KR20040047404A

KR20040047404A - 세탁기용 ｂｌｄｃｄｄ 모터 제어 방법

Info

Publication number: KR20040047404A
Application number: KR1020020075619A
Authority: KR
Inventors: 손창우; 김경훈; 황진성; 김용태
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-11-30
Filing date: 2002-11-30
Publication date: 2004-06-05

Abstract

본 발명은 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver) 모터 제어 방법을 제공하기 위한 것으로서, BLDC 모터를 구비한 세탁기에서, 상기 BLDC 모터 정지 신호가 운전중에 입력되면, 상기 BLDC 모터의 회전속도를 판단하는 단계; 상기 판단결과, 상기 BLDC 모터의 회전속도가 기준속도 이하의 저속구동이면 상기 BLDC 모터에 인가되는 PWM 신호의 전압 듀티를 단계별로 감소시켜 BLDC 모터의 구동을 정지시키는 단계; 그리고, 상기 판단결과, 상기 BLDC 모터의 회전속도가 상기 기설정한 기준속도 이상의 고속구동이면 상기 BLDC 모터에 인가되는 PWM 신호 출력을 오프시켜 BLDC 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함하여 이루어져, 운전 중 정지 신호가 입력되면, BLDC 모터의 회전속도에 따라 PWM 출력을 바로 오프하거나 서서히 오프시켜 PWM 출력이 오프됨에 따른 과전류에 의한 소음발생을 방지할 수 있다.

Description

세탁기용 ＢＬＤＣＤＤ 모터 제어 방법{Method for Controlling Brushless Direct Current Direct Driver Motor for landary Machine}

본 발명은 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver)모터 제어 방법에 관한 것이다.

다량의 세탁포를 급수하여 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver) 모터로 세탁운전시에 BLDC DD 모터에 흐르는 상전류의 피크는 약 5~7A 정도이다.

이렇게 세탁운전하다가 일정시간이 되면, 운전 정지 명령으로 운전중인 모터를 정지시킨다.

세탁운전을 위해 BLDC DD 모터를 초기 구동시에는 모터의 RPM을 높이기 위해 상전류를 높게 인가하고, 모터가 기준 RPM에 도달하면 상전류가 낮게 인가한다.

따라서, 150 RPM 이하의 초기 구동시에는 모터의 RPM을 높기 위해 모터에 흐르는 상전류의 피크가 약 5~7A 정도가 되고, 모터가 기준 RPM에 도달하면 상전류의 피키가 낮아진다.

이와같이, 낮은 RPM으로 구동시에 세탁기용 BLDC DD 모터 운전중 정지시 PWM 출력을 바로 오프시키면 상전류를 기준으로 약 7A로 흐르다가 갑자기 0A로 흐르면서 "팅"하는 소음이 발생한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, PWM 출력을 바로 오프하거나 서서히 오프시켜 PWM 출력이 오프됨에 따른 과전류에 의한 소음발생을 방지하는 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver) 모터 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.

도1은 직접 구동(DD) 방식의 세탁기의 단면도이다.

도2는 도1에서 BLDC DD 모터의 제어장치 구성을 보인 블록도이다.

도3은 상기 도2의 BLDC DD 모터 제어장치를 이용한 본 발명에 따른 세탁기용 BLDC DD 모터의 소프트(soft) 오프 제어를 위한 플로우챠트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 본체 11 : 외조

12 : 세탁조 13 : 펄세이터

14 : BLDC DD 모터 15 : 모터축

20 : 3상 교류전원 21 : 정류부

22 : 커패시터 23 : 인버터

24 : 인버터 제어부 26 : 위치센서

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver) 모터 제어 방법의 특징은 BLDC 모터를 구비한 세탁기에서, 상기 BLDC 모터정지 신호가 운전중에 입력되면, 상기 BLDC 모터의 회전속도를 판단하는 단계; 상기 판단결과, 상기 BLDC 모터의 회전속도가 기준속도 이하의 저속구동이면 상기 BLDC 모터에 인가되는 PWM 신호의 전압 듀티를 단계별로 감소시켜 BLDC 모터의 구동을 정지시키는 단계; 그리고, 상기 판단결과, 상기 BLDC 모터의 회전속도가 상기 기설정한 기준속도 이상의 고속구동이면 상기 BLDC 모터에 인가되는 PWM 신호 출력을 오프시켜 BLDC 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.

상기 기설정한 기준속도는 150 RPM 인 것을 특징으로 하고, 상기 고속구동은 상기 운전중 BLDC 모터의 회전속도가 150 RPM 이상이고, 400 RPM 미만인 구간에서 구동되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징에 따른 본 발명의 작용은 운전 중 정지를 수행시에, BLDC 모터의 회전속도에 따라 PWM 출력을 제어하기 때문에, BLDC 모터에 흐르는 전류가 큰 경우에 PWM 전압 듀티를 점차적으로 감소하여 전류를 서서히 감소시켜 PWM 출력을 오프함으로써, 큰 전류로 흐르다가 갑자기 흐르지 않을 때에 나는 불필요한 소음 발생을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver) 모터 제어 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도1은 직접 구동(DD) 방식의 세탁기의 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본체(10)의 내부에 세탁수가 담겨지는 외조(11)가서스펜션 장치(미도시)에 의해 매달린 상태로 설치되고, 상기 외조(11)의 내부에는 세탁물이 직접 투입되어 세탁이 이루어지는 세탁조(12)가 설치되며, 이 세탁조(12)내의 하단 중앙에는 그 세탁조(12)와 일체로 펄세이터(13)가 형성되고, 상기 세탁조(12)내의 상단 내주면에는 탈수시 발생되는 진동을 저감시키기 위한 유체 밸런서(미도시)가 설치된다.

