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滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法

  • 专利名称

    滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法

  • 发明者

    吕佩师, 张世秀, 皮晓杰, 许升, 陈玉玲

  • 公开日

    2010年7月7日

  • 申请日期

    2008年12月31日

  • 优先权日

    2008年12月31日

  • 申请人

    海尔集团公司;青岛海尔洗衣机有限公司

  • 文档编号

    D06F33/02GK101768848SQ20081018797

  • 权利要求

    一种滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,其特征在于该方法包括以下步骤首先,洗涤完毕,由排水阶段开始进行初始衣物分布,控制不同的转速,依次通过在排水阶段正反转的低转速、同一方向转动快速上升阶段后的中转速、继续相同方向缓慢上升阶段后的高转速;其次,程序判定阶段,通过在高转速状态检测衣物分布的不平衡量,判定不平衡量大小;最后,选择继续分布阶段,当不平衡量大于或等于程序设定的重度不平衡量时,转速降到排水时的低转速,然后,从第二阶段开始重新分布,连续分布三次仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重新开始分布;当检测不平衡量小于重度不平衡量时直接进入预脱水甩干阶段2. 根据权利要求1所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,其特征在于所述的 排水阶段低转速为每分40转到60转之间的一固定转速,该阶段进行顺时针、逆时针正反转 动,此过程中采用任意转停比,低转速的设定与洗衣机的容量有关3. 根据权利要求1所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,其特征在于所述的 快加速阶段后的中转速在每分70转到80转之间,由低转速到中转速的加速在2-3秒内完 成,保持逆时针方向转动4. 根据权利要求3所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,其特征在于所述的 中转速为每分73转5. 根据权利要求1所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,其特征在于所述的 慢加速阶段后的高转速在每分90转以上,该阶段转动方向为逆时针方向转动,慢加速过程 以每秒2转的转速增加直到设定的高转速后停止6. 根据权利要求5所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,其特征在于所述的 高转速为每分93转7. 根据权利要求1所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,其特征在于控制转 速到达高转速后,检测衣物分布的不平衡量,通过与设定程序比较,判断是否进入预脱水甩 干阶段或将转速降低到低转速后循环控制不同的转速过程8. 根据权利要求l-7任一项所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,其特征在于衣物甩干前分布包括以下四个执行阶段第一阶段为排水阶段,洗衣机滚筒在排水过程以每分40到60转之间的一速度进行顺 时针、逆时针转动,此过程中采用任意转停比;第二阶段,逆时针快速上升阶段,转速由低速的排水转速向每分73转上升,此阶段速 度上升在2-3秒内完成,以避免小件负载由滚筒底端尚未到达顶部就掉下来巻成一巻;第三阶段,逆时针缓慢上升阶段,转速由每分73转向高转速每分93转上升,此阶段上 升速度采用2转/秒的上升速度,以保证负载刚越过滚筒顶部就掉下来分布,对负载起到拉 升作用,将部分衣物打巻部分分开;第四阶段,逆时针每分93转时检测衣物分布情况,判定不平衡量大小,当不平衡量小 于程序设定的重度不平衡量时直接进入预脱水甩干阶段;当不平衡量大于或等于重度不平 衡量时,转速降到排水时的低转速,转动5-6秒后,从第二阶段开始重新分布,连续分布三 次仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重新开始分布检测,分布过程中一旦检测到不平衡量 满足脉冲条件立即进入预脱水甩干阶段

