專利名稱：一種全自動洗衣機脫水運轉方法
技術領域：
本發明涉及作為離心式脫水裝置的電動洗衣機或脫水機的脫水運轉方法，尤其是指一種家用波輪式或攪拌式全自動洗衣機的脫水運轉方法，分類屬于國際專利分類表中D06F49/00或D06F33/02。
背景技術：
普遍的家用波輪式或攪拌式全自動洗衣機如圖1所示，在設置于底座上的外箱體1內通過吊桿2可自由擺動地吊置有盛水桶3，在盛水桶3內可自由回轉地設置有底部帶回轉攪拌器4的洗滌脫水槽5，在盛水桶3的底部安裝有作為驅動機構的單相電容運轉電動機6及離合減速傳動機構7，外箱體1和盛水桶3的上方安裝有頂蓋9，頂蓋9上裝有可自由開閉的機蓋10，接收傳感信號并對電動機6等電器進行控制的程序控制器12安裝于洗衣機頂蓋9之內。該全自動洗衣機通過洗滌脫水槽帶動衣物旋轉產生的離心力進行脫水，其轉速一般為900轉/分左右。
該全自動洗衣機在脫水時，洗滌脫水槽內的洗滌物會偏向一邊。該重心偏離軸線的結果是懸吊的盛水桶3系統偏斜，因而靠近或觸及外箱體1，在洗滌脫水槽旋轉時會發生碰撞，導致較大的振動噪聲。現有技術為克服該問題已有許多方案。傳統的措施是在外箱體1內設置檢測盛水桶3偏斜的不平衡檢測裝置11，程序控制裝置12根據不平衡檢測裝置11的信號，作出停止脫水運動或自動糾正不平衡的控制，例如再注入水和適當旋轉攪拌器4以攪拌洗滌物，使其分布趨于均勻。
不平衡檢測裝置11大多是其驅動部件(例如杠桿)位于外箱體1與盛水桶3之間的開關。該開關通常稱為安全開關，可同時檢測機蓋10的啟閉狀態。
該傳統措施比較簡單，但不平衡檢測裝置11難以準確反映盛水桶3偏斜，其檢測往往過于靈敏，對很小的合理偏斜也動作；或過于遲鈍，對較大而應予處理的偏斜卻不動作，以至影響洗衣機的正常運行。中國發明專利申請說明書CN1381638A《洗衣機的脫水控制方法》和CN1448577A《洗衣機的不平衡檢測裝置和檢測方法》(申請人三菱電機株式會社)披露了改進的措施，例如由洗衣機的控制器對不平衡檢測裝置11的動作次數進行分析和控制。洗衣機在脫水時，洗滌物在洗滌脫水槽內的情況是變化的。這種由洗衣機的控制器按照固定的模式進行的分析控制，顯得欠不太可靠，且控制也變得復雜。
為克服洗滌脫水槽內的洗滌物會偏向一邊導致懸吊的盛水桶3系統偏斜發生的振動噪聲問題，傳統技術是，首先使洗滌脫水槽進行某一運轉時間率(指一個工作循環中，運轉時間與工作循環的總時間之比，又稱開停比或通斷比)的轉——停——轉——停的所謂間脫運轉，在進入穩定的最高轉速之前，適當去除洗滌物的水分。其意圖是通過減少質量減輕偏心導致的偏斜和振動。由于普遍的家用波輪式或攪拌式全自動洗衣機的脫水運轉系統通常具有頻率為0.67～1.67赫茲的第1共振點和5～10赫茲的第2共振點，這樣的間脫會使洗滌脫水槽的波動的旋轉速度反復多次越過該二個產生最大振幅的共振點，因而發生較大的振動和噪聲。中國專利說明書CN1090261C《全自動洗衣機運轉控制裝置》(專利權人日立株式會社)采用閉環控制洗滌脫水槽旋轉的速度，并設定了其速度上升曲線，使其快速越過二個會產生較大振幅的共振點，安排在非共振區域進行間脫，最后達到最高轉速。該方法雖然解決傳統間脫的問題，但需設置速度檢測措施；閉環控制既結構復雜，也容易產生自激振蕩；并且和間脫一樣，由于不能可靠檢測和處理洗滌物的偏心，該偏心依然會在洗滌脫水槽高速旋轉時產生較大的振動和噪聲。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種全自動洗衣機脫水運轉方法，其和現有技術相比，可以更可靠地檢測出洗滌脫水槽的不平衡情況，因此能較徹底地做出不平衡處理，改善脫水運轉的振動和噪聲，而結構仍然比較簡單。
