KR20050123262A - Circuit and method for sensing drive error of the washing machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모터의 이상전류를 검출하여 시스템의 이상동작을 감지하기 위한 세탁기의 이상동작 감지회로 및 그 방법에 관한 것으로, 세탁을 수행하기 위한 세탁 모터에 구동전원을 공급하고 상기 세탁 모터의 구동을 스위칭하기 위한 전원 공급부, 상기 전원 공급부에서 출력되는 세탁 모터의 상전류를 입력받고 상기 입력된 세탁모터의 상전류와 기준레벨을 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교기, 상기 비교기의 출력신호에 따라 시스템의 이상동작을 판단하여 상기 세탁 모터를 정지시키도록 상기 전원 공급부를 제어하는 시스템 마이컴으로 구성된다.The present invention relates to an abnormal operation detection circuit and a method of a washing machine for detecting an abnormal current of a motor to detect an abnormal operation of a system. The present invention relates to supplying driving power to a washing motor for performing washing and driving the washing motor. Power supply for switching, a comparator for receiving the phase current of the washing motor output from the power supply unit and comparing the input phase current and the reference level of the laundry motor and outputs a comparison result, abnormal operation of the system according to the output signal of the comparator And a system microcomputer for controlling the power supply unit to stop the washing motor.
따라서, 본 발명은 모터의 상전류를 이용하여 세탁기의 이상동작을 감지함으로써 세탁기의 이상상태를 보다 정확하게 감지함과 동시에 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the present invention can detect the abnormal operation of the washing machine by using the phase current of the motor to more accurately detect the abnormal state of the washing machine and improve product reliability.
Description
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 특히 모터의 이상전류를 검출하여 시스템의 이상동작 상태를 감지하기 위한 세탁기의 이상동작 감지회로 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine, and more particularly, to an abnormal operation detecting circuit and a method of the washing machine for detecting the abnormal operation state of the system by detecting the abnormal current of the motor.
일반적으로, 세탁기는 기 설정된 알고리즘에 따라 세탁, 헹굼, 탈수 등의 과정을 거쳐 오염된 세탁물로부터 오염물질을 제거하기 위한 기기로서, 회전날개, 외조 또는 내조(세탁조/탈수조)의 수평방향 회전을 이용한 전자동 세탁기와 드럼의 수직방향 회전을 이용한 드럼 세탁기로 크게 구분할 수 있다.In general, a washing machine is a device for removing contaminants from contaminated laundry through washing, rinsing, and dehydration according to a predetermined algorithm. The washing machine performs horizontal rotation of a rotary blade, outer tank, or inner tank (washing tank / dehydrating tank). It can be divided into a fully automatic washing machine and a drum washing machine using the vertical rotation of the drum.
이때, 드럼세탁기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물과의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 적고 세탁물이 잘 엉키지 않으며 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있다.At this time, the drum washing machine is a method of washing by using the friction force between the rotating drum and the laundry by receiving the driving force of the motor in the state in which detergent, washing water and laundry are put into the drum. Knocking and rubbing can have a laundry effect.
도 1을 참조하여, 일반적인 직결식 드럼 세탁기의 구성을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1, the configuration of a general direct-type drum washing machine will be described.
도시한 바와 같이, 캐비닛(5) 내측에 터브(Tub)(3)가 설치되고, 상기 터브(3) 내측에는 드럼(9)이 설치된다.As shown, a tub 3 is installed inside the cabinet 5, and a drum 9 is installed inside the tub 3.
그리고, 상기 드럼(9)에는 모터(6)의 구동력을 드럼(9)에 전달하는 드럼 축(13)이 설치된다.The drum 9 is provided with a drum shaft 13 for transmitting the driving force of the motor 6 to the drum 9.
그리고, 상기 드럼축(13)의 전후방에는 베어링(12)이 각각 설치되고, 상기 터브(3)의 후벽부 중앙에는 상기 베어링(12)을 지지하는 베어링 하우징이 설치된다.In addition, bearings 12 are respectively installed in front and rear of the drum shaft 13, and bearing housings for supporting the bearing 12 are installed at the center of the rear wall of the tub 3.
