KR101407960B1 - Washing machine and control method thereof - Google Patents
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Abstract
모터의 회전 시 발생하는 고주파 소음을 저감할 수 있는 세탁기 및 그 제어방법이 개시된다. 세탁기는 모터의 속도를 감지하는 속도감지부와, 모터의 속도를 조절하기 위한 속도제어신호를 출력하는 제어부를 포함하며, 제어부는 탈수 행정 진행 시 고속 또는 저속 정속구간에 진입하는지 확인하고, 고속 또는 저속 정속구간에 진입하면 모터의 속도를 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복시켜 고주파 소음을 저감할 수 있다.A washing machine and its control method capable of reducing high-frequency noises generated during rotation of a motor are disclosed. The washing machine includes a speed sensing part for sensing the speed of the motor and a control part for outputting a speed control signal for controlling the speed of the motor. The control part confirms whether the high speed or low speed constant speed section is entered during the dewatering process, When entering the constant speed section, the motor speed can be repeatedly raised and lowered within a certain range to reduce high frequency noises.
Description
모터의 회전 시 발생하는 고주파 소음을 줄일 수 있는 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것이다.And more particularly, to a washing machine and its control method capable of reducing high-frequency noises generated during rotation of a motor.
일반적으로 세탁기는 드럼의 회전에 의해서 의류가 낙하되어 의류와 세탁수 간의 충격력에 의해서 의류가 세탁되는 드럼 세탁기와, 드럼의 바닥면에서 펄세이터가 회전되도록 하여 의류와 세탁수 간의 마찰에 의해서 세탁기 수행되는 펄세이터 세탁기와, 세탁조의 내부로 돌출되는 에저테이터에 의해서 강제 수류가 발생되도록 하여 의류와 세탁수 간의 마찰력에 의해서 세탁기 수행되는 에저테이터 세탁기가 있다. Generally, a washing machine includes a drum washing machine in which clothes are washed by an impact force between clothes and washing water dropped by the rotation of a drum, and a drum washing machine in which a pulsator is rotated on the bottom surface of the drum, And a forced water flow is generated by an edger protruding into the inside of the washing tub, and the washer washing machine is carried out by the washing machine by the friction force between the clothes and the washing water.
이와 같은 배경하에서, 상술한 다양한 종류의 세탁기는 세탁행정이 수행될 때에는 세탁수를 회전시키거나 의류를 교반하기 위하여 드럼 또는 펄세이터 또는 에저테이터가 저속으로 정역방향으로 회전하는 동작이 수행된다. 탈수행정이 수행될 때에는 의류가 전체적으로 수용되는 드럼이 고속으로 회전되어 의류에 원심력이 가해지도록 하고, 원심력에 의해서 의류에 젖어있는 물기가 빠져나가도록 한다.Under such a background, when the washing cycle of the various types of washing machines described above is performed, an operation is performed in which the drum, the pulsator or the oscillator rotates in the forward and reverse directions to rotate the washing water or stir the clothes. When the dewatering process is performed, the drum in which the clothes are entirely accommodated is rotated at a high speed so that centrifugal force is applied to the clothes, and water that is wet by the clothes is released by the centrifugal force.
한편, 세탁기의 모터가 회전되는 방식은 PWM(Pulse Width Modulation)제어방 식에 의해서 구동되는 것이 일반적이다. PWM제어방식은 삼각파인 캐리어 신호와 정현파인 레퍼런스 신호가 함께 비교기로 입력되어 비교되고, 특정 형태의 PWM신호가 출력된다. PWM신호는 인덕터를 스위칭 제어하고, 인덕터에서 출력되는 모터구동신호가 모터의 각 코일로 입력되어 모터의 회전력을 유도한다. 이와 같은 PWM제어방식은 삼각파 및 정현파의 주파수를 변경시키는 등의 방법에 의해서 모터의 회전속도를 변경시킨다. On the other hand, the manner in which the motor of the washing machine is rotated is generally driven by a PWM (Pulse Width Modulation) control method. In the PWM control method, a triangular wave carrier signal and a sine wave reference signal are inputted to a comparator together, and a specific type of PWM signal is output. The PWM signal controls the switching of the inductor, and the motor drive signal output from the inductor is input to each coil of the motor to induce the rotational force of the motor. Such a PWM control method changes the rotation speed of the motor by changing the frequency of the triangular wave and the sinusoidal wave.
