KR20150085285A

KR20150085285A - Washing machine and method to control thereof

Info

Publication number: KR20150085285A
Application number: KR1020140004986A
Authority: KR
Inventors: 안톤 디아노브; 김남수; 정부문
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-07-23

Abstract

Provided is a washing machine rotating a drum around the horizontal axis by using a permanent magnet synchronous motor and a method of controlling the same. With respect to the washing machine rotating a drum around the horizontal axis by using a permanent magnet synchronous motor, the kinetic energy for driving the permanent magnet synchronous motor may be maximally stored so that a reconstructing laundry position may be passed through in ″a maximum torque control area″, wherein a motor torque is greater than a laundry torque, and a torque required for maintaining the speed of the drum may be supplied so that the drum may be rotated smoothly in initial start-up operation and in low-speed, once the reconstructing laundry position is passed through and the it is easy to process the laundry..

Description

[0001] WASHING MACHINE AND METHOD TO CONTROL THEREOF [0002]

본 발명은 영구자석 동기모터를 이용하여 드럼을 회전시키는 세탁기에서 초기 기동 및 저속에서의 회전을 원활하게 하는 세탁기 및 그 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a washing machine for rotating a drum using a permanent magnet synchronous motor, and a control method thereof.

일반적으로, 세탁기(통상, 드럼 세탁기)는 물(세탁수 또는 헹굼수)의 담수를 위한 터브와, 이 터브의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하는 드럼과, 이 드럼을 회전시키기 위한 구동력을 발생하는 모터를 포함하여 원통형의 드럼이 수평축을 중심으로 회전할 때 그 내부의 세탁물이 드럼 내벽을 따라 상승하였다가 낙하하는 동작을 통해 세탁이 이루어지도록 하는 장치이다.2. Description of the Related Art Generally, a washing machine (typically, a drum washing machine) includes a tub for fresh water of water (washing water or rinse water), a drum rotatably installed in the tub, The drum is rotated around a horizontal axis, and the laundry in the drum rises along the inner wall of the drum and then falls down to perform washing.

세탁기에 적용되는 모터는 여러 유형의 전기 모터를 사용하고 있지만, 최근 들어 에너지 효율 및 출력 밀도가 우수한 영구자석 동기모터(PMSM : Permanent Magnet Synchronous Motor)의 사용이 증가하고 있다.The motors used in washing machines use various types of electric motors, but in recent years, the use of permanent magnet synchronous motors (PMSM), which have high energy efficiency and high output density, is increasing.

영구자석 동기모터는 2극 이상의 극성을 가지는 회전자에 영구자석을 부착하여 회전 구동력을 발생시키는 것으로, 코일이 권선되어 있는 고정자와, 이 고정자에 대하여 회전 가능하게 배치되는 회전자로 구성된다.A permanent magnet synchronous motor is constituted by attaching a permanent magnet to a rotor having polarities of two or more poles to generate a rotational driving force and comprises a stator having a coil wound thereon and a rotor rotatably arranged with respect to the stator.

영구자석 동기모터는 회전자에 부착된 영구자석으로부터 자속을 공급받아 회전하기 때문에 벡터 제어를 위해서는 회전자의 위치를 정확히 파악해야 한다. 이를 위해, 홀센서(Hall sensor)나 리졸버(Resolver) 소자, 엔코더(encoder)와 같은 위치 센서를 이용하여 회전자의 위치 정보를 검출한다. 그러나, 센서를 이용하여 모터 위치를 검출하는 방식은 센서의 사용으로 인한 제조비 상승과 회로의 부피 증가, 센서 파손 시 모터의 위치를 검출할 수 없는 문제가 있다.Since the permanent magnet synchronous motor rotates by receiving the magnetic flux from the permanent magnet attached to the rotor, the position of the rotor must be precisely determined for vector control. To this end, position information of the rotor is detected using a position sensor such as a Hall sensor, a resolver element, or an encoder. However, there is a problem in that the method of detecting the position of the motor using the sensor can not detect the position of the motor when the sensor is broken, and the manufacturing cost is increased due to the use of the sensor, the volume of the circuit is increased.

이러한 문제를 해결하기 위해 별도의 위치 센서를 설치하지 않고 영구자석 동기모터의 전압, 전류 정보 등을 이용하여 회전자의 위치를 간접적으로 검출하는 센서리스(sensorless) 제어 방식이 모색되었다. To solve this problem, a sensorless control method has been sought to detect the position of the rotor indirectly using the voltage and current information of the permanent magnet synchronous motor without installing a separate position sensor.

세탁기에 적용되는 영구자석 동기모터는 세탁 행정 또는 헹굼 행정 중에 정/역회전을 하면서 그 사이에 드럼이 정지된 후 다시 기동되는 과정을 반복하므로 센서리스 제어에서는 정/역 구간의 저속 운전 및 가/감속 시의 회전자 위치 검출 및 제어 성능이 중요하다.The permanent magnet synchronous motor applied to the washing machine repeats the process of stopping and restarting the drum while rotating forward / reverse during the washing or rinsing cycle. Therefore, in the sensorless control, the low speed operation and the reverse / The rotor position detection and control performance at deceleration is important.

그러나, 드럼을 정지 상태에서 회전하게 되면, 드럼에 수용된 세탁물(특히, 젖은 세탁물)의 무게 중심이 정지 상태에서 아래쪽을 향하고 있기 때문에 세탁물이 큰 부하로 작용한다. 따라서 드럼의 속도를 목표 RPM까지 올리기 위해서는 일시적으로 사용 가능한 전류 또는 전압 제한치까지 사용하는 제어 동작이 필요하므로 드럼의 초기 기동 시에 토크 부하(이하, 세탁물 토크라 한다)가 제일 크게 작용되며, 이때에 드럼을 구동하는 영구자석 동기모터에 과부하가 작용된다. 영구자석 동기모터에 가해지는 부하가 모터의 출력보다 과도하게 크면 드럼이 회전되지 않고 멈춰 버리는 구속 현상이 발생할 수 있다.However, when the drum is rotated in the stopped state, the center of gravity of the laundry (especially, wet laundry) housed in the drum is directed downward from the stopped state, so that the laundry acts as a large load. Therefore, in order to increase the drum speed to the target RPM, a control operation using a current or a voltage limit temporarily available is required, so that the torque load (hereinafter referred to as laundry load torque) is the largest when the drum is initially started, The permanent magnet synchronous motor for driving the drum is overloaded. If the load applied to the permanent magnet synchronous motor is excessively larger than the output of the motor, a restraint phenomenon may occur in which the drum stops rotating and stops.

