WO2020009536A1 - 세탁물 처리기기 및 그 제어방법 - Google Patents

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박원석
김준성
이기욱
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Definitions

  • the present invention relates to a laundry treatment machine, and to a laundry treatment device for reducing the noise generated during the drainage and a control method thereof.
  • the laundry treatment apparatus discharges the washing water to the outside including the drain pump.
  • the drain pump driving device drives a motor to drain water discharged to the import unit to the outside.
  • the motor is driven by the constant speed operation by the input AC power.
  • the drain pump motor rotates at 3000 rpm
  • the drain pump motor rotates at 3600 rpm
  • the drainage pump may idle in accordance with the amount of water introduced into the drainage pump.
  • the drain pump operates according to the water level or the operation of the main motor, and the drain pump repeatedly turns on and off due to the on / off operation of the main motor.
  • the increase and decrease of the water level of the washing water may be repeated to cause the drain pump to repeatedly turn on and off.
  • An object of the present invention is to provide a laundry treatment apparatus for reducing the noise caused by the start of the drain pump during the drainage of the wash water and a control method thereof.
  • Still another object of the present invention is to provide a laundry treatment apparatus equipped with a drain pump that can be driven by a sensorless method and a control method thereof.
  • the laundry treatment machine of the present invention includes a main motor for rotating a washing tank, a pump motor for operating a pump, a pump driving device for outputting operating power to the pump motor, and a first section for stopping the pump motor. And a main controller configured to divide and operate the second section after the first section, the second section for aligning the rotor of the pump motor, and the third section after the second section to increase the rotational speed of the pump motor.
  • the pump specifies that the washing water introduced into the pump while the pump motor operates at the first speed is drained to the outside when the pump motor operates at the second speed.
  • the present invention the main motor for rotating the washing tank; A pump motor for operating the pump; And a pump driving device for outputting operating power to the pump motor.
  • the pump driving device is controlled to drive the pump motor at a second speed to drain the wash water, and the speed of the main motor decreases below a set speed.
  • the main control unit for lowering the speed of the pump motor at a first speed slower than the second speed.
  • the present invention driving the pump motor to drain the wash water through the pump; Driving the main motor to start dehydration; During dehydration, if the rotational speed of the main motor is less than a predetermined speed, lowering the speed of the pump motor to a first speed and operating at a first speed; Sensing the level of the wash water; And increasing the speed of the pump motor when the water level of the washing water increases.
  • Laundry treatment device and control method when the drainage, by controlling the speed of the drain pump to operate continuously without stopping the operation has the effect of reducing the noise generated during the drainage.
  • the present invention improves the situation that the drain pump repeats on and off to reduce the noise caused by the start of the drain pump.
  • the present invention can solve the problem that the drain pump is restarted after stopping by decelerating and operating at a low speed without stopping the operation through the speed control.
  • the drain pump operates at a low speed without stopping, fast operation is possible, and drainage time is reduced.
  • the present invention has the effect of improving the drainage performance by the continuous operation through the variable speed of the drain pump.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a laundry treatment machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side cross-sectional view of the laundry treatment machine of FIG.
  • FIG. 3 is an internal block diagram of the laundry treatment machine of FIG.
  • FIG. 4 illustrates an example of an internal block diagram of the drain pump driving apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 5 is an example of an internal circuit diagram of the drain pump driving apparatus of FIG. 4.
  • FIG. 6 is an internal block diagram of the main controller of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a view referred to explain a method of operating the pump drive device.
  • FIG. 8 is a view showing a change in speed and noise according to the operation of the pump motor.
  • FIG 9 is a view referred to to explain the speed of the pump of the laundry treatment machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view illustrating operation and level change of a pump through the pump control of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a view showing a noise change according to the pump start of the laundry treatment machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of controlling a drain pump for draining the washing water of a laundry treatment machine according to an embodiment of the present invention.
  • module and “unit” for components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and do not impart any particular meaning or role by themselves. Therefore, “module” and “unit” may be used interchangeably with each other.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a laundry treatment machine according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a side cross-sectional view of the laundry treatment machine of FIG.
  • the laundry treatment apparatus 100 includes a washing machine or a dryer in which a cloth is inserted to perform washing, rinsing, dehydration, and the like, and a dryer is installed to perform drying.
  • a washing machine will be described below.
  • the washing machine 100 includes a casing 110 for forming an exterior, operation keys for receiving various control commands from a user, a display for displaying information about an operating state of the washing machine 100, and a user interface.
  • the control panel 115 and the casing 110 is rotatably provided, and includes a door 113 for opening and closing the entrance hall through which laundry is entered.
  • the casing 110 is provided with a main body 111 forming a space in which various components of the washing machine 100 can be accommodated, and an upper side of the main body 111 so that laundry can be introduced into the inner tank 122. It may include a top cover 112 to form a discharge hole.
  • the casing 110 is described as including the main body 111 and the top cover 112, but the casing 110 is sufficient to form the appearance of the washing machine 100, but is not limited thereto.
  • the support rod 135 is described as being coupled to the top cover 112, which is one of the components forming the casing 110, but is not limited thereto, and is coupled to any part of the fixed portion of the casing 110. Specifies that it is possible.
  • the control panel 115 includes operation keys 117 for operating the driving state of the laundry processing apparatus 100 and a display disposed at one side of the operation keys 117 to display the driving state of the laundry processing apparatus 100 ( 118).
  • the door 113 may open and close a discharge hole (not shown) formed in the top cover 112, and may include a transparent member such as tempered glass so that the inside of the main body 111 can be seen.
  • the washing machine 100 may include a washing tub 120.
  • the washing tub 120 may include an outer tub 124 in which washing water is contained, and an inner tub 122 rotatably provided in the outer tub 124 to accommodate laundry.
  • a balancer 134 may be provided at an upper portion of the washing tub 120 to compensate for an eccentricity generated when the washing tub 120 is rotated.
  • the washing machine 100 may include a pulsator 133 rotatably provided in the lower portion of the washing tank 120.
  • the drive device 138 provides a driving force for rotating the inner tank 122 and / or the pulsator 133.
  • a clutch (not shown) for selectively transmitting the driving force of the driving device 138 to rotate only the inner tank 122, only the pulsator 133, or the inner tank 122 and the pulsator 133 rotate at the same time. It may be provided.
  • the driving device 138 is operated by the driving unit 220, that is, the driving circuit of FIG. This will be described later with reference to FIG. 3 and below.
  • the top cover 112 is provided with a detergent box 114 for accommodating various additives, such as laundry detergent, fabric softener and / or bleach, is retractable, wash water supplied through the water supply passage 123 detergent box After passing through 114, it is fed into the inner tub 122.
  • a detergent box 114 for accommodating various additives, such as laundry detergent, fabric softener and / or bleach, is retractable, wash water supplied through the water supply passage 123 detergent box After passing through 114, it is fed into the inner tub 122.
  • a plurality of holes are formed in the inner tank 122, and the washing water supplied to the inner tank 122 flows to the outer tank 124 through the plurality of holes.
  • a water supply valve 125 that regulates the water supply passage 123 may be provided.
  • the wash water in the outer tub 124 is drained through the drain passage 143, and a drain valve 145 for controlling the drain passage 143 and a drain pump 141 for pumping the wash water may be provided.
  • the support rod 135 is for suspending the outer tub 124 in the casing 110, one end of which is connected to the casing 110, and the other end of the supporting rod 135 is connected to the outer tub 124 by the suspension 150. do.
  • the suspension 150 buffers the vibration of the outer tub 124 during the operation of the washing machine 100.
  • the outer tub 124 may vibrate by vibration generated as the inner tub 122 rotates, and while the inner tub 122 rotates, the eccentricity of the laundry accommodated in the inner tub 122, Vibration can be buffered by various factors such as rotation speed or resonance characteristics.
  • FIG. 3 is an internal block diagram of the laundry treatment machine of FIG.
  • the driving unit 220 is controlled by the control operation of the main control unit 210, and the driving unit 220 drives the motor 230. Accordingly, the washing tank 120 is rotated by the motor 230.
  • the laundry treatment apparatus 100 may include a motor 630 for driving the drain pump 141 and a drain pump driving device 620 for driving the motor 630.
  • the drain pump driving device 620 may be controlled by the main controller 210.
  • the laundry treatment apparatus 100 may include a motor 730 for driving the circulation pump 171 and a circulation pump driving device 720 for driving the motor 730.
  • the circulation pump driving device 720 may be controlled by the main controller 210.
  • the motor 230 for rotating the washing tank, the main motor, the motor 630 for operating the drain pump, the drain motor, the motor 730 for operating the circulation pump can be described by dividing the circulation motor.
  • the drain pump driving device 620 may be referred to as a drain pump driving unit.
  • the main controller 210 receives an operation signal from the operation key 1017 and operates. Accordingly, washing, rinsing, and dehydration strokes can be performed.
  • the main controller 210 may control the display 118 to display a washing course, a washing time, a dehydration time, a rinsing time, or a current operation state.
  • the main control unit 210 controls the drive unit 220 to control the motor 230 to operate.
  • the driver 230 may rotate. 220 can be controlled.
  • the detected current and the detected position signal are input to the driver 220, the present invention is not limited thereto and may be input to the main controller 210 or together with the main controller 210 and the driver 220. It is also possible to input.
  • the driver 220 drives the motor 230 and may include an inverter (not shown) and an inverter controller (not shown).
  • the driving unit 220 may be a concept that further includes a converter, which supplies a DC power input to an inverter (not shown).
  • the inverter controller (not shown) outputs a pulse width modulation (PWM) switching control signal to the inverter (not shown)
  • PWM pulse width modulation
  • the inverter (not shown) performs a high-speed switching operation to supply AC power of a predetermined frequency. It may be supplied to the motor 230.
  • the main controller 210 may detect the amount of dose based on the current io detected by the current detector 235 or the position signal H detected by the position detector 225. For example, while the washing tub 120 rotates, the amount of quantity can be sensed based on the current value io of the motor 230.
  • the main controller 210 may detect an eccentric amount of the washing tub 120, that is, an unbalance (UB) of the washing tub 120.
  • the eccentricity detection may be performed based on the ripple component of the current io detected by the current detector 235 or the rotation speed change amount of the washing tub 120.
  • the water level sensor 121 can measure the water level in the washing tank 120.
  • the water level frequency of the water level without water in the washing tank 120 may be 28KHz, and the high water level frequency in which the water reaches the allowable water level in the washing tank 120 may be 23KHz.
  • the water level frequency detected by the water level sensor 121 may be inversely proportional to the water level in the washing tank.
  • the washing tank water level (Shg) output from the water level sensor 121 may be a level level inversely proportional to the water level frequency or the water level frequency.
  • the main controller 210 may determine whether the washing tank 120 is full water level, empty water level, reset water level, or the like based on the washing tank water level Shg detected by the water level sensor 121.
  • FIG. 4 illustrates an example of an internal block diagram of the drain pump driving apparatus of FIG. 1
  • FIG. 5 is an example of an internal circuit diagram of the drain pump driving apparatus of FIG. 4.
  • the drain pump driving apparatus 620 is for driving the motor 630 in a sensorless manner, the inverter 420, the inverter controller 430 , The main controller 210, and the like.
  • the main controller 210 and the inverter controller 430 may correspond to the controller and the second controller described herein, respectively.
  • the drain pump driving device 620 may include a converter 410, a dc end voltage detector B, a dc end capacitor C, an output current detector E, and the like.
  • the drain pump driving device 620 may further include an input current detector A, a reactor L, and the like.
  • the circulation pump 171 is configured in the same manner as the drain pump in the internal configuration except for the lake connection, and the same principle may also operate. Description of the configuration and operation of the circulation pump will be omitted below.
  • the reactor L is disposed between the commercial AC power supplies 405 and vs and the converter 410 to perform power factor correction or boost operation.