본 발명의 일측면은 세탁기의 탈수 행정 시 정속 구간에서 발생하는 고주파 소음을 줄일 수 있는 세탁기 및 그 제어방법을 제공한다.One aspect of the present invention provides a washing machine and a control method thereof capable of reducing high-frequency noise generated in a constant speed section during a dewatering cycle of a washing machine.
이를 위한 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 제어방법은 탈수 행정 진행 시 유니버셜 모터의 속도를 감지하여 정속 구간에 진입하는지 확인하고, 상기 정속 구간에 진입하면 상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시켜 상기 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시켜 고주파 소음을 저감하는 것이 바람직하다.The method for controlling a washing machine according to an embodiment of the present invention includes detecting a speed of a universal motor during a dewatering process and checking whether the universal motor enters a constant speed section, It is preferable to repeatedly raise and lower the speed of the universal motor within a certain RPM so as to reduce high frequency noises.
상기 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것은,상기 유니버셜 모터의 지령속도를 조정하여 상기 유니버셜 모터의 실제 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the upward and downward repetition of the speed of the universal motor within a certain RPM is repeated by adjusting the command speed of the universal motor so that the actual speed of the universal motor is raised and lowered within a certain RPM.
상기 유니버셜 모터의 지령속도를 조정하는 것은, 상기 유니버셜 모터의 지령속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the command speed of the universal motor is regulated by repeatedly raising and lowering the command speed of the universal motor within a certain RPM.
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상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것은, 상기 전압의 듀티를 조정하여 상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the voltage applied to the universal motor is repeatedly raised and lowered within a predetermined voltage by repeating rising and falling of the voltage applied to the universal motor within a predetermined voltage by adjusting the duty of the voltage.
상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것은, 상기 전압의 위상을 조정하여 상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the voltage applied to the universal motor is repeatedly raised and lowered within a predetermined voltage by repeating rising and falling of the voltage applied to the universal motor within a predetermined voltage by adjusting the phase of the voltage.
상기 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것은, 상기 유니버셜 모터의 속도를 주기적으로 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the speed of the universal motor is repeatedly raised and lowered within a certain RPM by repeatedly raising and lowering the speed of the universal motor periodically within a predetermined RPM.
상기 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것은,상기 유니버셜 모터의 속도를 비주기적으로 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the speed of the universal motor is repeatedly raised and lowered within a certain RPM by repeating the raising and lowering of the speed of the universal motor non-periodically within a certain RPM.
그리고, 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기는 유니버셜 모터;와 탈수 행정 진행시 고속 또는 저속 정속구간에 진입하면 고주파 소음을 저감하도록 상기 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.The washing machine according to an embodiment of the present invention includes a universal motor and a control unit for repeating the rising and falling of the speed of the universal motor within a predetermined RPM so as to reduce high- frequency noise when entering a high- ; ≪ / RTI >
상기 제어부는 상기 유니버셜 모터의 지령속도를 조정하여 상기 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.The controller may adjust the command speed of the universal motor so that the speed of the universal motor is repeatedly increased and decreased within a predetermined RPM.
상기 제어부는 상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 조정하여 상기 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.The controller may adjust the voltage applied to the universal motor so that the speed of the universal motor is repeatedly increased and decreased within a predetermined RPM.
상기 제어부는 상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시켜 상기 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.Preferably, the control unit repeatedly raises and lowers the voltage applied to the universal motor within a predetermined voltage, and repeatedly raises and lowers the speed of the universal motor within a predetermined RPM.