영구자석 동기모터를 이용하여 드럼을 수평축을 중심으로 회전시키는 세탁기에서 초기 기동 및 저속에서의 회전을 원활하게 할 수 있는 세탁기 및 그 제어방법을 제안하고자 한다.The present invention proposes a washing machine and its control method capable of smoothly starting and low-speed rotation in a washing machine in which a drum is rotated around a horizontal axis by using a permanent magnet synchronous motor.

이를 위해 본 발명의 일 측면은 세탁물을 수용하는 드럼과, 드럼을 수평축을 중심으로 회전시키는 모터를 구비한 세탁기의 제어방법에 있어서, 모터의 초기 기동 시, 모터에서 발생되는 토크가 드럼의 회전에 가해지는 세탁물 토크보다 큰 제1영역에서 모터 구동의 운동 에너지를 증가시켜 저장하고; 모터의 구동에 따라 발생되는 토크가 세탁물 토크보다 작아지는 제2영역에서 저장된 운동 에너지와 모터의 구동 토크를 이용하여 드럼을 회전시키는 것을 포함한다.To this end, one aspect of the present invention is a method of controlling a washing machine including a drum for receiving laundry and a motor for rotating the drum around a horizontal axis, the method comprising the steps of: Increasing and storing the kinetic energy of the motor drive in a first region larger than the laundry load applied; And rotating the drum using the stored kinetic energy and the driving torque of the motor in a second region where the torque generated by the motor is smaller than the laundry load.

모터는 인버터에 의해 구동되는 센서리스 영구자석 동기모터이다.The motor is a sensorless permanent magnet synchronous motor driven by an inverter.

또한, 모터는 코일이 권선되어 있는 고정자와, 고정자에 대하여 회전 가능하게 배치된 회전자를 포함한다.The motor also includes a stator having a coil wound thereon and a rotor rotatably arranged with respect to the stator.

제1영역은 고정자 전류의 p/3 - 3p/4 기간(p는 모터 극 쌍의 수)을 포함한다.The first region includes a period of p / 3 - 3p / 4 (where p is the number of motor pole pairs) of the stator current.

운동 에너지는, 세탁기의 세탁 행정, 헹굼 행정 또는 탈수 행정의 진입을 위해 모터를 초기 기동할 때에 저장하는 것이다.The kinetic energy is stored when the motor is initially started for entering the washing, rinsing or dewatering stages of the washing machine.

그리고, 본 발명의 일 측면에 의한 세탁기는, 세탁물을 수용하는 드럼; 드럼을 수평축을 중심으로 회전시키는 모터; 모터를 구동하는 인버터; 인버터에 의해 구동되는 모터의 초기 기동 시, 모터에서 발생되는 토크가 드럼의 회전에 가해지는 세탁물 토크보다 큰 제1영역에서 모터 구동의 운동 에너지를 증가시켜 저장하고, 모터 토크가 세탁물 토크보다 작아지는 제2영역에서 저장된 운동 에너지와 모터의 구동 토크를 이용하여 드럼을 회전시키는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a washing machine comprising: a drum for receiving laundry; A motor for rotating the drum about a horizontal axis; An inverter for driving the motor; The torque generated by the motor increases and stores the kinetic energy of the motor driving in a first region larger than the laundry torque applied to the rotation of the drum when the motor is driven by the inverter and the motor torque is lower than the laundry torque And a controller for rotating the drum using the stored kinetic energy and the drive torque of the motor in the second region.

제어부는, 모터의 초기 기동 전에 고정자 저항 및 인버터 스위치에 의한 전압 강하를 측정하는 것을 더 포함한다.The control unit may further include measuring the voltage drop by the stator resistance and the inverter switch prior to the initial start of the motor.

제안된 세탁기 및 그 제어방법에 의하면, 영구자석 동기모터를 이용하여 드럼을 회전시키는 수평축 세탁기에서 모터 토크가 세탁물 토크보다 큰 '최대 토크 제어 영역'에서는 영구자석 동기 모터의 기동을 위한 운동 에너지를 최대한 저장하여 세탁물을 재구성하는 지점을 통과할 수 있도록 하고, 세탁물 재구성의 지점이 통과되고 세탁물의 상태가 용이하게 되면 드럼 속도를 일정하게 하는데 필요한 만큼의 토크를 공급하여 모터의 초기 기동 및 저속에서의 회전을 원활하게 할 수 있도록 한다.According to the proposed washing machine and its control method, in a horizontal axis washing machine that rotates a drum using a permanent magnet synchronous motor, the kinetic energy for starting the permanent magnet synchronous motor is maximized in the 'maximum torque control region' where the motor torque is larger than the laundry torque So as to allow the laundry to pass through a point where reconstitution of the laundry is made, and when the point of the laundry reconstitution passes and the state of the laundry becomes easy, a torque necessary to keep the drum speed constant is supplied, To be smooth.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 모터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 모터의 센서리스 제어를 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 모터의 센서리스 제어를 위한 속도 제어 구성도이다.
도 5는 도 4에 도시한 벡터 전류 제어기의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 모터의 초기 기동 시 세탁물의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물 토크와 모터 토크를 나타낸 파형도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 모터의 기동을 위한 토크 프로파일을 나타낸 파형도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 모터 기동 방법을 나타낸 파형도이다.1 is a view showing a configuration of a washing machine according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a view schematically showing the configuration of the motor shown in Fig. 1. Fig.
3 is a circuit diagram for sensorless control of a motor in a washing machine according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a speed control scheme for sensorless control of a motor in a washing machine according to an embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram of the vector current controller shown in Fig.
FIG. 6 is a view illustrating a state of laundry when the motor is initially activated in a washing machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a waveform diagram showing a laundry torque and a motor torque in a washing machine according to an embodiment of the present invention. FIG.
8 is a waveform diagram showing a torque profile for starting a motor in a washing machine according to an embodiment of the present invention.
9 is a waveform diagram illustrating a method of starting a motor of a washing machine according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 의한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a configuration of a washing machine according to an embodiment of the present invention.