그리고, 상기 터브(3) 후벽부에는 직결식(BLDC) 모터(6)를 구성하는 스테이터(7)가 체결되고, 상기 드럼축(13) 상에는 스테이터(7)와 더불어 직결식 모터(6)를 구성하는 로터(8)가 결합된다.Then, the stator 7 constituting the BLDC motor 6 is fastened to the rear wall of the tub 3, and the stator 7 together with the stator 7 is fastened to the drum shaft 13. The constituent rotor 8 is coupled.
이에 따라 상기 드럼(9)은 로터(8)에 직결되어 회전하게 된다.Accordingly, the drum 9 is directly connected to the rotor 8 to rotate.
그리고, 상기 캐비닛(5) 전방에는 도어(1)가 설치되고, 도어(1)와 터브(3) 사이에는 가스켓(2)이 설치된다. A door 1 is installed in front of the cabinet 5, and a gasket 2 is installed between the door 1 and the tub 3.
그리고, 상기 캐비닛(5) 상부면 내측과 터브(3) 외주면 상부측 사이에는 터브(3)를 지지하는 행잉 스프링(Hanging Spring)(4)이 설치되고, 상기 캐비닛(5) 하부면 내측과 터브(3) 외주면 하부측 사이에는 탈수시 발생하는 터브(3)의 진동을 감쇠시키기 위한 프릭션 댐퍼(10)가 설치된다.In addition, a hanging spring 4 for supporting the tub 3 is installed between the inside of the upper surface of the cabinet 5 and the upper side of the outer peripheral surface of the tub 3, and the inside of the lower surface of the cabinet 5 and the tub. (3) A friction damper 10 for damping the vibration of the tub 3 generated during dehydration is provided between the lower side of the outer peripheral surface.
그리고, 상기 모터(6) 일측에는 로터(8)의 회전수(rpm)를 검출할 수 있는 홀 센서(11)가 부착되어 있다.In addition, a hall sensor 11 capable of detecting a rotational speed (rpm) of the rotor 8 is attached to one side of the motor 6.
이와 같이 구성된 직결식 드럼 세탁기는, 사용자가 드럼(9) 내에 세탁물을 투입한 후 원하는 세탁 모드를 설정하여 세탁기를 구동시키면 먼저 드럼(9)에 물이 급수되고 모터(6)의 구동력이 드럼(9)에 전달되어 드럼(9)이 회전하면서 세탁이 진행된다.In the direct drum washing machine configured as described above, when the user puts laundry into the drum 9 and sets the desired washing mode to drive the washing machine, water is first supplied to the drum 9 and the driving force of the motor 6 is the drum ( 9) and the drum (9) is rotated while the washing proceeds.
그리고, 세탁 후 세탁에 사용된 물이 외부로 배출되면 헹굼 행정이 진행되고, 이어서 모터(6)를 고속으로 회전시켜 원심력에 의해 드럼(9)의 내측벽에 붙은 세탁물을 탈수한다.Then, when the water used for washing after washing is discharged to the outside, the rinsing process proceeds, and then the motor 6 is rotated at high speed to dehydrate laundry attached to the inner wall of the drum 9 by centrifugal force.
상기 세탁, 헹굼, 탈수 과정에서 직결식 모터(6)의 회전시 홀 센서(11)를 통해 로터(8)의 회전수를 검출함으로써 모터(6) 회전수를 검출한다.The rotation speed of the rotor 8 is detected by the hall sensor 11 during the rotation of the direct-type motor 6 in the washing, rinsing, and dehydration processes.
이때, 세탁물이 드럼(9) 내에 고르게 분산되어 있지 않으면 편심(Unbalance)이 발생하게 되는데, 상기 홀 센서(11)를 통해 검출된 RPM의 변화로부터 세탁기의 진동이나 언발란스 상태를 감지할 수 있다.At this time, when the laundry is not evenly distributed in the drum 9, unbalance occurs. The vibration or unbalance of the washing machine may be detected from the change in RPM detected through the hall sensor 11.