상기 제어부는 상기 전압의 듀티를 조정하여 상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.The controller may adjust the duty of the voltage so that the voltage applied to the universal motor is repeatedly raised and lowered within a predetermined voltage.
상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것은, 상기 전압의 위상을 조정하여 상기 유니버셜 모터에 인가되는 전압을 일정 전압 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.It is preferable that the voltage applied to the universal motor is repeatedly raised and lowered within a predetermined voltage by repeating rising and falling of the voltage applied to the universal motor within a predetermined voltage by adjusting the phase of the voltage.
상기 제어부는 상기 유니버셜 모터의 속도를 주기적으로 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.Preferably, the controller repeatedly raises and lowers the speed of the universal motor within a predetermined RPM.
상기 제어부는 상기 유니버셜 모터의 속도를 비주기적으로 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시키는 것이 바람직하다.Preferably, the controller repeatedly raises and lowers the speed of the universal motor non-periodically within a certain RPM.
한편, 상술한 본 발명의 일측면에 의하면 탈수 행정 시 고속 또는 저속 정속 구간에 진입하면 유니버셜 모터의 속도를 일정 RPM 내에서 상승과 하강을 반복시켜 고주파 소음을 줄일 수 있다.According to an aspect of the present invention, when the motor enters a high-speed or low-speed constant speed section during the dewatering stroke, the speed of the universal motor is repeatedly increased and decreased within a certain RPM, thereby reducing high- frequency noise.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view schematically showing the overall configuration of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 세탁기(10)는 외관을 형성하는 하우징(20)과, 하우징(20) 전면상단에 마련된 컨트롤 판넬(30)과, 하우징(20) 내부에 마련된 드 럼(40)과, 드럼(40)을 감싸는 터브(50)와, 드럼(40)을 회전시켜서 세탁행정, 헹굼행정 및 탈수행정이 이루어지도록 구동되는 유니버셜 모터(29)를 포함한다.1, the
하우징(20)은 세탁기(10)의 외관을 형성한다. 하우징(20)의 내부에는 세탁기(10)의 작동에 필요한 각종 기구장치들이 마련된다. 하우징(20) 전면 개구부(22)에는 힌지구조로 개폐 가능한 도어(25)가 마련된다. 도어(25)의 중앙부에는 세탁의 진행정도를 도어(25)를 개방하지 않고도 외부에서 관측 가능하도록 투명한 관측창(27)이 마련된다.The
컨트롤판넬(30)은 사용자가 세탁기(10)를 조작하는데 필요한 각종 조작버튼(32)과 세탁 진행상황을 나타내는 디스플레이창(34)를 포함한다. 컨트롤 판넬(30)은 하우징(20)과 후크 결합 내지는 스크류 결합을 통하여 하우징(20)의 전면 상부에 결합된다. 컨트롤 판넬(30)의 후단에는 컨트롤러(미도시)가 설치되어 급수량 결정, 세탁수의 양 조절, 세탁공정의 진행, 헹굼수의 양 결정, 헹굼 공정의 진행, 유니버셜 모터(29)의 회전속도 변화 등에 필요한 제어신호를 발생시킨다.The control panel 30 includes
