KR20050053234A - 세탁기의 ｕｂ량 감지장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 UB량 감지장치 및 방법에 관한 것으로, 고속 탈수시, 직류링크전류를 검출하고 그 직류검출전류에 의해 UB량을 감지하여 탈수속도를 제어함으로써, 탈수시 발생하는 소음 및 진동을 방지하도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 상용 교류 전원을 정류 및 평활시키는 정류 및 평활부와; 상기 정류 및 평활된 직류링크전압을, 3상교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가하는 인버터부와; 상기 정류 및 평활부의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기에서 출력되는 직류링크전류를 입력받아 이를 제1,제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수 속도를 조정하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한다.

Description

세탁기의 ＵＢ량 감지장치 및 방법{UNBALANCE DETECTION APPARATUS AND METHOD OF WASHING MACHINE}

본 발명은 세탁기의 UB량 감지장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 고속 탈수시, 직류링크전류에 의해 UB량을 감지하여 탈수속도를 제어하도록 한 세탁기의 UB량 감지장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 때가 묻은 의류를 세탁액 속에 넣으면 세제의 화학 작용으로 섬유에서 때가 떨어지지만 세제만으로는 시간이 오래 걸리고 섬유가 손상될 수 있으므로 세탁액 속에 담겨진 섬유에 적당한 마찰이나 진동 등의 기계적 작용을 가하여 세탁 속도를 향상시키기 위한 목적으로 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 세타기의 탈수 운전방법에 대한 동작흐름도이고, 도2는 종래 기술에 따른 세탁기의 탈수 운전방법의 시간에 따른 속도(RPM)가 도시된 그래프이다.

일반적으로 세탁기의 탈수 기능은 포풀림 수행 후에 세탁물을 골고루 펴주는 포고름을 거쳐 UB량(편심량:이하, UB라함)을 감지하게 된다. 그리고, 그 UB 감지 결과에 따라 세탁 기능을 정지시키거나, 세탁 기능을 더욱 가속하여 본탈수에 들어가게 된다.

여기서, 상기 UB량을 감지하기 위한 방법을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 탈수모드로 전환되면 세탁기를 일정 저속으로 구동시켜 세탁물이 들어 있는 드럼(미도시)의 회전 속도를 가속시키고, 그 상태를 유지하게 된다(S1).

그 다음, 드럼내에 세탁물이 한쪽으로 치우쳐 있어 전체적으로 어느 정도 기울어졌는지를 UB량을 통해 감지하게 된다(S2).

상기 UB량은, 하기의 수학식에 의한 감지하는데, 즉 일정한 탈수 알고리즘에 의해, 모터를 회전하면서 모터에 장착된 위치감지 홀센서에 따른 회전속도를 일정한 시간 및 주기로 측정하여 속도의 변환량을 측정하고, 그 측정값중 최대값과 최소값의 차이로 UB량을 감지한다.

[수학식]

그 다음, 상기 UB량이 시스템에서 허용될 수 있는 값, 즉 기준UB량 이상인지를 판단하게 된다.(S3)

상기 판단결과, UB량이 기준UB량 보다 크면 무리한 회전으로 인해 시스템이 파손되는 것을 방지하기 위해 탈수 작업을 정지시키고(S4), UB량이 기준UB량 보다 작으면 세탁기의 회전속도를 더욱 가속시켜 본 탈수를 진행시키게 된다(S5,S6)

