KR101344544B1 - Method for controlling washing machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 세탁 또는 헹굼 과정에서 모터의 과부하에 의한 IPM(Intelligent Power Module) 소손 방지 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine, and more particularly, to a method for preventing intellectual power module (IPM) burnout by overload of a motor in a washing or rinsing process.
본 발명에 따른 세탁기의 제어 방법에는 세탁 또는 헹굼 명령이 입력되고, 입력된 명령에 따라 모터가 구동하는 단계와, 모터 구동을 기본 아이피엠 듀티(IPM DUTY)로 제어하는 단계와, 스위칭부(IPM) 온도를 감지하는 단계와, 감지된 스위칭부(IPM) 온도가 제 1 설정 온도를 초과하면 모터가 일시 정지된 후 변경된 아이피엠 듀티로 제어되는 단계와, 상기 스위칭부의 온도가 제 2 설정 온도를 초과하는 경우, 모터가 다시 일시 정지된 후 기본 아이피엠 듀티로 제어하는 단계가 더 포함된다.In the washing machine control method according to the present invention, a washing or rinsing command is input, and the motor is driven according to the input command, controlling the motor driving to the basic IPM DUTY, and a switching unit (IPM). ) Sensing the temperature, controlling the IP duty to be changed after the motor is paused if the detected switching unit (IPM) temperature exceeds the first set temperature, and the temperature of the switching unit is set to the second set temperature. If exceeded, the step of controlling the basic IP duty after the motor is paused again is further included.
본 발명에 따른 세탁기의 제어 방법에 의하여, 모터에 과부하가 걸려서 IPM의 온도가 상승하는 경우 모터의 작동이 일정 시간동안 정지되도록 하여, 과열로 인한 IPM의 소손 현상이 방지되는 효과가 있다.According to the control method of the washing machine according to the present invention, when the temperature of the IPM is increased due to the overload of the motor, the operation of the motor is stopped for a predetermined time, thereby preventing the burnout phenomenon of the IPM due to overheating.
스위칭부, 세탁, 헹굼 Switch, Wash, Rinse
Description
도 1은 본 발명의 사상에 따른 세탁기의 모터 구동 시스템을 보여주는 블록도.1 is a block diagram showing a motor drive system of a washing machine according to the spirit of the present invention.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 세탁기의 제어 방법을 보여주는 플로차트.2 is a flowchart showing a control method of a washing machine according to the spirit of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 모터 20 : 홀센서10: motor 20: Hall sensor
30 : 속도 감지 회로 40 : 히트 싱크30: speed sensing circuit 40: heat sink
50 : 온도 센서 60 : 온도 감지 회로50: temperature sensor 60: temperature sensing circuit
70 : 제어부 90 : 스위칭부(IPM)70: control unit 90: switching unit (IPM)
본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 세탁 또는 헹굼 과정에서 모터의 과부하에 의한 IPM(Intelligent Power Module) 소손 방지 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine, and more particularly, to a method for preventing intellectual power module (IPM) burnout by overload of a motor in a washing or rinsing process.
일반적으로, 세탁기는 세탁물이 투입되는 드럼과, 상기 드럼을 감싸고 세탁수가 저장되는 터브와, 상기 드럼을 회전시키는 모터 및 상기 모터로 구성된다.In general, a washing machine includes a drum into which laundry is put, a tub surrounding the drum and washing water stored therein, a motor for rotating the drum, and the motor.
상세히, 세탁이 시작되면 IPM의 제어에 의하여 상기 모터로 구동 전압을 공급하여 드럼이 회전하도록 한다. 그리고, 세탁 및 헹굼 과정에서는 상기 모터가 저속으로 정역회전을 반복하게 되고, 탈수 과정에서는 상기 모터가 고속으로 정회전하게 된다. In detail, when washing is started, the drum is rotated by supplying a driving voltage to the motor under the control of the IPM. In addition, in the washing and rinsing process, the motor rotates forward and backward at low speed, and in the dehydration process, the motor rotates forward and at high speed.
더욱 상세히, 세탁 또는 헹굼 과정에서는 드럼 내부에 투입된 젖은 세탁물의 하중으로 인하여 드럼 회전을 위해서 모터의 기동 토크가 커야 하므로, 모터로 높은 전류가 인가된다. 이에 따라, 상기 IPM의 온도가 상승하게 된다.More specifically, in the washing or rinsing process, a high current is applied to the motor because the starting torque of the motor must be large for the drum rotation due to the load of the wet laundry put into the drum. As a result, the temperature of the IPM increases.