드럼(40)은 하우징(20) 내부에 원통형으로 마련되며, 세탁물이 수용되어 실질적으로 세탁공정이 진행되는 공간이다. 드럼(40)은 세탁수가 직접적으로 접촉되는 부분이어서 녹이 생기지 않는 스테인레스스틸 등으로 제작된다. 드럼(40)은 유니버셜 모터(29)에서 전달된 회전력을 받아 시계방향 내지는 반시계방향으로 회전하며 세탁물에 대하여 세탁공정을 진행한다.The
터브(50)는 드럼(40)을 감싸도록 마련되며 세탁수가 담수되는 공간이다. 터브(50)의 상단에는 세탁수가 유입되는 유입유로(52)가 마련된다. 하우징(20) 외부 로부터 연결된 유입유로(52) 상에는 세제투입함(53)이 형성된다. 세탁수가 세제투입함(53)을 거치면서 세제가 용해되며, 용해된 세제가 포함된 세탁수가 유입유로(52)를 통하여 터브(50)로 유입된다. 터브(50)의 하단에는 세탁수가 배출되는 배출유로(54)가 마련된다. 세탁이 진행되어 오염된 세탁수는 컨트롤러의 제어신호에 따라 배출유로(54)를 따라 세탁기(10) 외부로 배출된다. 드럼(50)에 세탁물이나 세탁수로 인하여 편심이 발생하면 이와 연동된 터브(50)는 진동하게 된다. 터브(50)의 진동을 감쇄하기 위하여 하우징(20)과 터브(50)는 지지장치(56)로 연결된다. 터브(50)와 도어(25)가 마련된 개구부(22) 주위의 하우징(20) 사이에는 신축성 있는 소재로 마련된 도어패킹(58)이 형성된다. 도어패킹(58)이 신축성 있는 재질로 마련되므로, 터브(50)의 진동이 직접적으로 하우징(20)에 전달되지 않는다.The
유니버셜 모터(29)는 드럼(40)을 회전시켜 세탁행정, 헹굼행정 및 탈수행정을 수행한다. 유니버셜 모터(29)는 전원부(60)에서 출력되는 상용교류전원이 듀티 제어 또는 위상제어되어 전송되면, 그 회전력이 가변되어 세탁물이 수용된 드럼(40)을 소정의 속도로 회전시킨다.The
도 2a는 본 발명의 일실시예에 의한 유니버셜 모터를 나타낸 개략도이고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 의한 유니버셜 모터의 회전자구조를 나타낸 사시도이며 도 2c는 본 발명의 일실시예에 의한 유니버셜 모터의 회전자구조를 나타낸 정면도를 도시한 것이다.FIG. 2A is a schematic view of a universal motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2B is a perspective view illustrating a rotor structure of a universal motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a front view showing a rotor structure of a universal motor.
도 2a 내지 도 2c에 도시한 바와 같이, 유니버셜 모터(29)는 모터 하우징(미도시)의 내측에 고정자(2)가 고정되어 있고, 그 고정자(2)의 내측에는 회전자(200) 가 고정자(2)의 내주면과 소정의 공극을 유지한 상태로 회전 가능하게 설치되어 있고, 그 정류자(5)의 양측에는 정류자(5)의 외측면에 탄력적으로 접촉되어 정류자(5)에 전원을 공급하기 위한 브러쉬(7)가 구비된다. 이 때, 회전자(200)는 중앙부에 회전축(4)이 압입되어 있는 베이스부(111)의 외주면에 형성되고 코일이 권취되는 다수개의 티스(113)를 가지는 아마츄어 코어(110)와, 각 티스(113)와 티스(113) 사이에 설치되어 각 티스(113)와 코일 간의 절연을 유지하도록 하는 슬롯에지(130)를 포함하여 이루어진다. 2A to 2C, the
상술한 유니버셜 모터(29)는 고정자(2)의 코일에 교류전원을 인가하면 고정자(2)의 코일을 흐르는 전기가 브러쉬(7)를 통하여 정류자(5)로 공급이 되고, 그와 같이 정류자(5)에 공급된 전기는 정류자(5)에서 교류를 직류로 정류하여 회전자(200)의 코일로 공급하며, 회전자(200)의 코일을 흐르는 전기는 반대쪽의 고정자 브러쉬(7)와 고정자(2) 코일로 흘러서 외부로 빠져나가며, 그와 같이 전기가 흐를 때 내부에 발생되는 자기장에 의해 회전자(200)가 회전을 한다. When the AC power is applied to the coil of the