도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 대략 박스형상을 가지며 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 설치되는 터브(20)와, 터브(20)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 드럼(30)과, 드럼(30)을 구동하는 영구자석 동기모터(40;이하, "모터"라 한다)를 구비한다.1, a washing machine 1 according to an embodiment of the present invention includes a main body 10 having a substantially box shape and forming an external appearance, a tub 20 provided inside the main body 10, a tub 20 And a permanent magnet synchronous motor 40 (hereinafter referred to as "motor ") for driving the drum 30. The permanent magnet synchronous motor 40

본체(10)의 전면부에는 드럼(30)의 내부로 세탁물을 투입할 수 있도록 투입구(11)가 형성된다. 투입구(11)는 본체(10)의 전면부에 설치된 도어(12)에 의해 개폐된다.In the front portion of the main body 10, a charging port 11 is formed so that laundry can be charged into the drum 30. The inlet 11 is opened and closed by a door 12 provided on the front portion of the main body 10. [

드럼(30)은 원통부(31)와, 원통부(31)의 전방에 설치되는 전면판(32)과, 원통부(31)의 후방에 설치되는 후면판(33)을 포함하여 구성된다. 전면판(32)에는 세탁물의 출입을 위한 개구(32a)가 형성되고, 후면판(33)에는 모터(40)의 동력을 전달하기 위한 구동축(43)이 연결된다.The drum 30 includes a cylindrical portion 31, a front plate 32 provided at the front of the cylindrical portion 31 and a rear plate 33 provided at the rear of the cylindrical portion 31. The front plate 32 is provided with an opening 32a for entering and leaving laundry and a driving shaft 43 for transmitting the power of the motor 40 is connected to the rear plate 33. [

드럼(30)의 둘레에는 세탁수의 유통을 위한 다수의 통공(34)이 형성되고, 드럼(30)의 내주면에는 드럼(30)이 회전할 때 세탁물의 상승 및 낙하가 이루어질 수 있도록 복수의 리프터(35)가 설치된다.A plurality of through holes 34 for circulating washing water are formed around the drum 30 and a plurality of lifters 34 are installed on the inner circumferential surface of the drum 30 so that the laundry can be raised and dropped when the drum 30 rotates. (35).

모터(40)는 터브(20)의 후면에 고정되는 고정자(41)와, 고정자(41)와 상호 작용하며 회전하는 회전자(42)와, 일단은 회전자(42)의 중앙에 고정되며 타단은 터브(20)를 관통하여 드럼(30)의 후면판(33) 중앙에 고정되는 구동축(43)을 포함한다.The motor 40 includes a stator 41 fixed to the rear surface of the tub 20, a rotor 42 rotating and interacting with the stator 41, one end fixed to the center of the rotor 42, Includes a driving shaft 43 that passes through the tub 20 and is fixed to the center of the rear plate 33 of the drum 30.

통상, 모터(40)는 계자 권선(field coil)과 전기자(armature)로 구성되는 유니버설 모터(Universal Motor)나, 영구자석과 전기 자석으로 구성되는 BLDC 모터(Brushless Direct Motor) 등을 사용하며, 드럼(30)에 적용 가능한 모터이면 어떠한 모터(40)를 사용하여도 무방하다.Generally, the motor 40 uses a universal motor composed of a field coil and an armature, a BLDC motor (Brushless Direct Motor) composed of a permanent magnet and an electric magnet, Any motor 40 may be used as long as it is applicable to the motor 30.

드럼(30)과 모터(40) 사이에는 구동축(43)이 설치된다. 구동축(43)의 일단은 드럼(30)의 후면판(33)에 연결되고, 구동축(43)의 타단은 터브(20)의 후벽의 외측으로 연장된다. 모터(40)가 구동축(43)을 구동하면, 구동축(43)에 연결된 드럼(30)이 구동축(43)을 중심으로 회전한다.A drive shaft 43 is installed between the drum 30 and the motor 40. One end of the drive shaft 43 is connected to the rear plate 33 of the drum 30 and the other end of the drive shaft 43 extends to the outside of the rear wall of the tub 20. When the motor 40 drives the drive shaft 43, the drum 30 connected to the drive shaft 43 rotates about the drive shaft 43.

터브(20)의 후벽에는 구동축(43)을 회전 가능하게 지지하도록 베어링 하우징(21)이 설치된다. 베어링 하우징(21)은 알루미늄 합금으로 마련될 수 있으며, 터브(20)를 사출 성형할 때 터브(20)의 후벽에 인서트될 수 있다. 베어링 하우징(21)과 구동축(43) 사이에는 구동축(43)이 원활하게 회전할 수 있도록 베어링들(22)이 설치된다.On the rear wall of the tub 20, a bearing housing 21 is installed to rotatably support the drive shaft 43. The bearing housing 21 may be made of aluminum alloy and may be inserted into the rear wall of the tub 20 when the tub 20 is injection molded. Bearings 22 are provided between the bearing housing 21 and the drive shaft 43 so that the drive shaft 43 can rotate smoothly.

터브(20)는 댐퍼(23)에 의해 지지된다. 댐퍼(23)는 본체(10)의 내측 저면과 터브(20)의 외면을 연결한다.The tub 20 is supported by a damper 23. The damper 23 connects the inner bottom surface of the main body 10 and the outer surface of the tub 20.

터브(20)의 상부에는 터브(20)로 물을 공급하기 위한 급수장치(50)와, 급수장치(50)에 연결되어 급수장치(50)를 통해 전달된 물이 세제와 함께 터브(20)로 공급되도록 하는 세제공급장치(70)가 설치되며, 터브(20)의 하부에는 터브(20) 내부의 물을 본체(10)의 외부로 배출하기 위한 배수장치(60)가 설치된다. A water supply device 50 for supplying water to the tub 20 is provided at an upper portion of the tub 20 and a water supply device 50 connected to the water supply device 50 for supplying water to the tub 20 together with the detergent, And a drainage device 60 for discharging the water inside the tub 20 to the outside of the main body 10 is installed in the lower part of the tub 20. [

급수장치(50)는 터브(20) 내부로 물(세탁수 또는 헹굼수)을 공급하기 위해 외부의 급수원(미도시)과 세제공급장치(70)를 연결하는 급수관(51)과, 급수관(51)의 중도에 설치되어 급수를 제어하는 급수밸브(52)와, 터브(20)와 세제공급장치(70)를 연결하는 연결관(53)을 포함한다.The water supply device 50 includes a water supply pipe 51 connecting an external water supply source (not shown) and a detergent supply device 70 to supply water (wash water or rinse water) into the tub 20, And a connection pipe 53 connecting the tub 20 and the detergent supply device 70. The water supply valve 52 is installed in the middle of the water supply valve 51 and controls the water supply.