또한, 상기 외조(11)의 하단 일측에는 세탁 및 탈수시 동력을 발생시키는 브러시레스 직류(Brushless Direct Current)('BLDC') DD 모터(14)가 장착되고, 이 BLDC DD 모터(14)의 모터축(15)은 상기 세탁조(12)의 하단 중앙에 직결된 상태로 설치되어 구성된다.

도2는 도1에서 BLDC DD 모터의 제어장치 구성을 보인 블록도로서, 3상 교류전원(20)과; 이 3상 교류전원(20)을 정류하는 정류부(21)와; 상기 정류부(21)의 출력 전압을 평활하는 커패시터(22)와; 상기 커패시터(22)의 직류 전압을 펄스폭변조(PWM) 전압 듀티 제어를 통해 교류 전압으로 바꾸어주는 인버터(23)와; 상기 인버터(23)의 PWM 전압 듀티를 제어하는 인버터 제어부(24)와; 상기 인버터(23)에서 출력되는 교류전압에 의해 구동되는 BLDC DD 모터(14)와; 상기 BLDC DD 모터(14)의 위치 및 속도를 계산하는 위치센서(26)로 구성된다.

먼저, 세탁기의 BLDC 모터 정지 신호가 입력되는지 확인한다(S100).

그리고 세탁기가 운전 중 정지신호인지 판단하고(S200), 운전 중 정지신호이면 상기 BLDC 모터의 회전속도를 판단하는데 회전속도가 기준속도, 예를들어 150 RPM 이하의 저속구동인지 확인한다(S300).

상기 BLDC DD 모터(14)의 회전속도가 기준속도, 예를들어 150 RPM 이하의 저속구동이면, 인버터 제어부(24)에 의해 PWM 전압 듀티가 서서히 줄어들도록 제어를 수행함으로써 서서히 전압 듀티가 감소한 PWM 출력에 의한 인버터(23)의 교류전압을 상기 BLDC DD 모터(14)에 인가한다(S400).

그리고, PWM 전압 듀티가 '0'인지 확인하여(S500), '0'이 될 때까지 PWM 전압 듀티를 반복적으로 줄여 PWM 출력을 오프시켜 상기 BLDC DD 모터(14)를 정지시킨다(S600).

즉, 현재 BLDC DD 모터(14)에 인가되는 전압 듀티에서 일정한 비율로 전압 듀티를 줄여 전압 듀티를 '0'으로 만듦으로써 회전하는 BLDC DD 모터(14)를 정지시킨다.

이렇게 전압 듀티를 서서히 줄여 회전하는 BLDC DD 모터(14)를 정지시키게 되면, 세탁시 상전류를 기준으로 7A 정도의 큰 전류가 갑자기 0A가 되지 않고, 서서히 줄어들면서 BLDC DD 모터(14)를 정지시키게 되어, 큰 전류로 흐르다가 갑자기 흐르지 않을 때에 나는 불필요한 소음이 발생하지 않는다.

상기 BLDC DD 모터(14)의 회전속도가 기준속도 150 RPM 이상 400 RPM 미만 정도의 고속구동인지 판단하여(S700), 150 RPM 이상 400 RPM 미만이면 상기 BLDC DD 모터(14)에 인가되는 PWM 신호 출력을 바로 '0'으로 오프(OFF)하고(S600), 그리고 운전 중 정지가 아니라 계속 정지상태인 경우에도 바로 PWM 신호 출력을 바로'0'으로 오프(OFF)하고 BLDC DD 모터(14)를 정지시킨다.

상기 BLDC DD 모터(14)의 회전속도가 기준속도 이상인 경우에는 BLDC DD 모터(14)의 상전류가 낮은 상태이므로, PWM 전압 듀티를 0으로 만들어 바로 출력을 오프하더라도 상전류가 0이 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver)모터 제어 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

운전 중 정지 신호가 입력되고, BLDC DD 모터의 RPM에 따라 BLDC DD 모터에 흐르는 전류가 크면 BLDC DD 모터 제어장치의 인버터 제어부를 이용하여 PWM 듀티 출력이 줄어든 교류전압을 인버터를 통해 BLDC DD 모터에 출력하여, PWM 출력을 서서히 오프시켜 PWM 출력이 오프됨에 따른 과전류에 의한 소음발생을 방지하는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims

BLDC 모터를 구비한 세탁기에서,

상기 BLDC 모터 정지 신호가 운전중에 입력되면, 상기 BLDC 모터의 회전속도를 판단하는 단계;

상기 판단결과, 상기 BLDC 모터의 회전속도가 기준속도 이하의 저속구동이면 상기 BLDC 모터에 인가되는 PWM 신호의 전압 듀티를 단계별로 감소시켜 BLDC 모터의 구동을 정지시키는 단계; 그리고,

상기 판단결과, 상기 BLDC 모터의 회전속도가 상기 기설정한 기준속도 이상의 고속구동이면 상기 BLDC 모터에 인가되는 PWM 신호 출력을 오프시켜 BLDC 모터의 구동을 정지시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver)모터 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 기설정한 기준속도는 150 RPM 인 것을 특징으로 하는 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver)모터 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 고속구동은 상기 운전중 BLDC 모터의 회전속도가 150 RPM 이상이고, 400 RPM 미만인 구간에서 구동되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 BLDC DD(Direct Driver)모터 제어 방법.