  • the reactor L may perform a function of limiting harmonic currents due to the fast switching of the converter 410.
  • the input current detector A can detect the input current is input from the commercial AC power supply 405.
  • a CT current trnasformer
  • a shunt resistor or the like may be used as the input current detector A.
  • FIG. The detected input current is, as a discrete signal in the form of a pulse, may be input to the inverter controller 430 or the main controller 210. In the drawing, the input to the main controller 210 is illustrated.
  • the converter 410 converts the commercial AC power supply 405 which passed through the reactor L into DC power, and outputs it.
  • the commercial AC power supply 405 is shown as a single phase AC power supply in the figure, it may be a three phase AC power supply.
  • the internal structure of the converter 410 also varies according to the type of the commercial AC power source 405.
  • the converter 410 may be formed of a diode or the like without a switching element, and may perform rectification without a separate switching operation.
  • diodes in the case of single phase AC power, four diodes may be used in the form of a bridge, and in the case of three phase AC power, six diodes may be used in the form of a bridge.
  • the converter 410 for example, may be used a half-bridge converter is connected to two switching elements and four diodes, in the case of a three-phase AC power supply, six switching elements and six diodes may be used. .
  • the converter 410 includes a switching element
  • the boosting operation, the power factor improvement, and the DC power conversion may be performed by the switching operation of the switching element.
  • the converter 410 may include a switched mode power supply (SMPS) including a switching element and a transformer.
  • SMPS switched mode power supply
  • the converter 410 can also output the converted DC power by converting the level of the input DC power.
  • the dc terminal capacitor C smoothes the input power and stores it.
  • one device is exemplified by the dc terminal capacitor C, but a plurality of devices may be provided to ensure device stability.
  • the DC power may be directly input.
  • direct current power from a solar cell may be directly input to a dc terminal capacitor (C) or may be input by DC / DC conversion.
  • C dc terminal capacitor
  • the dc end voltage detector B may detect a dc end voltage Vdc that is both ends of the dc end capacitor C.
  • the dc terminal voltage detector B may include a resistor, an amplifier, and the like.
  • the detected dc terminal voltage Vdc may be input to the inverter controller 430 or the main controller 210 as a discrete signal in the form of a pulse. In the drawing, the input to the main controller 210 is illustrated.
  • the inverter 420 includes a plurality of inverter switching elements, and converts the smoothed DC power Vdc into AC power by outputting the on / off operation of the switching element and outputs the same to the synchronous motor 630.
  • the inverter 420 converts the DC power supply Vdc into three-phase AC power supplies va, vb, vc, and the three-phase synchronous motor 630. Can be output to
  • the inverter 420 may convert the DC power supply Vdc into a single phase AC power and output the same to the single phase synchronous motor 630.
  • Inverter 420 is a pair of upper arm switching elements Sa, Sb, Sc and lower arm switching elements S'a, S'b, S'c, which are connected in series with each other, and a total of three pairs of upper and lower arms
  • the switching elements are connected in parallel with each other (Sa & S'a, Sb & S'b, Sc & S'c).
  • Diodes are connected in anti-parallel to each of the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c.
  • the switching elements in the inverter 420 perform on / off operations of the respective switching elements based on the inverter switching control signal Sic from the inverter controller 430. As a result, AC power having a predetermined frequency is output to the synchronous motor 630.
  • the inverter controller 430 may output the switching control signal Sic to the inverter 420.
  • the inverter controller 430 may output the switching control signal Sic to the inverter 420 based on the voltage command value Sn input from the main controller 210.
  • the inverter controller 430 may output the voltage information Sm of the motor 630 to the main controller 210 based on the voltage command value Sn or the switching control signal Sic.
  • the inverter 420 and the inverter controller 430 may be configured as one inverter module IM, as shown in FIG. 4 or 5.
  • the main controller 210 may control the switching operation of the inverter 420 based on the sensorless method.
  • the main controller 210 may receive the output current idc detected by the output current detector E and the dc terminal voltage Vdc detected by the dc terminal voltage detector B.
  • FIG. 1 the main controller 210 may receive the output current idc detected by the output current detector E and the dc terminal voltage Vdc detected by the dc terminal voltage detector B.
  • the main controller 210 may calculate power based on the output current idc and the dc terminal voltage Vdc, and output the voltage command value Sn based on the calculated power.
  • the main controller 210 may perform power control and output a voltage command value Sn based on the power control for stable operation of the drainage motor 630.
  • the inverter controller 430 may output the corresponding switching control signal Sic based on the voltage command value Sn based on the power control.
  • the output current detector E may detect the output current idc flowing between the three-phase motors 630.
  • the output current detector E may be disposed between the dc terminal capacitor C and the inverter 420 to detect the output current Idc flowing through the motor.
  • the output current detector E may include one shunt resistor element Rs.
  • the output current detection unit E uses the one shunt resistor element Rs to output an image of the output current idc flowing through the motor 630 at the time division when the lower arm switching element of the inverter 420 is turned on. Phase current (ia, ib, ic) can be detected.
  • the detected output current idc may be input to the inverter controller 430 or the main controller 210 as a discrete signal in the form of a pulse. In the drawing, the input to the main controller 210 is illustrated.
  • the three-phase motor 630 includes a stator and a rotor, and an alternating current power of each phase of a predetermined frequency is applied to the coils of the stators of the phases (a, b, and c phases) to rotate the rotor.
  • the motor 630 may include a brushless and BLDC DC motor.
  • the motor 630 may be a Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor (SMPMSM), an Interidcr Permanent Magnet Synchronous Motor (IPMSM), and a synchronous motor. Synchronous Reluctance Motor (Synrm), etc. may be included.
  • SMPMSM and IPMSM are permanent magnet synchronous motors (PMSMs) with permanent magnets, and synrms have no permanent magnets.
  • FIG. 6 is an internal block diagram of the main controller of FIG. 5.
  • the main controller 210 may include a speed calculator 520, a power calculator 521, a power controller 523, and a speed controller 540.
  • the speed calculator 520 may calculate the speed of the drainage motor 630 based on the voltage information Sm of the motor 630 received from the inverter controller 430.
  • the speed calculating unit 520 calculates a zero crossing of the voltage information Sm of the motor 630 received from the inverter control unit 430, and based on the zero crossing, the speed of the drainage motor 630 ( ) Can be calculated.
  • the power calculator 521 is supplied to the motor 630 based on the output current idc detected by the output current detector E and the dc terminal voltage Vdc detected by the dc terminal voltage detector B.
  • FIG. The power P can be calculated.
  • the power controller 523 may generate the speed command value ⁇ * r based on the power P calculated by the power calculating unit 521 and the set power command value P * r.
  • the power controller 523 performs PI control in the PI controller 525 based on the difference between the calculated power P and the power command value P * r, and the speed command value ⁇ * r. ) Can be created.
  • the speed controller 540 may generate the voltage command value Sn based on the speed? Calculated by the speed calculator 5200 and the speed command value? * R generated by the power controller 523. .
  • the speed controller 540 performs the PI control in the PI controller 544 based on the difference between the operation speed ⁇ and the speed command value ⁇ * r, and based on this, the voltage command value Sn is determined. Can be generated.
  • the generated voltage command value Sn may be output to the inverter controller 430.
  • the inverter controller 430 may receive the voltage command value Sn from the main controller 210 to generate and output the inverter switching control signal Sic according to the pulse width modulation PWM method.
  • the output inverter switching control signal Sic may be converted into a gate driving signal by a gate driver (not shown) and input to a gate of each switching element in the inverter 420.
  • a gate driver not shown
  • each of the switching elements Sa, S'a, Sb, S'b, Sc, and S'c in the inverter 420 performs a switching operation. As a result, stable power control is possible.
  • the main control unit 210 the water level of the import unit flowing into the drain pump 141 and the drain pump based on the output current (idc) and the dc terminal voltage (Vdc) when draining
  • the motor 630 is controlled to be driven with the first power, and the lift is at the second level greater than the first level.
  • the motor 630 may be controlled to be driven by the first power. Accordingly, even if the head is variable during drainage, the pumping can be performed smoothly.
  • the converter 410 since the power control is performed and driven at a constant power, the converter 410 only needs to supply constant power, thereby improving stability of the converter.
  • the main controller 210 may control the speed of the motor 630 to be constant. In this way, by performing the power control, it is possible to minimize the decrease in drainage performance according to the installation conditions.
  • the main control unit 210 when the speed of the motor 630 increases, the period during which the speed of the motor 630 is increased, the initial rise period and the gentle rise period than the initial rise period
  • the control may include a second rising period, and in particular, the output current idc may be controlled to be constant during the second rising period. Accordingly, the motor 630 can operate at a constant power.
  • the main control unit 210 when draining, may control to increase the speed of the motor 630 as the level of the head is increased.
  • the main control unit 210 when draining, as the level of the head is increased, it is possible to control to reduce the amount of pumping by the operation of the drain pump 141.
  • the main control unit 210 when draining, the lower the water level in the washing tank 120, the control of the speed of the motor 630 can be increased.
  • the main control unit 210 when the power control for the motor 630, rather than the speed control for the motor 630, the operation of the drain pump 141, the increase in the level of the head It is possible to control so that the amount of pumping amount decreases by. Accordingly, compared with the speed control, the installable head level can be made larger, so that the freedom of installation can be increased.
  • the main control unit 210 when draining, it is possible to control so that the power supplied to the motor 630 is constant without decreasing with time. As a result, the drainage time can be shortened.
  • the main control unit 210 when the start of the drainage, and performs the power control for the motor 630, when reaching the remaining water, it can be controlled to end the power control. Accordingly, the drainage operation can be performed efficiently.
  • the control unit 210 so that the voltage command value (Sn) is increased as the level of the output current (idc) is smaller, so that the duty of the switching control signal (Sic) is increased Can be controlled. Accordingly, the motor 630 can be driven with a constant power.
  • the drainage motor 630 may be implemented as a brushless DC motor 630 as the motor 630. Accordingly, power control rather than constant speed control can be easily implemented.
  • the main control unit 210 when the power supplied to the motor 630 when the drainage does not reach the first power, and controls to increase the speed of the motor 630 When the power supplied to the motor 630 exceeds the first power, the speed of the motor 630 may be reduced. Accordingly, since power control is performed and driven at a constant power, the converter needs to supply constant power, thereby improving stability of the converter. In addition, by performing power control, it is possible to minimize the decrease in drainage performance according to the installation conditions.
  • the main controller 210 may control the speed of the motor 630 to be constant. In this way, by performing the power control, it is possible to minimize the decrease in drainage performance according to the installation conditions.
  • the main control unit 210 at the time of drainage, the head of the water level of the import unit introduced into the drain pump 141 and the water level of the export unit discharged from the drain pump 141 ( As the level of the lift increases, the speed of the motor 630 may increase. Accordingly, even if the head is variable during drainage, the pumping can be performed smoothly. In particular, by performing power control, it is possible to minimize the decrease in drainage performance according to the installation conditions.
  • the main control unit 210 when the water level in the washing tub 120, when the drain, it can be controlled to increase the speed of the motor 630. Accordingly, even when the water level in the washing tank 120 is lowered during drainage, pumping may be smoothly performed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating power supplied to a motor according to power control and speed control.
  • the waveform of the power supplied to the motor 630 with time may be illustrated as Pwa.
  • the power is kept substantially constant according to the power control performed until the time Tm1, and the power control is terminated at the time Tm1.
  • the main controller 210 may control the power supplied to the motor 630 to be constant without decreasing with time, even when the water level of the washing tub 120 decreases as power control is performed during drainage. .
  • the main controller 210 may control the power supplied to the motor 630 to be the first power P1 when power is drained.
  • the main control unit 210 may control the power supplied to the motor 630 to be a constant first power (P1) in accordance with the power control when draining.