그러나, 종래의 경우 홀 센서(11)를 통해 검출된 모터의 속도 변화로부터 세탁기의 진동이나 언발란스 상태를 감지하게 되는데, 외부 환경으로 인해 홀 센서(11)의 감도 변화가 발생할 경우 세탁기의 이상 상태를 오감지하게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional case, the vibration or unbalance of the washing machine is detected from the speed change of the motor detected through the hall sensor 11. There was a problem of being sensed.
또한, 모터의 속도 변화를 검출하기 위한 홀 센서는 출력 신호를 시스템 마이컴으로 전달하기 위해 회로 기판에 연결(Connect)되어 구성되는데 이때 홀 센서의 연결 단자에 접속 불량이 발생하여 세탁기의 이상 상태를 오감지할 우려가 있었다.In addition, the Hall sensor for detecting the speed change of the motor is configured to be connected to the circuit board to transmit the output signal to the system microcomputer. There was a risk of detection.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 세탁기의 이상동작을 보다 효과적으로 감지할 수 있도록 한 세탁기의 이상동작 감지회로 및 그 감지방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an abnormal operation detection circuit of the washing machine and a method for detecting the abnormal operation of the washing machine more effectively.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지회로는 세탁을 수행하기 위한 세탁 모터에 구동전원을 공급하고 상기 세탁 모터의 구동을 스위칭하기 위한 전원 공급부, 상기 전원 공급부에서 출력되는 세탁 모터의 상전류를 입력받고 상기 입력된 세탁모터의 상전류와 기준레벨을 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교기, 상기 비교기의 출력신호에 따라 시스템의 이상동작을 판단하여 상기 세탁 모터를 정지시키도록 상기 전원 공급부를 제어하는 시스템 마이컴으로 구성되는데 특징이 있다.Abnormal motion detection circuit of the washing machine according to the present invention for achieving the above object is a power supply for supplying driving power to the washing motor for performing the washing and switching the driving of the washing motor, the output from the power supply A comparator for receiving a phase current of a washing motor and comparing the input phase current of the washing motor with a reference level to output a comparison result, and determining an abnormal operation of the system according to an output signal of the comparator to stop the washing motor. It is characterized by the system microcomputer that controls the supply unit.
이때, 상기 비교기는 반전(-) 단자에 상기 전원 공급부의 상전류 출력단이 연결되고 비반전(+) 단자에 기준레벨인 레퍼런스 전압이 연결되어, 상기 반전단자를 통해 입력된 전압 레벨이 레퍼런스 전압보다 크면 로우(Low) 레벨의 신호를 출력하고 레퍼런스 전압보다 작으면 하이(High) 레벨의 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In this case, the comparator is connected to the inverting (-) terminal of the phase current output terminal of the power supply and a non-inverting (+) terminal of the reference voltage is a reference level, if the voltage level input through the inverting terminal is greater than the reference voltage The signal outputs a low level signal and outputs a high level signal when it is smaller than the reference voltage.
그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지방법은 세탁을 수행하기 위한 세탁 모터를 구비한 세탁기에 있어서, 세탁을 수행하는 동안 상기 세탁 모터의 상전류 변화를 주기적으로 검출하는 단계; 상기 검출된 세탁 모터의 상전류 변화에 따라 시스템 이상동작 여부를 판단하는 단계; 그리고, 시스템 이상동작으로 판단되면 상기 세탁 모터의 구동을 중지하고 동작에러를 표시하는 단계로 이루어지는데 그 특징이 있다.In addition, the abnormal operation detection method of the washing machine according to the present invention for achieving the above object, in the washing machine having a washing motor for performing the washing, periodically detecting the phase current change of the washing motor during the washing Doing; Determining whether a system abnormal operation is performed according to the detected phase current change of the washing motor; And, if it is determined that the system abnormal operation is characterized in that the step of stopping the drive of the washing motor and displaying the operation error.
