KR20190063254A - 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스 - Google Patents

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KR20190063254A
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김현진
박경태
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 모터 구동장치는, 입력 전원으로부터 인가된 전력을 모터에 전달하는 인버터부, 인버터부의 동작을 제어하기 위해 듀티비 지령치를 생성하는 인버터 제어부를 포함하고, 상기 인버터부는 서로 직렬 연결된 스위치 쌍을 복수 개 구비함으로써, 상기 복수의 스위치 쌍에 각각 대응되는 복수의 상을 구현하고, 상기 복수의 스위치 쌍은 각각 복수의 션트저항과 연결되고, 상기 인버터 제어부는 상기 복수의 상에 대응되는 복수의 듀티비 지령치를 생성하고, 생성된 복수의 듀티비 지령치 중 최대인 어느 하나의 듀티비 지령치가 기준 듀티비 이상이면, 상기 어느 하나의 듀티비 지령치에 대응되는 스위치를 풀 온 시키는 것을 특징으로 한다.

Description

모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스{MOTOR DRIVING APPARATUS AND HOME APPLIANCE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 입력 전원을 최대한으로 활용할 수 있는 모터 구동장치 및 이를 구비하는 홈 어플라이언스에 관한 것이다.
모터 구동장치는, 회전 운동을 하는 회전자와 코일이 감긴 고정자를 구비하는 모터를 구동하기 위한 장치이다.
한편, 모터 구동장치는, 센서를 이용한 센서 방식의 모터 구동장치와 센서가 없는 센서리스(sensorless) 방식의 모터 구동장치로 구분될 수 있다.
최근, 제조 비용 저감 등을 이유로, 센서리스 방식의 모터 구동장치가 많이 사용되고 있으며, 이에 따라, 효율적인 모터 구동을 위해, 센서리스 방식의 모터 구동장치에 대한 연구가 수행되고 있다.
이러한 센서리스 방식의 모터 구동장치는 다양한 종류의 홈 어플라이언스에 탑재된다. 예를 들어, 홈 어플라이언스는 의류처리장치, 공기조화기 및 청소기를 포함할 수 있다.
이러한 홈 어플라이언스 중, 의류처리장치는 의류 투입방식에 따라 탑로딩 방식(top loading type)과 프론트 로딩 방식(front loading type)으로 구분될 수 있다.
탑로딩 방식의 의류처리장치는 외관을 형성하는 캐비닛, 상기 캐비닛의 내부에 구비되어 의류가 수용되는 공간을 제공하는 터브, 상기 캐비닛의 상부면에 구비되어 상기 터브에 연통하는 투입구를 포함하는 방식이다.
프론트 로딩 방식의 의류처리장치는 외관을 형성하는 캐비닛, 상기 캐비닛의 내부에 구비되어 의류가 수용되는 공간을 제공하는 터브, 상기 캐비닛의 전방면에 구비되어 상기 터브에 연통하는 투입구를 포함하는 방식이다.
이와 같이 의류처리장치는 의류를 수용하는 터브를 회전시키기 위해 모터 구동장치를 탑재한다. 최근, 터브의 회전축에 모터의 회전력을 간접적으로 전달하는 기존의 방식에서, 직접적으로 전달하는 다이렉트 드라이브(Direct Drive) 방식이 선호되고 있으며, 탈수성능 향상 및 신속한 탈수가 이루어지도록 회전속도 또한 큰 폭으로 증가하고 있다.
또한, 최근 의류처리장치는 모터와 터브 사이에 배치된 기어박스를 구비함으로써, 의류처리장치의 동작 모드에 따라 상기 기어박스의 기어비를 조정할 수 있다. 이러한 기어박스의 기어비 조정은, 의류처리장치의 에너지 효율을 증가시키기 위한 것이다.
위와 같이, 다이렉트 드라이브 방식 및 기어박스가 적용된 의류처리장치는, 종래 의류처리장치와 비교하여, 탈수 행정으로 동작 중인 의류처리장치의 모터 회전 속도가 급증하였다.
일 예로, 기존의 의류처리장치에서 탈수 종료를 시작하는 시점의 모터 회전 속도는 대략 100RPM 내지 200RPM이고, 다이렉트 드라이브 방식의 기어박스를 탑재한 의류처리장치의 탈수 종료를 시작하는 시점의 모터 회전 속도는 대략 600RPM 내지 700RPM이다.
한편, 종래 의류처리장치는, 인버터 및 모터의 온도가 과다하게 증가하여 부품의 소손이 발생하는 것을 방지하기 위해, 소정의 조건하에서 온도 보호 로직을 실행시킨다.
즉, 종래 의류처리장치는, 인버터 및 모터에 흐르는 과전류에 의해, 인버터 및 모터를 구성하는 회로의 일부분이 타버리는 문제점을 방지하기 위해, 과전류가 발생될 가능성이 높은 운전 모드에 진입하면, 온도 보호 로직을 함께 실행시킨다.
종래의 온도 보호 로직은 일반적으로 의류처리장치의 세탁 행정을 기준으로 설정되었다. 구체적으로, 기어부를 탑재하지 않은 종래의 의류처리장치의 경우, 종래의 의류처리장치가 세탁 행정을 수행할 때의 과온도 위험성이, 탈수 행정을 수행할 때의 과온도 위험성보다 더 크기 때문에, 온도 보호 로직은 세탁 행정만을 기준으로 설정되어도, 전 행정을 커버할 수 있었다.
