KR101702961B1 - 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법은, 포가 삽입되어 회전하는 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 모터를 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법으로서, 모터를 1차 회전시키는 단계와, 모터의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하는 단계와, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 포가 적셔지도록 세탁조 내에 소정량의 물 또는 소정 수위까지 물을 투입하는 단계와, 모터를 2차 회전시키는 단계와, 모터의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지하는 단계를 포함한다. 이에 의해, 포량을 정확히 감지할 수 있게 된다.

Description

세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법{Washing machine and method for controlling washing machine}
본 발명은 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 포량을 정확히 감지할 수 있는 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 세탁물 처리기기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 세탁조와 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하여, 세탁물의 손상이 거의 없고 세탁물이 서로 엉키지 않는 세탁효과를 낼 수 있다.
한편, 세탁물 처리기기 내의 포량 감지를 위한 다양한 방법이 논의되고 있다.
본 발명의 목적은, 포량을 정확히 감지할 수 있는 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 포량 감지 시간을 단축할 수 있는 세탁물 처리기기 및 세탁물 처리기기의 제어방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법은, 포가 삽입되어 회전하는 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 모터를 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법으로서, 모터를 1차 회전시키는 단계와, 모터의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하는 단계와, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 포가 적셔지도록 세탁조 내에 소정량의 물 또는 소정 수위까지 물을 투입하는 단계와, 모터를 2차 회전시키는 단계와, 모터의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지하는 단계를 포함한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법은, 전류를 인가하여, 모터를 일정 속도로 1차 회전시키는 단계와, 모터에 인가되는 전류를 오프하는 단계와, 오프 기간 중 적어도 일부 기간에서의 모터의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 1차 포량을 감지하는 단계와, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 세탁조 내에 소정량의 물 또는 소정 수위까지 물을 투입하는 단계와, 모터에 전류를 인가하여, 일정 속도로 모터를 2차 회전시키는 단계와, 모터에 인가되는 전류를 오프하는 단계와, 오프 기간 중 적어도 일부 기간에서의 모터의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 2차 포량을 감지하는 단계를 포함한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 포가 삽입되어 회전하는 세탁조와, 세탁조를 회전시키는 모터와, 모터를 1차 회전시키도록 제어하며, 모터의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하며, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 포가 적셔지도록 세탁조 내에 소정량의 물 또는 소정 수위까지 물을 투입하도록 제어하며, 모터를 2차 회전시키도록 제어하며, 모터의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 포량 감지를 위해, 모터의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하고, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 포가 적셔지도록 세탁조 내에 물을 투입한 한 후, 모터의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지한다. 이에 의해, 건포는 물론 습포에서도 정확한 포량 감지를 수행할 수 있게 된다.
한편, 모터를 일정 속도로 1차 회전시키다가, 모터에 인가되는 전류를 오프시킨 상태에서, 1차 포량 감지를 수행하고, 모터를 일정 속도로 2차 회전시키다가, 모터에 인가되는 전류를 오프시킨 상태에서, 2차 포량 감지를 수행함으로써, 모터의 감속 속도 또는 감속 시간을 이용하여, 포량 감지를 수행한다. 이에 의해, 포량 감지를 정확히 수행할 수 있다. 이에 따라, 정확한 포량 감지에 따른 세탁수 공급 또는 세탁수의 수위를 정확히 매칭할 수 있게 된다.
그리고, 포량 감지 이후, 발전 제동 또는 역상 제동의 모터 제동을 수행하여, 포량 감지 구간을 일부 단축할 수 있게 된다.
결국, 세탁물 처리기기의 구동을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 세탁물 처리기기의 측단면도이다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도 4는 도 3의 구동부의 내부 회로도이다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 7 내지 도 9는 도 6의 제어방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 10은 도 1의 세탁물 처리기기의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도 11은 도 10의 세탁 행정시의 모터 회전 속도의 일예를 보여주는 도면이다.
도 12는 도 10의 탈수 행정시의 모터 회전 속도의 일예를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 세탁물 처리기기의 측단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기(100)는, 포가 삽입되어 세탁, 헹굼 탈수 등을 수행하는 세탁기 또는 습포가 삽입되어 건조를 수행하는 건조기 등을 포함하는 개념으로서, 이하에서는 세탁기를 중심으로 기술한다.
세탁기(100)는, 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 사용자로부터 각종 제어명령을 입력받는 조작키들과, 세탁기(100)의 작동상태에 대한 정보를 표시하는 디스플레이 등을 구비하여 사용자 인터페이스를 제공하는 컨트롤 패널(115)과, 케이싱(110)에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 출입하는 출입홀을 여닫는 도어(113)를 포함한다.
케이싱(110)은, 내부에 세탁기(100)의 각종 구성품이 수용될 수 있는 공간을 형성하는 본체(111)와, 본체(111)의 상측에 구비되고 내조(122) 내로 세탁물이 투입될 수 있도록 포출입홀을 형성하는 탑커버(112)를 포함할 수 있다.
케이싱(110)은 본체(111)와 탑커버(112)를 포함하는 것으로 설명하나, 케이싱(110)은 세탁기(100)의 외관을 형성하는 것이면 충분하며 이에 한정되지 않는다.
한편, 지지봉(135)은, 케이싱(110)을 이루는 구성 중 하나인 탑커버(112)에 결합되는 것으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 케이싱(110)의 고정된 부분 어느 곳과도 결합되는 것이 가능함을 명시한다.
컨트롤패널(115)은, 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(117)과, 조작키들(117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이(118)를 포함한다.
도어(113)는, 탑커버(112)에 형성된 포출입홀(미표기)을 여닫는 것으로, 본체(111) 내부가 들여다보일 수 있도록 강화유리 등의 투명부재를 포함할 수 있다.
세탁기(100)는, 세탁조(120)를 포함할 수 있다. 세탁조(120)는, 세탁수가 담기는 외조(124)와, 외조(124) 내에 회전가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 내조(122)를 구비할 수 있다. 세탁조(120)의 상부에는 세탁조(120)의 회전시 발생하는 편심을 보상하기 위한 밸런서(134)가 구비될 수 있다.
한편, 세탁기(100)는, 세탁조(120)의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터(133)를 포함할 수 있다.
구동장치(138)는, 내조(122) 및/또는 펄세이터(133)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것이다. 구동장치(138)의 구동력을 선택적으로 전달하여 내조(122)만이 회전되거나, 펄세이터(133)만이 회전되거나, 내조(122)와 펄세이터(133)가 동시에 회전되도록 하는 클러치(미도시)가 구비될 수 있다.
