KR101072548B1 - Washing machine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 세탁물 처리기기는, 세탁조에 회전력을 공급하는 모터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 따라 소정의 직류 전원을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 모터를 구동하는 인버터와, 인버터의 스위칭 동작을 제어하도록 펄스폭 가변의 스위칭 제어신호를 출력하되, 모터의 속도에 기초하여 스위칭 제어 신호의 단위 주기를 가변하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 모터를 구동하는 구동 장치 내의 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다.

Figure R1020090024101

세탁물, 처리기기, 속도, 스위칭 제어 신호, 주기

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laundry treatment machine. The laundry treatment machine according to the present invention includes a motor for supplying rotational force to a washing tank, and a plurality of switching elements. And a controller configured to output a switching control signal having a variable pulse width so as to control the switching operation of the inverter by controlling the switching operation of the inverter, and varying a unit period of the switching control signal based on the speed of the motor. This makes it possible to protect the circuit elements in the driving device for driving the motor.

Figure R1020090024101

Laundry, Processing Equipment, Speed, Switching Control Signal, Cycle

Description

세탁물 처리기기{Washing machine}Laundry processing machine {Washing machine}

본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 모터를 구동하는 구동 장치 내의 회로 소자들을 보호할 수 있는 세탁물 처리기기에 관한 것이다.The present invention relates to a laundry treatment machine, and more particularly, to a laundry treatment apparatus capable of protecting circuit elements in a drive device for driving a motor.

일반적으로 세탁물 처리기기는, 물과 세제의 화학적 분해 작용과 물과 세탁물간의 마찰 등 물리적 작용 등을 이용하여, 의복, 침구 등(이하, '세탁물'이라 약칭함)에 묻은 오염물질을 분리해내는 장치를 말한다. 또한, 젖은 세탁물을 탈수하여 건조시키거나, 세탁물에 가열된 증기를 분사할 수도 있다. 이와 같이, 세탁물 처리기기는, 세탁물에 물리적 화화적 작용을 가하여 세탁물을 처리하는 각종 장치를 통칭한다. In general, laundry treatment equipment uses chemical reaction between water and detergent and physical action such as friction between water and laundry to separate contaminants on clothes, bedding, etc. (hereinafter referred to as 'laundry'). Say the device. In addition, the wet laundry may be dehydrated and dried, or heated steam may be sprayed onto the laundry. In this way, the laundry treating apparatus is collectively referred to as various apparatuses for applying a physical and chemical effect to the laundry to process the laundry.

한편, 세탁물 처리기기는, 그 구조와 세탁방식에 따라 교반식(agitator type)과 드럼식(drum type) 및 와권식(pulsator type)으로 구분된다. On the other hand, the laundry treatment machine is classified into an agitator type, a drum type and a pulsator type according to its structure and washing method.

이러한 세탁물 처리기기는, 통상 세탁행정, 헹굼행정 및 탈수행정을 순차적으로 수행하면서 세탁물을 세탁하게 되고, 사용자의 선택에 따라 상기한 행정 중에서 소정의 행정만을 수행하는 것이 가능하며, 세탁물의 종류에 따라 적당한 세탁방법으로 세탁이 이루어지게 된다.Such a laundry treatment device, which normally washes laundry while sequentially performing a washing stroke, a rinsing stroke, and a dehydrating stroke, may perform only a predetermined stroke among the above-described strokes according to a user's selection, and according to the type of laundry. Washing is done by a suitable washing method.

한편, 세탁물 처리기기는 세탁조로 회전력을 전달하기 위하여 모터를 사용한다. 이러한 모터는 다양한 속도로 회전하여 이 회전력을 세탁조로 전달하게 되는데, 모터의 속도 영역에 따라서, 모터를 구동하기 위한 구동장치 내의 회로 소자들의 부담이 가중되게 된다. 특히 이러한 현상은, 세탁조의 크기가 대용량으로 가는 현 추세에 비추어 더욱 가중되게 된다. On the other hand, the laundry treatment machine uses a motor to transmit the rotational force to the washing tank. The motor rotates at various speeds and transmits the rotational force to the washing tank. The burden of circuit elements in the driving device for driving the motor is increased according to the speed range of the motor. This phenomenon is particularly aggravated in light of the current trend of increasing the size of the washing tank.

본 발명의 목적은 모터를 구동하는 구동 장치 내의 회로 소자들을 보호할 수 있는 세탁물 처리기기의 제공에 있다.An object of the present invention is to provide a laundry treatment apparatus capable of protecting circuit elements in a driving device for driving a motor.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁물 처리기기는, 세탁조에 회전력을 공급하는 모터와, 복수개의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 따라 소정의 직류 전원을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 모터를 구동하는 인버터와, 인버터의 스위칭 동작을 제어하도록 펄스폭 가변의 스위칭 제어신호를 출력하되, 모터의 속도에 기초하여 스위칭 제어 신호의 단위 주기를 가변하는 제어부를 포함한다.Laundry processing apparatus according to the present invention for achieving the above object is provided with a motor for supplying rotational force to the washing tank, and a plurality of switching elements, by converting a predetermined DC power to an AC power of a predetermined frequency in accordance with the switching operation An inverter for driving the motor and a control unit for outputting a switching control signal of the variable pulse width to control the switching operation of the inverter, the variable period of the switching control signal based on the speed of the motor.

