DE102009028508A1 - Method for determining an imbalance in a washing drum of a washing machine and washing machine - Google Patents
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Abstract
Eine Unwucht, insbesondere eine diagonale Unwucht, bei einer Wäschetrommel (7) einer Waschmaschine (1) soll zuverlässig erkannt werden. Es wird ein Verfahren bereitgestellt, bei welchem eine Unwucht bei einer um eine Drehachse (10) drehbaren Wäschetrommel (7) einer Waschmaschine (1) in einem Schleuderbetrieb, in welchem die Wäschetrommel (7) auf einen vorgegebenen ersten Drehzahlwert zu beschleunigen ist, ermittelt wird. Die Wäschetrommel (7) wird mittels eines Antriebsmotors (11) angetrieben, welcher durch eine Steuereinrichtung (25) angesteuert wird. Die Wäschetrommel (7) wird zunächst auf einen vorgegebenen zweiten Drehzahlwert beschleunigt, der kleiner als der erste Drehzahlwert ist. Es wird eine ein räumliches Verlagern der Drehachse (i dem zweiten Drehzahlwert der Wäschetrommel (7) gemessen. Messwerte für die Größe werden an die Steuereinrichtung (25) ausgegeben, und die Unwucht wird durch die Steuereinrichtung (25) abhängig von den Messwerten ermittelt. Außerdem wird eine Waschmaschine (1) geschaffen.An imbalance, in particular a diagonal imbalance, in a laundry drum (7) of a washing machine (1) should be reliably detected. A method is provided in which an unbalance is determined in a washing drum (7) of a washing machine (1) which can be rotated about an axis of rotation (10) in a spin operation in which the washing drum (7) is to be accelerated to a predetermined first speed value , The laundry drum (7) is driven by a drive motor (11) which is controlled by a control device (25). The laundry drum (7) is first accelerated to a predetermined second speed value, which is less than the first speed value. A spatial displacement of the axis of rotation (i the second speed value of the laundry drum (7) is measured. Measured values for the size are output to the control device (25), and the unbalance is determined by the control device (25) depending on the measured values. In addition a washing machine (1) is created.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ermitteln einer Unwucht bei einer um eine Drehachse drehbaren Wäschetrommel einer Waschmaschine in einem Schleuderbetrieb, in welchem die Wäschetrommel auf einen vorgegebenen ersten Drehzahlwert zu beschleunigen ist. Die Wäschetrommel wird mittels eines Antriebsmotors angetrieben, welcher durch eine Steuereinrichtung angesteuert wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine Waschmaschine, welche zum Durchführen des Verfahrens ausgebildet ist.The The invention relates to a method for determining an imbalance in a drum of a washing machine rotatable about a rotation axis in a spin operation, in which the laundry drum to a predetermined first speed value is to accelerate. The laundry drum is by means of a Drive motor driven, which by a control device is controlled. The invention also relates to a washing machine, which to perform of the method is formed.
Es geht vorliegend vorzugsweise um die Erkennung der Unwucht bei einer Wäschetrommel, die mittels eines permanentmagneterregten Synchronmotors beziehungsweise eines bürstenlosen Gleichstrommotors (BLDC) angetrieben wird. Solche Synchronmotoren werden unter Vermittlung eines Wechselrichters beziehungsweise Inverters angesteuert. Bei hohen Drehzahlen geht eine Synchronmaschine in einen so genannten Feldschwächbetrieb über, in welchem sie mit einer gegenüber der Nennspannung geringeren Spannung betrieben wird. Im Feldschwächbetrieb steigt aufgrund der geringeren Spannung bei einer konstanten Drehzahl die Stromstärke des Strangstromes des Stators an, es erhöht sich nämlich der Blindanteil des Strangstromes. Mit zusätzlicher Belastung der Wäschetrommel und somit des Synchronmotors erhöht sich auch der Wirkanteil des Strangstromes. Die Belastung kann zum Beispiel durch eine Unwucht verursacht werden. Sowohl die Erhöhung des Blindanteils als auch die Erhöhung des Wirkanteils des Strangstromes führt zu einem Anstieg der Stromstärke dieses Stromes, und die Wicklungsverluste steigen an.It in the present case is preferably the detection of imbalance in a Washing drum, by means of a permanent magnet synchronous motor or a brushless one DC motor (BLDC) is driven. Such synchronous motors be under the intermediation of an inverter or inverter driven. At high speeds, a synchronous machine goes into a so-called field weakening operation in which she with one opposite the rated voltage lower voltage is operated. In field weakening operation increases due to the lower voltage at a constant speed the current of the Strangstromes of the stator, namely it increases the reactive content of the string current. With additional Load the laundry drum and thus the synchronous motor increases also the active part of the string current. The burden can for Example caused by an imbalance. Both the increase of Blind share as well as the increase the effective portion of the strand current leads to an increase in the current strength of this Electricity, and the winding losses increase.