  • the constant first power P1 may mean that the motor 630 is driven with power within the first allowable range Prag on the basis of the first power P1.
  • the first allowable range Prag may correspond to the case of pulsating within about 10% of the first power P1.
  • the motor when the power control is performed, the motor is operated with a power within the first allowable range Prag based on the first power P1 from the Tseta time point to the drainage completion time point Tm1, except for the overshooting Pov period. 630 is driven. Accordingly, even if the head is variable during drainage, the pumping can be performed smoothly. In addition, the stability of the converter 410 may be improved.
  • the first allowable range Prag may increase as the level of the first power P1 increases.
  • the first allowable range Prag may become larger as the drainage completion period Pbs becomes longer.
  • the main controller 210 does not decrease with time from the first time point Tseta after the start of drainage to the time Tm1 when the drainage is completed, and the first power P1 is not reduced.
  • the motor 630 is controlled to be driven with the power within the first allowable range Prag, and when the head is at the second level, from the first time Tseta to the completion of the drainage Tm1, The motor 630 may be controlled to be driven with power within the first allowable range Prag based on the first power P1 without decreasing.
  • the main controller 210 calculates power based on the output current (idc) and the dc terminal voltage (Vdc) when power control is performed when draining, and the voltage command value (based on the calculated power) Sn) and the inverter controller 430 may output the switching control signal Sic to the motor 630 based on the voltage command value Sn.
  • the main controller 210 may control the voltage command value Sn to increase as the level of the output current idc decreases, and to control the duty of the switching control signal Sic to increase. Accordingly, the motor 630 can be driven with a constant power.
  • the main controller 210 may control the speed of the motor 630 to increase as the level of the lift increases. Accordingly, even if the head is variable during drainage, the pumping can be performed smoothly. In particular, by performing power control, it is possible to minimize the decrease in drainage performance according to the installation conditions.
  • the main control unit 210 when draining, as the water level in the washing tank 120 is lowered, it can be controlled to increase the speed of the motor 630. Accordingly, even when the water level in the washing tank 120 is lowered during drainage, pumping may be smoothly performed.
  • the waveform of the power supplied to the motor 630 with time is Pwb It can be illustrated as follows.
  • the speed control is performed until the time Tm2, it is illustrated that the speed control is terminated at the time Tm2.
  • the speed of the motor 630 is constant, but the power supplied to the motor 630 may be sequentially lowered.
  • the power supplied to the motor 630 is sequentially lowered during the speed control section Pbsx, and lowers to approximately Px at Tm2 at the completion point of drainage.
  • the end point of the operation of the motor 630 at the time of speed control is delayed approximately Tx period as Tm2 than at the time of power control.
  • the drainage time is shortened by approximately Tx period, compared to the speed control.
  • the power supplied from the converter 410 can be kept constant, the operation stability of the converter 410 can be improved.
  • the driving of the pump drive device and the pump motor of the present invention can be equally applied to the circulation pump and the circulation motor as well as the drain pump and the drain motor.
  • the driving device 620 of the drain pump according to the embodiment of the present invention may be applied to various devices such as a dishwasher and an air conditioner, in addition to the laundry treatment devices 100 and 100b.
  • FIG. 8 is a view showing a change in speed and noise according to the operation of the pump motor.
  • the eleventh graph L11 is a graph showing the rotational speed of the main motor
  • the twelfth graph L12 is a graph showing the rotational speed of the drain pump
  • the thirteenth graph L13 is the laundry. This is a graph showing the noise generated by the processing equipment.
  • the main control unit dehydrates the wash water contained in the laundry by gradually increasing the speed of the main motor during dehydration. If dehydration occurs due to tangling of laundry during dehydration (unbalanced), the washing tank cannot be rotated at high speed. Accordingly, before starting the dehydration, the main controller rotates the washing tank at a low speed to discharge a part of the washing water contained in the laundry, and determines whether the water can be rotated at high speed through eccentricity sensing to set the speed at the time of dehydration.
  • the noise is generated from the main motor in the process of repeating the rotation and stop again after rotating the main motor for a predetermined time.
  • the draining motor is operated to drain the increased washing water.
  • the drain motor also repeats the operation and the operation stop, the start noise of the motor is generated.
  • the drain pump also repeats on and off in response to the operation of the main motor.
  • the main motor can repeat on and off.
  • the drainage pump may repeat the operation is turned on and off.
  • the noise is generated in the laundry treatment machine in response to the drain pump to turn on and off the operation.
  • the noise increases from the first level SL1 to the third level SL3 in response to the start of the drain motor, and then decreases to the first level when the drain motor stops.
  • the noise caused by the washing tank rotation and the noise of the drainage pump may compete with each other to generate a noise of about 51 db.
  • the noise of about 37db is generated by the drainage.In this way, when the draining motor is restarted after the operation stops, the position of the rotor must be aligned while the rotor is completely stopped. Noise occurs during alignment and initial start-up.
  • the main controller controls the rotational speed of the drainage motor when the drainage motor is turned on and off, so that the main control unit maintains the operation without repeating the operation stop and start. can do.
  • the main controller applies a control signal for controlling the speed to the drainage pump driving device so that the drainage pump does not stop the operation in the situation where the drainage pump is turned on or off.
  • the main controller stops the operation of the drain pump when the main motor repeats the on / off operation or when the drain pump repeats the on / off operation according to the amount of washing water when the main motor rotates at a low speed. It can be controlled to increase the speed after decelerating up to the setting speed.
  • the main controller decelerates the rotational speed of the drainage motor to a preset first speed R1 without stopping the drainage motor.
  • the main control unit operates at the first speed without stopping the drainage motor even when the main motor is stopped.
  • the drain motor maintains the first speed even when the main motor is turned off.
  • the main controller rises to a second speed higher than the first speed in response to the main motor and operates at the second speed.
  • the drain pump can be kept in operation without stopping operation.
  • the main controller may set the drain motor to operate at the second speed when the water level increases, and to operate at the first speed when the water level decreases according to the water level.
  • the drain pump driving device causes the drain motor to decelerate at the first speed R1 and then increase the rotation speed at the second speed R2.
  • the speed of the drain motor increases, when the wash water is above a certain level, the operation may be controlled at a second speed or more.
  • the speed slope is kept constant, respectively, the value may be set differently. It is also possible to set the same speed gradient as needed.
  • the drainage motor increases or decreases within the set first to second speed range without stopping the operation, and maintains the operation.
  • FIG. 10 is a view illustrating operation and level change of a pump through the pump control of FIG. 9.
  • the twenty-first graph (L21) is the speed of the main motor
  • the twenty-fifth graph (L25) is a graph showing the water level change
  • the twenty-third graph (L24) is a graph showing the speed of the drain motor.
  • the illustrated water level value indicates that the lower the value, the higher the water level, and the larger the value, the lower the water level.
  • the main controller After washing or rinsing, the main controller drains the washing water (T21).
  • the main controller stops the main motor and operates the drainage pump to drain the washing water as in the twenty-first section D21.
  • the drainage motor accelerates from the first speed R1 to the third speed R3 and operates at the third speed, thereby draining the wash water to the outside. As a result, the water level is reduced.
  • the main controller may set the speed of the drainage motor to the third speed when the water level of the washing water is higher than the second level above the set level, and allow the speed of the draining motor to decrease when the drainage level is started. If the level is less than or equal to the second level, the second speed may be set. If the level is less than the second level, the speed may be set to the first speed.
  • the drainage motor and the main motor are operated during the 22nd section D22, and the washing water contained in the laundry is discharged to the washing tank, and the discharged washing water is drained through the drain pump.
  • the drainage motor temporarily stops the operation when the water level decreases during the initial drainage of the twenty-first section D21, and operates again when dehydration starts.
  • the drain motor operates at one of the first speed and the second speed corresponding to the speed and the water level of the main motor, and the drain pump drains the wash water through the drain hose.
  • the main controller sets the drain motor to maintain operation even when the main motor stops.
  • the drain pump driving device controls the drain motor at a first speed according to a control command of the main controller.
  • the drain pump driving device maintains the second speed by increasing the speed of the drain motor to the second speed when the main motor operates, and lowering the speed of the drain motor to the first speed when the main motor stops to maintain the first speed.
  • the drain pump driving apparatus may allow the drain motor to maintain the first speed without accelerating the second speed when the speed of the main motor is less than or equal to the predetermined speed.
  • the wash water flows into the drain pump, and when the speed increases at the second speed, the wash water of the drain pump is repeatedly drained to the outside.
  • the main controller sets a mode to the drainage pump according to the wash water level and the speed of the main motor, and the drainage motor is operated at first to third speeds according to the mode.
  • Speed can be controlled to operate.
  • FIG. 10 illustrates an initial section in which dehydration starts, and when the speed of the main motor increases, the drainage motor changes speed correspondingly.
  • the water level is repeatedly increased and decreased, and the speed of the main motor gradually decreases with the increase and the operation of the drain motor, thereby completing the dehydration.
  • FIG. 11 is a view showing a noise change according to the pump start of the laundry treatment machine according to an embodiment of the present invention.
  • the first graph L1 is the speed of the main motor
  • the second graph L2 is the speed of the drain motor
  • the third graph L3 shows the change of noise.
  • the noise occurs due to the start of the main motor, the noise is reduced as the drain motor maintains the operation at the first speed R1. Noise is generated even while the drainage motor is operating, but compared to FIG. 8 described above, less noise is generated than starting noise.
  • the noise increases at the first level SL1, increases to a second level SL2 lower than the third level, and then decreases.
  • the maximum noise is reduced from the third level to the second level as the drainage motor is kept at a low speed without stopping the operation.
  • noise of up to 50db may be generated, but the speed increases again after rotating at a low speed without stopping the operation of the drain motor. In this case, noise of up to 43db will be generated. This is a noise similar to that of a typical drainage situation.
  • the noise of about 8db is reduced compared to the on / off control of the drain motor.
  • the drainage pump does not start again after stopping, and the rotational operation is performed at a predetermined low speed in the stop state, so that the start up noise is reduced as the drainage pump does not start.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of controlling a drain pump for draining the washing water of a laundry treatment machine according to an embodiment of the present invention.
  • the main control unit to operate the drainage pump to drain the wash water (S310).
  • the drain pump operates at a preset rotational speed to drain the wash water.
  • the main control unit applies a control signal to the driving unit so that the main motor rotates, and as the main motor operates, the washing tank rotates to discharge the wash water contained in the laundry.
  • the main control unit controls the main motor to accelerate to a set speed, stop the operation, accelerate step by step to rotate at high speed, and perform dehydration.
  • the main controller may control the drainage pump by setting a plurality of sections according to the rotational speed of the main motor.
  • the main controller may control the drain pump when the main motor stops the operation or when the current speed of the main motor is less than or equal to the set speed (S330).
  • the main controller allows the drainage motor to operate at a low speed of the first speed (S1) without stopping the operation.
  • the drain pump driving apparatus allows the drain pump to operate at a preset first speed without stopping operation in response to a control signal of the main controller.
  • the washing water in the washing tank flows into the drain pump, and when the drain motor operates at the second speed, the introduced wash water is drained.
  • the drain pump driving device to increase the rotational speed of the drain motor to operate at a second speed (S350).
  • the drain pump driving device repeats the operation to control the rotational speed of the drain motor to drain the wash water.
  • the drain pump driving device stops the drain motor and, accordingly, the drain pump stops the operation (S380).
  • the main controller performs the following operations. For example, in the case of draining after washing, the main controller may perform rinsing by supplying the wash water, and may perform the next rinsing when the water is drained during rinsing.
  • the present invention maintains the operation without stopping while the pump increases or decreases speed during drainage and dehydration, thereby improving drainage performance, shortening the time due to motor start of the pump, and reducing noise.