그러나, 기어부를 탑재한 본 발명의 의류처리장치의 경우, 세탁 행정과 탈수 행정에 각각 적용되는 기어비가 상이하고, 이에 따라 탈수 행정에서의 모터 회전 속도가 급격히 증가함으로써, 기존에 세탁 행정만을 기준으로 설정되었던 온도 보호 로직만으로는, 탈수 행정에서 과온도 위험에 효과적으로 대비할 수 없는 문제점이 발생된다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2001-0036906호(2001.05.07. 공개)를 살펴보면, 모터구동부의 과열 방지방법이 개시된다.
그러나, 한국공개특허 제2001-0036906호에서는 세탁행정이 진행되는 동안 인버터 파워모듈의 발열온도에 근거하여, 모터를 정지시키는 실시예가 개시되어 있을 뿐, 기어부를 탑재한 세탁기에 적용하는 과열 방지 방법이나, 탈수 행정에서의 과열 방지 방법에 대해 개시하는 바가 없다.
또한, 탈수 행정에서 한국공개특허 제2001-0036906호의 과열 방지 방법을 그대로 적용하는 경우, 모터가 정지상태에서 다시 재기동하여, 모터의 회전 속도가 탈수 행정에 대응되는 회전속도 값까지 도달하기까지 많은 시간이 소요되므로, 탈수 행정이 수행되는 시간이 지나치게 증가하는 문제점도 발생한다.
특히, 최근 의류처리장치에 구비되는 인버터 제어부의 크기와 용량을 줄이는 추세에서, 위와 같은 문제점은 더욱 심화되며, 이에 따라 탈수 행정에 진입하여 고속 회전 중인 모터나, 인버터부 및 그를 제어하는 인버터 제어부의 과열을 방지하도록, 인터버부를 제어하는 의류처리장치의 연구가 필요하다.
본 발명의 기술적 과제는, 탈수 행정에서 고속으로 회전 중인 모터, 인버터부 및 인버터 제어부의 과열을 방지할 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은, 세탁 행정과 탈수 행정에서 각각 다른 기어비를 적용하는 기어부를 구비하는 의류처리장치가, 탈수 행정을 수행할 때, 모터, 인버터부 및 인버터 제어부의 소손을 방지할 수 있도록 온도 보호 모드를 수행하는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 모터를 정지시키지 않으면서도 과열을 방지할 수 있는 의류처리장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 의류처리장치는, 세탁물을 수용하는 세탁조를 회전시키기 위해 구동력을 발생시키는 모터, 상기 모터와 상기 세탁조 사이에 연결되어, 가변적인 기어비를 구현하는 기어부, 입력 전원으로부터 인가된 전력을 상기 모터에 전달하는 인버터부, 상기 인버터부의 동작을 제어하는 인버터 제어부 및 상기 인버터부의 일부분 또는 상기 인버터 제어부의 일부분의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하고, 상기 인버터부는 서로 직렬 연결된 스위치 쌍을 복수 개 구비함으로써, 상기 복수의 스위치 쌍에 각각 대응되는 복수의 상을 구현하고, 상기 인버터 제어부는 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여, 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키도록 상기 복수의 스위치 쌍의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도보다 크면, 상기 모터에 흐르는 전류를 감소시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 센서는 미리 설정된 주기마다 감지된 온도를 업데이트하고, 상기 인버터 제어부는 상기 감지된 온도에서 상기 기준 온도를 감산한 값이, 소정의 시간 간격동안 미리 설정된 임계 값보다 크면, 상기 모터에 흐르는 전류를 감소시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도보다 작으면, 상기 모터에 흐르는 전류를 증가시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 센서는 미리 설정된 주기마다 감지된 온도를 업데이트하고, 상기 인버터 제어부는 상기 기준 온도에서 상기 감지된 온도를 감산한 값이, 소정의 시간 간격동안 미리 설정된 임계 값보다 크면, 상기 모터에 흐르는 전류를 증가시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 상기 온도센서를 이용하여 상기 모터에 흐르는 전류가 변경될 때마다, 변경된 횟수와 관련된 정보를 저장하고, 상기 변경된 횟수가 소정의 횟수를 초과하면, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 증가하거나 감소하여도, 상기 모터에 흐르는 전류를 유지시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 상기 변경된 횟수가 소정의 횟수를 초과하면, 상기 모터에 흐르는 전류와 관련된 전류 지령치를 생성하는 복수의 변수 중에서 상기 온도센서에 의해 감지된 온도를 제외시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터부의 일부분에 흐르는 전류를 감지하는 전류 검출부를 더 포함하고, 상기 인버터 제어부는 상기 전류 검출부에 의해 감지된 전류가 미리 설정된 기준 전류를 초과하면, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키는 온도 보호 모드가 개시되도록 상기 온도센서 및 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 기어부가 구현하는 복수의 기어비에 근거하여, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키는 온도 보호 모드가 개시되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 상기 기어비에 근거하여, 상기 인버터부에 대응되는 한계 전류 및 한계 온도 중 적어도 하나와 관련된 정보를 설정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 상기 세탁조의 편심량과 관련된 정보를 검출하고, 검출된 편심량과 관련된 정보에 근거하여, 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키는 온도 보호 모드가 개시되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 상기 의류처리장치의 탈수 행정이 시작되면, 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키는 온도 보호 모드가 개시되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 의류처리장치의 다른 실시예에서는, 의류처리장치의 인버터 제어부가, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여, 상기 모터에 대응되는 전류 제한치를 변경시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 인버터 제어부는 상기 모터를 동작시키기 위해 상기 모터에 흐르는 전류와 관련된 전류 지령치를 생성하고, 생성된 전류 지령치가 상기 변경된 전류 제한치보다 크면, 상기 전류 지령치를 상기 변경된 전류 제한치로 변경시켜, 상기 인버터부에 적용하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 상기 온도센서에 의해 제1 시점에서 감지된 제1 온도 값을, 상기 제1 시점으로부터 소정 시간이 경과한 후인 제2 시점에서 감지된 제2 온도 값으로부터 감산하고, 감산결과가 임계값 보다 크면, 상기 전류 제한치를 감소시키는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 인버터 제어부는 기 제1 온도 값으로부터 상기 제2 온도 값으로부터 감산하고, 감산결과가 임계값 보다 크면, 상기 전류 제한치를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본원발명의 의류처리장치에 따르면, 온도가 급격히 증가하는 경우, 모터에 흐르는 전류를 변경시키거나, 상기 모터에 대해 설정된 한계 전류 값을 변경시킴으로써, 모터와 인버터부 및 인버터 제어부의 과열로 인한 소손을 방지할 수 있다.