이 때, 유니버셜 모터(29)의 구조상의 이유로 유니버셜 모터(29)가 고속으로 회전하는 경우에 브러쉬(7)와 정류자(5)의 기계적 마찰에 의한 고주파 소음이 발생한다. 또한, 유니버셜 모터(29)의 회전자(200)가 회전될 경우, 도 2c에 도시한 바와 같이 공기가 각 티스(113)와 슬롯에지(130) 사이에 형성된 단차부(9)측으로 유입되어 단차부(9)와 부딪히게 되는 현상이 발생하며 이는 고주파 소음의 세기를 더욱 증가시켜 사용자에게 불쾌함을 유발한다.At this time, when the
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기 구동부의 개략적인 회로도이다.3 is a schematic circuit diagram of a washing machine driving unit according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 세탁기 구동부는 사용자가 세탁기(10)의 운전을 조작할 수 있는 운전조작부(80)와, 모터(29)의 속도를 감지하는 속도감지부(90)와, 세탁기(10) 제어 전반을 관장하는 제어부(100)와, 제어부(100)의 속도제어신호에 의해 온/오프 동작하는 트라이악(72)과, 모터(29)를 정회전 또는 역회전 시킬 수 있도록 스위칭되는 제1, 2릴레이(74,76)와, 전원을 공급하는 전원부(60)와, 상용교류전원을 정류하여 출력하는 정류부(78)와, 드럼(40)을 회전시키는 모터(29)를 포함한다.3, the washing machine driving unit includes a driving
운전조작부(80)는 사용자가 소망하는 세탁코스(예를 들면, 세탁행정, 헹굼행정)를 선택하여 입력하면 그에 상응하는 전기적인 신호를 출력한다. The driving
속도감지부(90)는 유니버셜 모터(29)의 속도를 감지하고 그에 상응하는 속도감지신호를 출력하여 제어부(100)에 전송하며, 그 예로 홀센서를 들 수 있다.The
제어부(100)는 유니버셜 모터(29)의 속도(또는 드럼의 속도)를 조절하기 위한 속도제어신호와, 유니버셜 모터(29)를 정, 역회전시키기 위한 스위칭제어신호를 출력한다. 제어부(100)는 운전조작부(80)로부터 전송되는 키신호를 입력받아 유니버셜 모터(29)의 속도를 조절하기 위한 속도제어신호를 트라이악(72)으로 출력함과 동시에 유니버셜 모터(29)를 정회전 또는 역회전시키기 위한 스위칭제어신호를 제 1 릴레이(74) 및 제 2 릴레이(76)로 각각 출력한다.The
제어부(100)는 탈수 행정 진행 시 고속 또는 저속 정속 구간에서 유니버셜 모터(29)의 지령속도를 변경하여, 유니버셜 모터(29)의 속도를 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복시켜 고주파 소음을 저감한다. The
제어부(100)는 탈수 행정 진행 시 고속 또는 저속 정속 구간에서 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 변경하여, 유니버셜 모터(29)의 속도를 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복시켜 고주파 소음을 저감한다. The
제어부(100)는 전원부(60)에서 인가되는 상용교류전원의 듀티를 조정하여 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복시킨다. The
제어부(100)는 전원부(60)에서 인가되는 상용교류전원의 위상을 속도제어신호인 펄스폭변조(PWM)신호로 제어하여 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 일정한 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복시킨다. 제어부(100)는 위상제어를 통해 유니버셜 모터(29)에 인가되는 입력전압을 조절하여 그 회전력을 가변시킨다. The
트라이악(72)은 제어부(100)로부터 전송된 속도제어신호에 의해 온 또는 오프 동작을 수행하며, 트라이악(72)의 온 또는 오프 동작에 따라 전원부(60)의 상용교류전원이 정류부(78)에 공급 또는 차단된다. 트라이악(72)은 인가되는 상용교류전원을 속도제어신호인 펄스폭변조(PWM) 신호에 따른 점호각으로 제어하여 원하는 출력전압의 크기를 변화시킴으로서 유니버셜 모터(29)의 회전속도를 가변시킨다. 즉, 트라이악(72)은 상용교류전원의 위상 또는 듀티를 제어하여 유니버셜 모터(29)에 공급한다.The
