KR100998904B1 - 비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어장치 및그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비엘디시 모터를 사용하는 세탁기에 관한 것으로서, 비엘디시 모터의 역상 급제동시 전원단의 스위치 장치를 제어하여 별도의 에너지 소모장치 없이도 전원단을 안정화시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 전원으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터와, 상기 컨버터에서 나온 직류전원을 스위칭해서 모터에 맞는 주파수 전원으로 변환시켜 비엘디시 모터에 공급하는 인버터와, 상기 전원과 컨버터 사이에 구비되는 전원스위치와, 상기 컨버터 양단에 걸리는 전압차를 감지하는 전압감지회로와, 상기 전압감지회로의 감지한 전압차에 따라 전원스위치를 제어하는 마이콤을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어장치가 제공된다.

한편, 본 발명은 비엘디시 모터의 역상 급제동시, 전압감지회로에서 감지된 컨버터 양단의 전압차가 설정값 이상이 되면 상기 전원과 컨버터 사이에 구비되는 전원스위치를 오프시킴으로써 제동에너지에 의한 전압차를 떨어뜨려 상기 전압차가 안정된 범위를 유지하도록 함을 특징으로 하는 제동에너지 제어방법이 제공된다.

비엘디시, 모터, 세탁기, 제동, 에너지, 제어

Description

비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어장치 및 그 제어방법{device for controlling break energy in washing machine and method for controlling the same BLDC motor}

도 1은 기존 제동에너지 소모장치 전원단 회로도

도 2는 기존 제동에너지 소모장치에 의한 제동에너지 제어시의 전압 파형도

도 3는 본 발명에 따른 제동에너지 제어장치 전원단 회로도

도 4는 본 발명의 제동에너지 제어장치에 의한 제동에너지 제어시의 전압 파형도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1:비엘디시 모터 2:전압감지회로부

3:전원스위치 4:마이콤

5:에너지 소모장치 6:제동스위치

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 비엘디시 모터를 채용하는 세탁기의 역상제동시 전원단의 스위치를 제어하여 별도의 제동에너지 소모장 치 없이도 전원단을 안정화시킬 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화 작용 및 세탁날개의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품으로서, 센서에 의해 세탁물의 양과 종류를 검출하여 세탁방법을 자동으로 설정하고 또한 세탁물의 양과 종류에 따라 적절한 수위까지 급수한 후 마이콤(4)의 제어를 받아 세탁을 수행하게된다.

또한, 전자동 세탁기의 구동방식은 구동 모터의 회전동력을 동력전달용 벨트 및 풀리등을 개재하여 세탁축으로 전달하거나 탈수축으로 전달하여 펄세이터 또는 탈수조를 회전시키는 방식과, 비엘디시 모터(Brushless DC Motor)의 속도제어에 의해 세탁조겸 탈수조를 세탁 및 탈수시 각각 다른 속도로 회전시키는 방식이 있다.

한편, 도 1은 기존 제동에너지 소모장치 전원단 회로도로서, 비엘디시 모터(1)를 구비한 세탁기의 기존 제동에너지 제어장치는, 전원으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터(Converter)와, 상기 컨버터에서 나온 직류전원을 스위칭해서 모터에 맞는 주파수 전원으로 변환시켜 비엘디시 모터(1)에 공급하는 인버터(Inverter)와, 상기 컨버터 양단에 걸리는 전압차를 감지하는 전압감지회로부(2)와, 상기 전압감지회로부(2)와 병렬연결되어 컨버터 양단에 걸리는 전압차가 설정치 이상일 경우 작동하여 제동에너지를 소모하는 에너지 소모장치(5)와, 상기 에너지 소모장치(5)를 온/오프시키는 제동스위치(6)와, 상기 전압감지회로부(2)에서 감지한 전압차에 따라 제동스위치(6)를 제어하는 마이콤(4)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 제동에너지 제어장치는, 세탁기의 모터 역상제동시 발생하는 전기적에너지인 제동에너지를 에너지 소모장치(5)에서 열에너지로 변환하여 소모시키게 된다.

즉, 비엘디시 모터(1)를 채용한 세탁기에 있어서는 급제동이 필요할 경우, 제동력이 큰 역상(逆相)제동에 의해 모터를 제동시키게 되는데, 이때 모터에서는 역기전력이 발생하여 높은 전압이 나오게 되는데, 전압감지회로부(2)에서는 이를 감지하여 제동스위치(6)를 구동하여 에너지 소모장치(5)를 통해 전압을 열로 소모시키게 되는 것이다.

