KR950013239B1 - 전자모터제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자모터제어장치 및 방법

제 1 도는 교반기를 구동하는 전기적 정류모터를 제어하는 전자제어회로 및 의류세탁기의 회전통의 블록도,

제 2 도 및 제 3 도는 제 2 도에 관련된 시계방향 및 제 3 도에 관련된 반시계 방향의 로우터 회전의 권선에서 EMF를 설명한다.

제 4 도는 모터 스테이터 권선 및 전자전원 정류회로를 도시하는 다아이그램,

제 5 도는 발명에 사용된 전압디지탈화 회로의 회로도,

제 6 도는 모터 역전 시퀀스의 흐름도,

제 7 도는 인덱스 및 인덱서의 값을 유도하는 흐름도,

제 8 도는 로우터 위치를 결정하는 흐름도,

제 9 도는 세탁모드에서 모터 및 교반기 진동회전의 반사이클 동안의 교반기 속력윤곽을 보여주는 그램프,

제 9a 도는 제 9 도에서 행정시간이 변할때 동작을 설명하는 도면,

제 10 도는 일련의 가속윤곽을 보여주는 그램프,

제 11 도는 모터의 가속모드의 완료 및 공급되는 전원의 절단점 사이의 동작조건하에서 합성커브를 보여주는 그램프,

제 12 도 내지 16 도는 제 1 도에서 제어회로의 여러가지 동작단계를 보여주는 흐름도,

제 16a 도는 발명에 함께 사용되는 속도감지기의 개략도,

제 17 도 내지 19 도는 본 발명의 배경으로 제공된 보이드/뮬러 미국특허 4,540,921로부터 반복되는 도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 전자정류모터(ECM) 10 : 모터제어 마이크로 컴퓨터

11 : 콘솔 12 : 전원

13 : 전압디지탈화회로 14 : 정류율 감지장치

15 : 위치 에러계수지 16 : 속도타이머

17 : 전류회로 18 : 정류제어신호 발생기

19 : 콘솔마이크로 컴퓨터

본 발명은 전자모터 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 전기모터 제어용 전자모터 제어 및/또는 그러한 제어를 포함한 세탁기 및/또는 그러한 제어를 사용하는 세탁기 동작의 방법을 제공하여 대중에 유용한 선택을 최소한 제공할 것이다.

따라서 한 관점에서 발명은 스테이터(stator) 및 로우터(rotor) 상에 다수의 권선을 가지며 상기 스테이터에 대하여 회전 가능한 전극(magnetic pole)를 가지며 그리고 로우터의 위치를 표시하는 전자제어장치 및 수단을 사용하는 전기적으로 정류된 모터를 주기적으로 역전시키는 방법으로 구성된다고 대체적으로 말할수 있다. 상기 방법은 : (a) 정류(commutation)의 소망시간 또는 소망수를 위해 정류의 옳은 시퀀스를 초기화한 다음 계속하는 단계 ; (b) 권선으로부터 모든 전원을 제거시키고 로우터를 제로회전으로 활강시키도록 허용하는 단계 ; (c) 스테이터에 관련된 로우터의 위치를 테스트하는 단계 ; 및 (d) 로우터가 역전된 조건에 있고 스테이터에 관련된 그 위치가 알려졌을때, 정류시퀀스를 변경하여 로우터가 옳은 정류방향으로 변경하게 한 다음 변경된 방향으로 로우터가 회전을 자동적으로 유지하며 요구된 시간동안 주기적 역전을 행하도록 단계를 반복하는 단계로 구성된다.

또다른 관점에서 발명은 선택적으로 정류되도록 채택된 스테이터와 상기 스테이터에 관련되어 회전가능한 자극을 갖는 로우터상에 다수의 권선을 갖는 전기적으로 정류된 모터용 제어장치로 구성되어 있으며 상기 제어장치는 ; (a) 회전의 기간을 측정하는 타이밍수단 또는 소망방향으로 로우터의 회전수를 계수하는 계수 수단, (b) 로우터가 제로회전으로 정지하는 것을 허용하도록 상기 권선으로부터 전원을 단전하는 정류스위칭 수단, (c) 상기 스테이터에 관련되어 로우터 위치를 표시하는 검출수단, 및 (d) 로우터가 역전되는 조건에 있을때 상기 검출수단의 신호에 응하여 로우터 방향을 테스팅하지 않고 상기 로우터가 방향을 변경하는 정류변경을 하도록 제어신호를 발생하도록 동작하는 패턴역전수단으로 구성된다.

또다른 관점에서 발명은 로우터를 가지는 전기모터에 전원을 주기적으로 제어하는 방법으로 구성되며, 상기 방법은 전원이 상기 모터에 공급되는 동안 초기 "전원온"을 세팅한 1방향으로 상기 로우터의 회전을 시작하는 단계, 상기 초기 "전원온"시간의 종료시 전원을 스위칭오프하는 단계, 로우터가 역전을 준비하는 조건으로 늦추어지는 램프다운(ramp down) 시간을 체크하는 단계 및 상기 모우터의 회전방향을 역전시키는 단계들을 포함하며 로우터가 역전된 조건에 있는 순간 상기 단계들이 소망된대로 반복한다.

또다른 관점에서 발명은 로우터를 가지는 전기모터에 전원을 주기적으로 제어하는 방법으로 구성되며 상기 방법은 전원이 상기 모터에 공급되는 동안 초기 "전원온"시간을 세팅하는 상기 1방향으로 상기 로우터 회전을 시작하는 1방향으로 상기 로우터회전의 요구되는 시간을 세팅하는 단계, 초기 "전원온"시간의 종료시 전원을 스위치 오프하는 단계, 역전되는 조건까지 로우터를 늦추게 하는 단계, 로우터가 역전되는 준비조건까지 늦추어지는 램프다운 시간을 체크하는 단계, 상기 로우터의 회전방향을 역전시키는 단계, 상기 다른 "전원온"시간에 상기 램프다운시간을 더한 시간이 상기 소망시간과 같게되는 더한 "전원온"시간을 위해 상기 로우터에 전원을 공급하는 단계, 상기 더한 "전원온" 시간의 종료시에 상기 로우터의 전원을 스위치 오프하는 단계, 상기 로우터가 역전되는 조건에 있을때 로우터 회전을 상기 1방향으로 역전시키는 다음(NEXT)램프 다운시간을 다시 체크하는 단계, 상기 또다른 "전원온" 시간에 상기 다음 램프다운 시간을 더한 시간이 상기 소망시간과 같게되는 또다른 "전원온"시간을 위해 상기 로우터에 전원을 공급하는 단계, 소망시간 기간을 위해 사이클을 반복하는 단계, 더한 반 사이클을 위해 수정된 "전원온" 시간에 이전의 반사이클을 위한 램프다운 시간을 더한 시간이 상기 요구시간과 같게되도록 소망시간에 "전원온" 시간을 수정하는 단계들을 포함한다.

또다른 관점에서, 발명은 전기모터에 전원을 전기적으로 주기적으로 제어하는 방법으로 구성되며 상기 방법은 모터의 로우터회전을 소망속도로 세팅하는 단계, 모터의 회전저항을 감지하여 감지수단으로부터 반응을 사용하여 상기 소망속도로 모터속도를 변경하도록 모터에 공급되는 전원을 수정하는 수정수단을 가동시켜 상기 회전요구속도에 근접하도록 속도의 범위내에서 모터가 동작하도록 하는 단계, 모터에 전원을 스위치 오프하는 단계, 그회전을 정지시키며 역전방향으로 모터가 움직이도록 동작의 사이클을 반복하는 단계들을 포함한다.

또다른 관점에서 발명은 로우터를 가지는 전기모터에 전원을 주기적으로 제어하기 위한 전기적 제어수단으로 구성되며 상기 제어수단은 모터에 전원을 스위치 온 및 오프하는 스위칭수단, 상기 로우터가 회전의 방향이 역전되는 조건에 있을때 전원이 스위치 오프되는 시간으로부터 얻은 상기 로우터의 시간길이를 재는 활강타이밍수단, 상기 로우터가 역전되는 조건에 있을때 상기 로우터 방향을 역전시키며 역전이 달성되었을때 상기 스위칭 수단으로 스위치되는 역전수단으로 구성된다.

또다른 관점에서 발명은 전기모터에 전원을 주기적으로 제어하기 위한 전기적 제어수단으로 구성되며 상기 전기적 제어수단은 상기 모터의 로우터회전 소망속도를 동작하도록 세트하는 세팅수단, 모터의 회전하는 저항을 감지하는 감지수단, 상기 감지수단에 응하여 상기 모터가 요구속도로 가속되도록 모터에 공급되는 전원을 수정하며 상기 회전의 요구속도에 근접하는 속도의 범위내에서 모터가 동작하도록 하는 수정수단, 소망시간후에 상기 모터에 전원을 스위치 오프하는 스위칭수단 및 모터가 대체로 정지한 후에 역정방향으로 모터가 움직이도록 반복되는 동작의 사이클을 야기하는 역전수단을 포함한다.

또다른 관점에서 로우터를 가지는 전기모터에 전원을 주기적으로 제어하기 위한 전기적 제어수단으로 구성되며 상기 제어수단은 상기 모터에 전원을 스위치온 및 오프하는 스위칭수단, 전원이 스위치 온될때 전원시간의 길이를 재는 전원 타이밍수단, 상기 로우터가 회전의 방향이 역전되는 조건에 있을때 전원이 스위치 오프되는 시간으로부터 얻은 상기 로우터의 시간길이를 재는 활강 타이밍수단, 역전 사이에서 상기 로우터가 회전되는 동안 행정기간을 재는 행정타이밍수단, 상기 행정타이밍수단을 소망행정시간에 세트하는 세팅수단, 상기 전원시간을 위해 세팅되는 시간에 도달하도록 상기 행정시간에서 이전의 활강시간을 대수적으로 공재하는 대수적 공재수단 및 상기 로우터가 역전되는 조건에 있을때 상기 로우터의 방향을 역전하며 역전이 실행될때 상기 스위칭수단에 따라 스위치되는 역전수단으로 구성된다.

또다른 관점에서 발명은 세탁수내에 더러운 직물로된 세탁물을 위한 용기와 상기 용기내에 상호적인 교반기 및 상기 교반기를 구동하는 전기모터를 그안에 가지는 세탁기를 동작하는 방법으로 구성되며 상기 방법은 1방향으로 상기 모터의 회전을 시작하는 단계, 전원이 상기 모터에 공급되는 동안 초기 "전원온" 시간을 세팅하는 단계, 상기 초기 "전원온" 시간의 종료시에 전원을 스위치 오프하는 단계, 역전되는 조건까지 모터가 늦추어지는 것을 허용하는 단계, 전원오프되는 조건 및 로우터가 역전되는 조건 사이의 시간을 체크하는 단계, 모터가 역전되는 조건에 있는 순간로우터의 회전 역전을 야기하는 단계 및 상기 단계가 요구대로 반복하는 단계들로 구성된다.

또다른 관점에서 발명을 물안에 더러운 직물로된 세탁물을 위한 용기와 상기 용기안에 상반되는 교반기 및 상기 교반기를 구동하는 전기모터를 갖는 세탁기의 동작, 상기 교반기의 전동회전의 시간 및/또는 각의 요구율 및 크기를 세포하는 세팅수단 및 다수의 시퀀스중 하나로 상기 전기모터에 전원을 제어하는 전자제어수단의 방법으로 구성되며 상기 방법은 상기 교반기가 세탁동작의 시퀀스에서 세탁단계동안 진동회전으로 구동되도록 상기 다수의 시퀀스중 하나에 선택되도록 세팅하는 단계, 상기 용기내에 세탁물에 기인하여 상기 교반기의 진동 저항을 감지하는 단계 및 상기 더러운 직물로부터 오물제거의 선택율이 대체로 얻어지도록 상기 전기모터에 공급되는 전원을 수정하는 단계들을 포함한다.

또다른 관점에서 발명은 물에 더러운 직물로된 세탁물용 용기, 상기 용기내에 상반되는 교반기, 상기 교반기를 구동하는 전기모터를 포함하며 상기 교반기의 회전진동의 소망율 및 크기를 세팅하는 수단, 상기 교반기가 세탁단계동안 진동회전으로 구동되도록 다수의 선택된 시퀀스중의 하나로 상기 전기모터에 전원을 제어하는 전자제어수단, 약함, 보통, 모직물, 계속누름 세탁동작 등으로부터 선택된 세탁동작이 세탁기에 의해 달성되도록 상기 시퀀스중의 요구되는 하나를 선택하는 선택수단을 포함하는 세탁기로 구성되어 상기 전자제어수단은 용기내의 세탁물로 인하여 상기 교반기의 진동회전의 저항을 감지하는 감지수단 및 상기 감지수단에 응하여 상기 더러운 직물로부터 오물제거의 선택물에 근거한 세탁작용이 대체로 얻어지도록 상기 전기모터에 공급되는 전원을 수정하는 수정수단을 포함한다.

볼 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 발명의 구성 및 광범위하게 상이한 실시예 및 적용에 많은 변경이 첨부된 청구범위에 한정한 것처럼 발명의 범위를 벗어나지 않고 제한될 수 있다. 여기에 있는 요약 및 기술은 순수하게 설명되었으며 어떠한 제한을 할 의도가 아니다.

본 발명은 일반적으로 캐비닛(cabinet)으로된 세탁기에 관한 것으로 상기 캐비닛에는 세탁수조가 있고 상기 세탁수조에는 회전등이 있으며 회전통에는 왕복운동하는 교반기(agitator) 및 교반기를 구동하는 모터가 있다. 특히 교반기 상의 부하를 감지하는 감지수단 및 상기 감지수단의 신호에 응하여 동작하는 조정수단에 관한 것으로 서로 다른 부하들 위해 요구되는 세팅에 따라 오물제거 및 세탁작용이 대체적으로 일정하게 유지되는 속도/시간 그램프에 의해 표시되는 것처럼 외접속력의 조정에 의해 교반기의 전원을 조정한다.

