WO2014116079A1 - 드럼 세탁기용 구동 모터, 이를 구비한 드럼 세탁기 및 그 구동방법 - Google Patents

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WO2014116079A1
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rotor
stator
washing machine
stator core
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김병수
정민수
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주식회사 아모텍
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Definitions

  • the present invention relates to a drive motor for a drum washing machine and a drum washing machine having the same.
  • a tub rotatably disposed inside the case, the rear of the tub and the rotating shaft is disposed in the center of the back of the tub
  • a motor connected to the drum through the motor, the motor being fixed to the tub and rotatably supporting the rotating shaft, a stator fixed to the bearing housing, and having a predetermined gap on the outer circumferential surface of the stator and connected to the rotating shaft. It includes a rotor.
  • the number of slots (number of teeth) and the number of poles (number of poles of N and S poles) provided in the stator coil of the washing machine motor are set in proportion to each other.
  • the motor for washing machine exhibits high torque and low speed characteristics, and the washing machine motor shows low torque and high speed characteristics when the number of slots is small.
  • the washing machine can be largely divided into a wash mode, a rinsing mode, and a spin mode.
  • the washing mode (hereinafter referred to as rinsing mode) requires low RPM and high torque, and the dehydration mode requires high RPM and low torque. . That is, it is preferable that the number of slots of the washing machine motor is large in the washing mode, and the number of slots of the washing machine motor is small in the dehydration mode.
  • washing machine motor cannot design a stator (number of slots) having a structure that can satisfy both the washing mode and the dehydrating mode.
  • the washing machine motor is generally designed to be suitable for low speed and high torque in the washing mode by using a concentrated winding method of winding a coil on the teeth provided in the stator core. It is the cause.
  • the washing machine has a longer operating time than the washing time in the washing mode.
  • the washing machine motor is designed to optimize the high torque and low speed characteristics by designing a large number of slots provided in the stator so that it is suitable for the washing mode, and performs field weakening control in the dehydration mode requiring low torque and high speed characteristics. have.
  • the field weakening control requires a very complicated control circuit and control routine, and there is a problem in that the driving efficiency of the washing machine motor cannot be maximized.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0066093 aims to optimize the efficiency of a drum washing machine by a motor driving method.
  • the conventional method for driving a motor of a drum washing machine disclosed in Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2007-0066093 determines whether the operation information of the drum washing machine is the normal mode or the high speed mode when the drum washing machine is operated, and if the normal mode is the square wave motor driving. Read the information and apply the square wave driving method to the motor of the drum washing machine. In the high speed mode, the sine wave driving method is read and the sine wave driving method is applied to the motor of the drum washing machine.
  • the conventional drum washing machine tried to improve efficiency by applying a square wave driving method to a motor during a washing stroke and a rinsing stroke, and applying a sine wave driving method to a motor during a fast dewatering stroke, but it is not a structural improvement of the motor. There is a limit to improving efficiency.
  • a series or parallel driving method may be applied.
  • the series and parallel driving method may increase the dehydration RPM by configuring the stator coils in series in the washing stroke and in parallel in the dehydrating stroke.
  • an object of the present invention is to use a motor of a double stator-double rotor structure so that the inner rotor and the outer rotor can be rotated separately, and simultaneously drive the inner stator and the outer stator during washing and rinsing strokes.
  • Optimum torque for washing stroke and dehydration stroke by rotating the outer rotor at the same time and driving the motor so that only one of the inner rotor and the outer rotor rotates during the dehydration stroke, and driving only one of the inner stator and the outer stator.
  • Another object of the present invention is to provide a driving method of a drum washing machine for controlling a drum of a drum washing machine to have an optimum torque according to washing and dewatering strokes by using a single inverter in a drive motor having a double rotor and a double stator structure.
  • the drive motor for a drum washing machine of the present invention includes a stator core fixed to a tub, a first coil wound on one side of the stator core, and a second coil wound on the other side of the stator core.
  • Stator A rotor support connected to the drum via a rotating shaft, an outer rotor fixed to the rotor support and disposed on the outer surface of the stator and spaced to interact with the first coil, and fixed to the rotor support, the inner surface of the stator
  • a rotor including an inner rotor disposed in a space in the gap and rotating in interaction with the second coil; And simultaneously applying alternating current power to the first and second coils in the washing mode to simultaneously drive the inner rotor and the outer rotor, and applying alternating current power to only one of the first and second coils in the dehydration mode.
  • It comprises a motor driving circuit for driving one of the outer rotor.
  • the stator core includes a plurality of split cores, each of the plurality of split cores having an outer tooth on which the first coil is wound, an inner tooth formed on the opposite side of the outer tooth, and having a second coil wound thereon, and the outer tooth. And a partition for partitioning between the inner tooth and a connection part formed at both ends of the partition to connect the split cores.
  • connection part includes a coupling protrusion formed on one side of the partition part, and a coupling groove formed on the other side of the partition part to which the coupling protrusion is fitted.
  • stator further includes a fixing bracket for fixing the stator core to the back of the tub, the stator core is formed with a through hole in the center, the bolt is to be fastened to the fastening hole formed in the fixing bracket through the through hole Can be.
  • the stator further includes a fixing bracket for fixing the stator core to the back of the tub
  • the fixing bracket may be integrally formed by the stator core and the insert injection. It is preferable that the fixing bracket has an outer circumferential portion formed to be fixed to the rear surface of the curve.
  • the first coil may be sequentially wound around the outer teeth of the plurality of split cores
  • the second coil may be sequentially wound around the inner teeth of the plurality of split cores
  • the motor driving circuit includes an inverter for applying three-phase AC power to the first coil and the second coil; And a switch configured to apply or cut off the three-phase AC power to any one of the first coil and the second coil, and the motor driving circuit may further include a three-phase AC power to the first coil and the second coil.
  • a drum washing machine includes: a tub suspended in a case and containing wash water; a drum rotatably supported inside the tub and containing laundry; and a drum mounted on a rear surface of the tub; And a driving motor connected to a rotating shaft, wherein the driving motor includes a stator core fixed to a rear surface of the tub, a first coil wound on one side of the stator core, and a second coil wound on the other side of the stator core.
  • Stator comprising a; A rotor support connected to the drum and a rotating shaft, an outer rotor fixed to the rotor support and disposed with a gap on the outer surface of the stator to rotate in interaction with the first coil, and fixed to the rotor support and the inner surface of the stator.
  • a rotor including an inner rotor disposed in a space in the gap and rotating in interaction with the second coil; And simultaneously applying alternating current power to the first and second coils in the washing mode to simultaneously drive the inner rotor and the outer rotor, and applying alternating current power to only one of the first and second coils in the dehydration mode. It characterized in that it comprises a motor driving circuit for driving one of the outer rotor.
  • the stator may further include a fixing bracket for fixing the stator core to the rear surface of the tub, wherein the stator core may have a through hole formed at a center thereof, and a bolt may be fastened to a fastening hole formed in the fixing bracket through the through hole. .
  • stator further comprises a fixing bracket for fixing the stator core to the back of the tub
  • the fixing bracket may be integrally formed by the stator core and the insert injection.
  • a driving method of a drum washing machine includes a double rotor including an inner rotor and an outer rotor connected to a drum rotatably supported inside a tub through a rotating shaft, and a plurality of inner rotors and outer rotors.
  • a driving method of a drum washing machine using a drive motor including a double stator having a stator core wound with a first coil and a second coil wound around an inner tooth and an outer tooth, the method comprising: determining an operation mode of a washing machine; Generating a rotational force to the outer rotor and the inner rotor by applying three-phase AC power to the first coil and the second coil when the operation mode is the washing mode;
  • the step of applying a three-phase AC power to only one of the first coil and the second coil characterized in that it comprises the step of generating a rotational force to only one of the outer rotor and the inner rotor.
  • the driving apparatus for the drum washing machine of the present invention uses a motor of a double stator-double rotor structure so that the inner rotor and the outer rotor can be rotated separately, and have an optimum efficiency for washing and rinsing stroke. Design the motor.
  • first coil is wound around the outer tooth of the stator core constituting the double stator
  • second coil is wound around the inner tooth
  • the inner rotor and the outer rotor are respectively altered by AC power applied to the first and second coils.
  • a motor with a double stator-double rotor structure is configured to be driven separately.
  • the inner and outer stators are simultaneously driven to rotate the inner rotor and the outer rotor during washing and rinsing in the motor driving circuit.
  • High torque design for washing stroke can be implemented to increase washing efficiency and motor efficiency.
  • the number of slots of the stator to be operated can be reduced to 1/2, so that the dehydration voltage margin can be easily secured when dehydration requiring high RPM is required.
  • High RPM design for dewatering stroke can be achieved to increase dewatering efficiency and motor efficiency.