한편, 구동장치(138)는, 도 3의 구동부(220), 즉 구동 회로에 의해 동작하게 된다. 이에 대해서는 도 3 이하를 참조하여 후술한다.
한편, 탑커버(112)에는 세탁용 세제, 섬유 유연제 및/또는 표백제 등의 각종 첨가제가 수용되는 세제박스(114)가 인출가능하게 구비되고, 급수유로(123)를 통해 급수된 세탁수가 세제박스(114)를 경유한 후 내조(122) 내로 공급된다.
내조(122)에는 복수의 홀(미도시)이 형성되어 내조(122)로 공급된 세탁수가 복수의 홀을 통해 외조(124)로 유동한다. 급수유로(123)를 단속하는 급수밸브(125)가 구비될 수 있다.
배수유로(143)를 통해 외조(124)내의 세탁수가 배수되고, 배수유로(143)를 단속하는 배수밸브(145) 및 세탁수를 펌핑하는 배수펌프(141)가 구비될 수 있다.
지지봉(135)은, 외조(124)를 케이싱(110) 내에 매달기 위한 것으로, 일단이 케이싱(110)에 연결되고, 지지봉(135)의 타단은 서스펜션(150)에 의해 외조(124)와 연결된다.
서스펜션(150)은, 세탁기(100) 작동 중에 외조(124)가 진동하는 것을 완충시킨다. 예를 들어, 내조(122)가 회전함에 따라 발생하는 진동에 의해 외조(124)가 진동할 수 있으며, 내조(122)가 회전하는 중에는 내조(122) 내에 수용된 세탁물의 편심, 내조(122)의 회전 속도 또는 공진 특성 등의 다양한 요인에 의해 진동하는 것을 완충시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 제어부(210)의 제어 동작에 의해, 구동부(220)가 제어되며, 구동부(220)는 모터(230)를 구동하게 된다. 이에 따라, 세탁조(120)에 모터(230)에 의해 회전하게 된다.
제어부(210)는, 조작키(1017)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다.
또한, 제어부(210)는, 디스플레이(118)를 제어하여, 세탁 코스, 세탁 시간, 탈수 시간, 헹굼 시간 등, 또는 현재 동작 상태 등을 표시하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(210)는, 급수 밸브(125)를 제어하여, 세탁조(120) 내로 물이 투입되도록 제어하며, 배수 밸브(145)를 제어하여, 세탁조(120) 내의 물이 배수되도록 제어한다.
물 투입과 관련하여, 세탁물 처리기기(100)는, 세탁조(120) 특히, 외조(124)의 수위를 감지하는 수위 감지부(265)를 포함할 수 있다. 수위 감지부(265)는 저항 소자 및 커패시터 소자를 이용한 회로로 구현될 수 있으며, 수위가 낮을수록, 감지된 수위의 주파수 값이 크고, 수위가 높을수록 감지된 수위의 주파수 값이 작을 수 있다.
한편, 물 투입과 관련하여, 세탁물 처리기기(100)는, 급수유로(123) 상에 설치되어, 급수되는 물의 양을 감지하는 물투입량 감지부(268)를 포함할 수 있다. 물투입량 감지부(268)는, 플로팅 미터(floating meter)로서 구현되나 다양한 예가 가능하다.
제어부(210)는, 수위 감지부(265)에서 감지된 수위 주파수 또는 물투입량 감지부(268)에서 감지된 물투입량에 기초하여, 후술하는 2차 포량 감지시, 세탁조(120)에 투입되는 물의 양을 조절할 수 있다.
바람직하게는, 세탁조(120) 내의 포가 적셔지도록, 투입하도록 제어할 수 있다. 여기서, 세탁조(120) 내의 포가 적셔지는 물의 양은, 세탁조의 공수위 보다 높고, 세탁포 수위 보다 낮은 것이 바람직하다. 즉, 포가 일부만 적셔질 정도의 물이 투입되는 것이 바람직하다.
이때, 제어부(210)는, 모터(230)를 제어하여, 투입되는 물이 포에 잘 적셔지도록, 모터(230)를 정회전 또는 역회전 또는 정역 교반하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 구동부(220)를 제어하여, 모터(230)를 동작시키도록 제어한다. 예를 들어, 모터(230)에 흐르는 출력 전류를 검출하는 전류 검출부(225)와 모터(230)의 위치를 감지하는 위치 감지부(220)에 기초하여, 모터(230)가 회전하도록 구동부(220)를 제어할 수 있다. 도면에서는, 검출된 전류와, 감지된 위치 신호가 구동부(220)에 입력되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 제어부(210)에 입력되거나, 제어부(210)와 구동부(220)에 함께 입력되는 것도 가능하다.
구동부(220)는, 모터(230)를 구동시키기 위한 것으로, 인버터(미도시), 및 인버터 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(220)는, 인버터(미도시)에 입력되는 직류 전원을 공급하는, 컨버터 등을 더 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 인버터 제어부(미도시)가 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어 신호(도 4의 Sic)를 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 모터(230)에 공급할 수 있다.
구동부(220)에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다.
한편, 제어부(210)는, 전류 검출부(220)에서 검출된 전류(io) 또는 위치 감지부(235)에서 감지된 위치 신호(H)에 기초하여, 포량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 세탁조(120)가 회전하는 동안에, 모터(230)의 전류값(io)에 기초하여 포량을 감지할 수 있다.
한편, 제어부(210)는, 세탁조(120)의 편심량, 즉 세탁조(120)의 언밸런스(unbalance; UB)를 감지할 수도 있다. 이러한 편심량 감지는, 전류 검출부(220)에서 검출된 전류(io)의 리플 성분 또는 세탁조(120)의 회전 속도 변화량에 기초하여, 수행될 수 있다.
도 4는 도 3의 구동부의 내부 회로도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 구동부(220)는, 컨버터(410), 인버터(420), 인버터 제어부(430), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(C), 및 출력전류 검출부(E)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(220)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.
리액터(L)는, 상용 교류 전원(405, vs)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.
입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
컨버터(410)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다.
컨버터(410)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.
평활 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, 평활 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
한편, 도면에서는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다., 예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 평활 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.
한편, 평활 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
dc 단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(230)에 출력할 수 있다.
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.
인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(230)에 출력되게 된다.
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(io)를 입력받을 수 있다.
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)로부터 검출되는 출력전류값(io)을 기초로 생성되어 출력된다. 인버터 제어부(430) 내의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)의 출력에 대한 상세 동작은 도 5를 참조하여 후술한다.