  • 技术领域

    本发明涉及一种洗衣机脱水方法,尤其是一种滚筒洗衣机衣物甩干前分布在内桶周壁上的控制方法

  • 背景技术

专利详情

全文pdf

权利要求

说明书

法律状态

专利名称:滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法现有的滚筒洗衣机采用的分布曲线大部分都不能实现最好的分布效果,特别是对 于那些吸水多而表面积小的物件更难分布好,如浴巾、羊毛衫等衣物,甚至有时经过很长时 间的分布到最后也无法分布均匀,无法正常甩干(参阅图1和图2),甚至使用时间长了,导 致滚筒异常震动或移位,给用户使用带来不便的同时也浪费了电能。很多厂家为了很好的 解决上述问题,大多采用改进洗衣机结构的方案以获得衣物分布均匀的效果。 另外,也有部分厂家采用控制洗衣机转速的方法以获得衣物分布均匀的效果。如 申请号为200410033186. 7的中国专利公开了一种均匀化方法和脱水控制方法,能使滚筒 式洗衣机中的物料均匀分布。该控制将旋转速度由第一转速N1缓慢加速到第二转速N2,使 物料在容器中进行分层贴压过程,以实现均匀化分布。这种设计会给用户使用造成不便,若 用户洗一条毛巾被或一条牛仔裤、或浴巾、羊毛衫等衣物时,缓慢的加速直接导致这些衣物 打成巻,无法分开,分布难平衡,最后无法甩干。 申请号为200510106136. 1的中国专利公开了一种均匀化方法、偏心检测方法和 脱水控制方法,采集滚筒以72 85RPM转速旋转一圈中因偏心引起的转速变化,对偏心程 度的进行检测。而正常运转的机器72 85RPM,衣物并未完全贴在桶上,此时检测的转速很 不准。桶带着衣物往上爬升时,衣物与桶是一体的;而衣物越过桶顶部下降时是自由状态, 几乎与桶不接触,负载对桶转动的影响较全贴在桶上的影响小,在这样的情况下进行检测, 出来的数据是不准确的。该控制方法以300RPM左右转速进行预脱水,这也是不合理的。各 个机器的结构不一样,对应的这些转速都是不一样的,大部分机器在250r 400r都存在共 振点,设计各种转速时必须首先考虑机器的结构,避开共振点,而不能将它卡死在某一个值 上。 申请号为200810093003. 9的中国专利公开了一种能够保持衣物的平衡状态以更 平稳地执行旋转脱水操作的洗衣机及其控制方法。 一种包括容纳衣物的滚筒和旋转滚筒的 电机的洗衣机的、用于减小由于衣物的不均匀分布产生的不平衡的控制方法,所述方法包 括通过加速滚筒巻绕衣物,使得衣物附于滚筒的内壁;在衣物巻绕期间,检测电机电流; 基于检测的电机电流,确定衣物是否处于不平衡状态;并基于确定的结果,控制滚筒的速 度。 上述方法依靠检测电机电流来判断不平衡量。实际上检测电机电流的控制回路很 复杂,通过此回路检测的电机电流与实际的会存在很大偏差,受电路上各元器件精度的影 响,再加上处理器的计算、处理,最后得出来的判断值精度太低,容易出问题。特别对于串激 电机、双速电机,这种控制几乎很难实现。另外该方法还需要检测反电动势,而反电动势跟 电机的扭矩、控制电机的导通角大小、桶内衣物量的多少有很大关系。按照专利里面的描述3来计算,得出的值也会存在很大的偏差。 有鉴于此特提出本发明。