本發明解決其技術問題采用的技術方案是一種全自動洗衣機脫水運轉方法，該洗衣機于外箱體內懸吊脫水運轉系統，包括——盛水桶及其懸吊往外箱體的機構，——在該盛水桶內可自由回轉地設置的洗滌脫水槽，——于該盛水桶底部驅動該洗滌脫水槽旋轉的電動機及傳動機構；該脫水運轉系統具有較低頻率的第1共振點；該洗衣機還具有——除所述電動機外的其他電器；——檢測所述洗滌脫水槽旋轉不平衡的不平衡檢測裝置；——程序控制裝置，其具有自動糾正不平衡程序，接收不平衡檢測裝置的信號，控制所述電動機及其他電器運轉；其特征在于，其脫水運轉包括如下步驟(1)該洗滌脫水槽以對應所述脫水運轉系統第1共振點的轉速旋轉一設定時間；
(2)在步驟(1)所述設定時間內，若不平衡檢測裝置動作次數大于規定值，程序控制裝置啟動自動糾正不平衡程序，并在該程序后重復步驟(1)；否則，該洗滌脫水槽加速至設定的較高速度運轉。
故本技術方案巧妙地利用共振的特點，設計洗滌脫水槽以對應所述脫水運轉系統的第1共振點的速度旋轉，洗滌脫水槽的不平衡可以使脫水運轉系統產生最大的振幅，因而化害為利，大大提高不平衡檢測的靈敏度和可靠性。以該檢測為依據的不平衡處理，可更可靠地避免洗滌脫水槽在高轉速時洗滌物不平衡造成的振動、噪聲和碰撞損傷，而控制比現有技術明顯簡單。
所述技術方案的進一步設計之一是，所述步驟(1)中的洗滌脫水槽平均轉速設計為40～100轉/分。該設計比較適用于第1共振點頻率為0.67～1.67赫茲的家用洗衣機和脫水機，可靠檢測洗滌脫水槽的不平衡情況。
所述技術方案的進一步設計之二是，若所述重復步驟(1)大于規定次數，洗衣機停止運行或/和發出信號。該設計使洗衣機運行更安全。
所述技術方案的進一步設計之三是，所述脫水運轉具有如下步驟(1)該洗滌脫水槽以較短的運轉時間率旋轉一設定時間；(2)在步驟(1)所述設定時間內，若不平衡檢測裝置次數大于規定值，程序控制裝置啟動自動糾正不平衡程序，并在該程序后重復步驟(1)；否則，該洗滌脫水槽以較長的運轉時間率旋轉。
該設計具有傳統的間脫運行方式的好處，洗滌脫水槽以運轉時間率運轉的速度波動可以在較寬的范圍覆蓋共振點的頻率，速度控制可以比較簡單。
對于還具有較高頻率的第2共振點的脫水運轉系統，該方法的一優選方式是在步驟(2)中，若不平衡檢測裝置次數不大于規定值，洗滌脫水槽先旋轉加速至較高速度，然后以較長的運轉時間率旋轉。該運行方式可以使脫水運轉系統快速越過第2共振點，避免此時容易發生的過大的振動和噪聲。
設計所述較短的運轉時間率為0.25，其重復頻率為0.25赫茲；較長的運轉時間率0.5，其重復頻率為0.125赫茲，比較適用于第1共振點頻率為0.67～1.67赫茲的家用洗衣機和脫水機，以可靠檢測洗滌脫水槽的不平衡情況。
如下附圖用于對照說明
具體實施例方式圖1是本發明實施例全自動洗衣機的整機的結構示意圖；
圖2是本發明實施例全自動洗衣機的電路框圖；圖3是本發明實施例全自動洗衣機的脫水運轉程序圖；圖4是本發明實施例全目動洗衣機電動機脫水運轉通電狀態圖和洗滌脫水槽轉速狀態圖。
具體實施例方式
本發明實施例全自動洗衣機的整機結構如圖1所示。在設置于底座上的外箱體1內通過吊桿2可自由擺動地吊置有盛水桶3，在盛水桶3內可自由回轉地設置有底部帶回轉攪拌器4的洗滌脫水槽5，在盛水桶3的底部安裝有作為驅動機構的單相電容運轉電動機6及離合減速傳動機構7和牽引器排水閥13，外箱體1和盛水桶3的上方安裝有頂蓋9，頂蓋9上裝有可自由開閉的機蓋10，水位傳感器14、接收傳感信號并對電動機6等電器進行控制的程序控制器12和進水電磁閥8安裝于洗衣機頂蓋9之內。此外，該全自動洗衣機通過洗滌脫水槽帶動衣物旋轉產生的離心力進行脫水，其轉速一般為900轉/分左右。外箱體1內設置安全開關11，其驅動杠桿位于外箱體1與盛水桶3之間。盛水桶3偏斜至一定程度時可以使安全開關11的觸點接通。借助與驅動杠桿聯動的結構，安全開關11同時監控機蓋10的啟閉狀態。
