KR101218679B1

KR101218679B1 - 냉장고의 전자 제어 장치

Info

Publication number: KR101218679B1
Application number: KR1020060045880A
Authority: KR
Inventors: 최재학; 심장호; 이성호; 박진수; 김재민
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2013-01-07
Also published as: CN101449455B; US20090108796A1; KR20070112674A; US8067920B2; CN101449455A; WO2007136198A1

Abstract

본 발명은 냉장고의 전자 제어 장치에 관한 것으로, 종래에는 냉장고의 전자 제어 장치와 모터 제어 장치는 서로 다른 제어 장치로 구분되며 상기 전자 제어 장치 및 모터 제어 장치는 복잡한 제어기 회로로 구성되므로 복잡한 제어기 회로의 구성은 시스템의 복잡도를 높이는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 스테이터의 주권선과 보조권선에 전원을 인가하여 자기층을 포함한 로터를 회전시키는 여자 회로와; 상기 여자 코일을 온/오프하여 상기 모터의 주권선 또는 보조권선에 상기 여자 코일을 연결하거나 연결하지 않는 스위치와; 상기 스위치를 제어하여 여자 코일의 온/오프 연결을 제어하는 전자 제어기로 구성되어 냉장고의 전자 제어 장치에서 모터의 여자 코일을 제어하도록 구성하여 모터 제어 장치의 여자 제어 회로를 제어함으로써 여자 코일을 제어하는 여자 제어 회로를 단순화하고 전자 제어 장치에서 여자 제어기의 기능을 수행하므로 별도의 여자 제어 회로를 구성하지 않고, 시스템의 복잡도를 단순화하는 효과가 있다.

Description

냉장고의 전자 제어 장치{MOTOR CONTROL APPARATUS OF REFRIGERATOR}

도 1은 종래 냉장고의 모터 제어 장치의 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 전자 제어 장치의 구성을 보인 블록도.

도 3은 도 2의 전자 제어 장치의 모터 회로를 보인 예시도.

도 4는 도 3의 모터 회로의 여자 스위치 동작을 보인 예시도.

도 5는 도 4의 모터의 속도-토크 곡선을 보인도.

도 6은 도 3의 모터 회로의 여자 제어 회로를 보인 예시도.

도 7은 도 6의 여자 제어 회로의 여자 타이밍을 보인도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

20 : 스테이터 30 : 자기층

33 : 피드백 코일 38 : 여자 코일

40 : 로터 101 : 전자 제어기

102 : 릴레이 103 : 여자 회로

본 발명은 냉장고의 전자 제어 장치에 관한 것으로, 특히 냉장고의 전자 제어 장치에서 모터의 여자 코일을 제어할 수 있게 한 냉장고의 전자 제어 장치에 관한 것이다.

냉장고의 모터는 치/슬롯 구조의 코어와 주권선과 보조권선으로 이루어진 종래의 단상 유도전동기 스테이터에 2개의 여자기 폴 및 여자 코일을 별도 설치한다. 상기 모터의 로터는 일반적인 농형 도체 바를 갖는 유도 전동기 회전자에 탈자 및 착자를 용이하게 하는 자기층을 구비한다. 모터 회로의 여자 제어 회로는 상기 자기층을 착자하기 위한 여자 코일을 제어하는 회로이다. 상기 여자 제어 회로는 피드백 코일, 캐패시터, 속도 응답 스위치, 외부 컨트롤러, 및 외부 컨트롤러로 구성된다.