여기서, 상기 세탁 모터의 상전류 변화를 검출하는 단계는 상기 세탁 모터에서 출력되는 상전류와 기 설정된 기준레벨을 비교하는 비교기를 이용하여 상기 비교기의 출력신호에 따라 세탁모터의 상전류 변화를 감지하는 단계임을 특징으로 한다.The detecting of the phase current change of the washing motor may include detecting a phase current change of the washing motor according to an output signal of the comparator using a comparator comparing the phase current output from the washing motor with a preset reference level. It is done.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지회로 및 그 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the abnormal operation detection circuit and method of the washing machine according to the present invention will be described below.
먼저, 본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지회로는 도 2에 도시한 바와 같이 세탁을 수행하기 위한 세탁 모터(100)에 구동전원을 공급하고 상기 세탁 모터(100)의 구동을 스위칭하기 위한 전원 공급부(Power Module)(200), 상기 전원 공급부(200)에서 출력되는 세탁 모터(100)의 상전류를 입력받고 상기 입력된 세탁모터(100)의 상전류와 기준레벨을 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교기(300), 상기 비교기(300)의 출력신호에 따라 시스템의 이상동작을 판단하여 상기 세탁 모터(100)를 정지시키도록 상기 전원 공급부(200)를 제어하는 시스템 마이컴(400)으로 구성된다.First, the abnormal motion detection circuit of the washing machine according to the present invention supplies a driving power to the washing motor 100 for performing the washing as shown in Figure 2 and a power supply for switching the driving of the washing motor 100 (Power Module) 200, a comparator receiving the phase current of the washing motor 100 output from the power supply unit 200 and comparing the input phase current and the reference level of the washing motor 100 to output a comparison result ( 300, the system microcomputer 400 controlling the power supply unit 200 to stop the washing motor 100 by determining an abnormal operation of the system according to the output signal of the comparator 300.
이때, 상기 전원 공급부(200)는 모터(100)를 구동시키기 위한 파워 스위칭(Power Switching) 소자로서, 세탁 행정시 상기 모터(100)에 구동전압을 공급하고 상기 모터(100)를 거쳐 피드백되는 상전류를 출력하게 된다.At this time, the power supply unit 200 is a power switching element for driving the motor 100, and supplies a driving voltage to the motor 100 during a washing stroke and a phase current fed back through the motor 100. Will print
그리고, 상기 비교기(300)는 모터(100)의 상전류 변화를 감지하기 위한 수단으로, 반전(-)단자에 전원 공급부(200)의 상전류 출력단이 연결되고 비반전(+) 단자에 레퍼런스 전압(Reference Voltage)이 연결된다.In addition, the comparator 300 is a means for detecting a change in the phase current of the motor 100. The phase current output terminal of the power supply unit 200 is connected to an inverting terminal and a reference voltage is connected to a non-inverting terminal. Voltage) is connected.
여기서, 상기 레퍼런스 전압은 저항(R2, R3)에 의한 분압전압이다.Here, the reference voltage is a divided voltage by the resistors R2 and R3.
그리고, 상기 비교기(300)의 출력단은 시스템 마이컴(400)의 입력포트에 연결된다.The output terminal of the comparator 300 is connected to an input port of the system microcomputer 400.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지회로 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the abnormal operation detection circuit operation of the washing machine according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 세탁이 수행되는 동안 전원 공급부(200)를 통해 모터(100)의 상전류가 출력되는데, 상기 모터(100)의 상전류는 저항(R0, R1)을 거쳐 그에 상응하는 전압 레벨로 비교기(300)의 반전단자로 입력된다.First, while washing is performed, a phase current of the motor 100 is output through the power supply 200, and the phase current of the motor 100 passes through the resistors R0 and R1 to a voltage level corresponding thereto. The inverting terminal of is input.
이때, 상기 비교기(300)는 반전 단자를 통해 입력된 모터(100)의 상전류가 저항(R2, R3)에 의한 분압전압 즉, 레퍼런스 전압(Vref)보다 크면 로우 레벨 신호를 출력하고 레퍼런스 전압보다 작으면 하이 레벨 신호를 출력한다.At this time, the comparator 300 outputs a low level signal when the phase current of the motor 100 input through the inverting terminal is greater than the divided voltages of the resistors R2 and R3, that is, the reference voltage Vref, and is smaller than the reference voltage. Outputs a high level signal.
