따라 전원부를 설계하고 있다.For these reasons, manufacturers of home appliances are equipped with a motor corresponding to the frequency of the power source being used in the country to export, and design the power supply accordingly.
그러나, 생산라인에서는 50㎐용 및 60㎐의 모터를 생산하고, 가전제품에 정확히 장착하여야 하기 때문에 여러종류의 생산라인이 필요하게 되는 문제점이 발생 한다.However, the production line produces a motor for 50 kHz and 60 kHz, and must be correctly mounted on the home appliances, there is a problem that requires a variety of production lines.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 입력되는 전원의 주파수에 관계없이 모터가 공용으로 구동이 가능하도록 하는 모터 구동회로가 필요하게 되었다.In order to solve the above problems, a motor driving circuit is required to allow the motor to be driven in common regardless of the frequency of the input power.
도 1은 종래 기술에 의한 모터 구동회로의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a motor driving circuit according to the prior art.
도 1을 참조하면, 참조번호 1은 배수펌프에 적용된 모터를 나타내고, 2는 상기 모터(1)를 동작시키기 위해 외부로부터 공급되는 전원을 나타내며, 3은 세탁기의 배수동작 여부에 따라 온/오프되어 배수동작시 상기 전원(2)을 모터(1)로 연결하는 스위치를 나타낸다.Referring to FIG. 1,
상기와 같은 종래 기술의 모터 구동회로에서는 세탁기의 행정이 진행되어 배수모드로 진입하면, 상기 스위치(3)가 온(on)이 되어 상기 전원(2)을 모터(1)로 연결시킴으로써 배수펌프가 동작하도록 한다. 결국, 입력주파수에 관계없이 동작하기 때문에 상기에서 설명한 배수동작 불가능 문제 및 모터온도 상승문제를 해결할 수 없게 된다.In the conventional motor driving circuit as described above, when the washing machine proceeds to enter the drainage mode, the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 입력되는 전원의 주파수를 분석하여 그에 따라 전원파형을 위상제어함으로써 모터로 인가되는 전압을 조절하여 한 종류의 모터로서 50㎐ 및 60㎐ 공용으로 사용할 수 있도록 하는 모터 구동회로를 제공하는데 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, the purpose of which is to analyze the frequency of the input power source and adjust the voltage applied to the motor by phase-controlling the power waveform accordingly 50 kHz and It is to provide a motor driving circuit that can be used in common 60㎐.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터 구동회로는, 전원부로부터 입력되는 전원의 주파수가 50㎐ 및 60㎐ 중 어느 주파수에 해당하는지를 판단하는 주파수 분석기, 모터 및 상기 전원부와 함께 폐회로를 이루고, 입력되는 위상제어신호에 따라 상기 전원부로부터 공급되는 전압의 파형을 위상 제어하여 상기 모터에 인가하는 전압 조절수단, 및 상기 주파수 분석기의 판단결과, 상기 전원의 주파수가 60Hz인 경우와 상기 전원의 주파수가 50Hz인 경우 서로 다른 위상제어신호를 상기 전압 조절수단으로 출력하여, 상기 모터로 인가되는 전압이 조절되도록 제어하는 마이컴을 포함한다. Motor driving circuit according to the present invention for achieving the above object, the frequency analyzer for determining which frequency of the power source input from the power source corresponds to 50 kHz and 60 kHz to form a closed circuit together with the motor and the power supply unit Voltage control means for phase-controlling a waveform of a voltage supplied from the power supply unit according to an input phase control signal, and applying the voltage to the motor; and as a result of the frequency analyzer determining that the frequency of the power source is 60 Hz and the frequency of the power source. Is 50 Hz, and outputs different phase control signals to the voltage adjusting means to control the voltage applied to the motor.