In einem Schleuderbetrieb einer Waschmaschine wird der Antriebsmotor bei hohen Drehzahlen betrieben, er geht in den Feldschwächbetrieb über. Der gesamte Antrieb für die Wäschetrommel soll somit für den Feldschwächbetrieb, also für hohe Ströme und somit für hohe Temperaturen, ausgelegt werden. Werden keine steuerungstechnischen oder regelungstechnischen Zusatzmaßnahmen vorgesehen, müssen der Antriebsmotor und der Wechselrichter gekühlt werden; diese Kühlung soll für die maximale Belastung und somit für maximale Temperaturen ausgelegt sein.In a spin operation of a washing machine is the drive motor operated at high speeds, he goes into the field weakening operation. Of the entire drive for the laundry drum should therefore for the field weakening operation, So for high currents and thus for high temperatures, be designed. Be no control technology or additional control measures, the Drive motor and the inverter to be cooled; this cooling should for the maximum load and thus for be designed for maximum temperatures.
Eine Unwucht bei der Wäschetrommel führt neben einer zusätzlichen Belastung des Antriebsmotors und somit neben der Erhöhung der Stromstärke des Strangstromes auch zu einer mechanischen Belastung eines gesamten Schwingsystems der Waschmaschine und der gesamten Waschmaschine. Eine mechanische Belastung des Schwingsystems kann zu einer Verkürzung seiner Lebensdauer führen.A Imbalance in the laundry drum leads next an additional one Load of the drive motor and thus in addition to the increase in Amperage of the String current also to a mechanical load of an entire Oscillation system of the washing machine and the entire washing machine. A mechanical stress on the vibration system can lead to a shortening of its Lead life.
Vorliegend soll insbesondere eine diagonale Unwucht bei einer Wäschetrommel erkannt werden. Bei einer diagonalen Unwucht sind in der Wäschetrommel zwei an der Innenwand der Wäschetrommel bezüglich der Drehachse sich gegenüberliegende Unwuchtmassen gegeben, eine erste Unwuchtmasse befindet sich in Erstreckungsrichtung der Drehachse an einem ersten Ende der Wäschetrommel und eine zweite Unwuchtmasse an einem zweiten Ende der Wäschetrommel. Bei einer diagonal ausgebildeten Unwucht kippt die Drehachse der Wäschetrommel, und das Schwingsystem beginnt unkontrolliert zu schwingen. Geht diese Schwingung in Resonanz, so erhöht sich die Amplitude dieser Schwingung mit der Zeit. Es ist eine besondere Herausforderung, ein solches instabiles Verhalten der Waschmaschine möglichst frühzeitig im Schleuderbetrieb zu erkennen und den Schleuderbetrieb gegebenenfalls zu unterbrechen.present in particular, a diagonal unbalance in a laundry drum be recognized. At a diagonal imbalance are in the laundry drum two on the inner wall of the laundry drum with respect to Rotary axis opposing imbalance masses given, a first imbalance mass is in the extension direction the axis of rotation at a first end of the laundry drum and a second Imbalance mass at a second end of the laundry drum. At a diagonal trained imbalance tilts the axis of rotation of the laundry drum, and the vibration system starts to swing uncontrollably. Does this vibration resonate, so increased The amplitude of this vibration over time. It is a special one Challenge, such unstable behavior of the washing machine preferably early to detect in the spin mode and the spin operation if necessary interrupt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung sowie eine Waschmaschine zu schaffen, mit welchem und bei welcher Maßnahmen getroffen sind, die eine zuverlässige Ermittlung der Unwucht bei einer Wäschetrommel der Waschmaschine gewährleisten.It Object of the invention, a method of the aforementioned Genus and a washing machine to create, with which and at which measures are taken, which is a reliable Determining the imbalance in a washing drum of the washing machine guarantee.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch
1, wie auch durch eine Waschmaschine mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch
9 gelöst. Vorteilhaft
Ausführungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und
der Beschreibung.These
The object is achieved by a
