KR19990009614A - Cleaner motor control - Google Patents
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Abstract
본 발명은 청소기 모터의 제어장치에 관한 것으로, 전류감지부(13)가 청소기 모터(17)에 인가되는 교류전원의 전류량을 감지하여 마이콤(7)으로 입력하고, 상기 마이콤(7)이 상기 전류감지신호를 입력받아 모터(17)로 인가되는 전류량이 작아지면 위상제어각도를 앞으로 당기고, 모터(17)로 인가되는 전류량이 증가하면 위상제어각도를 뒤로 후퇴시키도록 하는 게이트신호를 포토트라이액(9)을 통해 트라이액(11)으로 전달하고, 상기 트라이액(11)이 상기 게이트 신호에 따라 온/오프 동작하여 모터로 인가되는 전원을 위상제어함에 따라, 청소기 모터의 부하량에 따라 모터로 인가되는 전원을 위상제어하여 소비전력을 일정하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 흡입력측정기를 사용하여 흡입력을 측정할 경우에 낮은 소비전력으로 흡입력을 최대로 할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a control device of a cleaner motor, the current sensing unit 13 detects the current amount of the AC power applied to the cleaner motor 17 and inputs it to the microcomputer (7), the microcomputer (7) the current When the amount of current applied to the motor 17 is reduced by receiving the detection signal, the phase control angle is pulled forward, and when the amount of current applied to the motor 17 is increased, a gate signal which causes the phase control angle to be retracted backward is obtained. 9) is transferred to the triac 11, and the triac 11 is turned on / off according to the gate signal to phase-control power applied to the motor, thereby being applied to the motor according to the load of the cleaner motor. It is possible not only to control the power consumption uniformly by phase controlling the power supply, but also to maximize the suction power with low power consumption when measuring the suction power using the suction power measuring instrument. A.
Description
본 발명은 청소기 모터 제어장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 청소기 모터의 부하량에 따라 청소기모터로 인가되는 전원을 위상제어하는 청소기 모터 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaner motor control device, and more particularly, to a cleaner motor control device for controlling the phase of the power applied to the cleaner motor according to the load of the cleaner motor.
일반적으로, 진공청소기는 모터를 동작시켜 청소를 수행하는 것으로, 모터를 동작시켜 청소기본체 내부를 진공상태로 만듬에 따라 발생된 흡입력에 의해 먼지등의 오물을 공기와 함께 청소기본체 내부로 흡입하며, 이와 같이 흡입된 먼지등의 오물을 청소기 내부에서 제거하고 공기만 대기중으로 배출한다.In general, a vacuum cleaner performs cleaning by operating a motor, and suctions dirt, such as dust, into the cleaning main body together with air by suction power generated by operating the motor to make the inside of the cleaning main body into a vacuum state, Thus, dirt, such as dust, sucked in is removed from the inside of the cleaner and only air is discharged into the atmosphere.
이와 같은 청소기모터에는 흔히 트라이액(TRIAC)을 사용하여 교류 전원을 위상제어하는데, 상기 트라이액은 교류에서도 사용할 수 있는 쌍방향성 다이리스트(Thyristor)로서 3단자 교류 스위치(Triode AC Switch)의 약어이다.In such cleaner motors, triac is often used to phase control AC power, which is an acronym for triode AC switch, which is a bidirectional thyristor that can also be used in alternating current. .
상기 트라이액은 양 또는 음의 게이트신호에 의하여 전원의 정방향 또는 역방향의 어느 방향으로도 턴온이 가능한 소자이기 때문에, 특히 사용 주파수를 사용하는 교류 전원의 제어에 유용하게 사용되고 있다.Since the triac is a device which can be turned on in either the positive or negative direction of the power supply by a positive or negative gate signal, it is particularly useful for controlling an AC power source using a use frequency.
그리고, 상기 교류 전원은 1싸이클에 2회 제로가 되는 순간이 있다. 따라서 트라이액 소자를 일단 턴온시켜도 0V 부근에서 임의로 턴오프되기 때문에, 교류회로에서는 직류 회로와 같이 일부러 턴오프의 처리를 하지 않더라도 새롭게 턴온 조작을 하지 않으면 자연히 오프가 된다. 그 반면에 도통 상태를 유지시키기 위해서는 반싸이클마다 트리거를 다시 걸어주지 않으면 안된다.In addition, there is a moment when the AC power supply becomes zero twice in one cycle. Therefore, even if the triac element is turned on once, it is arbitrarily turned off at around 0V. Therefore, in the AC circuit, even if the turn-off operation is not deliberately performed like the DC circuit, it is naturally turned off. On the other hand, to maintain the conduction state, the trigger must be retried every half cycle.