출력전류 검출부(E)는, 인버터(420)와 삼상 모터(230) 사이에 흐르는 출력전류(io)를 검출한다. 즉, 모터(230)에 흐르는 전류를 검출한다. 출력전류 검출부(E)는 각 상의 출력 전류(ia,ib,ic)를 모두 검출할 수 있으며, 또는 삼상 평형을 이용하여 두 상의 출력 전류를 검출할 수도 있다.
출력전류 검출부(E)는 인버터(420)와 모터(230) 사이에 위치할 수 있으며, 전류 검출을 위해, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다.
션트 저항이 사용되는 경우, 3개의 션트 저항이, 인버터(420)와 동기 모터(230) 사이에 위치하거나, 인버터(420)의 3개의 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)에 일단이 각각 접속되는 것이 가능하다. 한편, 삼상 평형을 이용하여, 2개의 션트 저항이 사용되는 것도 가능하다. 한편, 1개의 션트 저항이 사용되는 경우, 상술한 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에서 해당 션트 저항이 배치되는 것도 가능하다.
검출된 출력전류(io)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(io)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(io)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로하여 기술한다.
한편, 삼상 모터(230)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다.
이러한 모터(230)는, 예를 들어, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.
한편, 인버터 제어부(430)는, 컨버터(410)가 스위치 소자를 구비하는 경우, 컨버터(410) 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 입력 전류 검출부(A)에서 검출되는 입력 전류(is)를 입력받을 수 있다. 그리고, 인버터 제어부(430)는, 컨버터(410)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)를 컨버터(410)에 출력할 수 있다. 이러한 컨버터 스위칭 제어신호(Scc)는 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어신호로서, 입력 전류 검출부(A)로부터 검출되는 입력 전류(is)를 기초로 생성되어 출력될 수 있다.
한편, 위치 감지부(235)는, 모터(230)의 회전자 위치를 감지할 수 있다. 이를 위해, 위치 감지부(235)는 홀 센서를 포함할 수 있다. 감지된 회전자 위치(H)는, 인버터 제어부(430)에 입력 되어 속도 연산등에 기초로 사용되게 된다.
도 5는 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 5를 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 축변환부(510), 속도 연산부(520), 전류 지령 생성부(530), 전압 지령 생성부(540), 축변환부(550), 및 스위칭 제어신호 출력부(560)를 포함할 수 있다.
축변환부(510)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 삼상 출력 전류(ia,ib,ic)를 입력받아, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환한다.
한편, 축변환부(510)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다.
속도 연산부(520)는, 위치 감지부(235)로 부터 입력되는 회전자의 위치 신호(H)에 기초하여, 속도(
Figure 112010043703934-pat00001
)를 연산할 수 있다. 즉, 위치 신호에 기반하여, 시간에 대해, 나누면, 속도를 연산할 수 있게 된다.
한편, 속도 연산부(520)는, 입력되는 회전자의 위치 신호(H)에 기초하여 연산된 위치(
Figure 112010043703934-pat00002
)와 연산된 속도(
Figure 112010043703934-pat00003
)를 출력할 수 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 연산 속도(
Figure 112010043703934-pat00004
)와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(530)는, 연산 속도(
Figure 112010043703934-pat00005
)와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(535)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
다음, 전압 지령 생성부(540)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(530) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(540)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(544)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(540)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(548)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, 전압 지령 생성부(540)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(550)에 입력된다.
축변환부(550)는, 속도 연산부(520)에서 연산된 위치(
Figure 112010043703934-pat00006
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.
먼저, 축변환부(550)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(520)에서 연산된 위치(
Figure 112010043703934-pat00007
)가 사용될 수 있다.
그리고, 축변환부(550)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.
스위칭 제어 신호 출력부(560)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다.
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예와 관련하여, 인버터 제어부(430)는, 포량 감지시, 모터(230)에 공급되는 전류를 오프(off)하도록 한다. 즉, 인버터(420) 내의 모든 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 오프(off) 되도록 한다. 그리고, 이 오프 기간 동안, 위치 감지부(235)에서 감지되는 위치 신호(H)에 기초하여 연산된 감속 속도 또는 감속 시간에 의해, 포량을 정확히 감지할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 구동부(220) 내의 인버터 제어부(430)가 포량을 감지하는 것으로 기술하나, 이는 일 예일 뿐, 구동부(220)의 모든 동작을 제어하는 제어부(210)가 포량을 감지하는 것도 가능하다. 즉, 위치 감지부(235)에서 감지되는 위치 신호(H)가 구동부(220)를 통해, 제어부(210)에 전달되어, 제어부(210)가 포량을 감지할 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4와 달리, 제어부(210)와 인버터 제어부(430)가 단일 유닛으로 이루어지는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 제어방법을 도시한 순서도이고, 도 7 내지 도 9는 도 6의 제어방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도면을 참조하여 설명하면, 먼저, 세탁조 내의 포를 분산한다(S610).
포 분산은, 포량 감지 시의 제1 회전 속도(v1) 보다 낮은 회전 속도(v0)로 정방향 회전 또는 역방향 회전 또는 정방향과 역방향의 반복 교반 회전에 의해, 포를 분산할 수 있다.
도 7에서는, 소정 구간(To)에서, 2회의 일정 회전 속도(v0) 회전을 수행하는 것으로 도시하나, 이는 속도의 크기를 나타내는 것일 뿐, 방향과는 상관 없다. 그리고, 도면에서는 2회의 일정 회전 속도(v0)를 예시하나, 1회도 가능하며, 그 이상의 횟수도 가능하다.
제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 모터(230)가 일정 회전 속도(v0)로 회전하도록 제어할 수 있다. 즉, 해당하는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)가 인버터(420)에 출력되도록 제어할 수 있다.
한편, 상술한 포 분산 단계(S610)는, 선택적으로 수행되는 것도 가능하다.
다음, 전류를 인가하여, 모터를 일정 속도로 1차 회전시킨다(S615).
제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 교류 전류를 인가하여, 모터(230)가 일정한 제1 회전 속도(v1)로 1차 회전하도록 제어할 수 있다. 즉, 해당하는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)가 인버터(420)에 출력되도록 제어할 수 있다. 이때, 모터(230)에 인가되는 교류 전류는 정현파 전류인 것이 바람직하다. 이에 의해, 포량 감지시, 정확하게 모터(230)를 구동할 수 있게 된다.