본 발명에 따르면, 모터의 속도에 기초하여 스위칭 제어 신호의 단위 주기를 가변함으로써, 구동 장치 내의 인버터를 비롯한 회로 소자들을 보호할 수 있게 된다. 또한, 전류 왜곡이 덜한 출력 전류를 모터에 공급하게 될 수 있어, 모터의 회 전시에 발생하는 소음을 줄일 수 있게 된다.According to the present invention, by varying the unit period of the switching control signal based on the speed of the motor, it is possible to protect the circuit elements, including the inverter in the drive device. In addition, the output current with less current distortion can be supplied to the motor, thereby reducing the noise generated in the motor display.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 세탁물 처리기기의 측면도이다. 1 is a perspective view showing a laundry treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of the laundry treatment apparatus shown in FIG.

도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁물 처리기기(100)의 외관을 형성하는 캐비닛(110)과, 캐비닛(110) 내부에 배치되며 수용된 세탁물의 세정이 이루어지는 세탁조(120)와, 세탁물 처리기기(100)의 작동 전반을 제어하는 제어부(140)와, 세탁조(120) 내의 세탁물을 회전시키기 위해 세탁조(120) 내로 회전력을 공급하는 구동장치(150)를 포함한다. Referring to the drawings, the laundry treatment apparatus 100, the cabinet 110 forming the appearance of the laundry treatment apparatus 100, and the washing tank 120 is disposed inside the cabinet 110 and the laundry is accommodated therein And, the control unit 140 for controlling the overall operation of the laundry processing apparatus 100, and a driving device 150 for supplying a rotational force into the washing tank 120 to rotate the laundry in the washing tank 120.

또한, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁조(120)에 세탁물을 입출하기 위해 캐비닛(110)에 회동가능하게 장착된 도어(135)와, 캐비닛(110)에 입출 가능하게 장착되는 세제 박스(179)와, 외부 수원과 연결되어 세탁수가 유입되는 급수 유로를 단속하는 급수 밸브(183)와, 세탁조(120) 내의 세탁수를 외부로 배출시키는 배수 유로를 단속하는 배수 밸브(186) 등을 포함한다. In addition, the laundry treatment apparatus 100 includes a door 135 rotatably mounted in the cabinet 110 and a detergent box 179 mounted in and out of the cabinet 110 so that laundry can be loaded into and out of the washing tub 120. ), A water supply valve 183 connected to an external water source to regulate a water supply flow path into which the wash water flows, and a drain valve 186 to intercept a drain flow path for discharging the wash water in the washing tank 120 to the outside. .

급수 유로로 부터 유입된 세탁수 중 일부는 세제 박스(179)로 유입되어 세제와 혼합된 후, 세탁조(120)로 공급된다. 이때, 세제 박스(179) 측으로 유입되는 세탁수는 보조 밸브(189)에 의해 단속될 수 있다.Some of the washing water introduced from the water supply passage is introduced into the detergent box 179 and mixed with the detergent, and then supplied to the washing tank 120. At this time, the washing water flowing into the detergent box 179 may be interrupted by the auxiliary valve 189.

세탁조(120)는, 세탁수가 담기는 외조(128)와, 외조(128) 내에 회전 가능하게 배치되어 내부에 세탁물이 수용되는 내조(125)를 포함한다. 이때, 내조(125)에 는 세탁수가 외조(128)와 내조(125) 사이를 순환할 수 있도록 복수의 통공(미도시)이 형성된다. The washing tub 120 includes an outer tub 128 in which washing water is contained, and an inner tub 125 rotatably disposed in the outer tub 128 to accommodate laundry therein. At this time, the inner tank 125 is formed with a plurality of through-holes (not shown) so that the wash water can circulate between the outer tank 128 and the inner tank (125).

내조(125)의 바닥에는 담수된 세탁수에 회전수류를 발생시키는 펄세이터(pulsator,130)가 배치될 수 있다. 이러한 펄세이터(130)는, 구동장치(150) 내의 모터(미도시)에 의해 정, 역회전되어, 세탁조(130) 내로 회전력을 공급한다. 이러한 구동장치(150)는 제어부(140)에 의해 그 동작이 제어될 수 있다. 한편, 모터(미도시)와 펄세이터(130) 사이에는 모터(미도시)로부터의 회전력을 전달하기 위한 클러치(미도시)가 더 배치될 수도 있다. 구동장치(150)는 이러한 클러치(미도시)를 더 포함할 수 있다.A pulsator 130 may be disposed at the bottom of the inner tank 125 to generate a rotational flow of fresh water. The pulsator 130 is rotated forward and backward by a motor (not shown) in the driving device 150 to supply rotational force into the washing tank 130. The driving device 150 may be controlled by the controller 140. Meanwhile, a clutch (not shown) may be further disposed between the motor (not shown) and the pulsator 130 to transmit rotational force from the motor (not shown). The driving device 150 may further include such a clutch (not shown).

한편, 구동장치(150)는 세탁조(120)를 회전시킬 수도 있다. 구체적으로 세탁조(12) 중 내조(125)에 회전력을 전달하여, 정,역회전 시킬수도 있다.On the other hand, the driving device 150 may rotate the washing tank 120. Specifically, by transmitting the rotational force to the inner tank 125 of the washing tank 12, it may be rotated forward, reverse.