  • the present invention simplifies the circuit configuration by implementing a driving method of the drum washing machine that controls the drum of the drum washing machine to have the optimum torque according to the washing and dehydration stroke by using a single inverter in the drive motor of the double rotor and the double stator structure. can do.
  • FIG. 1 is an axial cross-sectional view of a drum washing machine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an axial sectional view of a drive motor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view in the radial direction of the drive motor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a split core assembly according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view of a split core according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an axial sectional view of a drive motor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a split core connector according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is a perspective view of a split core connector according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of winding a coil on a split core according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method of assembling a split core assembly according to an embodiment of the present invention.
  • 11 is a motor driving circuit for driving a driving motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view showing a stator core according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a drum washing machine according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an axial cross-sectional view of a drive motor according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a first embodiment of the present invention A radial cross section of the drive motor.
  • the drum washing machine includes a case 100 in which a cover 102 that can be opened and closed on one side and a damper 112 in the case 100.
  • Tub 110 which is suspended and accommodates the wash water, drum 120 rotatably supported inside the tub 110, and accommodates laundry, and is mounted in the center of the rear surface of the tub 110 and the drum 120 It is connected to the rotary shaft 10 includes a drive motor 200 for driving the drum 120.
  • the drive motor 200 includes a stator 20 fixed to the rear surface of the tub 110, and a rotor 30 disposed at a predetermined gap on the outer and inner circumferential surfaces of the stator 20 and connected to the rotating shaft 10. .
  • the rotating shaft 10 passes through the through hole 112 formed to penetrate the tub 110, and a bearing 114 for rotatably supporting the rotating shaft 10 is mounted on an inner surface of the through hole 112.
  • One end of the rotating shaft 10 is fixed to the rear surface of the drum 120, the other end is fixed to the rotor support 32 of the rotor 30 by a spline coupling method.
  • the rotor 30 is sprocket-coupled to the rotation shaft 10 through the bushing 51, and an outer mounted on the outer side of the rotor support 50 and disposed with a predetermined gap from an outer surface of the stator 20.
  • the rotor 60 and an inner rotor 70 mounted inside the rotor support 50 and disposed with a predetermined gap with an inner surface of the stator 20 are included.
  • the rotor support 50 is in the form of a disc, and has a rotating shaft fixing portion 52 having a bushing 51 fixed to the rotating shaft 10 at the center thereof, and extending from an edge of the rotating shaft fixing portion 52 to the outer rotor 60. Is fixed to the outer rotor fixing portion 54 and the rotating shaft fixing portion 52 and formed at regular intervals with the outer rotor fixing portion 54 such that the inner rotor fixing portion 56 is fixed to the inner rotor 70. It includes.
  • the rotor support 50 is formed of an electronic steel sheet that forms the outer rotor 60 and the inner rotor 70 in an annular shape by a mold and is integrally formed by insert molding, or serves as a back yoke, and the outer rotor
  • the first and second magnets 62 and 72 of the 60 and the inner rotor 70 can be fixed to the rotor support 50 using adhesive.
  • the outer rotor 60 includes a first magnet 62 disposed at a predetermined gap with an outer surface of the stator 20, and a first back yoke 64 disposed at a rear surface of the first magnet 62.
  • the inner rotor 70 includes a second magnet 72 disposed at a predetermined gap with an inner surface of the stator 20, and a second back yoke 74 disposed at a rear surface of the second magnet 72.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a split core assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a plan view of a split core according to an embodiment of the present invention.
  • the stator 20 is composed of a plurality of split core assemblies 22a arranged in an annular shape, and each split core assembly 22a is a split core 22 and a non-magnetic bobbin wrapped around the outer circumferential surface of the split core 22. 24, the first coil 26 wound on one side of the split core 22, the second coil 28 wound on the other side of the split core 22, and the split core on the back of the tub 110. It includes a fixing bracket 80 for fixing to. In this case, the center portion of the fixing bracket 80 may be opened to easily discharge heat generated from the stator 20 and the rotor 30 to the outside.
  • three-phase AC power is applied to the first coil 26 and the second coil 28 through an inverter of the motor driving circuit shown in FIG. 11, and when only AC power is applied to the first coil 26, the outer When only the rotor 60 generates rotational force, and when AC power is applied only to the second coil 28, only the inner rotor 70 generates rotational force, and the first coil 26 and the second coil 28 simultaneously alternating power. When this is applied, the outer rotor 60 and the inner rotor 70 at the same time generates a rotational force.
  • the split core 22 includes an outer tooth 12 on which the first coil 26 is wound, an inner tooth 14 formed on the opposite side of the outer tooth 12 and on which the second coil 28 is wound, and an outer tooth.
  • the partition 16 and the connection 42 and 44 serve as a back yoke to form a magnetic circuit.
  • the first extension part 17 is formed at the end of the outer tooth 12 to face the first magnet 62, and is disposed to face the second magnet 72 at the end of the inner tooth 14.
  • a second extension portion 18 is formed.
  • the first extension part 17 and the second extension part 18 are inwardly cured to correspond to the first magnet 62 of the outer rotor 60 and the second magnet 72 of the inner rotor 70, respectively. And outwardly curved surfaces. Therefore, since the roundness of the inner circumferential portion and the outer circumferential portion of the core 22 is increased, the magnetic gap is constant while the inner circumferential portion and the outer circumferential portion of the stator 20 are close to each other while being close to the first magnet 62 and the second magnet 72. ) Can be maintained.
  • the split core 22 is formed by stacking a plurality of iron pieces, and a through hole 46 through which the bolt 82 passes to form a plurality of iron pieces is formed in the center of the split core 22.
  • the bolt 82 passes through the through hole 46 and is fastened to the fastening hole 86 formed in the fixing bracket 80 to fix the split core 22 to the fixing bracket 80.
  • the plurality of iron pieces can be fixed by one bolt 82 and the split core can be fixed to the fixing bracket 80, thereby reducing the assembly process and reducing the number of parts.
  • the fastening structure between the plurality of split cores 22 and the fixing bracket 80 is integrally formed by insert molding as in the second embodiment, in addition to the structure fastened by the bolts 82 as described in the first embodiment. Can be formed. That is, in the second embodiment shown in FIG. 6, after the plurality of split cores 22 are radially arranged in a mold, the fixing bracket 80 is integrally formed with the split cores 22 by insert molding.
  • the fixing bracket 80 in which the stator 20 is formed integrally is mounted to the rear surface of the tub 110 using bolts.
  • the connecting parts 42 and 44 have a structure directly connected so that the division cores 22 can be energized with each other.
  • connection parts 42 and 44 are formed such that the coupling protrusion 44 protrudes on one side of the partition 16, and the coupling groove 44 is fitted to the other side of the partition 16. 42) is formed.
  • the engaging projection 44 is formed with a narrow neck portion 86 is caught in the inlet 88 of the coupling groove 42.
  • pinholes 90 are formed at both ends of the partition 16 of the split core, and the fixing pin member ( 92 is fitted between the pinholes 90 of the two split cores to connect the split cores 22, and as shown in FIG. 8, the split cores 22 are in contact with each other. Caulking using the caulking member 94 in a state is also applicable.
  • the bobbin 24 has a first extension portion such that the first extension portion 17 and the second extension portion 18 of the split core 22 are exposed to react with the first magnet 62 and the second magnet 72. Except for the 17 and the second extension portion 18 is formed to be wrapped around the outer peripheral surface of the core. That is, the bobbin 24 is formed on the outer circumferential surface of the split core 22 by insert molding and insulates the split core 22 from the first coil 26 and the second coil 28.
  • the driving motor 200 forms a first magnetic circuit L1 between one side of the stator 20 on which the outer rotor 60 and the first coil 26 are wound, and the inner rotor 70 and the second coil. Since the second magnetic circuit L2 is formed between the other sides of the stator 20 to which the 28 is wound to form a pair of magnetic circuits that are independent of each other, the magnetic path is shortened, thereby reducing the magnetic resistance. This can reduce magnetic force loss and improve motor efficiency.
  • the first magnetic circuit L1 includes an outer tooth 12 on which the first magnet 62 of the N pole, the first coil 26 is wound, an outer portion of the partition 16, and an adjacent outer tooth 12. ) And via the first magnet 62 and the first back yoke 64 of the S pole adjacent to the first magnet 62 of the N pole.
  • the second magnetic circuit L2 may face the first magnet 72 of the N pole, the first magnet 72 of the N pole, and the inner tooth 14 in which the second coil 28 is wound, and the partition part ( The inner part 16 is connected to the inner tooth 14, the second magnet 72 of the S pole, and the second back yoke 74.
  • stator manufacturing process according to an embodiment of the present invention is configured as follows.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a process of winding a coil on split cores according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a plan view of a driving motor in which split core assemblies are arranged, according to an exemplary embodiment.