도 7에서는, 제1 구간(T1)에서, 제1 회전 속도(v1)로 모터(230)가 회전하는 것을 예시한다. 이때의 제1 구간(T1)은, 모터(230)가 일정한 회전 속도를 유지하도록 소정 기간 이상의 유지되는 것이 바람직하다. 또한, 포량 감지를 위한 구간이 너무 길어지지 않도록 적정 구간 동안 유지하는 것이 바람직하다.
한편, 도면에서는 제1 회전 속도로 회전하는 구간이 1회로 예시하나, 이에 한정되지 않으며, 정확한 포량 감지를 위해, 복수의 횟수 동안 수행되는 것도 가능하다.
다음, 모터에 인가되는 전류를 오프시킨다(S620). 그리고, 오프 기간 중 적어도 일부 기간에서의 모터의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 포량을 감지한다(S625).
제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 모터(230)에 인가되는 전류를 오프시킨다. 즉, 도 8(a)와 같이, 인버터(420) 내의 세쌍의 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc)와 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c) 모두를 턴 오프(off) 시키도록 제어한다. 이에 의해, 모터(230)는 감속을 하게 된다.
본 발명의 실시예에서는, 포량 감지를 위해, 모터(230)에 공급되는 교류 전류를 오프시키고, 오프 기간 중 적어도 일부 기간 동안, 모터(230)의 감속 속도 또는 감속 시간을 이용하여, 포량을 감지한다.
모터(230)에 공급되는 교류 전원을 오프시키게 되면, 도 7의 제2 구간(T2)과 같이, 포가 삽입된 세탁조(120)를 구동하는 모터(230)가 감속하게 된다. 특히, 오프(off)시 부터 일정 구간은 비선형(nonlinear)하게 모터(230)가 감속하다가, 일정 구간(T3) 동안에 선형(linear)적으로 모터(230)의 속도가 감속하게 된다. 그리고, 다시, 세탁조(120) 내의 포가 풀리면서, 모터(230)가 비선형(nonlinear)적으로 감속하게 된다.
본 발명의 실시예에서는, 이러한 선형 감속 구간(T3) 동안에, 모터(230)의 감속 속도 또는 감속 시간을 이용하여, 포량을 감지한다. 모터(230)의 감속 속도 또는 감속 시간은, 상술한 바와 같이, 위치 감지부(235)의 위치 신호(H)에 기초하여, 연산되는 감속 속도 또는 감속 시간에 따라 감지할 수 있다.
예를 들어, 감속 속도 또는 감속 시간이 늦어질수록, 포량이 작은 것으로 파악하고, 감속 속도 또는 감속 시간이 짧아질수록, 포량이 큰 것으로 파악할 수 있다.
예를 들어, 모터(230)의 제1 회전 속도(v1)가 100rpm 내지 150rpm 사이인 경우, 포량 감지 구간에서의 모터의 감속 속도는 30 rpm 내지 90rpm 사이 중 적어도 일부일 수 있다. 30 rpm(vx) 내지 90rpm(vy) 사이의 감속 속도 구간은, 상술한 비선형 구간을 제외한 선형 구간(T3)에 대응할 수 있다. 이에 의해, 정확한 포량 감지를 수행할 수 있게 된다.
한편, 선형 구간(T3) 내에서, 일부 감속 구간 동안의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하는 것 외에, 복수의 감속 구간 동안의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 포량 감지를 수행하는 것도 가능하다. 그리고, 복수의 포량 감지 값에 대한 평균 또는 가중치를 이용하여, 최종 포량 감지 값을 산출하는 것도 가능하다.
한편, 이러한 포량 감지는, 세탁 행정시 또는 탈수 행정시에 수행되는 것이 가능하며, 감지된 포량 감지에 따라, 포량 감지 이후에 수행되는 편심량 감지시의, 허용치를 저장한 편심량 테이블을 가변할 수 있다. 또한, 세탁 행정시 또는 탈수 행정시에 따라, 서로 다른 편심량 테이블을 구비하여 사용하는 것도 가능하다. 이러한 편심량 테이블은, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)에 구비될 수 있다.
한편, 감지된 포량이 소정치 이상인지 여부를 판단한다(S630). 이상인 경우, 세탁조 내에 물을 투입한다(S635). 그리고, 세탁조를 정회전 또는 역회전 또는 정역 교반회전 시킨다(S640).
제어부(210)는, 감지된 포량이 소정치 이상인지 여부를 판단하고, 소정치 이상인 경우, 2차 포량 감지를 위한 준비를 수행하도록 제어한다. 이는, 세탁조(120) 내에 건조한 포(건포)가 아닌 물에 적셔진 포(습포)가 투입되는 경우, 정확한 포량 감지를 수행하도록 하기 위함이다.
제어부(210)는, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 수위 감지부(265)에서 감지된 수위 주파수 또는 물투입량 감지부(268)에서 감지된 물투입량에 기초하여, 세탁조(120)에 투입되는 물의 양을 조절할 수 있다.
바람직하게는, 세탁조(120) 내의 포가 적셔지도록, 투입하도록 제어할 수 있다. 여기서, 세탁조(120) 내의 포가 적셔지는 물의 양은, 세탁조의 공수위 보다 높고, 세탁포 수위 보다 낮은 것이 바람직하다. 즉, 포가 일부만 적셔질 정도의 물이 투입되는 것이 바람직하다.
도 9는 세탁조(120) 중 외조(124)의 공수위(H0)와 세탁포(810)의 세탁포 수위(H1) 사이에 해당하는 수위(H2)까지 물이 투입되는 것을 예시한다. 물 투입은 제어부(210)의 급수 밸브(125)의 제어에 의해, 급수유로(123)로부터 투입되게 된다.
이때, 제어부(210)는, 모터(230)를 제어하여, 투입되는 물이 포에 잘 적셔지도록, 모터(230)를 정회전 또는 역회전 또는 정역 교반하도록 제어할 수 있다.
포 적심은, 제1 회전 속도(v1) 보다 낮은 회전 속도(v0)로 정방향 회전 또는 역방향 회전 또는 정방향과 역방향의 반복 교반 회전에 의해, 포를 적실 수 있다.
도 7에서는, 제5 구간(T5)에서, 2회의 일정 회전 속도(v0) 회전을 수행하는 것으로 도시하나, 이는 속도의 크기를 나타내는 것일 뿐, 방향과는 상관없다. 그리고, 도면에서는 2회의 일정 회전 속도(v0)를 예시하나, 1회도 가능하며, 그 이상의 횟수도 가능하다.
다음, 전류를 인가하여, 모터를 일정 속도로 2차 회전시킨다(S645).