세탁기는 광범위한 여러가지 직물 및 의복을 세탁하는데 필요하다. 상이한 형의 의복 및 직물은 적절한 세탁작용을 하도록 상이한 처리가 요구된다. 일반적으로 수직 교반기로된 세탁기는 교반기속도가 증가함에 따라 직물의 오물제거, 마손 및 마멸성 또한 증가하므로 오물제거, 마손 및 마멸성 사이에 적절한 균형이 필요하다. 의복의 형태 및 크기에 따라 적절한 교반기 동작으로 상이한 형태의 직물을 세탁하는 것이 세탁기의 주요한 목적이다. 예를들어 "약함"의 범주에 드는 옷은 흔히 합성제품이거나 전형적으로 미세하게 때가 묻었을 뿐만 아니라 세탁하는 동안 손상입기 쉬운 연약한 제품이므로 오물제거에 중점을 두지않는 부드러운 세탁동작이 요구된다. 젖었을때 강해지는 면과 같은 "보통"항목은 좀더 강력한 세탁동작에 견딜 수 있다.

종래 수직축 세탁기는 세탁방식을 위해 전기모터에 의해 제공된 회전운동을 교반기에 진동운동으로 변환시키는 여러가지 전달형태를 가진다. 그러한 모터는 본질적으로 일정한 속도행태를 갖는 것이 일반적이다. 그러므로 연한 직물에서 심하게 때가 묻고 딱딱한 마모성을 가진 직물에 이르는 세탁물을 위한 적절한 세탁동작을 제공하기 위해 값비싼 다수의 기어링 또는 스위치되는 각각의 속도모터가 필요하다. 게다가 세탁 의복이 일정한 양의 물에 대해 정격용량으로 증가함에 따라 평균 오물제거는 전형적으로 감소하고 세탁물의 평균 부드러움은 증가한다. 오물제거 및 부드러움의 변화역시 증가함에 따라 세탁의복 구석까지 세탁동작의 균일성을 얻기는 어렵다. 그러므로 의복조건의 변화하에서 이런형의 세탁기로 좋은 세탁수행을 유지하는 것은 어렵다.

존 헨리 보이드 호주특허 명세서 AU-A-85-183/82 및 피셔 앤드 패이켈 영국특허 UKN2095705에 요약된 것 같은 교반기 구동시스템의 사용은, 교반기가 간단한 속도감소장치 및 진동회전이 모터의 주기적은 회전역전에 의해 인에이블 되는 것과 함께 또는 달리 전기적으로 제어되는 모터에 의해 직접 구동될 수 있는 곳에서, 여러가지 세탁물의 오물제거, 마모 및 마멸성 사이에 적절한 균형을 이루도록 교반기의 속도 및 역전율을 변화시키기 위한 기회를 제공한다. 그러나 의류의 크기에 따른 오물제거, 마모 및 마멸성 변화의 문제가 아직 남아있다.

본 발명의 첫째 관점에서 다음에 설명되는 장치는 세탁기의 동작 사이클의 세탁단계동안 교반기의 진동회전을 수행하며 그다음 명령에 따라 세탁사이클의 회전단계에서 회전통을 회전시키는 단계들은 원칙적으로 교반 사이클에 관계된다.

발명의 덧붙인 관점에서 명세서 뒷부분에 상세히 설명되겠지만 세탁기에 있는 세탁물을 감지하는 감지수단 및 속도변화를 교정하는 교정수단, 속도/시간 그램프에 의해 표시된 것처럼 외접속력의 수정에 의해 교반기에 적용되는 전원을 수정하는 수정수단, 및 교반기의 행정 각(stroke angle)을 변경하는 세팅수단의 형태가 바람직하게 주어지며, 오물제거, 마모 및 마멸성 같은 세탁 수행이 세탁물의 크기변화와 함께 특별한 세팅을 위해 대체적으로 일정하게 유지된다.

발명의 바람직한 형태는 여기에 참고로 인용된 보이드/뮬러 미국특허 4,540,921을 기초로 한다.

본 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 보이드/뮬러 명세서 4,540,921를 인용하였으나 그 명세서에서 기술되고 청구된 사항은 본 발명의 청구범위에 포함되지 않았다.

제 1 도에서, 전자 정류모터(ECM)(2)는 보이드/뮬러 미국특허 명세서 4,540,921에 상세히 설명되었다.

ECM(2)는 선택적으로 정류되도록 채택된 다수의 권선단계를 갖는 고정조합으로 구성되며 회전가능한 수단은 권선단계와 관련된 선택적 자석 연결에서 고정조합에 관련된다. 권선단계는 고정조합내에서 회전함으로 로우터의 회전위치를 감지함에 의해 브러시없이 정류된다. DC 전압은 다른 권선 단계가 전압 디지탈화 회로(13)로부터 제어신호의 패턴에 응하여 전원을 공급받는 동안 어느 1타입에 전원이 끊어진 최소한 1권선 단계를 남겨놓고 정류회로(17)에 의해 시퀀스의 미리 선택된 명령으로 권선단계에 선택적으로 제공된다.

제어장치는 인텔 8049와 같은 일반 목적의 마이크로 컴퓨터(10)로 구성되어 일련의 푸시버턴 또는 다른 사용자가 조작가능한 제어(9)를 갖는 예를들어 콘솔(11)로부터 명령을 수신하며 마이크로 컴퓨터(10)는 펄스폭 변조 제어수단(18) 및 정류제어신호 발생기(8)(이후에 상세히 설명됨)를 통해 3상 전력브릿지 스위칭 회로(17)에 귀환되는 신호패턴을 기억한다. 필요한 전력공급은 DC 전원(12)에 의해 공급된다. 부가하여 신호는 ECM의 스테이터에서 다른 권선이 전원하에 있을때 전원이 없는 ECM의 권선으로부터 공급된다. 이것은 후에 자세히 설명될 것이다. 보이드/뮬러 명세서 및 본 명세서의 제 4 도에 관련되어 아래에 설명된 것처럼 모터 권선으로부터 신호는 전압 디지탈화회로(13)에 공급되며 그다음 마이크로 컴퓨터(10)에 제공된다. 전원스위칭회로 또한 전류감지회로(5)를 통해 마이크로 컴퓨터(10)에 공급된다. 루프위치 에러표시기(15), 속도요구를 속력타이머(16) 및 정류을 감지장치(14)가 구비되나 임의의 다른 모우터 속도 및 위치변화장치는 이후에 설명되는 것처럼 사용될 수 있다. 펄스폭 변조제어회로(18)가 또한 구비된다.

본 발명에 따른 광범한 의류 세탁기에 있어서 세탁을 하는 동작기능은 다음과 같다.

조작자는 그것의 콘솔 마이크로 컴퓨터를 제어하는 푸시버턴을 조작함으로써 세탁요구의 요구되는 세트를 선택한다. 결과로서 콘솔 마이크로 컴퓨터는 일련의 데이타값을 모터 콘솔 마이크로 컴퓨터(10)에 보내고 모터 콘솔 마이크로 컴퓨터(10)내에 있는 같은 이름의 베지스터(메모리장소)에 기억시킨다. 콘솔의 데이타 전압은 3그룹으로 분류된다. 그룹 1은 명령 워드를 포함한다 :

00H-브레이크

01H-세탁

02H-회전

03H-테스트

04H-수정

05H-상태

06H-정지

07H-펌프

그룹 2는 에러코드를 포함한다 :

08H-파라미터범위 에러검출

09H-패리티 에러검출

0AH-명령 에러검출

그룹 3은 피라미터 데이타를 포함한다 :

0BH 내지 7FH

모터제어 마이크로 컴퓨터 프로그램은 어느그룹이 각 통신동안 예상되는가를 알고 있다. 그러므로 만약 프로그램이 어떤방법으로 콘솔에서 얻어질 경우 이것은 범위에러로서 얻게될 것이다.

그러나 이 데이타 구조로 인하여 그룹 3에 있는 일부 데이타는 그들이 수신된 후에 일부 파라미터가 오프셋되는 리스트내에서 그들의 작동범위를 벗어날 수 있으므로 그들은 프로그램내에서 사용되는 옳은 값 속에 포함된다.

개략된 기능을 유지하기 위하여 세탁 사이클의 초기에 콘솔 마이크로 컴퓨터(19)는 용기의 충족상태를 제어한다. 용기가 충만할때 회전명령은 모터제어 마이크로 컴퓨터에 보내진다. 회전속도는 대략 70rpm으로 대단히 낮으며 주된 목적은 용기가 가득차는 동안 비누가루를 혼합시키는데 있으며 일단 용기가 가득차면 콘솔은 교반기 사이클이 시작되도록 모터 제어기(10)에 세탁명령을 보낸다. 이 교반기 사이클이 안정에서 시작되어 속도를 낼때까지 소정시간동안 이속도를 유지하며 교반기의 하나의 전방 또는 역전 사이클내에 모든 것을 정지까지 활강한다. 일단 교반기가 정지되면 처리는 교반기 운동을 일으키는 반대방향으로 반복된다. 콘솔 마이크로 컴퓨터(19)는 어떤 모든 파라미터를 결정하며 어떤 종류의 세탁이 필요한지 예를들면 부드러운 사이클을 결정하여 사이클 시작전에 모터 콘트롤러(10)에 기억시킨다.

모터 콘트롤러(10)는 부드러운 회전으로 가장 효과적인 오물제거를 유지하기 위하여 세탁물을 계산하는 세탁 피라미터를 계속 수정한다. 교반기 운동 때문에 세탁물은 용기내에 뒤범벅되며 이러한 영향은 얼마나 빨리 교반기가 속도에 도달하고 얼마나 오랫동안 행정종료의 정지에 이르기까지 유지하는가에 달려있다. 그러므로 일정한 세탁효과를 유지하기 위하여 피라미터는 관찰되고 수정되어 콘솔 마이크로 컴퓨터에 의해 행정사이클이 이상적인 조건을 유지되도록 한다.

모터 콘트롤러(10)는 콘솔 마이크로 컴퓨터로부터 다른 명령을 수신할 때까지 이 동작을 계속할 것이다. 좀더 상세히 설명하면 세탁방식은 다음과 같다. "세탁"명령을 수신하면 점프가 세탁루틴에서 이루어진다. 모터의 저속 권선이 세트되고 브레이크가 풀린다. 그다음 루틴은 세탁 사이클 피라미터가 보내지도록 콘솔 마이크로 컴퓨터를 위해 대기한다. 즉 :

(1) T 스트로크 : 한 방향에서 교반기의 회전시간

(2) W 램프 : 안정으로부터 속도에 이르기까지 소요되는 시간

(3) 최종속도 : 세탁램프 시간이 상승된 후 교반기가 도달해야 하는 속력

이러한 것들이 적절한 레지스터에 기억될때 에러체크가 이루어진다. 다른 에러 체크는 모터가 고정되는 것을 확인하기 위한 체크를 포함한다.

이제 루틴은 LORATE=ENDSPD=ACCSPD에 세트된다. LORATE는 모터속도이며 ACCSPD는 모터가 옮은 세탁 램프율을 얻기 위해 도달해야 하는 속도이다. ACCSPD는 옮은 가속램프를 얻기 위해 ENDSPD 보다 크게 될 수 있다.

후에 상세히 설명되는 것처럼 속도를 타이머(RATETMR)는 속도 참조계수가 계수세트와 함께 LORATE에 미리 기억되도록 타이머 인터럼프 루틴에 사용된다.

위치 에러계수기(15)는 클리어되며 전류 트립 및 패턴 에러회로는 리세트된다. 세탁방식에서 프로그램은 회전 사이클 루틴을 바이패스한다.

이점에서 고원시간(TFLAT)은 콘솔 마이크로 컴퓨터에 의해 보내진 원정보로부터 계산된다. 이것을 위해 활강시간은 180ms에 세트된다. 이것은 모터가 매우 적은 부하로 정지에 활강되는 보증시간 선택이다. 그래서 고원시간은 다음과 같이 계산된다.

TFLAT=TSTROKE-WRAMP-15(180ms 시간계수)통시간계수(15)를 사용하였을때 :

127×96㎲×15=180㎲(대략)

이점에 이르기까지 루틴은 제 1 행정용 세탁 파라미터를 유일하게 세팅한다. 상기를 참조하여 다음값은 모터 제어 마이크로 컴퓨터(10)의 램덤 액세스 메모리내에 세트된다 : -

TSTROKE : 전체 행정시간 즉 안정에서 피크속도에 이르고 다시 안정에 이르는 시간

WRAMP : 완전한 속도에 이르는 시간

ENDSPD : 완전한 속도계수

LORATE(ENDSPD에 세트) 스피드율

ACCSPD(ENDSPD에 세트) 가속율

ALGFLG(FALSE 세트) 램프플래그의 종료

ENDFLG(FALSE 세트) 고원시간 플래그

SLECTR 위치 에러계수기

RATETMR(LORATE에 세트) 속도참조를 속도루프 에러 계수기에 세트

TFLAT 상기 파라미터로부터 계산 ; 최대속도에서의 시간

이점에서 세탁 사이클은 시작할 수 잇다.

실제로 모터를 운동으로 세트하기 위하여 먼저 비트패턴 포인트 INDEXR 및 INDEX를 세트해야한다. 세탁 사이클을 위한 운동의 방향은 제 1 행정을 위해 임의로 CCW(계수기 시계방향)에 세트된다. 따라서 :

INDEXR=120

INDEX=00

그리고 레지스터 방향은 CCW용으로 DIRET=01H이다.

요구되는 시간이나 루틴(routine)의 통과수를 통하여 지나간 다음에 프로그램은 끝난다. 교반사이클(agitate cycle)의 끝무렵에 콘솔 마이크로 컴퓨터(19)는 모터제어기 마이크로 컴퓨터(10)에 교반사이클을 멈추고 펌프를 작동시켜 회전모드에 들어가기 이전에 세탁조의 배수를 실행한다.

후에 상술되지만, 모터를 역전시켜 본 발명을 유효하게 하기 위해서는 꺼져있던 스테이터에 전원을 공급한 이후에 로우터의 회전운동 회전자의 위치를 결정하여야 한다. 그러나 본 발명의 이러한 면은 로우터 그 자신이 전자적으로 전환되는 연속동작하에 작동되기 이전에는 사용할 수 없다. 따라서 로우터가 멈추면, 즉 세탁사이클의 출발시에 로우터의 위치가 알려지지 않을 때에 모터를 작동시키기 시작할 필요가 있다. 그리고 보이드/뮬러 명세서, 특히 55페이지에 기술한 기술이 사용되어지는 것이 바람직하다.