세탁조(120)의 내조(125)의 상부에는 오토 밸런스(미도시)가 구비된다. 오토 밸런스(미도시)는 내조(125) 내에 수용된 세탁물의 편심량에 따라 발생하는 진동을 저감하기 위한 것으로, 액체밸런스, 볼밸런스 등으로 구현될 수 있다.An auto balance (not shown) is provided at an upper portion of the inner tank 125 of the washing tank 120. Auto balance (not shown) is to reduce the vibration caused by the eccentric amount of the laundry contained in the inner tank 125, it may be implemented as a liquid balance, ball balance and the like.

세탁조(120)의 외조(128)는 지지부재(173)에 의해 캐비닛(110)에 매달리며, 지지부재(173)의 일단에는 완충역할을 하는 댐퍼(176)가 구비될 수 있다. The outer tub 128 of the washing tub 120 may be suspended from the cabinet 110 by the support member 173, and a damper 176 may be provided at one end of the support member 173 to act as a buffer.

한편, 캐비닛(110)의 상측에 컨트롤패널(115)이 배치된다. 컨트롤패널(115)은 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(미도시)과, 조작키들(미도시)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이장치(미도시)를 포함한다. On the other hand, the control panel 115 is disposed above the cabinet 110. The control panel 115 is provided with operation keys (not shown) for operating the operation state of the laundry processing apparatus 100 and a display disposed on one side of the operation keys (not shown) to display the operation state of the laundry processing apparatus 100. Device (not shown).

컨트롤패널(115) 내의 조작키들(미도시) 및 디스플레이 장치(미도시)는 제어부(140)에 전기적으로 연결되며, 제어부(미도시)는 세탁물 처리기기(100)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어한다. 제어부(미도시)의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.The operation keys (not shown) and the display device (not shown) in the control panel 115 are electrically connected to the control unit 140, and the control unit (not shown) electrically connects each component of the laundry processing apparatus 100, and the like. To control. The operation of the controller (not shown) will be described later.

도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of the laundry treatment machine of FIG.

도면을 참조하여 설명하면, 도 3의 세탁물 처리기기는, 조작키(117), 디스플레이 장치(118), 세탁조(120), 제어부(140), 모터(210), 및 위치 감지부(220)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the laundry treatment apparatus of FIG. 3 includes an operation key 117, a display device 118, a washing tub 120, a controller 140, a motor 210, and a position sensing unit 220. It may include.

먼저, 제어부(140)는, 조작키(117)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 본세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다. First, the control unit 140 receives an operation signal from the operation key 117 to operate. Accordingly, main washing, rinsing, and dehydration strokes can be performed.

제어부(140)는, 본세탁, 헹굼, 탈수 행정을 위해 모터(210)를 제어한다. 모터 제어를 위해 도면에서는 도시하지 않았지만, 인버터(미도시)로 제어되는 것이 가능하다. 예를 들어, 제어부(140)에서 PWM 스위칭 제어 신호를 인버터(미도시)로 출력하면, 복수개의 스위칭 소자를 구비하는 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수 및 소정 크기의 교류 전원을 모터(210)에 공급할 수 있다. 이때의 소정 주파수 및 소정 크기의 교류 전원은, 본세탁, 헹굼, 탈수 행정 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 인버터(미도시)의 동작에 대해서는 도 4 이하를 참조하여 후술한다.The controller 140 controls the motor 210 for main washing, rinsing, and dehydration stroke. Although not shown in the figure for motor control, it is possible to be controlled by an inverter (not shown). For example, when the control unit 140 outputs a PWM switching control signal to an inverter (not shown), the inverter (not shown) having a plurality of switching elements performs a high-speed switching operation, and thus, AC power having a predetermined frequency and a predetermined size. This may be supplied to the motor 210. The AC power of the predetermined frequency and the predetermined size at this time may be variously set according to main washing, rinsing, dehydration stroke, and the like. An operation of the inverter (not shown) will be described later with reference to FIG. 4 or below.

또한, 제어부(140)는, 후술하는 구동장치(도 1의 150) 내의 순시적으로 감지되는 dc 단 전압에 따라 모터(210)의 과부화 또는 구속을 판별하고, dc 단 전압의 변화가 심한 경우, 구동장치(도 1의 150) 내의 회로 소자를 보호하기 위하여, 모터(150)의 회전 속도를 낮추도록 제어한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. In addition, the controller 140 determines the overload or restraint of the motor 210 according to the instantaneously detected dc terminal voltage in the driving device (150 of FIG. 1) to be described later. In order to protect the circuit elements in the driving apparatus 150 of FIG. 1, the rotation speed of the motor 150 is controlled to be lowered. Detailed description thereof will be described later.

한편, 제어부(140)는 세탁물 처리기기(100)의 동작 상태를 디스플레이 장치(118)를 통해 디스플레이하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 본세탁, 헹굼, 탈수 행정 등의 동작 상태를 디스플레이할 수 있다.On the other hand, the controller 140 may control to display the operation state of the laundry processing apparatus 100 through the display device 118. For example, an operation state such as main washing, rinsing, and dehydration stroke can be displayed.

모터(210)는 고정자와 회전자를 구비하며, 각상의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다. 모터(210)의 종류로는 BLDC 모터, synRM 모터 등 다양한 형태가 가능하다.The motor 210 includes a stator and a rotor, and an alternating current power of each phase is applied to a coil of each stator so that the rotor rotates. The type of the motor 210 may be various forms such as a BLDC motor and a synRM motor.