도 1은 종래 냉장고의 모터의 구성을 보인 블록도이다. 종래 냉장고의 모터 제어 장치는 상기 모터의 스테이터(20)의 주권선과 보조권선에 전원을 인가하여 자기층(30)을 포함한 로터(40)를 회전시킨 후, 일정 속도 이상(동기속도 75~80%)에서 외부 제어 회로를 이용한 스위치를 온/오프하여 여자 코일을 여자하여 자기층(30)을 착자시킨다. 여자 코일을 여자하는 모터 제어 장치는 외부에 별도의 컨트롤러로 설치된다. 상기 모터 제어 장치는 여자 코일을 여자하므로 복잡한 제어기 회로를 구성해야 한다. 그리고, 복잡한 제어기 회로의 구성은 시스템의 복잡도를 높인다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 냉장고의 전자 제어 장치와 모터 제어 장치는 서로 다른 제어 장치로 구분되며 상기 전자 제어 장치 및 모터 제어 장치는 복잡한 제어기 회로로 구성되므로 복잡한 제어기 회로의 구성은 시스템의 복잡도를 높이는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 냉장고의 전자 제어 장치에서 모터의 여자 코일을 제어하도록 구성하여 모터 제어 장치의 여자 제어 회로를 제어할 수 있도록 한 냉장고의 전자 제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스테이터의 주권선과 보조권선에 전원을 인가하여 자기층을 포함한 로터를 회전시키는 여자 회로와; 상기 여자 코일을 온/오프하여 상기 모터의 주권선 또는 보조권선에 상기 여자 코일을 연결하거나 연결하지 않는 스위치와; 상기 스위치를 제어하여 여자 코일의 온/오프 연결을 제어하는 전자 제어기로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉장고의 전자 제어 장치의 구성을 보인 블록도이고, 도 3은 도 2의 전자 제어 장치의 모터 회로를 보인 예시도이고, 도 4는 도 3의 모터 회로의 여자 스위치 동작을 보인 예시도이고, 도 5는 도 4의 모터의 속도-토크 곡선을 보인도이고, 도 6은 도 3의 모터 회로의 여자 제어 회로를 보인 예시도이고, 도 7은 도 6의 여자 제어 회로의 여자 타이밍을 보인도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 의한 것으로, 냉장고의 전자 제어 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

상기 첨부된 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 의한 냉장고의 전자 제어 장치를 설명하면, 냉장고의 전자 제어 장치는 모터의 주권선, 보조권선 및 여자 코일에 전원을 공급하는 여자 회로(103)와; 상기 여자 코일을 온/오프하는 릴레이(102)와; 상기 릴레이(102)를 제어하는 전자 제어기(101)로 구성된다. 여기서, 상기 전자 제어기(101)는 여자 회로(103)의 여자 코일을 온/오프 제어하는 릴레이(102)를 제어하고자 별도의 제어 회로를 구성하지 않는다. 상기 릴레이(102)는 양방향 도통 전력용 반도체(Triac)으로 대체될 수 있다.

냉장고의 여자 회로(103)는 모터의 주권선, 보조권선 및 여자 코일에 전원을 공급한다. 릴레이(102)는 상기 여자 코일을 온/오프하여 모터의 주권선 또는 보조권선에 여자 코일을 연결하거나 연결하지 않는다. 전자 제어기(101)는 상기 릴레이(102)를 제어하여 여자 코일의 온/오프 연결을 제어한다. 다른 실시 예로, 전자 제어기(101)는 릴레이 대신 양방향 도통 전력용 반도체를 사용하여 여자 코일의 온/오프 연결을 제어한다.

상기 냉장고의 전자 제어 장치 구성을 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명에서 사용되는 용어를 정의한다.

본 발명에서 사용되는 양방향 도통 전력용 반도체는 Triac이다. 그리고 PTC는 주변 온도에 따라 저항값이 달라지는 소자이다. 보조 권선의 축은 주권선의 축보다 90ㅀ앞서게 한다. 또한, 주 고정자 권선의 권선수보다 적은 권선수가 필요하 고 작은 컨덕터 크기의 보조 권선은 주권선 보다 인덕턴스 비율로 볼 때 큰 저항값을 가진다. 여자 코일은 전자 제어기의 릴레이 제어에 의해 로터의 자기층을 착자시킴.

이하, 상기 전자 제어 장치 구성을 설명하면, 전자 제어 장치의 모터 회로는 도 3에 도시된 바와 같이, 피드백 코일(33), 캐패시터(94), 속도 응답 스위치(92) 및 외부 컨트롤러로 구성된 여자 회로(103)와; 상기 여자 회로(103)의 여자 코일(38)의 온/오프를 제어하는 전자 제어기로 구성된다.

여자 회로(103)는 스테이터(20)의 주권선과 보조권선에 전원을 인가하여 자기층(30)을 포함한 로터(40)를 회전시킨다. 전자 제어기(101)는 일정 속도 이상(동기속도 75%~80%)에서 릴레이(102)를 온/오프하여 여자 코일(38)을 여자하여 자기층(30)을 포함한 로터(40)를 착자시킨다.