또한, 본원발명의 의류처리장치에 따르면, 과열로 인한 문제점을 방지하면서도, 모터의 성능을 저하시키지 않도록 방지할 수 있는 효과가 도출된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치를 도시한 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 의류처리장치의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 의류처리장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1a 또는 도 2에 도시된 홈 어플라이언스의 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시한다.
도 4는 도 3의 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 5는 기어부를 탑재하는 세탁기의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 4의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치를 도시한 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 의류처리장치의 측단면도이다. 참고로, 도 1a 및 도 1b에 도시된 의류처리장치는 탑 로드 방식으로 정의된다.
도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 의류처리장치(100)는, 포가 삽입되어 세탁, 헹굼 탈수 등을 수행하는 세탁기 또는 습포가 삽입되어 건조를 수행하는 건조기 등을 포함하는 개념으로서, 이하에서는 세탁기를 중심으로 기술한다.
또한, 도 1a 내지 도 1b를 참조하면, 본 발명에서는 탑 로드 방식의 세탁기를 기준으로 설명한다. 그러나, 본원발명의 기술적 사상은 탑 로드 방식의 세탁기에만 적용되는 것은 아니며, BLDC 모터를 구비하는 가 설치된 의류처리장치라면 어떤 종류라도 적용될 수 있다.
세탁기(100)는, 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 사용자로부터 각종 제어명령을 입력받는 조작키들과, 세탁기(100)의 작동상태에 대한 정보를 표시하는 디스플레이 등을 구비하여 사용자 인터페이스를 제공하는 컨트롤 패널(115)과, 케이싱(110)에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 출입하는 출입홀을 여닫는 도어(113)를 포함한다.
케이싱(110)은, 내부에 세탁기(100)의 각종 구성품이 수용될 수 있는 공간을 형성하는 본체(111)와, 본체(111)의 상측에 구비되고 내조(122) 내로 세탁물이 투입될 수 있도록 포출입홀을 형성하는 탑커버(112)를 포함할 수 있다.
케이싱(110)은 본체(111)와 탑커버(112)를 포함하는 것으로 설명하나, 케이싱(110)은 세탁기(100)의 외관을 형성하는 것이면 충분하며 이에 한정되지 않는다.
한편, 지지봉(135)은, 케이싱(110)을 이루는 구성 중 하나인 탑커버(112)에 결합되는 것으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 케이싱(110)의 고정된 부분 어느 곳과도 결합되는 것이 가능함을 명시한다.
컨트롤패널(115)은, 의류처리장치(100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(117)과, 조작키들(117)의 일측에 배치되며 의류처리장치(100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이(118)를 포함한다.
도어(113)는, 탑커버(112)에 형성된 포출입홀(미표기)을 여닫는 것으로, 본체(111) 내부가 들여다보일 수 있도록 강화유리 등의 투명부재를 포함할 수 있다.
세탁기(100)는, 세탁조(120)를 포함할 수 있다. 세탁조(120)는, 세탁수가 담기는 외조(124)와, 외조(124) 내에 회전가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 내조(122)를 구비할 수 있다. 세탁조(120)의 상부에는 세탁조(120)의 회전시 발생하는 편심을 보상하기 위한 밸런서(134)가 구비될 수 있다.
한편, 세탁기(100)는, 세탁조(120)의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터(133)를 포함할 수 있다.
구동장치(138)는, 내조(122) 및/또는 펄세이터(133)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것이다. 구동장치(138)의 구동력을 선택적으로 전달하여 내조(122)만이 회전되거나, 펄세이터(133)만이 회전되거나, 내조(122)와 펄세이터(133)가 동시에 회전되도록 하는 클러치(미도시)가 구비될 수 있다.
한편, 탑커버(112)에는 세탁용 세제, 섬유 유연제 및/또는 표백제 등의 각종 첨가제가 수용되는 세제박스(114)가 인출가능하게 구비되고, 급수유로(123)를 통해 급수된 세탁수가 세제박스(114)를 경유한 후 내조(122) 내로 공급된다.
내조(122)에는 복수의 홀(미도시)이 형성되어 내조(122)로 공급된 세탁수가 복수의 홀을 통해 외조(124)로 유동한다. 급수유로(123)를 단속하는 급수밸브(125)가 구비될 수 있다.
배수유로(141)를 통해 외조(124)내의 세탁수가 배수되고, 배수유로(141)를 단속하는 배수밸브(143) 및 세탁수를 펌핑하는 (139)가 구비될 수 있다.
지지봉(135)은, 외조(124)를 케이싱(110) 내에 매달기 위한 것으로, 일단이 케이싱(110)에 연결되고, 지지봉(135)의 타단은 서스펜션(150)에 의해 외조(124)와 연결된다.