배수장치(60)는 터브(20)의 물이 본체(10) 외부로 배출되도록 안내하는 배수관(61)과, 배수관(61)에 설치되어 물이 배수관(61)을 통해 배출되도록 하는 배수펌프(62)를 포함한다. The drainage device 60 includes a drain pipe 61 for guiding the water in the tub 20 to the outside of the main body 10 and a drain pump installed in the drain pipe 61 for discharging water through the drain pipe 61 62).

세제공급장치(70)는 그 하부에 연결된 연결관(53)를 통해 터브(20)와 연결된다. 따라서 급수관(51)을 통해 공급되는 물은 세제공급장치(70)를 경유하여 연결관(53)을 통해 터브(20)로 공급된다. 이러한 구성은 터브(20)로 공급되는 물이 세제공급장치(70)를 경유하도록 함으로써 세제공급장치(70) 내부의 세제가 물과 함께 터브(20)로 공급될 수 있도록 한 것이다.The detergent supply device 70 is connected to the tub 20 through a connection pipe 53 connected to the lower portion thereof. Therefore, the water supplied through the water supply pipe 51 is supplied to the tub 20 via the connection pipe 53 via the detergent supply device 70. This configuration allows the water supplied to the tub 20 to pass through the detergent supply device 70 so that the detergent in the detergent supply device 70 can be supplied to the tub 20 together with the water.

도 2는 도 1에 도시한 모터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.Fig. 2 is a view schematically showing the configuration of the motor shown in Fig. 1. Fig.

도 2에서, 모터(40)는 고정자(41)와 회전자(42)로 이루어진다. 고정자(41)는 U, V, W 세 개의 코일(411, 412, 413)을 구비한다. 회전자(42)는 영구자석으로 이루어지며, 고정자(41)에 대하여 회전 가능하도록 배치된다. 고정자(41)의 각 코일(411, 412, 413)에 전압이 인가되면, 각 코일(411, 412, 413)은 자기장을 발생시키는데, 이 자기장에 의해 회전자(42)가 회전하게 된다.In Fig. 2, the motor 40 is composed of a stator 41 and a rotor 42. Fig. The stator 41 has three coils 411, 412, and 413 of U, V, W. The rotor (42) is made of a permanent magnet and is arranged to be rotatable with respect to the stator (41). When a voltage is applied to each of the coils 411, 412 and 413 of the stator 41, the coils 411, 412 and 413 generate a magnetic field, and the rotor 42 is rotated by this magnetic field.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 모터의 센서리스 제어를 위한 회로도이다.3 is a circuit diagram for sensorless control of a motor in a washing machine according to an embodiment of the present invention.

도 3에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 모터 제어 회로는 220V 60Hz 등의 교류로 공급되는 상용 전원(100)을 정류하는 정류기(102), 정류기(102)에 접속되어 정류된 직류 전압을 평활하고 전기적 에너지를 축적하는 평활용 전해콘덴서(104), 평활용 전해콘덴서(104)에 접속되어 평활용 전해콘덴서(104)에서 출력되는 직류 전압을 펄스폭 변조(PWM)를 통해 임의의 가변주파수를 가진 펄스 형태의 3상 교류(U, V, W)로 바꾸어 모터(40)를 구동하는 인버터(106), 모터(40)의 상 전류를 측정하는 전류 측정부(108), 인버터(106)에 공급되는 PWM 신호의 패턴을 출력하여 인버터(106)를 제어하는 제어부(110)를 포함하여 구성한다.3, a motor control circuit according to an embodiment of the present invention includes a rectifier 102 for rectifying a commercial power supply 100 supplied with an alternating current of 220 V 60 Hz or the like, a rectifier 102 connected to a rectifier 102, And is connected to a smoothing electrolytic capacitor 104 for accumulating electric energy and a smoothing electrolytic capacitor 104 to convert a DC voltage output from the smoothing electrolytic capacitor 104 into an arbitrary variable frequency through pulse width modulation An inverter 106 for driving the motor 40 by switching to a three-phase alternating current (U, V, W) in the form of an excitation pulse, a current measuring unit 108 for measuring the phase current of the motor 40, And a control unit 110 for outputting a pattern of the supplied PWM signal and controlling the inverter 106.

인버터(106)는 ６개의 스위칭소자(IGBT)와 다이오드(FRD)를 ３상 풀 브릿지(Full Bridge)로 결선하여 직류 전압을 3상의 지령 전압으로 변환하고, 이 3상의 지령 전압 Vu*, Vv*, Vw*를 모터(40)에 공급하는 IPM(Intelligent Power Module)이다.The inverter 106 connects the six switching elements IGBT and the diode FRD with a three-phase full bridge to convert the DC voltage into a command voltage of three phases, and the command voltages Vu * and Vv * , And Vw * to the motor 40, as shown in FIG.

전류 측정부(108)는 모터(40)에 입력되는 3상의 전류 Iu, Iv, Iw를 측정하여 제어부(110)의 A/D변환기에 입력하는 것으로, 여러 가지 형태로 구성될 수 있다. The current measuring unit 108 measures currents Iu, Iv, and Iw of three phases input to the motor 40 and inputs them to the A / D converter of the controller 110, and can be configured in various forms.

첫 번째는 모터(10)의 3상에 세 개의 전류변환기(CT; Current Transducer)나 직렬의 션트(shunt)저항을 이용하여 3상 전류를 직접 검출한다. 두 번째는 두 개의 전류변환기나 직렬의 션트 저항으로 두 상의 전류를 검출하고 나머지 한 상의 전류는 검출된 두 상의 전류값으로 추정하는 방식 등에 의하여 구성될 수 있다.The first one directly detects three-phase currents using three current transducers (CT) or series shunt resistors on three phases of the motor 10. [ The second method consists of detecting the currents of two phases with two current converters or series of shunt resistors and estimating the current of the other phase as the current value of the detected two phases.