제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 교류 전류를 인가하여, 모터(230)가 일정한 제1 회전 속도(v1)로 2차 회전하도록 제어할 수 있다. 즉, 해당하는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)가 인버터(420)에 출력되도록 제어할 수 있다. 이때, 모터(230)에 인가되는 교류 전류는 정현파 전류인 것이 바람직하다. 이에 의해, 포량 감지시, 정확하게 모터(230)를 구동할 수 있게 된다.
도 7에서는, 제6 구간(T6)에서, 제1 회전 속도(v1)로 모터(230)가 회전하는 것을 예시한다. 이때의 제6 구간(T6)은, 모터(230)가 일정한 회전 속도를 유지하도록 소정 기간 이상의 유지되는 것이 바람직하다. 또한, 포량 감지를 위한 구간이 너무 길어지지 않도록 적정 구간 동안 유지하는 것이 바람직하다.
한편, 도면에서는 제1 회전 속도(v1)로 회전하는 구간이 1회로 예시하나, 이에 한정되지 않으며, 정확한 포량 감지를 위해, 복수의 횟수 동안 수행되는 것도 가능하다.
다음, 모터에 인가되는 전류를 오프시킨다(S650). 그리고, 오프 기간 중 적어도 일부 기간에서의 모터의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 포량을 감지한다(S655).
제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 모터(230)에 인가되는 전류를 오프시킨다. 즉, 도 8(a)와 같이, 인버터(420) 내의 세쌍의 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc)와 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c) 모두를 턴 오프(off) 시키도록 제어한다. 이에 의해, 모터(230)는 감속을 하게 된다.
본 발명의 실시예에서는, 포량 감지를 위해, 모터(230)에 공급되는 교류 전류를 오프시키고, 오프 기간 중 적어도 일부 기간 동안, 모터(230)의 감속 속도 또는 감속 시간을 이용하여, 포량을 감지한다.
모터(230)에 공급되는 교류 전원을 오프시키게 되면, 도 7의 제7 구간(T7)과 같이, 포가 삽입된 세탁조(120)를 구동하는 모터(230)가 감속하게 된다. 특히, 오프(off)시 부터 일정 구간은 비선형(nonlinear)하게 모터(230)가 감속하다가, 일정 구간(T8) 동안에 선형(linear)적으로 모터(230)의 속도가 감속하게 된다. 그리고, 다시, 세탁조(120) 내의 포가 풀리면서, 모터(230)가 비선형(nonlinear)적으로 감속하게 된다.
본 발명의 실시예에서는, 이러한 선형 감속 구간(T8) 동안에, 모터(230)의 감속 속도 또는 감속 시간을 이용하여, 포량을 감지한다. 모터(230)의 감속 속도 또는 감속 시간은, 상술한 바와 같이, 위치 감지부(235)의 위치 신호(H)에 기초하여, 연산되는 감속 속도 또는 감속 시간에 따라 감지할 수 있다.
예를 들어, 감속 속도 또는 감속 시간이 늦어질수록, 포량이 작은 것으로 파악하고, 감속 속도 또는 감속 시간이 짧아질수록, 포량이 큰 것으로 파악할 수 있다.
예를 들어, 모터(230)의 제1 회전 속도(v1)가 100rpm 내지 150rpm 사이인 경우, 포량 감지 구간에서의 모터의 감속 속도는 30 rpm 내지 90rpm 사이 중 적어도 일부일 수 있다. 30 rpm 내지 90rpm 사이의 감속 속도 구간은, 상술한 비선형 구간을 제외한 선형 구간(T8)에 대응할 수 있다. 이에 의해, 정확한 포량 감지를 수행할 수 있게 된다.
한편, 선형 구간(T8) 내에서, 일부 감속 구간 동안의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하는 것 외에, 복수의 감속 구간 동안의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 포량 감지를 수행하는 것도 가능하다. 그리고, 복수의 포량 감지 값에 대한 평균 또는 가중치를 이용하여, 최종 포량 감지 값을 산출하는 것도 가능하다.
한편, 제어부(210)는, 투입되는 물의 양을 고려하여, 제어부(210)는 포량을 감지할 수 있다. 그리고, 1차 포량 감지시와 2차 포량 감지시의 값을 이용하여, 최종 포량 감지를 산출하는 것도 가능하다.
한편, 이러한 포량 감지는, 세탁 행정시 또는 탈수 행정시에 수행되는 것이 가능하며, 감지된 포량 감지에 따라, 포량 감지 이후에 수행되는 편심량 감지시의, 허용치를 저장한 편심량 테이블을 가변할 수 있다. 또한, 세탁 행정시 또는 탈수 행정시에 따라, 서로 다른 편심량 테이블을 구비하여 사용하는 것도 가능하다. 이러한 편심량 테이블은, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)에 구비될 수 있다.
한편, 도면에서는 1차 포량 감지시와 2차 포량 감지시의 일정 회전 속도(v1)를 동일한 속도로 설정하였으나, 이에 한정되지 않으며, 서로 다른 회전 속도로 설정될 수 있다. 특히, 2차 포량 감지시의 일정 회전 속도가 더 클 수 있다.
또한, 도면에서는, 1차 포량 감지시와 2차 포량 감지시에서, 오프 기간 중 동일한 감속 구간에서, 실질적으로 포량 감지를 수행하는 것으로 기술하였으나, 이와 달리, 서로 다른 구간에서, 포량 감지를 수행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 물 투입 후, 세탁조 내의 무게가 증가한, 2차 포량 감지시, 더 높은 속도 구간에서, 포량 감지를 행할 수 있다. 이에 의해 정확한 포량을 감지할 수 있다.
다음, 모터를 제동한다(S660). 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 모터(230)를 제동하도록 제어할 수 있다. 제동 방법으로는, 발전 제동, 역상 제동 등이 사용될 수 있다.
예를 들어, 발전 제동을 수행하도록, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 인버터(420) 내의 세쌍의 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc)를 모두 턴 오프(off)시키고, 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c) 모두를 턴 온(on) 시키도록 제어한다. 이에 의해, 모터(230) 내부와, 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c) 사이에서 폐루프(closed loop)가 형성되어, 잔류 전류가 소비되게 된다. 따라서, 모터(230)가 정지하게 된다.
다른 예로, 발전 제동을 수행하도록, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 인버터(420) 내의 세쌍의 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc)를 모두 턴 온(on)시키고, 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c) 모두를 턴 오프(off) 시키도록 제어한다. 이에 의해, 모터(230) 내부와, 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 사이에서 폐루프(closed loop)가 형성되어, 잔류 전류가 소비되게 된다. 따라서, 모터(230)가 정지하게 된다.
