CN1256477C - 用于控制滚筒式洗衣机中的脱水旋转速度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于通过使超前角的最大限定值随滚筒洗衣机的外加电压而变化，使得当脱水旋转速度达到最大时，即使施加高于额定电压的电压，也能通过将允许的衣物偏心量减小到低于预定值来提高系统稳定性。为实现本发明的目的，在本发明的用来控制脱水旋转速度的方法中，在对外加电压进行检测后，超前角的最大值被设定为随外加电压而变化。

Description

用于控制滚筒式洗衣机中的脱水旋转速度的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制滚筒洗衣机脱水旋转速度的方法，尤其涉及一种使超前角的上限随洗衣机外加电压而改变的控制滚筒式洗衣机脱水旋转速度的方法，以将在最大转速下允许的衣物偏心量控制低于一预定值，用于确保系统的稳定性。

背景技术

通常，在洗衣机中，存在洗衣桶在垂直位置转动的搅拌式洗衣机，以及洗衣桶在水平位置转动的滚筒式洗衣机。

特别地，滚筒式洗衣机，利用衣物以及受电机驱动力而转动的滚筒的摩擦力实现洗涤，对衣物几乎没有损伤，不会引起衣物绞缠，而且能带来捶打和揉搓效果。

下面参照图1，对一种示范性的现有技术中的直联式滚筒洗衣机作简要地说明。图1所示为一种示范性的现有技术中的直联式滚筒洗衣机的剖面图，在箱体5中设置有一桶身3，并在桶身3内设置有一滚筒9。

滚筒轴13安装到滚筒9上，以将电机6的驱动力传递到该滚筒9。在滚筒轴13的前面、后面都具有轴承12，并且在桶身3的后壁的中心部位具有一轴承室。直联式电机6的定子7固定在桶身3的后壁部分，直联式电机6的转子8和定子7一起位于滚筒轴13上。从而，滚筒9直接联接到转子8上，并随转子8转动。

同时，在箱体5的前部具有一个门1，并且在门1和桶身3之间具有一衬垫2。在箱体5的上部内侧与桶身3的外周缘上侧之间具有悬挂弹簧4，用来支撑桶身3，并且在箱身5的下部内侧与桶身3外周缘下侧之间具有一摩擦减震器10，用来减轻脱水旋转过程中产生的桶身3的振动。在电机6的一侧具有一电机传感器11，用来检测转子8的转速。

同时，在前述直联式滚筒洗衣机中，脱水旋转过程中滚筒9的转速控制如下所述。随着脱水旋转启动，转子8开始转动，电机传感器11持续检测转子8的转速，并传送到一控制器(未示出)，控制器比较转子8的转速是否达到了想要的转速。

如果转子8的转速达到使衣物可以附着在滚筒9的内壁上而不脱落的转速(例如，110rpm)，就可以检测到衣物的偏心量，如果确定该偏心量高于一允许值，该滚筒就在被制动后再旋转，而如果确定该偏心量低于一允许值，转子8的转速就逐渐增加。

确切来说，因为滚筒9在开始脱水旋转时在偏心量过大的状态下转动的，会影响系统整体刚性，例如破坏支撑滚筒轴13的轴承12，或者损坏桶身3，所以，全部脱水旋转都要在偏心量控制在一预定值下之后进行。

另一方面，如果确定偏心量低于允许值，转子8的转速就逐渐增加，直到转速达到最大脱水旋转速度，此时转子8的转速不再增加，而是保持。

在将转子8的转速增加到最大转速以进行脱水旋转时，转子8的转速通过负荷值和超前角来控制。

首先，通过PWM(脉冲宽度调制)增加负荷值，以达到小于最大转速(例如，1400rpm)的某个转速(例如，1000rpm)，然后，通过控制超前角，增加达到最大转速所需的其余转速，以使转速进入所想要的最大转速范围。

如下所述，通过控制负荷值和超前角来控制电机6的速度。

首先，负荷值通过PWM控制来改变，是一个在0至250之间变化的值，转子8的转速随该值变化，这样，负荷值越大，转子的转速越高。超前角是通过控制电流和电压之间的相位差来控制脱水旋转速度的，其目的在于考虑到电流相位滞后于电压相位的实际情况，通过使外加电压相位早于电流相位0-75°，使电压和电流的波形一致，这样出于对功率消耗的考虑，使电压和电流的波形一致是有利的。