Method with the features according to
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Unwucht bei einer um eine Drehachse drehbaren Wäschetrommel einer Waschmaschine in einem Schleuderbetrieb ermittelt, in welchem die Wäschetrommel auf einen vorgegebenen ersten Drehzahlwert zu beschleunigen ist. Die Wäschetrommel wird mittels eines Antriebsmotors angetrieben, welcher durch eine Steuereinrichtung angesteuert wird. Die Wäschetrommel wird zunächst auf einen vorgegebenen zweiten Drehzahlwert beschleunigt, der kleiner als der erste Drehzahlwert ist. Es wird bei dem zweiten Drehzahlwert der Wäschetrommel eine Größe durch einen Sensor gemessen, die ein räumliches Verlagern der Drehachse gegenüber einer Referenzlage beschreibt, und Messwerte für diese Größe werden an die Steuereinrichtung ausgegeben. Die Steuereinrichtung ermittelt die Unwucht abhängig von den Messwerten für die Größe.at a method according to the invention an imbalance in a rotary drum about a rotary drum a washing machine determined in a centrifugal operation, in which the laundry drum to accelerate to a predetermined first speed value. The laundry drum is driven by a drive motor, which by a Control device is controlled. The laundry drum is initially on accelerates a predetermined second speed value, the smaller as the first speed value. It will be at the second speed value the laundry drum a size through measured a sensor that is a spatial Relocate the axis of rotation opposite describes a reference position, and measurements for this size are sent to the controller output. The controller determines the imbalance depending on the measured values for the size.
Beispielsweise ist die Referenzlage eine solche Lage, in welcher sich die Drehachse dann befindet, wenn keine Unwucht bei der Wäschetrommel gegeben ist oder wenn die Wäschetrommel stillsteht. Mit anderen Worten kann die Referenzlage die Lage einer virtuellen Mitteldrehachse der Wäschetrommel sein, die sich ohne die Unwucht einstellen würde.For example, the reference position is such a situation in which the axis of rotation is then when there is no imbalance in the laundry drum or when the laundry drum is stationary. In other words, the reference position can be the position of a virtual center axis of rotation of the laundry drum be that would set without the imbalance.
Demnach wird eine Größe mithilfe eines Sensors gemessen, die ein Sichändern einer räumlichen Lage der Drehachse der Wäschetrommel charakterisiert, und die Unwucht wird abhängig von dieser Größe ermittelt. Also wird im Gegenstand der Erfindung insbesondere eine solche Größe gemessen, die die Präzession, also die Richtungsänderung der Drehachse der Wäschetrommel beschreibt, die durch eine auf die Wäschetrommel aufgrund einer Unwuchtmasse ausgeübte Kraft verursacht wird. Durch Auswertung einer solchen Größe kann eine Unwucht, insbesondere eine Unwuchtmasse, bei der Wäschetrommel ermittelt werden. Insbesondere kann eine in der Wäschetrommel diagonal ausgebildete Unwucht erkannt werden. Es gelingt durch das erfindungsgemäße Verfahren, instabile Schwingungen der Wäschetrommel und des gesamten Schwingsystems der Waschmaschine frühzeitig zu erkennen, und der Schleuderbetrieb kann gegebenenfalls unterbrochen werden oder die Schleuderdrehzahl kann reduziert werden.Therefore will use a size measured by a sensor, which is a change of a spatial Position of the axis of rotation of the laundry drum characterized and the imbalance is determined depending on this size. Thus, the subject of the invention, in particular such a size is measured, the the precession, So the change of direction the axis of rotation of the laundry drum describes by a on the laundry drum due to an imbalance mass practiced Force is caused. By evaluating such a size can an imbalance, especially an imbalance mass, the laundry drum be determined. In particular, one can be in the laundry drum diagonally formed imbalance can be detected. It is possible by the method according to the invention, unstable vibrations of the laundry drum and the entire vibrating system of the washing machine early to recognize, and the centrifugal operation may be interrupted or the spin speed can be reduced.
