KR101203560B1 - 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 모터의 구동 및 회전을 제어하는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부에 연결되어 상기 모터 구동에 따른 3상 전류를 감지하는 측정부와, 상기 측정부를 통해 감지된 전류 값을 설정된 기준 값과 비교하여 상기 모터의 위치를 감지하여 구동을 제어하는 마이컴을 포함하여 구성되고, 드럼 세탁기의 모터 구동부에 흐르는 전류를 감지하는 홀 센서를 대신하여 다수의 저항과 차동증폭기가 포함된 측정부를 부가함으로서, 상기 홀 센서 사용으로 인해 발생하는 모터 위치감지의 오차와 이로 인한 모터의 구동중 정지하는 현상, 상기 홀센서 신호에 발생하는 소음발생을 방지할 수 있는 동시에 제품의 생산단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

드럼 세탁기 모터, 모터 구동부, 홀 센서, 차동증폭기

Description

세탁기 {Washing machine}

도 1은 종래 발명에 따른 세탁기의 구조가 도시된 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 구조가 도시된 블록도이고,

도 3은 본 발명에 따른 세탁기 측정부의 구성이 도시된 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 모터 구동부 20: 측정부

30: 마이컴 P1내지P3: 차동 증폭기

R10내지R16, R20내지R26, R30내지R36: 저항

C10내지C11, C20내지C21, C30내지C31: 커패시터

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 상기 세탁기 모터의 위치와 전압을 감지하는 홀 센서대신 측정부의 회로를 구성하여 상기 세탁기 모터의 위치를 오 감 지하고 모터의 구동중 정지하는 현상과 상기 홀 센서의 신호에 소음이 발생하는 것을 방지하는 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁물에 묻은 때를 제거하는 장치로서, 세탁물이 잠기도록 세탁수를 공급하고, 상기 세탁수에 적당량의 세제를 용해시켜 상기 세탁물에 묻은 오염물이 상기 세제와의 화학 작용에 의해 제거되도록 하고, 세탁물이 담겨진 드럼이 회전됨에 따라 상기 세탁수와 세탁물이 기계적인 마찰 또는 진동을 일으켜 세탁물의 오염물이 용이하게 제거될 수 있도록 하는 장치이다.

종래 발명에 따른 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 세탁물이 담기는 드럼(미도시)과, 상기 세탁조를 회전시키는 모터(미도시)와, 상기 세탁기(1)의 세탁 행정을 조정하며 제반사항을 제어하는 마이컴(미도시)을 포함하여 구성된다.

상기 마이컴은 사용자에 의해 설정된 세탁 행정에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 모터를 회전시킴으로서 상기 세탁물의 오염을 제거하도록 한다.

이때, 상기 마이컴은 홀센서를 통하여 초기의 모터의 위치를 파악하게 되는데, 이는 PWM(Pulse Width Method)출력으로 각각 모터 구동부의 드라이브를 통해 전류를 인가하는 방식으로 상기 홀 센서가 동작을 하게 된다.

그러나, 상기와 같이 홀 센서를 통하여 상기 모터의 위치와 전압을 감지하게 되면 상기 홀 센서의 패턴 노이즈(Noise)로 인하여 위치를 오감지 하는 경우가 발생할 수 있다.

이 때, 상기 홀 센서에 의해 상기 모터의 위치를 오 감지하게 되면 이로 인 하여 상기 모터에 소음과 진동에 영향을 미치게 되는데, 이는 모터에 흐르는 전류의 과도한 발생과 모터가 구동중 정지하는 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세탁기 모터의 위치와 전압을 감지하는 종래의 홀 센서대신 다수의 저항과 차동 증폭기를 사용하여 전류를 감지하여 상기 세탁기의 모터의 위치를 파악함에 있어서 상기 위치 감지의 오차로 인한 모터의 구동중 정지현상과 홀 센서의 신호의 소음발생을 방지할 수 있는 세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 세탁기는 모터의 구동 및 회전을 제어하는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부에 연결되어 상기 모터 구동에 따른 3상 전류를 감지하는 측정부와, 상기 측정부를 통해 감지된 전류 값을 설정된 기준 값과 비교하여 상기 모터의 위치를 감지하여 구동을 제어하는 마이컴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 측정부는 모터 구동부의 3상에 연결되는 다수의 저항과 차동 증폭기를 포함하여 구성되고, 상기 차동 증폭기는 병렬 연결된 저항의 양단에 연결되어 인가되는 전압을 비교하게 된다.