모터(210)는 세탁조(120)에 회전력을 공급한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 구동장치(150) 내의 모터(210)는 펄세이터(130)를 회전시킬 수 있다. 또한, 세탁조(120), 구체적으로는 세탁조(120) 내의 내조(125)를 회전시킬 수도 있다. 이와 같이, 펄세이터(130)를 회전시키거나 세탁조(120) 내의 내조(125)를 회전시킴으로써, 결국 세탁조(120) 내에 회전력을 공급하게 된다.The motor 210 supplies rotational force to the washing tub 120. As shown in FIG. 1, the motor 210 in the driving device 150 may rotate the pulsator 130. In addition, the washing tank 120, specifically, the inner tank 125 in the washing tank 120 may be rotated. In this way, by rotating the pulsator 130 or by rotating the inner tank 125 in the washing tank 120, thereby providing a rotational force in the washing tank 120.

위치 감지부(220)는, 모터(210)의 위치를 감지한다. 즉, 모터(210)의 회전자의 위치를 감지한다. 이 위치 감지부(220)는 홀 센서(hall sensor), 인코더(encoder) 등 다양한 예가 가능하다. 위치 감지부(220)를 통해 감지된 위치 신호(H)는 모터(210)의 제어 동작위해, 제어부(140)에 입력된다. The position detector 220 detects the position of the motor 210. That is, the position of the rotor of the motor 210 is sensed. The position detecting unit 220 may be various examples such as a hall sensor and an encoder. The position signal H detected through the position sensor 220 is input to the controller 140 for the control operation of the motor 210.

한편, 위치 감지부(220)로 홀 센서가 사용되는 경우, 삼상 모터(210)의 각 상의 회전자 위치를 감지하는 것도 가능하나, 예를 들어, 2 상의 회전자 위치를 감지하는 것도 가능하다. 감지된 2 상의 회전자 위치 신호(Ha,Hb)는 제어부(140)에 입력된다. 본원에서는 위치 신호(H)가 2 상의 회전자 위치 신호(Ha,Hb)를 포함하는 의미로 사용된다. On the other hand, when the Hall sensor is used as the position sensing unit 220, it is also possible to detect the rotor position of each phase of the three-phase motor 210, for example, it is also possible to detect the rotor position of the two phases. The detected two-phase rotor position signals Ha and Hb are input to the controller 140. The position signal H is used herein in the sense including the two-phase rotor position signals Ha, Hb.

도 4는 도 1의 구동장치의 내부 블록도이다.4 is an internal block diagram of the driving device of FIG. 1.

도면을 참조하여 설명하면, 구동장치(150)는, 위치 감지부(220), 컨버터(410), 및 인버터(420)를 포함한다. 또한, 도 4의 구동장치(150)는 리액터(L), 평활 커패시터(C), dc 단 전압 감지부(A) 등을 더 포함할 수도 있다.Referring to the drawings, the driving device 150 includes a position sensor 220, a converter 410, and an inverter 420. In addition, the driving device 150 of FIG. 4 may further include a reactor L, a smoothing capacitor C, a dc terminal voltage sensing unit A, and the like.

리액터(L)는, 상용 교류 전원(405)과 컨버터(410) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(410)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다. The reactor L is disposed between the commercial AC power supply 405 and the converter 410 to perform power factor correction or step-up operation. In addition, the reactor L may perform a function of limiting harmonic currents due to the fast switching of the converter 410.

컨버터(410)는 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 컨버터(410)에 입력되는 상용 교류 전원(405)는 도면과 같이 리액터(L)를 거쳐 인가될 수도 있지만 이에 한정되지 않는다. 한편, 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. The converter 410 converts the commercial AC power 405 into a DC power and outputs the DC power. The commercial AC power 405 input to the converter 410 may be applied via the reactor L as shown in the drawing, but is not limited thereto. Meanwhile, although the commercial AC power supply 405 is illustrated as a single phase AC power in the drawing, it may be a three phase AC power supply.

컨버터(410)는, 적어도 하나의 다이오드 소자를 포함하며, 다양한 형태로 구성이 가능하다. 예를 들어, 4개의 다이오드를 구비하는 브릿지 형태 등 다양한 형태로 구성이 가능하다. 이 경우 별도의 스위칭 소자의 스위칭 동작 없이 정류 동작만을 수행할 수 있다.The converter 410 may include at least one diode element, and may be configured in various forms. For example, it can be configured in various forms, such as a bridge having four diodes. In this case, only the rectifying operation may be performed without the switching operation of the separate switching element.

또한, 컨버터(410)는, 적어도 하나의 다이오듯 소자와 스위칭 소자를 포함하여, 다양한 형태로 구성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수도 있다. 이 경우 컨버 터(410)는 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류 전원 변환을 수행할수도 있다.In addition, the converter 410 may be configured in various forms, including at least one diode and a switching element. For example, a half bridge type converter in which two switching elements and four diodes are connected may be used. In this case, the converter 410 may perform a boost operation, a power factor improvement, and a DC power conversion by a switching operation.

