KR20040006280A - 세탁모터의 제동방법 - Google Patents

세탁모터의 제동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세탁모터의 제동방법에 관한 것으로서, 세탁운전 수행중 세탁모터 제동시 상기 세탁모터로부터 역기전력이 발생되는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 발생된 역기전력이 설정치 이상인 경우 상기 세탁모터와 연결된 제동저항을 통해 상기 역기전력이 소모되는 일반제동이 수행되는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계의 역기전력에 의한 전류가 상기 제동저항을 통해 흐르는 시간을 통해 상기 제동저항의 이상유무를 판단하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 상기 제동저항이 이상상태인 경우 상기 세탁모터의 파손을 방지하기 위하여 발전제동을 수행하는 제 4 단계를 포함하여 이루어지고, 세탁모터 제동시 발생되는 역기전력을 소모시키는 제동저항의 이상상태여부를 확인하여 상기 제동저항이 쇼트 또는 오픈상태인 경우 상기 세탁모터를 구동시키는 세탁모터 구동장치가 상기 역기전력으로 인해 파손되는 것을 방지하기 위하여 상기 세탁모터로부터 발생되는 위상차를 가지는 역기전력을 쇼트시켜 상기 위상차에 의해 상기 역기전력이 감쇄될 수 있도록 하는 발전제동을 수행하도록 하여 상기 제동저항이 이상상태인 경우 상기 역기전력에 의해 상기 세탁모터 구동장치가 파손되는 것을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

세탁모터의 제동방법{ Braking method of motor }
본 발명은 세탁모터의 제동방법에 관한 것으로서, 특히 상기 세탁모터가 제동된 경우 발생되는 역기전력에 의해 상기 세탁모터를 구동시키는 모터구동장치가 파손되는 것을 사전에 방지하는 세탁모터의 제동방법에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기는 동력 전달 방식에 따라, 세탁모터에서 발생된 동력을 클러치를 이용하여 펄세이터(Pulsator)로 전달하여 펄세이터를 회전시키는 클러치 구동방식과, 세탁모터와 세탁조를 직접 연결하여 세탁모터의 동력을 이용하여 세탁조를 직접 회전시키는 직접 구동(Direct Drive)방식으로 구분된다. 이때, 상기 클러치 구동방식은 펄세이터만을 구동하므로 세탁조 내부의 강력한 물살을 만들기 위하여 세탁모터가 고속으로 회전되어야 하기 때문에 포화 펄세이터의 마찰로 인하여 포손상이 클 뿐만 아니라 소음이 높고 세탁 및 헹굼 성능이 저하되는 문제점이 있기 때문에 최근 세탁기에는 직접 구동방식이 주로 적용되고 있는데, 상기 직접 구동방식의 세탁기에는 세탁모터의 고효율 및 고성능을 위하여 인버터 방식으로 구동되는 무정류자 직류모터(BLDC Motor)가 사용된다.
상기와 같은 세탁모터를 구동시키는 세탁모터 구동장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 외부의 교류 전원(2)을 직류 전원으로 변환할 수 있도록 컨버터(4a) 및 캐패시터(C1)를 포함하는 변환부(4)와, 상기 교류 전원(2)과 상기 변환부(4)사이에 연결되어 상기 교류 전원(2)를 온/오프시키는 스위치(2a)와, 상기 변환부(4)에 의해 변환된 전원을 세탁모터(1)에 적합하게 변환시키는 스위칭모드 파워서플라이(Switching Mode Power Supply, 이하 SMPS라 함)(6)와, 상기 SMPS(6)와 상기 교류 전원(6)사이에 연결되어 상용주파수 이상의 고주파입력시 상기 외부 교류전원(2)을 차단하는 릴레이(6a) 및 상기 릴레이(6a)에 병렬 연결되는 저항(R1)과, 상기 SMPS(6)에 의해 변환된 전원에 의해 상기 세탁모터(1)를 구동시키는 모터 구동부(8)와, 상기 세탁모터(1)의 구동을 제어하는 마이컴(14)과, 상기 마이컴(14)의 제어신호에 따라 펄스폭변조(Pulse Width Modulation)를 수행하는 절연게이트 양극성 트랜지스터(Iusulated Gate Bipolar Transistor, 이하 IGBT라 함)(12)와, 상기 세탁모터(1)의 제동시 발생되는 역기전력의 크기를 설정된 전압의 크기와 비교하는 전압비교부(10)와, 상기 세탁모터(1) 제동시 발생되는 역기전력을 소모시키는 제동저항(16)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 세탁모터(1)가 강제 제동되는 경우 발생되는 역기전력에 의해 상기 세탁모터 구동장치가 파손되는 것을 방지하기 위한 종래의 기술에 따른 세탁모터 제어방법은 도 2 에 도시된 바와 같이, 먼저 제 1 단계에서 세탁운전 수행중 세탁모터(1)가 제동되면 상기 세탁모터(1)로부터 역기전력이 발생한다.(S1 참조)