Es wird bevorzugt ein Gyrosensor als Sensor verwendet, mit welchem das Sichändern der Erstreckungsrichtung der Drehachse der Wäschetrommel gemessen wird. Es kann zum Beispiel der Gyrosensor XV-3500CB von Epson Toyocom zur Messung der Größe verwendet werden. Es ist mit einem Gyrosensor möglich, eine Winkelgeschwindigkeit beziehungsweise Winkelrate (angular rate) einer Bewegung eines Bezugspunktes der Drehachse der Wäschetrommel entlang eines Umfanges eines virtuellen beziehungsweise gedachten Kreises zu messen, der durch diesen Bezugspunkt aufgrund der auftretenden Unwucht durchlaufen wird. Im Mittelpunkt eines solchen Kreises steht dann eine sich ohne die Unwucht einstellende virtuelle Mitteldrehachse der Wäschetrommel. Durch Einsatz eines Gyrosensors kann also die Präzession der Wäschetrommel ermittelt werden. Der Gyrosensor kann ein MEMS-Sensor (Micro Electro-Mechanical Sensor) sein oder er kann ein MOES-Sensor (Micro Opto-Mechanical Sensor) sein.It Preferably, a gyrosensor is used as a sensor, with which the changing the extension direction of the axis of rotation of the laundry drum is measured. It can, for example, the gyrosensor XV-3500CB from Epson Toyocom used for measuring the size become. It is possible with a gyrosensor, an angular velocity or Angular rate of movement of a reference point of the Rotary axis of the laundry drum along a perimeter of a virtual or imaginary one Circle to be measured by this reference point due to the occurring Imbalance is passed through. At the center of such a circle stands then a virtual central axis of rotation without the imbalance the laundry drum. By using a gyro sensor so can the precession of the laundry drum be determined. The gyrosensor can be a MEMS sensor (Micro Electro-Mechanical Sensor) or it can be a MOES sensor (Micro Opto-Mechanical Sensor).
Der Sensor kann an einer Komponente eines die Wäschetrommel aufweisenden Schwingsystems der Waschmaschine angebracht sein, nämlich insbesondere an einem Laugenbehälter oder an dem Antriebsmotor. Um eine diagonale Unwucht bei der Wäschetrommel zu ermitteln, kann der Sensor in einer Erstreckungsrichtung der Drehachse mittig an der Komponente angeordnet sein. Im Stillstand der Wäschetrommel kann also der Abstand von dem Sensor zu einem ersten Ende der Komponente in Längsrichtung der Drehachse gleich dem Abstand des Sensors zu einem zweiten Ende der Komponente sein. Auf diesem Wege gelingt es, Richtungsänderungen der Drehzahl der Wäschetrommel beziehungsweise die Präzession der Wäschetrommel bei einer diagonalen Unwucht höchstgenau zu erfassen und somit die Unwucht zu erkennen.Of the Sensor can on a component of a washing drum having the vibrating system of Washing machine be attached, namely especially on a tub or on the drive motor. To a diagonal imbalance in the laundry drum To determine the sensor in an extension direction of the Rotary axis be centrally located on the component. At standstill the laundry drum Thus, the distance from the sensor to a first end of the component longitudinal the axis of rotation is equal to the distance of the sensor to a second end the component. In this way, it is possible to change direction the speed of the laundry drum or precession the laundry drum with a diagonal unbalance highly accurate to detect and thus detect the imbalance.