이 기술에 있어서 전압디지탈화 회로에서 받은 디지탈화된 전압은 테스트되고 적정한 테스트 비트 수준에 있는 보조비트 또는 논리수준이 감지되자마자 작동은 권선단계를 전환시키기 위하여 계속 진행된다.

만일 보조비트가 소정의 시간주기에서, 소정의 적정 겸사비트 순서로 감지되지 아니하면 작동은 순서대로 빨리 전환을 시작하고 모터를 전환을 시켜, 로우터가 잠시 진동하게 한다. 또 만일 예를들어 시계방향으로의 회전이 요구되면, 또는 로우터가 시계반대방향으로의 작동을 개시하는 것이 감지되면 로우터는 이 방향으로 힘의 전환이 그것을 정확한 방향으로 가동하게, 유효화될때까지(한번 또는 수차례의 전환이 일어난다) 짧은 거리만큼 작동한다.

제 4 도에서 3상 모터(three phase motor)(20)가 공통점(21)을 가지고 3개의 스위칭장치(22, 23, 24)가 하부전원

레일(ral)(25)을 권선(26, 27, 28)과 3개의 다른 스위치(31, 32, 33)을 연결하고 권선을 전원공급

레일(35)에 연결시킨다.

상부스위치(22, 23, 24)는 A+, B+, C+ 스위치로 되어있고 하부스위치(31, 32, 33)은 A-, B-, C- 스위치로 되어 있다.

모터가 정지할때, 로우터의 위치에 대한 정보가 없고 따라서 어느 스위치쌍의 회전자를 정확한 방향으로 회전시켜서 선택된 상, 하부스위치가 온되는 가는 알 수 없다. 통계학적으로 로우터가 정확한 방향으로 회전할 가능성은 50%이며 부정확한 방향으로 회전할 가능성도 50%이다.

전원이 일단 공급되면 모터가 정확한 방향으로 회전하는가 않은가를 가지하고 로우터가 잘못된 방향으로 회전하는 경우에는 정확한 시퀀스가 채택되어 로우터가 전환된 전원과 동기되고 정확한 방향으로 회전할 때까지 전환시퀀스를 통하여 신호를 빨리 전환시키는 알고리즘이 마이크로 컴퓨터(10)에 제공된다.

이것은 아마 3-4회의 스위칭이나 또는 그이상이 로우터를 동기시키며 출발 알고리즘은 시간확률의 50%에서 정확히 회전하여 정확히 동기되어 회전할 것이며 나머지 50%에서는 잘못된 방향으로 회전하여 정지하게 되며 다시 회복하여 정확한 방향으로 회전한 것이다. 따라서 이러한 장치를 가지면, 언제나 모터의 회전이 역전되고 만일 본 발명이 후술될 바와 같이 사용되지 않으면 모터는 0에서 공정할 충분한 시간을 가지며 따라서 이 출발 알고리즘을 사용하기 시작한다.

이것은 보이드/뮬러 4,540,921에 더욱 자세하게, 특히 8페이지 23페이지 57줄까지와 24페이지 43줄에서 26페이지 44줄까지에 설명되어 있다.

초기에는 상당히 램덤(random)한 회전, 즉 로우터의 진동이 있을 것이며 회전의 정확한 방향으로 회전하기 시작하는 시간이 필요할 것이다.

램덤(random)한 출발은 로우터가 모두 출발의 50%의 잘못된 방향으로 회전함을 의미한다. 출발 알고리즘은 초기 로우터 위치에서 시간경과에 따라 회전의 정확한 방향을 설정한다.

그리고 스위치쌍은 제일 먼저 전원이 공급되어야 하고 모터는 부하가 걸려야 한다.

3상 8극 ECM을 가지고, 보이드/뮬러의 명세서에서 설명한 바와 같이 각 로우터 회전마다 24번의 전환이 있다. 8 : 1이 연결비를 모터와 교반기(즉, 벨트와 풀리(pulley)장치)는 가지며, 전형적인 교반기는 행정각을 45도에서 250도의 아크(arc)와 각각 120 내지 200ms의 가속시간을 가진다. 모터는 7 내지 30의 전환범위 이내에서 가속할 수 있을 것이 요구된다.

출발시에 모터는 가속주기의 중요한 부분인 회전의 정확한 방향을 설정하기 위하여 1번내지 2번의 각 전환을 한다. 결과적인 효과는 약간의 과도속도(overs hoot)를 가지고 속도를 내기 위하여 급속한 가속에 의해 수반되는 역방향으로서 지연(delay)이다. 세탁기의 세탁작용의 부드러움은 교반기의 가속과 관련이 깊다.

따라서 역방향의 회전은 부드러움을 저하시킨다. 더욱이 역방향으로의 지연은 오물제거의 비율을 떨어뜨린다. 종합적인 효율은 원하는 세탁의 과정에서 저하되는 것이다.

따라서 본 발명에 따르면 더욱 적극적이 가속과 거기에 따른 오물제거율과 세탁동작율이 증가하고 이것은 로우터가 작동준비를 하고 있는 동안, 로우터 위치와 속도를 검사함으로써 가능하다.

그리고 로우터의 위치가 역전조건에서의 위치아래로 검사되면 전원이 커지고 로크가 발생되며 이것은 로우터를 단일의 전환 각내에서 방향을 바꾸게하고 모터가 출발알고리즘에 의존함 없이 반대방향으로 회전하게 한다.

따라서 로우터는 이 전원스위치 시퀀스를 사용하는 속도에까지 가속되고 유지된다.

이것은, 보이드/뮬러 4,540921에서 표 1, II에서와 특히 명세서 6페이지 24줄에서 39줄까지에 다음과 같은 문장이 있다.

"모터(M)의 권선은 알레이 U. S. 특허 4,250,544에서 예를들어 실명한 바와 같이 브러쉬없어도 회전가능한 부품 또는 로우터(15)의 회전위치의 감지에 의해 전환된다. 스테이터(13)의 직경내에서 회전하고 로우터의 회전위치의 함수로서 발생하는 전기신호를 사전에 서로 다르게 선택된 로우터의 회전방향을 정하는 순서 또는 시퀀스로 각 권선에 DC전압을 가하는데 사용한다.

위치감지는 모터의 권선에 전압의 시간 연속적인 적용을 제어하는 ECM로우터의 회전위치를 지시하는 동시 신호를 제공하는 ECM의 백(back) EMF에 응답하는 위치탐지회로에 의하여 위치감지는 수행된다".

본 발명은 단일 변환에서 모터를 역전시키는 이정보를 사용하며 공전하는 동안, 로우터의 속도와 위치를 감시하는 것과 관련되어 있다. 만일 모터의 로우터가 회전하고 전압측정이 별표로 된점(21), 즉 3상권선의 중심에 대한 상의 끝점에서 얻어진다면 EMF는 발생하고 제 2 도와 3 도에서 그러한 EMF가 도시되어 있다.

그림들은 로우터의 단일의 전기회전을 각도(degree)로 나타내고 파형이 정현파와 사다리형과 대신에 나타내는 파형을 제외하고는 3상발생기의 파형을 보여준다. 3상(three phase)은 문자 A(점선), B(실선), C(옆으로 줄쳐진 부분)으로 지시되어 있다.

예를들어 B상에서는, 제 2 도에서 EMF 최대 음전압이 0도에서 얻어지고 0도에서 최대음전압이 0볼트를 통하여 최대 양전압으로 가며, 120도에서는 최대 양전압에 머물게되고 최대에서 0볼트로 다시 최대 음전압이 되고 120^o에서 최대 음전압이 되고 0도에서 다시 올라게된다.

제 2 도에서 이 시퀀스(시계방향으로의 회전을 나타내는)가 회전의 반시계 방향을 나타내는 제 3 도와 비교하여 다른 EMF 발생의 시퀀스를 나타낸다.

다시 제 4 도와 관련하여, 권선에 전압을 가하고 권선(20)은 A이고 27은 C, 권선(28)은 B라고 가정하면, 그리고 0도에서 모터양단에 최대의 EMF를 가지고 시계방향으로 최대 로크(torque)를 가지게 모터에 전원을 가진다면, 스위치(22)(A+)와 33(C-)는 커지고 +레일(25)로부터 전원을 스위치(22)을 통하여 A상권선의 중립점(21)을 거쳐서, C 상권선(27)을 스위치(33)를 거쳐서 ○레일(35)에 연결시킨다. 따라서 제 2 도와 다시 관련하여 최대토크를 모터에서 얻기위한 개념에서, 연결은 A+와 C-를 60도, B+와 C-를 120도, B+와 A-를 180도, C+와 A-를 240도, C+, B-를 300도, B-로의 A+는 360도, 그리고 시퀀스는 A+와 C-에서 다시 시작한다. 따라서 6개의 다른 패턴을 가지는 시퀀스가 있고 각각은 회전에서 360도를 제공하는 60도의 회전을 가진다. 여기서 표를 참조하면 표(I)은 상술한 시퀀스에서의 각 스텝에서 요구되는 제어신호의 시퀀스를 요약한 것이다.

표(I)에서 5에서 0까지 숫자가 붙어있는 열(row)은 A+, B+, C+가 22에서 24로 스위칭하도록 제어하고 A-, B-, C-가 또는 오프되게 한다.

표에 있는 A0은 스위치가 켜지고 a1은 스위치 꺼진것을 나타낸다.

이것은 마이크로 컴퓨터의 작동방식 때문에 반대(음의)부호이다. 2개의 또다른 제어선이 상, 하부 스위치가 모터전류를 변조하기 위하여 조정된 펄스폭인가 아닌가를 제어하는데 사용된다.

따라서 마이크로 컴퓨터(10)는 표(1)에 나타나는 패턴을 포함하도록 프로그램된다. 각각 스위치 제어선을 위한 좌측에서 우측으로의 6번째 난은 INDEX라고 표기된 열(row)에 따라서 주어진 패턴은 단일하게 시계방향과 반시계방향회전과 일치한다. 전환을 위한 시간의 결정은 보이드/뮬러에서 상세히 설명되며 그 발췌내용이 후술된다. 공전동안(보이드/뮬러에서 설명되었듯이) 신호의 EMF신호를 감시하는 비교기로부터의 신호의 전환은 위치정보를 포함한다.

모터가 동일한 방향의 시퀀스대로 작동을 계속하도록 여전히 공전하고 있는 동안 모터에 다시 전원을 가하여 위하여서는 정확한 스위칭 시퀀스가 보이드/뮬러에서 설명된 바와 같이 시작하는 그러한 INDEX와 INDEXR의 값을 요구한다. 0에서 5까지로 표시된 각 스텝과 함께 상술한 바와 같이 시퀀스로 각 스텝을 나타낸다.

시계반대방향이 표 (1)의 시퀀스의 역인 표(2)의 제어신호를 가함으로써 얻어진다. INDEX의 값은 따라서 어떠한 시간에서 각 표의 변환 시퀀스에서 위치의 참조항이다. 각 전환에서 INDEX는 최대 5가 될때까지 1씩 증가하고 사이클을 계속하기 위하여 0으로 리세트된다.

각 표에서 또다른 인덱스가 후술될 흐름도와 관련하여 언급되는 'INDEXR'를 나타낸다. INDEXR 열은 시퀀스와 표(I)와 표(II)에서 서로 다르면서 시퀀스에서 각 패턴에 유일한 내용(entry)을 가지며 이 명세서는, 방향역전을 위한 정확한 스위칭 시퀀스가 시작되고, 바람직하게는 단일한 전환주기에서 시작되는 INDEX와 INDEXR의 적당한 값을 계산하고 역전을 위한 안전속도를 결정함에 의하여 모터가 역전되게 모터에 재전원을 공급하기 위한 방법이 설명된다.

제 2 도와 3 도로부터 전원이 공급되지 않은 p상(phase)에서 어떠한 60°전환간격을 위하여서 EMF가 한감지에서 0을 지나 최대에서 또다른 감지에서 최대가 되고 다음 전환 간격에서 커져서 마이크로컴퓨터가 언제 상이 0점을 지나가는가를 결정함에 의하여 언제 상(phase)이 온되는지를 결정할 수 있는 것이 나타나있다.

이것은 예를들면 전압비교기에 의해서 제 5 도에서 VA가 권선(20)에 나타나는 이 전압을 0볼트까지의 측정을 나타내며, VB는 권선(28)에서 0볼트까지의 전압 측정, VC는 권선(27)에서의 0볼트까지의 전압 측정이다. 예를들어 전압 VC가 VN 보다 중립점 N(21)(제 4 도)에서 클때, 비교기(36)의 출력은 높게된다. 전압이 중립점에서 VN 보다 적을때, 비교기(36)의 출력은 낮고 이 비교기의 출력은 비교하여 읽은 마이크로 컴퓨터(10)에 직접 보내어진다.

어떤 한 시간에서 사용되지 않는 권선에서 그 전선사이의 EMF가 0인 경우 감지를 바꾸는 비교기로서 회로가 작동할때 출력은 비교되어지는 것에 유의하여야 한다.

마이크로 컴퓨터는 본 발명에 따라서 시퀀스에서 각 연속적인 0크로싱(crosing)과 함께 거의 전환될 시간이라는 정보를 받게되고 만일 낮은 곳에서 높은 곳으로의 전환이 있으면 다음 것은 높은 것에서 낮은것으로의 전환이 있어서 고-저, 저-고의 방식으로 계속된다. 따라서 마이크로 컴퓨터는 어디에서 권선이 시퀀스되며 각 비교치들의 어느것이 다음 EMF감지를 찾고 있는가를 알 수 있다. 마이크로 컴퓨터는 전이를 찾게되고 그것은 또한 전이가 저에서 고로 가야하는지 아니면 고에서 저로 가야 하는지를 알아서 시퀀스로부터 어디에서 로우터가 권선과 관련하여 다음 지시가 무엇인지 비교치로부터 알게된다.

따라서 마이크로 컴퓨터는 회전방향과 정확한 시간에 켜지는 정확한 시간과 함께 계속되는 사이클에 의지하는 표 (I)이나 표(II)를 따르게 된다.

제 5 도의 A, B, C회에서, C회로에서 저항(37)과 콘덴서(38)가 전이의 민감도를 감소시키기 위한 필터효과(filter effect)를 제공한다.

