ES2214787T3 - Control de programa para lavadoras y procedimiento para el lavado de ropa. - Google Patents
Control de programa para lavadoras y procedimiento para el lavado de ropa.Info
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Abstract
El control programado para máquinas lavadoras comporta el registro de la carga del tambor por medio de la medición del consumo eléctrico del motor de accionamiento. El funcionamiento mecánico que actúa sobre la colada situada en el tambor está determinado por el consumo eléctrico del motor eléctrico por medio de una curva característica guardada específica del tambor. El ciclo temporal del programa está diseñado de tal manera que la colada o una parte predeterminada de colada está sometida consistentemente a la misma energía mecánica preestablecible.
Description
Control de programa para lavadoras y
procedimiento para el lavado de ropa.
La invención se refiere a un control de programa
según el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento según
el preámbulo de la reivindicación 14.
El documento DE 44 31 846 A1, que constituye la
base para la reivindicación 1 de la patente, describe un
procedimiento para el control y/o regulación de una lavadora o de
una secadora de ropa, en el que se mide la carga del tambor de la
ropa, siendo accionado el tambor, por una parte, con número de
revoluciones constante y, por otra parte, con aceleración angular
constante y comparando los pares de torsión a aplicar a tal fin en
cada caso por el motor de accionamiento. Esta medición sirve para
determinar el desequilibrio del tambor, para calcular a partir de
ello el número de revoluciones máximo posible en el funcionamiento
de la centrífuga.
Esta determinación de la carga del tambor es
necesaria, puesto que el tambor cargado sólo debe funcionar en dos
tipos de funcionamiento diferentes (número de revoluciones constante
y aceleración angular constante) durante un cierto periodo de
tiempo, deben detectarse los pares de torsión a aplicar en este
caso, respectivamente, por el motor y finalmente deben ser
evaluados.
Mientras que la tecnología de lavado, que se basa
en una elevación periódica de la ropa hacia arriba en contra de la
fuerza de la gravedad, antes de que caiga de nuevo en la lejía de
lavado, que está en el tambor accionado alrededor de un eje de giro
horizontal, es típica para las relaciones que se aplican en Europa,
el documento US 4.862.710 describe la tecnología de lavado según la
norma americana, en la que la ropa se mueve en un tambor con eje
vertical por medio de un agitador a través de la lejía de lavado, y
a continuación es secada durante el funcionamiento del tambor
alrededor de su eje vertical. En aquella publicación anterior se
indica que, en esta tecnología de lavado, la ropa al principio del
proceso de lavado solamente experimenta una influencia mecánica
reducida, porque flota en primer lugar todavía esencialmente sobre
la superficie de la lejía de lavado. Por lo tanto, no es previsible
que se obtengan buenos resultados si se quieren derivar a partir del
proceso de lavado, especialmente al principio, informaciones sobre
la carga actual. En su lugar, se enseña allí derivar informaciones
sobre la carga a partir del comportamiento eléctrico del motor de
accionamiento durante la centrifugación de secado al término del
lavado. Por lo tanto, estas informaciones no están todavía
disponibles para el proceso de lavado propiamente dicho y para su
optimización.
En cambio, la invención tiene el cometido de
indicar un control de programa y un procedimiento, respectivamente,
del tipo indicado al principio, que detectan de una manera sencilla
y rápida la carga del tambor de la ropa, para poder tenerla en
cuenta durante la realización del programa de lavado.
Este cometido se soluciona a través de un control
de programa del tipo mencionado al principio, que presenta las
características de la parte de caracterización de la reivindicación
1. Los desarrollos y configuraciones de la invención se describen en
las reivindicaciones dependientes.
