CN101750188A - 一种变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，其检测过程如下：当脱水筒转速达到低速脱水检测速度时，对脱水筒进行偏心检测并判断偏心量是否超过预定的低速偏心量，若判断结果为是，则进行偏心修正，否则继续检测偏心量；当脱水筒转速达到高速脱水检测速度时，对脱水筒进行偏心检测并判断偏心量是否超过预定的高速偏心量，若判断结果为是，则进行偏心修正，否则进入高速脱水。本发明分为在低速范围内检测脱水筒的转速和在高速范围内检测脱水筒的转速两个检测段，由于脱水筒的转速高低会对脱水筒中衣物的偏心位置造成不同的影响，而采取这种两段速度平台上的不平衡检测，能够更准确地区分衣物的偏芯位置和偏芯量大小。
Description
技术领域
本发明涉及洗衣机技术领域，特别是一种变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法。
技术背景
洗衣机在高速脱水时，受筒内衣物分布不均匀产生的偏置影响，往往会产生比较大的振动。目前，在普通洗衣机上，采用了两种方式来避免这种情况的发生：其一是在脱水内筒上安装一个平衡环，它采用特殊结构设计并灌装有平衡液，当筒内出现负载偏置时，平衡液会自动流向偏置的对面，从而起到平衡作用；其二是在脱水筒外侧安装一个安全开关，安全开关位于外筒和箱体之间，当不平衡发生时，内筒撞击到安全开关，控制芯片检测到撞击信号后，会停止当前的脱水动作，并进水将负载重新洗涤后再进行脱水，从而避免了负载偏置在高速时对洗衣机脱水产生比较大的振动和噪音。
由于普通洗衣机采用鼠笼式电机，电机转速是固定的，而且没有检测电路和反馈电路，因此只能通过以上两种方法来检测负载的偏置情况，这两种方法的缺点是只能在负载偏置已经发生时，且造成了一定的振动和噪音后才能将其检测到。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在洗衣机脱水过程中，对脱水筒内的衣物偏置状态进行准确检测并处理、自动化程度高的变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法。
一种变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，本方法的检测过程如下：
用于采集脱水筒转速信号的采集装置实时采集脱水筒的转速信号，并将该转速信号输出至驱动控制芯片，驱动控制芯片接收到脱水筒的转速信号并进行判断；
当脱水筒转速达到低速脱水检测速度时，对脱水筒进行偏心检测并判断偏心量是否超过预定的低速偏心量，若判断结果为是，则进行偏心修正，否则继续检测偏心量；
当脱水筒转速达到高速脱水检测速度时，对脱水筒进行偏心检测并判断偏心量是否超过预定的高速偏心量，若判断结果为是，则进行偏心修正，否则进入高速脱水。
所述的采集装置为安装在变频电机上的霍尔速度传感器，驱动控制芯片通过电子开关管模块向变频电机输出PWM控制信号，霍尔速度传感器将采集到的脱水筒转速信号反馈至驱动控制芯片。
当脱水筒转速达到低速脱水检测速度时，驱动控制芯片对PWM控制信号的占空比进行检测，所述的低速脱水检测速度为180～220rpm；当脱水筒转速达到高速脱水检测速度时，驱动控制芯片对脱水筒转速信号进行检测，所述的高速脱水检测速度为240rpm。
当脱水筒转速达到120rpm时，驱动控制芯片在5秒后检测PWM控制信号的占空比，并将该占空比作为基准值d0，此后每隔0.3秒采集一个当前的占空比值，并计算其与基准值d0的差值Δdn，经过13.5秒后，计算45个Δd的平方和，即∑{(Δd1～n)2，并将该平方和与存储的阈值进行比较，若大于阈值，则表示存在偏心，进行偏心修正；否则，表示偏心较小，继续检测。
当脱水筒转速达到240rpm时，驱动控制芯片在5秒后记录当前的脱水筒转速，并将该转速减去初始转速240rpm得到速度差，将该速度差与存储的阈值比较，若小于阈值，则表示存在偏心，进行偏心修正；否则，表示偏心较小，进入高速脱水。