세 번째는 dc bus측의 하나의 직렬 션트 저항이나 인버터(106)의 아래쪽 스위치들과 접지사이에 직렬로 두 개나 세 개의 션트 저항으로 3상 전류를 재구성하여 추정할 수 있다. 네 번째는 세 번째 방법과 동일하나 션트 저항이 인버터(106) 스위치의 외부에 위치하지 않고 내부에 있는 방식으로 추정할 수 있다. 이외 다른 방법으로도 3상 전류의 검출이 가능하며, 이는 공지된 방식 중 어느 하나에 의해 바람직하게 구성될 수 있다.The third can be estimated by reconstructing a three-phase current with two or three shunt resistors in series between one serial shunt resistor on the dc bus side or between the bottom switches of the inverter 106 and ground. The fourth is the same as the third method, but it can be estimated that the shunt resistor is internal rather than external to the inverter 106 switch. Alternatively, the detection of a three-phase current is possible, which can be preferably configured by any of the known methods.

제어부(110)는 인버터(106)의 ６개 스위칭소자의 온/오프를 제어하고, 임의 전압 및 임의 주파수의 ３상 교류를 만들어 내는 마이크로컴퓨터(MCU)로, PWM 제어를 통한 모터(40) 구동은 일반적인 공지기술이다.The control unit 110 is a microcomputer (MCU) that controls on / off of six switching elements of the inverter 106 and generates three-phase alternating current of arbitrary voltage and arbitrary frequency. The control unit 110 drives the motor 40 through PWM control Is a commonly known technology.

또한, 제어부(110)는 인버터(106)의 회전 제어를 위해서 평활용 전해콘덴서(104)에 링크된 직류전압(Vdc)을 검출한다.The control unit 110 also detects the DC voltage Vdc linked to the smoothing electrolytic capacitor 104 for controlling the rotation of the inverter.

또한, 제어부(110)는 전류 측정부(108)를 통해 측정된 3상 전류 Iu, Iv, Iw로부터 변환 연산을 통해 d축(자속축), q축(토크축) 성분의 전류를 산출한다. 여기에서 d축, q축은 모터 회전자(42)의 영구자석이 만드는 자속 방향을 d축(자속축), 이와 직교하는 방향을 q축(토크축)으로 하는 회전 좌표축이다. 통상 d축 전류는 자속 생성에 기여하는 전류 성분이며, q축 전류는 회전 토크 발생에 기여하는 전류 성분이다. 이 q축 전류와 d축 전류를 이용한 PI 제어 방식을 통해 3상의 펄스폭 변조신호(PWM 신호)가 생성되고, 이 3상의 펄스폭 변조신호(PWM 신호)에 의해 인버터(106)에서는 모터(40)에 구동 전류를 인가하여 모터(40)를 원하는 속도로 회전시키게 된다. 이때, 제어부(110)는 모터(40)의 q축 전류와 d축 전류를 이용하여 회전자(42)의 위치와 속도를 추정하고, 추정된 회전자(42)의 위치를 근거로 하여 모터(40)가 최적의 상태로 구동되도록 회전자(42)의 위치에 상응하는 전류값이 모터(40)에 흐르도록 3상의 펄스폭 변조신호(PWM 신호)를 생성하는 센서리스 제어를 수행한다.The control unit 110 calculates the currents of the d-axis (flux axis) and q-axis (torque axis) components from the measured three-phase currents Iu, Iv, and Iw through the current measuring unit 108. Here, the d-axis and q-axis are rotational coordinate axes in which the direction of the magnetic flux produced by the permanent magnet of the motor rotor 42 is the d-axis (magnetic flux axis) and the direction orthogonal thereto is the q-axis (torque axis). Usually, the d-axis current is a current component contributing to the magnetic flux generation, and the q-axis current is a current component contributing to the rotation torque generation. The three-phase pulse width modulation signal (PWM signal) is generated by the PI control method using the q-axis current and the d-axis current, and the inverter (106) To rotate the motor 40 at a desired speed. At this time, the controller 110 estimates the position and velocity of the rotor 42 using the q-axis current and the d-axis current of the motor 40, and calculates the position and speed of the motor 42 based on the estimated position of the rotor 42 Phase pulse width modulation signal (PWM signal) so that a current value corresponding to the position of the rotor 42 flows in the motor 40 so that the motor 40 is driven in an optimum state.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 모터의 센서리스 제어를 위한 속도 제어 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시한 벡터 전류 제어기의 구성도이다.FIG. 4 is a view illustrating a speed control structure for sensorless control of a motor in a washing machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram of the vector current controller shown in FIG.

도 4에서, 모터(40)의 센서리스 제어를 위한 제어부(110)는 역기전력과 자속을 이용하여 위치와 속도를 추정하는 전기 모델을 기반으로 한 제1위치속도 추정기(120), 회전체의 관성 계수와 토크를 이용하여 위치와 속도를 추정하는 기계 모델을 기반으로 한 제2위치속도 추정기(130), 전기 모델에 의해 추정한 위치 및 속도 정보와 기계 모델에 의해 추정한 위치 및 속도 정보를 크로스오버 함수로 혼합하는 위치속도 혼합기(140), 측정된 또는 추정된 속도와 지령을 비교하여 토크 지령을 발생하는 속도 제어기(150), 토크 지령을 전류 지령으로 변환하는 전류 지령 변환기(160), 지령 전류와 추정 및 측정한 전류와 비교하여 전압을 발생하는 벡터 전류 제어기(170)를 포함한다.4, the controller 110 for sensorless control of the motor 40 includes a first position velocity estimator 120 based on an electric model for estimating a position and a velocity using a back electromotive force and a magnetic flux, A second position velocity estimator 130 based on a mechanical model for estimating a position and a velocity using the coefficients and the torque, position and velocity information estimated by the electrical model, and position and velocity information estimated by the mechanical model, A speed controller 150 that compares the measured or estimated speed with a command to generate a torque command, a current command converter 160 that converts the torque command into a current command, And a vector current controller 170 for generating a voltage in comparison with the current and the estimated and measured current.