Si se mide el consumo de potencia del motor
eléctrico, que acciona el tambor de la ropa, se puede deducir a
partir de ello la carga del tambor. Si el tambor de la ropa está
totalmente cargado, el motor eléctrico solamente tiene que superar
el rozamiento y, durante la aceleración, la inercia de masas y, por
lo tanto, sólo recibe una potencia relativamente reducida. En
cambio, si el tambor no está totalmente cargado (por ejemplo, sólo
semilleno), el motor debe transportar toda la ropa hacia arriba en
contra de la fuerza de la gravedad, antes de que caiga de nuevo
hacia abajo, sin que se transmita en este caso el impulso de retorno
sobre el tambor de la ropa -como sucede cuando el tambor está
totalmente cargado-. Por lo tanto, aquí el motor eléctrico necesita,
en general, una potencia más elevada, por lo que su consumo de
potencia es relativamente grande.
El consumo de potencia del motor eléctrico se
puede detectar durante la operación normal de lavado o también
durante la aceleración del motor a un número de revoluciones
predeterminado o bien cuando se mantiene un número de revoluciones
predeterminado. La determinación del consumo de potencia se realiza
a través de la medición de la corriente del motor, del número de
revoluciones del motor y de la tensión eléctrica que se aplica al
motor, del consumo de potencia a partir de la red de corriente o de
la potencia cedida por la electrónica para el control del motor.
A partir del consumo de potencia del motor
eléctrico, conociendo la potencia de pérdida producida, se puede
determinar la potencia mecánica que actúa sobre la ropa que se
encuentra en el tambor. Cuando se eleva el consumo de potencia del
motor, se cede también una potencia mecánica más elevada a la ropa.
Si se conoce ahora a través de la determinación del consumo de
potencia del motor eléctrico la carga del tambor de la ropa y la
potencia mecánica que actúa sobre la ropa, entonces se configura el
ciclo del programa de lavado de tal forma que la ropa o bien una
cantidad predeterminada de ropa es impulsada siempre, durante todo
el programa de lavado, aproximadamente con la misma energía mecánica
predeterminada, independientemente de que el tambor de la ropa esté
lleno o no.
A continuación se explica en detalle la invención
con la ayuda de un ejemplo de realización.
Durante el primer ciclo de lavado, se determina
el consumo de potencia del motor eléctrico. Si la electrónica de
accionamiento del motor mide el consumo de corriente de la red, como
sucede, por ejemplo, durante el accionamiento con circuito
intermedio de corriente y consumo de corriente controlado
activamente (PFC), entonces se lleva a cabo de una manera
conveniente una medición del consumo de potencia eléctrica de esta
electrónica a partir de la red de corriente. Si la electrónica del
motor no mide el consumo de corriente de la red, entonces se realiza
una medición de la potencia emitida por la electrónica al motor. El
valor del consumo de potencia del motor eléctrico medido de esta
manera es comparado con valores memorizados, por ejemplo, en el
control del programa para diferentes estados de llenado del tambor y
de esta manera se determina la carga del tambor de la ropa.
A partir del consumo de potencia del motor
eléctrico se determina, además, a través de una curva característica
específica del tambor, memorizada, también la potencia mecánica, con
la que se impulsa la ropa que se encuentra en el tambor. Debido a
las
pérdidas inevitables de potencia, solamente una parte de la potencia absorbida por el motor está disponible como potencia mecánica que actúa sobre la ropa. Si se mide el consumo de potencia desde la red de corriente, deben tenerse en cuenta las pérdidas de potencia, que son provocadas por la electrónica del motor, por el motor eléctrico, por la transmisión sobre el tambor y por el agua que se encuentra en el tambor. Si se mide la potencia cedida por la electrónica del motor al motor eléctrico, no tiene que incluirse al mismo tiempo la potencia de pérdida de la electrónica del motor. En ambos casos, la potencia mecánica que actúa sobre la ropa es aproximadamente 1/5 de la potencia consumida originalmente. Las pérdidas de potencia que se producen se tienen en cuenta en la curva característica específica del tambor.