제1릴레이(74) 및 제2릴레이(76)는 제어부(100)의 스위칭제어신호에 의해 스위칭 동작되어 유니버셜 모터(29)를 정회전 또는 역회전시킨다. 예를 들어, 스위칭제어신호에 의해 제1릴레이(74)는 A단자로 스위칭 동작되고, 제2릴레이(76)가 D단 자로 스위칭 동작되면, 제1릴레이(74)의 A단자와 제2릴레이(76)의 D단자를 통해 전압이 유니버셜 모터(29)의 회전자(29a)와 고정자(29b)로 공급됨에 따라 유니버셜 모터(29)가 정회전하며, 유니버셜 모터(29)가 정회전으로 구동됨에 따라 드럼(40)이 정회전하여 탈수 행정을 진행할 수 있다. 한편, 스위칭제어신호에 의해 제1릴레이(74)가 B단자로 스위칭 동작되고, 제2릴레이(76)가 C단자로 스위칭 동작되면 유니버셜 모터(29)는 역회전한다.The
전원부(60)는 세탁기의 구동에 필요한 상용교류전원을 공급하며, 정류부(78)는 전원부(60)로부터 공급된 상용교류전원을 정류하여 출력한다.The
유니버셜 모터(29)는 정류부(78)로부터 출력된 소정의 전압을 공급받아 구동하며, 회전자(29a)와 고정자(29b)를 포함한다. The
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기 모터의 속도제어 그래프이다.4A and 4B are graphs of speed control of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention.
도 4a에서 세탁기의 탈수 행정에 따른 유니버셜 모터의 회전수 변화를 살펴보면, 제1속도(V1)까지 일정하게 가속하는 제1가속구간, 일정 시간 동안 제1속도(V1)를 유지하는 저속정속구간, 제2속도(V2)까지 일정하게 가속하는 제2가속구간, 일정 시간 동안 제2속도(V2)를 유지하는 고속정속구간으로 구분된다. 유니버셜 모터(29)는 회전 시 브러쉬와 정류자의 기계적 마찰에 의한 고주파 소음이 발생한다. 유니버셜 모터(29)의 기계적 마찰에 의한 소음은 정속을 유지하는 고속 또는 저속 정속구간에서 많이 발생한다. 따라서, 고속 또는 저속 정속구간에서 유니버셜 모터(29)의 속도를 변속시켜 고속 또는 저속이면서 변속인 상태로 제어하면 고주파 소음을 줄일 수 있게 된다.4A, the rotation speed of the universal motor according to the dewatering cycle of the washing machine is divided into a first acceleration period that constantly accelerates to the first speed V1, a low speed constant speed interval that maintains the first speed V1 for a predetermined time, A second acceleration section that constantly accelerates to the second speed V2, and a fast fixed section that maintains the second speed V2 for a predetermined time. The
제어부(100)는 고주파 소음을 줄이기 위해 유니버셜 모터(29)의 지령속도를 일정 크기 범위(예를 들면, 20RPM)내에서 상승과 하강을 반복시킨다. 유니버셜 모터(29)의 지령속도가 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복하면 유니버셜 모터(29)의 실제속도가 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복하게 된다. 도 4a에 도시한 바와 같이, 고속 또는 저속정속구간에서 지령속도가 일정한 크기 범위(예를 들면, 20RPM) 내에서 주기적으로 상승과 하강을 반복하면 약간의 시차를 두고 유니버셜 모터(29)의 실제속도가 일정한 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복하는 것을 알 수 있다.The
도 4b는 유니버셜 모터(29)의 지령속도가 일정 크기 범위(예를 들면, 20RPM) 내에서 비주기적으로 상승과 하강을 반복하면 유니버셜 모터(29)의 실제속도가 일정 크기 범위 내에서 비주기적으로 상승과 하강을 반복하는 것을 도시한 것이다. 4B shows an example in which when the command speed of the
도 5a 및 5b는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기 모터의 속도제어 그래프이다.5A and 5B are graphs of speed control of a washing machine motor according to an embodiment of the present invention.