평활 커패시터(C)는 컨버터(410)의 출력단에 접속된다. 컨버터(410)로부터 출력되는 변환된 직류 전원을 평활하게 된다. 이하에서는 컨버터(410)의 출력단을 dc 단이라 한다. dc 단에 평활된 직류 전압은 인버터(420)에 인가된다.The smoothing capacitor C is connected to the output terminal of the converter 410. The converted DC power output from the converter 410 is smoothed. Hereinafter, the output terminal of the converter 410 is called a dc terminal. The DC voltage smoothed at the dc stage is applied to the inverter 420.

인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원을 주파수 및 크기가 가변하는 삼상 교류 전원으로 변환하여, 모터(210)에 출력한다. The inverter 420 includes a plurality of inverter switching elements, converts a smoothed DC power source into a three-phase AC power source having a variable frequency and magnitude by on / off operation of the switching element, and outputs the same to the motor 210.

인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다. Inverter 420 is a pair of upper arm switching elements Sa, Sb, Sc and lower arm switching elements S'a, S'b, S'c, which are connected in series with each other, and a total of three pairs of upper and lower arms The switching elements are connected in parallel with each other (Sa & S'a, Sb & S'b, Sc & S'c). Diodes are connected in anti-parallel to each of the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c.

인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 제어부(140)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 각 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해, 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는 펄스폭이 가변되며, 이에 따라 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 모터(210)에 출력되게 된다. The switching elements in the inverter 420 perform on / off operations of the respective switching elements based on the inverter switching control signal Sic from the controller 140. By the on / off operation of each switching element, the pulse width of the inverter switching control signal (Sic) is variable, so that the three-phase AC power having a predetermined frequency is output to the motor 210.

한편, 제어부(140)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어를 제어한다. 제어부(140)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. On the other hand, the control unit 140 controls the switching operation of the inverter 420. The controller 140 outputs the inverter switching control signal Sic to the inverter 420 in order to control the switching operation of the inverter 420.

인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는 펄스폭 가변(pulse width modulation;PWM) 의 스위칭 제어 신호로서, 본원의 실시예에서는, 모터(210)의 속도에 따라서, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기를 가변한다. 제어부(140) 내의 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 5 이하를 참조하여 후술한다.The inverter switching control signal Sic is a switching control signal of pulse width modulation (PWM). In the present exemplary embodiment, the unit period of the switching control signal Sic is varied according to the speed of the motor 210. do. A detailed operation of the output of the inverter switching control signal Sic in the controller 140 will be described later with reference to FIG. 5 or below.

dc 단 전압 감지부(A)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 순시적으로 감지할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 감지부(A)는 저항 소자 등을 포함할 수 있다. 감지되는 dc 단 전압(Vdc)의 순시치는 모터(210)의 이상 동작 여부를 판정하기 위해 제어부(140)에 입력될 수 있다.The dc terminal voltage detection unit A may instantaneously detect a dc terminal voltage Vdc, which is both ends of the smoothing capacitor C. To this end, the dc terminal voltage sensing unit A may include a resistor or the like. The instantaneous value of the detected dc terminal voltage Vdc may be input to the controller 140 to determine whether the motor 210 operates abnormally.

도 5는 도 4의 제어부의 내부 블록도이다.5 is an internal block diagram of the controller of FIG. 4.

도면을 참조하여 설명하면, 제어부(140)는, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력을 위해, 속도 연산부(505), 전류 지령 생성부(510), 전압 지령 생성부(520), 및 스위칭 제어신호 출력부(530)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the controller 140 controls the speed calculator 505, the current command generator 510, the voltage command generator 520, and the switching control to output the inverter switching control signal Sic. The signal output unit 530 may be included.

속도 연산부(505)는, 위치 감지부(220)에서 감지되는 위치 신호(H)에 기초하여, 모터(210)의 속도, 구체적으로는 모터(210)의 회전자의 속도를 연산한다. 여기서 모터(210)의 속도는 각속도일 수 있다. 모터(210)의 속도는 단위 시간에 대한 위치 신호(H)의 변화량으로서 연산될 수 있다.The speed calculator 505 calculates the speed of the motor 210, specifically, the speed of the rotor of the motor 210, based on the position signal H detected by the position sensor 220. The speed of the motor 210 may be an angular speed. The speed of the motor 210 may be calculated as the change amount of the position signal H with respect to the unit time.

한편, 속도 연산부(505)는, 위치 감지부(220)에서 감지되는 위치 신호(H)에 기초하여, 모터(210)에 흐르는 출력 전류(io)를 추정할 수도 있다. 예를 들어, 위치 신호(H)에 기초하여 모터(210)의 속도를 연산하면, 모터(210)의 속도에 기초한 기계 방정식과 모터(210)의 전류에 기초한 전기 방정식 사이의 관계로부터, 출력 전류(io)를 추정할 수 있다. The speed calculator 505 may estimate the output current io flowing through the motor 210 based on the position signal H detected by the position detector 220. For example, calculating the speed of the motor 210 based on the position signal H, the output current is derived from the relationship between the mechanical equation based on the speed of the motor 210 and the electrical equation based on the current of the motor 210. (io) can be estimated.