  • the split core 22 is formed by stacking a plurality of iron pieces and insert molding to wrap the bobbin 24 on the outer circumferential surface of the split core 22.
  • the plurality of split cores 22 are aligned in a line. That is, the outer teeth 12 and the inner teeth 14 are aligned in a horizontal line, and the cores jig 150 is fixed to be horizontally aligned between the plurality of divided cores 22.
  • the jig 150 for core connection is preferably a magnet jig to which the split core 22 is attached to both sides to fix the plurality of split cores 22 with magnetic force.
  • the first coil 26 is wound around the outer circumferential surface of the outer tooth 12 using a continuous winding device, and at the same time, the second coil 28 is formed on the outer circumferential surface of the inner tooth 14. Winding).
  • the first coil 26 and the second coil 28 are wound around the outer tooth 12 and the inner tooth 14, respectively, two different coils are separately.
  • the split core 22 is wound around the first coil 26 and the inner tooth 14 wound around the outer tooth 12.
  • the second coil 28 wound on may be wound in a state in which they are separated from each other.
  • the coil winding is successively applied to the split core 22 arranged next to each other. That is, the first coil 26 is wound around the outer circumferential surface of the outer tooth 12 of the split core 22 disposed adjacent to each other and the second coil 28 is wound around the outer circumferential surface of the inner tooth 14. .
  • the first coil 26 is connected to the first jump line 160, and the second coil 28 is connected to the second jump line ( 162).
  • the coil is continuously wound on the plurality of split cores 22, and in the case of three phases, three sets of split core assemblies 22a to 22c corresponding to each of the U, V, and W phases are manufactured.
  • the coil winding method when the first coil 26 is wound on the outer circumferential surface of the outer tooth 12, the coil 2 is wound on the outer circumferential surface of the inner tooth 14. Since the first coil 26 and the second coil 28 are wound at the same time, productivity can be improved and manufacturing time can be shortened.
  • the coil winding Although two processes must be performed, in this embodiment, the first coil 12 and the second coil 14 are simultaneously wound in one process, thereby saving time according to the coil winding and improving productivity. do.
  • the split core assemblies 22a-22c of each of the U, V, and W phases are alternately rotated for each phase. Are arranged.
  • the phase cores 22 are connected by jump lines 160 and 162
  • the three core cores 22a to 22c may be sufficiently coped even when the spacing between the split core assemblies is widened.
  • the assembly of the stator is completed by fastening the bolts 82 to the fixing bracket 80.
  • the bolt 82 is fastened to the fastening hole 86 of the fixing bracket 80 by passing through the through hole 46 formed in the split core 22 can simplify the assembly process.
  • the fixing bracket 80 may be integrally formed by insert injection.
  • FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a motor driving circuit for driving a driving motor for a drum washing machine according to an embodiment of the present invention.
  • the three-phase first coil 26 includes first three-phase stator coils 101-1, 101-2 and 101-3, and the three-phase second coil 28 includes second three-phase stator coils 103-1, 103-2 and 103-. Include 3).
  • the first three-phase stator coils 101-1, 101-2, and 101-3 generate a rotational force to the outer rotor 60 when three-phase AC power is applied from the inverter 300, and the second three-phase stator coils 103-. 1, 103-2 and 103-3 rotate the inner rotor 70 when three-phase AC power is applied.
  • the first three-phase stator coils 101-1, 101-2, and 101-3 generate rotational force to the inner rotor 70
  • the second three-phase stator coils 103-1, 103-2, and 103-3 are outer rotors 60. It is also possible to generate a rotational force on).
  • Inverter 300 is a pair of switching elements (Q1, Q2) for generating a three-phase AC power by switching the DC power of the power supply terminal (Vcc) in accordance with a PWM type drive signal amplified so that the gate driver has a sufficient voltage level It includes (Q3, Q4) and (Q5, Q6).
  • the three pairs of switching elements Q1 and Q2 Q3 and Q4 Q5 and Q6 are divided into upper switching elements Q1, Q3 and Q5 and lower switching elements Q2, Q4 and Q6 and connected in a totem pole structure. .
  • the first three-phase stator coils 101-1, 101-2, and 101-3 are provided with first switches S1, S2, and S3 for applying or cutting off three-phase AC power, respectively.
  • first switches S1, S2, and S3 for applying or cutting off three-phase AC power
  • second switch for applying or cutting off three-phase AC power to the second three-phase stator coils 103-1, 103-2, and 103-3, respectively, as necessary.
  • the first switches S1, S2, and S3 block and apply driving of the outer rotor 60 when the first three-phase stator coils 101-1, 101-2, and 101-3 generate a rotational force to the outer rotor 60.
  • the first three-phase stator coils (101-1, 101-2, 101-3) generates a rotational force to the inner rotor 70 serves to block and apply the drive of the inner rotor (70).
  • switches S1, S2, and S3 for applying / blocking three-phase AC power applied to one of the first coil 26 and the second coil 28 from the inverter 300.
  • switches S1, S2, and S3 for applying / blocking three-phase AC power applied to both the first coil 26 and the second coil 28.
  • the first coil 26 and the second coil 28 may be selectively or simultaneously driven by selectively controlling the first and second switches S1, S2, and S3 according to the washing and dehydration mode.
  • the motor controller sets the first switches S1, S2, and S3 to an ON state during the washing stroke
  • the inverter The three-phase AC power generated from the 300 is applied to the first three-phase stator coils 101-1, 101-2, 101-3 and the second three-phase stator coils 103-1, 103-2, 103-3 and the outer rotor 60.
  • the rotational force is generated in the inner rotor 70 at the same time.
  • the first switches S1, S2, and S3 are operated in an OFF state, so that three-phase AC power is applied only to the second three-phase stator coils 103-1, 103-2, and 103-3, so that the inner rotor ( 70) Only one torque is generated.
  • stator core to which the first and second coils 26 and 28 of the stator 20 are wound, has been described as an example in which a plurality of split cores 22 are assembled. Without limitation, it is also possible to apply an integrated stator core as shown in FIG.
  • the unitary stator core 220 includes a plurality of outer teeth 12 and inner teeth 14 radially extending outward and inward of an annular back yoke 16 forming a magnetic circuit path. Equipped.
  • the first and second coils 26 and 28 are wound around the outer tooth 12 and the inner tooth 14 to form a double stator.
  • reference numeral 46 designates a through hole for fixing the stator core 220 to the fixing bracket 80 using bolts.
  • the driving apparatus for the drum washing machine of the present invention uses a motor of a double stator-double rotor structure so that the inner rotor and the outer rotor can be rotated separately, and have an optimum efficiency for washing and rinsing stroke. Design the motor.
  • first coil is wound around the outer tooth of the stator core constituting the double stator
  • second coil is wound around the inner tooth
  • the inner rotor and the outer rotor are respectively altered by AC power applied to the first and second coils.
  • a motor with a double stator-double rotor structure is configured to be driven separately.
  • the inner and outer stators are simultaneously driven to rotate the inner rotor and the outer rotor during washing and rinsing in the motor driving circuit.
  • High torque design for washing stroke can be implemented to increase washing efficiency and motor efficiency.
  • the number of slots of the stator to be operated can be reduced to 1/2, so that the dehydration voltage margin can be easily secured when dehydration requiring high RPM is required.
  • High RPM design for dewatering stroke can be achieved to increase dewatering efficiency and motor efficiency.
  • the present invention drives only one of the inner rotor and the outer rotor during the dehydration stroke, and at the same time to drive the inner rotor and the outer rotor during the washing stroke, it is possible to design a torque for washing and dewatering stroke to increase the washing efficiency and motor efficiency It relates to a drive motor that can be made, it can be applied to a drum washing machine.

Landscapes

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Abstract

본 발명의 드럼 세탁기용 구동모터는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 일측에 권선되는 제1코일과, 상기 스테이터 코어의 타측에 권선되는 제2코일을 포함하는 더블 스테이터와; 드럼과 회전축으로 연결되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 외면에 공극을 두고 배치되어 제1코일과 상호 작용하여 회전되는 아우터 로터와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 내면에 공극을 두고 배치되어 제2코일과 상호 작용하여 회전되는 인너 로터를 포함하는 더블 로터로 구성된다. 상기 구동모터는, 세탁 및 헹굼 행정시 제1 및 제2 코일에 구동전력을 인가하여 동시에 더블 로터를 회전 구동시키고, 탈수 행정시 제1코일과 제2코일 중 하나에만 인가하여 하나의 로터만 회전 구동시킴에 의해, 세탁 행정 및 탈수 행정에 맞는 토크와 회전속도를 설계할 수 있어 세탁 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있고, 회로 구성을 단순화할 수 있다.