  • Laundry treatment apparatus is not limited to the configuration and method of the embodiments described as described above, the embodiments are all or part of each embodiment so that various modifications can be made It may alternatively be configured in combination.
  • the operating method of the driving apparatus and the laundry treatment apparatus of the drain pump of the present invention can be implemented as code that can be read by the processor in the processor-readable recording medium provided in each of the driving apparatus and the laundry treatment apparatus of the drain pump Do.
  • the processor-readable recording medium includes all kinds of recording devices that store data that can be read by the processor.

Abstract

본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것으로 메인모터의 동작 및 수위에 대응하여 배수펌프에 구비되는 펌프모터를 제어하여, 펌프모터가 메인모터의 회전속도 및 수위에 따라 속도를 하강하여 저속으로 동작이 유지되도록 함으로써, 펌프모터가 동작을 정지하지 않고 동작상태를 유지하여 모터의 기동에 따른 소음이 감소하고, 모터의 회전자 위치정렬시간이 감소하여 배수시간이 감소되고, 배수펌프의 배수 성능이 향상되는 효과가 있다.

Description

세탁물 처리기기 및 그 제어방법
본 발명은 세탁물 처리기기에 관한 것으로, 배수 중 발생되는 소음을 감소시키는 세탁물 처리기기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
세탁물 처리기기는 배수펌프를 포함하여 세탁수를 외부로 배출한다. 배수펌프 구동장치는, 배수시 모터를 구동하여 수입부에 입력되는 물을 외부로 배출한다.
통상 배수펌프 구동을 위해, 입력되는 교류 전원에 의한 정속 운전에 의해 모터를 구동한다.
예를 들어, 입력 교류 전원의 주파수가 50Hz인 경우, 배수펌프 모터는 3000rpm으로 회전하며, 입력 교류 전원의 주파수가 60Hz인 경우, 배수펌프 모터는 3600rpm으로 회전하게 된다.
한편, 배수 중에는 배수펌프로 유입되는 물의 양에 따라 배수펌프가 공회전하는 경우가 발생한다.
배수펌프로 유입되는 물의 양이 감소하면, 물과 함께 공기가 유입됨에 따라배수펌프의 모터는 공회전하므로, 소음이 발생하게 된다. 배수펌프의 회전속도는 증가하나 실제 배출되는 세탁수는 감소하므로 배수 성능은 감소하고 소음은 크게 증가하게 된다.
또한, 배수펌프는 수위 또는 메인모터의 동작에 따라 동작하는데, 메인모터의 온오프 동작으로 인하여 배수펌프가 온오프를 반복하는 경우가 발생된다. 또한, 세탁수의 수위의 증가 및 감소가 반복되어 배수펌프가 온오프를 반복하는 경우가 발생할 수 있다. 배수펌프는 동작을 정지하 한 후 기동하는 경우, 배수모터 초기 기동으로 인하여 소음이 발생하는 문제가 있다.
특히 배수펌프의 배수모터가 얼라인 한 후 기동하는 과정에서 소음이 발생함에 따라 배수펌프 기동에 따른 소음을 해소할 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 세탁수 배수 중 배수펌프의 기동으로 인한 소음을 감소시키는 세탁물 처리기기 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 센서리스 방식에 의해 구동 가능한 배수펌프가 구비된 세탁물 처리기기 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 세탁물 처리기기는, 세탁조를 회전시키는 메인모터, 펌프를 동작하기 위한 펌프모터, 상기 펌프모터로 동작전원을 출력하는 펌프 구동장치를 포함하고, 상기 펌프모터를 정지하는 제1 구간, 상기 제1 구간 이후, 상기 펌프모터의 회전자를 정렬하는 제2 구간, 상기 제2 구간 이후, 상기 펌프모터의 회전속도를 상승시키는 제3 구간으로 구분하여 동작시키는 메인 제어부를 포함한다.
상기 펌프는 상기 펌프모터가 상기 제 1 속도로 동작하는 동안 상기 펌프 내로 유입된 세탁수를, 상기 펌프모터가 제 2 속도로 동작하면 외부로 배수하는 것을 특정으로 한다.
또한, 본 발명은, 세탁조를 회전시키는 메인모터; 펌프를 동작하기 위한 펌프모터; 상기 펌프모터로 동작전원을 출력하는 펌프 구동장치;를 포함하고, 탈수 시, 상기 펌프모터를 제 2 속도로 구동하도록 제어하여 세탁수를 배수하고, 상기 메인모터의 속도가 설정속도 미만으로 감소하고 수위가 감소하면, 상기 제 2 속도보다 느린 제 1 속도로 상기 펌프모터의 속도가 하강하도록 하는 메인 제어부를 포함한다.
본 발명은, 펌프모터를 구동하여 펌프를 통해 세탁수를 배수하는 단계; 메인모터를 구동하여 탈수를 시작하는 단계; 탈수 중, 상기 메인모터의 회전속도가 설정속도 미만이면 상기 펌프모터의 속도를 제 1 속도로 하강하여 제 1 속도로 동작하는 단계; 세탁수의 수위를 감지하는 단계; 및 세탁수의 수위가 증가하면 상기 펌프모터의 속도를 제 2 속도도 상승시키는 단계를 포함한다.
세탁수의 수위가 설정수위 미만이면, 상기 펌프모터의 속도를 상기 제 1 속도로 하강하여 유지하는 단계를 더 포함한다.
탈수 중, 상기 메인모터가 정지하면 상기 펌프모터의 속도를 상기 제 1 속도로 하강하여 유지하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기 및 그 제어방법은, 배수 시, 배수펌프의 속도를 제어하여 동작을 정지하지 않고 연속하여 동작함에 따라 배수중 발생하는 소음이 감소되는 효과가 있다.
본 발명은 배수펌프가 온오프를 반복하는 상황을 개선하여 배수펌프의 기동에 의한 소음을 감소시킨다.
본 발명은 배수펌프가 속도제어를 통해 동작을 정지하지 않고 감속하여 저속으로 동작하므로 함으로써, 배수펌프가 정지 후 재 기동하는 문제를 해소할 수 있다.
본 발명은 배수펌프가 정지하지 않고 저속으로 동작함에 따라 빠른 동작이 가능하고, 배수시간이 감소하는 효과가 있다.
본 발명은 배수펌프의 속도 가변을 통한 연속동작으로 배수 성능이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 세탁물 처리기기의 측단면도이다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도 4는 도 1의 배수펌프 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시한다.
도 5는 도 4의 배수펌프 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도 6은 도 5의 메인 제어부의 내부 블록도이다.
도 7 은 펌프 구동장치의 동작방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 8 은 펌프모터의 동작에 따른 속도 및 소음변화가 도시된 도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 펌프의 속도를 설명하는데 참조되는도이다.
도 10 은 도 9의 펌프제어를 통한 펌프의 동작 및 수위변화가 도시된 도이다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 펌프 기동에 따른소음변화가 도시된 도이다.
도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 세탁수 배수를 위한 배수펌프 제어방법이 도시된 순서도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 세탁물 처리기기의 측단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기(100)는, 포가 삽입되어 세탁, 헹굼 탈수 등을 수행하는 세탁기 또는 습포가 삽입되어 건조를 수행하는 건조기 등을 포함하는 개념으로서, 이하에서는 세탁기를 중심으로 기술한다.
세탁기(100)는, 외관을 형성하는 케이싱(110)과, 사용자로부터 각종 제어명령을 입력받는 조작키들과, 세탁기(100)의 작동상태에 대한 정보를 표시하는 디스플레이 등을 구비하여 사용자 인터페이스를 제공하는 컨트롤 패널(115)과, 케이싱(110)에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 출입하는 출입홀을 여닫는 도어(113)를 포함한다.
케이싱(110)은, 내부에 세탁기(100)의 각종 구성품이 수용될 수 있는 공간을 형성하는 본체(111)와, 본체(111)의 상측에 구비되고 내조(122) 내로 세탁물이 투입될 수 있도록 포출입홀을 형성하는 탑커버(112)를 포함할 수 있다.
케이싱(110)은 본체(111)와 탑커버(112)를 포함하는 것으로 설명하나, 케이싱(110)은 세탁기(100)의 외관을 형성하는 것이면 충분하며 이에 한정되지 않는다.
한편, 지지봉(135)은, 케이싱(110)을 이루는 구성 중 하나인 탑커버(112)에 결합되는 것으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니고, 케이싱(110)의 고정된 부분 어느 곳과도 결합되는 것이 가능함을 명시한다.
컨트롤 패널(115)은, 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 조작하는 조작키들(117)과, 조작키들(117)의 일측에 배치되며 세탁물 처리기기(100)의 운전상태를 표시하는 디스플레이(118)를 포함한다.
도어(113)는, 탑커버(112)에 형성된 포출입홀(미표기)을 여닫는 것으로, 본체(111) 내부가 들여다보일 수 있도록 강화유리 등의 투명부재를 포함할 수 있다.
세탁기(100)는, 세탁조(120)를 포함할 수 있다. 세탁조(120)는, 세탁수가 담기는 외조(124)와, 외조(124) 내에 회전가능하게 구비되어 세탁물을 수용하는 내조(122)를 구비할 수 있다. 세탁조(120)의 상부에는 세탁조(120)의 회전시 발생하는 편심을 보상하기 위한 밸런서(134)가 구비될 수 있다.
한편, 세탁기(100)는, 세탁조(120)의 하부에 회전 가능하게 구비되는 펄세이터(133)를 포함할 수 있다.
구동장치(138)는, 내조(122) 및/또는 펄세이터(133)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 것이다. 구동장치(138)의 구동력을 선택적으로 전달하여 내조(122)만이 회전되거나, 펄세이터(133)만이 회전되거나, 내조(122)와 펄세이터(133)가 동시에 회전되도록 하는 클러치(미도시)가 구비될 수 있다.
한편, 구동장치(138)는, 도 3의 구동부(220), 즉 구동 회로에 의해 동작하게 된다. 이에 대해서는 도 3 이하를 참조하여 후술한다.
한편, 탑커버(112)에는 세탁용 세제, 섬유 유연제 및/또는 표백제 등의 각종 첨가제가 수용되는 세제박스(114)가 인출가능하게 구비되고, 급수유로(123)를 통해 급수된 세탁수가 세제박스(114)를 경유한 후 내조(122) 내로 공급된다.
내조(122)에는 복수의 홀(미도시)이 형성되어 내조(122)로 공급된 세탁수가 복수의 홀을 통해 외조(124)로 유동한다. 급수유로(123)를 단속하는 급수밸브(125)가 구비될 수 있다.
배수유로(143)를 통해 외조(124)내의 세탁수가 배수되고, 배수유로(143)를 단속하는 배수밸브(145) 및 세탁수를 펌핑하는 배수펌프(141)가 구비될 수 있다.
지지봉(135)은, 외조(124)를 케이싱(110) 내에 매달기 위한 것으로, 일단이 케이싱(110)에 연결되고, 지지봉(135)의 타단은 서스펜션(150)에 의해 외조(124)와 연결된다.
서스펜션(150)은, 세탁기(100) 작동 중에 외조(124)가 진동하는 것을 완충시킨다. 예를 들어, 내조(122)가 회전함에 따라 발생하는 진동에 의해 외조(124)가 진동할 수 있으며, 내조(122)가 회전하는 중에는 내조(122) 내에 수용된 세탁물의 편심, 내조(122)의 회전 속도 또는 공진 특성 등의 다양한 요인에 의해 진동하는 것을 완충시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 세탁물 처리기기의 내부 블록도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 세탁물 처리기기(100)는, 메인 제어부(210)의 제어 동작에 의해, 구동부(220)가 제어되며, 구동부(220)는 모터(230)를 구동하게 된다. 이에 따라, 세탁조(120)에 모터(230)에 의해 회전하게 된다.