pérdidas inevitables de potencia, solamente una parte de la potencia absorbida por el motor está disponible como potencia mecánica que actúa sobre la ropa. Si se mide el consumo de potencia desde la red de corriente, deben tenerse en cuenta las pérdidas de potencia, que son provocadas por la electrónica del motor, por el motor eléctrico, por la transmisión sobre el tambor y por el agua que se encuentra en el tambor. Si se mide la potencia cedida por la electrónica del motor al motor eléctrico, no tiene que incluirse al mismo tiempo la potencia de pérdida de la electrónica del motor. En ambos casos, la potencia mecánica que actúa sobre la ropa es aproximadamente 1/5 de la potencia consumida originalmente. Las pérdidas de potencia que se producen se tienen en cuenta en la curva característica específica del tambor.
En lugar de determinar las pérdidas de potencia
de los componentes individuales de la cadena de actuación formada
por la electrónica del motor - motor eléctrico - transmisión -
tambor de lavado, se puede determinar también el éxito del lavado
respectivo a diferentes valores predeterminados del consumo de
potencia y se pueden memorizar, por ejemplo, en forma de una curva
característica.
El control del programa tiene en cuenta ahora la
carga del tambor de lavado y la potencia mecánica o bien la potencia
de lavado que actúa sobre la ropa y permite el ciclo del programa de
lavado, de tal forma que la ropa o bien una cantidad predeterminada
de ropa es impulsada siempre, independientemente de la carga del
tambor, aproximadamente con la misma potencia mecánica o bien
potencia de lavado predeterminable. Esto se realiza midiendo durante
todo el proceso de lavado el consumo de potencia del motor
eléctrico, a partir del cual se determina la potencia mecánica o
bien la potencia de lavado que actúa sobre la ropa y se lava hasta
que la energía mecánica o bien el trabajo de lavado, transmitidos,
en general, sobre la ropa, determinados a través de la integración
de esta potencia mecánica o bien la potencia de lavado sobre todo el
proceso de lavado, alcanzan un valor que es necesario para un
resultado satisfactorio de lavado. Si se mide ahora, al comienzo del
programa de lavado, el consumo de potencia del motor eléctrico, se
calcula a partir de éste la duración necesaria del lavado. Cuando el
consumo de potencia del motor eléctrico es reducido, es decir,
cuando el tambor de lavado está totalmente cargado y la transmisión
de la potencia mecánica sobre las piezas de ropa individuales es
relativamente reducida, el programa de lavado tiene una duración más
prolongada que en el caso de un consumo de potencia alto del motor
eléctrico, es decir, con una carga sólo parcial del tambor de ropa y
con una transmisión relativamente alta de la potencia mecánica a
las piezas de ropa individuales. En lugar de la duración de todo el
programa de lavado, se puede modificar también la duración de ciclos
individuales del lavado o de los ciclos de inversión del tambor de
ropa.
Hay que indicar que en el caso de un consumo bajo
de potencia del motor eléctrico, es necesario, por lo tanto, un
programa de lavado más prolongado, porque, por una parte, debe
lavarse más ropa y, por otra parte, esta cantidad mayor de ropa es
impulsada también todavía con una potencia mecánica o bien potencia
de lavado relativamente reducidas. En cambio, el programa de lavado
se acorta a medida que se eleva el consumo de potencia del motor
eléctrico, puesto que debe lavarse menos ropa y ésta es impulsada
con una potencia mecánica o bien potencia de lavado relativamente
alta. De esta manera, se consigue un ahorro de tiempo y de energía
eléctrica.
De manera alternativa o adicional, en el caso de
una carga reducida del tambor, se reduce el consumo de potencia del
motor eléctrico. De esta manera, se reduce una solicitación mecánica
excesiva, innecesaria de la ropa. Pero al mismo tiempo se garantiza
que la ropa sea impulsada siempre con la energía mecánica o bien la
potencia de lavado deseada, para asegurar un resultado satisfactorio
del lavado, también cuando el tambor de ropa está totalmente
cargado.
A través del conocimiento de la carga del tambor
de ropa se puede adaptar la cantidad del agua utilizada y/o del
detergente a las condiciones reales, con lo que se consigue un
ahorro de agua y de detergente, pero también de energía y de
tiempo.