进行偏心修正后，判断偏心修正次数是否超过预定的偏心修正次数，若判断结果为是，则进行偏心报警，否则，返回继续检测脱水筒的转速。
所述的预定的偏心修正次数为3次。
本发明与现有技术相比，本发明分为在低速范围内检测脱水筒的转速和在高速范围内检测脱水筒的转速两个检测段，由于脱水筒的转速高低会对脱水筒中衣物的偏心位置造成不同的影响，而采取这种两段速度平台上的不平衡检测，能够更准确地区分衣物的偏芯位置和偏芯量大小。同时，将低速脱水检测速度限制在纵向共振区域范围内，在该范围内检测偏心的准确性高。此外，根据偏芯情况采取不同的脱水控制方法和纠偏策略，即进行偏心修正或进行偏心报警，智能化程度较高，能达到快速纠偏、平稳、高效的脱水效果。
附图说明
图1为本发明的电路图；
图2是本发明的检测原理图；
图3是本发明的工作流程图。
具体实施方式
一种变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，如图3所示，本方法的检测过程如下：用于采集脱水筒转速信号的采集装置实时采集脱水筒的转速信号，并将该转速信号输出至驱动控制芯片1，驱动控制芯片1接收到脱水筒的转速信号并进行判断；当脱水筒转速达到低速脱水检测速度时，对脱水筒进行偏心检测并判断偏心量是否超过预定的低速偏心量，若判断结果为是，则进行偏心修正，否则继续检测偏心量；当脱水筒转速达到高速脱水检测速度时，对脱水筒进行偏心检测并判断偏心量是否超过预定的高速偏心量，若判断结果为是，则进行偏心修正，否则进入高速脱水。洗衣机外筒、脱水筒和变频电机3通过传动机构固定在一起，脱水时变频电机3和脱水筒一起旋转，且速度相同，驱动控制芯片1驱动变频电机3转动。
所述的采集装置为安装在变频电机3上的霍尔速度传感器4，驱动控制芯片1通过电子开关管模块2向变频电机3输出PWM控制信号，霍尔速度传感器4将采集到的脱水筒转速信号反馈至驱动控制芯片1，如图1所示。驱动控制芯片1通过输出PWM控制信号来控制电子开关管模块2从而控制变频电机3的转速，PWM占空比的大小决定了变频电机3的转速；同时霍尔速度传感器4采集变频电机3的速度信号，供驱动控制芯片1决定PWM的占空比。当脱水筒偏心时，脱水时整个洗衣机会在前后和左右方向摆动，通过装在变频电机3上的霍尔速度传感器4测得变频电机3的速度以及驱动控制芯片1的PWM占空比变化，可以将摆动的幅度测算出来，从而推算出偏心的大小。
洗衣机的脱水过程按照脱水筒转速由低至高分为三个阶段：低速脱水阶段1、低速脱水阶段2以及高速脱水阶段。在120rpm以下的低速脱水阶段1，由于转速较小，无需对其进行偏心检测，因此，仅在低速脱水阶段2和高速脱水阶段进行偏心检测。
当脱水筒转速达到低速脱水检测速度时，驱动控制芯片1对PWM控制信号的占空比进行检测，所述的低速脱水检测速度为180～220rpm；当脱水筒转速达到高速脱水检测速度时，驱动控制芯片1对脱水筒转速信号进行检测，所述的高速脱水检测速度为240rpm，如图2、3所示。
当脱水筒转速达到120rpm时，驱动控制芯片1在5秒后检测PWM控制信号的占空比，并将该占空比作为基准值d0，此后每隔0.3秒采集一个当前的占空比值，并计算其与基准值d0的差值Δdn，经过13.5秒后，计算45个Δd的平方和，即∑{(Δd1～n)2，并将该平方和与存储的阈值进行比较，本发明中所存储的阈值为112，若大于该阈值，则表示存在偏心，进行偏心修正；否则，表示偏心较小，继续检测，如图2、3所示。本发明中所进行的偏心修正是指停止当前的脱水动作，并进水将负载重新洗涤后再进行脱水。进行偏心修正后，判断偏心修正次数是否超过预定的偏心修正次数，若判断结果为是，则进行偏心报警，否则，返回继续检测脱水筒的转速，判断是否达到低速脱水检测速度的范围，所述的预定的偏心修正次数为3次。