도 4는 도 3의 모터 회로의 여자 스위치 동작을 보인 예시도이다. 여자 스위치(SW)는 여자 코일(38)에 공급되는 전원을 온/오프한다. 여자 스위치(SW)는 릴레이 또는 양방향 도통 전력용 반도체에 해당한다. 여자 스위치(SW)가 닫히면 여자 코일(38)에 전원이 공급되어 여자 코일(38)은 여자되어 자기층(30)을 포함한 로터(40)를 착자시킨다. 다시 여자 스위치(SW)가 열리면 여자 코일(38)에 공급되던 전원이 차단된다.

도 5는 도 4의 모터의 속도-토크 곡선을 보인도이다. 히스테리시스 토크는 일정하고, 인덕션 토크는 상승하다 하강하고 동기 영역에서 마그네틱 토크는 급상승한 후 하강한다.

도 6은 도 3의 모터 회로의 여자 제어 회로를 보인 예시도이다. 여자 제어 회로(103)는 전자 제어기(101)의 릴레이(102) 제어에 의해 여자 코일(E)이 연결되거나 연결되지 않는다. 상기 릴레이(102)는 여자 제어 회로(103)의 여자 스위치(SW)를 온/오프한다. 릴레이(102)의 온/오프에 의해 여자 제어 회로(103)의 여자 코일(E)이 온/오프된다.

도 7은 도 6의 여자 제어 회로의 여자 타이밍을 보인도이다. 여자 제어 회로(103)에서 여자 타이밍을 살펴보면, 여자 타이밍에서 릴레이(102)의 온 구간 동안 여자 전류가 사인파 형태를 갖는 20msec의 한 주기 동안 최대 피크 25A의 전류 값을 갖는다.

이상, 상기 구성의 전자 제어 장치는 여자 회로에 모터의 주권선, 보조권선 및 여자 코일에 전원을 공급하고, 릴레이에 상기 여자 코일을 온/오프하고, 전자 제어기에 상기 릴레이를 제어하여 여자 코일에 공급되는 전원을 온/오프하는 구성이다. 즉, 상기 전자 제어 장치는 3개의 서로 다른 장치 구성에 의해 구현 가능하지만 필요에 따라 장치 구성을 합치거나 세분화된 구성으로 구현될 수 있다.

또한, 상기 전자 제어 장치는 일련의 절차를 수행하는 프로그램의 실행이 가능한 마이크로 컨트롤러와 같은 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 마이크로 컨트롤러는 릴레이의 온/오프를 제어하는 출력 인터페이스, 릴레이의 온/오프에 의해 여자 전류의 흐름을 제어하는 전류 제어 인터페이스를 포함할 수 있다.

이하, 상기 마이크로 컨트롤러에 의해 구현된 제어기는 릴레이의 온/오프를 제어하는 출력 인터페이스를 다르게 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 출력 인터페이스는 양방향 도통 전력용 반도체를 제어하는 출력 인터페이스로 대체될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 냉장고의 전자 제어 장치에서 모터의 여자 코일을 제어하도록 구성하여 모터 제어 장치의 여자 제어 회로를 제어함으로써 여자 코일을 제어하는 여자 제어 회로를 단순화하고 전자 제어 장치에서 여자 제어기의 기능을 수행하므로 별도의 여자 제어 회로를 구성하지 않고, 시스템의 복잡도를 단순화하는 효과가 있다.

Claims

자기층을 포함한 로터, 및 주권선과 보조권선을 포함한 스테이터로 구성된 모터 회로와;

상기 주권선과 상기 보조권선에 병렬 연결되는 여자 코일을 포함하고, 상기 여자 코일의 여자에 의해 상기 자기층을 착자시키는 여자 회로와;

상기 여자 코일을 온/오프하여 상기 여자 코일을 상기 모터 회로에 연결하거나 연결하지 않는 스위치와;

냉장고를 제어하고, 상기 스위치를 제어하여 상기 여자 코일의 온/오프 연결을 제어하는 전자 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 전자 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 스위치는

릴레이 또는 양방향 도통 전력용 반도체로 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 전자 제어 장치.
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 여자 회로는

여자 타이밍에서 상기 스위치의 온 구간 동안 여자 전류가 사인파 형태를 갖는 20msec의 한 주기동안 최대 피크 25A의 전류 값을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 전자 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 전자 제어기는

스위치의 온/오프를 제어하는 출력 인터페이스와;

스위치의 온/오프에 의해 여자 전류의 흐름을 제어하는 전류 제어 인터페이스를 포함하게 구성된 것을 특징으로 하는 냉장고의 전자 제어 장치.
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