이때, 상기 전압 조절수단은 상기 모터 및 상기 전원부 사이에 연결되어, 상기 위상제어신호를 게이트 단자로 입력받는 트라이악(triac)을 포함하는 것이 가능하다.At this time, the voltage adjusting means may be connected between the motor and the power supply, it may include a triac (triac) for receiving the phase control signal to the gate terminal.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 모터 구동회로의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a motor driving circuit according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 참조번호 10은 세탁기의 배수펌프에 적용된 60㎐용 모터를 나타내고, 20은 상기 모터(10)를 동작시키기 위해 외부로부터 공급되는 전원부를 나타내며, 30은 상기 모터(10) 및 전원부(20)와 함께 폐회로를 이루는 트라이악을 나타낸다.Referring to FIG. 2,
또한, 참조번호 40은 상기 전원부(20)에서 출력되는 전원의 주파수를 분석하 여 50㎐인지 또는 60㎐인지를 판단하는 주파수 분석기를 나타내고, 50은 상기 모터(10)의 종류가 50㎐용 인지 또는 60㎐용 인지를 확인하고 상기 주파수 분석기(40)의 판단결과에 따라 상기 트라이악(30)의 게이트 단자로 도전시간을 결정하는 위상제어신호를 출력하는 마이컴을 나타낸다.In addition,
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention having the configuration as described above are as follows.
먼저, 세탁기의 제조회사에서는 생산라인에서 배수펌프에 60㎐용 모터(10)를 장착하고, 외부의 전원부(20)에서는 50㎐ 또는 60㎐의 주파수를 갖는 교류전원이 공급된다고 가정한다.First, a manufacturer of a washing machine assumes that a 60
또한, 상기 트라이악(30)은 양방향 중 어느방향으로 전압이 인가되어도 역전압이 되기 때문에 전류가 흐르지 않는데, 게이트 단자를 통해 소전류가 공급되면 도통되는 동작을 하게 된다.In addition, since the
한편, 세탁기가 배수모드로 진행하는 순간에 상기 주파수 분석기(40)에서는 상기 전원부(20)에서 출력되는 전원의 주파수를 분석하여 50㎐인지 또는 60㎐인지를 판단하게 된다. 이때, 상기 마이컴(50)은 주파수 분석기(40)에서의 판단결과에 따라 트라이악(30)의 상태를 결정하는데, 60㎐이면 양(+)의 반주기 및 음(-)의 반주기가 시작되는 위치에서 상기 트라이악(30)의 게이트 단자로 위상제어신호를 출력하여 도통시킴으로써 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 파형의 전압이 모터(10)로 인가되도록 한다. 즉, 상기 전원부(20)의 모든 전압이 인가되도록 한다.On the other hand, when the washing machine proceeds to the drainage mode, the
한편, 상기 전원부(20)의 주파수가 50㎐이면 상기 마이컴(50)은 양(+)의 반주기 및 음(-)의 반주기가 시작되는 위치에서 소정시간 지연시킨 후 상기 트라이악(30)의 게이트 단자로 위상제어신호를 출력하여 도통시킴으로써 도 3의 (b)에 도시된 바와 같은 파형의 전압이 모터(10)로 인가되도록 한다. 이때, 상기와 같은 위상제어가 이루어지면 상기 모터(10)로 인가되는 전압은 60㎐인 경우에 비하여 강하되어 상기 모터(10) 내부에서의 온도상승이 방지된다. 본 출원인의 실험결과 전원의 주파수가 50㎐인 경우에는 전원부(20)의 전압이 모터(10)로 5/6 정도가 인가되도록 하는 것이 바람직함을 알았다.On the other hand, if the frequency of the
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 모터 구동회로는 60㎐용 모터를 배수펌프에 적용하고, 전원부의 주파수가 50㎐인 경우에 전압을 강하시켜 모터 내부의 온도상승을 방지함으로써 모터특성의 저하 및 수명단축을 방지하는 동시에 60㎐의 모터로서 50㎐ 및 60㎐에서 공용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.As described above, the motor driving circuit of the present invention applies a 60 kW motor to a drain pump, and when the frequency of the power supply unit is 50 kW, the voltage is lowered to prevent the temperature increase inside the motor, thereby lowering the motor characteristics and the service life. It prevents shortening and at the same time has the effect that can be used in common at 50㎐ and 60㎐ as a 60㎐ motor.
또한, 입력되는 전원부의 주파수에 관계없이 배수동작이 원할하게 이루어지도록 함으로써 세탁기에 대한 사용의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to improve the ease of use for the washing machine by making the drainage operation smoothly regardless of the frequency of the input power source.
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