도 5a는 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압의 크기에 따라 유니버셜 모터(29)의 실제속도가 일정한 크기 범위 내에서 임의의 주기를 가지고 상승과 하강을 반복하는 것을 도시한 그래프이다. 제어부(100)는 유니버셜 모터(29)의 지령속도를 일정 속도(예를 들면, 1000rpm)로 유지하고, 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 일정 크기 범위 내(예를 들면, 2V)에서 주기적으로 상승과 하강을 반복시킨다. 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압이 일정 크기 범위 내에서 주기적으로 상승 과 하강을 반복하면 유니버셜 모터(29)의 실제속도가 일정 크기 범위 내(예를 들면, 20RPM)에서 주기적으로 상승과 하강을 반복하게 된다. 제어부(100)는 속도제어신호인 펄스폭변조(PWM)신호로 상용교류전원의 위상을 제어하여 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 조정할 수 있다. 제어부(100)는 상용교류전원의 듀티를 제어하여 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 조정할 수 있다.5A is a graph showing that the actual speed of the
도 5b는 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압의 크기에 따라 유니버셜 모터(29)의 실제 속도가 일정한 크기 범위 내에서 비주기적으로 상승과 하강을 반복하는 것을 도시한 그래프이다. 제어부(100)는 유니버셜 모터(29)의 지령속도를 일정 속도(예를 들면, 1000rpm)로 유지하고, 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 일정 크기 범위 내(예를 들면, 2V)에서 비주기적으로 상승과 하강을 반복시킨다. 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압이 일정 크기 범위 내에서 비주기적으로 상승과 하강을 반복하면, 유니버셜 모터(29)의 실제 속도가 일정 크기 범위 내(예를 들면, 20RPM)에서 비주기적으로 상승과 하강을 반복하게 된다.FIG. 5B is a graph showing that the actual speed of the
도 6a 및 6b는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 운전주파수에 따른 소음 파형을 도시한 그래프이다.6A and 6B are graphs showing a noise waveform according to an operation frequency of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
도 6a는 유니버셜 모터(29)가 970RPM으로 회전 시 운전주파수 2kHz~4kHz 대역의 소음 파형을 도시한 것으로서, 첨두형의 소음 파형이 발생하며 최대 소음의 세기는 56dB임을 알 수 있다.FIG. 6A shows the noise waveform of the
도 6b는 유니버셜 모터(29)가 970RPM으로 회전 시 본 발명의 일측면에 의한 소음 제거 알고리즘(예를 들면, 위상제어, 듀티제어, 지령속도 제어)을 사용하였을 때 2kHz~4kHz 대역의 소음 파형을 도시한 것이다. 도 5a와 비교 시 소음 파형이 대체적으로 완만해진 것을 알 수 있으며, 최대 소음의 세기가 50dB로서 6dB 감소한 것을 알 수 있다.6B shows a noise waveform of 2 kHz to 4 kHz band when the
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 제어흐름도이다.7 is a control flowchart of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시한 바와 같이, 제어부(100)는 탈수 행정이 개시되면 유니버셜 모터(29)가 일정시간 이상 고속 또는 저속으로 회전하는 고속 또는 저속정속구간에 진입하는지 확인한다. 탈수 행정은 제1속도(V1)까지 일정하게 가속하는 제1가속구간, 일정 시간 동안 제1속도(V1)를 유지하는 저속정속구간, 제2속도(V2)까지 일정하게 가속하는 제2가속구간, 일정 시간 동안 제2속도(V2,V1<V2)를 유지하는 고속정속구간으로 구분된다.(S10,S20)As shown in Fig. 7, the
다음으로, 제어부(100)는 고속 또는 저속정속구간에 진입한 것으로 확인되면, 유니버셜 모터(29)의 지령속도를 조정하여 유니버셜 모터(29)의 속도를 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복시킨다. 제어부(100)는 고주파 소음을 줄이기 위해 유니버셜 모터(29)의 지령속도를 일정 크기 범위(예를 들면, 20RPM)내에서 상승과 하강을 반복시킨다. 유니버셜 모터(29)의 지령속도가 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복하면 유니버셜 모터(29)의 실제속도가 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복하게 된다.(S30)Next, when it is determined that the high-speed or low-speed constant speed section has been entered, the
다음으로, 제어부(100)는 탈수 행정 시간 경과 등으로 탈수 행정이 종료되는지 확인하고, 탈수 행정이 종료된 것으로 확인되면 유니버셜 모터(29)의 지령속도를 다음 단계 행정에 따른 지령속도로 변경한다.(s40,s50)Next, the