공전동안, EMF는 모터에서 나타나며 0크로싱 전이도 또한 나타나며 신호에서 비교기에 의하여 마이크로 컴퓨터에 보내어지며 이 신호들이 디지탈화회로(13) (제 5 도)에서 디지탈화되는 결과가 나타난다. 보이드/뮬러 명세서에서는 ECM에 기구의 제어하에서 공전한 후에 전원을 제공급하고, 제 17, 18, 19 도에서 아래와 같이 설명하는 반복되는 작동을 설명하고 있다.

"제 17 도에서 스텝(588)의 연결루틴이 보여진다. 작동은 BEGIN(651)과 함께 시작하고 OFF패턴을(타인 62에 있는 모든것) 스텝(653)에서 모터(M)를 오프하기 위하여 만드는 것을 계속한다. 스텝(655)에서 마이크로 컴퓨터(61)는 선(DB6)에 NAND게이트(157)로부터 선(M)에 하이를 만드는 릴레이(147)에 고-저속도 회로(41)에서 저속연결장치로부터 고속연결장치로 스위치를 온한다.

마이크로 컴퓨터(61)는 릴레이(147)의 전기자(155)가 고속상태에서 쉬게되는 스텝(657)에서 프리세트수를 0으로 카운트다운 하는 것과 같은 어떤 적당한 루틴에 의하여 약 10ms 동안 기다린다. 그러나 이 기다리는 시간동안 모터(M)의 회전자(15)는 전환을 위한 중요한 각도를 통하여 회전되거나 회전되어질 수 있다. 따라서 스텝(659)에서 루틴은 감지된 디지탈화 전압 권선이 잠시 전원이 공급되지 않고 선(62)에 INDEX의 값에 의해 구분되고 결정되는 디지탈 신호의 패턴(따라서 제어신호발생기(51)로부터의 제어신호의 상응하는 세트와 함께 시작하는 디지탈 신호패턴이 만들어진다고 가정하면 비교기 출력 A, B, C(제 6 도)에서 감지된 디지탈 전압으로부터 INDEX의 값을 결정하기 위하여 수행된다. 세선이 연결된 권선(S1, S2, S3)을 위한 디지탈화된 백 EMF가 제 18 도에 예시되어 있고 표(III), 표(IV)에 시계방향과 반시계방향으로 각각 표시되어 있다.

제 18 도에, 또 표(III)과 표(V)의 처음 3번째열(row)에 마이크로 컴퓨터(61) (제 1 도-4,540,921에서)의 입력선 0, 1, 2에서의 디지탈화된 전압의 논리수준은 로우터(15)(4,540,921에서 제 2 도)가 공전할때 보여진다.

6개의 열(column)은 디지탈화된 백 EMF의 논리수준을 어떤 주어진 시간에서 보여준다. 로우터가 회전할때 소정 열의 논리레벨은 우측의 다음 열의 논리레벨로 대체된다.

최우측열에 도달할때 논리레벨은 최좌측열에서 다시 시작하여 전과 같이 열들 거쳐 순환한다.

제 18 도는 논리 0 및 1위에 입력선 0, 1 및 2상의 디지탈 귀환 emf의 파형이 중첩되어 있는 것을 보여준다. 어떤 1시간에서 디지탈 귀환 emf와 다른 시간에서 다른 값으로 변환하는 것은 회전로우터(15)의 위치를 감지하고, 이러한 회전로우터의 정류를 시작하여 정류가 인터럽트되거나 불연속으로 될때마다 정류를 재개하기 이해 차례차례 적당한 점을 식별할 수 있는 충분한 정보를 가진다.

따라서 제 19 도에서 좀더 상세히 설명되는 바와 같이 단계(659)의 인덱스 판정동작은 바람직한 실시에서 루틴(588)을 릴레이하는데 사용되며 차례차례 정류를 시작하는 것이 요망될때마다 본 발명의 다른 실시예에 사용된다.

제 19 도에 있어서 동작은 시작(671)에서 시작하며 마이크로컴퓨터(61)는 ALLHI=07(2진 00000111)로 마스킹함에 의해 즉시 포트(P1)의 모든 선 0, 1 및 2을 받아 들인다. 결국 마이크로 컴퓨터(61)내에 3선상의 각각의 디지트화 전압에 대응하는 2진 디지트를 갖는 3비트의 2진수를 갖는다. 이 2진수는 데이타 1로서 지정되며 단계(673)에서 기억된다.

그후 단계(675)에서 마이크로컴퓨터(61)는 제 18 도에서 디지탈 전압의 인접열에 대응하는 디지탈 전압의 조사에 다시 포트(P1)의 모든 선 0, 1 및 2을 받아들인다.

단계(675)에서 바로 얻어진 디지트화 전압은 기억되며 데이타 2로 지정된다. 단계(683)에 있어서 데이타 1은 데이타 2와 비교된다.

만약 동일한 번호일 경우(즉 데이타 1-데이타 2=0) 로우터는 제 18 도의 인접한 우측방향 열 및 회전방향에 대응하는 표 III 또는 IV로 이동하는데 충분하게 회전하지 않는다.

데이타 1=데이타 2일때 브렌치는 디지탈 전압의 예가 데이타 1과 상이한 단계(675)에서 발견될때까지 다른 세트 또는 디지탈 전압을 입력하기 위한 단계(675)로 귀환한다. 단계(685)에서 차(데이타 2-데이타 1)가 계산된다.

단계(689)에서 마이크로컴퓨터(61)는 표 III 또는 IV중 하나의 인접한 열에 있는 데이타 1 및 데이타 2의 값을 기억한다.

각 표 III 또는 IV는 데이타 1에서 디지탈 귀환 emf에 대응하는 열에 차(데이타 2-데이타 1)인 R3의 값을 표시하고 있다.

표 III 또는 IV의 각 열에서 차(R3)값 밑에서 인덱스(INDEX) 및 인덱서(INDEXR)값이 있다.

INDEX 및 INDEXR 값은 정확하게 적당한 표 I 또는 표 II 및 마이크로컴퓨터(61)가 순서대로 적당한 점에서 권선단의 정류를 시작하도록 발생할 수 있는 디지탈신호 패턴을 그 내에 포함하는 적당한 열을 식별하기 위한 값이다(표 III에서 R3의 표값 밑에는 마이크로컴퓨터 표 조사용으로 별첨 I의 프로그램 리스트에 계산된 수인 "오프세트 R3"이 있다).

결정된 방향이 반시계방향일 경우 브렌치는 단계(689)에서 단계(691)로 진행하여 행(R3 및 인덱스)으로 표 IV에서 발견된 정보를 갖는 마이크로컴퓨터(61)내의 표를 조사한다.

INDEX가 발견될때 INDEXR는 INDEX에 12를 부가함에 의해 리세트된다.

만약 결정된 방향이 시계방향일 경우 브렌치는 단계(689)에서 단계(693)로 진행하여 행(R3 및 인덱스)으로 표 III에서 발견된 정보를 갖는 마이크로컴퓨터(61) 내에 있는 표를 조사한다.

INDEXR는 방향이 시계방향일때 INDEX와 동일하게 리세트된다. 단계(691) 또는 단계(693)가 실행된 후 귀환단계(679)에 도달한다.

제 19 도의 동작은 다음과 같이 좀더 일반적으로 설명될 수 있다. 마이크로컴퓨터(61)는 지정된 INDEX의 값에 의해 표 I 및 II의 디지탈신호 및 제어신호의 연속패턴을 식별한다. INDEX 값은 권선단이 일시적으로 전원이 차단될때 감지된 디지탈 전압으로부터 판단된다. 마이크로컴퓨터(61)는 연속패턴의 디지탈신호를 발생하는 것을 개시하며 이 신호는 제어신호 발생기(51)가 감지된 디지탈 전압으로부터 결정된 제어신호 및 디지탈신호의 패턴을 순서대로 시작하는 연속패턴의 제어신호를 발생하도록 한다.

마이크로컴퓨터(61)에 기억된 조사표 정보는 2세트수자의 부재를 사이의 소정의 일치하는가의 기능을 갖는다.

여기에 포함된 세트의 번호들은 한편은 INDEX의 값이고 다른 것은 차(R3)값이다. 마찬가지로 표 III 및 IV는 디지탈 귀환된 emf의 함수로서 INDEX를 나타낸 것으로 여길 수 있다. 또한 정류가 다시 시작할때 순서대로 시작하기 위한 적당한 점을 결정하는데 사용될 수 있는 INDEX와 같은 몇몇 변수에 대해 디지탈된 귀환 emf 정보를 관련시키는 함수를 설정하는 상기한 것과 같은 많은 동등한 방법이 있다는 것은 이해될 것이다.

연속패턴의 디지탈신호와 제어신호가 인덱스값에 의해 식별될때 권선단이 일시적으로 전원이 차단될때 감지된 디지탈전압에 의해 표시되는 수의 함수로서 결정되는 것이 유리하며 마이크로컴퓨터(61)는 이렇게 결정된 인덱스값에 따라 식별된 제어신호 패턴으로부터 시작하는 패턴발생을 시작한다.

인덱스는 권선단이 일시적으로 전원이 차단되고 소정 시퀀스가 회전가능한 수단(15)의 회전이 시계방향 회전일때 감지된 디지탈 전압에 의해 표시되는 수의 제 1 함수로서 결정되고 소정 시퀀스가 반시계방향 회전일때 표시되는 수의 제 2 함수로서 결정되며, 마이크로컴퓨터(61)는 이렇게 결정된 인덱스값에 의해 식별되는 제어신호의 패턴으로부터 시작하는 패턴발생을 시작한다.

인덱스값은 또한 감지된 디지탈 전압의 상이한 예에 따라 표시되는 제 1 및 제 2 수의 차의 함수로서 결정되며, 마이크로컴퓨터(61)는 이렇게 결정된 인덱스 값에 의해 식별되는 제어신호의 패턴에 따라 시작된다.

인덱스값은 0 및 7과 같은 소정수의 세트중에 하나의 수가 있지 않은 경우 감지된 디지탈 전압의 상이한 예에 따라 표시되는 제1 및 제 2 수의 차의 함수로 결정되며 마이크로컴퓨터(61)는 이렇게 결정된 인덱스값에 따라 식별되는 제어신호의 패턴에 따라 시작된다.

감지된 디지트화 전압의 상이한 예에 따라 표시되는 제 1 및 제 2 수의 차가 계산되며 인덱스값은 그 차가 0, +3과 같은 소정수의 세트중에 있지 않은 경우 그 차의 함수로 결정되며 마이크로컴퓨터(61)는 이렇게 결정된 인덱스값에 따라 식별되는 제어신호의 패턴에 따라 시작된다.

이러한 방식으로 동작하는 마이크로컴퓨터(61)는 1 및 7과 같은 소정세트내의 수를 나타내는 감지된 디지탈 전압이 제어신호의 패턴 시작을 결정하는데 사용되는 것을 방지한다.

마이크로컴퓨터(61)는 권선단이 일시적으로 전원이 차단되는 동안 반복적으로 디지탈 전압을 감지하며 감지된 디지탈 전압중 어느 하나에 변화가 일어남에 동시에 제어신호의 패턴 시작을 결정한다.

표 3은 보이드/뮬러 명세서의 표 III과 동등하다.

보이드/뮬러 명세서에 있어서 모터가 모터방향을 역전하도록 교반모드로 동작될때 로우터가 정지상태로 활강하는데 한정된 시간이 걸리며, 그후 랜덤 제시작은 로우터가 정류조정을 요하는 잘못된 방향으로 시도하여 로우터방향을 역전시키고 우측방향으로 속도를 가속시키는 50% 가능성으로 실행된다.

이는 로우터에 불규칙적인 가속을 가하며 따라서 불규칙적으로 세탁작용이 일어나도록 야기한다. 따라서 본 발명은 로우터가 있는 장소 및 시퀀스내에 스위칭이 일어날 장소를 찾는 수학적 방법이다.

따라서 전환이 있을 경우 마이크로컴퓨터는 어떤 1시간에 스위치가 온되어야 하는지를 계산한다.

만약 어떤 시간에 시동을 원할 경우 우리는 스위치로서 전원을 하도록 히들 테이블을 설정하거나 일람표를 작성하여 전원인가를 시작한다.

타이머는 다음과 같이 구비된다 :

-단(short) 타이머, 장타이며, 정류타이머.

이 실시예에는 인텔 8049 1-칩 마이크로컴퓨터가 모터제어 마이크로컴퓨터(10)로 사용된다.

이는 8비트 타이머를 포함하고 있다.

이 타이머는 외부 발진기, 또는 타이머에 들어가기 전에 ALE 펄스를 32로 나눈것(ALE=클록/32)으로부터 직접 구동될 수 있다.

마이크로프로세서 클록은 10MHz로 구동되므로 (10MHz/15)32=20.833KHz 클록 시호가 타이머에 인가된다.

이는 타이머에 48μsec마다 카운트를 제공하며 동작시에 타이머 2카운트가 부하되어 따라서 96μsec마다 인터럽트 펄스를 제공한다. 이 인터럽트율은 모터제어기에 베이스 타이밍을 제공한다.

인터럽트시에 프로그램은 타이머 인터럽트 루빈으로 점프된다. 이 루틴으로의 입력시에 타이머는 2카운트로 재부하되어 96μsec 베이스 시간을 제공한다.

이 루틴은 2 주요한 기능를 갖는다 :

(i) 대 96μm sec마다 타이머 레지스터 카운트를 감소시키고 카운트가 제로에 도달할때 적당한 타임 아웃 플래그를 설정하는 것

여기에는 3타이머 레지스터가 사용된다.

(a) 단지연 타이머

(b) 정류지연 타이머

(c) 장지연 타이머

레지스터 (a) 및 (b)는 인터럽트를 감소시키며 따라서 01H 내지 OFFH 타이머(a) 및 (b)의 카운트를 이용하여 96μsec 내지 24msec의 시간간격(즉, 256×96μsec)을 얻을 수 있다.

레지스터(c)를 사용한 연장시간 지연을 위해 7FH(127)로 초기 설정되는 중간 프리스케일러(prescaler) 레지스터는 각 인터럽트마다 감소된다.