그리고, 상기 시스템 마이컴(400)은 비교기(300)의 출력신호에 따라 모터(100)의 상전류 변화 즉, 시스템의 이상동작 여부를 판단한게 된다.In addition, the system microcomputer 400 determines whether a phase current change of the motor 100, that is, the abnormal operation of the system according to the output signal of the comparator 300.
도 3를 참조하여, 본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3, the abnormal operation detection method of the washing machine according to the present invention will be described in detail.
세탁 행정이 수행되는 동안 주기적으로 비교기(300)의 출력신호를 읽어들여 모터(100)의 상전류 변화를 감지한다(S10).While the washing stroke is performed, the output signal of the comparator 300 is periodically read to detect a phase current change of the motor 100 (S10).
이어서, 상기 비교기(300)의 출력신호를 통해 시스템의 이상동작 여부 즉, 상기 모터(100)의 상전류가 기 설정된 기준레벨(레퍼런스 전압)보다 큰지 여부를 판단한다(S20).Subsequently, it is determined whether an abnormal operation of the system, that is, whether the phase current of the motor 100 is greater than a preset reference level (reference voltage) through the output signal of the comparator 300 (S20).
상기 판단결과(S20), 상기 비교기(300)의 출력신호가 하이(High) 신호일 경우 모터(100)의 상전류가 기준 레벨보다 작다는 결과이므로 정상상태로 인식하여 세탁 행정을 지속한다.As a result of the determination (S20), when the output signal of the comparator 300 is a high signal, the phase current of the motor 100 is smaller than the reference level.
한편, 상기 판단결과(S20) 상기 비교기(300)의 출력신호가 로우(Low) 신호일 경우 모터(100)의 상전류가 기준 레벨보다 크다는 결과이므로 세탁기의 진동이나 편심 등으로 인한 이상상태로 인식하여(S30) 모터(100)의 구동을 정지시킴과 동시에 시스템 동작에러를 표시한다(S40).Meanwhile, when the output signal of the comparator 300 is a low signal, the determination result (S20) is a result of the phase current of the motor 100 being greater than the reference level, and thus recognized as an abnormal state due to vibration or eccentricity of the washing machine ( S30) The driving of the motor 100 is stopped and a system operation error is displayed (S40).
따라서, 본 발명은 모터(100)를 구동하기 위한 전원구동회로(IPM)에서 모터(100)의 상전류를 감지하고 상기 모터(100)에서 이상전류가 감지될 경우 세탁기의 이상동작 상태임을 인식하는 것이다.Therefore, the present invention is to detect the phase current of the motor 100 in the power source driving circuit (IPM) for driving the motor 100 and to recognize that the abnormal operation state of the washing machine when the abnormal current is detected in the motor 100. .
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지회로 및 그 방법은 모터의 상전류를 이용하여 세탁기의 이상동작을 감지함으로써 세탁기의 이상상태를 보다 정확하게 감지함과 동시에 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The abnormal operation detection circuit and method of the washing machine according to the present invention as described above can detect the abnormal operation of the washing machine by using the phase current of the motor to more accurately detect the abnormal state of the washing machine and at the same time improve the product reliability. It works.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
도 1은 일반적인 직결식 드럼 세탁기의 구성을 도시한 종단면도1 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a general direct-type drum washing machine
도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지회로를 나타낸 도면2 is a view showing an abnormal operation detection circuit of a washing machine according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 이상동작 감지방법을 도시한 플로우 차트3 is a flowchart illustrating a method of detecting abnormal operation of a washing machine according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100: 모터 200: 전원 공급부100: motor 200: power supply
300: 비교기 400: 시스템 마이컴300: comparator 400: system microcomputer
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Cited By (2)
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| KR101456209B1 (en) * | 2007-12-11 | 2014-11-03 | 엘지전자 주식회사 | Washing machine |
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