然而，现有技术中的直联式滚筒洗衣机用来控制脱水转速的方法存在如下问题。

也就是，尽管是在最初的偏心量检测中探测到偏心量低于一预定值的情况下，该过程进行到高速脱水旋转，但是如果由于脱水旋转过程中偏心量的变化，或者最初的偏心量检测不准确，实际发生的偏心量大于一预定值，那么，随着超前角逐渐增加，该脱水旋转将继续进行，直到达到预定的最大转速。

一旦这种情况发生，过大的力就作用在整个系统上，例如使电机6承受重负荷，因为这样太危险，所以设计要求应使超前角的最大值控制在低于一预定值(例如，65°)。

然而，在现有技术中，不仅将最大超前角的值固定为一个值，而且将该超前角设定为大于额定电压及偏心量正常时达到最大脱水旋转速度所实际要求的超前角一个特定范围。

当超前角相同时，脱水旋转速度随外加电压变化，例如外加电压越高，脱水转速就越高。

因此，如图4所示，在现有技术中，在超前角和负载都相同的状态下，当外加电压高于额定电压时，因为和施加额定电压的情况相比直联在一起的转子8和滚筒9的转速变得更高，所以达到滚筒9的最大速度所允许的偏心量也变大。

然而，如果在滚筒9达到最大转速的状态下偏心量高于一定的量(如300克)，由于过多的偏心量超出正常允许值，就会使整个洗衣机系统上作用有过大的负载，这样随着过度应变作用到例如电机等的整个系统时，最终会削弱刚性。

同时，在图4所示的现有技术中，存在这样一个缺点，即使超前角增加到最大超前角，尽管作用电压很低，偏心量很小，也不能达到最大脱水旋转速度。

发明内容

本发明的目的在于通过将超前角的上限设计为随外加电压而变化，使得在达到低于一设定值的最大脱水旋转速度时，即使施加高于额定电压的电压，也能通过减小允许的衣物偏心量，实现滚筒式洗衣机的系统稳定性的提高。

为实现这一目的，本发明提供了一种用来控制滚筒式洗衣机的脱水旋转速度的方法，其特征在于可以检测所接收到的电压，并且超前角的最大值随该接收到的电压的大小而变化。

本发明提供了一种用来控制滚筒式洗衣机的脱水旋转速度的方法，包括如下步骤：(a)检测接收到的电压；(b)在根据控制器中的电压不同地预确定和存储的超前角的最大值数据之中，根据所述接收到的电压检测并设定所述超前角的最大值；以及(c)通过根据所述超前角的最大值控制电流和电压的相位差，控制所述滚筒式洗衣机的旋转速度，以使施加于整个系统的最大负载在稳定的范围内。

附图说明

图1所示为一种示范性的现有技术直联式滚筒洗衣机的剖面图；

图2所示为用于表示现有技术中的控制方法的步骤的流程图；

图3所示为用于表示根据本发明的优选实施例提出的控制方法的步骤的流程图；以及

图4所示为一表格，用于表示在本发明的一电压下的最大超前角下的以及现有技术中的最大超前角下的最大转速所对应的允许偏心量的对比。

本发明的最佳实施方式

下面参照图3和图4，说明本发明的一个实施例。

图3所示为用于表示根据本发明的优选实施例的控制方法的步骤的流程图，图4所示为一表格，用于表示在本发明的一电压下的最大超前角下的以及现有技术中的最大超前角下的最大转速所对应的允许偏心量的对比。本发明在控制滚筒洗衣机脱水旋转速度的方法中建议检测接收到的电压，并设定最大超前角随所接收到的电压而变化。

下面参照图3中的流程图，详细说明根据本发明的优选实施例的用来控制直联式滚筒洗衣机的脱水旋转速度的方法。

首先，和现有技术一样，需要通过PWM(脉冲宽度调制)增加负荷值，以使转子的旋转速度增加到低于最大速度(例如，1400rpm)的一预定速度(例如，1000rpm)，并通过控制超前角，增加其余部分以达到最大速度，使转子的速度与最大脱水旋转速度相同。

同时，由于洗衣机具有电压检测电路，用来防止设备在接收到超出该设备工作范围的不规则的电压的情况下运转，该电压检测电路检测接收到的电压，并将其传送到控制器。

然后，控制器将接收到的电压与额定电压进行比较。而且，控制器检测控制器中随接收到的电压而不同地存储的超前角。然后，控制器检查滚筒是否具有最大旋转速度。如果滚筒具有最大旋转速度，在旋转过程期间，控制器保持该超前角。但是，如果滚筒没有最大旋转速度，则控制器逐渐增加超前角的值。