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种既能达到最好的分 布效果,又能最大化的节省时间、省电的衣物甩干前分布控制方法。 为解决上述技术问题,本发明采用技术方案的基本构思是一种滚筒洗衣机衣物 甩干前分布控制方法,其特征在于该方法包括以下步骤首先,洗涤完毕,由排水阶段开 始进行初始衣物分布,控制不同的转速,依次通过在排水阶段正反转的低转速、同一方向转 动快速上升阶段后的中转速、继续相同方向缓慢上升阶段后的高转速;其次,程序判定阶 段,通过在高转速状态检测衣物分布的不平衡量,判定不平衡量大小;最后,选择继续分布 阶段,当不平衡量大于或等于程序设定的重度不平衡量时,转速降到排水时的低转速,然 后,从第二阶段开始重新分布,连续分布三次仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重新开始分 布;当检测不平衡量小于重度不平衡量时直接进入预脱水甩干阶段。 所述的排水阶段低转速为每分40转到60转之间的一固定转速,该阶段进行顺时 针、逆时针正反转动,此过程中采用任意转停比,低转速的设定与洗衣机的容量有关。 所述的快加速阶段后的中转速在每分70转到80转之间,由低转速到中转速的加 速在2-3秒内完成,保持逆时针方向转动。 所述的中转速为每分73转。 所述的慢加速阶段后的高转速在每分90转以上,该阶段转动方向为逆时针方向 转动,慢加速过程以每秒2转的转速增加直到设定的高转速后停止。
所述的高转速为每分93转。 控制转速到达高转速后,检测衣物分布的不平衡量,通过与设定程序比较,判断是
否进入预脱水甩干阶段或将转速降低到低转速后循环控制不同的转速过程。 具体地,衣物甩干前分布包括以下四个执行阶段 第一阶段为排水阶段,洗衣机滚筒在排水过程以每分40到60转之间的一速度进 行顺时针、逆时针转动,此过程中采用任意转停比; 第二阶段,逆时针快速上升阶段,转速由低速的排水转速向每分73转上升,此阶 段速度上升在2-3秒内完成,以避免小件负载由滚筒底端尚未到达顶部就掉下来巻成一 巻; 第三阶段,逆时针缓慢上升阶段,转速由每分73转向高转速每分93转上升,此阶 段上升速度采用2转/秒的上升速度,以保证负载刚越过滚筒顶部就掉下来分布,对负载起 到拉升作用,将部分衣物打巻部分分开; 第四阶段,逆时针每分93转时检测衣物分布情况,判定不平衡量大小,当不平衡 量小于程序设定的重度不平衡量时直接进入预脱水甩干阶段;当不平衡量大于或等于重度 不平衡量时,转速降到排水时的低转速,转动5-6秒后,从第二阶段开始重新分布,连续分 布三次仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重新开始分布检测,分布过程中一旦检测到不平 衡量满足脉冲条件立即进入预脱水甩干阶段。 本发明在程序中将不平衡量分成两档重度不平衡量和轻度不平衡量。执行脉冲预脱水阶段的判定条件是小于重度不平衡量,即当分布过程中检测判断出的不平衡量低于 重度不平衡量时,才能执行脉冲预脱水阶段。 该预脱水甩干阶段包括以下三个执行阶段,接上述四个阶段 第五阶段为低速脉冲预脱水;依照程序设定运行时间后,进入下一阶段; 第六阶段,低速脉冲结束后,电机依靠惯性降速,转速未低于90转时启动电机,让
电机执行每分93转分布检测不平衡量,检测方法采用衣物甩干前分布的第四阶段方法,当
不平衡量小于重度不平衡量时,执行中速脉冲预脱水;当不平衡量大于或等于重度不平衡