그러나, 상술한 종래 기술은, 세탁기의 UB량을 저속에서만 감지하므로, 고속으로 탈수하는 경우에, 탈수 속도가 증가하여 세탁물의 종류에 따라 수분이 빠지는 양이 달라지는데, 즉 세탁물의 함수율에 따라 저속에서 감지된 UB량의 차이가 발생하여 탈수 속도가 증가할수록 진동과 소음이 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고속 탈수시, 직류링크전류를 검출하고 그 직류검출전류에 의해 UB량을 감지하여 탈수속도를 제어함으로써, 탈수시 발생하는 소음 및 진동을 방지하도록 한 세탁기의 UB량 감지장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상용 교류 전원을 정류 및 평활시키는 정류 및 평활부와; 상기 정류 및 평활된 직류링크전압을, 3상교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가하는 인버터부와; 상기 정류 및 평활부의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기에서 출력되는 직류링크전류를 입력받아 이를 제1,제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수 속도를 조정하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상용 교류 전원(AC)을 정류 및 평활시키는 정류 및 평활부와; 상기 정류 및 평활된 직류링크전압을, 3상 교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가하는 인버터부와; 상기 정류 및 평활부의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기와; 실험에 의해, 전류의 레벨에 따른 UB량과 허용 탈수속도가 기저장되는 메모리와; 상기 증폭된 직류링크전류를 상기 메모리에 기저장된 직류링크전류와 비교하고, 그 비교결과에 의해 UB량과 허용 탈수속도를 감지하여 실시간으로 탈수속도를 제어하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,인버터의 스위칭동작에 의해 인가되는 전압이 가변되어 속도가 제어되는 비엘디씨 모터를 채용한 세탁기에 있어서, 직류링크전류를 검출하는 단계와; 상기 직류링크전류를 소정 레벨로 증폭하는 단계와; 상기 증폭된 직류링크전류를 제1.제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수속도를 조정하는 단계로 수행함을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인버터의 스위칭 동작에 의해 인가되는 전압이 가변되어 속도가 제어되는 비엘디씨 모터를 채용한 세탁기에 있어서, 실험에 의해, 직류링크 전류의 레벨에 따른 UB량 및 탈수허용속도를 기저장하는 단계와; 직류링크전류를 검출하는 단계와; 상기 직류링크전류를 소정 레벨로 증폭하는 단계와; 상기 증폭된 직류링크전류를 기저장된 직류링크전류와 비교하고, 그 비교결과에 의해 UB량 및 허용 탈수속도를 검출하여 그에 따라 실시간으로 탈수속도를 제어하는 단계로 수행함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 세탁기의 UB량 감지장치 및 방법에 대한 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명 세탁기의 UB량 감지장치에 대한 실시예의 구성을 보인 블록도이다.

도3에 도시한 바와같이, 본 발명은 상용 교류 전원(AC)을 정류 및 평활시키는 정류 및 평활부(10)와; 상기 정류 및 평활된 직류링크전압을, 3상 교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가하는 인버터부(20)와; 상기 정류 및 평활부(10)의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기(30)와; 상기 증폭기(30)에서 출력되는 직류링크전류를 입력받아 이를 제1 ,제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수 속도를 조정하는 마이크로컴퓨터(40)로 구성하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 정류 및 평활부(10)는 상용 교류전원(AC)을 평활하여 그에 따른 직류링크전압을 출력하고, 인버터부(20)는 상기 정류 및 평활부(10)에서 출력되는 직류링크전압을 3상 교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가한다.

이에 따라, 상기 비엘디씨 모터는 회전한다.

이때, 증폭기(30)는 상기 정류및 평활부(10)의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하고, 마이크로컴퓨터(40)는 상기 증폭기(30)에서 출력되는 직류링크전류를 입력받아 이를 제1, 제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수속도를 조정한다.

여기서, 상기 제1,제2,제3 기준전류는, 실험에 의해, UB량의 증가에 따른 탈수속도의 가속,감속,유지,정지의 한계값으로 기설정된다.

즉, 상기 마이크로컴퓨터(40)는, 직류링크전류가 제1 기준전류보다 작으면 탈수속도를 가속하도록 제어하며, 직류링크전류가 제1 기준전류보다 크고 제2 기준전압보다 작으면, 현재 탈수 속도를 유지하도록 제어하고, 상기 직류링크전류가 제2 기준전류보다 크고 제3 기준전류보다 작으면, 현재 탈수속도를 감속하도록 제어하며, 상기 직류링크 전류가 제3 기준전류보다 크면 탈수동작을 정지시키도록 제어한다.

보다 상세하게, 도4를 참조하여 설명하면, 우선 직류링크전류를 검출하고 (S011), 그 직류링크전압을 소정 레벨로 증폭한다(SP12).