한편, 세탁물 처리기기(100)는, 배수펌프(141)를 구동하기 위한 모터(630), 및 모터(630)를 구동하는 배수펌프 구동장치(620)를 구비할 수 있다. 배수펌프 구동장치(620)는, 메인 제어부(210)에 의해 제어될 수 있다.
또한, 세탁물 처리기기(100)는, 순환펌프(171)를 구동하기 위한 모터(730) 및 모터(730)를 구동하는 순환펌프 구동장치(720)를 구비할 수 있다. 순환펌프 구동장치(720)는 메인 제어부(210)에 의해 제어될 수 있다.
필요에 따라, 세탁조를 회전동작시키는 모터(230)는 메인모터, 배수펌프를 동작시키는 모터(630)는 배수모터, 순환펌프를 동작시키는 모터(730)는 순환모터로 구분하여 설명할 수 있다.
한편, 본 명세서에서는, 배수펌프 구동장치(620)를 배수펌프 구동부라 명명할 수도 있다.
메인 제어부(210)는, 조작키(1017)로부터 동작 신호를 입력받아 동작을 한다. 이에 따라, 세탁, 헹굼, 탈수 행정이 수행될 수 있다.
또한, 메인 제어부(210)는, 디스플레이(118)를 제어하여, 세탁 코스, 세탁 시간, 탈수 시간, 헹굼 시간 등, 또는 현재 동작 상태 등을 표시하도록 제어할 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 구동부(220)를 제어하여, 모터(230)를 동작시키도록 제어한다. 예를 들어, 모터(230)에 흐르는 출력 전류를 검출하는 전류 검출부(235)와 모터(230)의 위치를 감지하는 위치 감지부(메인 제어부)에 기초하여, 모터(230)가 회전하도록 구동부(220)를 제어할 수 있다. 도면에서는, 검출된 전류와, 감지된 위치 신호가 구동부(220)에 입력되는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 메인 제어부(210)에 입력되거나, 메인 제어부(210)와 구동부(220)에 함께 입력되는 것도 가능하다.
구동부(220)는, 모터(230)를 구동시키기 위한 것으로, 인버터(미도시), 및 인버터 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 구동부(220)는, 인버터(미도시)에 입력되는 직류 전원을 공급하는, 컨버터 등을 더 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들어, 인버터 제어부(미도시)가 펄스폭 변조(PWM) 방식의 스위칭 제어 신호를 인버터(미도시)로 출력하면, 인버터(미도시)는 고속 스위칭 동작을 하여, 소정 주파수의 교류 전원을 모터(230)에 공급할 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 전류 검출부(235)에서 검출된 전류(io) 또는 위치 감지부(225)에서 감지된 위치 신호(H)에 기초하여, 포량을 감지할 수 있다. 예를 들어, 세탁조(120)가 회전하는 동안에, 모터(230)의 전류값(io)에 기초하여 포량을 감지할 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 세탁조(120)의 편심량, 즉 세탁조(120)의 언밸런스(unbalance;, UB)를 감지할 수도 있다. 이러한 편심량 감지는, 전류 검출부(235)에서 검출된 전류(io)의 리플 성분 또는 세탁조(120)의 회전 속도 변화량에 기초하여, 수행될 수 있다.
한편, 수위 센서(121)는, 세탁조(120) 내의 수위를 측정할 수 있다.
예를 들어, 세탁조(120) 내에 물이 없는 공수위의 수위 주파수는 28KHz일 수 있고, 세탁조(120) 내에 물이 허용 수위까지 도달한 만수위 주파수는 23KHz일 수 있다.
즉, 수위 센서(121)에서 감지되는 수위 주파수는 세탁조 내의 수위에 반비례할 수 있다.
한편, 수위 센서(121)에서 출력되는 세탁조 수위(Shg)는, 수위 주파수 또는 수위 주파수의 반비례하는 수위 레벨일 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 수위 센서(121)에서 감지되는 세탁조 수위(Shg)에 기초하여, 세탁조(120)가 만수위인지, 공수위인지, 또는 리셋 수위인지 여부 등을 판단할 수 있다.
도 4는 도 1의 배수펌프 구동장치의 내부 블록도의 일예를 예시하고, 도 5는 도 4의 배수펌프 구동장치의 내부 회로도의 일예이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 배수펌프 구동장치(620)는, 센서리스(sensorless) 방식으로 모터(630)를 구동하기 위한 것으로서, 인버터(420), 인버터 제어부(430), 메인 제어부(210) 등을 포함할 수 있다.
메인 제어부(210)와 인버터 제어부(430)는, 본 명세서에서 기재된 제어부와 제2 제어부에 각각 대응할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 배수펌프 구동장치(620)는, 컨버터(410), dc 단 전압 검출부(B), dc단 커패시터(C), 출력전류 검출부(E) 등을 포함할 수 있다. 또한, 배수펌프 구동장치(620)는, 입력 전류 검출부(A), 리액터(L) 등을 더 포함할 수도 있다.
순환펌프(171)는 호수 연결을 제외한 내부 구성에 있어서 배수펌프와 동일하게 구성되고, 동일한 원리도 동작할 수 있다. 순환펌프의 구성 및 동작에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
이하에서는, 도 4, 및 도 5의 배수펌프 구동장치(620) 내의 각 구성 유닛들의 동작에 대해 설명한다.
리액터(L)는, 상용 교류 전원(405, vs)과 컨버터(410) 사이에 배치되어, 역률 보정 또는 승압동작을 수행한다. 또한, 리액터(L)는 컨버터(410)의 고속 스위칭에 의한 고조파 전류를 제한하는 기능을 수행할 수도 있다.
입력 전류 검출부(A)는, 상용 교류 전원(405)으로부터 입력되는 입력 전류(is)를 검출할 수 있다. 이를 위하여, 입력 전류 검출부(A)로, CT(current trnasformer), 션트 저항 등이 사용될 수 있다. 검출되는 입력 전류(is)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430) 또는 메인 제어부(210)에 입력될 수 있다. 도면에서는 메인 제어부(210)에 입력되는 것을 예시한다.
컨버터(410)는, 리액터(L)를 거친 상용 교류 전원(405)을 직류 전원으로 변환하여 출력한다. 도면에서는 상용 교류 전원(405)을 단상 교류 전원으로 도시하고 있으나, 삼상 교류 전원일 수도 있다. 상용 교류 전원(405)의 종류에 따라 컨버터(410)의 내부 구조도 달라진다.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자 없이 다이오드 등으로 이루어져, 별도의 스위칭 동작 없이 정류 동작을 수행할 수도 있다.
예를 들어, 단상 교류 전원인 경우, 4개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원인 경우, 6개의 다이오드가 브릿지 형태로 사용될 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 예를 들어, 2개의 스위칭 소자 및 4개의 다이오드가 연결된 하프 브릿지형의 컨버터가 사용될 수 있으며, 삼상 교류 전원의 경우, 6개의 스위칭 소자 및 6개의 다이오드가 사용될 수도 있다.
컨버터(410)가, 스위칭 소자를 구비하는 경우, 해당 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해, 승압 동작, 역률 개선 및 직류전원 변환을 수행할 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 스위칭 소자와 변압기를 구비하는 스위칭 모드 파워 서플라이(Switched Mode Power Supply; SMPS)를 포함할 수 있다.
한편, 컨버터(410)는, 입력되는 직류 전원의 레벨을 변환하여 변환된 직류 전원을 출력하는 것도 가능하다.
dc단 커패시터(C)는, 입력되는 전원을 평활하고 이를 저장한다. 도면에서는, dc단 커패시터(C)로 하나의 소자를 예시하나, 복수개가 구비되어, 소자 안정성을 확보할 수도 있다.
한편, 도면에서는, 컨버터(410)의 출력단에 접속되는 것으로 예시하나, 이에 한정되지 않고, 직류 전원이 바로 입력될 수도 있다.
예를 들어, 태양 전지로부터의 직류 전원이 dc단 커패시터(C)에 바로 입력되거나 직류/직류 변환되어 입력될 수도 있다. 이하에서는, 도면에 예시된 부분을 위주로 기술한다.
한편, dc단 커패시터(C) 양단은, 직류 전원이 저장되므로, 이를 dc 단 또는 dc 링크단이라 명명할 수도 있다.
dc 단 전압 검출부(B)는 dc단 커패시터(C)의 양단인 dc 단 전압(Vdc)을 검출할 수 있다. 이를 위하여, dc 단 전압 검출부(B)는 저항 소자, 증폭기 등을 포함할 수 있다. 검출되는 dc 단 전압(Vdc)은, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430) 또는 메인 제어부(210)에 입력될 수 있다. 도면에서는 메인 제어부(210)에 입력되는 것을 예시한다.
인버터(420)는, 복수개의 인버터 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해 평활된 직류 전원(Vdc)을 교류 전원으로 변환하여, 동기 모터(630)에 출력할 수 있다.
예를 들어, 동기 모터(630)가 삼상인 경우, 도면과 같이, 인버터(420)는, 직류 전원(Vdc)을 삼상 교류 전원(va,vb,vc)으로 변환하여, 삼상 동기 모터(630)에 출력할 수 있다.
다른 예로, 동기 모터(630)가 단상인 경우, 인버터(420)는, 직류 전원(Vdc)을 단상 교류 전원으로 변환하여, 단상 동기 모터(630)에 출력할 수 있다.
인버터(420)는, 각각 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa,Sb,Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'a,S'b,S'c)가 한 쌍이 되며, 총 세 쌍의 상,하암 스위칭 소자가 서로 병렬(Sa&S'a,Sb&S'b,Sc&S'c)로 연결된다. 각 스위칭 소자(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)에는 다이오드가 역병렬로 연결된다.
인버터(420) 내의 스위칭 소자들은 인버터 제어부(430)로부터의 인버터 스위칭 제어신호(Sic)에 기초하여 각 스위칭 소자들의 온/오프 동작을 하게 된다. 이에 의해, 소정 주파수를 갖는 교류 전원이 동기 모터(630)에 출력되게 된다.
인버터 제어부(430)는, 인버터(420)에 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
특히, 인버터 제어부(430)는, 메인 제어부(210)로부터 입력되는 전압 지령치(Sn)에 기초하여, 인버터(420)에 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
한편, 인버터 제어부(430)는, 전압 지령치(Sn) 또는 스위칭 제어 신호(Sic)에 기초하여, 모터(630)의 전압 정보(Sm)를 메인 제어부(210)로 출력할 수 있다.
인버터(420)와 인버터 제어부(430)는, 도 4 또는 도 5와 같이, 하나의 인버터 모듈(IM)로서 구성될 수 있다.
메인 제어부(210)는, 센서리스 방식을 기반으로, 인버터(420)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다.
이를 위해, 메인 제어부(210)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출되는 출력전류(idc)와, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 dc단 전압(Vdc)을 입력받을 수 있다.
메인 제어부(210)는, 출력 전류(idc)와 dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 파워를 연산하고, 연산된 파워에 기초하여 전압 지령치(Sn)를 출력할 수 있다.
특히, 메인 제어부(210)는, 배수 모터(630)의 안정적인 동작을 위해, 파워 제어를 수행하고, 파워 제어에 기초한 전압 지령치(Sn)를 출력할 수 있다. 이에 따라, 인버터 제어부(430)는, 파워 제어에 기초한 전압 지령치(Sn)에 기초하여 대응하는 스위칭 제어 신호(Sic)를 출력할 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, 삼상 모터(630) 사이에 흐르는 출력전류(idc)를 검출할 수 있다.
출력전류 검출부(E)는, dc단 커패시터(C)와 인버터(420) 사이에 배치되어 모터에 흐르는 출력전류(Idc)를 검출할 수 있다.
특히, 출력전류 검출부(E)는, 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 구비할 수 있다.