서스펜션(150)은, 세탁기(100) 작동 중에 외조(124)가 진동하는 것을 완충시킨다. 예를 들어, 내조(122)가 회전함에 따라 발생하는 진동에 의해 외조(124)가 진동할 수 있으며, 내조(122)가 회전하는 중에는 내조(122) 내에 수용된 세탁물의 편심, 내조(122)의 회전 속도 또는 공진 특성 등의 다양한 요인에 의해 진동하는 것을 완충시킬 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 의류처리장치의 다른 실시예가 도시된다. 참고로, 도 2에 도시된 의류처리장치는 프론트 로드 방식으로 정의된다.
도 2를 참조하면, 의류처리장치는 외관을 형성하는 캐비닛(1100)과, 상기 캐비닛의 내부에 구비되며 상기 캐비닛에 의해 지지되는 터브(1200)와, 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 투입되는 드럼(1300)과, 상기 드럼에 토크를 인가하여 드럼을 회전시키는 모터와, 사용자로부터 의류처리장치의 운전모드를 선택받거나, 선택된 운전모드의 실행과 관련된 입력을 인가받는 컨트롤패널(1150)을 포함한다.
상기 캐비닛(1100)은 본체(1110)와, 상기 본체의 전면에 구비되어 결합되는 커버(1120)와, 상기 본체의 상부에 결합되는 탑플레이트(1160)를 포함한다. 상기 커버(1120)는 세탁물의 출입이 가능하도록 구비되는 개구부(1140)와, 상기 개구부를 선택적으로 개폐하는 도어(1130)를 포함할 수 있다.
상기 드럼(1300)은 내부에 투입된 세탁물이 세탁되는 공간을 형성하게 된다. 상기 드럼(1300)은 상기 모터에서 동력을 제공받아 회전하게 된다. 상기 드럼(1300)은 다수의 통공(1310)을 구비하므로 상기 터브(1200)에 저장된 세탁수는 상기 통공(1310)을 통해 상기 드럼(1300)의 내부로 유입될 수 있고, 상기 드럼 내부의 세탁수는 상기 터브로 유출될 수 있다. 따라서, 상기 드럼이 회전하면 상기 드럼 내부에 투입된 세탁물은 상기 터브에 저장된 세탁수와 마찰하는 과정에서 오물이 제거되게 된다.
상기 컨트롤패널(1150)은 사용자로부터 의류처리장치의 동작과 관련된 입력을 인가받을 수 있다. 이와 함께, 컨트롤패널(1150)은 디스플레이를 구비하여, 의류처리장치의 동작 상태와 관련된 정보를 출력할 수도 있다.
즉, 컨트롤패널(1150)은 사용자와의 인터페이스를 구현할 수 있다.
구체적으로, 컨트롤패널(1150)은 사용자가 제어명령의 입력이 가능한 조작부(1170, 1180)와, 상기 제어명령에 따른 제어정보를 표시하는 디스플레이부(1190)를 포함하여 이루어진다. 그리고 상기 컨트롤패널은 상기 제어명령에 따라 상기 모터의 동작을 포함하여 의류처리장치의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
도 3는 모터 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시하고, 도 4는 도 3의 모터 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(620)는, 센서리스(sensorless) 방식으로 모터(630)를 구동하기 위한 것으로서, 인버터부(420), 인버터 제어부(430)를 포함할 수 있다.
참고로, 인버터 제어부(430)는 모터 구동장치(620)가 탑재된 홈 어플라이언스의 구성요소를 제어하는 제어유닛과 실질적으로 동일한 구성일 수도 있고, 상기 제어유닛을 구성하는 회로의 일부분에 대응될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동장치(620)는, 컨버터(410), dc 단 전압 검출부(B), 평활 커패시터(C), 리액터(L), 직류단 전류 검출부(Rs) 및 상전류 검출부(S1, S2, S3)를 포함할 수 있다.
이하에서는, 도 3, 및 도 4의 모터 구동장치(620) 내의 각 구성 유닛들의 동작에 대해 설명한다.
리액터(L)는, 상용 교류 전원(405, vs)과 컨버터(410) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(410)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.
입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
컨버터(410)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다.
컨버터(410)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.
평활 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, 평활 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
한편, 도면에서는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다., 예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 평활 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.
한편, 평활 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
dc 단 전압 검출부(B)는 평활 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 입력될 수 있다.
인버터부(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 소정 주파수의 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(630)에 출력할 수 있다.
인버터부(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
즉, 제1 상암 스위치(Sa) 및 제1 하암 스위치(S'a)는 제1 상을 구현하고, 제2 상암 스위치(Sb) 및 제2 하암 스위치(S'b)는 제2 상을 구현하며, 제3 상암 스위치(Sc) 및 제3 하암 스위치(S'c)는 제3 상을 구현할 수 있다.
또한, 제1 스위치 쌍(Sa, S'a) 중 제1 하암 스위치(S'a)의 일단에는 제1 션트저항(S1)이 연결된다. 마찬가지로, 제2 하암 스위치(S'b)의 일단에는 제2 션트저항(S2)이 연결되고, 제3 하암 스위치(S'c)의 일단에는 제3 션트저항(S3)이 연결되된다.
인버터부(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 삼상 교류 전원이 삼상 동기 모터(630)에 출력되게 된다.
인버터 제어부(430)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터부(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 인버터 제어부(430)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(idc)를 입력받을 수 있다.
인버터 제어부(430)는, 인버터부(420)의 스위칭 동작을 제어하기 위해, 인버터 스위칭 제어신호(Sic)를 인버터부(420)에 출력한다. 인버터 스위칭 제어신호(Sic)는 펄스폭 변조 방식(PWM)의 스위칭 제어신호로서, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(idc)을 기초로 생성되어 출력된다.