상기와 같이 위상제어되는 청소기 모터는 청소기의 흡입구가 막히면 공기의 유동이 없게 되고, 이에 따라 모터의 부하량이 작아지게 되어 모터의 소비전력이 적어지게 된다.As described above, when the suction port of the cleaner is blocked, there is no flow of air, and thus, the load of the motor is reduced and the power consumption of the motor is reduced.
반대로, 청소기의 흡입구가 열리면 공기의 유동이 많아지게 되므로 모터의 부하량이 증가하게 되어 모터의 소비전력 또한 커지게 된다.On the contrary, when the suction opening of the cleaner is opened, the flow of air increases, so that the load of the motor is increased and the power consumption of the motor is also increased.
그러나, 종래의 청소기 모터 제어장치는, 청소기 모터의 부하량에 상관없이 모터로 인가되는 전원을 항상 일정하게 위상제어하기 때문에 소비전력의 변화가 큰 문제점이 있었다.However, the conventional cleaner motor control apparatus has a large problem in the change in power consumption since the power is always constantly phase-controlled regardless of the load of the cleaner motor.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제 문제점을 해소하여, 청소기 모터의 부하량에 따라 모터로 인가되는 전원을 위상제어하여 소비전력을 일정하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 흡입력측정기를 사용하여 흡입력을 측정할 경우에 낮은 소비전력으로 흡입력을 최대로 할 수 있는 청소기 모터 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, the power control applied to the motor according to the load amount of the cleaner motor can not only control the power consumption constant but also measure the suction force using the suction force meter The purpose of the present invention is to provide a cleaner motor control device capable of maximizing suction power with low power consumption.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 청소기 모터에 제어장치는, 청소기 모터에 인가되는 교류전원을 저전압으로 변환하는 저압트랜스포머와, 상기 저압트랜스포머에서 출력된 전원을 전파정류하는 전파정류기, 상기 전파정류기에서 출력된 전원의 전압이 제로크로싱되는 지점에서 동기신호를 출력하는 동기신호생성부, 상기 모터에 인가되는 교류전원의 전류량을 감지하여 전류감지신호를 출력하는 전류감지부, 상기 동기신호 및 전류감지신호를 입력받아 모터로 인가되는 전류량이 작아지면 위상제어각도를 앞으로 당기고, 모터로 인가되는 전류량이 증가하면 위상제어각도를 뒤로 후퇴시키도록 하는게이트신호를 출력하는 마이콤, 상기 마이콤에서 출력된 게이트 신호를 전달하는 포토트라이액 및, 상기 포토트라이액을 통해 전달된 게이트 신호에 따라 온/오프 동작하여 모터로 인가되는 전원을 위상제어하는 트라이액으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The control device for a cleaner motor according to the present invention for achieving the above object, a low voltage transformer for converting the AC power applied to the cleaner motor to a low voltage, a full-wave rectifier for full-wave rectifying the power output from the low voltage transformer, the full-wave rectifier A synchronization signal generation unit for outputting a synchronization signal at a point where the voltage of the power output is zero-crossed; a current sensing unit for outputting a current sensing signal by sensing the current amount of AC power applied to the motor; The microcomputer outputs a gate signal for pulling the phase control angle forward when the amount of current applied to the motor decreases and the phase control angle is retracted when the amount of current applied to the motor increases, and the gate signal output from the micom. Phototriacs to deliver and, through the phototriacs On / off operation according to the bit signal and it is characterized by being a triac to control the power applied to the motor phase.