Description

드럼 세탁기용 구동 모터, 이를 구비한 드럼 세탁기 및 그 구동방법
본 발명은 드럼 세탁기용 구동모터 및 이를 구비한 드럼 세탁기에 관한 것이다.
종래의 드럼 세탁기는 한국 등록특허공보 10-1063528(2011년 09월 01일)에 개시된 바와 같이, 케이스의 내측에 회전 가능하게 배치된 터브와, 터브의 후방에 배치되고 회전축이 터브의 배면 중앙을 관통하여 드럼에 연결된 모터를 포함하고, 상기 모터는 터브에 고정되고 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 하우징과, 베어링 하우징에 고정되는 스테이터와, 스테이터의 외주면에 일정 갭을 두고 배치되고 회전축에 연결되는 로터를 포함한다.
이와 같은 종래의 드럼 세탁기는 스테이터로 전원이 인가되면 로터가 회전되고 로터와 회전축으로 연결된 드럼이 회전되면서, 세탁, 헹굼, 탈수 행정을 수행하여 세탁물을 세탁한다.
일반적으로 세탁기용 모터의 스테이터 코일에 구비되는 슬롯의 개수(티스의 개수)와 폴(pole)의 극수(N극 및 S극의 개수)는 서로 비례하여 설정되는 것으로서 슬롯의 개수가 많을 경우에 세탁기용 모터는 고토크 및 저속 특성을 나타내고, 슬롯의 개수가 적을 경우에 세탁기용 모터는 저토크 및 고속 특성을 나타낸다.
한편, 세탁기는 크게 세탁모드(Wash Mode), 헹굼 모드(Rinsing Mode) 및 탈수모드(Spin Mode)로 구분할 수 있다.
상기 세탁모드(이하, 헹굼 모드를 포함함)에서는 저속(Low RPM) 및 고토크(High Torque)를 필요로 하고, 상기 탈수모드에서는 고속(High RPM) 및 저토크(Low Torque)를 필요로 한다. 즉, 세탁모드에서는 세탁기용 모터의 슬롯의 개수가 많은 것이 바람직하고, 탈수모드에서는 세탁기용 모터의 슬롯의 개수가 적은 것이 바람직하다.
그러나 상기 세탁모드와 상기 탈수모드는 서로 상반된 특성을 요구하는 것으로서 하나의 세탁기용 모터가 세탁모드와 탈수모드를 모두 만족시킬 수 있는 구조의 스테이터(슬롯의 개수)를 설계할 수는 없다.
그러므로 통상적으로 세탁기용 모터는 스테이터 코어에 구비된 티스에 코일을 권선하는 집중권 방법을 사용하여 세탁모드에서 저속 및 고토크에 적합하도록 설계하고 있으나, 이는 탈수모드를 수행할 경우에 효율이 저하되는 원인이 되고 있다. 또한 세탁기는 세탁모드의 동작시간이 탈수모드의 동작시간보다 매우 길다.
그러므로 세탁기용 모터는 통상적으로 세탁모드에 적합하도록, 스테이터에 구비된 슬롯의 개수를 많이 설계하여 고토크 및 저속 특성에 최적화하고, 저토크 및 고속 특성이 요구되는 탈수모드에서는 약계자 제어를 실시하고 있다.
그러나 상기한 약계자 제어는 매우 복잡한 제어회로와 제어 루틴을 요구하며, 또한 세탁기용 모터의 구동효율을 극대화할 수 없는 문제점이 있다.
상기와 같이 세탁모드와 탈수모드 중에서 어느 하나만을 고려하여 세탁기용 모터를 설계하는 경우에 전체적인 측면에서 세탁기용 모터의 구동 효율은 최적화될 수 없기 때문에 세탁모드에서 요구되는 토크 값과 탈수모드에서 요구되는 세탁기용 모터의 회전속도를 고려하여 중간단계로 설계하는 것이 일반적이며, 그 결과 세탁모드 및 헹굼모드에서 최대 효율을 갖는 구조의 세탁기용 모터를 설계할 수 없는 문제가 존재한다.
상기한 모터 구조에 의한 효율 상승의 어려운 점을 고려하여 한국 공개특허공보 10-2007-0066093호에서는 모터 구동방법에 의해 드럼 세탁기의 효율을 최적화를 도모하고 있다.
즉, 한국 공개특허공보 10-2007-0066093호에 개시된 종래의 드럼 세탁기의 모터 구동방법은 드럼세탁기가 작동되면 드럼세탁기의 동작 정보가 일반 모드인지 고속 모드인지를 판단하고, 일반 모드이면 구형파 모터 구동 정보를 독출하여 구형파 구동 방식을 드럼세탁기의 모터에 적용하며, 고속 모드이면 사인파 모터 구동 정보를 독출하여 사인파 구동 방식을 드럼세탁기의 모터에 적용하도록 구성된다.
이에 따라 상기 종래의 드럼 세탁기는 세탁 행정 및 헹굼 행정시 구형파 구동방식을 모터에 적용하고, 속도가 빠른 탈수 행정시 사인파 구동방식을 모터에 적용하여 효율 개선하고자 하였으나, 모터의 구조적인 구조 개선이 아니므로 효율 개선에 한계가 있다.
또한, 이와 다른 방법으로, 직,병렬 구동방식이 적용될 수 있는데, 직,병렬 구동방식은 스테이터 코일의 정렬 방식을 세탁 행정시 직렬로 구성하고, 탈수 행정시 병렬로 구성하여 탈수 RPM을 증대시킬 수 있지만, 직, 병렬 구동하기 위한 스위칭 소자가 많이 필요로 하고 주변 회로가 추가되어 회로가 증가되고, 이에 따라 비용이 상승하는 문제가 있다.
또한, 세탁 행정시에 모터 효율 상승을 위해 다슬롯 구조로 스테이터를 설계하는 경우, 코일의 권선량도 증가하여 역기전력(Back EMF)값이 크게 증가하며 모터는 역기전력 전압이 직류(DC) 전원의 전압이 되는 속도까지 RPM을 증가시킬 수 있다. 따라서, 다슬롯 구조의 모터에서는 고속 RPM이 요구되는 탈수시에 탈수전압 마진을 확보하기 어려운 문제가 발생한다.
한편, 일반적으로 싱글 스테이터를 구비한 모터를 드럼 세탁기 구동장치로 사용하는 경우, 세탁 행정시와 탈수 행정시 요구되는 회전속도와 토크가 다르기 때문에 세탁 행정과 탈수 행정 중 어느 한쪽에 적합한 모터 구조로 설계를 하면 다른 행정에서는 효율이 떨어지는 문제를 근본적인 해결이 이루어질 수 없으나, 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 이용할 경우 세탁 행정과 탈수 행정 모두의 경우에 최적의 효율을 갖는 모터 설계가 가능한 것을 발견하여 본 발명에 이르게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 인너 로터와 아우터 로터가 각각 별도로 회전 구동이 이루어질 수 있도록 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 이용하며, 세탁 및 헹굼 행정시 인너 스테이터와 아우터 스테이터를 동시에 구동하여 인너 로터와 아우터 로터를 동시에 회전 구동시키고, 탈수 행정시에는 인너 스테이터와 아우터 스테이터 중 어느 하나만 구동하여 인너 로터와 아우터 로터 중 어느 하나만 회전 구동이 이루어지도록 모터를 구동함에 의해 세탁 행정 및 탈수 행정에 맞는 최적의 토크와 회전속도를 설계할 수 있어 세탁 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있는 드럼 세탁기용 구동모터 및 이를 구비한 드럼 세탁기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 더블 로터와 더블 스테이터 구조의 구동모터에 단일 인버터를 사용하여 드럼 세탁기의 드럼을 세탁 및 탈수 행정에 따라 최적의 토크를 갖도록 제어하는 드럼 세탁기의 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 드럼 세탁기용 구동모터는 터브에 고정되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 일측에 권선되는 제1코일과, 상기 스테이터 코어의 타측에 권선되는 제2코일을 포함하는 스테이터; 회전축을 통하여 드럼과 연결되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 외면에 공극을 두고 배치되어 제1코일과 상호 작용하여 회전되는 아우터 로터와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 내면에 공극을 두고 배치되어 제2코일과 상호 작용하여 회전되는 인너 로터를 포함하는 로터; 및 세탁 모드일 때 제1 및 제2 코일에 동시에 교류전력을 인가하여 인너 로터와 아우터 로터를 동시에 구동시키고, 탈수 모드일 때 제1 및 제2 코일 중 어느 하나에만 교류전력을 인가하여 인너 로터와 아우터 로터 중 하나를 구동시키는 모터 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스테이터 코어는 다수의 분할 코어를 포함하며, 상기 다수의 분할 코어는 각각 제1코일이 감겨지는 아우터 티스와, 상기 아우터 티스의 반대쪽에 형성되어 제2코일이 감겨지는 인너 티스와, 상기 아우터 티스와 인너 티스 사이를 구획하는 구획부와, 상기 구획부의 양쪽 끝부분에 형성되어 상기 분할 코어들 사이를 연결하는 연결부를 포함한다.