종래의 세탁기의 경우, 세탁 또는 헹굼 과정에서 상기 IPM의 듀티(DUTY)를 제어하여, 대략 21초간 모터가 구동하게 하고, 그다음 6초간 정지하도록 한다. 그리고, IPM의 온도가 제 1 설정 온도 이상으로 상승하면 IPM의 듀티를 변경하여 대략 4초간 모터가 온되고, 그 후 10초간 오프되도록 한다. 그리고, IPM의 온도를 다시 측정하여 제 2 설정 온도 이상이 되면 모터 전원을 오프하도록 프로그램되어 있다. In the conventional washing machine, the duty of the IPM is controlled during washing or rinsing so that the motor is driven for about 21 seconds and then stopped for 6 seconds. Then, when the temperature of the IPM rises above the first set temperature, the duty of the IPM is changed so that the motor is turned on for about 4 seconds and then turned off for 10 seconds. Then, the temperature of the IPM is measured again and programmed to turn off the motor power when the temperature reaches or exceeds the second set temperature.
여기서, IPM의 온도가 설정 온도 이상으로 과열되는 경우, 모터의 전원을 오프하면 소비자가 세탁기의 고장으로 오인하는 문제가 발생한다. 뿐만 아니라, IPM의 온도가 제 1 설정 온도 이상으로 과열되는 경우, 모터를 정지하지 않고 IPM 듀티를 변경하여 계속 작동하기 때문에 IPM 소손의 위험성이 매우 높다.Here, when the temperature of the IPM is overheated above the set temperature, when the power of the motor is turned off, a problem that the consumer is mistaken for the failure of the washing machine occurs. In addition, when the temperature of the IPM is overheated above the first set temperature, the risk of IPM burnout is very high since the IPM duty is continuously changed without stopping the motor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, IPM이 설정 온도 이상으로 과열되어 소손되거나, 세탁기의 작동이 정지되는 현상을 방지 하기 위한 세탁기의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a control method of a washing machine for preventing a phenomenon in which IPM is overheated over a set temperature or burned out or the operation of the washing machine is stopped.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 제어 방법에는 세탁 또는 헹굼 명령이 입력되고, 입력된 명령에 따라 모터가 구동하는 단계와, 모터 구동을 기본 아이피엠 듀티(IPM DUTY)로 제어하는 단계와, 스위칭부(IPM) 온도를 감지하는 단계와, 감지된 스위칭부(IPM) 온도가 제 1 설정 온도를 초과하면 모터가 일시 정지된 후 변경된 아이피엠 듀티로 제어되는 단계 및 상기 스위칭부의 온도가 제 2 설정 온도를 초과하는 경우, 모터가 다시 일시 정지된 후 기본 아이피엠 듀티로 제어하는 단계가 포함된다.In the control method of the washing machine according to the present invention for achieving the above object, a washing or rinsing command is input, and the motor is driven according to the input command, and the motor driving is controlled by the basic IPM duty. Detecting the temperature of the switching unit (IPM); controlling the changed IP duty after the motor is paused when the detected switching unit (IPM) temperature exceeds the first set temperature; and If the temperature exceeds the second set temperature, controlling the default IP duty after the motor is paused again is included.
또다른 측면에서의 본 발명에 따른 세탁기의 제어 방법에는 세탁 또는 헹굼 명령이 입력되는 단계; 입력된 명령에 따라 모터가 기본 아이피엠 듀티(IPM DUTY)로 제어되어, 정역회전을 반복하는 단계; 스위칭부(IPM) 온도를 감지하는 단계; 감지된 스위칭부(IPM) 온도가 제 1 설정 온도를 초과하면 모터가 일시 정지된 후 변경된 아이피엠 듀티로 제어되는 단계;및 변경된 아이피엠 듀티로 제어되는 과정에서 제 2 설정 온도를 초과하면 모터가 다시 일시 정지된 후, 기본 아이피엠 듀티로 제어되어 정역회전을 반복하는 단계가 포함된다.In another aspect, a control method of a washing machine according to the present invention includes the steps of inputting a washing or rinsing command; The motor is controlled to the basic IPM DUTY according to the input command to repeat the forward and reverse rotation; Sensing a switching unit (IPM) temperature; When the detected switching unit (IPM) temperature exceeds the first set temperature, the motor is paused and controlled by the changed IP duty; and when the second set temperature is exceeded in the process controlled by the changed IP duty, the motor is After pausing again, the step of controlling the basic IP duty is repeated.