도 1은 본 발명에 따른 청소기 모터 제어장치의 회로도,1 is a circuit diagram of a cleaner motor control apparatus according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 청소기 모터 제어장치의 파형도,2 is a waveform diagram of a cleaner motor control apparatus according to the present invention;
도 3는 본 발명에 따른 청소기의 모터 제어장치에서 흡입력 측정기로 흡입력을 측정하는 경우의 예를 도시한 그래프이다.3 is a graph illustrating an example of measuring the suction force by the suction force measuring device in the motor control apparatus of the cleaner according to the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
1: 교류전원2: 저압트랜스포머1: AC power supply 2: Low voltage transformer
3: 전파정류기5: 동기신호생성부3: full-wave rectifier 5: synchronization signal generator
7: 마이콤9: 포토트라이액7: Micom 9: Photo Triac
11: 트라이액13: 전류감지부11: triac 13: current sensing unit
17: 모터17: motor
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 청소기 모터 제어장치의 회로도로서, 본 발명에 따른 청소기 모터 제어장치는, 저압트랜스포머(2)와, 전파정류기(3), 동기신호생성부(5), 마이콤(7), 포토트라이액(9), 트라이액(11) 및, 전류감지부(13)을 포함하여 구성되어 있다.1 is a circuit diagram of a cleaner motor control apparatus according to the present invention. The cleaner motor control apparatus according to the present invention includes a low voltage transformer 2, a full-wave rectifier 3, a synchronous signal generator 5, and a microcomputer 7. And a phototrial solution 9, a triac 11, and a current sensing unit 13.
상기 저압트랜스포머(2)는 모터(17)로 인가되는 교류전원(1)을 저압으로 변압허여 전파정류기(3)로 출력하고, 상기 전파정류기(3)는 상기 저압트랜스포머(2)에서 출력된 교류전원을 전파정류하여 동기신호생성부(5)로 출력한다.The low voltage transformer 2 outputs the AC power supply 1 applied to the motor 17 to a low-voltage converting full-wave rectifier 3, and the full-wave rectifier 3 outputs the AC output from the low voltage transformer 2. The power supply is full-wave rectified and outputted to the synchronization signal generation unit 5.
그리고, 동기신호생성부(5)는 다수개의 저항(R1, R2)과 가변저항(VR1), 캐패시터(C 및 트랜지스터( TR1)로 이루어져, 상기 교류전원(1)의 전압이 제로크로싱되는 지점에서 동기신호를 마이콤(7)으로 출력한다.The synchronization signal generator 5 includes a plurality of resistors R1 and R2, a variable resistor VR1, a capacitor C, and a transistor TR1, and at the point where the voltage of the AC power supply 1 is zero-crossed. The synchronization signal is output to the microcomputer 7.
상기 전류감지부(13)는 전류트랜스포머(15)와 가변저항(VR2) 및 다이오드(D1)로 이루어져, 상기 모터(13)에 인가되는 교류전원(1)의 전류량을 감지하여 그에 상응하는 전류감지신호를 마이콤(7)으로 출력한다.The current sensing unit 13 includes a current transformer 15, a variable resistor VR2, and a diode D1. The current sensing unit 13 senses a current amount of the AC power source 1 applied to the motor 13, and senses a current corresponding thereto. The signal is output to the microcomputer 7.
상기 마이콤(7)은 상기 동기신호생성부(5)에서 출력된 동기신호 및 상기 전류감지부(13)에서 출력된 전류감지신호에 따라 상기 모터(17)로 인가되는 교류전원을 위상제어하기 위한 게이트신호를 포토트라이액(9)으로 출력하고, 상기 포토트라이액(9)은 상기 마이콤(7)에서 출력된 게이트 신호를 트라이액(11)의 게이트 단자로 입력한다.The microcomputer 7 performs phase control on the AC power applied to the motor 17 according to the synchronization signal output from the synchronization signal generation unit 5 and the current detection signal output from the current detection unit 13. The gate signal is output to the phototriac 9, and the phototriac 9 inputs the gate signal output from the microcomputer 7 to the gate terminal of the triac 11.
상기 트라이액(11)은 상기 포토트라이액(9)을 통해 상기 마이콤(7)으로부터 전달된 게이트 신호에 따라 온/오프 동작하여 모터(17)로 인가되는 전원을 위상제어한다.The triac 11 operates on / off according to a gate signal transmitted from the microcomputer 7 through the phototriac 9 to phase control the power applied to the motor 17.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 청소기 모터 제어장치의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and effects of the cleaner motor control apparatus according to the present invention configured as described above are described in detail.
저압트랜스포머(2)는 모터(17)로 인가되는 교류전원(1)을 저압으로 변압하여 전파정류기(3)로 출력하고, 상기 전파정류기(3)는 상기 저압트랜스포머(2)에서 출력된 교류전원을 전파정류하여 동기신호생성부(5)로 출력한다.The low voltage transformer 2 converts the AC power source 1 applied to the motor 17 to low pressure and outputs it to the full wave rectifier 3, and the full wave rectifier 3 outputs the AC power source output from the low voltage transformer 2. Is subjected to full-wave rectification and output to the synchronization signal generation section 5.