다른 예로, 역상 제동을 수행하도록, 제어부(210) 또는 인버터 제어부(430)는, 모터(230)의 회전 방향과 반대 방향 회전이 되도록 스위칭 신호(Sic)를 인버터(420)에 인가한다. 즉, 제1 구간(T1) 또는 제6 구간(T6) 동안, 모터(230)의 삼상에 인가되는 교류 전류의 위상이 a,b,c 상의 순서였다면, 역상 제동을 위해, 모터(230)의 삼상에 인가되는 교류 전류의 위상이 a,c b 상의 순서가 되도록 제어할 수 있다. 이에 의해, 모터(230)가 반대 방향 회전 성분에 의해 정지하게 된다.
도 7에서는 모터(230)의 제동 구간(T4) 또는 제동 구간(T9)을 예시하며, 모터(230)의 자연 감속 보다 짧은 구간 내에서 모터(230)가 제동되는 것을 알 수 있다. 이에 의해, 포량 감지 구간을 전반적으로 단축할 수 있게 된다.
도 10은 도 1의 세탁물 처리기기의 동작 방법을 보여주는 순서도이다.
도면을 참조하면, 세탁물 처리기기의 동작 방법은, 포가 삽입되어, 사용자의 설정에 의해, 세탁 행정(S910), 헹굼 행정(S920), 및 탈수 행정(S930)이 수행된다.
세탁 행정(S910) 동안, 세탁조(120) 내의 포의 포량을 감지하는 포량 감지 구간, 포의 언밸런스를 감지하는 편심량 감지 구간, 및 본 세탁 구간 등이 수행될 수 있으며, 다양한 예가 가능하다.
헹굼 행정(S920) 동안, 급수 구간, 소정 속도 회전 구간, 배수 구간 등이 수행될 수 있으며, 다양한 예가 가능하다.
탈수 행정(S930) 동안, 세탁조(120) 내의 포의 포량을 감지하는 포량 감지 구간, 포의 언밸런스를 감지하는 편심량 감지 구간, 간이 탈수 구간, 및 본 탈수 구간 등이 수행될 수 있으며, 다양한 예가 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따라, 세탁 행정(S910) 또는 탈수 행정(S930) 내의 포량 감지를 위해, 모터(230)의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하고, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 포가 적셔지도록 세탁조(120) 내에 물을 투입한 한 후, 모터(230)의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지한다. 이에 의해, 건포는 물론 습포에서도 정확한 포량 감지를 수행할 수 있게 된다. 이에 대해서는 후술한다.
도 11은 도 10의 세탁 행정시의 모터 회전 속도의 일예를 보여주는 도면이다.
도면을 참조하면, 도 11의 세탁 행정 구간은, 포량 감지 구간(Ta), 편심량 감지 구간(Tb), 제1 세탁 구간(Tc), 및 제2 세탁 구간(Td)을 포함할 수 있다.
포량 감지 구간(Ta)은, 세탁조(120) 내의 포량을 감지하는 구간으로서, 상술한 도 7과 같이, 모터(230)의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하고, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 포가 적셔지도록 세탁조(120) 내에 물을 투입한 한 후, 모터(230)의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지한다. 이에 의해, 건포는 물론 습포에서도 정확한 포량 감지를 수행할 수 있게 된다.
한편, 모터(230)를 일정 속도로 1차 회전시키다가, 모터(230)에 인가되는 전류를 오프시킨 상태에서, 1차 포량 감지를 수행하고, 모터(230)를 일정 속도로 2차 회전시키다가, 모터(230)에 인가되는 전류를 오프시킨 상태에서, 2차 포량 감지를 수행함으로써, 모터(230)의 감속 속도 또는 감속 시간을 이용하여, 포량 감지를 수행한다. 이에 의해, 포량 감지를 정확히 수행할 수 있다. 이에 따라, 정확한 포량 감지에 따른 세탁수 공급 또는 세탁수의 수위를 정확히 매칭할 수 있게 된다.
그리고, 포량 감지 이후, 발전 제동 또는 역상 제동의 모터 제동을 수행하여, 포량 감지 구간을 일부 단축할 수 있게 된다.
한편, 감지된 포량에 따라, 세탁 시에 공급되는 세탁수량, 세탁수의 수위 등이 결정될 수 있다.
한편, 포량 감지 구간(Ta) 이전에, 도 7에 도시된 바와 같이, 세탁조(120) 내의 포를 분산하는 포 분산 구간(미도시)을 더 수행할 수 있다. 포 분산 구간(미도시)은, 제1 회전 속도(v1) 보다 낮은 속도로 정방향 회전 또는 역방향 회전 또는 정방향과 역방향의 반복 교반 회전에 의해, 포를 분산할 수 있다.
편심량 감지 구간(Tb)은, 세탁조(120) 내의 편심량(UB)을 감지하는 구간으로서, 세탁조(120)를 제2 회전 속도(v2)로 회전시켜, 편심량을 감지할 수 있다. 구체적으로는, 모터(230)의 출력 전류(io)값 또는 출력 전류(io)의 리플 등에 기초하여, 편심량을 감지할 수 있다.
제1 세탁 구간(Tc), 및 제2 세탁 구간(Td)은, 편심량 감지 구간(Tb)에서 감지된 편심량이 허용치 이하인 경우, 세탁조(120)를 각각 제3 회전 속도(v3)와 제4 회전 속도(v4)로 회전시킬 수 있다. 제1 세탁 구간(Tc), 및 제2 세탁 구간(Td) 이전에 급수가 수행된 상태에서, 세탁 세제 등이 세탁조(120) 내에 투입되어, 세탁이 수행될 수 있다. 완료 후 배수가 수행될 수 있다.
도 12는 도 10의 탈수 행정시의 모터 회전 속도의 일예를 보여주는 도면이다.
도면을 참조하면, 도 12의 탈수 행정 구간은, 포량 감지 구간(Tl), 제1 편심량 감지 구간(Tm), 제1 탈수 구간(Tn), 제2 편심량 감지 구간(To), 제2 탈수 구간(Tp), 제3 편심량 감지 구간(Tq), 제3 탈수 구간(Tr)을 포함할 수 있다.
포량 감지 구간(Tl)은, 세탁조(120) 내의 포량을 감지하는 구간으로서, 상술한 도 7과 같이, 모터(230)의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하고, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 포가 적셔지도록 세탁조(120) 내에 물을 투입한 한 후, 모터(230)의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지한다. 이에 의해, 건포는 물론 습포에서도 정확한 포량 감지를 수행할 수 있게 된다.