프리스케일러 레지스터가 제로에 도달할 때에만 단지 레지스터(c)는 감소된다.

그러므로 장타이머는 127×96=12msec 내지 127×256×96μsec=2sec의 시간간격을 얻을 수 있다. 주프로그램이 이들 시간지연을 사용하기 위하여는 적당한 타이머 레지스터로 카운트를 부하시켜야 한다.

타이머 플래그는 그후 시간이 만료되었는지 여부를 알기 위해 주기적으로 검사되어야 한다.

(ii) 이 루틴의 제 2 기능은 제 1 도의 속도 요구를 기능(16)을 제공하는것, 즉 요망 모터 정류율과 동일한 위치에러 계수지(15)에 카운트율을 제공하는 것이다.

이는 요망정류율, 예를들어 ACCSPEED, ENDSPD의 기간에 대한 카운트와 동일한 속도를 타이머 레지스터(RATERTMR)를 설정함에 의해 성취된다.

따라서 매 타이머 인터럽트마다 RATETMR이 감소되며 그것이 재료에 일단 도달하면 위치에러 계수기(15)가 감소된다.

RATETMR은 정확한 카운트로 자동적으로 재부하되며 연속동작을 위해 사이클이 반복된다.

본 발명의 역전 시퀀스의 흐름도인 제 6 도를 참조하면 마이크로컴퓨터는 모터에 대해 전원 공급시간이 경과하여 모터가 오프, 즉 모든 전원이 스테이터로부터 차단되었다고 가정한다.

장타이머(40)는 150 내지 200msec, 바람직하게는 180msec로 설정되며 이는 임의의 최대 활강시간이다. 상술한 바와같이 전원은 블록(41)에 표시된 것 같이 오프가 되며 마이크로 컴퓨터(10)에 구비된 레지스터(DIRECT)의 모터가 시계방향인지 또는 반시계방향으로 회전하고 있는지에 대한 검사가 블록(42)에서 행하여진다.

회전방향이 시계방향일 경우에 레지스터값은 반시계방향으로 변경되어 다음 방향으로 시동하기 위한 준비를 갖추며, 그 반대인 경우 블록(43 및 44)이 요구에 따라 사용된다.

또한 40msec 값을 설정할 수 있는 단타이머(45)로 불리는 제 2 타이머가 구비되어 있다.

이 타이머는 로우터를 정지시켜야만 되는 경우 안전을 유지하며 그후 물론 EMF의 연속 또한 정지되고 어떤 측정신호도 동작상태로 되도록 마이크로 컴퓨터에 공급되지 않는다.

따라서 제 2 타이머는 오동작을 피하는 역할을 한다.

여기에는 20msec로 설정되는 정류타이머(46)가 제 3 타이머로 갖추어진다.

그 값은 역전이 일어날 수 있는 충분히 작은 제로 크로싱 발생율에 대응한다.

다음에 여기에는 태그 로우터(보이드 뮬러 명세서에서 R3에 대응하는 레그) 위치시키기, 블록(47)이 갖추어지며 이는 로우터의 위치를 감지한다.

이는 표 4 및 5에 관련되며 표 4는 시계방향에서 반시계방향으로 진행이 요구될때 사용되며 표 5 는 제 8 도에서 좀더 상세히 설명되는 바와같이 반시계방향으로부터 시계방향으로 회전이 요구될때 사용된다.

따라서 시동은 전압 디지드화 회로의 출력인 A, B 및 C 값을 입력함에 의해 이루어진다.

이들은 데이타 1(제 8 도의 블록(60)로서 메모리에 기억된다.

그후 EMF 신호에 대응하는 값이 다시 입력되며 데이타 2로서 기억된다(블록 61).

이 데이타 1 및 데이타 2는 그후 블록(62)에서 비교된다.

만약 이들이 동일하고 만약 단타이머가 제로가 아닐 경우(블록 63) 말하자면 전환점에 아직 도달하지 않은 경우 컴퓨터는 선(48)으로 표시한 바와같이 다시 A, B 및 C를 측정하여 이들은 종전값과 비교한다.

데이타 1에 데이타 2와 동일하지 않을 경우, 즉시 데이타 1을 그후 데이타 2에서 빼며 이는 전환을 위한 16진 값으로 주어진다.

그것은 소위 "태그"로서 기억레지스터에 기억된다(블록 64). 그후 흐름도는 데이타 2-데이타 1의 계수가 허용값중의 하나인 0, 1, 2 또는 4인지 여부를 조사하도록 진행한다. 만약 그렇지 않은 경우에는 거기에는 어떤 틀린 점이 있으며 시작점으로 되돌아가거나 무슨 이유로 그 값이 부정확하기 때문에 다시 전절차를 재시작해야 할 사항이 존재한다.

그러나 정상적으로 이와같은 값은 정확하며 여기에서 유효한 변경이 있을 수 있고 상기한 루틴은 그후 제거될 수 있다.

만약 단타이머에 의해 지시되는 바와같이 40msec 내에 어떤 전환도 없는 경우 로우터는 그후 방향 역전이 일어날수 있는 속도로 떨어진다.

만약 정류타이머에 의해 지시되는 바와같이, 20msec내에 전환이 일어날 경우 로우터는 역전이 허용되는 율 이상으로 계속 회전하며 다시 시퀀스 따라 진행하는 것이 필요하다.

만약 장타이머가 블록(49)에서 검사된 것 같이 0에 도달하지 않는 경우 만약 정류타이머가 블록(50)에서 검사된 것과 같이 0인지를 알아보기 위해 검사하여야 하며, 만약 그렇지 않은 경우 로우터는 계속 회전하는 것이 알려져 있다.

이 시퀀스는 진행하여 위치를 모니터하고 데이타를 유지하며 시퀀스가 진행할 때마다 로우터 위치의 새로운 값을 받아들인다.

만약 180msec(예상 활강시간보다 조금더 긴)로 설정된 장타이머가 시간이 만료된 경우 다이나믹 브레이크를 가하는 것, 예를들어 서로서로 모든 권선을 단락시키는 것이 필요하다.

단타이머(45)는 실제로 로우터가 정지할 때 루틴이 시간만료 조사를 계속적으로 확실하게 처리할 수 있는 안정장치이며 비록 변화를 찾더라도 이와같은 변화를 일으키는 어떤 EMF로 발생되지 않기 때문에 어떤 변화도 일어나지 않는다.

따라서 정류기간이 40msec 이상일때 장치는 시간이 만료된다.

허용가능한 파라미터내에서 전환이 발견됐다고 가정하면 제 7 도에서 상세히 설명되는 블록(53)에서 INDEX 및 INDEXR 값을 추출한다.

로우터의 속도가 역전이 일어날 수 있는 속도로 낮아진 때 레지스터(TAG) 및 방향 레지스터(DIRECT)에 기억된 정보는 로우터의 위치 및 회전방향을 정의한다.

따라서 표4(시계방향에서 반시계방향으로 로우터 위치감지) 또는 표 5(반시계 방향에서 시계방향으로 로우터 위치감지가 이루어지며 권선은 활성화되어 로우터에 토크를 발생하며 이는 로우터가 전방향으로부터 방향을 역전하도록 한다.

만약 예를들어 로우터가 활강하고 있을때 모터권선으로부터 EMF가 시계방향으로 회전하는 경우 이 EMF는 제 2 도의 패턴을 따르며, 만약 로우터가 EMF C가 하이인 위치에 있다고 가정하면 EMF B는 로우가 되고 EMF A는 로우에서 하이로 변하며, 즉 제 2 도에서 전환점(55)에 도달하여 전환점(56)에 도달된 후 20msec 이상 기간내에 도달된다(정상동작).

만약 전원이 공급되어 동일반향으로 계속할 경우 권선에 대한 스위칭은 반향 역전이 요구되므로 A+ 및 B-가 되며 제 3 도에서 전환점(57)은 제 2 도의 전환점(55)에 대응하며 그 결과 역로그 스위칭을 제공하기 위하여 B+ 및 A-가 요망권선을 활성화시킨다. 어떤 상황에 있어서는 EMF A는 C가 상승중인 동안 전환점(57)의 후측으로 떨어지기 때문에 A- 대신에 C-을 활성화하는 것이 사용될 수도 있다. 따라서 표 4에서 표 2에 관한 Index 3이 Index 4에 우선으로 선택되며 선택권선의 EMF가 로우터 속도의 제로로의 하강으로 인해 제로로 떨어질때 표 2의 Index 4로 정류가 증가하며 선택된 순서대로 시퀀스가 진행한다.

위치 루프 에러계수지(15)는 블록(53a)에서 재시동값으로 세트되고 속도요구율(16)은 블록(53b)에서 재시동 속도로 세트되며, 마이크로 컴퓨터는 그후 주정류 프로그램으로 타이밍이 귀환한다.

물론 교반기간중 제 6 도에 표시된 역전루틴은 마이크로 컴퓨터(10)를 중지시키도록 명령하는 명령모듈(11)에 의해 본방법에서 결정된 세탁 사이클의 끝까지 각각 역전으로 반전되며 다른 루틴, 예를들어 배수 및 회전으로 진행된다.

로우터 위치가 어떤 점에 있을때 역전루틴과 로우터가 역전을 위한 상태에 있는 속도를 따름에 의해 역전이 단일 정류기간내에 실행될 수 있으며 이는 모우터가 제동이 실행될 필요가 없는 경우 리듬의 손실없이 정지 및 방향 역전을 일으키게 한다.

제동이 실행될때 선택스위치가 온되는 상기한 시동루틴으로 귀환하는 것이 필요하며 권선으로부터의 지시는 로우터가 우측방향으로 이동하고 있는지를 나타내는데 사용된다.

만약 그렇지 않은 경우 모우터는 로우터 방향을 변경하도록 정류되어 상기한 바와같은 가속도를 얻는다.

그러나 이는 실제 통상적으로 발생되지 않으나 약 1정류주기내에 방향변화를 가진 원활한 전환이 실행된다.

더욱이 모우터 권선단이 서로 접속되는 다이나믹 제공인 경우도 역전점으로 로우터 속력을 계속 모니터하는 것이 가능하며 따라서 역전이 실행되는 시간을 줄일 수 잇다.

제 5 도의 전압 디지트화 회로에서 보이드 뮬로 회로와는 다르게 스타점(starpoint) 전압(VN)은 회로(13)에 공급된다.

스타점 전압은 권선에서 발생된 3EMF의 백터합으로 정류율에 따라 변한다.

비교기 신호는 단지 활강이 로우터와 동기할때 개방회로로서 동일한 시퀀스내에 있지 않으며 따라서 로우터의 속력이 측정될 수 있고 속력이 소망 레벨로 떨어질때 역전이 시작된다.

따라서 전환을 위한 검사를 할 경우 교반 시퀀스가 인터럽트되지 않으며, 그후 일어나는 변화는 모니터되며 수들은 모두 0에서 모두 1로 되나 모두 동시에 일어나지는 않으며 그러나 패턴은 반전을 위한 시간이 결정되는데 충분하다.

따라서 제 4 도를 참조하면 스위치(31, 32 및 33)를 온시킴에 의해 제동이 실행되며 스위치에 작은 전압 강하에 일어나며 비록 VA, VB 및 VC 모두가 함께 움직이고 로우터의 위치를 말하는 것이 불가능 할지라도 제 5 도의 비교기는 VA, VB 및 VC전압과 VN전압 사이의 작은 전압변화(약 1 또는 2볼트)를 검출하여 이동율을 마이크로 컴퓨터(10)에 표시하고 공급한다.

[표 I]

시계방향 회전용 데이타

[표 II]

반시계방향 회전용 데이타

[표 II]

시계방향 로우터 위치 감지

(로우에서 하이속도 권선)

[표 IV]

시계방향에서 반시계방향으로 로우터 위치 감지

[표 V]

반시계방향에서 시계방향으로 로우터 위치 감지

본 발명의 두번째 특징은 상술한 바와 같이 디지탈화 회로(13)가 ECM(2)의 백 EFM에 따라 드로우터의 위치를 나타내는 모방신호를 제공하는 것이다.

ECM(2)의 속도제어는 후술하게 될 마이크로 컴퓨터로 제어되는 위치제어 로우프의 디지탈 실행에 의해 제공된다.

위치와 속도 피이드백 정보는 전압 디지탈화 회로(13)의 출력에 포함된다. 모터제어 마이크로 컴퓨터(10)의 정류율 검지 소프트웨어(14)는 정류시마다 위치오차계수기(15)에 1이란 계수를 공급한다.

각 계수마다 계수기에서 1씩 감산한다.

따라서 계수율은 모터속도에 비례한다.

소요속도정보는 위치오차계수기(15)에 사용자 제어(9)에서 수동선택제어를 적절히 가동시켜 간접적으로 선택한 소요모터정류율과 동일한 계수율을 공급하는 속도 요구율 타이머하드웨어/소프트웨어(16)로 제공된다.

속도소요율 타이머(16), 증폭단계들, 펄스폭 변조제어(18), 정류제어신호발생기(8), 정류회로(17), 전압디지탈화회로(13) 및 정류율 감지회로(14)는 귀환위치제어 로우프를 구성하고 합산점은 위치와 오차계수기(15)이다.

위치오차계수기(150는 속도요구율(16)과 정류율 검지장치(14)로부터 양 펄스율을 대수적으로 합산한다. 위치오차계수기(15)로부터의 출력은 펄스폭 변조제어회로(18)와 전류번위제어(5)로 모터의 전류(즉 전력)을 제어하는 두 계수간의 대수적 차이로서의 오차신호로서 나타난다.

상기 오차는 속도 요구율 지시기(16)에서 지시된 소요계수와 정류율 장치(14)에서 지시된 것과의 차이이다.

제로 PWM율 0계수와 같고 100% PWM율은 풀 스케일(full scale) 계수와 같다. 이런 특성는 1985년 3월 7일에 니일 고오든 차이니(Neil Gordon Cheyne)에 의해 미국특허 출원번호 709043으로 출원된 특허 명세서에 잘 설명되어 있다.

상기 특허는 본 발명에서 참고예로서 인용되고 있는데 거기에는 특히 직류모터에 적용되어 유도부하에 따라 전류(즉 전력)을 제어하는 개선된 펄스폭 변조제어방법이 설명되어 있다.