그리고, 상기 마이컴은 상기 측정부로부터 입력되는 전압 값(Vs)에 따라 소 정의 연산 식, 즉 Vo = 1.71 - 7.15*Vs 에 의해 상기 모터의 위치에 대한 전압 값(Vo)을 연산하게 된다.

또한, 상기 마이컴은 0.3V 내지 4.98V 인 전압 변동폭을 가진다.

여기서, 상기 마이컴은 상기 연산된 전압 값(Vo)을 설정된 모터의 위상 각으로 산출한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 구조가 도시된 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 세탁기 측정부의 구성이 도시된 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 상기 세탁기로 전원을 입력하는 전원부(10)와, 세탁물이 수용되는 드럼을 회전시키는 모터(30)와, 세탁행정에 따른 상기 모터(30)의 구동 및 회전을 제어하는 모터 구동부(20)와, 상기 모터 구동부(20)와 연결되어 상기 모터(30) 구동에 따른 3상 전류를 감지하는 측정부(40)와, 상기 측정부(40)를 통해 감지된 전류 값을 설정된 기준 값과 비교하여 상기 모터의 위치를 감지하여 구동을 제어하는 마이컴(50)을 포함하여 구성된다.

상기 전원부(10)에는 상기 세탁기로 교류전원을 공급하여 주는 교류 전원부(미도시)와, 상기 교류 전원부(미도시)로부터 공급되는 전원을 직류로 변환하여 상기 모터 구동부(20)로 공급하여 주는 직류 전원부(미도시)로 구성되어진다.

그리고, 상기 직류 전원부(미도시)로부터 전원을 입력받은 모터 구동부(20)는 상기 마이컴(50)과의 통신을 통하여 상기 모터(30)의 구동을 제어하게 된다.

또한, 상기 측정부(40)는 상기 모터 구동부(20)와 연결되어 상기 모터(30)에 흐르는 전류를 감지하며, 감지된 전류로 인한 상기 측정부(40)의 전압을 상기 마이컴(50)에 입력하게 된다.

그리고, 상기 마이컴(50)은 상기 측정부(40)의 측정전압을 소정의 연산식에 대입하여 기 설정된 전압대비 위상 각으로 표현하여 상기 세탁기 모터(30)의 정확한 위치를 파악하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기의 3상 전류 감지 회로, 즉 측정부(40)는 모터 구동부(20)의 3상에 연결되는 다수의 저항(R10 내지 R16, R20 내지 R26, R30 내지 R36)과 커패시터(C10 내지 C11, C20 내지 C21, C30 내지 C31), 차동 증폭기(P1 내지 P3)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 측정부(40)에 연결된 저항은 정밀저항으로서 3상 전류의 측정을 하기 위함이고, 차동 증폭기는 상기 측정부(40)의 운전에 필요한 3상 전류를 감지시 발생하는 소음에 강인하도록 하기 위해 설계된다.

또한, 상기 측정부(40)는 상기 회로 설계시 각 상의 저항을 합산한 값인 병렬저항(shunt resistor)에 흐르는 전류 한계 치가 13A가 되도록 설계된다.

여기서, 상기 병렬저항(shunt resistor)은 모든 독립 전압 소스의 입력을 0으로 보았을 때, 네트워크상에서 본 입력저항을 말한다.

그리고, 상기 전류 한계 치에 해당하는 한도 내에서 회로 상의 전압(Vo)이 0.3V ~ 4.98V의 전압변동폭을 가질 수 있도록 상기 회로를 설계하게 된다.

상기 측정부(40)는 상기 모터 구동부(20)의 3상에 각각 저항(R10, R20, R30) 으로 연결된다.