한편, 모터(230)를 일정 속도로 1차 회전시키다가, 모터(230)에 인가되는 전류를 오프시킨 상태에서, 1차 포량 감지를 수행하고, 모터(230)를 일정 속도로 2차 회전시키다가, 모터(230)에 인가되는 전류를 오프시킨 상태에서, 2차 포량 감지를 수행함으로써, 모터(230)의 감속 속도 또는 감속 시간을 이용하여, 포량 감지를 수행한다. 이에 의해, 포량 감지를 정확히 수행할 수 있다. 이에 따라, 정확한 포량 감지에 따른 세탁수 공급 또는 세탁수의 수위를 정확히 매칭할 수 있게 된다.
그리고, 포량 감지 이후, 발전 제동 또는 역상 제동의 모터 제동을 수행하여, 포량 감지 구간을 일부 단축할 수 있게 된다.
한편, 감지된 포량에 따라, 탈수 시에 공급되는 세탁수량, 세탁수의 수위 등이 결정될 수 있다.
한편, 포량 감지 구간(Tl) 이전에, 도 7에 도시된 바와 같이, 세탁조(120) 내의 포를 분산하는 포 분산 구간(미도시)을 더 수행할 수 있다. 포 분산 구간(미도시)은, 제1 회전 속도(v1) 보다 낮은 속도로 정방향 회전 또는 역방향 회전 또는 정방향과 역방향의 반복 교반 회전에 의해, 포를 분산할 수 있다.
제1차 내지 제3 편심량 감지 구간(Tm,To,Tq)은, 세탁조(120) 내의 편심량(UB)을 감지하는 구간으로서, 세탁조(120)를 제2 회전 속도(v2)로 회전시켜, 편심량을 감지할 수 있다. 구체적으로는, 모터(230)의 출력 전류(io)값 또는 출력 전류(io)의 리플 등에 기초하여, 편심량을 감지할 수 있다.
제1 내지 제3 탈수 구간(Tn,Tp,Tr)은, 각각 제1 내지 제3 편심량 감지 구간(Tm,To,Tq)에서 감지된 편심량이 허용치 이하인 경우, 세탁조(120)를 각각 제3 내지 제5 회전 속도(v3,v4,v5))로 회전시킬 수 있다. 제1 탈수 구간(Tn) 이전에 급수가 수행된 상태에서, 탈수가 수행되며, 그 중간에 배수가 수행될 수 있다.
한편, 도면과 달리, 제1차 내지 제3 편심량 감지 구간(Tm,To,Tq)이 모두 수행되는 것이 아니라, 제1차 편심량 감지 구간(Tm)만 수행되는 것도 가능하다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 도 13의 세탁물 처리기기(1100)는, 도 1의 탑 로드(top load) 방식과 대비되는, 프론트 로드(front load) 방식이다.
세탁물 처리기기(1100)는, 세탁물 처리기기(1100)의 외관을 형성하는 캐비닛(1110)과, 캐비닛(1110) 내부에 배치되며 캐비닛(1110)에 의해 지지되는 터브(1120)와, 터브(1120) 내부에 배치되며 포가 세탁되는 드럼(1122)과, 드럼(1122)을 구동시키는 모터(1130)와, 캐비닛 본체(1111) 외측에 배치되며 캐비닛(1110) 내부로 세탁수를 공급하는 세탁수 공급장치(미도시)와, 터브(1120) 하측에 형성되어 세탁수를 외부로 배출하는 배수장치(미도시)를 포함한다.
드럼(1122)에는 세탁수가 통과되도록 복수개의 통공(1122A)이 형성되며, 드럼(1122)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후, 중력에 의해 낙하되도록 드럼(1122)의 내 측면에 리프터(1124)가 배치될 수 있다.
캐비닛(1110)은, 캐비닛 본체(1111)와, 캐비닛 본체(1111)의 전면에 배치되어 결합하는 캐비닛 커버(1112)와, 캐비닛 커버(1112) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(1111)와 결합하는 컨트롤패널(1115)과, 컨트롤패널(1115) 상측에 배치되며 캐비닛 본체(1111)와 결합하는 탑플레이트(1116)를 포함한다.
캐비닛 커버(1112)는 포의 출입이 가능하도록 형성되는 포 출입홀(1114)과, 포 출입홀(1114)의 개폐가 가능하도록 좌우로 회동 가능하게 배치되는 도어(1113)를 포함한다.
컨트롤패널(1115)은 세탁물 처리기기(1100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(1117)과, 조작키들(1117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(1100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이(1118)를 포함한다.
컨트롤패널(1115) 내의 조작키들(1117) 및 디스플레이 장치(1118)는 제어부(미도시)에 전기적으로 연결되며, 제어부(미도시)는 세탁물 처리기기(1100)의 각 구성요소등을 전기적으로 제어한다.
도 13의 세탁물 처리기기(1100)는, 상술한 도 1의 세탁물 처리기기(100)와 유사하게, 포량 감지를 위해, 모터(1130)의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하고, 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 포가 적셔지도록 터브(1120) 내에 물을 투입한 한 후, 모터(1130)의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지한다. 이에 의해, 건포는 물론 습포에서도 정확한 포량 감지를 수행할 수 있게 된다.
한편, 모터(1130)를 일정 속도로 1차 회전시키다가, 모터(1130)에 인가되는 전류를 오프시킨 상태에서, 1차 포량 감지를 수행하고, 모터(1130)를 일정 속도로 2차 회전시키다가, 모터(1130)에 인가되는 전류를 오프시킨 상태에서, 2차 포량 감지를 수행함으로써, 모터(1130)의 감속 속도 또는 감속 시간을 이용하여, 포량 감지를 수행한다. 이에 의해, 포량 감지를 정확히 수행할 수 있다. 이에 따라, 정확한 포량 감지에 따른 세탁수 공급 또는 세탁수의 수위를 정확히 매칭할 수 있게 된다.
그리고, 포량 감지 이후, 발전 제동 또는 역상 제동의 모터(1130) 제동을 수행하여, 포량 감지 구간을 일부 단축할 수 있게 된다.
본 발명의 실시에에 따른 세탁물 처리기기는, 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 세탁물 처리기기의 제어방법은 세탁물 처리기기에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 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.