圖2是圖1所示洗衣機的電路框圖，程序控制器12包括一單片機15(型號為P87LPC762)及其4個I/O口觸發控制的4路雙向晶閘管組成的驅動電路16，第1路雙向晶閘管的輸出連接電動機6的第1相，第2路雙向晶閘管的輸出連接電動機6的第2相，第3路雙向晶閘管的輸出連接進水電磁閥8，第4路雙向晶閘管的輸出連接牽引器排水閥13，洗滌、漂洗和脫水等方式選擇開關17，水位傳感器14與安全開關11等的輸出連接單片機15的3個I/O口。單片機15內固化的脫水程序為如下步驟(1)開始為間脫程序——連接第1路雙向晶閘管觸發極的I/O口為0電平，——連接第2路雙向晶閘管觸發極的I/O口為重復4次周期8s寬度4s的1電平，使電動機6驅動洗滌脫水槽5單向間歇旋轉；然后為持續5min的1電平，使電動機6驅動洗滌脫水槽5單向連續旋轉，至脫水程序結束。
(2)在步驟(1)中若連接安全開關11的I/O口接收到2次1電平信號，進入自動糾正不平衡程序——連接第1路和第2路雙向晶閘管觸發極的I/O口均為0電平，使電動機6停止，
——連接第3路雙向晶閘管觸發極的I/O口為1電平，進水電磁閥8動作注水，直至水滿使連接水位傳感器14的I/O口為1電平時恢復為0電平，進水電磁閥8動停止注水，——連接第1路和第2路雙向晶閘管觸發極的I/O口交替為洗滌程序的1電平和0電平，使電動機6可逆驅動攪拌器4以攪拌洗滌物，使其分布趨于均勻，——持續1min后，連接第4路雙向晶閘管觸發極的I/O口為1電平，驅動牽引器排水閥13排水，直至排水完成，連接水位傳感器14的I/O口為1電平時恢復為0電平，返回步驟(1)。
(3)若從步驟(1)進入步驟(2)達到3次，連接各路雙向晶閘管觸發極的I/O口均為0電平，所有電器停止運行，主程序中斷。
以上描述是現有技術一種家用波輪式全自動洗衣機的典型構成，當然也可以是攪拌式全自動洗衣機或類似結構的電動離心式脫水裝置或脫水機。本發明實施例是在這樣的洗衣機的基礎改進而成，主要是使所述脫水程序中的步驟(1)更改為(1)開始為間脫程序——連接第1路雙向晶閘管觸發極的I/O口為0電平，——連接第2路雙向晶閘管觸發極的I/O口，在圖4持續時間t1內重復7次周期4s寬度1s的1電平，使電動機6驅動洗滌脫水槽5以平均轉速n1＝60轉/分(正負波動40轉/分)單向間歇旋轉，進行不平衡檢測；——連接第2路雙向晶閘管觸發極的I/O口為按圖4持續時間t2＝10s的1電平，使電動機6驅動洗滌脫水槽5單向連續旋轉，加速至額定脫水轉速600轉/分左右；——連接第2路雙向晶閘管觸發極的I/O口，在圖4持續時間t3內重復3次周期8s寬度4s的1電平，使電動機6驅動洗滌脫水槽5以平均轉速n3＝600轉/分(正負波動100轉/分)單向間歇旋轉，進行間脫運轉；——連接第2路雙向晶閘管觸發極的I/O口為持續5min的1電平，使電動機6驅動洗滌脫水槽5以額定脫水轉速約850轉/分單向連續旋轉脫水，至程序結束。
由以上更改后的步驟(1)后續原有步驟(2)和步驟(3)組成的脫水運轉程序流程見圖3。
本發明實施例洗衣機額定容量為5kg。經測試，該洗衣機的脫水運轉系統具有頻率約為1赫茲(對應脫水轉速n1＝60轉/分)的第1共振點和7赫茲(對應脫水轉速n2＝420轉/分)的第2共振點。實驗結果表明，以上程序數據適用于該洗衣機。其脫水運轉時電動機的通電狀態和洗滌脫水槽的轉速狀態見圖4。