전류 지령 변환기(160)는 속도 제어기(150)의 출력인 토크를 전류로 변환하는 역할을 하는데, 회전좌표계의 q-축 전류 지령에 해당한다.The current command converter 160 serves to convert the output torque of the speed controller 150 into a current, which corresponds to a q-axis current command in the rotational coordinate system.

도 5에서, 벡터 전류 제어기(170)는 측정 및 추정한 3상 전류를 정지좌표계로 변환하는 3상/정지좌표계 변환부(171), 추정위치로부터 정지좌표계에서 회전좌표계로 변환하는 정지좌표계/회전좌표계 변환부(172), 회전좌표계의 d-축, q-축 전류와 지령 전류와 비교하여 전압을 발생하는 전류제어부(173), 회전좌표계 전압을 정지좌표계로 변환하는 회전좌표계/정지좌표계 변환부(174), 정지좌표계 전압을 3상 전압으로 발생하는 PWM발생부(175)로 구성되며, 이는 종래에 사용하고 있는 일반적인 방식이다.5, the vector current controller 170 includes a 3-phase / stationary coordinate system converter 171 for converting the measured and estimated 3-phase current into a stationary coordinate system, a stationary coordinate system / rotation A coordinate system converter 172, a current controller 173 for generating a voltage in comparison with the d-axis and q-axis currents of the rotating coordinate system and the command current, a rotating coordinate system / stationary coordinate system converting unit 173 for converting the rotating coordinate system voltage into a stationary coordinate system, (174), and a PWM generator (175) for generating a stationary coordinate system voltage in a three-phase voltage. This is a conventional method used conventionally.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 초기 기동 및 저속에서의 회전을 원활하게 하는 방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.Hereinafter, an operation process and an operation effect of a method for facilitating initial start and rotation at low speed in a washing machine according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 모터의 초기 기동 시 세탁물의 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 세탁물 토크와 모터 토크를 나타낸 파형도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기에서 모터의 기동을 위한 토크 프로파일을 나타낸 파형도이다.FIG. 6 is a view showing a state of laundry when the motor is initially activated in a washing machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a waveform diagram showing a laundry torque and a motor torque in a washing machine according to an embodiment of the present invention, 8 is a waveform diagram showing a torque profile for starting a motor in a washing machine according to an embodiment of the present invention.

사용자는 드럼(30)의 내부에 세탁물을 넣고 컨트롤패널에 마련된 버튼을 조작하여 세탁물의 종류에 따라 세탁코스(예를 들면, 표준코스)를 선택한다. 이때 사용자가 선택한 세탁코스의 운전 정보는 제어부(110)에 입력된다.The user inserts laundry into the drum 30 and operates a button provided on the control panel to select a washing course (for example, a standard course) according to the type of laundry. At this time, the operation information of the laundry course selected by the user is input to the control unit 110.

따라서, 제어부(110)는 입력된 운전 정보에 따라 드럼(30)에 투입된 세탁물의 무게(부하량)를 검출한다. 이때 세탁물의 무게를 검출하는 방식은, 모터(40)를 무게 검출 RPM(약, 70~150 RPM)으로 회전하면서 모터(40)에 일정 듀티(90V)를 주고 일정 듀티에 도달할 때까지 걸리는 시간 및 각속도의 값을 이용하여 무게를 검출하는 방식과, 모터(40)의 순시 가속을 이용하여 일정속도(또는 일정 회전수)에 도달하는 시간을 이용하여 무게를 검출하는 방식과, 일본 특개 제2002-336593호, 일본 특개 제2004-267334호, 일본 특공 평07-90077호에 개시된 바와 같이, 모터(40)에 일정시간 토크를 주어 드럼(30)의 관성량을 직접적 또는 간접적으로 계측한 후 운동의 제2법칙(토크=관성ㅧ가속도)을 이용하여 무게를 검출하는 방식 등 어떠한 방식도 적용 가능하다. Accordingly, the control unit 110 detects the weight (load amount) of laundry laid on the drum 30 according to the inputted operation information. The method for detecting the weight of the laundry is to rotate the motor 40 at a weight detection RPM (about 70 to 150 RPM) to give a constant duty (90 V) to the motor 40, A method of detecting the weight using the value of the angular velocity and a method of detecting the weight by using the time to reach a constant speed (or a constant number of revolutions) using the instantaneous acceleration of the motor 40, The inertia amount of the drum 30 is directly or indirectly measured by applying a predetermined time torque to the motor 40, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-267334, 2004-267334, and 07-90077, A method of detecting the weight by using the second law (torque = inertia ㅧ acceleration)

이외에도, 공지의 방식 중 로드 셀(load cell)을 이용하여 세탁물의 무게(부하량)를 검출할 수 있음은 물론이다.In addition, it is needless to say that the load (load) of the laundry can be detected using a load cell in a known manner.

세탁물의 무게(부하량)가 검출되면, 제어부(110)는 검출된 세탁물의 무게(부하량)에 따라 모터 RPM과 운전율(모터 온-오프시간), 목표 세탁 수위 및 목표 헹굼 수위, 세탁 및 헹굼 시간, 투입 세제량(구체적으로, 세제 투입 시간) 등을 설정한다.When the weight (load) of the laundry is detected, the controller 110 controls the motor RPM, the operation rate (motor on-off time), the target washing level and the target rinsing water level, the washing and rinsing time , An amount of introduced detergent (specifically, a detergent dosing time), and the like.

세탁물의 무게(부하량)에 따라 모터 RPM과 운전율(모터 온-오프시간), 목표 세탁 수위 및 목표 헹굼 수위, 세탁 및 헹굼 시간, 세제 투입 시간 등을 설정하는 것은, 사용자가 세탁기(1)의 동작에 관한 별도의 명령을 추가로 입력하지 않은 경우에 해당한다. 사용자가 세탁기(1)의 동작에 관한 별도의 명령을 추가로 입력한 경우에는 세탁물의 무게(부하량)에 따라 설정된 모터 RPM과 운전율(모터 온-오프시간), 목표 세탁 수위 및 목표 헹굼 수위, 세탁 및 헹굼 시간, 세제 투입 시간 등이 사용자 명령에 따라 변경됨은 물론이다.Setting the motor RPM, the operation rate (motor on-off time), the target washing level and the target rinsing water level, the washing and rinsing time, the detergent dosing time, etc. according to the weight (load) This is the case where no additional command regarding operation is input. When the user further inputs a separate instruction regarding the operation of the washing machine 1, the user can set the RPM and the operation rate (motor on-off time), the target washing level and the target rinsing water level, which are set according to the weight (load amount) The washing and rinsing time, the detergent dosing time, and the like are changed according to a user command.