한편, 출력전류 검출부(E)는, 1개의 션트 저항 소자(Rs)를 사용하여, 인버터(420)의 하암 스위칭 소자의 턴 온시, 시분할로, 모터(630)에 흐르는 출력 전류(idc)인 상 전류(phase current)(ia,ib,ic)를 검출할 수 있다.
검출된 출력전류(idc)는, 펄스 형태의 이산 신호(discrete signal)로서, 인버터 제어부(430) 또는 메인 제어부(210)에 입력될 수 있다. 도면에서는 메인 제어부(210)에 입력되는 것을 예시한다.
한편, 삼상 모터(630)는, 고정자(stator)와 회전자(rotar)를 구비하며, 각상(a,b,c 상)의 고정자의 코일에 소정 주파수의 각상 교류 전원이 인가되어, 회전자가 회전을 하게 된다.
이러한 모터(630)는, 브러시리스(BrushLess와, BLDC) DC 모터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 모터(630)는, 표면 부착형 영구자석 동기전동기(Surface-Mounted Permanent-Magnet Synchronous Motor;, SMPMSM), 매입형 영구자석 동기전동기(Interidcr Permanent Magnet Synchronous Motor;, IPMSM), 및 동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous Reluctance Motor;, Synrm) 등을 포함할 수 있다. 이 중 SMPMSM과 IPMSM은 영구자석을 적용한 동기 전동기(Permanent Magnet Synchronous Motor;, PMSM)이며, Synrm은 영구자석이 없는 것이 특징이다.
도 6은 도 5의 메인 제어부의 내부 블록도이다.
도 6을 참조하면, 메인 제어부(210)는, 속도 연산부(520), 전력 연산부(521), 파워 제어기(523), 속도 제어기(540)를 포함할 수 있다.
속도 연산부(520)는, 인버터 제어부(430)로부터 수신되는 모터(630)의 전압 정보(Sm)에 기초하여, 배수 모터(630)의 속도를 연산할 수 있다.
구체적으로, 속도 연산부(520)는, 인버터 제어부(430)로부터 수신되는 모터(630)의 전압 정보(Sm)에 대한 제로 크로싱을 연산하고, 제로 크로싱에 기초하여, 배수 모터(630)의 속도( )를 연산할 수 있다.
전력 연산부(521)는, 출력전류 검출부(E)에서 검출된 출력전류(idc)와, dc단 전압 검출부(B)에서 검출된 dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 모터(630)에 공급되는 파워(P)를 연산할 수 있다.
파워 제어기(523)는, 전력 연산부(521)에서 연산된 파워(P)와, 설정된 파워 지령치(P*r)에 기초하여, 속도 지령치(ω*r)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 파워 제어기(523)는, 연산된 파워(P)와, 파워 지령치(P*r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(525)에서 PI 제어를 수행하며, 속도 지령치(ω*r)를 생성할 수 있다.
한편, 속도 제어기(540)는, 속도 연산부(5200에서 연산된 속도( )와, 파워 제어기(523)에서 생성된 속도 지령치(ω*r)에 기초하여, 전압 지령치(Sn)를 생성할 수 있다.
구체적으로, 속도 제어기(540)는, 연산 속도( )와 속도 지령치(ω*r)의 차이에 기초하여, PI 제어기(544)에서 PI 제어를 수행하며, 이에 기초하여, 전압 지령치(Sn)를 생성할 수 있다.
한편, 생성된 전압 지령치(Sn)는, 인버터 제어부(430)로 출력될 수 있다.
인버터 제어부(430)는, 메인 제어부(210)으로부터의 전압 지령치(Sn)를 입력받아, 펄스폭 변조(PWM) 방식에 따른 인버터용 스위칭 제어 신호(Sic)를 생성하여 출력할 수 있다.
출력되는 인버터 스위칭 제어 신호(Sic)는, 게이트 구동부(미도시)에서 게이트 구동 신호로 변환되어, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자의 게이트에 입력될 수 있다. 이에 의해, 인버터(420) 내의 각 스위칭 소자들(Sa,S'a,Sb,S'b,Sc,S'c)이 스위칭 동작을 하게 된다. 이에 따라, 안정적인 파워 제어가 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수시, 출력 전류(idc)와 dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 배수펌프(141)로 유입되는 수입부의 수위와, 배수펌프(141)에서 배출되는 수출부의 수위의 차이인 양정(lift)이 제1 레벨인 경우, 제1 파워로 모터(630)가 구동되도록 제어하며, 양정이 제1 레벨 보다 큰 제2 레벨인 경우, 제1 파워로 모터(630)가 구동되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 배수시 양정이 가변하더라도 양수가 원활하게 수행될 수 있게 된다.
특히, 파워 제어가 수행되어 일정한 파워로 구동됨으로써, 컨버터(410)가 일정한 전력을 공급하면 되므로, 컨버터의 안정성이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 모터(630)에 공급되는 파워가, 제1 파워에 도달한 경우, 모터(630)의 속도가 일정하도록 제어할 수 있다. 이와 같이, 파워 제어가 수행됨으로써, 설치 조건에 따라 배수 성능 감소를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 모터(630)의 속도 증가시, 모터(630)의 속도가 증가되는 기간은, 초기 상승 구간과, 초기 상승 구간 보다 완만하게 상승하는 제2 상승 구간을 포함하도록 제어하며, 특히, 제2 상승 구간 중 출력 전류(idc)가 일정하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 일정한 파워로 모터(630)가 동작할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수시, 양정의 레벨이 증가할수록, 모터(630)의 속도가 증가하도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수시, 양정의 레벨이 증가할수록, 배수펌프(141)의 동작에 의한 양수량이 감소하도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수시, 세탁조(120) 내의 수위가 낮아질수록, 모터(630)의 속도가 증가되도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 모터(630)에 대한 속도 제어시 보다, 모터(630)에 대한 파워 제어시, 양정의 레벨 증가이 따른, 배수펌프(141)의 동작에 의한 양수량 감소가 더 작아지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 속도 제어에 비해, 설치 가능한 양정 레벨이 더 커질 수 있게 되어, 설치 자유도가 증대될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수시, 모터(630)에 공급되는 파워가, 시간에 따라 감소하지 않고 일정하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 배수 시간을 단축할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수 시작시, 모터(630)에 대해 파워 제어를 수행하며, 잔수에 도달하는 경우, 파워 제어를 종료하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 효율적으로 배수 동작을 수행할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 출력 전류(idc)의 레벨이 작아질수록, 전압 지령치(Sn)가 커지도록 제어하며, 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 일정한 파워로 모터(630)가 구동될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 배수 모터(630)는, 모터(630)로 브러시리스(BrushLess) DC 모터(630)로 구현될 수 있다. 이에 따라, 정속 제어가 아닌 파워 제어가 간편하게 구현될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수시, 모터(630)에 공급되는 파워가, 제1 파워에 도달하지 못한 경우, 모터(630)의 속도가 증가되도록 제어하며, 모터(630)에 공급되는 파워가 제1 파워를 초과하는 경우, 모터(630)의 속도가 감소되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 파워 제어가 수행되어 일정한 파워로 구동됨으로써, 컨버터가 일정한 전력을 공급하면 되므로, 컨버터의 안정성이 향상될 수 있게 된다. 또한, 파워 제어가 수행됨으로써, 설치 조건에 따라 배수 성능 감소를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 모터(630)에 공급되는 파워가, 제1 파워에 도달한 경우, 모터(630)의 속도가 일정하도록 제어할 수 있다. 이와 같이, 파워 제어가 수행됨으로써, 설치 조건에 따라 배수 성능 감소를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수시, 배수펌프(141)로 유입되는 수입부의 수위와, 배수펌프(141)에서 배출되는 수출부의 수위의 차이인 양정(lift)의 레벨이 증가할수록, 모터(630)의 속도가 증가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 배수시 양정이 가변하더라도 양수가 원활하게 수행될 수 있게 된다. 특히, 파워 제어가 수행됨으로써, 설치 조건에 따라 배수 성능 감소를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 메인 제어부(210)는, 배수시, 세탁조(120) 내의 수위가 낮아질수록, 모터(630)의 속도가 증가되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 배수시 세탁조(120) 내의 수위가 낮아지더라도 양수가 원활하게 수행될 수 있게 된다.
도 7은 파워 제어와 속도 제어에 따라 모터에 공급되는 파워를 보여주는 도면이다.
먼저, 본 발명의 실시예와 같이 파워 제어가 수행되는 경우, 시간에 따라 모터(630)에 공급되는 파워의 파형은 Pwa와 같이 예시될 수 있다.
도면에서는, Tm1 시점까지 파워 제어 수행에 따라 파워가 대략 일정하게 유지되며, Tm1 시점에 파워 제어가 종료되는 것을 예시한다.
메인 제어부(210)는, 배수시, 파워 제어 수행에 따라, 세탁조(120)의 수위가 낮아짐에도 불구하고, 모터(630)에 공급되는 파워가, 시간에 따라 감소하지 않고 일정하도록 제어할 수 있다.
메인 제어부(210)는, 배수시, 파워 제어 수행에 따라, 모터(630)에 공급되는 파워가, 제1 파워(P1)가 되도록 제어할 수 있다.
특히, 양정이 가변되더라도, 메인 제어부(210)는, 배수시, 파워 제어 수행에 따라, 모터(630)에 공급되는 파워가, 일정한 제1 파워(P1)가 되도록 제어할 수 있다.
이때, 일정한 제1 파워(P1)의 의미는, 제1 파워(P1)를 기준으로 제1 허용 범위(Prag) 이내의 파워로 모터(630)가 구동되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 허용 범위(Prag) 이내는, 제1 파워(P1)를 기준으로 대략 10% 이내에서 맥동하는 경우에 대응할 수 있다.
도 7에서는, 파워 제어 수행시, 오버 슈트되는 Pov 기간을 제외한, Tseta 시점부터 배수 완료시점(Tm1) 까지, 제1 파워(P1)를 기준으로 제1 허용 범위(Prag) 이내의 파워로 모터(630)가 구동되는 것을 예시한다. 이에 따라, 배수시 양정이 가변하더라도 양수가 원활하게 수행될 수 있게 된다. 또한, 컨버터(410)의 안정성이 향상될 수 있게 된다.
여기서, 제1 허용 범위(Prag)는, 제1 파워(P1)의 레벨이 커질수록 커질 수 있다. 또한, 제1 허용 범위(Prag)는, 배수 완료 기간(Pbs)이 길어질수록, 커질 수 있다.
즉, 메인 제어부(210)는, 양정이 제1 레벨인 경우, 배수 시작 후 제1 시점(Tseta)부터 배수의 완료시(Tm1)까지, 시간에 따라 감소하지 않고, 제1 파워(P1)를 기준으로 제1 허용 범위(Prag) 이내의 파워로, 모터(630)가 구동되도록 제어하며, 양정이 제2 레벨인 경우, 제1 시점(Tseta)부터 배수의 완료시(Tm1)까지, 시간에 따라 감소하지 않고, 제1 파워(P1)를 기준으로 제1 허용 범위(Prag) 이내의 파워로 모터(630)가 구동되도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 메인 제어부(210)는, 배수시, 파워 제어가 수행되는 경우, 출력 전류(idc)와 dc단 전압(Vdc)에 기초하여, 파워를 연산하고, 연산된 파워에 기초하여 전압 지령치(Sn)를 출력하며, 인버터 제어부(430)는, 전압 지령치(Sn)에 기초하여, 스위칭 제어 신호(Sic)를 모터(630)에 출력할 수 있다.
한편, 메인 제어부(210)는, 출력 전류(idc)의 레벨이 작아질수록, 전압 지령치(Sn)가 커지도록 제어하며, 스위칭 제어 신호(Sic)의 듀티가 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 일정한 파워로 모터(630)가 구동될 수 있게 된다.