이 경우, 상기 연결부는 상기 구획부의 일측에 형성되는 결합돌기와, 상기 구획부의 타측에 형성되어 상기 결합돌기가 끼움 결합되는 결합홈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스테이터는 스테이터 코어를 터브의 배면에 고정하는 고정 브라켓을 더 포함하고, 상기 스테이터 코어는 중앙에 관통홀이 형성되고, 볼트가 상기 관통홀을 통과하여 고정 브라켓에 형성된 체결홀에 체결될 수 있다.
더욱이, 상기 스테이터는 스테이터 코어를 터브의 배면에 고정하는 고정 브라켓을 더 포함하고, 상기 고정 브라켓은 스테이터 코어와 인서트 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 상기 고정 브라켓은 외주부가 연장 형성되어 커브의 배면에 고정되는 것이 바람직하다.
상기 다수의 분할 코어의 아우터 티스에는 제1코일이 연이어 권선되고, 상기 다수의 분할 코어의 인너 티스에는 제2코일이 연이어 권선되는 것이 바람직하다.
상기 모터 구동회로는 상기 제1코일 및 제2코일에 3상 교류전력을 인가하는 인버터; 및 상기 제1코일과 제2코일 중 어느 하나에 상기 3상 교류전력을 인가하거나 차단하는 스위치를 포함할 수 있으며, 또한, 상기 모터 구동회로는 상기 제1코일 및 제2코일에 3상 교류전력을 인가하는 인버터; 상기 제1코일에 상기 3상 교류전력을 인가하거나 차단하는 제1스위치; 및 상기 제2코에 상기 3상 교류전력을 인가하거나 차단하는 제2스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 드럼 세탁기는 케이스 내부에 현가 지지되고 세탁수가 수용되는 터브와, 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 지지되고 세탁물을 수용하는 드럼과, 상기 터브의 배면에 장착되고 드럼과 회전축으로 연결되는 구동모터를 포함하고, 상기 구동모터는, 상기 터브의 배면에 고정되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 일측에 권선되는 제1코일과, 상기 스테이터 코어의 타측에 권선되는 제2코일을 포함하는 스테이터; 상기 드럼과 회전축으로 연결되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 외면에 공극을 두고 배치되어 제1코일과 상호 작용하여 회전되는 아우터 로터와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 내면에 공극을 두고 배치되어 제2코일과 상호 작용하여 회전되는 인너 로터를 포함하는 로터; 및 세탁 모드일 때 제1 및 제2 코일에 동시에 교류전력을 인가하여 인너 로터와 아우터 로터를 동시에 구동시키고, 탈수 모드일 때 제1 및 제2 코일 중 어느 하나에만 교류전력을 인가하여 인너 로터와 아우터 로터 중 하나를 구동시키는 모터 구동회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스테이터는 스테이터 코어를 터브의 배면에 고정하는 고정 브라켓을 더 포함하고, 상기 스테이터 코어는 중앙에 관통홀이 형성되고, 볼트가 상기 관통홀을 통과하여 고정 브라켓에 형성된 체결홀에 체결될 수 있다.
또한, 상기 스테이터는 스테이터 코어를 터브의 배면에 고정하는 고정 브라켓을 더 포함하고, 상기 고정 브라켓은 스테이터 코어와 인서트 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 드럼 세탁기의 구동방법은 터브 내부에 회전 가능하게 지지되는 드럼에 회전축을 통하여 연결되는 인너로터와 아우터 로터로 이루어진 더블 로터와, 상기 인너 로터와 아우터 로터에 대응하는 다수의 인너 티스와 아우터 티스에 각각 제1코일과 제2코일이 권선된 스테이터 코어를 구비한 더블 스테이터를 포함하는 구동모터를 사용한 드럼 세탁기의 구동방법으로서, 세탁기의 동작 모드를 판단하는 단계; 상기 동작 모드가 세탁 모드일 경우 제1코일과 제2코일에 3상 교류전력을 인가하여 아우터 로터와 인너 로터에 회전력을 발생시키는 단계; 상기 동작 모드가 탈수 모드일 경우 제1코일과 제2코일 중 어느 하나에만 3상 교류전력을 인가하여 아우터 로터와 인너 로터 중 어느 하나에만 회전력을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 드럼 세탁기용 구동장치는 인너 로터와 아우터 로터가 각각 별도로 회전 구동이 이루어질 수 있도록 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 이용하며, 세탁 및 헹굼 행정에 최적의 효율을 갖도록 모터를 설계한다.
즉, 더블 스테이터를 구성하는 스테이터 코어의 아우터 티스에 제1코일을 권선하고, 인너 티스에 제2코일을 권선하여, 제1 및 제2 코일에 인가되는 교류전력에 의해 인너 로터와 아우터 로터가 각각 별도로 구동되도록 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 구성한다.
이러한 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 드럼 세탁기의 구동모터로 사용하는 경우, 모터 구동회로에서 세탁 및 헹굼 행정시 인너 스테이터와 아우터 스테이터를 동시에 구동하여 인너 로터와 아우터 로터를 동시에 회전 구동시킴에 의해 세탁 행정에 맞는 고토크 설계를 구현하여 세탁 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 탈수 행정시에는 인너 스테이터와 아우터 스테이터 중 어느 하나만 구동하면 동작이 이루어지는 스테이터의 슬롯 수를 1/2로 다운시키는 것이 가능하므로 고속 RPM이 요구되는 탈수시에 탈수전압 마진을 쉽게 확보할 수 있어 탈수 행정에 맞는 고 RPM 설계를 할 수 있어 탈수 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
그 결과, 본 발명에서는 세탁 및 탈수 모드의 선택에 따라 스테이터의 슬롯 수를 1/2로 다운시키는 것이 가능하여 탈수 모드에서 회전수(RPM) 상승의 부담을 갖지 않고 다수의 슬롯 수를 갖는 스테이터 코어와 슬롯 수를 갖는 세탁기용 모터를 채택할 수 있어 설계 자유도가 높게 된다.
따라서, 본 발명에서는 세탁 모드에서 최적의 세탁효율을 갖는 모터 구조를 채용할 수 있고, 탈수 모드에서 복잡한 제어 회로와 제어 루틴을 요구하는 약계자 제어를 사용하지 않고서도 목표로 하는 고속 회전속도에 쉽게 근접할 수 있다.
더욱이, 본 발명에서는 더블 로터와 더블 스테이터 구조의 구동모터에 단일 인버터를 사용하여 드럼 세탁기의 드럼을 세탁 및 탈수 행정에 따라 최적의 토크를 갖도록 제어하는 드럼 세탁기의 구동방법을 구현하여 회로 구성을 단순화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼 세탁기의 축방향 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 구동모터의 축방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 구동모터의 직경방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 분할 코어 조립체의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 구동모터의 축방향 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할 코어 연결부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할 코어 연결부의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어에 코일을 권선하는 방법을 보여주는 설명도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어 조립체의 조립방법을 보여주는 설명도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동모터를 구동시키는 모터 구동회로이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스테이터 코어를 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼 세탁기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 구동모터의 축방향 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 구동모터의 직경방향 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼 세탁기는 일측에 개폐 가능한 커버(102)가 장착되는 케이스(100)와, 케이스(100) 내부에 댐퍼(112)에 의해 현가 지지되고 세탁수가 수용되는 터브(110)와, 터브(110)의 내부에 회전 가능하게 지지되고 세탁물을 수용하는 드럼(120)과, 터브(110)의 배면 중앙에 장착되고 드럼(120)과 회전축(10)으로 연결되어 드럼(120)을 구동시키는 구동모터(200)를 포함한다.
구동모터(200)는 터브(110)의 배면에 고정되는 스테이터(20)와, 스테이터(20)의 외주면 및 내주면에 일정 갭을 두고 배치되고 회전축(10)에 연결되는 로터(30)를 포함한다.
회전축(10)은 터브(110)에 관통되게 형성된 관통홀(112)을 통과하고, 관통홀(112)의 내면에는 회전축(10)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(114)이 장착된다.
회전축(10)의 일단은 드럼(120)의 배면에 고정되고, 타단은 로터(30)의 로터 지지체(32)가 스플라인 결합 등 방법으로 고정된다.
로터(30)는 회전축(10)에 부싱(51)을 통하여 스플라인 결합되는 로터 지지체(50)와, 로터 지지체(50)의 바깥쪽에 장착되고 스테이터(20)의 외면과 일정 갭을 두고 배치되는 아우터 로터(60)와, 로터 지지체(50)의 안쪽에 장착되고 스테이터(20)의 내면과 일정 갭을 두고 배치되는 인너 로터(70)를 포함한다.