Der Sensor kann als Größe ein durch einen Bezugspunkt der Drehachse zurückgelegten Weg und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Verlagerns der Drehachse messen. Insbesondere kann als Größe ein durch den Bezugspunkt der Drehachse zurückgelegter Winkelweg und/oder eine Winkelgeschwindigkeit (angular rate) und/oder Winkelbeschleunigung einer Bewegung des Bezugspunktes entlang eines Umfanges eines gedachten Kreises gemessen werden. Ein solcher virtueller Kreis wird durch den Bezugspunkt der Drehachse aufgrund der Unwucht durchlaufen; im Zentrum dieses Kreises befindet sich eine Mitteldrehachse, die sich ohne die Unwucht einstellen würde. Ist eine Unwucht, insbesondere eine diagonale Unwucht, bei der Wäschetrommel gegeben, so kippt die Drehachse der Wäschetrommel beziehungsweise ändert sich die Orientierung der Drehachse aufgrund der durch eine Unwuchtmasse ausgeübten Kraft. Da diese Kraft ständig auf die Wäschetrommel wirkt, ändert sich auch die Orientierung der Drehachse der Wäschetrommel kontinuierlich; jegliche Punkte der Drehachse durchlaufen jeweils einen Umfang eines Kreises bezüglich eines virtuellen, sich im Stillstand der Wäschetrommel beziehungsweise ohne die Unwucht ergebenden Mittelpunktes. Die Messung der Winkelbeschleunigung und/oder der Winkelgeschwindigkeit und/oder des Winkelweges ermöglicht somit die Bestimmung der durch die Unwuchtmasse auf die Wäschetrommel ausgeübten Kraft und somit die Bestimmung der Unwuchtmasse. Diese Kraft aufgrund der Unwuchtmasse kann aus der bekannten Winkelbeschleunigung und/oder der Winkelgeschwindigkeit und/oder dem Winkelweg auch für einen bestimmten Drehzahlwert der Wäschetrommel prognostiziert werden. Die Messung der Winkelbeschleunigung und/oder der Winkelgeschwindigkeit und/oder des Winkelweges ermöglicht somit eine zuverlässige und frühzeitige Ermittlung der Unwucht, insbesondere auch eine Vorhersage der Unwucht für höhere Drehzahlen der Wäschetrommel.Of the Sensor can be a size through a reference point of the axis of rotation covered path and / or a Speed and / or acceleration of the relocation of the Measure the axis of rotation. In particular, as a size by the reference point the axis of rotation zurückgelegter Winkelweg and / or an angular velocity (angular rate) and / or Angular acceleration of a movement of the reference point along a Scope of an imaginary circle to be measured. Such a virtual Circle is defined by the reference point of the axis of rotation due to imbalance run through; in the center of this circle is a central axis of rotation, which would adjust without the imbalance. Is an imbalance, in particular a diagonal imbalance, given the laundry drum, so tilts the axis of rotation of the laundry drum respectively changes the orientation of the axis of rotation due to an unbalanced mass exerted Force. Because this force is constantly on the laundry drum works, changes also the orientation of the axis of rotation of the laundry drum continuously; Each point of the axis of rotation in each case through a circumference of a circle in terms of a virtual, at standstill the laundry drum respectively without the imbalance resulting midpoint. The measurement of the angular acceleration and / or the angular velocity and / or the angular path thus allows the determination of the imbalance mass on the laundry drum exerted Force and thus the determination of the imbalance mass. This force due the imbalance mass can from the known angular acceleration and / or the angular velocity and / or the angular path also for a certain speed value of the laundry drum predicted become. The measurement of the angular acceleration and / or the angular velocity and / or of the angular path allows thus a reliable one and early Determination of imbalance, in particular a prediction of imbalance for higher speeds the laundry drum.
Vorzugsweise wird abhängig von den Messwerten für die Größe eine die Unwucht hervorrufende Unwuchtmasse durch die Steuereinrichtung berechnet, nämlich bevorzugt bei dem zweiten Drehzahlwert, also bevor die Wäschetrommel auf den ersten Drehzahlwert (Schleuderdrehzahl) beschleunigt wird. Insbesondere wird die Unwuchtmasse unter Zwischenberechnung einer das Verlagern der Drehachse beziehungsweise die Richtungsänderung der Drehachse der Wäschetrommel bewirkenden Kraft berechnet. Also kann durch die Steuereinrichtung zunächst die Kraft berechnet werden, die die Verlagerung der Drehachse beziehungsweise die Änderung der Längsrichtung der Drehachse bewirkt; anschließend kann die Unwuchtmasse berechnet werden, die diese Kraft auf die Wäschetrommel ausübt. Ist die Unwuchtmasse bekannt, so kann auch für höhere Drehzahlwerte die durch die Unwuchtmasse ausgeübte Kraft prognostiziert werden. Also kann die Steuereinrichtung die auf die Wäschetrommel ausgeübte Kraft und/oder die daraus resultierende Änderung der Längsrichtung der Drehachse für höhere Drehzahlwerte vorhersagen – zum Beispiel für den ersten Drehzahlwert, auf welchen die Wäschetrommel im Schleuderbetrieb zu beschleunigen ist. Sind die prognostizierten Kräfte zu groß, so kann der Schleuderbetrieb