한편, 메인 제어부(210)는, 양정(lift)의 레벨이 증가할수록, 모터(630)의 속도가 증가하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 배수시 양정이 가변하더라도 양수가 원활하게 수행될 수 있게 된다. 특히, 파워 제어가 수행됨으로써, 설치 조건에 따라 배수 성능 감소를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 메인 제어부(210)는, 배수시, 세탁조(120) 내의 수위가 낮아질수록, 모터(630)의 속도가 증가되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 배수시 세탁조(120) 내의 수위가 낮아지더라도 양수가 원활하게 수행될 수 있게 된다.
다음, 본 발명의 실시예와 달리, 속도 제어가 수행되는 경우, 즉, 배수 모터(630)의 속도를 일정하게 유지하도록 제어하는 경우, 시간에 따라 모터(630)에 공급되는 파워의 파형은 Pwb와 같이 예시될 수 있다.
도면에서는, Tm2 시점까지 속도 제어가 수행되며, Tm2 시점에 속도 제어가 종료되는 것을 예시한다.
속도 제어에 따른 파워 파형(Pwb)에 따르면, 배수시, 세탁조의 수위가 낮아짐에 따라, 모터(630)의 속도는 일정하나, 모터(630)에 공급되는 파워는 순차적으로 낮아질 수 있다.
도 7에서는, 속도 제어 구간(Pbsx) 동안, 모터(630)에 공급되는 파워는 순차적으로 낮아져, 배수 완료 시점인 Tm2에, 대략 Px까지 낮아지는 것을 예시한다.
이에 따라, 속도 제어시의 모터(630) 동작 종료시점이, Tm2로서, 파워 제어시 보다, 대략 Tx 기간 늦춰지게 된다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 파워 제어 수행에 따라, 배수시, 배수 시간이, 속도 제어 수행에 비해, 대략 Tx 기간 만큼 단축되게 된다. 또한, 컨버터(410)에서 공급되는 파워가 일정하게 유지될 수 있어, 컨버터(410)의 동작 안정성이 향상될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 펌프 구동장치 및 펌프모터의 구동은, 배수펌프 및 배수모터뿐 아니라 순환펌프 및 순환모터에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 배수펌프의 구동장치(620)는, 세탁물 처리 기기(100,100b) 외에, 식기 세척기, 에어컨 등 다양한 기기에 적용 가능하다.
도 8 은 펌프모터의 동작에 따른 속도 및 소음변화가 도시된 도이다.
도 8을 참조하면, 제 11 그래프(L11)는 메인모터의 회전속도가 도시된 그래프이고, 제 12 그래프(L12)는 배수펌프의 회전속도가 도시된 그래프이며, 제 13 그래프(L13)는 세탁물 처리기기에서 발생하는 소음이 도시된 그래프이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 메인 제어부는 탈수 시, 메인모터의 속도를 단계적으로 증가시킴으로써 세탁물에 함유된 세탁수를 탈수한다. 탈수 시 세탁물의엉킴 등으로 인하여 세탁조의 회전에 불균형이 발생하는 경우(언밸런스) 세탁조를 고속으로 회전할 수 없게 된다. 그에 따라 메인 제어부는 본 탈수를 시작하기 전, 세탁조를 저속으로 회전시켜 세탁물에 함유된 세탁수의 일부를 배출시키고, 고속으로 회전 가능한지 여부를 편심감지를 통해 판단하여 탈수 시 속도를 설정할 수 있다.
이와 같이 메인모터를 일정시간 회전 후 정지하고 다시 회전시키는 것을 반복하는 과정에서 메인모터로부터 소음이 발생하게 된다. 또한, 메인모터의 회전에 의해 세탁물로부터 세탁수가 배출되면, 배수모터가 동작하여 증가한 세탁수를 배수하게 된다.
도시된 바와 같이 메인모터가 동작 및 동작정지를 반복하는 배수모터 또한 동작 및 동작 정지를 반복함에 따라, 모터의 기동 소음이 발생하게 된다.
메인 모터가 기동 후, 온오프를 반복하는 제 11 구간(D11)에서, 배수펌프 또한 메인모터의 동작에 대응하여 온오프를 반복한다.
예를 들어 고속으로 탈수를 수행하기 전, 세탁물의 양을 감지하기 위해 1회전 후 정지하는 것을 반복하는 경우, 또는 세탁물의 편심을 감지하는 경우, 세탁물의 엉킴을 풀기 위한 포풀림 동작을 수행하는 경우, 메인모터는 온오프를 반복할 수 있다. 또한, 메인모터가 일정한 속도를 유지하며 회전하는 경우에, 메인모터가 소정 속도 이하의 저속으로 회전하는 경우, 배수펌프는 동작이 온오프되는 것을 반복할 수 있다.
이때, 제 13 그래프(L13)와 같이, 배수펌프가 동작을 온오프하는 것에 대응하여 세탁물 처리기기에서 소음이 발생하게 된다.
메인모터의 기동에 의한 소음을 고려하더라도, 배수펌프의 온오프 동작에 따라, 배수모터가 기동하는 시점에서 소음이 크게 발생하게 된다.
소음은 배수모터의 기동에 맞춰 제 1 레벨(SL1)에서 제 3 레벨(SL3)까지 증가한 후 배수모터가 정지하면 제 1 레벨로 감소한다.
예를 들어, 배수 중에 세탁조가 회전하는 경우 세탁조 회전에 의한 소음과 배수펌프에 의한 소음이 경합되어 약 51db의 소음이 발생할 수 있다. 또한, 세탁조가 정지한 상태에서도 배수에 의해 약 37db의 소음이 발생한다.이와 같이 배수모터가 동작 정지 후 재기동하는 경우, 회전자가 완전히 정지된 상태에서 회전자의 위치를 정렬해야 하므로, 회전자의 위치 정렬 및 초기 기동하는 과정에서 소음이 발생하게 된다.
메인모터는 물론 배수모터에서도 기동 시 소음이 크게 발생함에 따라, 메인 제어부는 배수모터의 동작이 온오프되는 상황에서 배수모터의 회전속도를 제어하여 동작 정지 및 기동을 반복하지 않고 동작을 유지하도록 제어할 수 있다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 펌프의 속도를 설명하는데 참조되는도이다. 도 8을 참조하면, 메인 제어부는 배수펌프가 동작을 온오프 하는 상황에서 배수펌프가 동작을 정지하지 않도록 속도를 제어하는 제어신호를 배수펌프 구동장치로 인가한다.
메인 제어부는, 메인모터가 동작의 온오프를 반복하는 경우 또는, 메인모터가 저속으로 회전하는 경우 세탁수의 양에 따라 배수펌프가 온오프 동작을 반복하는 경우에 대하여, 배수펌프가 동작을 정지하지 않고 설정속도까지 감속한 후 속도가 증가되도록 제어할 수 있다.
메인 제어부는 메인모터의 정지에 따라 배수모터를 정지시키는 경우, 배수모터를 정지하지 않고, 배수모터의 회전속도를 기 설정된 제 1 속도(R1)까지 감속시킨다. 메인 제어부는 탈수가 완료되지 않은 경우, 메인모터가 정지한 상태에서도 배수모터를 정지하지 않고 제 1 속도로 동작하도록 한다. 배수모터는 메인모터가 오프되더라도 제 1 속도를 유지한다.
메인 제어부는 메인모터가 동작하면 그에 대응하여 다시 제 1 속도보다 높은 제 2 속도로 상승하여 제 2 속도로 동작하도록 한다.
그에 따라 탈수 중, 배수펌프는 동작정지 하지 않고 동작상태를 유지하도록 할 수 있다.
또한, 메인 제어부는 수위에 따라, 수위가 증가하면 배수모터가 제 2 속도로 동작하고, 수위가 감소하면 제 1 속도로 동작하도록 설정한다.
배수펌프 구동장치는 제어신호에 대응하여, 배수모터가 제 1 속도(R1)로 감속하도록 하고, 이후 제 2 속도(R2)로 회전속도가 증가하도록 한다. 배수모터의 속도 증가 시, 세탁수가 일정 수위 이상인 경우에는 제 2속도 이상으로 동작을 제어할 수 있다. 이때, 배수모터의 속도 하강 및 상승 시, 속도 기울기는 각각 일정하게 유지되며 그 값은 상이하게 설정될 수 있다. 필요에 따라 속도 기울기는 동일하게 설정하는 것 또한 가능하다.
그에 따라 배수모터는 동작을 정지하지 않고 설정된 제 1 속도 내지 제 2 속도 범위 내에서 속도가 상승 또는 하강하며, 동작을 유지한다.
배수모터의 속도가 제 1 속도로 하강하면, 세탁조 내의 세탁수가 펌프로 유입되고, 배수모터의 속도가 제 2 속도로 상승하면, 유입된 세탁수는 외부로 배수된다. 도 10 은 도 9의 펌프제어를 통한 펌프의 동작 및 수위변화가 도시된 도이다. 제 21 그래프(L21)는 메인모터의 속도이고, 제 25 그래프(L25)는 수위변화가 도시된 그래프이고, 제 23 그래프(L24)는 배수모터의 속도가 도시된 그래프이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 탈수 중에, 배수모터를 정지시키지 않고 제1 속도(R1) 내지 제 2 속도(R2)로 속도를 상승 또는 하강시키는 경우, 세탁수의 수위가 변화하게 된다.
메인모터가 회전동작하는 경우 그 회전에 의해 세탁물의 세탁수가 배출되면, 세탁수의 수위는 증가하고, 배수모터의 동작으로 배수펌프를 통해 세탁수가 배수되면 수위는 감소하게 된다. 이때, 도시된 수위값은, 그 값이 낮을수록 높은 수위이고 그 값이 클수록 낮은 수위를 나타낸다.
메인 제어부는 세탁 또는 헹굼 완료 후, 세탁수를 배수하는 경우(T21), 제 21 구간(D21)과 같이 메인모터는 정지시키고 배수펌프를 동작시켜 세탁수를 배수한다.
배수 중, 배수모터는 제 1 속도(R1)에서 제 3 속도(R3)까지 가속하여 제 3 속도로 동작함에 따라, 세탁수를 외부로 배수한다. 그에 따라 수위는 감소하게 된다.
메인 제어부는 배수가 시작되면, 세탁수의 수위가 설정수위 이상인 제 2 수위보다 높은 경우 배수모터의 속도를 제 3 속도로 설정하고, 수위가 감소하면 배수모터의 속도가 하강하도록 할 수 있다. 제 2 수위 이하 상기 설정수위 이상이면 제 2 속도로 설정하고, 설정수위 미만이면 제 1 속도로 설정할 수 있다.
메인모터가 동작하여 탈수가 시작되면, 제 22 구간(D22) 동안 배수모터와 메인모터가 동작하여, 세탁물에 함유된 세탁수가 세탁조로 배출되고, 배출된 세탁수는 배수펌프를 통해 배수된다.
배수모터는 제 21 구간(D21)의 초기 배수 시, 수위가 감소하면 동작을 일시적으로 정지하고 탈수가 시작되면 다시 동작한다.
배수모터는 메인모터의 속도 및 수위에 대응하여 제 1 속도 및 제 2 속도 중 어느 하나의 속도로 동작하고, 그에 따라 배수펌프는 배수호스를 통해 세탁수를 배수한다.
메인 제어부는 메인모터가 정지하더라도 배수모터가 동작을 유지하도록 설정한다. 배수펌프 구동장치는 메인 제어부의 제어명령에 따라 배수모터를 제 1 속도로 제어한다.
배수펌프 구동장치는 메인모터가 동작하면 배수모터의 속도를 제 2 속도로 상승하여 제 2 속도를 유지하도록 하고, 메인모터가 정지하면 배수모터의 속도를 제 1 속도로 하강하여 제 1 속도가 유지되도록 한다.