로터 지지체(50)는 원판 형태이고, 중앙에 회전축(10)에 고정되는 부싱(51)을 구비하는 회전축 고정부(52)와, 회전축 고정부(52)의 가장자리에서 연장되어 아우터 로터(60)가 고정되는 아우터 로터 고정부(54)와, 회전축 고정부(52)에서 연장되고 아우터 로터 고정부(54)와 일정 간격을 두고 형성되어 인너 로터(70)가 고정되는 인너 로터 고정부(56)를 포함한다.
이러한 로터 지지체(50)는 금형에 의해 아우터 로터(60) 및 인너 로터(70)를 환형으로 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성거나, 또는 백요크 역할을 하는 전자 강판으로 이루어지며, 아우터 로터(60) 및 인너 로터(70)의 제1 및 제2 마그넷(62,72)가 로터 지지체(50)에 접착제를 사용하여 고정될 수 있다.
아우터 로터(60)는 스테이터(20)의 외면과 일정 갭을 두고 배치되는 제1마그넷(62)과, 제1마그넷(62)의 배면에 배치되는 제1백요크(64)를 포함한다.
인너 로터(70)는 스테이터(20)의 내면과 일정 갭을 두고 배치되는 제2마그넷(72)과, 제2마그넷(72)의 배면에 배치되는 제2백요크(74)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어 조립체의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어의 평면도이다.
스테이터(20)는 환형으로 배열되는 다수의 분할 코어 조립체(22a)로 이루어지며, 분할 코어 조립체(22a) 각각은 분할 코어(22)와, 분할 코어(22)의 외주면에 감싸지는 비자성체인 보빈(24)과, 분할 코어(22)의 일측에 감겨지는 제1코일(26)과, 분할 코어(22)의 타측에 감겨지는 제2코일(28)과, 분할 코어를 터브(110)의 배면에 고정시키는 고정 브라켓(80)을 포함한다. 이 경우, 고정 브라켓(80)의 중앙부는 개방되어 스테이터(20) 및 로터(30)로부터 발생되는 열을 외부로 쉽게 방출할 수 있다.
여기에서, 제1코일(26) 및 제2코일(28)에는 도 11에 도시된 모터 구동회로의 인버터를 통하여 3상 교류전력이 인가되며, 제1코일(26)로만 교류전력이 인가되면 아우터 로터(60)만 회전력이 발생되고, 제2코일(28)로만 교류전력이 인가되면 인너 로터(70)만 회전력이 발생되며, 제1코일(26)과 제2코일(28)에 동시에 교류전력이 인가되면 아우터 로터(60)와 인너 로터(70)가 동시에 회전력이 발생된다.
분할 코어(22)는 제1코일(26)이 감겨지는 아우터 티스(12)와, 아우터 티스(12)의 반대쪽에 형성되어 제2코일(28)이 감겨지는 인너 티스(14)와, 아우터 티스(12)와 인너 티스(14) 사이를 구획하는 구획부(16)와, 구획부(16)의 양쪽 끝부분에 형성되어 코어들(22) 사이를 상호 연결하는 연결부(42,44)를 포함한다. 상기 구획부(16)와 연결부(42,44)는 자기회로를 형성하는 백요크 역할을 한다.
아우터 티스(12)의 끝부분에는 제1마그넷(62)과 마주보게 배치되는 제1연장부(17)가 형성되고, 인너 티스(14)의 끝부분에는 제2마그넷(72)과 마주보게 배치되는 제2연장부(18)가 형성된다.
제1연장부(17)와 제2연장부(18)는 아우터 로터(60)의 제1마그넷(62)과, 인너 로터(70)의 제2마그넷(72)에 각각 대응하도록 소정 곡률로 내향 및 외향 곡면을 이루고 있다. 따라서, 코어(22)의 내주부 및 외주부의 진원도가 높아지므로 스테이터(20)의 내주부 및 외주부와 제1마그넷(62) 및 제2마그넷(72)과의 사이가 근접되면서도 일정한 자기갭(gap)을 유지할 수 있다.
그리고, 분할 코어(22)는 복수의 철편이 적층되어 형성되는데, 분할 코어(22)의 중앙에는 복수의 철편을 고정하기 위해 볼트(82)가 통과하는 관통홀(46)이 형성된다.
여기에서, 볼트(82)는 관통홀(46)을 통과하여 고정 브라켓(80)에 형성된 체결홀(86)에 체결되어 분할 코어(22)를 고정 브라켓(80)에 고정하는 역할을 한다.
즉, 하나의 볼트(82)에 의해 복수의 철편을 고정시킴과 아울러 분할 코어를 고정 브라켓(80)에 고정시킬 수 있어 조립 공정을 줄일 수 있고, 부품수를 절감할 수 있다.
다수의 분할 코어(22)와 고정 브라켓(80) 사이의 체결구조는 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 볼트(82)에 의해 체결되는 구조 이외에, 제2실시예와 같이 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 제2실시예에서는 다수의 분할 코어(22)를 금형에 방사상으로 배열한 후 인서트 몰딩에 의해 고정 브라켓(80)을 분할 코어(22)와 일체로 형성한다. 스테이터(20)가 일체로 형성된 고정 브라켓(80)은 볼트를 사용하여 터브(110)의 배면에 장착된다.
분할 코어(22) 사이는 자기회로를 형성할 수 있도록 상호 직접 연결된 구조를 가져야 된다. 따라서, 연결부(42,44)는 분할 코어(22) 사이가 서로 통전될 수 있도록 직접 연결된 구조를 갖는다.
이러한 연결부(42,44)는 일 예로, 구획부(16)의 일측에 결합돌기(44)가 돌출되게 형성되고, 구획부(16)의 타측에 결합돌기(44)가 끼움 결합되는 결합홈(42)이 형성된다. 결합돌기(44)에는 폭이 좁아지는 목부(86)가 형성되어 결합홈(42)의 입구(88)에 걸림된다.
그리고, 연결부는 이러한 구조 이외에, 도 7에 도시된 바와 같이, 분할 코어의 구획부(16) 양쪽 끝부분에 핀홀(90)을 형성하고, 분할 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 고정핀 부재(92)를 두 분할 코어의 핀홀(90) 사이에 끼움 결합하여 분할 코어(22) 사이를 연결하는 구조도 적용이 가능하고, 도 8에 도시된 바와 같이, 분할 코어(22) 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 코킹부재(94)를 이용하여 코킹하는 방법도 적용이 가능하다.
보빈(24)은 분할 코어(22)의 제1연장부(17) 및 제2연장부(18)가 제1마그넷(62) 및 제2마그넷(72)과 상호 반응하도록 노출되게 제1연장부(17) 및 제2연장부(18)를 제외한 나머지 코어의 외주면에 감싸지게 형성된다. 즉, 보빈(24)은 인서트 몰딩에 의해 분할 코어(22)의 외주면에 형성되고 분할 코어(22)와 제1코일(26) 및 제2코일(28) 사이를 절연시킨다.
이와 같은 구동모터(200)는 아우터 로터(60)와 제1코일(26)이 감겨지는 스테이터(20)의 일측 간에 제1자기 회로(L1)를 형성하고, 인너 로터(70)와 제2코일(28)이 감겨지는 스테이터(20)의 타측 간에 제2자기 회로(L2)를 형성하여 각각 서로 독립적인 한 쌍의 자기 회로를 형성하므로 자로(磁路)가 짧아지고, 이에 따라 자기저항을 감소시켜 자기력 손실을 감소시키고 모터 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 제1자기회로(L1)는 N극의 제1마그넷(62), 제1코일(26)이 감겨지는 아우터 티스(12), 구획부(16)의 외측부분, 인접한 아우터 티스(12), N극의 제1마그넷(62)에 인접한 S극의 제1마그넷(62), 제1백요크(64)를 경유한다.
그리고, 제2자기회로(L2)는 N극의 제1마그넷(72), N극의 제1마그넷(72)에 대향하고 제2코일(28)이 감겨지는 인너 티스(14), 구획부(16)의 내측부분, 인접한 인너 티스(14), S극의 제2마그넷(72), 제2백요크(74)를 경유한다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 제조공정을 다음에서 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어들에 코일을 권선하는 공정을 나타낸 설명도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 코어 조립체가 배열된 구동모터의 평면도이다.
먼저, 분할 코어(22)는 복수의 철편을 적층한 후 인서트 몰딩을 실시하여 분할 코어(22)의 외주면에 보빈(24)이 감싸지게 형성한다.