직류단 전류 검출부(Rs)는, 3상 모터(630) 사이에 흐르는 출력전류(idc)를 검출할 수 있다.
직류단 전류 검출부(Rs)는, dc단 커패시터(C)와 인버터부(420) 사이에 배치되어 모터에 흐르는 출력전류(Idc)를 검출할 수 있다.
특히, 직류단 전류 검출부(Rs)는, 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 구비할 수 있다.
직류단 전류 검출부(Rs)는, 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 사용하여, 인버터부(420)의 하암 스위치의 턴 온시, 시분할로, 모터(630)에 흐르는 출력 전류(idc)인 상 전류(phase current)를 검출할 수 있다.
한편, 각 상의 하암스위치에는 상전류검출부(S1, S2, S3)가 연결될 수 있으며, 상기 상전류검출부(S1, S2, S3)는 복수의 스위치 중 적어도 하나에 흐르는 상전류를 검출 할 수 있다.
검출된 출력전류(idc)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430)에 인가될 수 있으며, 검출된 출력전류(idc)에 기초하여 인버터 스위칭 제어신호(Sic)가 생성된다. 이하에서는 검출된 출력전류(idc)가 삼상의 출력 전류(ia,ib,ic)인 것으로하여 기술한다.
한편, 3상 모터(630)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다.
이러한 모터(630)는, 브러시리스(BrushLess와, BLDC) DC 모터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 모터(630)는, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor; SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interidcr Permanent Magnet Synchronous Motor; IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor; Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor; PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.
도 6은 도 5의 인버터 제어부의 내부 블록도이다.
도 6을 참조하면, 인버터 제어부(430)는, 축변환부(510), 속도 연산부(520), 파워 연산부(321), 속도 지령 생성부(323), 전류 지령 생성부(530), 전압 지령 생성부(540), 축변환부(550), 및 스위칭 제어신호 출력부(560)를 포함할 수 있다.
축변환부(510)는, 출력 전류 검출부(E)에서 검출된 출력 전류(idc)에서, 각각의 상 전류(ia,ib,ic)를 추출하고, 추출된 상 전류(ia,ib,ic)를, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)로 변환할 수 있다.
한편, 축변환부(510)는, 정지좌표계의 2상 전류(iα,iβ)를 회전좌표계의 2상 전류(id,iq)로 변환할 수 있다.
속도 연산부(520)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출된 출력전류(idc)에 기초하여, 위치(
Figure pat00001
)를 추정하고, 추정된 위치를 미분하여, 속도(
Figure pat00002
)를 연산할 수 있다.
파워 연산부(321)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출된 출력전류(idc)에 기초하여, 모터(630)의 파워 또는 부하를 연산할 수 있다.
속도 지령 생성부(323)는, 파워 연산부(321)에서 연산된 파워(P)와, 파워 지령치(P* r)에 기초하여, 속도 지령치(ω* r)를 생성한다. 예를 들어, 속도 지령 생성부(323)는, 연산된 파워(P)와, 파워 지령치(P* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(325)에서 PI 제어를 수행하며, 속도 지령치(ω* r)를 생성할 수 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 연산 속도(
Figure pat00003
)와 속도 지령치(ω* r)에 기초하여, 전류 지령치(i* q)를 생성한다. 예를 들어, 전류 지령 생성부(530)는, 연산 속도(
Figure pat00004
)와 속도 지령치(ω* r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(535)에서 PI 제어를 수행하며, 전류 지령치(i* q)를 생성할 수 있다. 도면에서는, 전류 지령치로, q축 전류 지령치(i* q)를 예시하나, 도면과 달리, d축 전류 지령치(i* d)를 함께 생성하는 것도 가능하다. 한편, d축 전류 지령치(i* d)의 값은 0으로 설정될 수도 있다.
한편, 전류 지령 생성부(530)는, 전류 지령치(i* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
다음, 전압 지령 생성부(540)는, 축변환부에서 2상 회전 좌표계로 축변환된 d축, q축 전류(id,iq)와, 전류 지령 생성부(530) 등에서의 전류 지령치(i* d,i* q)에 기초하여, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 생성한다. 예를 들어, 전압 지령 생성부(540)는, q축 전류(iq)와, q축 전류 지령치(i* q)의 차이에 기초하여, PI 제어기(544)에서 PI 제어를 수행하며, q축 전압 지령치(v* q)를 생성할 수 있다. 또한, 전압 지령 생성부(540)는, d축 전류(id)와, d축 전류 지령치(i* d)의 차이에 기초하여, PI 제어기(548)에서 PI 제어를 수행하며, d축 전압 지령치(v* d)를 생성할 수 있다. 한편, 전압 지령 생성부(540)는, d 축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)가 허용 범위를 초과하지 않도록 그 레벨을 제한하는 리미터(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
한편, 생성된 d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)는, 축변환부(550)에 입력된다.
축변환부(550)는, 속도 연산부(520)에서 연산된 위치(
Figure pat00005
)와, d축, q축 전압 지령치(v* d,v* q)를 입력받아, 축변환을 수행한다.
먼저, 축변환부(550)는, 2상 회전 좌표계에서 2상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이때, 속도 연산부(520)에서 연산된 위치(
Figure pat00006
)가 사용될 수 있다.
그리고, 축변환부(550)는, 2상 정지 좌표계에서 3상 정지 좌표계로 변환을 수행한다. 이러한 변환을 통해, 축변환부(1050)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)를 출력하게 된다.