量时,转速降到排水时的低转速,转动5-6秒后,从第二阶段开始重新分布,连续分布三次
仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重新开始分布检测,分布过程中一旦检测到不平衡量满
足脉冲条件立即执行中速脉冲预脱水。 第七阶段,中速脉冲预脱水依照程序设定时间执行完后,电机依靠惯性降速,转速 未低于每分90转时启动电机,让电机执行每分93转分布检测不平衡量,当检测到的不平衡 量小于程序设定的轻度不平衡时按照程序设定的转速执行高速甩干,为保证衣物能导到最 佳的分布状态、甩干效果最好,此处当检测到不平衡量大于轻度不平衡量时,转速降到排水 时的低转速,转动5-6秒后,从第二阶段开始重新分布,连续分布检测三次仍不满足脉冲条 件时,由第四阶段降为第一阶段重新开始分布检测,每分布检测一次,程序中就累加计数, 该阶段程序中对于检测不平衡量的次数设有一最大值N, N —般情况下都设定在20次左右 最佳,前面的N-4次都只检测判断轻度不平衡量,任一次满足条件就立即执行高速甩干;若 前N 4次都没有分布好,则后4次同时判断重度和轻度不平衡量,此4次中,检测到不平衡 量低于轻度不平衡量,就立即执行高速甩干,检测到不平衡量介于轻度与重度之间就立即 执行中速甩干;若检测到大于重度不平衡量就重新分布检测,直到最后一次分布检测,若最 后一次分布检测时,检测的不平衡量还大于程序设定的重度不平衡量时,不再进行甩干,直 接以分布转速运转结束,并在程序结束后报警提醒用户桶内出现了不平衡而导致衣物没有 甩干。 上述的低速脉冲和中速脉冲低速一般为250 450RPM,中速一般为500 650RPM ;该低速和中速是个相对值,需要根据机型的最高转速确定。如果机型的最高转速是 800RPM,则400RPM是低速、600RPM是中速、800RPM是高速;而对于最高转速是1400RPM的机 器,则400 600RPM都可理解为低速,600 1000RPM都可理解为中速,1000RPM以上可理 解为高速。 采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果。 本发明所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,由排水阶段开始,控制不同
的转速,依次通过在排水阶段正反转的低转速、同一方向转动快速上升阶段后的中转速、继
续相同方向缓慢上升阶段后的高转速,通过在高转速状态检测衣物分布的不平衡量,判定
不平衡量大小,当不平衡量大于或等于程序设定的重度不平衡量时,转速降到排水时的低
转速,然后,从第二阶段开始重新分布,连续分布三次仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重
新开始分布;当不平衡量小于重度不平衡量时直接进入预脱水甩干阶段。采用在每分93转
进行检测,每分93转正是衣物刚刚贴于桶上的转速,负载的各种状态直接作用于桶,从而
反馈在转速变化上,在这样的情况下检测出来的数据最精确。此法采用科学原理,通过合理
控制滚筒的转速,使负载均匀分布于滚筒内壁,避免因偏心产生的异常振动、噪音,极大地提高了脱水质量,延长了轴承、减振器等机械寿命。该控制方法能满足各种负载的分布,且 能达到最佳分布状态。 下面结合附图对本发明的
作进一步详细的描述。