그런 후, 분할 코어(22)의 아우터 티스(12)에 제1코일(26)을 권선함과 동시에 인너 티스(14)에 제2코일(28)을 권선하는 코일 권선공정을 실시한다.
코일 권선 과정을 살펴보면, 다수의 분할 코어(22)을 일렬로 정렬시킨다. 즉, 아우터 티스(12)와 인너 티스(14)를 수평하게 일렬로 정렬시키고 코어 정렬용 지그(150)를 이용하여 다수의 분할 코어(22) 사이가 수평하게 정렬되도록 고정시킨다. 여기에서, 코어 연결용 지그(150)는 다수의 분할 코어(22) 사이를 자력을 이용하여 고정시키도록 양면에 분할 코어(22)가 부착되는 자석 지그가 사용되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 분할 코어(22)의 정렬이 완료되면 연속권선장치를 이용하여 아우터 티스(12)의 외주면에 제1코일(26)을 권선하는 동시에 인너 티스(14)의 외주면에 제2코일(28)을 권선한다. 이때, 제1코일(26)과 제2코일(28)은 서로 다른 두 개의 코일이 각각 개별적으로 아우터 티스(12)와 인너 티스(14)에 권선된다.
이때, 분할 코어(22)는 구획부(16)에 의해 아우터 티스(12)와 인너 티스(14)가 구획되기 때문에 아우터 티스(12)에 권선되는 제1코일(26)과 인너 티스(14)에 권선되는 제2코일(28)이 서로 분리된 상태로 권선될 수 있다.
그리고, 하나의 분할 코어(22)의 권선이 완료되면 이웃하여 배치되는 분할 코어(22)에 연속적으로 연이어 코일 권선을 실시한다. 즉, 연속적으로 이웃하여 배치되는 분할 코어(22)의 아우터 티스(12)의 외주면에 제1코일(26)을 권선함과 동시에 인너 티스(14)의 외주면에 제2코일(28)을 권선한다. 이때, 분할 코어와 분할 코어 사이는 방사상으로 배열할 때 어느 정도 여유가 있어야 되므로 제1코일(26) 사이는 제1점프선(160)으로 연결되고, 제2코일(28) 사이는 제2점프선(162)으로 연결된다.
이와 같은 과정을 반복하여 다수의 분할 코어(22)에 연속적으로 코일을 권선하고, 3상일 경우 U,V,W 각 상에 대응하는 3세트의 분할 코어 조립체(22a-22c)를 제조한다.
이와 같은, 본 실시예에 따른 코일 권선방법은 아우터 티스(12)의 외주면에 제1코일(26)을 권선할 때 동시에 인너 티스(14)의 외주면에 제2코일(28)을 권선하기 때문에 제1코일(26)과 제2코일(28)이 동시에 권선되므로 생산성을 향상시킬 수 있고 제조시간을 단축한다.
즉, 아우터 티스(62)의 외주면에 제1코일(12)을 권선하는 과정과, 인너 티스(64)의 외주면에 제2코일(14)을 권선하는 과정을 별도로 분리하여 실시하게 되면, 코일 권선을 두 번의 공정을 수행해야되지만, 본 실시예에서는 한 번의 공정에서 제1코일(12)과 제2코일(14)을 동시에 권선하기 때문에 코일 권선에 따른 시간을 절약하고, 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같은 제조 공정에서 분할 코어 조립체(22a-22c)의 제조가 완료되면, 도 9에 도시된 바와 같이, U, V, W 각 상의 분할 코어 조립체(22a-22c)가 각 상별로 돌아가면서 교대로 배열된다. 이때, 각 상별 코어들(22) 사이는 점프선(160,162)으로 연결되므로 3상의 분할 코어 조립체(22a-22c)가 교대로 배열될 때 분할 코어 조립체 사이의 간격이 벌어지더라도 충분히 대응할 수 있다.
복수의 분할 코어 조립체(22a-22c)를 방사상으로 배열한 후 고정 브라켓(80)에 볼트(82)로 체결하면 스테이터의 조립이 완료된다.
이때, 볼트(82)는 분할 코어(22)에 형성된 관통홀(46)을 통과하여 고정 브라켓(80)의 체결홀(86)에 체결되므로 조립공정을 단순화할 수 있다. 그리고, 다수의 분할 코어(22)를 금형에 방사상으로 배열한 후 고정 브라켓(80)을 인서트 사출에 의해 일체로 형성하는 것도 가능하다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기용 구동모터의 작용을 다음에서 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼 세탁기용 구동모터를 구동시키는 모터 구동회로를 나타낸 회로도이다.
3상의 제1코일(26)은 제1 3상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)을 포함하고, 3상의 제2코일(28)은 제2 3상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)을 포함한다.
제1 3상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)은 인버터(300)로부터 3상 교류전력이 인가될 경우에 아우터 로터(60)에 회전력을 발생시키고, 제2 3상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)은 3상 교류전력이 인가될 경우에 인너 로터(70)를 회전시킨다.
여기에서, 제1 3상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)가 인너 로터(70)에 회전력을 발생시키고, 제2 3상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)은 아우터 로터(60)에 회전력을 발생시키는 것도 가능하다.
인버터(300)는 게이트 드라이버가 충분한 전압 레벨을 갖도록 증폭한 PWM 방식의 구동신호에 따라 전원단자(Vcc)의 직류전력을 스위칭하여 3상 교류전력을 발생하는 3쌍의 스위칭 소자(Q1,Q2)(Q3,Q4)(Q5,Q6)들을 포함하고 있다. 3쌍의 스위칭 소자(Q1,Q2)(Q3,Q4)(Q5,Q6)는 상부 스위칭 소자(Q1,Q3,Q5)와 하부 스위칭 소자(Q2, Q4, Q6)로 구분되어 토템폴 구조로 접속된다.
그리고 3쌍의 스위칭 소자(Q1,Q2)(Q3,Q4)(Q5,Q6)들 각각의 접속점에서 U상, V상 및 W상의 3상 교류전력이 발생되고, 발생된 3상 교류전력이 제1 3상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3) 및 제2 3상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)로 출력되게 구성된다.
그리고 제1 3상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)에는 각각 3상 교류전력을 인가 또는 차단하는 제1스위치(S1,S2,S3)가 설치된다. 또한, 필요에 따라 제2 3상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)에 각각 3상 교류전력을 인가 또는 차단하는 제2스위치가 설치되는 것도 가능하다.
제1스위치(S1,S2,S3)는 제1 3상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)가 아우터 로터(60)에 회전력을 발생시킬 경우 아우터 로터(60)의 구동을 차단 및 인가하는 역할을 하고, 제1 3상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3)가 인너 로터(70)에 회전력을 발생시킬 경우 인너 로터(70)의 구동을 차단 및 인가하는 역할을 하게 된다.
도 11에 도시된 모터 구동회로에서는 인버터(300)로부터 제1코일(26)과 제2코일(28) 중 어느 하나에 인가되는 3상 교류전력을 인가/차단하기 위한 스위치(S1,S2,S3)가 설치된 것을 예시하였으나, 제1코일(26)과 제2코일(28) 모두에 인가되는 3상 교류전력을 인가/차단하기 위한 제1 및 제2 스위치(S1,S2,S3)를 구비하고, 세탁 및 탈수 모드에 따라 선택적으로 제1 및 제2 스위치(S1,S2,S3)를 제어하여 제1코일(26)과 제2코일(28)을 선택적 또는 동시에 구동할 수 있다.
도 11의 모터 구동 회로도를 참조하여, 구동모터의 작용을 살펴보면, 먼저 모터 제어부(도시되지 않음)가 세탁 행정시 제1스위치(S1,S2,S3)를 온(ON) 상태로 설정하면, 인버터(300)로부터 발생된 3상 교류전력이 제1 3상 스테이터 코일(101-1,101-2,101-3) 및 제2 3상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)에 인가되어 아우터 로터(60)와 인너 로터(70)에 동시에 회전력이 발생한다.
따라서, 세탁 행정에 맞는 RPM 및 토크로 드럼을 회전시켜 세탁 효율을 향상시킬 수 있다.
그리고, 탈수 행정시 제1스위치(S1,S2,S3)가 오프(OFF) 상태로 작동되어 제2 3상 스테이터 코일(103-1,103-2,103-3)에만 3상 교류전력이 인가되어 인너 로터(70) 하나만 회전력이 발생된다.
따라서, 탈수 행정시 아우터 로터(60)와 인너 로터(70) 중 어느 하나만 회전력이 발생되므로 탈수 행정시 RPM 상승 및 탈수 효율을 향상시킬 수 있다.
상기한 실시예 설명에서는 스테이터(20)의 제1 및 제2 코일(26,28)이 권선되는 스테이터 코어가 다수의 분할 코어(22)를 조립하여 구성한 것을 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 도 12에 도시된 바와 같이 일체형 스테이터 코어를 적용하는 것도 가능하다.