이에 따라, 제어부(110)는 세탁 행정, 헹굼 행정 또는 탈수 행정을 진행하기 위해 모터(40)의 초기 기동인가를 판단한다.Accordingly, the control unit 110 determines whether or not the motor 40 is initialized to proceed with the washing, rinsing or dewatering.

판단 결과, 모터(40)의 초기 기동이면 제어부(110)는 세탁물을 재구성해야 한다.As a result of the determination, if the motor 40 is initially started, the controller 110 must reconstruct the laundry.

그 이유는, 모터(40)를 이용하여 드럼(30)을 회전시키는 수평축 세탁기에서 세탁물(특히, 젖은 세탁물)은 모터(40)의 기동 전에 도 6에 도시한 바와 같이, 드럼(30)의 바닥에 있고 눌려져 있기 때문이다. 이때에는 세탁물의 무게 중심(Mg)이 정지 상태에서 아래쪽을 향하고 있기 때문에 드럼(30)의 회전이 시작되는 경우, 세탁물은 고형인 상태로 움직이고 이때의 부하 토크 즉, 세탁물 토크가 제일 크게 작용한다. The reason for this is that in the horizontal axis washing machine in which the drum 30 is rotated by using the motor 40, the laundry (particularly the wet laundry) is fed to the bottom of the drum 30 And is pressed. At this time, since the center of gravity (Mg) of the laundry is directed downward from the stopped state, when the drum 30 starts to rotate, the laundry moves in a solid state, and the load torque at this time, that is, the laundry torque, acts the greatest.

이와 같이, 세탁물이 구성되지 않은 경우 모터(40)의 초기 기동에서의 세탁물 토크는 상당히 커서 모터(40)의 최대 토크(이하, "모터 토크"라 한다)보다 더 클 수 있다.As described above, in the case where the laundry is not constituted, the laundry torque at the initial start of the motor 40 is considerably large, which may be larger than the maximum torque of the motor 40 (hereinafter referred to as "motor torque").

세탁물이 재구성될 때까지 세탁물 토크는 드럼(30)의 각도(θ)에 따라 좌우되고 도 7에 도시한 바와 같이, 사인 형태를 갖는다.Until the laundry is reconstituted, the laundry torque depends on the angle? Of the drum 30 and has a sine shape as shown in Fig.

따라서, 제어부(110)는 세탁물이 재구성될 때까지 모터 토크가 세탁물 토크보다 큰 "제1영역(①)"에서 모터(40) 기동에 필요한 운동 에너지를 가능한 많이 증가시켜 저장한다. 이에 따라, 저장된 운동 에너지가 세탁물 토크가 모터 토크보다 큰 "제2영역(②)"을 극복하는데 필요한 에너지보다 크면 모터(40)는 성공적으로 기동된다.Accordingly, the controller 110 increases and stores the kinetic energy required for starting the motor 40 in the "first region (1) " in which the motor torque is larger than the laundry torque until the laundry is reconfigured. Thus, if the stored kinetic energy is greater than the energy required to overcome the "second region (2) " where the laundry torque is greater than the motor torque, the motor 40 is successfully activated.

도 7에서 보듯이, 드럼(30)의 속도는 "제2영역"에서 감소하지만 제로 속도보다 여전히 크게 남아 있음을 알 수 있다.As can be seen from Fig. 7, the speed of the drum 30 decreases in the "second zone " but remains much larger than the zero speed.

도 7의 기동 과정은 세탁물의 재구성을 고려하지 않고 도시한 것으로, 실제 드럼(30)이 110˚에 가까운 각도로 회전하는 경우에 세탁물은 재구성되어 세탁물의 일부는 드럼(30)의 바닥으로 떨어지고 세탁물 토크는 감소한다. 그러나, 드럼(30)의 속도는 그렇게 감소하지 않음을 알 수 있다.7, when the actual drum 30 rotates at an angle close to 110 [deg.], The laundry is reconstituted so that a part of the laundry falls to the bottom of the drum 30, Torque decreases. However, it can be seen that the speed of the drum 30 is not so reduced.

따라서, 제어부(110)는 모터(40)의 초기 기동 및 저속에서의 회전을 원활하게 하기 위해 도 8에 도시한 바와 같이, 토크 프로파일을 제안한다.Therefore, the control unit 110 proposes a torque profile as shown in Fig. 8 in order to smooth the initial start of the motor 40 and the rotation at low speed.

도 8에서, "최대 토크 제어" 영역에서는 모터(40) 기동에 필요한 운동 에너지를 가능한 많이 저장하여 세탁물 재구성의 지점을 통과하는데 사용한다.In FIG. 8, in the "maximum torque control" region, as much kinetic energy necessary for starting the motor 40 is stored as much as possible and used to pass through the point of the laundry restructuring.

이러한 지점을 통과하고 세탁물의 상태가 용이하게 되는 경우, 모터(40)는 드럼(30)의 속도를 일정하게 하는데 필요한 만큼의 토크를 공급하는 "속도 제어 영역"으로 진입한다.When passing through this point and facilitating the condition of the laundry, the motor 40 enters a "speed control zone" which supplies as much torque as is necessary to keep the speed of the drum 30 constant.

통상적으로 "최대 토크 제어" 영역은 고정자(41) 전류의 p/3 - 3p/4 기간을 포함한다. 여기서, p는 모터 극 쌍(motor pole pairs)의 수이다.The "maximum torque control" region typically includes a period of p / 3 - 3p / 4 of the stator 41 current. Where p is the number of motor pole pairs.