상기와 같은 제어 방법에 의하여, 모터의 과부하로 인한 IPM 소손 현상이 방지될 뿐 아니라 세탁기의 화재 발생의 위험성이 제거되는 효과가 있다. By the above control method, not only the IPM burnout phenomenon due to the overload of the motor is prevented, but also the risk of fire occurrence in the washing machine is removed.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be understood, however, that there is no intention to limit the scope of the present invention to the embodiment shown, and that other embodiments falling within the scope of the present invention may be easily devised by adding, Can be proposed.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 세탁기의 모터 구동 시스템을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing a motor driving system of a washing machine according to the spirit of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 다른 세탁기의 모터 구동 시스템에는 모터(10)와, 상기 직류 전원을 공급받아 구동하는 스위칭부(IPM : Intelligent Power Module)(90)와, 상기 스위칭부(90)에서 발생하는 열을 방출하는 히트 싱크(40)와, 상기 히트 싱크(40)의 소정 위치에 장착되어 상기 스위칭부(90)의 온도를 감지하는 온도 센서(50)와, 상기 모터(10)의 회전 속도를 감지하기 위하여 모터(10)에 장착되는 홀센서(20)와, 상기 온도 센서(50)에서 감지되는 상기 스위칭부(90)의 온도에 따라 상기 모터(10)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어부(70)와, 상기 제어부(70)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 상기 모터(10)의 구동을 제어하는 파워소자 구동부(80)가 포함된다.Referring to FIG. 1, a motor driving system of a washing machine according to the present invention includes a
상기와 같은 구성을 이루는 모터 구동 시스템의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the motor drive system constituting the above configuration as follows.
먼저, 상기 스위칭부(90)로 직류 전원이 공급되고, 상기 제어부(70)의 제어 신호에 따라 상기 파워 소자 구동회로(80)에서 상기 스위칭부(90)로 제어 신호를 출력하게 된다. 그리고, 출력된 제어 신호에 의하여 상기 모터(10)가 구동하게 된다. 여기서, 상기 모터(10)는 속도 조절이 가능한 BLDC 모터가 바람직하다. First, DC power is supplied to the
한편, 상기 모터(10)에 장착된 홀센서(20)에서 상기 모터(10)의 회전 속도를 감지하여 상기속도 감지 회로(30)로 출력하고, 상기 속도 감지 회로(30)에서는 감지 결과를 상기 제어부(70)로 전송한다. On the other hand, the
또한, 상기 히트 싱크(40)에 장착된 상기 온도 센서(50)에서는 상기 스위칭부(90)의 온도를 측정하여 상기 온도 감지 회로(60)에 전달하고, 상기 온도 감지 회로(60)는 감지 결과값을 상기 제어부(70)로 전송한다.In addition, the
상세히, 전원이 공급되어 세탁 행정 도는 헹굼 행정이 진행되면 상기 모터(10)가 좌우 방향 반전 구동을 하게 되어, 모터(10)의 온도가 상승하게 된다. 그리고, 상기 모터(10)에 연결된 펄세이터나 세탁조가 어떤 외부 요인에 의해 구속이 발생되거나 장시간 진행하게 되면 상기 모터(10)의 전류치가 상승하여 상기 스위칭부(90)에 흐르는 전류치도 증가하게 된다. 그 결과, 상기 스위칭부(90)의 온도가 함께 상승하게 된다.In detail, when the power is supplied and the washing stroke or the rinsing stroke is performed, the
따라서, 상기 히트 싱크(40)에 장착된 온도 센서(50)는 이를 감지하여 상기 온도 감지 회로(60)를 통해 상기 제어부(70)로 전송한다. 그리고, 상기 제어부(70)에서는 이를 입력 받아 그 온도가 설정온도를 초과하는지 여부를 판단하여 상기 모터(10)의 동작을 제어한다. Therefore, the
도 2는 본 발명의 사상에 따른 세탁기의 제어 방법을 보여주는 플로차트이다.2 is a flowchart illustrating a control method of a washing machine according to the spirit of the present invention.