전류 지령 생성부(510)는, 추정 속도(v)와 속도 지령치(v*)에 기초하여, PI 제어기 등을 통해, d,q축 전류 지령치(i*d,i*q)를 생성한다. 한편, 도면에서는 벡터 제어를 통해, d,q축 전류 지령치(i*d,i*q)를 생성하는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않으며, 스칼라값인 전류 지령치(I)를 출력하는 것도 가능하다.The current command generation unit 510 generates a d, q-axis current command value i * d, i * q through a PI controller or the like based on the estimated speed v and the speed command value v * . In the drawing, although the d, q-axis current command value (i * d, i * q) is generated by vector control, the present invention is not limited thereto, and the current command value I, which is a scalar value, may be output. .

전압 지령 생성부(520)는, d,q축 전류 지령치(i*d,i*q)와 속도 연산부(505)에서 추정되는 출력 전류(io)에 기초하여, PI 제어기 등을 통해, d,q축 전압 지령치(v*d,v*q)를 생성한다. 한편, 도면에서는 벡터 제어를 통해 d,q축 전압 지령치(v*d,v*q)를 생성하는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않으며, 스칼라값인 전압 지령치(V)를 출력하는 것도 가능하다.The voltage command generation unit 520, based on the d, q-axis current command value (i * d, i * q) and the output current (io) estimated by the speed calculating unit 505, via the PI controller, d, Generate the q-axis voltage command value (v * d, v * q). In the drawing, although the d, q-axis voltage command value (v * d, v * q) is generated through vector control, the present invention is not limited thereto, and the voltage command value V, which is a scalar value, may be output.

스위칭 제어신호 출력부(530)는 d,q축 전압 지령치(v*d,v*q)에 기초하여 인버터(420) 내의 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)를 구동하도록 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다.The switching control signal output unit 530 switches the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S in the inverter 420 based on the d, q-axis voltage command values v * d, v * q. The inverter switching control signal (Sic) is output to the inverter 420 to drive 'c).

결국, 제어부(140)는, 세탁행정, 헹굼행정 및 탈수행정 등의 단계에 따라, 또한 세탁물의 양에 따라, 속도 지령치(v*)를 결정하며, 결정되는 속도 지령치(v*)에 기초하여, 펄스폭이 가변되는 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 출력한다.After all, the control unit 140, in accordance with the steps, such as washing cycle, the rinsing cycle and a dehydrating stroke, and according to the amount of laundry and determines the speed command value (v *), on the basis of the speed command value (v *) is determined And outputs an inverter switching control signal (Sic) having a variable pulse width.

도 6은 세탁기 모터의 동작의 예를 보여주는 도면이다.6 is a view showing an example of the operation of the washing machine motor.

도면을 참조하여 설명하면, 제1 구간(Ta)은 모터(210)의 속도가 저속인 저속 영역으로서, 정회전 및 역회전이 수회 반복되는 것을 보여준다. 이러한 제1 구간(Ta)은 교반 세탁시 또는 포풀림 행정시일 수 있다.Referring to the drawings, the first section Ta is a low speed region in which the speed of the motor 210 is low, and shows that the forward rotation and the reverse rotation are repeated several times. This first section Ta may be at the time of stirring washing or inflated stroke.

통상적으로, 도 4 및 도 5의 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)에 따라, 인버터(420) 내의 스위칭 소자들의 스위칭 동작을 하는 경우, 스위칭 손실이 발생한다. 이러한 스위칭 손실은, 특히 모터(210)의 속도가 낮은, 제1 구간(Ta)과 같은 저속 영역에서 더욱 심하게 된다. 또한, 이러한 스위칭 손실은, 정회전 및 역회전이 소정 횟수 이상 반복되는 경우에 더욱 더 심하게 된다.Typically, in accordance with the inverter switching control signal Sic of FIGS. 4 and 5, a switching loss occurs when a switching operation of the switching elements in the inverter 420 is performed. This switching loss is particularly severe in a low speed region, such as the first section Ta, where the speed of the motor 210 is low. In addition, this switching loss becomes even more severe when the forward rotation and the reverse rotation are repeated a predetermined number of times.

이에 본 발명의 실시예에서는, 제어부(140)가 모터(210)의 속도에 기초하여, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기(다른 용어로 클럭 주파수라고도 함)를 가변한다. 예를 들어, 제1 구간(Ta)과 같은 저속 영역에서, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기가 커지도록 설정하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 일정 시간 동안의 스위칭 횟수가 줄어들어, 스위칭 손실이 줄어들게 된다. 따라서, 인버터(420)를 비롯한 구동 장치(150) 내의 회로 소자들의 온도 상승이 억제되어 소손 등의 가능성이 현저히 낮아지게 된다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the control unit 140 varies the unit period (also referred to as clock frequency in other terms) of the switching control signal Sic based on the speed of the motor 210. For example, in a low speed region such as the first section Ta, it is preferable to set the unit period of the switching control signal Sic to be large. Accordingly, the number of switching for a certain time is reduced, thereby reducing the switching loss. Therefore, the temperature rise of the circuit elements in the driving apparatus 150 including the inverter 420 is suppressed, so that the possibility of burnout or the like is significantly lowered.

제2 구간(Tb)은 모터(210)의 속도가 고속인 고속 영역으로서, 탈수 행정시일 수 있다. 모터(210)의 속도가 고속인 영역에서는, 스위칭 제어 신호(Sic)의 펄스폭이 커지게 된다. 이에 따라, 모터에 흐르는 출력 전류값이 커지게 된다. The second section Tb is a high speed region in which the speed of the motor 210 is high, and may be during a dehydration stroke. In the region where the speed of the motor 210 is high, the pulse width of the switching control signal Sic becomes large. As a result, the output current flowing through the motor becomes large.