스위칭 제어 신호 출력부(560)는, 3상 출력 전압 지령치(v*a,v*b,v*c)에 기초하여 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력한다.
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터부(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터부(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다.
이하의 도 7에서는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법의 일 실시예가 설명된다.
온도 보호 모드가 개시되면, 온도 검출부(미도시)는 의류처리장치의 일부분의 현재 온도 값을 측정할 수 있다(S701). 참고로, 온도 보호 모드가 개시되는 조건과, 온도 보호 모드의 개시 여부를 판단하는 방법에 대해서는 이하의 도 9에서 상세히 설명된다.
일 실시예에서, 온도 검출부는 인버터부의 일부분 또는 인버터 제어부의 일부분의 온도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 온도 검출부는 인버터부 또는 인버터 제어부를 구성하는 회로에 설치된 가변 저항으로부터, 상기 가변 저항이 설치된 지점의 온도와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 이 경우, 온도 검출부는 인버터 제어부의 일부분에 대응될 수 있다.
다른 실시예에서, 온도 검출부는 인버터부의 일부분이나, 인버터 제어부의 일부분의 온도를 감지하는 온도 센서일 수 있다. 이 경우, 상기 온도 센서는 출력 값을 인버터 제어부로 전달하고, 인버터 제어부는 전달받은 값을 이용하여, 온도 센서가 설치된 지점의 온도와 관련된 정보를 검출할 수 있다.
인버터 제어부(430)는 측정된 현재 온도 값이 기준 온도 값 보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(S702).
구체적으로, 기준 온도 값은 사용자의 설계에 의해 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기준 온도 값은 기어부의 기어비에 근거하여 변경될 수 있다. 인버터 제어부(430)는 의류처리장치에 구비된 기어부가 구현할 수 있는 복수의 기어비 값마다 설정된 복수의 기준 온도 값을 포함하는 테이블 정보를 저장할 수 있다. 인버터 제어부(430)는 기어비가 변경될 때마다, 상기 테이블 정보에 근거하여, 기준 온도 값을 설정할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 기준 온도 값은 의류처리장치의 운전 모드에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 기준 온도 값은 의류처리장치의 운전 모드가 세탁행정에서 탈수행정으로 변경되면, 제1 온도 값에서 제2 온도 값으로 변경될 수 있다.
다음으로, 측정된 현재 온도 값이 기준 온도 값 보다 크면, 인버터 제어부(430)는 상기 측정된 현재 온도 값으로부터 상기 기준 온도 값을 감산하고, 감산결과가 미리 설정된 온도 임계값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(S703).
이때, 온도 임계값은 사용자의 설계에 의해 가변적으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 온도 임계값은 소정의 상수일 수 있다.
감산결과가 온도 임계값보다 크면, 인버터 제어부(430)는 측정된 온도 값과 기준 온도 값의 차이가 소정 시간 이상 유지되는지 여부를 판단할 수 있다(S705).
아울러, 인버터 제어부(430)는 측정된 온도 값과 기준 온도 값의 차이가 소정 시간 이상 유지되면, 전류 제한치를 감소시킬 수 있다(S707).
이때, 전류 제한치는, 모터 구동장치의 일부분에 흐르도록 허용되는 전류의 최대 값일 수 있다.
즉, 인버터 제어부(430)는 모터 및 모터 구동장치의 일부분에, 상기 전류 제한치 이상의 전류가 흐르지 않도록 전류 지령을 생성할 수 있다. 따라서, 모터 부하가 계속 증가하는 경우에도, 생성된 전류 지령은 전류 제한치 이상으로 설정되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 인버터 제어부(430)는 측정된 현재 온도 값이 기준 온도 값과 임계 온도값의 합보다 큰 상태로, 소정 시간 이상 유지되면, 전류 제한치를 감소시킬 수 있다.
참고로, 인버터 제어부(420)는, 전류 제한치가 변경될 때마다, 변경된 횟수와 관련된 정보를 저장할 수 있다. 인버터 제어부(420)는 전류 제한치가 변경된 횟수가 소정의 횟수를 초과하면, 온도센서에 의해 감지된 온도가 증가하거나 감소하여도, 전류 제한치를 유지시킬 수 있다.
한편, 측정된 현재 온도 값이 기준 온도 값 이하이면, 인버터 제어부(430)는 상기 기준 온도 값으로부터 상기 측정된 현재 온도 값을 감산하고, 감산결과가 미리 설정된 온도 임계값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(S704).
감산결과가 온도 임계값보다 크면, 인버터 제어부(430)는 측정된 온도 값과 기준 온도 값의 차이가 소정 시간 이상 유지되는지 여부를 판단할 수 있다(S706).
즉, 인버터 제어부(430)는 기준 온도 값이, 측정된 현재 온도 값과 임계 온도값의 합보다 큰 상태로, 소정 시간 이상 유지되면, 전류 제한치를 증가시킬 수 있다(S708).
이하의 도 8에서는 본 발명에 따른 의류처리장치의 제어방법의 다른 실시예가 설명된다.
도 8을 참조하면, 인버터 제어부는, 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여, 모터에 흐르는 전류를 변경시키도록 복수의 스위치 쌍의 동작을 제어할 수 있다.
이때, 상기 온도 센서는 인버터부(420)의 일부분 또는 인버터 제어부(430)의 일부분의 온도를 감지할 수 있다.
구체적으로, 온도 센서는 모터 구동장치 내의 소정의 지점의 제1 온도 값을 측정할 수 있다(S801).
소정의 시간이 경과한 후(S802), 상기 온도 센서는 동일한 상기 지점의 제2 온도 값을 측정할 수 있다(S803).