이상과 같이 디지탈 위치제어루우프가 배열되어, ECM이 속도 요구율 타이머(16)에서 요청되는 속도보다 저속으로 회전할 때는 저속 전력은 더 빠른 가속도가 되도록 전류범위를 증가시키는데, 정속작동시에는 오차 및 PWM 펄스가 속도를 유지하는데 충분한 전력입력을 ECM에 제공하도록 유지되고 제어된다.

상용자 제어(9)가 되는데 바람직한 실시예에서 사용자의 명령을 모터제어 마이크로 컴퓨터(10)에 대한 신호로 변환하는 명령 마이크로 컴퓨터(19)를 포함한다. 이와 같이 속도 요구율은 사용자 제어(9)에서 명령으로 시작되며, 상기 제어는 약함, 보통, 강함, 모직물, 계속누름등의 세탁 프로그램 선택과 저, 중, 고수위 등 수위에 관한 선택기에 관한 명령을 가진다.

상기 각 단계들은 회전통(3)과 물용기(4)내에 장착된 교반기(1)에 가해지는 세탁물에 따라 각각 다른 소요전력, 행정각, 가속율 및 속도를 요구한다. 제 1 도의 모터(2)는 교반기(1)를 직접 구동하고 있으나 간접 구동도 물론 가능하다.

상술한 전자제어회로는 모터(2)의 속도를 제어할 수 있게 한다.

제 9 도에 대해 설명하면, 이것은 모터(2)에 의한 교반기의 주기적 회전의 반 사이클에 대해 속도와 시간의 관계를 보인 것이다.

여기서 보이는 것처럼 모터에 공급된 전력은 반 사이클에서 세개의 단계들을 달성하는데, 0 속도에서 소요 최고 속도까지 가속하는 초기단계(120)와, 전력이 모터에서 차단되었을 때 절단점(122)에 도달할 때까지 최대속도가 유지되는 제 2 단계(121)와, 뒤에 설명할 다른 절단점(125)에서 시작되는 점선으로 된 곡선(124) 또는 참조곡선(123)에 따라 모터와 교반기등의 회전부재가 거의 정지할 때까지 감속되는 제 3 단계이다. 따라서 가속시간(128), 후술할 내용에 따라 거의 일정속도가 유지되는 정속시간(129)과 감속시간(130)의 세가지 시간이 있으며 이 총합계가 총 행정시간이다.

이들중 가속시간(128)과 정속시간(129)은 전자적으로 제어할 수 있으나 감속시간(130)은 모터의 로우터와 교반기 및 관련 구동기어등의 회전부재가 관성을 가지고 회전통(3) 안의 세탁물의 하중의 저항에 저항하는 기계적 조건에 좌우된다. 따라서 감속시간(130)은 세탁기내에 위치된 하중과 베어링 등의가열효과같은 미소요소등에 따라 좌우된다.

소요 세탁작동은 "약함"제어가 기동했을 때의 부드러운 작동부터 "강함"제어가 기동됐을때의 강한 작동까지 변화한다. 특정한 세탁기가 제작되면 상술한 바와 같이 약함, 보통, 강함, 모직물, 계속 누름의 5가지 형태의 세탁작동형태와 세가지 다른 수위를 갖게 되므로 15가지 조합이 나오게 되어 15가지 교반기 속도 형태가 수행되어야 한다.

상술한 제어를 하기 위해 명령 마이크로 컴퓨터(19)는 사용자 제어(9)의 정보에 기초한 명령을 명령 마이크로 컴퓨터(19)에 내장된 사용자 제어회로(9)에 따라 가속시간, 행정시간 및 최대 회전속도를 규정하는 모터제어 마이크로컴퓨터(10)에 공급한다.

모터제어 마이크로 컴퓨터(10)는 상기 정보를 받아서 이하에 설명될 디지탈 위치제어루우프를 통해 모터가 소요형의 교반을 명령 마이크로 컴퓨터(19)가 정지를 지시할 때까지 계속하도록 모터에 명령한다.

가속시간(128)을 제어하는 방법을 제 10 도를 참조로 설명한다.

제 10 도에 보인 속도/시간의 전형적 곡선들은 가속도에 대한 속도의 영향을 보여준다. 따라서 제 10 도는 모터의 속도대 시간의 그램프이다. 회로(9)에서 사용자 제어를 작동하여 제공되는 정보는 모터가 0속에서 시작되고 위치오차계수기의 내용이 0으로부터 시작된다고 전제하고 있다. 따라서 상기 명령은 가속을 즉 제 9 도의 가속시간(128) 이내에 달성되어야 할 소요속도를 규정한다. 상기 속도는 제공된 정보의 형태에 따라 RPM, 교반기 RPM 또는 정류율 및 적합한 회로중 어느 하나로 제공될 수 있다. 제 10 도의 여러 곡선들(V1 내지 V4)은 회전저항에 대한 속도 요구율로부터 나온 다른 가속율과 최고속도 또는 속력에 도달하는 시간을 보여준다.

제 9 도에서 볼 수 있는 것처럼 가속율은 속도 요구율의 증가에 따라 증가한다. 각 고선의 초반부는 거의 직선이다. 소요속도에 도달하는 시간은 속도요구율과 무관하고 위치제어루우프의 루우프 게인(loop gain)의 항수이다.

어떤 속도형을 선택해도 어떤 시간이내에 설정속도 즉 제 9 도에 보인 일정속도(121)에 도달하도록 가속되어야 한다. 따라서 상기 명령은 소정시간 이내에 설정속도에 도달할 수 있는 정확한 가속율을 제공해야 한다. 그러나 아직 교반기에 가해진 하중은 미지이므로 속도요구율의 초기치는 임의의 선택조건하에서 주어진 시간내에 최고속도에 도달할 수 있는 값으로 초기화된다.

작동의 바람직한 방법은 초기의 속도요구율이 궁극적으로는 바라는 값보다 약간 낮은 가속율이 되도록 잡고 다음의 사이클들에서 소요속도로 상승되도록 속도요구율을 조정한다. 따라서 빨리 최고속도로 이동하여 과부하가 일어날 가능성이 없이 세탁작동이 부드러워진다.

이것은 속도제어루우프의 루우프 게임을 속도요구율 타이머(16)를 일정속도율이 소요시간 범위보다 크도록 부하시켰을 때의 소요 일정속도에 도달하는 시간 등의 공지의 방법으로 조절함으로써 달성된다.

한가지 방법은 100% PWM율을 달성하는데 소요되는 위치오차계수기(15)에 저장된 오차값을 조절하는 방법이다.

세탁기의 부하가 가벼우면 교반기는 부하가 무거운 경우보다 빨리 가속된다. 따라서 본 발명은 소요가속의 종료시의 속도를 측정하는 프로그램을 마이크로 컴퓨터에 제공하고 있다. 속도가 소요속도보다 낮으면 마이크로 컴퓨터는 다음 교반행정의 초기의 속도요구율을 증가시키라는 정보를 발생한다. 또 모터의 속도가 높으면 속도 요구율을 감소시키라고 지시하여 모터가 일정속도에 도달하게 될 때 소요되는 전력을 감소시킨다. 이 가속율의 시험은 반 사이클이 제 20 도에 도시한 것처럼 전진방향이건 역방향이건 반 사이클마다 수행된다.

따라서 모터(2)와 교반기(4)의 주기회전 즉 전후방향운동은 주기 또는 회전저항이 각 반 사이클마다 계측되고 규정 가속시간에서 일정속도가 얻어지도록 가속율을 조절시킴으로써 작동의 균일성이 얻어진다. 따라서 가속은 소정시간내에 소정 일정속도를 달성하도록 제어되고 이 가속속도는 실용적인 범위내로 유지된다.

일정속도는 속도요구율(16)을 제 9 도의 시간(127)에서 일정속도가 되도록 조정함으로써 유지된다.

그러나 제 11 도에 보인 조건들에 대해서 고려해야만 한다. 소요속도는 점선(130)으로 도시되었다. 일련의 곡선들이 보이는데 상부 곡선(131)은 오버 슈트(over shoot)를, 곡선(132)은 더 작은 오버 슈트를, 곡선(133, 134)은 속도의 언더 슈트(under shoot)를 나타낸다.

이것은 위치오차계수기(15)의 위치오차계수를 변화시킴으로써 얻어진다. 하중이 클 때에는 소정속도에 도달하는데 소요되는 전원이 이를 유지하는 전원보다 커서 위치오차계수기(15)에 큰 계수값으로 나타나서 회로(18)에 높은 PWM율을 보인다.

따라서 제 11 도의 점(135) (제 9 도의 점(127)에 대응)에 도달할 때에 모터에 소요되는 전력이 모터를 소요속도(137)로 유지하는데 필요한 전력보다 커져 모터는 곡선(131, 132)에 보이듯이 단시간동안 계속 가속되고 오버 슈트된다. 이것은 위치오차계수기(15)에 설정되는 값을 조절함으로써 얻을 수 있다. 초기위치오차계수가 낮은 수준으로 서정되면 점(135)이하의 언더 슈트가 생기고 전원이 상술과 같이 속도를 점검하고 요구계수율과 비교함으로써 안정화된다.

또는 가속전원이 상기 점(135)에 유지되어 오버 슈트가 생기면 자동오차 계수기가 오버 슈트 곡선을 요구되는 속도직선(137)으로 떨어지도록 한다. 위치오차계수기의 값이나 속도요구율은 실제 계수가 치환되거나 조절되도록 마이크로 컴퓨터의 제어로 조절되며 상기 계수기가 마이크로 컴퓨터내에 있으므로 언제든 압력될 수 있다.

제 9 도에서 점(127)의 계수기는 세탁력의 간접적 척도이다. 계수기에서 높은 값을 보이면 큰 세탁력이고 낮은 값을 보이면 작은 세탁력을 나타낸다.

상기 형을 유지하기 위한 양보다 초과하여 부하가 증가되면 전원을 더 증가시키려면 배경기술에서 설명했듯이 소정수준을 유지하기 위해 어떤 형을 얻기 위한 오버 슈트가 양을 조절할 수 있다.

여기서 수행되는 것은 계수기의 값이 용기내의 물의 양에 따라서만 조정되고 오버 슈트가 없고, 세탁물이 증가되거나 부하가 증가되면 계수기의 값은 작은 양의 오버 슈트만 허용한다. 이 소량의 오버 슈트가 교반기의 행정길이를 약간 증가시켜 세탁물을 뒤집는 횟수를 증가시킨다.

이것은 상술한 배경기술에서 설명되었으나 세탁작동은 본질적으로 물을 통해 세탁물의 운동으로 제공되고, 이 운동의 강약에 따라 오물제거가 결정된다. 그러나 행정길이를 약간 놓여도 요구 세탁조건은 유지된다. 예를 들어 약함의 세탁에서의 소요가속율과 속도는 행정각을 약간 놀이나 과도한 세탁작동은 초래하지 않는다.

속도 명령율을 조절하고 오버 슈트를 제어하여 가속율을 유지하는 기능은 매우 큰 하중하에서 행정길이를 약간 증가시킨다. 가속율이 제어되지 않고 속도제어되는 모터에 전형적인 최종속도만 요구된다면, 위치오차계수의 오차가 증가하고 가속율이 하중에 따라 감소하여 행정각이 저하하고 오물제거 수준도 감소한다.

제 9 도의 감속시간과 곡선을 설명한다. 상술한 바와 같이 교반기와 모터의 감속율은 전자적으로 제어할 수 없다. 상기 회전부재는 정지할 때까지 감속되거나 제동될 뿐이며 전자적으로 제어될 수 없다.

역전이 실행되기 전에 시도된 역전전의 정지 또는 정지에 거의 가까이로 모터가 활강되는 것을 보강하도록 활강시간이 고정될 경우에 정지를 위한 활강 최대시간은 물에 옷이 없는 때인 상황을 가지므로 부하가 증가할 때보다 짧은 행정시간으로 종료되는 것이 가능하다.

옷의 부하가 증가됨에 따라 활강시간은 더 짧게 되어 제 9 도의 곡선 아래영역 더 작게 되며 상기 영역은 감속이 보다 신속히 실행되는 경우에 우리가 옷 부하 또는 교반기에 가하는 행정각에 비례하므로 부하에 가해지는 행정각이 감소된다는 단점이 있다.

그러나 부하가 증가할 때 부하에 대한 행정을 증가시키는 것이 요망된다는 반대효과가 요망되므로 다음 기술이 채택될 수 있다.

행정시간은 회로(9)로부터 수신된 명령에 의하여 소정수로 설정된다. 상기 행정시간은 실용적인 목적을 위하여 모든 세탁부하물에 대하여 동일하다. 이것은 제 9 도의 점(122)가 시간상 고정된 점이 아니고 다음과 같이 결정된 점이 되도록 행정시간이 감소될 때 고원시간이 증가되어야만 한다는 것을 의미한다. 각각의 하프 사이클동안에 마이크로 프로세서는 고원속도로부터 대체로 제로 속도로 활강하는 시간을 측정하고 마이크로 프로세서가 상기 시간을 행정시간에서 감산하며 또한 소당 가속시간을 행정시간에서 감산하여 다음 행정을 위해 요구되는 고원시간이 되게 함으로써 교반기의 각 하프 사이클 동안에 마이크로 컴퓨터가 최종 활강시간에 따라 새로운 고원시간을 계산하고 제 9 도에 도시된 바와 같이 그 상위 활강시간과 상기 고원시간의 2매가 도시되었다.

제 1 예에서 고원시간은 점(127)에서 점(122)으로 연장된 시간이며 제 2 예에 대해서는 점(127)에서 점(125)까지 동일 가속시간이라고 가정할 경우에 감속 또는 활강곡선은 선(123, 124)에 의하여 각각 도시되었다.

따라서 적어도 바람직한 형태로 본 발명은 가속을 제어하고 제 9 도의 제 2 존에서 소망의 최대 속도에 관하여 오버 슈트 또는 슈트를 제어하머, 최종 하프 사이클에서의 활강시간에 따라 각각의 하프 사이클 동안에 고원시간을 재계산한 다음에 제로속도에서 또는 근방에서 즉시 회전 어셈블리를 역전하기 위한 3기술의 결합으로써 구성된다.

이것은 요구되는 세탁의 실행의 보수위치를 허용한다.