제 2 단계는 상기 제 1 단계에서 발생된 역기전력이 설정전압 이상인 경우 상기 제동저항(16)을 통해 상기 역기전력이 소모되는 일반제동이 수행된다.(S2 및 S3 참조)
제 3 단계는 상기 제 2 단계에서 소모되는 역기전력으로 인해 상기 세탁모터(1)로부터 발생되는 역기전력의 크기가 상기 제 2 단계의 설정전압 이하로 하강하게 되면 상기 세탁모터가 정지하게 된다.(S4 및 S5 참조)
그러나, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 세탁모터의 제동방법은 상기 제동저항의 이상상태가 발생한 경우 즉, 상기 제동저항이 오픈(open)되거나 쇼트(short)되는 경우 상기 세탁모터로부터 발생되는 역기전력이 소모되지 못하기 때문에 상기 세탁모터 구동장치가 파손될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 세탁모터의 제동시 상기 세탁모터로부터 발생되는 역기전력을 소모시키는 제동저항의 이상상태가 발생한 경우 소모되지 못한 상기 역기전력으로 인해 상기 세탁모터를 구동시키는 세탁모터 구동장치가 파손되는 것을 사전에 방지하는 세탁모터의 제동방법을 제공하는데 있다.
도 1 은 일반적인 세탁모터 구동장치가 도시된 구성도,
도 2 는 종래의 기술에 따른 세탁모터의 제동방법이 도시된 순서도,
도 3 은 본 발명에 따른 세탁모터의 제동방법이 도시된 순서도이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 세탁모터의 제동방법의 특징에 따르면, 세탁운전 수행중 세탁모터 제동시 상기 세탁모터로부터 역기전력이 발생되는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 발생된 역기전력이 설정치 이상인 경우 상기 세탁모터와 연결된 제동저항을 통해 상기 역기전력이 소모되는 일반제동이 수행되는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계의 역기전력에 의한 전류가 상기 제동저항을 통해 흐르는 시간을 통해 상기 제동저항의 이상유무를 판단하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 상기 제동저항이 이상상태인 경우 상기 세탁모터의 파손을 방지하기 위하여 발전제동을 수행하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 세탁모터의 제동방법은 도 3 에 도시된 바와 같이, 먼저 제 1 단계에서 상기 세탁기의 세탁운전중 세탁모터가 제동되어 상기 세탁모터로부터 역기전력이 발생된다.(S11 참조)
이때, 상기 세탁모터가 3 상 모터인 경우 상기 세탁모터로부터 발생되는 역기전력도 3 상을 가지게 되므로 상기 세탁모터의 상에 따라 상기 역기전력의 상도 변화하게 된다.
또한, 상기 도 3 에 미설명된 참조번호는 상기 도 1 과 동일한 참조번호를 사용한다.
제 2 단계는 상기 제 1 단계에서 발생되는 상기 역기전력이 설정전압 이상인지를 판단한다(S12 참조)
제 3 단계는 상기 제 2 단계의 역기전력이 상기 설정전압 이상인 경우 상기 세탁모터(1)와 연결되는 제동저항(16)을 통해 상기 역기전력이 소모되는 일반제동이 수행된다.(S13 참조)
제 4 단계는 상기 제 3 단계 수행중 상기 역기전력에 의한 전류가 상기 제동저항(16)을 통해 흐르는 통전시간이 설정시간 이하인지를 감지한다.(S14 참조)
여기서, 상기 설정시간은 상기 제동저항(16)이 정상상태인 경우 상기 세탁모터(1)의 제동시 발생되는 역기전력이 소모되는데 소요되는 시간으로써 상기 역기전력에 의한 전류가 상기 제동저항(16)을 통해 흐르는 시간이 설정시간 이하인 경우 상기 제동저항(16)이 오픈(open)상태인 것을 판단하게 된다.