그리고, 상기 동기신호생성부(5)는 상기 교류전원(1)의 전압이 제로크로싱되는 지점에서 동기신호를 마이콤(7)으로 출력한다.The sync signal generator 5 outputs a sync signal to the microcomputer 7 at the point where the voltage of the AC power supply 1 is zero-crossed.
즉, 도 2의 (가)에 도시된 바와 같은 교류전원(1)이 전파정류기(3)에서 전파정류되면 도 2의 (나)와 같이 도시될 수 있다.That is, when the AC power supply 1 as shown in FIG. 2A is full-wave rectified by the full-wave rectifier 3, it may be shown as shown in FIG.
그리고, 상기 동기신호생성부(5)의 가변저항(VR1)과 저항(R1)으로 이루어지는 분압저항이 상기 전파정류기(3)에서 출력된 전압을 분압하여 트랜지스터(TR1)의 베이스단으로 입력되며, 이 베이스단으로 입력된 전압이 소정전압(약 0.7V) 이상이면 트랜지스터(TR1)가 온되어 마이콤(7)으로 하이레벨의 동기 신호가 입력된다.In addition, a voltage divider made up of the variable resistor VR1 and the resistor R1 of the synchronous signal generator 5 divides the voltage output from the full-wave rectifier 3 and is input to the base terminal of the transistor TR1. When the voltage input to this base terminal is equal to or higher than a predetermined voltage (about 0.7 V), the transistor TR1 is turned on and a high level synchronization signal is input to the microcomputer 7.
즉, 교류전원(1)의 제로크로싱되는 지점에서 도 2의 (다)에 도시된 바와 같은, 하이 레벨의 동기 신호를 마이콤(7)으로 입력하는 것이다.That is, a high level synchronization signal, as shown in Fig. 2C, is input to the microcomputer 7 at the point where the AC power supply 1 is zero-crossed.
한편, 전류감지부(13)는 모터(13)에 인가되는 교류전원(1)의 전류량을 감지하여 그에 상응하는 전류감지신호를 마이콤(7)으로 출력한다.On the other hand, the current sensing unit 13 detects the current amount of the AC power source 1 applied to the motor 13 and outputs a current sensing signal corresponding thereto to the microcomputer 7.
그리고, 마이콤(7)은 상기 동기신호생성부(5)에서 출력된 동기신호 및 상기 전류감지부(13)에서 출력된 전류감지신호에 따라 상기 모터(17)로 인가되는 교류전원을 위상제어하기 위한 게이트신호를 포토트라이액(9)으로 출력하고, 상기 포토트라이액(9)은 상기 마이콤(7)에서 출력된 게이트 신호를 트라이액(11)의 게이트 단자로 입력한다.The microcomputer 7 performs phase control of the AC power applied to the motor 17 according to the synchronization signal output from the synchronization signal generation unit 5 and the current detection signal output from the current detection unit 13. Outputs a gate signal to the phototriac 9, and the phototriac 9 inputs a gate signal output from the microcomputer 7 to a gate terminal of the triac 11.
상기 트라이액(11)은 상기 포토트라이액(9)을 통해 상기 마이콤(7)으로부터 전달된 게이트 신호에 따라 온/오프 동작하여 모터(17)로 인가되는 전원을 위상제어한다.The triac 11 operates on / off according to a gate signal transmitted from the microcomputer 7 through the phototriac 9 to phase control the power applied to the motor 17.
이때, 청소기 모터(17)는 흡입구가 막히면 공기의 유동이 없이 부하가 적어져 모터(17)의 소비전력이 적어지고, 반대로, 청소기 모터(17)의 흡입구가 열리면 공기의 유동이 많으므로 모터(17)에 부하가 증가하여 모터(17)의 소비전력이 커지게 된다.At this time, when the suction port is blocked, the load of the cleaner 17 decreases without the flow of air, and thus the power consumption of the motor 17 decreases. On the contrary, when the suction port of the cleaner motor 17 is opened, there is a lot of air flow. The load on the motor 17 increases to increase the power consumption of the motor 17.
예를 들어, 트라이액을 사용한 위상제어로 1300W 정격의 모터를 1150W로 운전하게 있는 상태에서 흡입구를 점점 막으면 부하량이 감소되어 소비전력이 1150W 이하로 작아지는 것이다.For example, if the inlet is gradually blocked while the 1300W rated motor is driven at 1150W by the phase control using triac, the load is reduced and the power consumption is reduced to 1150W or less.