연속적으로 정정이 행하여지고 오실로스코프상에 제 9 도에 도시된 것과 같은 곡선을 감시함으로써 교반기의 부하가 용기내의 옷의 위치에 따르면 이들 옷이 모아지거나 뒤범벅이 되며 거의 즉시 옷 모아짐이 교반기 작동에 의하여 풀려서 나머지 하프 사이클에서의 부하는 세탁물이 모아질 때보다 상당히 가벼워지므로 거의 모든 시간에서 변동이 발생하는 것을 볼 수 있다. 주어진 속도로 가속하는 시간은 옷 모아지는 것이 순간적일 경우에 큰 혼란을 방지하는 큰 평전출력이 존재하므로 정착을 위하여 많은 행정이 필요하며 평전 출력상 격렬한 작동을 일으킬 수 있으며 중부하에 대해서는 요망되는 증가된 전력 출력이 존재한다.

덜 바람직한 대안으로서 행정시간을 변화시키는 것이 가능하다.

상기 대안에서 최대속도는 보다 밀접하게 감시되어 제 9 도의 곡선하의 특별영역 따라서 더욱 큰 중부하를 위한 특별 행정각이 전력을 요망되는 전력 차단점으로 확장함으로써 얻어지도록 더욱 밀접하게 감시된다.

작동 시듈스가 제 12 도 내지 제 16 도에서 표시한 흐름도와 관련하여 설명되어진다. 제 12 도에 표시한 주 루틴의 흐름도는 제 9 도와 관련하여 설명되어질 수 있다. 이것은 교반에 필요하 루틴이며 최초 초기화 블록(140)은 제 13 도에 상세히 설명되어 있으며 제 13 도에 표시된 주기에서 T-행정은 행정시간, W-램프는 램프시간, 최종속도는 최대요구속도를 의미한다.

일단 초기화가 실행되면 4가지 사항이 일어난다.

첫째로 행정의 시각이 이루어져서 제 9 도에 보여준 고원(121)을 따라 고원속도가 유지되기 위해 제 9 도의 점(127)에 도달될 때까지 가속되어야 하고, 점(122)에서 전원이 꺼졌을 때 멈추기 위해 활강이 이루어지고, 교반의 방향이 바뀌어, 제 9 도에 도시한 것으로부터 "위 아래가 바뀌는" 위치로 사이클이 재개되어진다. 이런 단계는 제 13 도에 도시되어 있으며 가속은 블록(141)에 고원속도 유지는 블럭(142)에 감속 또는 활강은(143)에 방향의 전환은 (144)에 도시되어 있으며 부가적으로 도시된 (145)는 교반이 종결되었는지의 여부를 결정을 하여 명령 컴퓨터(19)가 모터조절컴퓨터에 신호를 보내어 교반이 종결되는 선택시간에 시듈스를 간섭하는 것을 표시한다.

응답이 없으면 가속, 유지, 활강, 방향전환의 사이클이 계속 이루어지며 응답이 있을 때까지 계속된다. 응답이 있게 되면 교반이 끝나게 되고 본 발명을 구성하고 있지 않은 다른 루틴으로 이어지게 된다.

제 13 도에 관련하여 설명하면 초기화가 명령되어지면 모터조절컴퓨터(10)에 보내지는 파라미터는, 행정시간, 가속시간이나 고원시간 즉 점(112)이 계산되어질 필요가 있다.

블록(150)도에는 교반 파라미터의 수용이 도시되어 있으며 블록(151)도에서는 초기 T-플래트로 도시한 초기 고원시간의 계산에 대해 도시되어 있다.

이 시간은 초기행정에 대하여 행정시간(고정된 시간임)에서 가속시간인 램프시간을 빼고 합리적 활강시간으로 취급되는 임의의 150밀리초를 뺀 결과치로서 정하여진다. 초기행정에 있어서, T-플래트 시간은 초기 T-플래트 시간 즉 블록(151)에 도시된 계산에 의해 얻어진 시간과 동일하다.

초기화 단계에서 추정되어질 이론 활강시간에 대한 정보가 없이 실제 활강시간이 이루어지며 후에 설명되어진 곳으로 사용되어지기 때문에 이 공정이 필요하다. 다음 단계로서, 모터가 가속되어지는 속도를 알 필요가 있다. 기존 세기의 동력이 가해졌을 때 시간간격(128)에서 얻어질 수 있는 속도에 대한 정보가 없다. 블록(153)에서는 최종속도 즉 프로그램에 의해 선택된 특정 세탁을 위해 얻을 수 있는 최대속도, 예를 들어 제 10 도에서 주어진 속도 요구로 보여준 최종속도로 나타내는 가속속도(Acc speed)에 관련하여 모터가 가속되어지는 속도를 나타내고 있다. 가속의 초기단계에서 선형적으로 변환이 시작되며 전원을 공급하도록 명령이 모터에 전달되면 실제적으로 선형적으로 가속되어 고정요구속도를 얻을 수 있게 되며 초기행정에 있어서는 이 요구속도가 고원속도 즉 종결속도와 동일하게 된다.

상기 설명한 바와 같이 교반이 물속에서만 이루어지고 있을 때 초기 가속속도요구율이 종결속도와 같으면 가속이 정상적으로 요구되는 가속보다 덜 이루어지도록 위치루프의 개인을 배열하는 것이 바람직하다.

이 결과 종결속도 또는 최대속도는 초기행정에 있어서 시간간격(128)에서 실제로 얻을 수 없다.

제 14 도는 블록(154)에서 도시된 바와 같이 가속하는 동안 타이머가 고정 시간인 램프시간에 세팅되어 있음을 보여주는 흐름도이다.

이 타이머는 시간을 세팅하는 타이머로서 요구하는 시간과 같은 초기치로부터 세팅되어져 제로(zero)시간까지 계수된다.

타이머가 부하되고 마이크로 컴퓨터는 타이머가 제로가 될 때까지 감지를 해서 향후 어떤 물건이 완료될때까지의 시간을 알게 되고 제 9 도에서 보여준 가속부분 즉 기울기(120)인 가속시간을 알고 있게 되므로 하여 가동시간을 세팅할 수 있게 된다.

블록(155)에서 보여준 바와 같이 마이크로 컴퓨터에 속도 요구율(16)이 부하되고 이 속도요구율은 상기에서 설명한 바와 같이 제 13 도 블록(153)에서 도시한 종결속도인 가속속도와 동일한 비율로 세팅되어진다.

블록(156)에서 모터가 가동되어 가속이 시작되고 블록(157)에서 타이머가 제로로 될 때까지 작동되어지며 제로로 되면 모터의 속도는 점(127)에 도달하게 된다. 블록(158)에서 이 점에서 모터의 실제속도는 변환 사이의 간격이 모터제어 마이크로 컴퓨터에 의해 측정되어지는 제 1 도의 블록(14)의 변환율 감지의 사용으로 측정되어진다. 블록(159)에서 실제속도가 요구속도와 비교되어진다. 블록(160)에서 실제속도가 종결속도보다 작으면 마이크로 컴퓨터는 가속속도가 임의의 최대치보다 작은지의 여부를 체크한다.

블록(161)에서 가속속도는 한 단계씩 증분되어져 재테스트가 실행되어진다. 블록(162)에서 실제속도가 종결속도보다 작거나, 가속속도가 최대치보다 작으면 실제속도가 종결속도보다 큰지의 여부를 체크하게 되고 크지 않다면 테스트 종결된다. 블록(163)에서 실제속도가 종결속도보다 크면 실제속도가 임의의 최대치보다 큰지 여부를 체크하고 블록(164)에서 실제속도가 크다면 가속속도는 한 단계씩 감소되어진다. 이런 방법으로 램프시간내에 요구속도를 얻을 수 있도록 가속율이 조정되어진다.

이런 과정이 각 하프 사이클동안 이룩될 수 잇다.

제 15 도는 고원속도를 유지하는 것에 관한 흐름도이다.

제 13 도의 타이머는 블록(151)에서 계산된 시간이 T-플래트로 세팅된다.

제 9 도의 점(127)에서 속도요구율은 종결속도도 세팅되며 모터는 그 속도를 유지하게 된다. 모터의 속도가 이 방법에 의해 증가되지 않는다면 모터는 자동적으로 종결속도로 정착되게 된다.

제 15 도의 흐름도에서 위치에러계수기는 오버 슈트가 요구됨에 대해 조정되어짐을 보이고 있으며 블록(165)에서 마이크로 컴퓨터에 의해 가속속도가 종결속도보다 큰지의 여부를 체크한다.

크지 않다면 블록(166)에서 이루어지는 조정이 필요없고 크다면 가속속도에서 종결속도를 뺀 값인 상수 K마큼의 증분치로 위치에러계수기는 조정되어진다. 물론 언더 슈트가 요구된다면 이 공식에서의 부호가 바뀌게 될 것이다. 그러나 사실상 요구속도가 초기화 단계후에 얻어지지 않는다면 언더 슈트는 요구되지 않는다.

블록(173)에서 조정이 이루어진 후 모터는 블록(174)에서 표시된 바와 같이 계수기가 제로로 될 때까지 요구속도로 계속 작동을 한다.

제 9 도의 점(122)의 단계에서 모터의 전원이 꺼진다.

보정상의 문제점으로 중요한 것은 옷의 부하량이 클 때 어느 곳에서 가속속도가 종결속도보다 커야하는가의 문제이며 제 11 도의 (131), (132)에서처럼 오버 슈트 곡선이 뒤따라야 되며 이 결과 행정각이 부하가 증가됨에 따라 약간 증가되게 될 것이다. 부하가 증가되면 될수록 행정각이 약간씩 커지며 이 결과로 인해 부하의 과소에 대해 실질적으로 일정한 세탁율을 유지하게끔 해주는 개선된 효과가 발생된다. 행정시간이 증가되나 행정각은 증가된다. 인덕션 모터를 가진 종래의 교반 세탁기에 있어서 속도가 고정되어 부하가 커서 약간 감소하게 되더라도 행정시간을 동일하게 할 뿐 아니라 행정각이 실제로 일정하게 유지되도록 한다.

종래의 기계는 실제 행정 프로필은 부하에 따라 변화하지 않는다.

부하에 따른 동력은 그 프로필을 유지하는데 충분하게 증가된다.

본 발명에 있어서는 프로필이 부하에 따라 수정되며 이상적으로 된다. 프로필을 수정하는데 본 발명은 제 9 도의 곡선 아래에 형성된 면적을 좀더 크게하는 오버 슈트가 이루어지도록 하는 가속력을 적용시켜서 부하가 큰 곳에 여분의 동력을 공급함으로써 본 발명의 요구된 결과가 발생된다.

제로까지 활강(관성회전)하는 시간은 교반기에 가해진 부하의 간접적 측정에 의해 이루어진다. 점(122)에 도달되거나 블록(171)에 나타난 타이머가 블록(174)에 도시된 바와 같이 시간이 끝나면 활강시간 180미리초로 선택되어져 블록(176)에서 모터가 오프된다. 모터는 활강하고 교반은 옷에 의한 부하와 다른 마찰효과에 의하여 속도가 줄어들게 된다. 블록(177)에서 마이크로 컴퓨터가 속도가 제로로 될 때까지 혹은 타이머가 제로로 될 때까지 대기한다.

블록(178)에서 타이머가 제로인지의 여부를 테스트한다. 블록(179)에서 타이머가 제로이면 브레이크는 작동이 된다. 블록(180)에서 마이크로 컴퓨터내에서 코우딩 T-플래트 초기 플래트로 선택된다. 이 경우 모터는 올바른 방향으로든지 또는 그릇된 방향으로든지 무작위로 가동이 시작되며 변환력이 필요하다.

타이머가 제로로 되지 않으면 마이크로 컴퓨터는 남은 타이머 시간에 초기 T-플래트를 더한 값과 같도록 T-플래트를 계산한다. 제로속도로 활강하는 시간은 교반기에 가해진 부하의 간접적 측정으로 이루어진다. 로우터의 위치 및 속도는 측정되고 그 갓이 마이크로 컴퓨터에 공급된다. 상기에 서술된 바와 같이 로우터가 활강하는 동안 EMF는 한 두개의 사용하지 않은 권선(winding)내에서 발생되며 이 EMF는 감지되어져서 센스, 즉 제로점으로 옮겨가도록 지시하게 된다.

센싱기구는 위치속도 또는 방향을 알려주게 딘다. 즉 홀(Hall)효과기구, 또는 광선간섭기구 또는 ECM 형식이 아닌 브러쉬, 인덕션모터나 싱크로나이즈 모터등이 공급되며 EMF의 측정이 가능하다.

그런 모터에 있어서는 위치는 알 필요가 없고 오직 속도만 필요하다. 마이크로 컴퓨터가 로우터의 위치와 역회전의 조건을 감지해서 이 위치에 도달하기 위해 걸리는 시간이 측정되어 다음 하프 사이클을 위한 새로운 T-플래트 값을 계산하는데 사용되어진다.

이것은 블록(171)의 남은 타이머 시간을 취함으로써 달성되며 이 시간이 제로가 아니라면 로우터는 150밀리초 이내에 제로속도로 줄어들게 된다. 블록(151)에서 (제 13 도)의 T-행정-W램프-150밀리초의 계산은 150밀리초와 로우터가 제로로 되는 실제시간과의 차이를 줄이기 위해 수정한 것이다.

이것은 블록(151)내에서 보여준 것과 대치되는 고원시간의 새로운 계산을 할 수 있게 해준다. 블록(178)내에서 타이머가 제로로 된다면 로우터는 블록(179)내에서 멈추기 위해 제공이 걸린다.

또한 사용되는 T-플래트는 블록(188)에서 지시된 초기 T-플래트를 사용한다. 일단 로우터가 멈추게 되면 로우터가 블록(179)내에서와 같이 멈추기 위해 제동이 걸리지 않는다면 ECM에 의해 상기의 단기 변환주기내에서 반전이 이루어진다. 사실상 제 12 도내의 블록(145)에서 교반은 멈추게 되고 세탁 사이클의 다른 부분이 작동된다. 예를들면 배출구가 열리고 물이 배출된다.