그 다음, 상기 증폭된 직류링크전류를 제1.제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수속도를 조정하는데(SP13~SP19), 즉 직직류링크전류가 제1 기준전류보다 작으면 탈수속도를 가속하도록 제어하며(SP14), 직류링크전류가 제1 기준전류보다 크고 제2 기준전압보다 작으면, 현재 탈수 속도를 유지하도록 제어하고(SP16), 상기 직류링크전류가 제2 기준전류보다 크고 제3 기준전류보다 작으면, 현재 탈수속도를 감속하도록 제어하며(SP18), 상기 직류링크 전류가 제3 기준전류보다 크면 탈수동작을 정지시키도록 제어한다(SP19).

도5는 본 발명 세탁기의 UB량 감지장치에 대한 다른 실시예의 구성을 보인 블록도이다.

도5에 도시한 바와같이 본 발명은, 상용 교류 전원(AC)을 정류 및 평활시키는 정류 및 평활부(10)와; 상기 정류 및 평활된 직류링크전압을, 3상 교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가하는 인버터부(20)와; 상기 정류 및 평활부(10)의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기(30)와; 실험에 의해, 전류의 레벨에 따른 UB량과 허용 탈수속도가 기저장되는 메모리(50)와; 상기 증폭된 직류링크전류를 상기 메모리에 기저장된 직류링크전류와 비교하고, 그 비교결과에 의해 UB량과 허용 탈수속도를 감지하여 실시간으로 탈수속도를 제어하는 마이크로컴퓨터(40)로 구성하며, 이와같은 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 메모리(50)에, 실험에 의해, 전류의 레벨에 따른 UB량과 허용 탈수속도가 기저장되는데, 도6은 전류의 레벨에 따른 UB량을 보인 그래프이다.

상기 정류 및 평활부(10)는 상용 교류전원을 평활하여 그에 따른 직류링크전압을 출력하고, 인버터부(20)는 상기 정류 및 평활부에서 출력되는 직류링크전압을 3상 교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가한다.

이에 따라, 상기 비엘디씨 모터는 회전한다.

이때, 증폭기(30)는 상기 정류 및 평활부(10)의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하고, 마이크로컴퓨터(40)는 상기 증폭기(30)에서 출력되는 직류링크전류를 입력받아 이를 상기 상기 메모리(50)에 기저장된 직류링크전류와 비교하고, 그 비교결과에 의해 UB량과 허용 탈수속도를 감지하여 실시간으로 탈수속도를 제어한다.

보다 상세하게 도7을 참조하여 설명하면, 우선 실험에 의해, 직류링크 전류의 레벨에 따른 UB량 및 탈수허용속도를 기저장한다(SP21).

그 다음, 직류링크전압을 검출하고(SP22), 그 직류링크전류를 소정 레벨로 증폭한다(SP23).

그 다음, 상기 증폭된 직류링크전류를 기저장된 직류링크전류와 비교하고 (SP24), 그 비교결과에 의해 UB량과 허용 탈수속도를 감지하여 실시간으로 탈수속도를 제어한다(SP25,SP26).

다시 말해서, 본 발명은 고속 탈수시, 직류링크전류를 검출하고 그 직류검출전류에 의해 UB량을 감지하여 탈수속도를 제어한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 고속 탈수시, 직류링크전류를 검출하고 그 직류검출전류에 의해 UB량을 감지하여 탈수속도를 제어함으로써, 탈수시 발생하는 소음 및 진동을 방지하는 효과가 있다.

도1은 종래 기술에 따른 세탁기의 탈수 운전방법에 대한 동작흐름도.

도2는 종래 기술에 따른 세탁기의 탈수 운전방법의 시간에 따른 속도(RPM)가 도시된 그래프.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 UB량 감지장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 UB량 감지방법에 대한 동작흐름도.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 UB량 감지장치에 대한 구성을 보인 블록도.

도6은 도5에 있어서, 직류링크전류의 레벨에 따른 UB량의 변동량을 보인 그래프.