도 2를 참조하면, 먼저 사용자는 세탁 또는 헹굼 명령을 입력한다(S101). 그러면, 입력된 명령에 따라 모터가 구동하게 된다(S102).Referring to FIG. 2, first, a user inputs a washing or rinsing command (S101). Then, the motor is driven according to the input command (S102).
상세히, 상기 입력된 명령에 따라 모터의 구동이 시작되면 상기 모터는 기본 IPM 듀티로 제어된다. 다시 말하면, 21초간 모터가 정역회전하고 6초간 정지하는 동작을 반복 수행하게 된다. In detail, when the driving of the motor is started according to the input command, the motor is controlled to the basic IPM duty. In other words, the motor rotates forward and backward for 21 seconds and stops for 6 seconds.
한편, 상기 온도 센서(50)에서는 실시간으로 스위칭부(90)의 온도를 감지하게 되고(S104), 감지된 온도는 상기 제어부(70)로 전송된다. 그리고, 상기 제어부(70)에서는 감지된 온도가 제 1 설정 온도(T1)보다 높은지 여부를 판단하게 된다(S105). 바람직하게는 상기 제 1 설정 온도(T1)는 섭씨 85도가 적당하다.On the other hand, the
상세히, 상기 감지된 온도가 제 1 설정 온도(T1) 이하인 경우에는 입력된 명령에 따른 행정이 완료되었는지 여부를 판단(S115)하고, 행정이 완료되었다고 판단되면 세탁 또는 헹굼 행정이 종료된다. 그러나, 행정이 수행중이라고 판단되면 상기 모터는 기본 IPM 듀티(IPM DUTY) 제어 과정이 반복 수행된다. In detail, when the detected temperature is less than or equal to the first set temperature T1, it is determined whether the stroke according to the input command is completed (S115), and when the stroke is completed, the washing or rinsing stroke is finished. However, if it is determined that the stroke is being performed, the motor repeats the basic IPM duty control process.
만일, 감지된 온도가 제 1 설정 온도(T1)보다 높은 경우 상기 제어부(70)에 의하여 모터가 일시 정지되고, 배수와 급수가 수행된다(S106). 바람직하게는 모터가 EOIR 1분간 정지하고, 정지된 상태에서 배수와 급수가 수행된다. 그리고, 배수는 일부 배수 또는 전부 배수가 가능하다. If the detected temperature is higher than the first set temperature T1, the motor is temporarily stopped by the
종래에는 스위칭부(90)의 온도가 일정 온도 이상으로 과열되더라도 모터를 정지하지 않고 IPM 듀티를 변경하여 계속 동작되도록 하였기 때문에, 스위칭부의 과열 현상을 막을 수 없는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 경우 상기와 같이, 스위칭부(90)의 온도가 일정 온도 이상으로 과열되는 경우 모터가 일시 휴식 기간을 가지도록 하여, 스위칭부(90)의 열을 방출하도록 함으로써 스위칭부(90)가 소손되는 현상을 방지할 수 있다. Conventionally, even if the temperature of the
한편, 모터가 일시 중단된 다음 다시 행정이 속행되어 모터가 작동하게 되는데, 이때에는 기본 IPM 듀티를 변경하여 모터의 작동을 제어한다(S107). 여기서 변 경된 IPM 듀티는 모터가 4초간 작동하고 10초간 정지하도록 하여, 스위칭부(90)가 과열되는 현상을 차단하는 것이 바람직하다. 즉, 모터의 작동 시간보다 정지 시간을 길게 주어, 스위칭부(90)에 과전류가 흐르지 않도록 한다. On the other hand, after the motor is suspended, the stroke is continued again to operate the motor. In this case, the operation of the motor is controlled by changing the basic IPM duty (S107). In this case, the changed IPM duty is such that the motor operates for 4 seconds and stops for 10 seconds, thereby preventing the switching
상세히, 모터가 변경된 IPM 듀티 제어를 통하여 작동하는 과정에서 상기 온도 센서(50)에서는 계속하여 상기 스위칭부(90)의 온도를 감지하게 된다. 그리고, 감지된 온도는 상기 제어부(70)로 전달되고, 상기 제어부(70)에서는 전달된 감지 온도가 제 1 설정 온도(T1) 이상으로 과열되는지 여부를 판단한다(S108).In detail, in the process of operating the motor through the changed IPM duty control, the
더욱 상세히, 감지된 온도가 제 1 설정 온도(T1)를 초과하였다고 판단되는 경우에는 감지 온도가 제 2 설정 온도(T2) 이상인지 여부를 재차 판단하게 된다(S109). 여기서 상기 제 2 설정 온도(T2)는 섭씨 100도가 바람직하다. 그리고, 감지된 온도가 제 2 설정 온도(T2) 이하인 경우에는 세탁 또는 헹굼 과정이 완료되었는지 여부를 판단(S116)한 다음, 상기 모터가 일시 정지되는 단계(S106)가 반복 수행되거나 세탁 전(全) 과정이 종료된다.In more detail, when it is determined that the sensed temperature exceeds the first set temperature T1, it is again determined whether the sensed temperature is greater than or equal to the second set temperature T2 (S109). The second set temperature (T2) is preferably 100 degrees Celsius. When the detected temperature is less than or equal to the second set temperature T2, after determining whether the washing or rinsing process is completed (S116), the step (S106) of temporarily stopping the motor is repeatedly performed or before washing. The process ends.