当脱水筒转速达到240rpm时，驱动控制芯片1在5秒后记录当前的脱水筒转速，并将该转速减去初始转速240rpm得到速度差，将该速度差与存储的阈值比较，本发明中所存储的阈值为20rpm，若小于该阈值，则表示存在偏心，进行偏心修正；否则，表示偏心较小，进入高速脱水，如图2、3所示。进行偏心修正后，判断偏心修正次数是否超过预定的偏心修正次数，若判断结果为是，则进行偏心报警，否则，返回继续检测脱水筒的转速，判断其转速是否这到240rpm，所述的预定的偏心修正次数为3次。
当洗衣机的电机采用变频电机5时，通过霍尔速度传感器4，在洗衣机脱水过程中，我们可以检测到脱水筒在加速或者稳速过程中速度的波动，不同的负载和偏心对应的电子开关管模块2的PMW占空比也是不同的。通过长期的试验，得出速度的变化、PWM占空比的变化情况和负载偏置的关系，从而通过检测霍尔信号和PWM的占空比来判断洗衣机是否已经发生了负载偏置，进而进行偏心修正或偏心报警。
Claims (7)
1.一种变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，其特征在于检测过程如下：
用于采集脱水筒转速信号的采集装置实时采集脱水筒的转速信号，并将该转速信号输出至驱动控制芯片，驱动控制芯片接收到脱水筒的转速信号并进行判断；
当脱水筒转速达到低速脱水检测速度时，对脱水筒进行偏心检测并判断偏心量是否超过预定的低速偏心量，若判断结果为是，则进行偏心修正，否则继续检测偏心量；
当脱水筒转速达到高速脱水检测速度时，对脱水筒进行偏心检测并判断偏心量是否超过预定的高速偏心量，若判断结果为是，则进行偏心修正，否则进入高速脱水。
2.根据权利要求1所述的变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，其特征在于：所述的采集装置为安装在变频电机上的霍尔速度传感器，驱动控制芯片通过电子开关管模块向变频电机输出PWM控制信号，霍尔速度传感器将采集到的脱水筒转速信号反馈至驱动控制芯片。
3.根据权利要求1或2所述的变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，其特征在于：当脱水筒转速达到低速脱水检测速度时，驱动控制芯片对PWM控制信号的占空比进行检测，所述的低速脱水检测速度为180～220rpm；当脱水筒转速达到高速脱水检测速度时，驱动控制芯片对脱水筒转速信号进行检测，所述的高速脱水检测速度为240rpm。
4.根据权利要求3所述的变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，其特征在于：当脱水筒转速达到120rpm时，驱动控制芯片在5秒后检测PWM控制信号的占空比，并将该占空比作为基准值d0，此后每隔0.3秒采集一个当前的占空比值，并计算其与基准值d0的差值Δdn，经过13.5秒后，计算45个Δd的平方和，即∑{(Δd1～n)2，并将该平方和与存储的阈值进行比较，若大于阈值，则表示存在偏心，进行偏心修正；否则，表示偏心较小，继续检测。
5.根据权利要求3所述的变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，其特征在于：当脱水筒转速达到240rpm时，驱动控制芯片在5秒后记录当前的脱水筒转速，并将该转速减去初始转速240rpm得到速度差，将该速度差与存储的阈值比较，若小于阈值，则表示存在偏心，进行偏心修正；否则，表示偏心较小，进入高速脱水。
6.根据权利要求4或5所述的变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，其特征在于：进行偏心修正后，判断偏心修正次数是否超过预定的偏心修正次数，若判断结果为是，则进行偏心报警，否则，返回继续检测脱水筒的转速。
7.根据权利要求6所述的变频波轮洗衣机脱水的不平衡检测方法，其特征在于：所述的预定的偏心修正次数为3次。
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