unterbrochen werden oder die Drehzahl der Wäschetrommel kann reduziert werden. Die Berechnung der Unwuchtmasse hat außerdem den Vorteil, dass eine Verlustleistung des Antriebsmotors und/oder seine Temperatur für höhere Drehzahlwerte – also zum Beispiel für den ersten Drehzahlwert – abhängig von der Unwuchtmasse prognostiziert werden kann/können. Insbesondere bei hohen Drehzahlen, also in einem Feldschwächbetrieb des Antriebsmotors, kann die Verlustleistung des Antriebsmotors nämlich je nach Unwucht sehr groß werden. Die Berechnung der Unwuchtmasse sorgt somit für einen verlustarmen Schleuderbetrieb.Preferably, depending on the measured values for the variable, an imbalance mass causing the unbalance is calculated by the control device, namely preferably at the second rotational speed value, ie before the laundry drum is accelerated to the first rotational speed value (spin speed). In particular, the imbalance mass is calculated with intermediate calculation of a displacement of the axis of rotation or the change in direction of the axis of rotation of the laundry drum causing force. So can be calculated by the control device first, the force that causes the displacement of the axis of rotation or the change of the longitudinal direction of the axis of rotation; subsequently ßend the imbalance mass can be calculated, which exerts this force on the laundry drum. If the imbalance mass is known, the force exerted by the imbalance mass can also be predicted for higher rpm values. Thus, the controller may predict the force applied to the laundry drum and / or the resulting change in the longitudinal direction of the rotary axis for higher speed values - for example, the first speed value at which the laundry drum is to be accelerated in spin mode. If the predicted forces are too great, the spin operation can be interrupted or the speed of the laundry drum can be reduced. The calculation of the unbalanced mass also has the advantage that a power loss of the drive motor and / or its temperature for higher speed values - so for example for the first speed value - can be predicted depending on the imbalance mass / can. In particular, at high speeds, ie in a field weakening operation of the drive motor, the power loss of the drive motor namely depending on the imbalance can be very large. The calculation of the imbalance mass thus ensures a low-loss centrifugal operation.
Also kann für den ersten Drehzahlwert, auf welchen die Wäschetrommel im Schleuderbetrieb zu beschleunigen ist, eine Verlustleistung des Antriebsmotors und/oder seine Temperatur und/oder ein Wert der Größe abhängig von den Messwerten für die Größe, und insbesondere abhängig von der Unwuchtmasse, prognostiziert werden. Diese Ausführungsform beruht auf der Tatsache, dass im Feldschwächbetrieb des Antriebsmotors bei hohen Drehzahlen der Wäschetrommel die Verlustleistung relativ groß werden kann. Es gilt die Beziehung, dass je größer die Unwucht beziehungsweise die Belastung der Wäschetrommel ist, umso größer die Stromstärke des Strangstromes und somit die Verlustleistung des Wechselrichters sowie des Antriebsmotors sind. Auch die Temperatur des Antriebsmotors sowie des Wechselrichters steigt proportional mit der Verlustleistung an. Durch das Prognostizieren der Verlustleistung und/oder der Temperatur kann die Waschmaschine somit ohne eine aufwendige und teure Kühlung für den Antriebsmotor und den Wechselrichter auskommen. Die prognostizierte Verlustleistung und/oder die Temperatur des Antriebsmotors kann/können durch die Steuereinrichtung überprüft werden, und die Steuereinrichtung kann den Schleuderbetrieb gegebenenfalls unterbrechen oder die Schleuderdrehzahl reduzieren. Insbesondere wird der Schleuderbetrieb unterbrochen, wenn die prognostizierte Verlustleistung und/oder die Temperatur einen vorbestimmten Grenzwert überschreiten.So can for the first speed value on which the laundry drum in the spin mode is to accelerate, a power loss of the drive motor and / or its temperature and / or a value of size depending on the measurements for the size, and especially dependent from the imbalance mass, can be predicted. This embodiment relies on the fact that in field weakening operation of the drive motor at high speeds of the laundry drum the power loss will be relatively large can. It applies the relationship that the bigger the imbalance respectively the load on the laundry drum is, the bigger the amperage of the string current and thus the power loss of the inverter and the drive motor are. Also the temperature of the drive motor and the inverter increases proportionally with the power loss at. By predicting the power loss and / or the temperature The washing machine can thus without a complex and expensive cooling for the drive motor and the inverter. The predicted power loss and / or the temperature of the drive motor can be checked by the control device, and the controller may optionally perform the spin operation interrupt or reduce the spin speed. Especially the spin operation is interrupted if the forecasted Power loss and / or the temperature exceed a predetermined limit.
