KR101203560B1

KR101203560B1 - Washing machine

Info

Publication number: KR101203560B1
Application number: KR1020050096131A
Authority: KR
Inventors: 이영욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2012-11-21
Also published as: KR20070040602A

Abstract

The present invention relates to a washing machine, comprising: a motor driving unit for controlling driving and rotation of a motor, a measuring unit connected to the motor driving unit to sense a three-phase current according to the motor driving, and a current value detected through the measuring unit. It is configured to include a microcomputer to control the drive by detecting the position of the motor compared to the set reference value, and a measurement including a plurality of resistors and differential amplifiers in place of the hall sensor for sensing the current flowing in the motor drive of the drum washing machine By adding a part, it is possible to prevent an error in the motor position detection caused by the use of the hall sensor, thereby stopping the motor while driving, and to generate noise generated in the hall sensor signal and to reduce the production cost of the product. It can be effective.

Drum Washing Machine Motor, Motor Drive, Hall Sensor, Differential Amplifier

Description

Washing machine {Washing machine}

도 1은 종래 발명에 따른 세탁기의 구조가 도시된 사시도,1 is a perspective view showing the structure of a washing machine according to the related art,

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 구조가 도시된 블록도이고,2 is a block diagram showing the structure of a washing machine according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 세탁기 측정부의 구성이 도시된 회로도이다. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a washing machine measuring unit according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10: 모터 구동부 20: 측정부10: motor driving unit 20: measuring unit

30: 마이컴 P1내지P3: 차동 증폭기30: microcomputer P1 to P3: differential amplifier

R10내지R16, R20내지R26, R30내지R36: 저항R10 to R16, R20 to R26, R30 to R36: Resistance

C10내지C11, C20내지C21, C30내지C31: 커패시터C10 to C11, C20 to C21, C30 to C31: capacitor

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.The present invention relates to a washing machine, and more particularly, by configuring a circuit of a measuring unit instead of a hall sensor for sensing the position and voltage of the washing machine motor, the position of the washing machine motor is incorrectly sensed, and the stopping of the motor while driving and The present invention relates to a washing machine for preventing noise from occurring in a signal.

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. Generally, a washing machine is a device for removing dirt from laundry. The washing machine supplies laundry water so that the laundry is immersed, dissolves an appropriate amount of detergent in the laundry water, and removes contaminants from the laundry by chemical reaction with the detergent. In addition, as the drum containing the laundry is rotated, the washing water and the laundry cause mechanical friction or vibration, so that contaminants of the laundry can be easily removed.

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. As shown in FIG. 1, a washing machine according to the related art includes a drum (not shown) containing laundry, a motor (not shown) for rotating the washing tank, and a washing stroke of the washing machine 1. It is configured to include a microcomputer (not shown) for controlling the.

상기 마이컴은 사용자에 의해 설정된 세탁 행정에 따라 상기 모터를 제어하여 상기 모터를 회전시킴으로서 상기 세탁물의 오염을 제거하도록 한다. The microcomputer controls the motor in accordance with a washing stroke set by a user to rotate the motor to remove contamination of the laundry.

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.At this time, the microcomputer detects the position of the initial motor through the Hall sensor, which operates the Hall sensor in a manner of applying current through the drive of the motor driving unit with a PWM (Pulse Width Method) output.

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.However, when the position and voltage of the motor are sensed through the Hall sensor as described above, the position may be incorrectly detected due to the pattern noise of the Hall sensor.

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.At this time, if the position of the motor is incorrectly sensed by the Hall sensor, this affects the noise and vibration in the motor, which causes excessive generation of current flowing through the motor and the motor stopping while driving. There is a problem.

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.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the position of the motor of the washing machine by detecting the current using a plurality of resistors and differential amplifiers instead of the conventional Hall sensor for detecting the position and voltage of the washing machine motor The purpose of the present invention is to provide a washing machine capable of preventing a stop phenomenon during operation of the motor and noise generation of a signal of a hall sensor due to the error of the position detection.

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.Washing machine according to the present invention for solving the above problems is a motor driving unit for controlling the driving and rotation of the motor, a measuring unit connected to the motor driving unit for detecting the three-phase current according to the motor drive, and through the measuring unit And a microcomputer configured to control the driving by sensing the position of the motor by comparing the sensed current value with a set reference value.