참고적으로, 에너지 소모장치는 내부에 발열코일등의 발열체가 내장되어 전기에너지를 열에너지로 소모하게 된다.

도 2는 기존 제동에너지 소모장치에 의한 제동에너지 제어시의 파형도로서, 이를 통해 기존 제동에너지 제어 과정을 다시 살펴보면, 전압감지회로부(2)가 전압차를 감지하여 역기전력에 의한 전압차(Vdc)가 설정값(도면에 점선으로 표시) 이상으로 감지되면, 마이콤(4)에 의해 제동스위치가 소정시간 온 되어 제동에너지는 열로 소모된다.

이와 같이 하여 소정시간 후에는 제동스위치가 오프 되는데 그 동안 전압차는 떨어지게 된다.

즉, 기존에는 전압감지회로부(2)가 전압차를 감지하여 역기전력에 의한 전압차(Vdc)가 설정값(도면에 점선으로 표시) 이상으로 감지되면 마이콤(4)에 의해 소정시간 동안 제동스위치가 온 된후에 오프되며, 이러한 제어 과정에 의해 필요 이 상의 제동에너지를 소모함으로써 전압차를 일정 크기 이하로 유지할 수 있었다.

그러나, 이와 같은 종래에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

기존에는 별도의 에너지 소모장치가 필요하므로 인해 제조비용이 높아지게 되고, 에너지 소모장치(5)에서 발생하는 고열에 의해 주변장치의 열변형이 발생하는 등의 단점이 있었다.

또한, 기존에는 모터에서 발생되는 에너지를 전부 이용하지 못하고 열로 버림으로써 효율을 저하시키는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비엘디시 모터를 사용하는 세탁기에 있어서, 비엘디시 모터를 역상 급제동시 전원단의 스위치 장치를 제어하여 별도의 에너지 소모장치 없이도 전원단을 안정화시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따르면, 전원으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터와, 상기 컨버터에서 나온 직류전원을 스위칭해서 모터에 맞는 주파수 전원으로 변환시켜 비엘디시 모터에 공급하는 인버터와, 상기 전원과 컨버터 사이에 구비되는 전원스위치와, 상기 컨버터 양단에 걸리는 전압차를 감지하는 전압감지회로부와, 상기 전압감지회로부에서 감지한 전압차에 따라 전원스위치를 제어하는 마이콤을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어장치가 제공된다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따르면, 전원으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터와, 상기 컨버터에서 나온 직류전원을 스위칭해서 모터에 맞는 주파수 전원으로 변환시켜 비엘디시 모터에 공급하는 인버터와, 상기 전원과 컨버터 사이에 구비되는 전원스위치와, 상기 컨버터 양단에 걸리는 전압차를 감지하는 전압감지회로부와, 상기 전압감지회로부에서 감지한 전압차에 따라 전원스위치를 제어하는 마이콤을 포함하여서 된 비엘디시 모터를 구비한 세탁기에 있어서; 비엘디시 모터의 역상 급제동시, 전압감지회로부에서 감지된 컨버터 양단의 전압차가 설정값 이상이 되면 전원스위치를 오프시킴으로써 제동에너지에 의한 전압차를 설정값 이하로 떨어뜨려 상기 전압차가 안정된 범위를 유지하도록 함을 특징으로 하는 제동에너지 제어방법이 제공된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3는 본 발명에 따른 제동에너지 제어장치 전원단 회로도이고, 도 4는 본 발명의 제동에너지 제어장치에 의한 제동에너지 제어시의 전압 파형도로서, 비엘디시 모터(1)를 사용하는 세탁기에 있어서의 본 발명에 따른 제동에너지 제어장치는, 전원으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터와, 상기 컨버터에서 나온 직류전원을 스위칭해서 모터에 맞는 주파수 전원으로 변환시켜 비엘디시 모터(1)에 공급하는 인버터와, 상기 전원과 컨버터 사이에 구비되는 전원스위치(3)와, 상기 컨버터 양단에 걸리는 전압차를 감지하는 전압감지회로부(2)와, 상기 전압감지회로부(2)에서 감지한 전압차에 따라 전원스위 치(3)를 제어하는 마이콤(4)을 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.

비엘디시 모터(1)를 구비한 세탁기에 있어서, 모터의 역상 급제동시, 전압감지회로부(2)에서 감지된 컨버터 양단의 전압차가 설정값 이상이 되면 전원스위치(3)를 오프시킴으로써 제동에너지에 의한 전압차를 설정값 이하로 떨어뜨려 상기 전압차가 안정된 범위를 유지하게 된다.