즉, 온도 센서는 미리 설정된 주기마다 모터 구동장치 내의 소정의 지점의 온도를 업데이트할 수 있으며, 인버터 제어부(430)로 업데이트된 온도와 관련된 정보를 전달할 수 있다.
예를 들어, 상기 온도 센서는 모터 구동장치에 포함된 IPM의 온도를 감지할 수 있다.
또한, 인버터 제어부(430)는, 제2 온도 값으로부터 제1 온도 값을 감산한 결과가 미리 설정된 임계값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S804).
제2 온도 값으로부터 제1 온도 값을 감산한 결과가 미리 설정된 임계값을 초과하면, 인버터 제어부(430)는 전류 제한치를 감소시킬 수 있다(S806).
한편, 제2 온도 값으로부터 제1 온도 값을 감산한 결과가 미리 설정된 임계값 이하이면, 인버터 제어부(430)는, 제1 온도 값으로부터 제2 온도 값을 감산한 결과가 상기 임계값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S805).
제1 온도 값으로부터 제2 온도 값을 감산한 결과가 미리 설정된 임계값을 초과하면, 인버터 제어부(430)는 전류 제한치를 증가시킬 수 있다(S807).
참고로, 도 8에 도시되지는 않았으나, 인버터 제어부(430)는 제2 온도 값으로부터 제1 온도 값을 감산한 결과가 미리 설정된 임계값을 초과하는 상태 또는 제1 온도 값으로부터 제2 온도 값을 감산한 결과가 미리 설정된 임계값을 초과하는 상태가 소정 시간 이상 유지되는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 인버터 제어부(430)는 제2 온도 값으로부터 제1 온도 값을 감산한 결과가 미리 설정된 임계값을 초과하는 상태가 소정 시간 이상 유지되는 경우에, 전류 제한치를 감소시킬 수 있다. 또한, 인버터 제어부(430)는 제1 온도 값으로부터 제2 온도 값을 감산한 결과가 미리 설정된 임계값을 초과하는 상태가 소정 시간 이상 유지되는 경우에, 전류 제한치를 증가시킬 수 있다.
이하의 도 9에서는 본 발명에 따른 의류처리장치의 온도 보호 모드 진입 여부를 결정하는 방법이 설명된다.
도 9에 도시된 것과 같이, 인버터 제어부(430)는 기어부가 구현하는 기어비에 근거하여, 온도 보호 모드가 개시되도록 인버터부를 제어할 수 있다. 즉, 인버터 제어부(430)는 기어부의 기어비에 근거하여, 한계 전류 및 온도 기준을 설정할 수 있다.
구체적으로, 인버터 제어부(430)는 기어부의 현재 설정된 기어비가, 탈수행정에 대응되는 기어비인 경우와, 세탁행정에 대응되는 기어비인 경우에 각각 한계 전류 및 온도 기준를 다르게 설정할 수 있다.
이때 한계 전류는 상술한 전류 제한치와는 상이한 개념이다. 이하에서 설명되는 것과 같이, 한계 전류는 온도 보호 로직의 개시 여부를 결정하기 위한 변수로 이용된다.
일 예에서, 인버터 제어부(430)는 전류 검출부(Rs)에 의해 감지된 전류가 한계 전류를 초과하는 경우, 온도 보호 로직가 개시되도록 상기 온도센서 및 상기 인버터부를 제어할 수 있다.
이때, 전류 검출부는 모터 구동장치의 직류링크커패시터에 흐르는 전류를 감지할 수도 있고, 모터로 진입하거나 모터로부터 방출되는 전류를 감지할 수 있다.
도 9를 참조하면, 인버터 제어부(430)는 전류 검출부에서 감지된 전류가 한계 전류를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S902).
일 실시예에서, 인버터 제어부(430)는 감지된 전류가 한계 전류를 초과하면, 온도 보호 로직을 바로 개시시킬 수도 있다.
인버터 제어부(430)는 의류처리장치가 탈수 행정으로 동작중인지 여부를 판단할 수 있다(S903).
또한, 인버터 제어부(430)는 의류처리장치의 세탁조 내의 편심량이 한계 편심량을 초과하는지 여부를 판단할 수도 있다(S904).
도 9에서는 온도 보호 로직의 개시 여부를 결정하기 위한 변수로서, 감지된 전류가 한계 전류를 초과하는지 여부(S902), 의류처리장치가 탈수 행정으로 동작중인지 여부(S903) 및 세탁조 내의 편심량이 한계 편심량을 초과하는지 여부(S904)를 판단하는 단계를 모두 포함하고 있다.
그러나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 인버터 제어부(430)는 상기 복수의 판단단계(S902, S903, S904) 중 적어도 하나만 수행함으로써, 온도 보호 로직의 개시 여부를 결정할 수 있다.
한편, 도 7 및 도 8에서는 온도 보호 로직이 개시된 후, 전류 제한치를 증가하거나 감소시키는 제어를 수행하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 인버터 제어부(430)는 온도 보호 로직이 개시된 후, 모터 구동장치에 흐르는 전류 자체를 증가 또는 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 인버터 제어부(430)는, 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여, 모터에 흐르는 전류를 변경시키도록 인버터부(420)에 포함되는 복수의 스위치 쌍의 동작을 제어할 수 있다.
구체적으로, 인버터 제어부(430)는, 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도보다 크면, 모터에 흐르는 전류를 감소시키도록 인버터부(420)를 제어할 수 있다.
반대로, 인버터 제어부(430)는 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도보다 작으면, 모터에 흐르는 전류를 증가시키도록 인버터부(420)를 제어할 수 있다.