통상적으로 모터(210)에 흐르는 출력 전류(io)가 커지게 되면, 전류 왜곡 현상이 발생하게 되는데, 본 발명의 실시예에서는, 제2 구간(Tb)과 같은 고속 영역에서, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기가 작아지도록 설정한다. 이에 따라, 전류 왜곡이 감소되는 출력 전류(io)가 모터(210)에 흐르게 되며, 따라서, 모터(210)의 소음등이 현저히 감소하게 된다. 또한, 모터(210)의 실제 동작 속도가 속도 지령치(v*)에 신속히 추종하도록 모터(210)를 제어할 수 있게 된다.Typically, when the output current io flowing through the motor 210 increases, a current distortion phenomenon occurs. In the embodiment of the present invention, in the high speed region such as the second section Tb, the switching control signal Sic Set the unit cycle of) to be smaller. Accordingly, the output current io, through which current distortion is reduced, flows to the motor 210, and therefore, the noise of the motor 210 is significantly reduced. In addition, it is possible to control the motor 210 so that the actual operating speed of the motor 210 quickly follows the speed command value v * .

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(140)는 모터(210)의 속도가 낮을수록, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기가 커지도록 설정할 수 있다. 이를 위해, 제어부(140)는 모터(210)의 속도에 따라 서로 다른 단위 주기가 설정된 룩업 테이블을 포함할 수도 있다.As a result, according to the exemplary embodiment of the present disclosure, the control unit 140 may set the unit period of the switching control signal Sic to increase as the speed of the motor 210 is lower. To this end, the controller 140 may include a lookup table in which different unit periods are set according to the speed of the motor 210.

또한, 제어부(210)는 모터(210가 정방향 회전과 역방향 회전을 소정 횟수 이상 반복하여 수행하는 경우, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기가 커지도록 설정할 수 있다. In addition, the controller 210 may set the unit period of the switching control signal Sic to be large when the motor 210 repeatedly performs the forward rotation and the reverse rotation more than a predetermined number of times.

또한, 제어부(210)는, 탈수 행정시 보다 세탁 행정시에, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기가 커지도록 설정할 수 있다. In addition, the controller 210 may set the unit cycle of the switching control signal Sic to be larger during the washing stroke than during the dehydrating stroke.

한편, 모터(210)의 속도는 상술한 바와 같이, 도 5의 속도 연산부(505)에서 위치 신호(H)로부터 연산될 수 있다.Meanwhile, as described above, the speed of the motor 210 may be calculated from the position signal H in the speed calculator 505 of FIG. 5.

도 7은 본 발명의 실시예에 따르 스위칭 제어 신호의 주기를 가변하는 것을 보여주는 도면이다.7 is a view illustrating varying a period of a switching control signal according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 먼저 도 7(a)는, 도 6의 제2 구간(Tb)와 같은 rh속 영역에서, 제1 단위 주기(T1)를 갖는 제1 스위칭 제어 신호(Sic1)를 도시한다. 제1 스위칭 제어 신호(Sic1)에 따라, 모터(210)에는 도면과 같은 상전압(Va1)이 인 가될 수 있다.Referring to the drawings, firstly, FIG. 7A illustrates a first switching control signal Sic1 having a first unit period T1 in the region rh, such as the second section Tb of FIG. 6. do. According to the first switching control signal Sic1, the phase voltage Va1 as shown in the drawing may be applied to the motor 210.

한편, 도 7(b)는 제1 구간(Ta)와 같은 저속 영역에서, 제2 단위 주기(T2)를 갖는 제2 스위칭 제어 신호(Sic2)를 도시한다. 제2 스위칭 제어 신호(Sic2)에 따라, 모터(210)에는 도면과 같은 상전압(Va2)이 인가될 수 있다.Meanwhile, FIG. 7B illustrates the second switching control signal Sic2 having the second unit period T2 in the low speed region such as the first section Ta. According to the second switching control signal Sic2, the phase voltage Va2 as shown in the drawing may be applied to the motor 210.

두 스위칭 제어 신호(Sic1,Sic2)를 비교하면, 펄스폭이 가변되는 가운데 최대 펄스폭(Pm1)은 동일하나, 제2 스위칭 제어 신호(Sic2)의 단위 주기가 더 큰 것(T1<T2)을 알 수 있다. 제1 단위 주기(T1)는 대략 50us일 수 있으며, 제2 단위 주기(T2)는 대략 60us일 수 있다. When the two switching control signals Sic1 and Sic2 are compared, the maximum pulse width Pm1 is the same while the pulse width is variable, but the unit period of the second switching control signal Sic2 is larger (T1 <T2). Able to know. The first unit period T1 may be approximately 50us, and the second unit period T2 may be approximately 60us.

이와 같이, 모터(210)의 속도가 낮을수록, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기가 더 커지도록 설정함으로써, 인버터(420)에서의 스위칭 손실을 감소시킬 수 있으며, 모터(210)의 속도가 높을수록, 스위칭 제어 신호(Sic)의 단위 주기가 더 작아지도록 설정함으로써, 왜곡이 감소된 출력 전류(io)를 발생시켜, 모터(210) 회전시에 소음이 저감되도록 할 수 있다As such, the lower the speed of the motor 210, the greater the unit period of the switching control signal (Sic), thereby reducing the switching loss in the inverter 420, the speed of the motor 210 The higher, the smaller the unit period of the switching control signal (Sic), thereby generating an output current (io) with reduced distortion, so that noise can be reduced when the motor 210 rotates.