이 때, 전원스위치(3)를 오프시킴에 따라 상기 전압감지회로부(2)에서 감지된 컨버터 양단의 전압차가 다시 설정값 이하가 되면, 전원스위치(3)는 온 되어 다시 역상제동을 행하게 된다.

즉, 도 4를 참조하면, 전압감지회로부(2)에서 감지된 전압이 "A" V 이상의 전압값(V)을 감지하게 되면, 마이콤(4)이 전원스위치(3)를 오프시킴으로써 역상제동을 위한 전원에너지를 제거하여 전압(V)이 설정된 상한선인 "B"V 이상의 전압값(V)을 넘어서지 않도록 한다. 그리고, 전원스위치(3) 오프후 전압이 다시 하강하여 전압감지회로부(2)에서 감지한 전압값이 "A"V가 되면, 다시 전원스위치(3)를 온시켜 역상제동을 행하게 된다.

요컨대, 본 발명은 상기한 바와 같이 전압감지회로부(2)에서 감지된 컨버터 양단의 전압차에 의해 전원스위치(3)의 온/오프가 반복됨으로써, 별도의 에너지 소모장치없이도 비엘디시 모터(1)의 역상 급제동이 이루어지는 동안의 모터 전원단 안정화를 기할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 에너지 소모장치(5)를 삭제할 수 있게 되므로, 기 존의 에너지 소모장치에서 발생하던 고열에 의한 주변장치의 열변형을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한 여러 가지 변형 및 수정이 가능하다.

예컨대, 최초에 전압감지회로부(2)에서 감지된 컨버터 양단의 전압차(Vcd)가 설정값 "A"V 이상인 경우에는, 소정 시간 간격으로 전원스위치(3)의 온/오프를 반복하여 제동에너지를 제거함으로써, 역상 급제동시의 모터 전원단 안정화를 도모할 수도 있으며, 이 경우 전원스위치(3)를 온/오프 시간은 수행 횟수별로 가변제어될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 비엘디시 모터를 사용하는 세탁기에 관한 것으로서, 비엘디시 모터의 역상 급제동시 전원단의 스위치 장치를 제어하여 별도의 에너지 소모장치 없이도 전원단을 안정화시킬 수 있게 되며, 나아가 비엘디시 모터를 채용한 세탁기의 제품 신뢰성을 향상시키게 된다.

Claims (5)

1. 전원으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터와,

   상기 컨버터에서 나온 직류전원을 스위칭해서 모터에 맞는 주파수 전원으로 변환시켜 비엘디시 모터에 공급하는 인버터와,

   상기 전원과 컨버터 사이에 구비되는 전원스위치와,

   상기 컨버터 양단에 걸리는 전압차를 감지하는 전압감지회로부와,

   상기 전압감지회로부에서 감지한 전압차에 따라 전원스위치를 제어하는 마이콤을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어장치.
2. 전원으로부터 공급되는 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 컨버터와, 상기 컨버터에서 나온 직류전원을 스위칭해서 모터에 맞는 주파수 전원으로 변환시켜 비엘디시 모터에 공급하는 인버터와, 상기 전원과 컨버터 사이에 구비되는 전원스위치와, 상기 컨버터 양단에 걸리는 전압차를 감지하는 전압감지회로부와, 상기 전압감지회로부에서 감지한 전압차에 따라 전원스위치를 제어하는 마이콤을 포함하여서 된 비엘디시 모터를 구비한 세탁기에 있어서;

   비엘디시 모터의 역상 급제동시, 전압감지회로부에서 감지된 컨버터 양단의 전압차가 설정값 이상이 되면 전원스위치를 오프시킴으로써 제동에너지에 의한 전압차를 설정값 이하로 떨어뜨려 상기 전압차가 안정된 범위를 유지하도록 하는 것 을 특징으로 하는 비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 전원스위치를 오프시킴에 따라 상기 전압감지회로부에서 감지된 컨버터 양단의 전압차가 다시 설정값 이하가 되면, 전원스위치는 온 되어 다시 역상제동을 행하게 됨을 특징으로 하는 비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   전압감지회로부에서 최초로 감지된 컨버터 양단의 전압차가 설정값 이상인 경우, 소정 시간 간격으로 전원스위치의 온/오프를 반복하여 제동에너지를 제거함을 특징으로 하는 비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전원스위치 온/오프 시간은 수행 횟수별로 가변제어됨을 특징으로 하는 비엘디시 모터를 구비한 세탁기의 제동에너지 제어방법.

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