图1是采用现有技术所述的控制方法存在的不合理的衣物分布状态示意图;
图2是图1中不合理分布方法继续转动后的衣物分布状态示意图;
图3是本发明所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制过程状态示意图;
图4是本发明所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制最终状态示意图;
图5是本发明所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布滚筒转速控制曲线示意图;
图6是本发明所述的滚筒洗衣机衣物甩干滚筒转速控制曲线示意图。

本发明所述的不平衡量对应的是桶内负载分布不完全均匀状态下产生的不平衡重量。 如图5所示,为滚筒转速控制曲线示意图,其目的为在甩干前使得衣物分布均匀, 滚筒转速控制按照以下四个阶段执行 第一阶段为排水阶段Sl,洗衣机滚筒在排水过程以每分40到60转之间的某一速 度进行顺时针、逆时针转动,此过程中采用任意转停比,此转速需要根据机型确定一个最佳 值(对应图5中的a转速); 第二阶段,逆时针快速上升阶段S2,转速由低速的排水转速向每分73转上升,此 阶段速度上升需在2、3秒内实现,以保证快速通过六十多转,避免小件负载(如浴巾、牛仔 裤等)由底端尚未到达顶部就掉下来巻成一巻(图5中的b转速对应此时的73转);
第三阶段,逆时针缓慢上升阶段S3,转速由每分73转向高转速每分93转(图5中 的c对应93转分布转速)上升,此阶段上升速度采用2转/秒的上升速度,以保证负载刚 越过滚筒顶部就掉下来分布(参阅图3),对负载起到拉升作用,将部分衣物打巻部分分开, 达到最好的分布效果(参阅图4),不仅大大的减少了分布时间,同时也消除了因分布不均 匀而在高速转动时产生的异常震动; 第四阶段S4,分为两个小阶段S41和S42,前一阶段S41为在逆时针每分93转时检 测衣物分布情况,判定不平衡量大小,通过该检测的不平衡量与程序设定的重度不平衡量 比较,从而选择其下一阶段S42的工作直接进入预脱水甩干阶段或由第一阶段S1开始重新 衣物分布,即,若不平衡量小于程序设定的重度不平衡量时直接进入低速脉冲预脱水阶段; 若不平衡量大于或等于重度不平衡量时,转速降到排水时的低转速,转动5-6秒后,从第二 阶段开始重新分布,连续分布三次仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重新开始分布检测,分 布过程中一旦检测到不平衡量满足脉冲条件立即执行低速脉冲预脱水(对应图6中的d脉 冲转速)。 进入预脱水甩干阶段后也需要检测不平衡量,从而根据不平衡量的大小选择不同 转速脉冲预脱水或者重新分布衣物,该阶段将不平衡量分成两档重度不平衡量和轻度不 平衡量,执行脉冲预脱水阶段的判定条件是小于重度不平衡量,即当分布过程中检测判断出的不平衡量低于重度不平衡量时,才能执行脉冲预脱水阶段。脉冲阶段和最后甩干阶段 能否顺利执行,关键是在93RPM的分布阶段检测判断不平衡量,判断是否满足相应条件。
如图6所示,该预脱水甩干阶段执行完成后需要进行以下三个执行阶段,接上述 Sl-S4四个阶段 第五阶段S5为低速脉冲预脱水(对应图6中的d脉冲转速);依照程序设定运行 时间后,进入下一阶段; 第六阶段S6,首先,检测不平衡量S61,在上一阶段S5低速脉冲结束后,电机依靠 惯性降速,转速未低于90转时启动电机,让电机执行每分93转分布检测不平衡量;该检测 判定方法采用衣物甩干前分布的第四阶段S4的方法,若不平衡量大于重度不平衡量时,则 重复衣物甩干前分布的第一到第四阶段S62,直到不平衡量小于重度不平衡量;若不平衡 量小于重度不平衡量时,执行中速脉冲预脱水; 若不平衡量小于重度不平衡量时,执行中速脉冲预脱水S63 (对应图6中的e脉冲 转速);若不平衡量大于或等于重度不平衡量时,转速降到排水时的低转速,转动5-6秒后 (第一阶段Sl短时间执行),从第二阶段S2开始重新分布,连续分布三次仍不满足脉冲条 件时,由第一阶段Sl重新开始分布检测,分布过程中一旦检测到不平衡量满足脉冲条件立 即执行中速脉冲预脱水S63。 