모터(40)의 구동은 예를 들어, 제1 및 제2속도 위치 추정기(120, 130)를 통해 기계 모델 및 전기 모델을 구현하면, 모터(40)가 구동할 때마다 정확한 모터 파라미터를 아는 것이 매우 중요하다. 이들 중 가장 중요한 것은 고정자(41) 저항 및 인버터(106) 스위치를 따르는 전압 강하이다. 그러나, 구동 파라미터는 세탁 시에 고정자(41) 온도에 따라 상당히 달라진다. 예를 들어, 고정자(41) 저항은 30 - 40%까지 증가할 수 있다. 따라서 양호한 성능을 위하여, 구동 파라미터는 모터(40)의 기동 전에 매번 측정되어야 한다.The driving of the motor 40 can be accomplished by, for example, implementing a mechanical model and an electrical model via the first and second velocity position estimators 120 and 130, knowing the exact motor parameters each time the motor 40 is driven very important. The most important of these is the voltage drop along the stator 41 resistance and the inverter 106 switch. However, the driving parameters vary considerably with the stator 41 temperature during washing. For example, the stator 41 resistance may increase by 30 - 40%. Therefore, for good performance, the drive parameters must be measured each time before the motor 40 is started.

이를 위해, DC 전압(U)을 고정자(41)에 인가하고, 고정자 전류(I)를 측정하면, 키르히호프의 법칙에 따라 아래의 [식 1]을 구할 수 있다.For this, when the DC voltage U is applied to the stator 41 and the stator current I is measured, the following equation 1 can be obtained according to Kirchhoff's law.

[식 1][Formula 1]

[식 1]에서, △U_SW∑는 인버터 스위치에 따른 전체 전압 강하이고, R_∑는 전체 저항이다.[Formula 1], _SWΣ △ U is the total voltage drop of the inverter switches, R _Σ is the total resistance.

[식 1]에서, 전체 저항은 인버터(106) 스위치의 상태에 따라 좌우된다. 권선의 저항을 무시하면, R은 "Y" 결선에 대해 1.5Rs 또는 2Rs와 같게 설정될 수 있고, 여기서 Rs는 위상 저항이다.In Equation 1, the total resistance depends on the state of the inverter 106 switch. Ignoring the resistance of the winding, R can be set equal to 1.5Rs or 2Rs for the "Y" wiring, where Rs is the phase resistance.

[식 1]은 두 개의 미지 변수를 가지므로 두 개의 다른 DC 전압 레벨이 인가되어야 하고, 아래의 [식 2]과 같이 두 개의 전류가 측정되어야 한다. [Equation 1] has two unknown variables, so two different DC voltage levels must be applied, and two currents must be measured as shown in [Equation 2] below.

[식 2][Formula 2]

[식 2]에서, U₁, U₂는 두 개의 다른 전압 레벨이고, I₁, I₂는 두 개의 다른 전압 레벨에 따른 전류값이다.In Equation 2, U ₁ and U ₂ are two different voltage levels, and I ₁ and I ₂ are current values according to two different voltage levels.

[식 1]과 [식 2]를 통해 전체 저항(R_∑)과 전압 강하(△U_SW∑)를 아래의 [식 3], [식 4]와 같이 측정할 수 있다.The total resistance (R _Σ ) and the voltage drop (△ U _SWΣ ) can be measured by [Equation 1] and [Equation 2] as shown in [Equation 3] and [Equation 4] below.

[식 3][Formula 3]

[식 4][Formula 4]

그 결과, 고정자(41) 저항은 권선 전환(winding commutation)에 따라 알 수 있게 된다.As a result, the resistance of the stator 41 becomes known by the winding commutation.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기의 모터 기동 방법을 나타낸 파형도이다.9 is a waveform diagram illustrating a method of starting a motor of a washing machine according to an embodiment of the present invention.

도 9에서 알 수 있듯이, 제어부(110)는 고정자 저항(R_∑)과 전압 강하(△U_SW _∑)를 측정하여 모터(40)의 초기 기동 및 저속에서의 회전을 원활하게 할 수 있게 된다.As can be seen in Figure 9, the control unit 110 by measuring the stator resistance (R _Σ) and the voltage drop (△ U _SW _Σ), it is possible to facilitate the initial start-up and rotating at low speed of the motor 40.

1 : 세탁기 20 : 터브
30 : 드럼 40 : 모터
41 : 고정자 42 : 회전자
106 : 인버터 108 : 전류 측정부
110 : 제어부 120, 130 : 제1 및 제2위치속도 추정기
140 : 위치속도 혼합기 150 : 속도제어기
160 : 전류 지령 변환기 170 : 벡터 전류 제어기1: Washing machine 20:
30: drum 40: motor
41: stator 42: rotor
106: Inverter 108: Current measuring unit
110: controller 120, 130: first and second position velocity estimator
140: position speed mixer 150: speed controller
160: current command converter 170: vector current controller

Claims

A control method for a washing machine having a drum for receiving laundry and a motor for rotating the drum around a horizontal axis,
Increasing and storing the kinetic energy of the motor driving in a first region in which torque generated in the motor is greater than laundry torque applied to rotation of the drum at the time of initial startup of the motor;
And rotating the drum using the stored kinetic energy and the driving torque of the motor in a second region where the torque generated by driving the motor is smaller than the laundry torque.

The method according to claim 1,
Wherein the motor is a sensorless permanent magnet synchronous motor driven by an inverter.

The method according to claim 1,
Wherein the motor includes a stator having a coil wound thereon and a rotor rotatably disposed with respect to the stator.

The method of claim 3,
Wherein the first region includes a period of p / 3 - 3p / 4 (where p is the number of pairs of motor poles) of the stator current.

The method according to claim 1,
The kinetic energy,
And when the motor is initially started to enter the washing, rinsing or dewatering stages of the washing machine.

A drum for receiving the laundry;
A motor for rotating the drum about a horizontal axis;
An inverter for driving the motor;
The motor torque of the motor is increased and stored in the first region where the torque generated by the motor is greater than the laundry torque applied to the rotation of the drum during the initial startup of the motor driven by the inverter, And a controller for rotating the drum using the stored kinetic energy and the driving torque of the motor in a second region where the washing torque is smaller than the laundry torque.

The method according to claim 6,
Wherein the motor is a sensorless permanent magnet synchronous motor driven by an inverter.

8. The method of claim 7,
Wherein the motor includes a stator having a coil wound thereon, and a rotor rotatably disposed with respect to the stator.

9. The method of claim 8,
Wherein the first region comprises a period of p / 3 - 3p / 4 (where p is the number of motor pole pairs) of the stator current.

9. The method of claim 8,
Wherein,
Further comprising measuring a voltage drop by the stator resistance and the inverter switch prior to initial startup of the motor.