상기 측정부는 모터 구동부의 3상에 연결되는 다수의 저항과 차동 증폭기를 포함하여 구성되고, 상기 차동 증폭기는 병렬 연결된 저항의 양단에 연결되어 인가되는 전압을 비교하게 된다.The measurement unit includes a plurality of resistors and a differential amplifier connected to the three phases of the motor driving unit, and the differential amplifier is connected to both ends of the parallel-connected resistor to compare the applied voltage.

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.In addition, the microcomputer calculates the voltage value Vo for the position of the motor by a predetermined calculation expression, that is, Vo = 1.71-7.15 * Vs, according to the voltage value Vs input from the measuring unit.

또한, 상기 마이컴은 0.3V 내지 4.98V 인 전압 변동폭을 가진다.In addition, the microcomputer has a voltage variation range of 0.3V to 4.98V.

여기서, 상기 마이컴은 상기 연산된 전압 값(Vo)을 설정된 모터의 위상 각으로 산출한다.Here, the microcomputer calculates the calculated voltage value Vo as the phase angle of the set motor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 구조가 도시된 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 세탁기 측정부의 구성이 도시된 회로도이다. 2 is a block diagram showing a structure of a washing machine according to the present invention, Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of a washing machine measuring unit according to the present invention.

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.As shown in FIG. 2, the washing machine according to the present invention includes a power supply unit 10 for inputting power to the washing machine, a motor 30 for rotating a drum containing laundry, and the motor 30 according to a washing operation. A motor driver 20 for controlling the driving and rotation of the motor, a measurement unit 40 connected to the motor driver 20 to sense a three-phase current according to the driving of the motor 30, and the measurement unit 40. Comprising a microcomputer 50 for controlling the driving by detecting the position of the motor by comparing the current value detected through the set reference value.

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.The power supply unit 10 includes an AC power supply unit (not shown) for supplying AC power to the washing machine, and a DC power supply for converting power supplied from the AC power supply unit (not shown) into DC to supply the motor drive unit 20. It is composed of a power supply unit (not shown).

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.In addition, the motor driver 20 receiving power from the DC power supply unit (not shown) controls the driving of the motor 30 through communication with the microcomputer 50.

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.In addition, the measuring unit 40 is connected to the motor driving unit 20 to sense the current flowing in the motor 30, and the voltage of the measuring unit 40 due to the detected current to the microcomputer 50 Will be entered.

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.In addition, the microcomputer 50 substitutes the measured voltage of the measuring unit 40 into a predetermined calculation expression to express a phase angle with respect to a predetermined voltage to determine the exact position of the washing machine motor 30.

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.As shown in FIG. 3, the three-phase current sensing circuit of the washing machine according to the present invention, that is, the measuring unit 40 may include a plurality of resistors R10 to R16, R20 to R26 connected to three phases of the motor driving unit 20. R30 to R36, capacitors C10 to C11, C20 to C21, C30 to C31, and differential amplifiers P1 to P3.

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.At this time, the resistance connected to the measuring unit 40 is to measure the three-phase current as a precision resistance, the differential amplifier to be robust to the noise generated when detecting the three-phase current required for the operation of the measuring unit 40. Is designed to.

또한, 상기 측정부(40)는 상기 회로 설계시 각 상의 저항을 합산한 값인 병렬저항(shunt resistor)에 흐르는 전류 한계 치가 13A가 되도록 설계된다.In addition, the measurement unit 40 is designed such that the current limit value flowing through the shunt resistor, which is the sum of the resistances of the phases in the circuit design, is 13A.

여기서, 상기 병렬저항(shunt resistor)은 모든 독립 전압 소스의 입력을 0으로 보았을 때, 네트워크상에서 본 입력저항을 말한다.Here, the shunt resistor refers to the input resistance seen on the network when the inputs of all independent voltage sources are viewed as zero.

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.The circuit is designed such that the voltage Vo on the circuit can have a voltage fluctuation range of 0.3V to 4.98V within the limit corresponding to the current limit value.