Se consigue un ahorro de agua con preferencia
porque se eleva el nivel del agua en el tambor de la ropa, después
de alcanzar un nivel de llenado mínimo determinado, todavía hasta
que el consumo de potencia del motor eléctrico alcanza un valor
predeterminado. Este procedimiento se basa en el hecho de que el
consumo de potencia del motor eléctrico no sólo depende de la
cantidad de ropa, sino también de la cantidad de agua en el tambor
de ropa. En el caso de una carga parcial de ropa (por ejemplo, a
medias carga), el consumo de potencia del motor eléctrico es ya alto
en virtud de la carga, por lo que el agua no se llena por encima del
nivel de llenado mínimo, sino que se lava con la cantidad de agua
mínima, lo que es suficiente también en este caso de la carga
parcial. En cambio, en el caso de una carga total del tambor de
ropa, el consumo de potencia del motor eléctrico es reducido en
virtud de la carga. Por lo tanto, se alimenta agua por encima del
nivel de llenado mínimo hasta que el motor eléctrico alcanza el
consumo de potencia predeterminado. De esta manera, se asegura que
con una carga total del tambor, en la que se necesita una cantidad
mayor de agua de lavado, se lave también con más agua.
Se consigue un ahorro de detergente, cuando se
emplea un dispositivo de dosificación automática de detergente,
porque se alimenta al tambor de la ropa menos detergente en el caso
de carga parcial.
En los programas de lavado utilizados actualmente
con más frecuencia con temperaturas más bajas del agua (hasta 60ºC),
la mecánica de lavado tiene, frente a la calefacción, una
participación considerable en el consumo total de energía. De esta
manera, el ahorro de energía descrito anteriormente conduce, a
través del acortamiento del programa de lavado y/o de la reducción
del consumo de potencia del motor eléctrico durante la carga parcial
del tambor de la ropa, a un ahorro considerable de la energía total
necesaria. Se consigue con preferencia un ahorro de tiempo porque,
con una carga parcial del tambor de la ropa, se acortan las fases de
lavado y/o las fases de aclarado o bien se interrumpen cuando se ha
alimentado a la ropa una cantidad de energía mecánica
suficiente.
Si en el caso de un consumo de potencia
originalmente elevado a través del motor eléctrico, se reduce el
mismo, por ejemplo, porque no se necesita una potencia mecánica o
potencia de lavado elevada que actúe sobre la ropa, entonces se
pueden dimensionar la fase de potencia de la electrónica de
activación del motor, los semiconductores de potencia, los cuerpos
de refrigeración y también el motor eléctrico propiamente dicho para
potencias duraderas menores, sin que esto tenga una influencia
negativa sobre el resultado del lavado.
Por último, hay que indicar todavía que el
consumo de potencia del motor eléctrico es también bajo cuando se
encuentran solamente muy pocas piezas de ropa en el tambor. Pero
también entonces es relativamente reducida la potencia mecánica o
bien la potencia de lavado transmitida sobre estas pocas piezas de
ropa, puesto que las piezas de ropa individuales apenas rozan ya
entre sí. Por lo tanto, también aquí es ventajoso prolongar la
duración del programa de lavado según el ejemplo de realización
descrito de la invención para asegurar el resultado deseado del
lavado.
Claims (14)
1. Control de programa para lavadoras, que
detecta la carga de un tambor de ropa accionado por un motor
eléctrico y que es tenida en cuenta durante la realización del
programa de lavado, caracterizado porque la detección de la
carga del tambor se realiza a través de la medición del consumo de
potencia del motor eléctrico que acciona el tambor de la ropa,
porque a partir del consumo de potencia del motor eléctrico se
determina, sobre una curva característica específica del tambor,
memorizada, la potencia mecánica que actúa sobre la ropa que se
encuentra en el tambor, y porque el ciclo de tiempo del programa de
lavado está configurado de tal forma que la ropa o bien una cantidad
predeterminada de ropa es impulsada, independientemente de la carga
del tambor, siempre con la misma energía mecánica
predeterminable.