第七阶段S7,首先,检测不平衡量S71,中速脉冲预脱水依照程序设定时间执行完 后,电机依靠惯性降速,转速未低于每分90转时启动电机,让电机执行每分93转分布检测 不平衡量,当检测到的不平衡量小于程序设定的轻度不平衡时按照程序设定的转速执行高 速甩干S73(对应图6中的f转速),为保证衣物能导到最佳的分布状态、甩干效果最好,此 处当检测到不平衡量大于轻度不平衡量时,则重复衣物甩干前分布的第一到第四阶段S72, 转速降到排水时的低转速,转动5-6秒后,从第二阶段开始重新分布,连续分布检测三次仍 不满足脉冲条件时,由第四阶段降为第一阶段重新开始分布检测,每分布检测一次,程序中 就累加计数,该阶段程序中对于检测不平衡量的次数设有一最大值N, N —般情况下都设定 在20次左右最佳,前面的N-4次都只检测判断轻度不平衡量,任一次满足条件就立即执行 高速甩干;若前N-4次都没有分布好,则后4次同时判断重度和轻度不平衡量,此4次中,检 测到不平衡量低于轻度不平衡量,就立即执行高速甩干,检测到不平衡量介于轻度与重度 之间就立即执行中速甩干;若检测到大于重度不平衡量就重新分布检测,直到最后一次分 布检测,若最后一次分布检测时,检测的不平衡量还大于程序设定的重度不平衡量时,不再 进行甩干,直接以分布转速运转结束,并在程序结束后报警提醒用户桶内出现了不平衡而 导致衣物没有甩干。 两档不平衡量将最后甩干分成三种状态A、大于重度不平衡量,不进行甩干,直接 以分布转速(对应图6中的c转速)运转结束,并在程序结束后报警提醒用户桶内出现了 不平衡而导致衣物没有甩干;B、大于轻度不平衡且小于重度不平衡时采用中速(对应图6 中的e脉冲转速)甩干,避开机器在高速产生的共振;C、小于轻度不平衡的情况下,按照用 户设定的转速执行,即可以实现高速(对应图6中的f转速)甩干。 例如轻度不平衡700g和重度不平衡量1000g,当小于轻度不平衡700g的时候, 甩干速度可以达到最大。当在轻度不平衡700g和重度不平衡量1000g之间的时候,甩干速 度按照中速甩干。当大于重度不平衡量1000g的时候不进行甩干,按照分布转速93RPM运行至结束。 经过分析与验证,滚筒洗衣机结构在甩干状态下存在两个共振点,一个是低速共 振点,一个是高速共振点。共振点根据机型结构的不同而有所差异。 对于低速状态下的共振点,大部分机器在250 400RPM都存在共振点,也许这种 结构的机器共振点是250RPM,而那种结构机器的共振点在300RPM上,所以脉冲转速时一定 要避开共振点。 而对于高速状态下的共振点,并不是经常显现的,当桶内衣物分布很不均匀导致 不平衡量很大时进行高速甩干,在这样的情况下机器就会发生共振,这种共振对机器结构 危害很大,如壳体、筒、轴承、减震器等零部件受到最直接、最严重的损害,不止影响使用寿 命,也增加了安全隐患。因此执行最后的高速甩干,一定要严格按照上面的方法,采用不同 的平衡量下执行不同的甩干转速。 上述的低速脉冲和中速脉冲低速一般为250 450RPM,中速一般为500 650RPM ;该低速和中速是个相对值,需要根据机型的最高转速确定。如果机型的最高转速是 800RPM,则400RPM是低速、600RPM是中速、800RPM是高速;而对于最高转速是1400RPM的机 器,则400 600RPM都可理解为低速,600 1000RPM都可理解为中速,1000RPM以上可理 解为高速。 本发明所述的滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,由排水阶段开始,控制不同 的转速,依次通过在排水阶段正反转的低转速、同一方向转动快速上升阶段后的中转速、继 续相同方向缓慢上升阶段后的高转速,通过在高转速状态检测衣物分布的不平衡量,判定 不平衡量大小,当不平衡量大于或等于程序设定的重度不平衡量时,转速降到排水时的低 转速,然后,从第二阶段开始重新分布,连续分布三次仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重 新开始分布;当不平衡量小于重度不平衡量时直接进入预脱水甩干阶段。采用在每分93转 进行检测,每分93转正是衣物刚刚贴于桶上的转速,负载的各种状态直接作用于桶,从而 反馈在转速变化上,在这样的情况下检测出来的数据最精确。此法采用科学原理,通过合理 控制滚筒的转速,使负载均匀分布于滚筒内壁,避免因偏心产生的异常振动、噪音,极大地 提高了脱水质量,延长了轴承、减振器等机械寿命。该控制方法能满足各种负载的分布,且 能达到最佳分布状态。
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本发明公开了一种滚筒洗衣机衣物甩干前分布控制方法,由排水阶段开始,依次通过在排水阶段正反转的低转速、同一方向转动快速上升阶段后的中转速、和上阶段相同方向缓慢上升阶段后的高转速,在该高转速稳定后,判定不平衡量大小,当不平衡量大于或等于程序设定的重度不平衡量时,转速降到排水时的低转速,转动5-6秒后,从第二阶段开始重新分布,连续分布三次仍不满足脉冲条件时,由第一阶段重新开始分布;当不平衡量小于重度不平衡量时直接进入预脱水甩干阶段。本发明所述的控制方法既能达到衣物最好的分布效果,减小了由于分布不均匀而导致的移位和离心力对滚筒的危害,又大大缩短了主甩干前的时间,同时节省了电能。



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