그리고, 상기 저항(R10, R20, R30) 각각의 양단에 상기 차동 증폭기(P1 내지 P3)를 연결하고, 상기 차동 증폭기(P1 내지 P3)는 각각에 입력된 신호를 비교가 되며, 전류의 차이를 출력하게 된다.

여기서, 상기 차동 증폭기(P1 내지 P3)는 두 개의 입력신호의 차이를 출력하는 소자로서, 상기 측정부(40)의 회로에서처럼 상기 모터 구동부(20)에서 나오는 노이즈(Noise)를 제거하는데 사용된다.

상기 마이컴(50)은 상기 측정부(40)의 다수의 저항(R10 내지 R16, R20 내지 R26, R30 내지 R36)과 커패시터(C10 내지 C11, C20 내지 C21, C30 내지 C31), 차동 증폭기(P1 내지 P3)로 부터 출력된 각 상의 전압(Vs)을 입력받아 소정의 연산 식에 의해 상기 모터(30)의 위치를 파악하게 된다.

여기서, 상기 마이컴(50)은 상기와 같이 설계된 상기 측정부(40)의 한계 전류 치와 전압 변동폭 내에서 기 설정된 상기 전압 값(Vo)에 대응하는 모터의 위상 각으로 산출하게 된다.

여기서, 상기 위상 각은 상기 전압변동폭의 값에 대응되어 0°~ 360°사이에 위상 각이 미리 설정되어져서 각각 상기 모터의 위치를 나타내주게 된다.

즉, 상기 마이컴(50)은 상기 측정부(40)의 다수의 저항(R10 내지 R16, R20 내지 R26, R30 내지 R36)과 커패시터(C10 내지 C11, C20 내지 C21, C30 내지 C31), 차동 증폭기(P1 내지 P3)를 거쳐 출력된 각 상의 전압(Vs)의 감지를 통하여 상기 세탁기의 모터(30)의 위치를 파악할 수가 있다.

그리고, 상기 모터(30)의 위치를 파악한 상기 마이컴(50)은 상기 모터(30)의 위치에 따라 동작을 제어하게 된다.

따라서, 상기 세탁기는 3상 전류 감지회로를 구비하게 됨으로서 상기 홀 센서의 삭제로 인한 보다 정확하고, 정밀한 위치감지를 위해서 전압을 감지함에 있어서 전류의 크기를 상기 마이컴에서 상기 측정부의 출력전압(Vs)을 바탕으로 하여 산출된 연산 식에 의한 전압(Vo)을 설정된 위상 각으로 변환하여 상기 모터의 보다 정확한 위치를 파악할 수가 있다.

이상과 같이 본 발명에 의한 세탁기를 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 세탁기는 드럼 세탁기의 모터 구동부에 흐르는 전류를 감지하는 홀 센서를 대신하여 다수의 저항과 차동증폭기가 포함된 측정부를 부가함으로서, 상기 홀 센서 사용으로 인해 발생하는 모터 위치감지의 오차와 이로 인한 모터의 구동중 정지하는 현상, 상기 홀센서 신호에 발생하는 소음발생을 방지할 수 있는 동시에 제품의 생산단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 모터의 구동 및 회전을 제어하는 모터 구동부와,

   상기 모터 구동부에 연결되어 상기 모터 구동에 따른 3상 전류를 감지하는 측정부와,

   상기 측정부를 통해 감지된 전류 값을 설정된 기준 값과 비교하여 상기 모터의 위치를 감지하여 구동을 제어하는 마이컴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 측정부는 모터 구동부의 3상에 연결되는 다수의 저항과 차동 증폭기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 차동 증폭기는 병렬 연결된 저항의 양단에 연결되어 인가되는 전압을 비교하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 마이컴은 측정부로 부터 입력되는 전압값(Vs)에 따라 소정의 연산 식에 의해 상기 모터의 위치에 대한 전압값(Vo)을 연산하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 마이컴은 0.3V 내지 4.98V 인 전압 변동폭을 가지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 청구항 4에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 연산된 전압값(Vo)을 설정된 모터의 위상각으로 산출하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 청구항 4에 있어서,

   상기 연산 식은 Vo = 1.71 - 7.15*Vs 인 것을 특징으로 하는 세탁기.

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