제 5 단계는 상기 역기전력에 의한 전류가 상기 제동저항(16)을 통해 흐르는 통전시간이 상기 설정시간 이상인지를 감지한다.(S15 참조)
여기서, 상기 제 5 단계의 통전시간이 상기 설정시간 이상인 경우 상기 제동저항(16)이 쇼트(short)상태인 것을 판단한다.
제 6 단계는 상기 제 4 단계 또는 제 5 단계에서 상기 제동저항(16)이 오픈(open)상태 또는 쇼트(short) 상태인 것으로 판단되는 경우 상기에서 설명된 상기 세탁모터(1)를 구동시키는 세탁모터 구동장치 파손되는 것을 방지하기 위하여발전제동을 수행한다.(S16 참조)
여기서, 상기 발전제동은 상기 세탁모터(1)가 3 상모터인 경우 상기 세탁모터(1)가 제동되어 발생되는 역기전력 또한 3 상을 가지게 되므로 상기 세탁모터(1)로부터 발생되는 역기전력을 쇼트(short)시켜 상기 역기전력이 가지는 위상차에 의해 상기 역기전력이 감쇄되도록 하는 것이다.
제 7 단계는 상기 제 6 단계의 발전제동에 의해 상기 역기전력이 소모되어 상기 역기전력이 상기 제 2 단계의 설정전압 이하로 하강하는지 감지한다.(S17 참조)
제 8 단계는 상기 제 7 단계에서 상기 역기전력이 설정전압 이하로 하강한 경우 발전제동이 중지되고 상기 세탁모터(1)는 정지하게 된다.(S18 참조)
결국, 상기와 같은 본 발명에 따른 세탁모터의 제동방법은 기존의 제동저항을 통해 상기 세탁모터로부터 발생되는 역기전력을 소모시키는 것에 비하여 상기 제동저항의 이상상태가 발생한 경우에도 상기 세탁모터로부터 발생되는 역기전력을 상기 역기전력이 가지는 위상차에 의해 감쇄되도록 하여 상기 제동저항가 이상상태인 경우에도 상기 세탁모터를 구동시키는 모터 구동부의 파손을 사전에 방지할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 세탁모터의 제동방법은 세탁모터 제동시 발생되는 역기전력을 소모시키는 제동저항의 이상상태여부를 확인하여 상기 제동저항이 쇼트 또는 오픈상태인 경우 상기 세탁모터를 구동시키는 모터 구동부가 상기 역기전력으로 인해 파손되는 것을 방지하기 위하여 상기 세탁모터로부터 발생되는 위상차를 가지는 역기전력을 쇼트시켜 상기 위상차에 의해 상기 역기전력이 감쇄될 수 있도록 하는 발전제동을 수행하도록 하여 상기 제동저항이 이상상태인 경우 상기 역기전력에 의해 상기 모터 구동부가 파손되는 것을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 세탁운전 수행중 세탁모터 제동시 상기 세탁모터로부터 역기전력이 발생되는 제 1 단계와; 상기 제 1 단계에서 발생된 역기전력이 설정치 이상인 경우 상기 세탁모터와 연결된 제동저항을 통해 상기 역기전력이 소모되는 일반제동이 수행되는 제 2 단계와; 상기 제 2 단계의 역기전력에 의한 전류가 상기 제동저항을 통해 흐르는 시간을 통해 상기 제동저항의 이상유무를 판단하는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계에서 상기 제동저항이 이상상태인 경우 상기 세탁모터의 파손을 방지하기 위하여 발전제동을 수행하는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁모터의 제동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는 상기 전류가 흐르는 시간이 설정시간 이상인 경우 상기 제동저항이 쇼트(short) 상태이고, 상기 전류가 흐르는 시간이 설정시간 이하인 경우 상기 제동저항이 오픈(open) 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 세탁모터의 제동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전제동은 상기 세탁모터로부터 발생되는 위상차를 가지는 역기전력을 쇼트시켜 상기 위상차에 의해 상기 역기전력이 감쇄되도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁모터의 제동방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 설정시간은 상기 제동저항이 정상상태인 경우 상기 역기전력이 소모되는데 소요되는 시간인 것을 특징으로 하는 세탁모터의 제동방법.
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