또한, 배수펌프 구동장치는 메인모터의 속도가 소정속도 이하인 경우네는 제2 속도로 가속하지 않고 배수모터가 제 1 속도를 유지하도록 할 수 있다.
배수모터가 제 1 속도로 동작하면, 배수펌프 내로 세탁수가 유입되고, 제2 속도로 속도가 상승하면 배수펌프의 세탁수가 외부로 배수되는 과정을 반복하게 된다.
또한, 메인 제어부는 상기 메인모터의 속도가 설정속도 이상으로 상승하는 경우, 세탁수 수위와 메인모터의 속도에 따라 배수펌프에 모드를 설정하고, 모드에 따라 제 1 내지 제 3 속도로 배수모터가 동작하도록 속도를 제어할 수 있다.
도 10은 탈수가 시작되는 초기 구간을 도시한 것으로, 메인모터의 속도가 증가하면 배수모터는 그에 대응하여 속도가 변경된다.
그에 따라 수위는 증가 감소를 반복하고, 메인모터의 속도가 상승 및 배수모터의 동작에 따라 점차 감소하여 탈수를 완료하게 된다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 펌프 기동에 따른소음변화가 도시된 도이다.
제 1 그래프(L1)는 메인모터의 속도이고, 제 2 그래프(L2)는 배수모터의 속도이며, 제 3 그래프(L3)는 소음의 변화를 도시한 것이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 배수모터가 정지하지 않고 동작을 유지하는 경우, 배수모터의 기동 과정에서 발생하는 소음이 제거됨에 따라, 도 8과 비교하여 소음이 감소하게 된다.
메인모터의 기동에 따른 소음이 발생하기는 하나, 배수모터가 제 1 속도(R1)로 동작을 유지함에 따라 소음이 감소하게 된다. 배수모터가 동작하는 중에도 소음을 발생하나, 앞서 설명한 도 8과 비교하면 기동 소음보다는 적은 소음이 발생하게 된다.
배수모터가 제 1 속도로 동작하는 경우, 소음은 제 1 레벨(SL1)에서 증가하여 제 3 레벨보다 낮은 제 2 레벨(SL2)까지 증가한 후 감소하게 된다.
앞서 설명한 도 8과 비교할 때, 배수모터가 동작을 정지하지 않고 저속으로 유지함에 따라 최대 소음이 제 3 레벨에서 제 2 레벨로 감소하게 된다.
예를 들어 메인모터가 저속으로 동작하는 구간에서, 배수모터가 동작 온오프를 반복하는 경우, 최대 50db의 소음이 발생하게 되지만, 배수모터의 동작을 정지하지 않고 저속으로 회전한 후 다시 속도가 증가하도록 하는 경우, 최대 43db의 소음이 발생하게 된다. 이는 일반적인 배수 상황과 유사한 정도의 소음이다.
배수모터를 온오프 제어하는 것과 비교하여 약 8db의 소음이 감소하게 된다.
그에 따라 배수펌프가 정지 후 다시 기동하지 않고, 정지 상황에서 기 설정된 저속으로 회전동작하도록 함으로써, 배수펌프가 기동하지 않게 됨에 따라 기동소음이 감소된다.
도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁물 처리기기의 세탁수 배수를 위한 배수펌프 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 메인 제어부를 배수펌프를 동작시켜 세탁수를 배수한다(S310). 배수펌프는 기 설정된 회전속도로 동작하여 세탁수를 배수한다.
메인 제어부는 메인모터가 회전하도록 구동부로 제어신호를 인가하고, 메인모터가 동작함에 따라 세탁조가 회전하여 세탁물에 포함된 세탁수가 배출된다.
메인 제어부는 메인모터가 설정 속도까지 가속한 후 동작을 정지하고 단계적으로 가속하여 고속으로 회전하며 탈수를 수행하도록 제어한다.
또한, 메인 제어부는 메인모터의 회전속도에 따라, 복수의 구간을 설정하여 배수펌프를 제어할 수 있다.
메인 제어부는 메인모터가 동작을 정지하는 경우, 또는 메인모터의 현재속도가 설정속도 이하인 경우(S330)에 대하여 배수펌프를 제어할 수 있다.
또한, 메인 제어부는 수위센서로부터 입력되는 세탁수의 수위가 설정수위 이하인 경우(S340), 배수모터가 동작을 정지하지 않고 저속의 제 1 속도(S1)로 동작하도록 한다. 배수펌프 구동장치는 메인 제어부의 제어신호에 대응하여 배수펌프가 동작을 정지하지 않고 기 설정된 제 1 속도로 동작하도록 한다.
배수모터가 제 1 속도로 동작하면, 세탁조 내의 세탁수는 배수펌프 내로 유입되고, 배수모터가 제 2 속도로 동작하면 유입된 세탁수가 배수된다.
한편, 메인모터가 설정속도 미만의 저속으로 회전하는 상태에서 수위가 증가하면, 배수펌프 구동장치는 배수모터의 회전속도를 증가시켜 제 2 속도로 동작하도록 한다(S350).
배수 및 탈수가 완료되기 까지(S370) 배수펌프 구동장치는 배수모터의 회전속도를 제어하여 세탁수가 배수되도록 동작을 반복한다.
배수가 완료되면, 배수펌프 구동장치는 배수모터를 정지시키고, 그에 따라 배수펌프는 동작을 정지한다(S380).
메인 제어부는 다음 동작을 수행한다. 예를 들어 세탁 후 배수한 경우 메인 제어부는 세탁수를 급수하여 헹굼을 수행하고, 헹굼 중 배수된 경우에는 다음 헹굼을 수행할 수 있으며, 최종 헹굼 후 배수된 경우에는 탈수가 진행된다.
그에 따라 본 발명은 배수 및 탈수 중 펌프가 속도를 상승 또는 하강하면서 정지하지 않고 동작을 유지함에 따라 배수성능이 향상되고 펌프의 모터 기동에 따른 시간이 단축되고 소음이 감소하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 세탁물 처리기기는, 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 배수펌프의 구동장치 및 세탁물 처리기기의 동작방법은 배수펌프의 구동장치 및 세탁물 처리기기에 각각 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (12)

  1. 세탁조;
    상기 세탁조에 회전역을 공급하는 메인모터;
    배수펌프;
    상기 배수펌프를 동작하기 위한 펌프모터;
    상기 펌프모터로 동작전원을 출력하는 펌프 구동장치; 및
    탈수 중, 상기 메인모터의 속도가 설정속도 미만으로 감소하면, 상기 펌프모터의 속도를 하강시켜 배수동작이 유지되도록 하는 메인 제어부;를 포함하고,
    상기 펌프 구동장치는 상기 메인 제어부의 설정에 따라, 탈수 시, 상기 메인모터의 속도가 감소하는 경우 상기 펌프모터가 제 1 속도로 동작하도록 하고, 세탁수의 수위가 증가하면, 상기 펌프모터가 상기 제 1 속도보다 높은 제 2 속도로 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는 상기 메인모터가 상기 설정속도 미만으로 동작하고, 세탁수의 수위가 설정수위 미만이면, 상기 펌프모터의 속도를 감소시켜 상기 제 1 속도로 동작하도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는, 배수 시, 상기 제 2 속도보다 높은 제 3 속도로 상기 펌프모터가 동작하도록 하고, 세탁수의 수위가 감소하면, 상기 펌프모터의 속도를 상기 제 3 속도로부터 상기 제 2 속도 또는 상기 제 1 속도로 감소시키는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는 탈수 시, 상기 메인모터가 정지하면, 상기 펌프모터가 상기 제 1 속도로 동작하도록 설정하고, 상기 제 1 속도를 소정 시간 유지하도록 하는 세탁물 처리기기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 제어부는 상기 메인모터가 상기 설정속도 이상으로 동작하면, 세탁수의 수위에 따라 상기 펌프모터의 속도가 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수펌프는, 상기 펌프모터가 상기 제 1 속도로 동작하는 동안 유입된 세탁수를, 상기 펌프모터가 제 2 속도로 동작하는 동안 외부로 배수하는 것을 특정으로 하는 세탁물 처리기기.
  7. 펌프모터의 구동에 의해, 배수펌프가 세탁수를 배수하는 단계;
    메인모터를 구동하여 탈수를 시작하는 단계;
    탈수 중, 상기 메인모터의 회전속도가 설정속도 미만이면 상기 펌프모터의 속도를 감소하여, 상기 펌프모터가 제 1 속도로 동작하는 단계;
    세탁수의 수위를 감지하는 단계; 및
    세탁수의 수위가 증가하면 상기 펌프모터가 상기 제 1 속도보다 높은 제 2 속도로 동작하는 단계를 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    세탁수의 수위가 설정수위 미만이면, 상기 펌프모터의 속도를 상기 제 1 속도로 감소시켜, 상기 펌프모터가 상기 제 1 속도를 유지하는 단계를 더 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    탈수 중, 상기 메인모터가 정지하면 상기 펌프모터가 상기 제 1 속도로 동작하여 일정시간 유지하는 단계를 더 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 펌프모터가 상기 제 1 속도로 동작하는 동안 상기 배수펌프로 유입된 세탁수가, 상기 펌프모터가 상기 제 2 속도로 동작하는 동안 배수되는 것을 특징으로 하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    배수를 시작하면 상기 펌프모터가 상기 제 2 속도보다 높은 제 3 속도로 동작하는 단계;
    세탁수의 수위가 감소하면 상기 펌프모터의 속도가 감소하여 상기 제 2 속도로 동작하는 단계;
    상기 메인모터의 속도가 상기 설정속도 미만이면 상기 펌프모터가 상기 제 1 속도로 동작하는 단계를 더 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인모터의 속도가 상기 설정속도 이상으로 상승하면, 세탁수의 수위에 따라 상기 펌프모터의 속도를 변경하는 단계를 더 포함하는 세탁물 처리기기의 제어방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD774713S1 (en) 2014-08-19 2016-12-20 Whirlpool Corporation Topload washing appliance
KR20230086178A (ko) * 2021-12-08 2023-06-15 삼성전자주식회사 세탁기 및 세탁기의 제어방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10272284A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 洗濯機
KR19990026926A (ko) * 1997-09-26 1999-04-15 구자홍 세탁기의 탈수시 배수펌프 구동제어방법
US20070113595A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Harwood Jonathan D Washing machines
KR20110013172A (ko) * 2009-07-31 2011-02-09 엘지전자 주식회사 세탁물 처리기기 제어방법 및 세탁물 처리기기
KR20110112486A (ko) * 2010-04-07 2011-10-13 주식회사 넷크레이브 배수제어장치가 내장된 세탁기 배수펌프

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09108493A (ja) * 1995-10-20 1997-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 洗濯機
JP2009066189A (ja) 2007-09-13 2009-04-02 Toshiba Corp 洗濯機
JP5449846B2 (ja) 2009-04-27 2014-03-19 株式会社東芝 ドラム式洗濯機
JP5873968B2 (ja) 2011-09-05 2016-03-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 洗濯機
US20130174877A1 (en) * 2012-01-11 2013-07-11 General Electric Company Low speed drain delay
US20160058263A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 General Electric Company Dishwasher appliances and methods for operating appliances
KR101756408B1 (ko) 2016-04-18 2017-07-11 엘지전자 주식회사 배수펌프 구동장치, 및 이를 구비한 세탁물 처리기기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10272284A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 洗濯機
KR19990026926A (ko) * 1997-09-26 1999-04-15 구자홍 세탁기의 탈수시 배수펌프 구동제어방법
US20070113595A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-24 Harwood Jonathan D Washing machines
KR20110013172A (ko) * 2009-07-31 2011-02-09 엘지전자 주식회사 세탁물 처리기기 제어방법 및 세탁물 처리기기
KR20110112486A (ko) * 2010-04-07 2011-10-13 주식회사 넷크레이브 배수제어장치가 내장된 세탁기 배수펌프

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