Claims (20)

  1. 포가 삽입되어 회전하는 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 모터와, 상기 모터에 교류 전원을 출력하는 인버터와, 상기 인버터와 상기 모터 사이에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 상기 모터의 회전자 위치를 감지하는 위치 감지부와, 상기 출력 전류 검출부로부터의 상기 출력 전류와 상기 위치 감지부로부터의 위치 신호에 기초하여 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법에 있어서,
    상기 모터를 1차 회전시키는 단계;
    상기 모터의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하는 단계;
    상기 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 상기 포가 적셔지도록 상기 세탁조 내에 소정량의 물 또는 소정 수위까지 물을 투입하는 단계;
    상기 모터를 2차 회전시키는 단계;
    상기 모터의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지하는 단계;를 포함하며,
    상기 물 투입량은, 공수위 보다 높고, 세탁포 수위 보다 낮은 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  2. 포가 삽입되어 회전하는 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 모터와, 상기 모터에 교류 전원을 출력하는 인버터와, 상기 인버터와 상기 모터 사이에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부와, 상기 모터의 회전자 위치를 감지하는 위치 감지부와, 상기 출력 전류 검출부로부터의 상기 출력 전류와 상기 위치 감지부로부터의 위치 신호에 기초하여 상기 인버터를 제어하는 인버터 제어부를 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법에 있어서,
    전류를 인가하여, 상기 모터를 일정 속도로 1차 회전시키는 단계;
    상기 모터에 인가되는 전류를 오프하는 단계;
    상기 오프 기간 중 적어도 일부 기간에서의 상기 모터의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 1차 포량을 감지하는 단계;
    상기 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 상기 세탁조 내에 소정량의 물 또는 소정 수위까지 물을 투입하는 단계;
    상기 모터에 전류를 인가하여, 일정 속도로 상기 모터를 2차 회전시키는 단계;
    상기 모터에 인가되는 전류를 오프하는 단계; 및
    상기 오프 기간 중 적어도 일부 기간에서의 상기 모터의 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 2차 포량을 감지하는 단계;를 포함하며,
    상기 물 투입량은, 공수위 보다 높고, 세탁포 수위 보다 낮으며,
    상기 1차 및 2차 포량 감지 단계는,
    상기 오프 기간 중 상기 모터의 회전 속도가 선형 감소되는 기간 내에서 수행되며,
    상기 선형 감속 기간 동안, 상기 위치 감지부의 위치 신호에 기초하여, 연산되는 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모터의 1차 회전 이후, 상기 모터에 인가되는 전류를 오프하는 단계; 및
    상기 모터의 2차 회전 이후, 상기 모터에 인가되는 전류를 오프하는 단계;를 더 포함하며,
    상기 1차 및 2차 포량 감지 단계는,
    상기 오프 기간 중 상기 모터의 회전 속도가 선형 감소되는 기간 내에서 수행되며,
    상기 선형 감속 기간 동안, 상기 위치 감지부의 위치 신호에 기초하여, 연산되는 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    물 투입 후, 상기 세탁조를 정회전 또는 역회전 또는 정역 교반하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 포량 감지 이후, 상기 모터를 제동하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 1차 회전 단계 이전에,
    상기 세탁조 내의 포를 분산시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 포 분산 단계는,
    상기 일정 속도 보다 낮은 속도로 상기 모터를 정회전 또는 역회전 또는 정회전과 역회전을 반복하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  10. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 1차 및 2차 포량 감지 단계는,
    상기 오프 기간 중 복수 기간에서의 상기 모터의 감속 속도 또는 감속 기간에 기초하여 포량을 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 1차 포량 감지와 상기 2차 포량 감지는, 상기 모터의 서로 다른 감속 속도 구간에서 수행되는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  12. 포가 삽입되어 회전하는 세탁조;
    상기 세탁조를 회전시키는 모터;
    소정 직류 전원을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환하여, 상기 교류 전원을 상기 모터에 출력하는 인버터;
    상기 인버터와 상기 모터 사이에 흐르는 출력 전류를 검출하는 출력 전류 검출부; 및
    상기 모터의 회전자 위치를 검출하는 위치 검출부; 및
    상기 모터를 1차 회전시키도록 제어하며, 상기 모터의 1차 회전에 기초하여 1차 포량을 감지하며, 상기 감지된 포량이 소정치 이상인 경우, 상기 포가 적셔지도록 상기 세탁조 내에 소정량의 물 또는 소정 수위까지 물을 투입하도록 제어하며, 상기 모터를 2차 회전시키도록 제어하며, 상기 모터의 2차 회전에 기초하여 2차 포량을 감지하는 제어부;를 포함하며,
    상기 물 투입량은, 공수위 보다 높고, 세탁포 수위 보다 낮으며,
    상기 제어부는,
    상기 1차 포량 감지 및 2차 포량 감지가, 상기 오프 기간 중 상기 모터의 회전 속도가 선형 감소되는 기간 내에서 수행되도록 제어하며,
    상기 선형 감속 기간 동안, 상기 위치 감지부의 위치 신호에 기초하여, 연산되는 감속 속도 또는 감속 시간에 기초하여, 수행되 도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 세탁조 내의 수위를 감지하는 수위 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 세탁조 내에 투입되는 물의 양을 감지하는 물투입량 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위치 감지부로부터 입력되는 회전자의 위치 신호에 기초하여, 속도를 연산하는 속도 연산부;
    상기 연산 속도와 속도 지령치에 기초하여 전류 지령치를 생성하는 전류 지령 생성부;
    상기 출력 전류 및 상기 전류 지령치에 기초하여 전압 지령치를 생성하는 전압 지령 생성부;
    상기 전압 지령치에 기초하여, 상기 인버터 구동을 위한 인버터 스위칭 제어 신호를 출력하는 스위칭 제어 신호 출력부;를 구비 하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 모터의 1차 회전 이후, 상기 모터에 인가되는 전류를 오프하도록 제어하고,
    상기 모터의 2차 회전 이후, 상기 모터에 인가되는 전류를 오프하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 인버터는,
    상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자를 한 쌍으로 하는 세 쌍의 스위칭 소자들을 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 전류 오프시, 상기 인버터 내의 상기 세쌍의 스위칭 소자들을 턴 오프시키는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 인버터는,
    상암 스위칭 소자와 하암 스위칭 소자를 한 쌍으로 하는 세 쌍의 스위칭 소자들을 구비하고,
    상기 제어부는,
    포량 감지 이후, 상기 모터를 제동하도록, 상기 인버터 내의 하암 스위칭 소자들 또는 상암 스위칭소자들만 턴 온시키는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 포량 감지에 따라, 서로 다른 편심량 테이블을 구비하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 포량 감지시, 상기 오프 기간 중 복수 기간에서의 상기 모터의 감속 속도 또는 감속 기간에 기초하여 포량을 감지하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
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