한편, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 펄세이터를 구비한 와권식 세탁물 처리기기를 중심으로 기술하였지만, 이에 관계 없이 교반식 또는 드럼식 세탁물 처리기기에도 적용 가능할 것이다. 즉, 모터의 구동에 의해, 세탁봉, 드럼, 펄세이터 등이 회전하여, 세탁조에 회전력이 전달되기만 하면, 충분할 것이다.On the other hand, the laundry treatment apparatus according to the embodiment of the present invention described above, but described mainly with a vortex-type laundry treatment device having a pulsator, irrespective of this will be applicable to a stirring or drum-type laundry treatment device. That is, it will be sufficient if the washing rod, the drum, the pulsator, etc. are rotated by the driving of the motor so that the rotational force is transmitted to the washing tank.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발 명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a laundry treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 세탁물 처리기기의 측면도이다.Figure 2 is a side view of the laundry treatment machine shown in FIG.

도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of the laundry treatment machine of FIG.

도 4는 도 1의 구동장치의 내부 블록도이다.4 is an internal block diagram of the driving device of FIG. 1.

도 5는 도 4의 제어부의 내부 블록도이다.5 is an internal block diagram of the controller of FIG. 4.

도 6은 세탁기 모터의 동작의 예를 보여주는 도면이다.6 is a view showing an example of the operation of the washing machine motor.

도 7은 본 발명의 실시예에 따르 스위칭 제어 신호의 주기를 가변하는 것을 보여주는 도면이다.7 is a view illustrating varying a period of a switching control signal according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

100:세탁물 처리기기 110:캐비닛100: laundry processing apparatus 110: cabinet

120:세탁조 140:제어부120: washing tank 140: control unit

150:구동장치 210:모터150: drive device 210: motor

220:위치 감지부 410:컨버터220: position detection unit 410: converter

420:인버터 420: inverter

Claims (9)

세탁조에 회전력을 공급하는 모터;A motor for supplying rotational force to the washing tank; 복수개의 스위칭 소자를 구비하며, 스위칭 동작에 따라 소정의 직류 전원을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여 상기 모터를 구동하는 인버터; 및 An inverter having a plurality of switching elements and converting a predetermined DC power source into an AC power source having a predetermined frequency according to a switching operation to drive the motor; And 상기 인버터의 스위칭 동작을 제어하도록 펄스폭 가변의 스위칭 제어신호를 출력하되, 상기 모터의 속도에 기초하여 상기 스위칭 제어 신호의 단위 주기를 가변하는 제어부;를 포함하며,And a controller configured to output a switching control signal having a variable pulse width to control a switching operation of the inverter, and varying a unit period of the switching control signal based on the speed of the motor. 상기 제어부는,The control unit, 상기 모터의 속도가 높을수록, 상기 스위칭 제어 신호의 단위 주기가 작아지도록 가변하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.The higher the speed of the motor, the laundry treatment device, characterized in that the variable so that the unit cycle of the switching control signal is smaller. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는,The control unit, 상기 모터가 정방향 회전과 역방향 회전을 소정 횟수 이상 반복하여 수행하는 경우, 상기 스위칭 제어 신호의 단위 주기가 커지도록 가변하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.And when the motor repeatedly performs the forward rotation and the reverse rotation more than a predetermined number of times, the laundry treatment apparatus characterized in that the unit period of the switching control signal is variable to increase. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는,The control unit, 탈수 행정시 보다 세탁 행정시의 스위칭 제어 신호의 단위 주기가 더 크도록 설정하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.And a unit cycle of the switching control signal during the washing stroke is larger than during the dehydrating stroke. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 컨버터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.And a converter for converting commercial AC power into DC power. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모터의 위치를 감지하는 위치 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.Laundry treatment apparatus further comprises a; position detection unit for detecting the position of the motor. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제어부는, The control unit, 상기 감지된 모터의 위치에 기초하여, 속도를 추정하는 속도 연산부;A speed calculator configured to estimate a speed based on the detected position of the motor; 상기 추정속도 및 속도 지령치에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;A current command generation unit that generates a current command value based on the estimated speed and the speed command value; 상기 전류 지령치에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부; 및 A voltage command generator that generates a voltage command value based on the current command value; And 상기 전압 지령치에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호를 생성하여 출력하는 스위칭 제어신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.And a switching control signal output unit configured to generate and output an inverter switching control signal based on the voltage command value. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 속도 연산부는, 상기 감지된 모터의 위치에 기초하여, 상기 모터의 출력 전류를 추정하며,The speed calculator, based on the detected position of the motor, estimates the output current of the motor, 상기 전압 지령 생성부는 상기 추정된 출력 전류 및 상기 전류 지령치에 기초하여 상기 전압 지령치를 생성하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.And the voltage command generator generates the voltage command value based on the estimated output current and the current command value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는,The control unit, 상기 모터의 속도에 따라 서로 다른 단위 주기가 설정된 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.And a lookup table in which different unit cycles are set according to the speed of the motor.
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