도7은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 UB량 감지방법에 대한 동작흐름도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

10:정류 및 평활부 20:인버터부

30:증폭기 40:마이크로컴퓨터

50:메모리

Claims (8)

1. 상용 교류 전원을 정류 및 평활시키는 정류 및 평활부와;

   상기 정류 및 평활된 직류링크전압을, 3상교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가하는 인버터부와;

   상기 정류 및 평활부의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기와;

   상기 증폭기에서 출력되는 직류링크전류를 입력받아 이를 제1,제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수 속도를 조정하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 세탁기의 UB량 감지장치.
2. 제1 항에 있어서, 마이크로컴퓨터는,

   직류링크전류가 제1 기준전류보다 작으면 탈수속도를 가속하여 소정의 목표 탈수속도로 가속하여 탈수 제어하고,

   제1 기준전류보다 크고 제2 기준전압보다 작으면, 현재 탈수 속도를 유지하도록 제어하며,

   상기 직류링크전류가 제2 기준전류보다 크고 제3 기준전류보다 작으면, 현재 탈수속도를 감속하도록 제어하고,

   상기 직류링크 전류가 제3 기준전류보다 크면 탈수동작을 정지시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 UB량 감지장치.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 제1,제2,제3 기준전류는,

   실험에 의해, UB량의 증가에 따른 탈수속도의 가속,감속,유지,정지의 한계값으로 기설정되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 UB량 감지장치.
4. 상용 교류 전원(AC)을 정류 및 평활시키는 정류 및 평활부와;

   상기 정류 및 평활된 직류링크전압을, 3상 교류전압으로 주파수 가변하여 비엘디씨 모터에 인가하는 인버터부와;

   상기 정류 및 평활부의 출력단에서 직류링크전류를 검출하여 이를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기와;

   실험에 의해, 전류의 레벨에 따른 UB량과 허용 탈수속도가 기저장되는 메모리와;

   상기 증폭된 직류링크전류를 상기 메모리에 기저장된 직류링크전류와 비교하고, 그 비교결과에 의해 UB량과 허용 탈수속도를 감지하여 실시간으로 탈수속도를 제어하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 세탁기의 UB량 감지장치.
5. 인버터의 스위칭동작에 의해 인가되는 전압이 가변되어 속도가 제어되는 비엘디씨 모터를 채용한 세탁기에 있어서,

   직류링크전류를 검출하는 단계와;

   상기 직류링크전류를 소정 레벨로 증폭하는 단계와;

   상기 증폭된 직류링크전류를 제1.제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수속도를 조정하는 단계로 수행함을 특징으로 하는 세탁기의 UB량 감지방법.
6. 제5 항에 있어서, 상기 증폭된 직류링크전류를 제1.제2,제3 기준전류와 비교하고, 그 비교결과에 근거하여 탈수속도를 조정하는 단계는,

   직류링크전류가 제1 기준전류보다 작으면 탈수속도를 가속하여 소정의 목표 탈수속도로 가속하여 탈수 제어하는 단계와;

   직류링크전류가 제1 기준전류보다 크고 제2 기준전압보다 작으면, 현재 탈수 속도를 유지하도록 제어하는 단계와;

   상기 직류링크전류가 제2 기준전류보다 크고 제3 기준전류보다 작으면, 현재 탈수속도를 감속하도록 제어하는 단계와;

   상기 직류링크 전류가 제3 기준전류보다 크면 탈수동작을 정지시키도록 제어하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 세탁기의 UB량 감지방법.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 제1,제2,제3 기준전류는,

   실험에 의해, UB량의 증가에 따른 탈수속도의 가속,감속,유지,정지의 한계값으로 기설정되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 UB량 감지방법.
8. 인버터의 스위칭 동작에 의해 인가되는 전압이 가변되어 속도가 제어되는 비엘디씨 모터를 채용한 세탁기에 있어서,

   실험에 의해, 직류링크 전류의 레벨에 따른 UB량 및 탈수허용속도를 기저장하는 단계와;

   직류링크전류를 검출하는 단계와;

   상기 직류링크전류를 소정 레벨로 증폭하는 단계와;

   상기 증폭된 직류링크전류를 기저장된 직류링크전류와 비교하고, 그 비교결과에 의해 UB량 및 허용 탈수속도를 검출하여 그에 따라 실시간으로 탈수속도를 제어하는 단계로 수행함을 특징으로 하는 세탁기의 UB량 감지방법.