對于額定容量不同的洗衣機，其脫水運轉系統共振點的頻率將有所改變，但容量在3～6kg范圍內，本實施例程序數據也可適用。若通過實驗稍加調整，效果會更好。例如，設計的平均轉速對于較大容量的洗衣機，可降低約10轉/分；對于對于較小容量的洗衣機，可提高約20轉/分。
本實施例中由雙向晶閘管驅動單相電容運轉電動機的系統，也可改為由變頻電源驅動調速電動機的系統，并整定在前述n1速度，使脫水運轉系統比較準確地運轉于相當于第1共振點的穩定轉速進行不平衡檢測。
試驗表明，本發明實施例洗衣機相對于現有技術，可以更可靠地檢測出洗滌脫水槽的不平衡情況，因此較徹底地做出不平衡處理，改善脫水運轉的振動和噪聲，
權利要求
1.一種全自動洗衣機脫水運轉方法，該洗衣機于外箱體內懸吊脫水運轉系統，包括——盛水桶及其懸吊往外箱體的機構，——在該盛水桶內可自由回轉地設置的洗滌脫水槽，——于該盛水桶底部驅動該洗滌脫水槽旋轉的電動機及傳動機構；該脫水運轉系統具有較低頻率的第1共振點；該洗衣機還具有——除所述電動機外的其他電器；——檢測所述洗滌脫水槽旋轉不平衡的不平衡檢測裝置；——程序控制裝置，其具有自動糾正不平衡程序，接收不平衡檢測裝置的信號，控制所述電動機及其他電器運轉；其特征在于，其脫水運轉包括如下步驟(1)該洗滌脫水槽以對應所述脫水運轉系統第1共振點的轉速旋轉一設定時間；(2)在步驟(1)所述設定時間內，若不平衡檢測裝置動作次數大于規定值，程序控制裝置啟動自動糾正不平衡程序，并在該程序后重復步驟(1)；否則，該洗滌脫水槽加速至設定的較高速度運轉。
2.按照權利要求1所述全自動洗衣機脫水運轉方法，其特征在于，所述步驟(1)中的洗滌脫水槽平均轉速為40～100轉/分。
3.按照權利要求1所述全自動洗衣機脫水運轉方法，其特征在于，若所述重復步驟(1)大于規定次數，洗衣機停止運行或/和發出信號。
4.按照權利要求1所述全自動洗衣機脫水運轉方法，其特征在于，所述脫水運轉具有如下步驟(1)該洗滌脫水槽以較短的運轉時間率旋轉一設定時間；(2)在步驟(1)所述設定時間內，若不平衡檢測裝置動作動作次數大于規定值，程序控制裝置啟動自動糾正不平衡程序，在該程序后重復步驟(1)；否則，該洗滌脫水槽以較長的運轉時間率旋轉。
5.按照權利要求4所述全自動洗衣機脫水運轉方法，其特征在于，所述脫水運轉系統還具有較高頻率的第2共振點；在所述步驟(2)中，若不平衡檢測裝置次數不大于規定值，洗滌脫水槽先連續旋轉加速至較高速度，然后以所述較長的運轉時間率旋轉。
6.按照權利要求4或權利要求5所述全自動洗衣機脫水運轉方法，其特征在于，所述較短的運轉時間率為0.25，其重復頻率為0.25赫茲；較長的運轉時間率0.5，其重復頻率為0.125赫茲。
全文摘要
一種全自動洗衣機脫水運轉方法，該洗衣機于外箱體內懸吊脫水運轉系統，包括盛水桶及其懸吊機構，盛水桶內的洗滌脫水槽和驅動其旋轉的電動機及傳動機構。脫水運轉系統具有較低頻率的第1共振點。該洗衣機還具有檢測洗滌脫水槽旋轉不平衡的裝置，和接收該裝置等傳感信號控制電動機等運轉的程序控制裝置。脫水運轉程序開始時，洗滌脫水槽以鄰近脫水運轉系統第1共振點的轉速旋轉一設定時間，若不平衡檢測裝置動作次數大于規定值，程序控制裝置啟動自動糾正不平衡程序，然后重新開始脫水運轉程序；否則，洗滌脫水槽加速至設定的較高速度運轉。該方法可較好地檢測和糾正洗滌脫水槽的不平衡，改善脫水運轉的振動和噪聲，而洗衣機結構仍然比較簡單。
文檔編號D06F23/00GK1635208SQ20031011756
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月29日 優先權日2003年12月29日
發明者鐔丹中, 朱健昭 申請人:金羚電器有限公司