从而，该控制器根据电压检测电路检测到的该接收到的电压的大小，维持或改变超前角的最大值。

确切来说，尽管，在接收到额定电压时，脱水旋转基本上随着与额定电压对应设置的超前角被维持而进行，当接收到高于或低于额定电压的电压时，根据随电压(或电压范围)而设为不同的超前角的最大数据，超前角的值改变为与接收到的电压相对应的最大值，并在此状态下进行脱水旋转。

详细地说，当所接收到的电压的大小大于额定电压时，设定超前角的最大值，以使该超前角的最大值小于接收到额定电压时的超前角的最大值。

而且，当所接收到的电压的大小小于额定电压时，设定超前角的最大值，以使该超前角的最大值大于接收到额定电压时的超前角的最大值。

在本实施例中，尽管超前角的最大值的大小是根据接收到的电压设定的，但在本发明中，超前角的最大值的大小也可根据接收到的电压和额定电压之间的差来设定。

例如，如图4所示，如果额定电压是230V，尽管在现有技术中超前角是65°，在施加230V额定电压的情况下，该超前角的最大值是57°。

而且，如图4所示，尽管在现有技术中即便接收到的电压高于261V，超前角的最大值也是65°，而在本发明中，当接收到的电压高于261V时，超前角的最大值是47°。

因此，由于在现有技术中，即使在接收到的电压高于额定电压261V的情况下，超前角的最大值也是65°，该超前角具有750g的过大的允许偏心量，该过大的偏心量导致整个系统在脱水旋转过程中达到最大速度时过载。

然而，在本发明中，由于当接收到高于261V的电压时，该最大超前角的值根据与接收到的电压相对应的最大限定超前角随之变为47°，所以，在最大脱水旋转速度下，即使超前角增加到最大，因为允许偏心量低于300克，不会对整个系统施加过大负载。

即，在本发明中，超前角的最大值对于不同的电压都是确定的，使得脱水旋转速度仅在偏心量为300克的状态下达到最大速度，而不管任何所接收到的电压，从而不会对系统施加过大负载。

当然，在控制器中该超前角的最大值数据已经根据电压最大值进行了不同的设置。

总之，在控制滚筒洗衣机的脱水旋转速度过程中，本发明检测接收到的电压，并随该电压的大小变化而改变超前角的最大值，使得即使在该电压变化时，施加给整个系统(例如电机等)的最大负载也在一稳定范围内。

通过这种方式，即使在脱水旋转过程中施加任意电压，本发明也能够确保系统(例如电机)的稳定性，因为当达到最大速度时允许的偏心量不会超过预定值(例如，300克)，使加在系统(如电机)上的最大负载也总是低于一预定值。

同时，尽管本发明的实施例是把滚筒式洗衣机作为例子，然而，本发明的技术方面当然也可应用于其它类型的洗衣机，如搅拌式洗衣机等。

工业适用性

如所说明的，在滚筒式洗衣机中通过使超前角的最大限定值随接收到的电压的大小而变化，本发明使得：即使接收到高于额定电压的电压，在最大脱水旋转速度下的允许衣物偏心量也低于一预定值。

因此，本发明通过使加在滚筒洗衣机的电机等上的负载保持低于一预定值，实现系统稳定性的提高。

同时，本发明的实施例将滚筒式洗衣机作为一个例子，而本发明的技术方面当然可以应用到其它类型的洗衣机中，例如搅拌式洗衣机。

Claims (6)

1.一种用来控制滚筒式洗衣机的脱水旋转速度的方法，包括如下步骤：

(a)检测接收到的电压；

(b)在根据控制器中接收到的电压而不同地预确定和存储的超前角的最大值数据之中，根据所述接收到的电压检测并设定所述超前角的最大值；以及

(c)通过根据所述超前角的最大值控制电流和电压的相位差，控制所述滚筒式洗衣机的旋转速度，以使施加于整个系统的最大负载在稳定的范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过用于控制所述滚筒式洗衣机的旋转速度的脉冲宽度调制，根据负荷值的变化来控制转子的旋转速度。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述接收到的电压与额定电压进行比较。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述接收到的电压的大小大于所述额定电压时，设定所述超前角的所述最大值，以使所述超前角的所述最大值小于在接收所述额定电压时所述超前角的所述最大值。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，当所述接收到的电压的大小小于所述额定电压时，设定所述超前角的所述最大值，以使所述超前角的所述最大值大于在接收所述额定电压时所述超前角的所述最大值。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，根据所述接收到的电压和所述额定电压之间的差，设定对应于所述接收到的电压的所述超前角的所述最大值的大小。

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