Bevor die Wäschetrommel auf den ersten Drehzahlwert im Schleuderbetrieb beschleunigt wird, wird sie auf den geringeren zweiten Drehzahlwert beschleunigt, und die Unwucht wird bei dem zweiten Drehzahlwert ermittelt. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zweite Drehzahlwert derart ausgewählt wird, dass der Antriebsmotor feldschwächungsfrei betrieben wird, das heißt dass der Antriebsmotor noch nicht in den Feldschwächbetrieb übergeht. Weist die Waschmaschine einen indirekten Antrieb, beispielsweise einen Riemenantrieb, auf und beträgt die Übersetzung des indirekten Antriebes etwa 10,6, so kann der zweite Drehzahlwert in einem Wertebereich bis 500 U/min liegen. Dies entspricht einer Drehzahl des Antriebsmotors von bis 5300 U/min. Die Unwucht kann somit bei einer solchen Drehzahl der Wäschetrommel ermittelt werden, bei welcher die Verluste des Antriebsmotors relativ gering sind, und die Unwucht kann für höhere Drehzahlen, zum Beispiel für den ersten Drehzahlwert der Wäschetrommel – also insbesondere für den Feldschwächbetrieb – prognostiziert werden.Before the laundry drum is accelerated to the first speed value in the spin mode is it accelerates to the lower second speed value, and the Imbalance is determined at the second speed value. In one embodiment it is provided that the second speed value is selected such that the drive motor field weakening free is operated, that is that the drive motor is not yet in the field weakening operation. Does the washing machine an indirect drive, for example a belt drive, and is about the translation of the indirect drive about 10.6, the second speed value can be in a range up to 500rpm. This corresponds to a speed of the drive motor from up to 5300 rpm. The unbalance can thus at such a speed the laundry drum be determined, in which the losses of the drive motor relative are low, and the imbalance can be for higher speeds, for example for the first speed value of the laundry drum - ie in particular for the Field weakening - predicted become.
Ist die Größe – wie bereits ausgeführt – eine Winkelgeschwindigkeit beziehungsweise eine so genannte Präzessionsfrequenz, so soll diese Größe bei einer konstanten Drehzahl der Wäschetrommel, zum Beispiel bei dem zweiten Drehzahlwert, konstant bleiben. Es gilt die Beziehung, dass je schneller die Wäschetrommel rotiert, desto weniger schnell sie präzediert. Diese Ausführungsform macht sich diese Tatsache zunutze, indem bei einer konstanten Drehzahl der Wäschetrommel – insbesondere bei dem zweiten Drehzahlwert der Wäschetrommel – die Messwerte für die Größe auf einen Anstieg hin überprüft werden. Rotiert die Wäschetrommel mit einer konstanten Drehzahl, so soll auch die Größe konstant verbleiben. Dies ist dann nicht der Fall, wenn das Schwingsystem einschließlich der Wäschetrommel ein instabiles Verhalten aufweist, nämlich wenn die Schwingung des Schwingsystems in Resonanz gerät. Einen solchen instabilen Zustand kann die Steuereinrichtung erkennen, indem sie die Messwerte auf einen Anstieg hin überprüft. Nach Erkennen eines Anstiegs der Größe kann die Steuereinrichtung den Schleuderbetrieb unterbrechen.is the size - as already executed - an angular velocity or a so-called precession frequency, so should this Size at one constant speed of the laundry drum, for example, at the second speed value, remain constant. It The relationship is that the faster the laundry drum rotates, the better Less quickly she precesses. This embodiment makes use of this fact by at a constant speed the laundry drum - in particular at the second speed value of the laundry drum - the measured values for the Size on one Rise to be checked. Rotates the laundry drum with a constant speed, so should the size constant remain. This is not the case when the vibration system including the laundry drum has an unstable behavior, namely when the oscillation of the Oscillation system resonates. Such an unstable state can be detected by the control device. by checking the readings for an increase. After detecting a rise the size can the control device interrupt the spin operation.