도 12를 참고하면, 일체형 스테이터 코어(220)는 자기회로 경로를 형성하는 환형의 백요크(16)의 외측 및 내측으로 각각 방사상으로 연장 형성된 다수의 아우터 티스(12)와 인너 티스(14)를 구비하고 있다. 아우터 티스(12)와 인너 티스(14)에는 각각 제1 및 제2 코일(26,28)이 권선되어 더블 스테이터를 구성한다.
도 12에서 부재번호 46은 스테이터 코어(220)를 고정 브라켓(80)에 볼트를 사용하여 고정시키기 위한 관통홀을 지시한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 드럼 세탁기용 구동장치는 인너 로터와 아우터 로터가 각각 별도로 회전 구동이 이루어질 수 있도록 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 이용하며, 세탁 및 헹굼 행정에 최적의 효율을 갖도록 모터를 설계한다.
즉, 더블 스테이터를 구성하는 스테이터 코어의 아우터 티스에 제1코일을 권선하고, 인너 티스에 제2코일을 권선하여, 제1 및 제2 코일에 인가되는 교류전력에 의해 인너 로터와 아우터 로터가 각각 별도로 구동되도록 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 구성한다.
이러한 더블 스테이터-더블 로터 구조의 모터를 드럼 세탁기의 구동모터로 사용하는 경우, 모터 구동회로에서 세탁 및 헹굼 행정시 인너 스테이터와 아우터 스테이터를 동시에 구동하여 인너 로터와 아우터 로터를 동시에 회전 구동시킴에 의해 세탁 행정에 맞는 고토크 설계를 구현하여 세탁 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 탈수 행정시에는 인너 스테이터와 아우터 스테이터 중 어느 하나만 구동하면 동작이 이루어지는 스테이터의 슬롯 수를 1/2로 다운시키는 것이 가능하므로 고속 RPM이 요구되는 탈수시에 탈수전압 마진을 쉽게 확보할 수 있어 탈수 행정에 맞는 고 RPM 설계를 할 수 있어 탈수 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
그 결과, 본 발명에서는 세탁 및 탈수 모드의 선택에 따라 스테이터의 슬롯 수를 1/2로 다운시키는 것이 가능하여 탈수 모드에서 회전수(RPM) 상승의 부담을 갖지 않고 다수의 슬롯 수를 갖는 스테이터 코어와 슬롯 수를 갖는 세탁기용 모터를 채택할 수 있어 설계 자유도가 높게 된다.
따라서, 본 발명에서는 세탁 모드에서 최적의 세탁효율을 갖는 모터 구조를 채용할 수 있고, 탈수 모드에서 복잡한 제어 회로와 제어 루틴을 요구하는 약계자 제어를 사용하지 않고서도 목표로 하는 고속 회전속도에 쉽게 근접할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 탈수 행정시 인너 로터와 아우터 로터 중 어느 하나만 구동하고, 세탁 행정시 인너 로터와 아우터 로터를 동시에 구동하여, 세탁 행정 및 탈수 행정에 맞는 토크 설계를 할 수 있어 세탁 효율 및 모터 효율을 증대시킬 수 있는 구동모터에 관한 것으로, 드럼 세탁기에 적용할 수 있다.

Claims (13)

  1. 터브에 고정되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 일측에 권선되는 제1코일과, 상기 스테이터 코어의 타측에 권선되는 제2코일을 포함하는 스테이터;
    회전축을 통하여 드럼과 연결되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 외면에 공극을 두고 배치되어 제1코일과 상호 작용하여 회전되는 아우터 로터와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 내면에 공극을 두고 배치되어 제2코일과 상호 작용하여 회전되는 인너 로터를 포함하는 로터; 및
    세탁 모드일 때 제1 및 제2 코일에 동시에 교류전력을 인가하여 인너 로터와 아우터 로터를 동시에 구동시키고, 탈수 모드일 때 제1 및 제2 코일 중 어느 하나에만 교류전력을 인가하여 인너 로터와 아우터 로터 중 하나를 구동시키는 모터 구동회로를 포함하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스테이터 코어는 다수의 분할 코어를 포함하며,
    상기 다수의 분할 코어는 각각
    제1코일이 감겨지는 아우터 티스와,
    상기 아우터 티스의 반대쪽에 형성되어 제2코일이 감겨지는 인너 티스와,
    상기 아우터 티스와 인너 티스 사이를 구획하는 구획부와,
    상기 구획부의 양쪽 끝부분에 형성되어 상기 분할 코어들 사이를 연결하는 연결부를 포함하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 구획부의 일측에 형성되는 결합돌기와, 상기 구획부의 타측에 형성되어 상기 결합돌기가 끼움 결합되는 결합홈을 포함하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터는 스테이터 코어를 터브의 배면에 고정하는 고정 브라켓을 더 포함하고, 상기 스테이터 코어는 중앙에 관통홀이 형성되고, 볼트가 상기 관통홀을 통과하여 고정 브라켓에 형성된 체결홀에 체결되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터는 스테이터 코어를 터브의 배면에 고정하는 고정 브라켓을 더 포함하고, 상기 고정 브라켓은 스테이터 코어와 인서트 사출에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정 브라켓은 외주부가 연장 형성되어 커브의 배면에 고정되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 분할 코어의 아우터 티스에는 제1코일이 연이어 권선되고, 상기 다수의 분할 코어의 인너 티스에는 제2코일이 연이어 권선되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 모터 구동회로는 상기 제1코일 및 제2코일에 3상 교류전력을 인가하는 인버터; 및
    상기 제1코일과 제2코일 중 어느 하나에 상기 3상 교류전력을 인가하거나 차단하는 스위치를 포함하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모터 구동회로는 상기 제1코일 및 제2코일에 3상 교류전력을 인가하는 인버터;
    상기 제1코일에 상기 3상 교류전력을 인가하거나 차단하는 제1스위치; 및
    상기 제2코에 상기 3상 교류전력을 인가하거나 차단하는 제2스위치를 포함하는 드럼 세탁기용 구동모터.
  10. 케이스 내부에 현가 지지되고 세탁수가 수용되는 터브와, 상기 터브의 내부에 회전 가능하게 지지되고 세탁물을 수용하는 드럼과, 상기 터브의 배면에 장착되고 드럼과 회전축으로 연결되는 구동모터를 포함하고,
    상기 구동모터는,
    상기 터브의 배면에 고정되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 일측에 권선되는 제1코일과, 상기 스테이터 코어의 타측에 권선되는 제2코일을 포함하는 스테이터;
    상기 드럼과 회전축으로 연결되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 외면에 공극을 두고 배치되어 제1코일과 상호 작용하여 회전되는 아우터 로터와, 상기 로터 지지체에 고정되고 상기 스테이터의 내면에 공극을 두고 배치되어 제2코일과 상호 작용하여 회전되는 인너 로터를 포함하는 로터; 및
    세탁 모드일 때 제1 및 제2 코일에 동시에 교류전력을 인가하여 인너 로터와 아우터 로터를 동시에 구동시키고, 탈수 모드일 때 제1 및 제2 코일 중 어느 하나에만 교류전력을 인가하여 인너 로터와 아우터 로터 중 하나를 구동시키는 모터 구동회로를 포함하는 드럼 세탁기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스테이터는 스테이터 코어를 터브의 배면에 고정하는 고정 브라켓을 더 포함하고, 상기 스테이터 코어는 중앙에 관통홀이 형성되고, 볼트가 상기 관통홀을 통과하여 고정 브라켓에 형성된 체결홀에 체결되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 스테이터는 스테이터 코어를 터브의 배면에 고정하는 고정 브라켓을 더 포함하고, 상기 고정 브라켓은 스테이터 코어와 인서트 사출에 의해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
  13. 터브 내부에 회전 가능하게 지지되는 드럼에 회전축을 통하여 연결되는 인너로터와 아우터 로터로 이루어진 더블 로터와, 상기 인너 로터와 아우터 로터에 대응하는 다수의 인너 티스와 아우터 티스에 각각 제1코일과 제2코일이 권선된 스테이터 코어를 구비한 더블 스테이터를 포함하는 구동모터를 사용한 드럼 세탁기의 구동방법에 있어서,
    세탁기의 동작 모드를 판단하는 단계;
    상기 동작 모드가 세탁 모드일 경우 제1코일과 제2코일에 3상 교류전력을 인가하여 아우터 로터와 인너 로터에 회전력을 발생시키는 단계; 및
    상기 동작 모드가 탈수 모드일 경우 제1코일과 제2코일 중 어느 하나에만 3상 교류전력을 인가하여 아우터 로터와 인너 로터 중 어느 하나에만 회전력을 발생시키는 단계를 포함하는 드럼 세탁기의 구동방법.
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