상기 측정부(40)는 상기 모터 구동부(20)의 3상에 각각 저항(R10, R20, R30) 으로 연결된다.The measurement unit 40 is connected to the three phases of the motor driving unit 20 with resistors R10, R20, and R30, respectively.

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.The differential amplifiers P1 to P3 are connected to both ends of each of the resistors R10, R20, and R30, and the differential amplifiers P1 to P3 compare the signals input to the respective amplifiers. Will print.

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.Here, the differential amplifiers P1 to P3 output the difference between two input signals and are used to remove noise from the motor driver 20 as in the circuit of the measurement unit 40.

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.The microcomputer 50 includes a plurality of resistors R10 to R16, R20 to R26, R30 to R36, capacitors C10 to C11, C20 to C21, C30 to C31, and differential amplifiers P1 to the measurement unit 40. The voltage Vs of each phase output from P3) is input to determine the position of the motor 30 by a predetermined calculation formula.

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.Here, the microcomputer 50 calculates the phase angle of the motor corresponding to the preset voltage value Vo within the threshold current value and the voltage fluctuation range of the measuring unit 40 designed as described above.

여기서, 상기 위상 각은 상기 전압변동폭의 값에 대응되어 0°~ 360°사이에 위상 각이 미리 설정되어져서 각각 상기 모터의 위치를 나타내주게 된다.Here, the phase angle corresponds to the value of the voltage fluctuation range so that the phase angle is set in advance between 0 ° and 360 ° to indicate the position of the motor, respectively.

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.That is, the microcomputer 50 includes a plurality of resistors R10 to R16, R20 to R26, R30 to R36, capacitors C10 to C11, C20 to C21, C30 to C31, and a differential amplifier of the measurement unit 40. The position of the motor 30 of the washing machine can be determined by sensing the voltage Vs of each phase output through P1 to P3.

그리고, 상기 모터(30)의 위치를 파악한 상기 마이컴(50)은 상기 모터(30)의 위치에 따라 동작을 제어하게 된다.In addition, the microcomputer 50 having grasped the position of the motor 30 controls the operation according to the position of the motor 30.

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.Therefore, the washing machine includes a three-phase current sensing circuit, so that the magnitude of the current is detected by the microcomputer at the output voltage (Vs) in sensing the voltage for more accurate and accurate position detection due to the deletion of the hall sensor. The more accurate position of the motor can be grasped by converting the voltage Vo based on the calculation formula calculated based on this into the set phase angle.

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. While the washing machine according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, the present invention is not limited by the embodiments and the drawings disclosed herein, and may be applied within a range in which technical thoughts are protected.

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.Washing machine according to the present invention configured as described above by replacing the Hall sensor for sensing the current flowing in the motor drive unit of the drum washing machine by adding a measuring unit including a plurality of resistors and a differential amplifier, the motor generated by the use of the Hall sensor There is an effect of preventing the occurrence of noise in the Hall sensor signal, the phenomenon of stopping the movement of the motor due to the error of the position detection, thereby reducing the production cost of the product.

Claims

A motor driver for controlling driving and rotation of the motor;

A measurement unit connected to the motor driving unit to sense a three-phase current according to the motor driving;

Washing machine comprising a microcomputer to control the driving by detecting the position of the motor by comparing the current value sensed by the measuring unit with a set reference value.

The method according to claim 1,

The measuring unit washing machine comprising a plurality of resistors and differential amplifiers connected to the three phases of the motor driving unit.

The method according to claim 2,

The differential amplifier is a washing machine, characterized in that for comparing the applied voltage connected to both ends of the parallel connected resistor.

The method according to claim 1,

The microcomputer is a washing machine, characterized in that for calculating the voltage value (Vo) for the position of the motor by a predetermined calculation equation according to the voltage value (Vs) input from the measuring unit.

The method of claim 4,

The microcomputer is washing machine, characterized in that having a voltage fluctuation range of 0.3V to 4.98V.

The method of claim 4,

And the microcomputer calculates the calculated voltage value Vo as a phase angle of a set motor.

The method of claim 4,

Washing machine characterized in that the above formula Vo = 1.71-7.15 * Vs.