Eine erfindungsgemäße Waschmaschine umfasst ein Schwingsystem mit einer um eine Drehachse drehbaren Wäschetrommel und mit einem Antriebsmotor zum Antreiben der Wäschetrommel. Die Waschmaschine umfasst außerdem eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Antriebsmotors. An einer Komponente des Schwingsystems ist ein Sensor angeordnet, der zum Messen einer ein räumliches Verlagern der Drehachse beschreibenden Größe und zum Ausgeben von Messwerten für diese Größe an die Steuereinrichtung ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, in einem Schleuderbetrieb, in welchem die Wäschetrommel auf einen vorgebbaren ersten Drehzahlwert zu beschleunigen ist, die Wäschetrommel zunächst auf einen kleineren zweiten Drehzahlwert zu beschleunigen und bei dem zweiten Drehzahlwert eine Unwucht bei der Wäschetrommel abhängig von den Messwerten für die Größe zu ermitteln.A washing machine according to the invention comprises a vibrating system with a laundry drum rotatable about a rotation axis and with a drive motor for driving the laundry drum. The washing machine also includes a control device for driving the drive motor. Arranged on a component of the oscillating system is a sensor which is designed to measure a variable describing a spatial displacement of the axis of rotation and to output measured values for this variable to the control device. The control device is designed, in a spin operation, in which the laundry drum is to be accelerated to a predeterminable first speed value, first to accelerate the laundry drum to a smaller second speed value and in which second speed value to determine an imbalance in the laundry drum depending on the measurements for the size.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Waschmaschine.The with reference to the inventive method presented preferred embodiments and their advantages apply correspondingly to the washing machine according to the invention.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.Further Advantages of the invention will become apparent from the claims, the Figures and the description of the figures. All mentioned above in the description Features and combinations of features and the following in the Character description mentioned and shown in the figures alone features and feature combinations are not only given in each case Combination, but also usable in other combinations or alone.
Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to individual preferred embodiments and explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same and functionally identical elements with the provided the same reference numerals.
Zum
Antreiben der Wäschetrommel
In
Längsrichtung
beziehungsweise in Erstreckungsrichtung der Drehachse
Der
Gyrosensor
Die
In
den
In
Die
Steuereinrichtung
Die
Steuereinrichtung
In
einem Funktionsblock
In
einem Funktionsblock
Der
Istwert der Drehzahl wird bei der Berechnung des Sollwerts deshalb
berücksichtigt,
da die Drehzahl des Antriebsmotors
Bei
der Berechnung des Istwerts der Drehzahl des Antriebsmotors
Die
Ermittlung der Unwucht bei der Wäschetrommel
In
einem Schleuderbetrieb der Waschmaschine
Überschreitet
die vorhergesagte Verlustleistung und/oder die Temperatur des Antriebsmotors
Die
Präzessionsfrequenz
soll bei einer konstanten Drehzahl der Wäschetrommel
Insgesamt
wird also ein Verfahren sowie eine Waschmaschine
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- WaschmaschineWashing machine
- 22
- Schwingsystemoscillating system
- 33
- Federanordnungspring assembly
- 44
- Gehäusecasing
- 55
- Abstützanordnungsupport arrangement
- 66
-
Boden
des Gehäuses 4ground
of the
housing 4 - 77
- Wäschetrommelwashing drum
- 88th
- Wäschestückelaundry
- 99
- Laugenbehältertub
- 1010
- Drehachseaxis of rotation
- 10'10 '
- Mittelachsecentral axis
- 1111
- Antriebsmotordrive motor
- 1212
- Riemenbelt
- 1313
- Gyrosensorgyro sensor
- 1414
- Bezugspunktreference point
- 1515
-
erstes
Ende der Wäschetrommel 7first
End of the
laundry drum 7 - 1616
-
zweites
Ende der Wäschetrommel 7second
End of the
laundry drum 7 - 1717
-
Seitenwand
der Wäschetrommel 7Side wall
the
laundry drum 7 - 1818
- Kreiscircle
- 1919
- Schaltungsanordnungcircuitry
- 2020
- Ausgangoutput
- 2121
- Phasensträngephase strands
- 2222
-
Eingang
der Schaltungsanordnung 19entrance
the
circuit arrangement 19 - 2323
- ZwischenkreiskondensatorLink capacitor
- 2424
- Wechselrichterinverter
- 2525
- Steuereinrichtungcontrol device
- 2626
- Spannungsteilervoltage divider
- 2727
- Ohmsche Widerständeresistive resistors
- 2828
- Treiberstufedriver stage
- 2929
- Verstärkerstufeamplifier stage
- 3030
- AbgriffpoleAbgriffpole
- 31 bis 4031 to 40
- Funktionsblöckefunction blocks
- I1, I2, I3I1, I2, I3
- Strangströmephase currents
- USUS
- Spannungtension
- UZUZ
- ZwischenkreisgleichspannungIntermediate circuit voltage
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