2. Control de programa según la reivindicación 1,
caracterizado porque el consumo de potencia del motor
eléctrico es detectado durante la operación de lavado.
3. Control de programa según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque la medición del consumo de potencia
del motor eléctrico se realiza durante la aceleración del motor a un
número de revoluciones predeterminado o bien cuando se mantiene un
número de revoluciones predeterminado.
4. Control de programa según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se determina el
consumo de potencia del motor eléctrico a través de la medición de
la corriente del motor o del número de revoluciones del motor o de
la tensión eléctrica que se aplica al motor.
5. Control de programa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
determina el consumo de potencia del motor eléctrico con la ayuda
del consumo de potencia desde la red de corriente.
6. Control de programa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se calcula
el consumo de potencia del motor eléctrico a partir de la potencia
cedida por la electrónica al control del motor.
7. Control de programa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a un
consumo reducido de potencia corresponde una carga completa y a un
consumo elevado de potencia corresponde una carga menos completa del
tambor de la ropa.
8. Control de programa según la reivindicación 1,
caracterizado porque con un consumo reducido de potencia del
motor eléctrico, es decir, con un tambor de ropa totalmente lleno, y
con una impulsión de la ropa con una potencia mecánica relativamente
baja, la duración del programa de lavado es más larga y/o la
duración de la conexión de los ciclos de inversión es más larga.
9. Control de programa según la reivindicación 1,
caracterizado porque con un consumo elevado de potencia del
motor eléctrico, es decir, cuando el tambor de la ropa está sólo
parcialmente cargado, y con una impulsión de la ropa con potencia
mecánica relativamente alta, la duración del programa de lavado es
más corta y/o la duración de la conexión de los ciclos de inversión
es menor.
10. Control de programa según una de las
reivindicaciones 1, 8 ó 9, caracterizado porque la duración
del programa de lavado se selecciona para que la energía mecánica
transmitida, en general, sobre la ropa, determinada a través de la
integración de la potencia mecánica, que actúa sobre la ropa, sobre
todo el proceso de lavado, alcance un valor necesario para un
resultado satisfactorio del lavado.
11. Control de programa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuando se
reconoce un consumo elevado de potencia a través del motor
eléctrico, por el que se deduce una carga más reducida del tambor de
la ropa y, por lo tanto, una potencia mecánica más elevada, que
actúa sobre la ropa, se reduce el consumo de potencia del motor
eléctrico.
12. Control de programa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cantidad
utilizada de agua se adapta a la carga del tambor de la ropa,
continuando la alimentación de agua, después de que se ha excedido
un nivel mínimo del agua, hasta que la potencia necesaria para el
accionamiento del tambor alcanza un valor predeterminado.
13. Control de programa según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se adapta
la cantidad utilizada de detergente a la carga del tambor de la
ropa, añadiendo menos detergente, en el caso de presencia de un
dispositivo automático de dosificación para el detergente, cuando
existe una carga parcial en el tambor de la ropa.
14. Procedimiento para el lavado de ropa en un
tambor de ropa accionado con motor eléctrico, en el que la ropa es
transportada hacia arriba en contra de la fuerza de la gravedad,
antes de que caiga de nuevo hacia abajo, caracterizado porque
el consumo de potencia eléctrica medida del motor de accionamiento
sirve como medida para la energía mecánica, que actúa sobre la ropa
en el tambor, y porque este proceso de lavado se termina cuando la
suma de la energía, como la integral de tiempo de la energía
mecánica absorbida, medida como consumo de potencia eléctrica, ha
alcanzado un valor, que está predeterminado en función de la medida
en que el tambor de la ropa está realmente lleno de ropa, siendo la
medida para este llenado del tambor el consumo de potencia del motor
durante el primer ciclo de lavado.
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