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 제어흐름도이다.8 is a control flowchart of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시한 바와 같이, 제어부(100)는 탈수 행정이 개시되면 유니버셜 모터(29)가 일정시간 이상 고속 또는 저속으로 회전하는 고속 또는 저속정속구간에 진입하는지 확인한다.(s100,s110)8, the
다음으로, 제어부(100)는 고속 또는 저속정속구간에 진입한 것으로 확인되면, 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 조정하여 유니버셜 모터(29)의 속도를 일정 크기 범위 내에서 상승과 하강을 반복시킨다. 제어부(100)는 고주파 소음을 줄이기 위해 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 일정 크기 범위(예를 들면, 2V)내에서 상승과 하강을 반복시킨다. 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압이 일정 크기 범위 내(예를 들면, 2V)에서 상승과 하강을 반복하면 유니버셜 모터(29)의 실제속도가 일정 크기 범위 내(예를 들면, 20RPM)에서 상승과 하강을 반복하게 된다. 제어부(100)는 속도제어신호인 펄스폭변조(PWM) 신호로 상용교류전원을 위상 제어함으로써 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 조정한다. 제어부(100)는 상용교류전원의 듀티를 제어하여 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 조정한다.(s120)Next, when it is determined that the high-speed or low-speed constant speed section has been entered, the
다음으로, 제어부(100)는 탈수 행정 시간 경과 등으로 탈수 행정이 종료되는지 확인하고, 탈수 행정이 종료된 것으로 확인되면 유니버셜 모터(29)에 인가되는 전압을 다음 단계의 행정에 따른 전압으로 변경한다.(s130,s140) Next, the
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면1 is a view schematically showing the overall configuration of a washing machine according to an embodiment of the present invention;
도 2a는 본 발명의 일실시예에 의한 유니버셜 모터를 나타낸 개략도2A is a schematic view showing a universal motor according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 의한 유니버셜 모터의 회전자구조를 나타낸 사시도2B is a perspective view illustrating a rotor structure of a universal motor according to an embodiment of the present invention.
도 2c는 본 발명의 일실시예에 의한 유니버셜 모터의 회전자구조를 나타낸 정면도2C is a front view showing the rotor structure of the universal motor according to the embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기 구동부의 개략적인 회로도3 is a schematic circuit diagram of a washing machine driving unit according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기 모터의 속도제어 그래프4A and 4B are graphs showing the speed control graphs of the washing machine motor according to the embodiment of the present invention.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기 모터의 속도제어 그래프5A and 5B are graphs showing the speed control graphs of the washing machine motor according to the embodiment of the present invention.
도 6a 및 6b는 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 운전주파수에 따른 소음 파형을 도시한 그래프6A and 6B are graphs showing a noise waveform according to an operation frequency of a washing machine according to an embodiment of the present invention
도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 제어흐름도FIG. 7 is a flowchart of the control of the washing machine according to the embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 세탁기의 제어흐름도FIG. 8 is a flowchart showing the control of the washing machine according to the embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*Description of the Related Art [0002]
29 : 모터 60 : 전원부29: motor 60:
72 : 트라이악 78 : 정류부72: triac 78: rectifying part
100 : 제어부100:
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