즉, 청소기의 흡입구가 막히면 부하량이 감소함에 따라 모터(17)로 인가되는 전류량이 감소되고, 청소기의 흡입구가 열리면 부하량이 증가함에 따라 모터(17)로 인가되는 전류량이 증가하게 되므로, 전류감지부(13)가 모터(17)로 인가되는 전류량을 감지하여 마이콤(7)으로 입력함으로써, 마이콤(17)이 청소기 모터(17)의 부하량 즉, 청소기 흡입구의 개폐정도를 알 수 있는 것이다.That is, when the suction port of the cleaner is blocked, the amount of current applied to the motor 17 decreases as the load decreases, and when the suction port of the cleaner opens, the amount of current applied to the motor 17 increases as the load increases. By sensing the current amount applied to the motor 17 by the 13 and inputting it to the microcomputer 7, the microcomputer 17 can know the load amount of the vacuum cleaner motor 17, that is, the opening and closing degree of the vacuum cleaner suction port.
상기 마이콤(7)은 상기 전류감지부(13)로부터 전류감지신호를 입력받아 청소기 흡입구가 소비전력이 작아지면 위상제어각도를 앞으로 당겨 소비전력을 증가시키고, 청소기 흡입구가 열려 소비전력이 커지면 위상제어각도를 뒤로 후퇴시켜 소비전력을 감소시키는 것이다.The microcomputer 7 receives the current sensing signal from the current sensing unit 13 to increase the power consumption by pulling the phase control angle forward when the cleaner suction port becomes smaller, and controls the phase when the vacuum cleaner suction port is opened. Retract the angle back to reduce power consumption.
한편, 도 3은 흡입력 측정기로 청소기의 흡입력을 측정하는 경우의 예로서, 흡입구를 개방상태에서 시작하여 점차로 폐쇄상태로 변동시키면서 흡입력을 측정한 결과이다.On the other hand, Figure 3 is an example of measuring the suction force of the vacuum cleaner with a suction force meter, the suction force is measured while starting from the open state to gradually change to the closed state.
도 3에 도시된 바와 같이, 초기의 융단(최강)모드에서 950W의 소비전력에서 풍량(Q)축의 오른쪽에서부터 시작된다.As shown in Fig. 3, in the initial carpet mode (strongest) mode, starting from the right side of the air volume Q axis at a power consumption of 950W.
이와 같은 상태에서 점차 청소기 흡입구가 막힐수록 점선을 따라 왼쪽으로 이동하여 소비전력이 낮아지고, 소비전력이 낮아지면 마이콤(7) 이 위상제어각을 앞으로 당기도록 게이트신호를 출력하여 다시 소비전력을 올려주어 가운데 있는 1150W 라인을 경계로 끌어 올린다.In this state, as the cleaner suction port is gradually blocked, the power consumption is lowered by moving to the left along the dotted line, and when the power consumption is low, the microcomputer 7 outputs the gate signal to pull the phase control angle forward to raise the power consumption again. Pull the 1150W line in the middle to the boundary.
그리고, 흡입력 최고점까지 제어가 되고 나면 더 이상 제어가 불가능하므로 1300W 라인을 따라 이동하게 된다.After control to the maximum suction power, it is no longer controlled and moves along the 1300W line.
따라서, 결과적으로 소비전력은 도 3에 도시된 굵은 실선을 따르게 되어 1150W를 넘지 않으면서도 흡입력을 최대로 만들 수 있는 것이다.Therefore, as a result, the power consumption follows the thick solid line shown in FIG. 3, so that the suction power can be maximized without exceeding 1150W.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 청소기 모터의 부하량에 따라 모터로 인가되는 전원을 위상제어하여 소비전력을 일정하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 흡입력측정기를 사용하여 흡입력을 측정할 경우에 낮은 소비전력으로 흡입력을 최대로 할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can not only control the power consumption by phase control of the power applied to the motor according to the load of the cleaner motor, but also the suction power with low power consumption when the suction power is measured using the suction power measuring instrument. There is an effect that can be maximized.
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| CN107592042A (en) * | 2016-07-08 | 2018-01-16 | 广东美的生活电器制造有限公司 | Motor speed adjusts circuit and wall-breaking machine |
| CN107612450A (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-19 | 广东美的生活电器制造有限公司 | Circuit for controlling motor and wall-breaking machine |
-
1997
- 1997-07-10 KR KR1019970032073A patent/KR100213495B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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