또한, 인버터 제어부(420)는, 온도센서를 이용하여 모터에 흐르는 전류가 변경될 때마다, 변경된 횟수와 관련된 정보를 저장할 수 있다.
인버터 제어부(420)는 변경된 횟수가 소정의 횟수를 초과하면, 온도센서에 의해 감지된 온도가 증가하거나 감소하여도, 모터에 흐르는 전류를 유지시킬 수 있다.
즉, 인버터 제어부(420)는 상기 변경된 횟수가 소정의 횟수를 초과하면, 모터에 흐르는 전류와 관련된 전류 지령치를 생성하는 복수의 변수 중에서 온도센서에 의해 감지된 온도를 제외시킬 수 있다.
본원발명의 의류처리장치에 따르면, 온도가 급격히 증가하는 경우, 모터에 흐르는 전류를 변경시키거나, 상기 모터에 대해 설정된 한계 전류 값을 변경시킴으로써, 모터와 인버터부 및 인버터 제어부의 과열로 인한 소손을 방지할 수 있다.
또한, 본원발명의 의류처리장치에 따르면, 과열로 인한 문제점을 방지하면서도, 모터의 성능을 저하시키지 않도록 방지할 수 있는 효과가 도출된다.

Claims (16)

  1. 세탁물을 수용하는 세탁조를 회전시키기 위해 구동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터와 상기 세탁조 사이에 연결되어, 가변적인 기어비를 구현하는 기어부;
    입력 전원으로부터 인가된 전력을 상기 모터에 전달하는 인버터부;
    상기 인버터부의 동작을 제어하는 인버터 제어부 및
    상기 인버터부의 일부분 또는 상기 인버터 제어부의 일부분의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하고,
    상기 인버터부는,
    서로 직렬 연결된 스위치 쌍을 복수 개 구비함으로써, 상기 복수의 스위치 쌍에 각각 대응되는 복수의 상을 구현하고,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여, 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키도록 상기 복수의 스위치 쌍의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도보다 크면, 상기 모터에 흐르는 전류를 감소시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도 센서는 미리 설정된 주기마다 감지된 온도를 업데이트하고,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 감지된 온도에서 상기 기준 온도를 감산한 값이, 소정의 시간 간격동안 미리 설정된 임계 값보다 크면, 상기 모터에 흐르는 전류를 감소시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 기준 온도보다 작으면, 상기 모터에 흐르는 전류를 증가시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 온도 센서는 미리 설정된 주기마다 감지된 온도를 업데이트하고,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 기준 온도에서 상기 감지된 온도를 감산한 값이, 소정의 시간 간격동안 미리 설정된 임계 값보다 크면, 상기 모터에 흐르는 전류를 증가시키도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 온도센서를 이용하여 상기 모터에 흐르는 전류가 변경될 때마다, 변경된 횟수와 관련된 정보를 저장하고,
    상기 변경된 횟수가 소정의 횟수를 초과하면, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도가 증가하거나 감소하여도, 상기 모터에 흐르는 전류를 유지시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 변경된 횟수가 소정의 횟수를 초과하면, 상기 모터에 흐르는 전류와 관련된 전류 지령치를 생성하는 복수의 변수 중에서 상기 온도센서에 의해 감지된 온도를 제외시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인버터부의 일부분에 흐르는 전류를 감지하는 전류 검출부를 더 포함하고,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 전류 검출부에 의해 감지된 전류가 미리 설정된 한계 전류를 초과하면, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키는 온도 보호 모드가 개시되도록 상기 온도센서 및 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 기어부가 구현하는 기어비에 근거하여, 상기 온도 보호 모드가 개시되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 기어비에 근거하여, 상기 인버터부에 대응되는 한계 전류 및 한계 온도 중 적어도 하나와 관련된 정보를 설정하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 세탁조의 편심량과 관련된 정보를 검출하고,
    검출된 편심량과 관련된 정보에 근거하여, 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키는 온도 보호 모드가 개시되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 의류처리장치의 탈수 행정이 시작되면, 상기 모터에 흐르는 전류를 변경시키는 온도 보호 모드가 개시되도록 상기 인버터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  13. 세탁물을 수용하는 세탁조를 회전시키기 위해 구동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터와 상기 세탁조 사이에 연결되어, 가변적인 기어비를 구현하는 기어부;
    입력 전원으로부터 인가된 전력을 상기 모터에 전달하는 인버터부;
    상기 인버터부의 동작을 제어하는 인버터 제어부 및
    상기 인버터부의 일부분 또는 상기 인버터 제어부의 일부분의 온도를 감지하는 온도센서를 포함하고,
    상기 인버터부는,
    서로 직렬 연결된 스위치 쌍을 복수 개 구비함으로써, 상기 복수의 스위치 쌍에 각각 대응되는 복수의 상을 구현하고,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 근거하여, 상기 모터에 대응되는 전류 제한치를 변경시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 모터를 동작시키기 위해 상기 모터에 흐르는 전류와 관련된 전류 지령치를 생성하고,
    생성된 전류 지령치가 상기 변경된 전류 제한치보다 크면, 상기 전류 지령치를 상기 변경된 전류 제한치로 변경시켜, 상기 인버터부에 적용하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 온도센서에 의해 제1 시점에서 감지된 제1 온도 값을, 상기 제1 시점으로부터 소정 시간이 경과한 후인 제2 시점에서 감지된 제2 온도 값으로부터 감산하고,
    감산결과가 임계값 보다 크면, 상기 전류 제한치를 감소시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는,
    상기 제1 온도 값으로부터 상기 제2 온도 값으로부터 감산하고,
    감산결과가 임계값 보다 크면, 상기 전류 제한치를 증가시키는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
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