그러나, 감지된 온도가 제 2 설정 온도(T2)를 초과하는 경우에는 세탁 또는 헹굼 과정이 완료되었는지 여부를 판단(S110)한다. 그리고, 입력된 과정이 완료된 경우에는 모터가 완전 정지하여 모든 과정이 종료된다. 반면, 입력된 과정이 미완료 상태인 경우에는 모터를 정지(S111)하고, 배수 또는 재급수 과정이 수행된다. 여기서, 상기 모터의 정지 시간은 대략 3분 정도가 바람직하다. 그리고, 상기 모터가 정지된 시간 동안 일부 배수 및 재급수가 진행되도록 한다(S112). 그리고, 모터 정지를 위한 설정 시간이 경과되면(S113) 남은 행정이 속행되며(S114), 이때는 다 시 기본 IPM 듀티 제어 과정(S103)이 반복 수행되도록 한다. 이는, 상기 모터가 일정 시간 동안 정지되는 과정에서 스위칭부(90)의 온도가 충분히 낮아지게 되므로, 기본 IPM 듀티 제어로 진행하여도 안전하기 때문이다.However, if the detected temperature exceeds the second set temperature T2, it is determined whether the washing or rinsing process is completed (S110). When the input process is completed, the motor stops completely and all processes are finished. On the other hand, when the input process is incomplete, the motor is stopped (S111), and the draining or rewatering process is performed. Here, the stop time of the motor is preferably about 3 minutes. In addition, the drainage and resupply of some water may be performed during the time when the motor is stopped (S112). When the set time for stopping the motor has elapsed (S113), the remaining stroke is continued (S114), in which case the basic IPM duty control process (S103) is repeated. This is because the temperature of the switching
상기와 같은 제어 방법에 의하여, 세탁 또는 헹굼 과정에서 모터의 작동에 따라 스위칭부(90)가 과열되어 소손되는 현상이 방지될 뿐 아니라, 스위칭부(90)의 과열이 발생하여도 입력된 과정이 중단되지 않으므로 소비자의 불만이 제거되는 효과가 있다. By the control method as described above, the switching
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명에 따른 세탁기의 제어 방법에 의하여, 모터에 과부하가 걸려서 IPM의 온도가 상승하는 경우 모터의 작동이 일정 시간동안 정지되도록 하여, 과열로 인한 IPM의 소손 현상이 방지되는 효과가 있다.By the control method of the washing machine according to the present invention having the above configuration, when the temperature of the IPM is increased due to the overload of the motor, the operation of the motor is stopped for a certain time, thereby preventing the burnout of the IPM due to overheating It works.
또한, IPM이 과열되기 전에 모터가 일시 정지되도록 함으로써 화재의 위험성이 제거되는 효과가 있다.In addition, by stopping the motor before the IPM is overheated, there is an effect that the risk of fire is removed.
또한, IPM 과열 현상이 발생하더라도 세탁 과정이 완전히 중단되지 않고, 일정 시간 경과 후에 다시 속행되도록 함으로써, 소비자의 불만이 해결되는 효과가 있다. In addition, even if the IPM overheating phenomenon occurs, the washing process is not completely stopped, and after a certain time elapses, the consumer's dissatisfaction is solved.
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