상기와 같이 전 하프 사이클의 활강시간은 후 하프사이클을 위한 전원이 "온"되는 시간을 결정하기 위해 행정시간으로부터 수리적으로 삭감되어진다. 다양한 조정이 이루어질 수 있다.

예를들어 10번째 마다 혹은 다른 하프 사이클이 실행될 때마다 조정이 이루어질 수 있으며 1주기 예를들어 1초에 대한 활강시간은 다음 주기에 위한 "전원이 온"되기 위해 평균으로 결정된다.

본 발명의 중요한 관점은 다음 하프 사이클을 위한 "전원이 온"되기 위해 행정시간으로부터 활강시간을 측정하는데 있다.

본 발명의 가속율과 최대속도를 제어하는데 이점이 있는 전기적 변환모터에 관하여 설명되고 있을지라도 본 발명의 중요한 이점은 다른 형태의 모터 예를들면 인덕션 모터를 사용하여 얻어진다는 점이다.

그런 모터는 로우터내의 풀수와 부하에 따라서만 가속되어진다.

모터에 전원이 공급되어지는 점(122)에서 전원차단을 제어함으로써 또한 다음 하프 사이클을 위한 가속시간과 고원시간을 만들기 위해 행정시간에서 하프 사이클의 활강시간을 삭감함으로써 요구정도의 세탁이 이루어지면서 일정한 오물제거율이 주어지도록 상당한 제어가 이루어진다. 제 16a 도에 관련하여 로우터에 의해 구동되는 속도감지기는 링 자석(71)을 보유하고 있으며 많은 홀이 있어서 그 홀에 의해 홀 효과 트랜듀서(72)를 작동시키며, 링 자석(71)의 회전속도에 따라 직선적으로 변화하는 펄스형태의 신호를 발생한다. 펄스시간이 미리 예정한 시간과 같게되면 역회전이 이루어지게 된다.

또한 사진감지기구가 사용되어질 수 있으며 미국특허 명세서 제4,005,347호에 개시되어 있다.

양 경우에 있어서, 모터의 전원이 꺼지는 것과 모터가 역회전의 조건내에 있을 때 사이의 시간이 측정되고 다음 하프 사이클내에서 요구되는 세탁이 이루어지도록 "전원이 온"되는 시간을 결정하기 위해 사용되어진다.

상기의 설명이 고정행정시간의 사용을 기초로 하였을지라도 이런 관점에서 본 발명은 행정시간의 변화에 대해서도 효과를 나타낼 수 있다. 행정시간이 세탁통내의 부하에 따라 변화하는데 있어서는 제 9 도와 유사한 제 9a 도에 있어서 가속시간(81)에 고원시간(82)을 더한 값이 고정 "전원이 온"되는 시간을 위하여 요구되는 세탁의 정도에 따라 작동기에 세팅된다. 부하가 적을 때는 점(83)과 점(84) 사이에 표시한 활강시간이 지연곡선(85)으로 주어지게 된다.

부하가 클 때는 점(83)과 점(87) 사이에 표시한 활강시간이 경사도가 큰 지연곡선(86)으로 주어지게 되며 따라서 부하가 적을 때의 활강시간 곡선(85)보다 더 빨리 역회전을 위한 조건내에 있게 된다.

역회전이 짧아진 행정시간내에 이룩된다면 부하의 대소에 불문하고 좀 더 일정한 세탁성능이 얻어질 수 있다.

Claims (17)

1. 스테이터상의 다수의 권선과 상이 스테이터에 대하여 회전가능한 자극을 갖춘 로우터를 구비하고 전자제어장치 및 로우터의 위치를 지시하는 수단을 이용하는 전자식 정류 모터를 주기적으로 역전하는 방법에 있어서, (a) 소망시간 또는 소망수의 정류를 위해 정류의 바른 시퀀스를 초기화한 다음 이를 계속하는 단계 ; (b) 권선으로부터 모든 전원을 제거하고 로우터가 제로 회전을 향하여 관성 회전하게 하는 단계 ; (c) 스테이터에 대하여 로우터의 위치를 테스트하는 단계 ; 및 (d) 역전된 정류를 인가함으로써 로우터가 현재는 회전하고 있지만 역전 회전을 야기시키는 상태를 향하여 시행하며 스테이터에 대한 로우터의 위치가 알려질 때, 상기 바른 정류의 시퀀스로의 유입에 영향을 줌으로써 지연없이 스테이터의 권선에 전원을 공급하는 단계로 이루어지며 ; 상기 바른 시퀀스의 유입위치는 정지전 로우터의 회전방향 및 로우터의 방향을 변경하게 하는 스테이터에 대한 로우터의 위치에 의해 결정되며, 변경된 방향으로 로우터 회전을 계속 유지하도록 자동적으로 바른 정류가 뒤따르게 되며, 소정의 시간동안 주기적인 역전을 주기 위해 상기 단계 (b) 내지 (d)를 반복하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 전원이 제거된 후에 상기 권선내의 EMF의 극성과 시퀀스를 따른 단계 ; 로우터가 역전하는 상태에서의 위치에 가까워짐에 따라 각 권선에 대한 포지티브와 네거티브 사이의 전압 전환을 체크하는 단계 ; 및 전압 전환점이 선택된 권선에서 발생할 때 시간에 대한 역전을 일으키도록 정류시퀀스를 변경하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 극성과 주파수에 대하여 적어도 1권선으로 부터 EMF를 테스트하는 단계 ; 및 로우터가 역전하는 상태의 값으로 주파수가 하강하고, 선택된 권선내에서 반대 극성간의 제로 크로싱(crossing) 포인트에 또는 가까이에 극성이 위치할때 정류의 시퀀스를 변경하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어방법.
4. 제 3 항에 있어서, 로우터의 위치를 표시하기 위하여 모든 권선의 EMF를 테스트하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 정류시퀀스상의 상기 변경이 로우터의 회전방향으로 변화를 일으키도록 단일 정류 변경내에서 통상 발생하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어방법.
6. 선택적으로 정류시키도록 개조된 스테이터상의 다수의 권선 및 상기 스테이터에 대하여 회전가능한 자극을 갖춘 로우터를 구비한 전자식 정류모터용 제어장치에 있어서, (a) 회전주기(period)를 정하는 타이밍수단과 즉 소망방향에서 로우터의 회전수를 계수하는 계수수단 ; (b) 전원을 상기 권선에서 분리하여 로우터가 제로 회전을 향하여 가도록 허용하는 정류스위칭 수단 ; (c) 상기 스테이터에 대하여 로우터 위치를 표시하는 검출수단 ; 및 (d) 로우터 방향을 테스트하지 않고서 상기 로우터가 방향을 변경하도록 하는 정류시퀀스로의 유입에 영향을 미치도록하는 제어신호를 발생하도록 로우터가 여전히 회전하고 있으나, 정류를 역전되게 적용하면 역전을 야기하는 상태로 로우터가 느려지게 될때, 상기 검출수단으로부터의 신호에 응하여 동작가능한 패턴역전수단으로 구성되는 전자모터 제어장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 검출수단은 전원이 권선으로부터 제거된 후에 각각의 상기 권선에서 EMF의 방향과 시퀀스를 검출하고 포지티브 극성과 네거티브 극성간의 전압 전환위치를 검출하며 및 상기 패턴반전수단은 전압 전환점이 선택된 권선에서 발생될때 시간에 대하여 정류의 시퀀스를 역전하기 위하여 작동되는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 제어장치가, (e) 상기 제어신호에 응하여 전원으로부터의 전력을 상기 권선틀에 교호적으로 인가시키고 상기 로우터가 바람직한 방향으로 회전하게 하는 정류회로 ; (f) 적어도 하나의 전력이 공급되지 않는 권선에서 발생하는 EMF에 응하여 상기의 전력이 공급되지 않는 권선에서 발생되는 EMF의 극성과 주파수를 테스트하는 테스트 수단 ; (g) 정류를 역전하여 정류의 올바른 시퀀스를 주어 소망의 방향으로 로우터를 회전하게 하는 정류역전수단 ; (h) 상기 주파수는 모터가 역전될 수 있는 상태에 있고 선택된 권선에서의 극성이 반대 극성간의 제로 크로싱(crossing) 포인트에 또는 가까이에 있도록 하는 값일 때 정류를 역전하는 정류역전 작동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 모터를 제동하는 제동수단이 각 권선의 일단을 다른 권선의 유사단에 접속하기 위한 임피던스를 갖춘 스위칭 수단으로 구성되며 권선의 다른 단이 동시에 접속되며 비교기 수단은 권선의 대향단간의 전압을 비교하여 제동하는 동안에 로우터의 속도를 설정하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
10. 스테이터상의 다수의 권선과 상기 스테이터에 대하여 회전가능한 자극을 갖춘 로우터를 구비하고 전자제어장치 및 로우터의 위치를 지시하는 수단을 이용하는 전자식 정류모터를 주기적으로 역전하는 방법에 있어서, (a) 소망시간 또는 소망수의 정류를 위해 정해진 방향으로 로우터를 회전하게 하는 제 1 예정 정류시퀀스를 초기화하고 이를 계속하는 단계 ; (b) 권선으로부터 모든 전원을 제거하고 로우터가 제로 회전을 향하여 관성회전하게 하는 단계 ; (c) 적어도 로우터 관성주행의 후반부 동안에는 스테이터에 대한 로우터의 위치와 로우터 회전속도를 테스트하고 확인하는 단계 ; 및 (d) 역전된 정류를 인가함으로써 로우터가 역전회전을 야기하도록 0이 아닌 예정된 속도이하로 느려지며 스테이터에 대한 로우터의 위치가 알려질때, 상기 제 1 정류시퀀스에 의해 정해진 회전방향과 반대방향으로 로우터의 토오크를 공급하도록 선택된 제 2 예정 정류시퀀스에 따라 정규권선에 즉시 전원을 공급하는 단계로 이루어지며 ; 상기 제 2 정류시퀀스로의 유입위치는 스테이터에 대한 로우터의 위치에 의해 결정되며, 상기 전원의 인가는 로우터로 하여금 0의 속도로 감속시킴과 동시에 순간적으로 역방향 회전을 야기하며, 그 정류시퀀스는 역방향으로 로우터 회전을 계속 유지하도록 하며 ; 소정의 시간동안 주기적인 역전을 하기 위해 상기 단계 (b) 내지 (d)를 반복하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어방법.
11. 제 10 항에 있어서, 전원이 제거된 후 상기 권선에서 EMF를 모니터하는 단계 ; 각 권선에서 EMF의 제로 크로싱 포인트를 확인하는 단계 ; 및 제로 크로싱 포인트가 선택된 권선에서 발생할때에 상기 제 2 예정 정류시퀀스에 따라 권선에 전원을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
12. 제 11 항에 있어서, 최소한 하나의 권선으로부터 EMF의 주기를 확인하는 단계 ; 및 언제 로우터의 속도가 상기 예정속도 이하로 될것인가에 대한 표시를 산출하기 위해 이 주기를 상기 에칭속도에 대응되는 주기와 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
13. 제 10 항에 있어서, 상기 정류시퀀스에서의 상기 변화는 로우터 회전방향의 변화를 야기하도록 단일 정류주기내에서 발생하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
14. 선택적으로 정류시키도록 개조된 스테이터상의 다수의 권선 및 상기 스테이터에 대하여 회전가능한 자극을 갖춘 로우터를 구비한 전자 모터 제어장치에 있어서, (a) 상기 로우터의 회전방향을 결정하는 선택된 에칭시퀀스의 제어신호를 생성하는 수단 ; (b) 상기 제어신호에 응하여 전원으로부터의 전력을 상기 권선들에 교호적으로 인가시키고, 상기 로우터가 제어신호 시퀀스에 의해 결정되는 방향으로 회전하게 하는 정류회로 ; (c) 회전주기를 정하는 타이밍수단 즉 소망방향에서 로우터의 회전수를 계수하는 계수수단 ; (d) 상기 타이밍 즉 계수수단에 의해 활성화되며 전원을 상기 권선에서 분리하여 로우터가 제로회전을 향해가도록 허용하는 스위칭수단 ; (e) 상기 스테이터에 대한 로우터위치 및 로우터 회전속도를 테스트 및 확인하고 표시하는 검출수단 ; 및 (f) 역전된 정류를 인가함으로써 로우터가 역회전을 야기하도록 예정된 속도로 느려지나 여전히 회전하고 있을때 상기 검출수단으로부터 신호에 응답하여 동작가능하며 따라서 상기 정류 신호로 하여금 선택신호 시퀀스에 의해 결정되는 회전방향과 반대방향으로 로우터에 토오크를 공급하는 정류시퀀스로의 유입에 영향을 미치도록 하는 제어신호 시퀀스 선택수단을 포함하며, 상기 스위칭 수단이 권선으로부터 전원을 분리하여 로우터로 하여금 0속도로 감속하고 순간적으로 역방향이 되도록 하며 상기 타이밍 즉 계수수단에 의해 결정된 주기동안 역방향으로 회전하도록 함으로써 동작사이클이 상기 타이밍 즉 계수수단의 제어하에서 반복되도록 할때에 상기 선택된 제어신호 시퀀스가 동작중인 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 검출수단은 전원이 권선으로부터 제거된 후 상기 각 권선에서 EMF의 방향 및 시퀀스를 검출하고 또한 EMF의 제로 크로싱 포인트를 검출하며 ; 상기 제어신호 시퀀스 선택수단은 EMF 제로 크로싱 포인트가 선택된 권선에서 발생할 즈음에 정류시퀀스를 역으로 되돌리도록 작용하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 검출수단은 전원이 인가되지 않은 권선에서 발생되는 EMF의 주기를 결정하는 최소한 하나의 전원무인가 권선에서 생성되는 어떤 EMF에 응답하는 테스팅수단과, 정해진 주기와 상기 예정된 주기에 대응하는 주기값을 비교하여 로우터의 속도가 상기 예정된 속도이하로 되었을때를 표시하는 비교수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.
17. 제 16 항에 있어서, 모터를 제동하는 제동수단이 구비되며, 이는 각 권선의 일측단과 다른 권선의 유사단을 연결하도록 0이 아닌 임피던스를 갖으며, 권선의 타측단은 상호 연결하며 ; 권선의 반대측단 사이의 전압을 비교하며, 제동시 로우터의 속도가 확인되도록 하는 비교수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 전자모터 제어장치.

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