BR102012032553A2

BR102012032553A2 - Método para detectar velocidade de satelização de carga de roupas em um aparelho de tratamento de roupa de eixo horizontal

Info

Publication number: BR102012032553A2
Application number: BRBR102012032553-5A
Authority: BR
Inventors: Brian P Janke; Peter J Richmond; Peter E Zasowski
Original assignee: Whirlpool Co
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2015-04-22
Also published as: PL2607537T3; US9115456B2; US9587342B2; US20150368844A1; US20130152312A1; EP2607537A1; EP2607537B1

Abstract

Método para detectar velocidade de satelização de carga de roupas em um aparelho de tratamento de roupa de eixo horizontal. A presente invenção refere-se a um aparelho de tratamento de roupa que pode incluir uma câmara de tratamento giratória para receber uma carga de roupa para tratamento, e um motor para girar a câmara de tratamento, e pode ser operado de modo que durante a aceleração de carga de roupas em direção a uma velocidade de satelização, a satelização de carga de roupas pode ser detectada, pelo que a operação subsequente do aparelho de tratamento de roupa pode ser controlada baseada na detecção.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO PARA DETECTAR VELOCIDADE DE SATELIZAÇÃO DE CARGA DE ROUPAS EM UM APARELHO DE TRATAMENTO DE ROUPA DE EIXO HORIZONTAL".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US na 61/577.831, depositado em 20 de dezembro de 2011, que é incorporado ao presente documento por referência em sua totalidade. ANTECEDENTES

Os aparelhos de tratamento de roupa tais como lavadoras de roupa, podem incluir um tambor rotativo perfurado ou cesta posicionada dentro de um tubo não perfurado. O tambor pode pelo menos parcialmente definir uma câmara de tratamento na qual uma carga de roupas pode ser recebida para tratamento de acordo com um ciclo selecionado de operação. Durante pelo menos uma fase do ciclo selecionado, o tambor e a carga de roupas podem ser girados em torno de um eixo rotativo em uma velocidade alta predeterminada, suficiente para forçar e reter centrifugamente a carga de roupas contra o perímetro da câmara de tratamento, fazendo com que o líquido seja removido a partir da carga de roupas. Esta velocidade pode ser referida como a velocidade de "satelização".

Metodologias conhecidas podem fornecer uma estimativa da velocidade de satelização baseadas em uma determinação de inércia ou massa de carga de roupas, ou o emprego de um processo iterativo de rotação do tambor. No entanto, estes métodos podem ser imprecisos ou ineficazes. Deve ser vantajoso determinar eficazmente a velocidade de esterilização precisamente para uma carga de roupas selecionada.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

De acordo com uma modalidade da invenção, um método de operar um aparelho de tratamento de roupa é divulgado. O aparelho de tratamento de roupa pode incluir uma câmara de tratamento giratória para receber uma carga de roupa para lavar para tratamento, e um motor para girar a câmara de tratamento. O método pode incluir a aceleração da velocidade de rotação da câmara de tratamento a partir de uma velocidade não sateli-zante para uma velocidade de satelização aumentando a velocidade de rotação do motor; gerar um primeiro sinal de torque indicativo de torque de motor ao longo do tempo durante pelo menos uma porção da aceleração; comparar a forma do primeiro sinal de torque com a forma de um segundo sinal de torque indicativo de girar a câmara de tratamento quando a carga de roupas é satelizada dentro da câmara de tratamento; e determinar se a carga de roupas é satelizada quando a forma do primeiro sinal de torque iguala-se à forma do segundo sinal de torque.

De acordo com outra modalidade da invenção, um aparelho de tratamento de roupa para tratar automaticamente uma carga de roupas de acordo com pelo menos um ciclo de operação é divulgado. O aparelho de tratamento de roupa pode incluir uma câmara de tratamento giratória para receber a carga de roupas para tratamento; um motor para girar a câmara de tratamento; um sensor de velocidade emitindo um sinal de velocidade indicativo da velocidade de rotação do motor; um sensor de torque emitindo um sinal de torque indicativo de torque de motor; e um controlador acoplado de modo operável ao motor e recebendo o sinal de velocidade e o sinal de torque. O controlador pode fornecer um sinal de aceleração ao motor para aumentar a velocidade de rotação do motor para acelerar a velocidade de rotação da câmara de tratamento a partir de uma velocidade não satelizante para uma velocidade de satelização. O controlador também pode determinar que a câmara de tratamento alcance a velocidade de satelização determinando quando a forma de pelo menos uma porção do sinal de torque iguala-se a uma porção correspondente de um sinal de torque de referência, que é indicativo de torque quando a carga de roupas é satelizada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Nos desenhos: A figura 1 é uma vista em seção vertical de um aparelho de tratamento de roupa de acordo com uma modalidade exemplar da invenção. A figura 2 é uma vista esquemática de um sistema de controle compreendendo uma parte do aparelho de tratamento de roupa ilustrado na figura 1.

As figuras 3A-C são vistas esquemáticas de rotação de uma carga de roupas em um tambor de rotação para aumentar as velocidades de rotação do tambor, onde o movimento da máquina de lavar muda a partir de tombamento (figura 3A) para satelizado (figura 3C).

As figuras 4A-B são representação gráficas de uma curva de torque de referência sinudoisal e uma curva de torque atual para uma carga de roupas giratória em uma velocidade de rotação de tambor crescente.

As figuras 5A-C são representações gráficas de uma curva de torque de referência e uma curva de torque atual na forma bruta, em referência, escalonadas, e na forma enviesada, e em referência, escalonadas, enviesadas e na forma deslocada.

As figuras 6A-C são representações gráficas de uma curva de torque de referência e uma curva de torque atual em referência, escalonadas, enviesadas e na forma deslocada, em referência, escalonadas, enviesadas, deslocadas e na forma ajustada de frequência baseadas em 100 a-mostras de dados por ciclo, e em referência, escalonadas, enviesadas, deslocadas, e na forma ajustada de frequência baseadas em 200 amostras de dados por ciclo.

As figuras 7A-B são representações gráficas de um ordem de pontos de dados representando o torque atual e uma ordem de pontos de dados de torque de referência duas vezes o número de pontos de dados de torque atual.

As figuras 8A-C são representações de uma curva de torque de referência e uma curva de torque atual gerada durante uma 4- revolução de tambor exemplar (figura 8A) e uma 5- revolução de tambor exemplar (figura 8B) e uma 6- revolução de tambor exemplar (figura 8C), ilustrando uma métrica de comparação que diminui para um valor abaixo de um valor de limiar na medida em que a curva de torque de referência e a curva de torque atual tornam-se coincidentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA A figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho de tratamen- to de roupa 10 de acordo com uma modalidade da invenção. O aparelho de tratamento de roupa 10 pode ser qualquer aparelho que realiza um ciclo de operação para limpar ou de outro modo tratar itens colocados no mesmo, exemplos não limitantes dos quais incluem uma lavadora de roupas de eixo horizontal ou vertical; uma máquina de lavar e secadora em combinação; uma máquina refrescante/revitalizante em tombamento ou estacionária; um extrator; um aparelho de lavagem não aquosa; e uma máquina revitalizante. As modalidades exemplares da invenção serão descritas no presente documento no contexto de uma máquina de lavar roupas de eixo horizontal. O aparelho de tratamento de roupa 10 é ilustrado na figura 1 como incluindo um sistema de suporte estrutural compreendendo um gabinete 12 definindo um alojamento dentro do qual um sistema de retentor de roupas pode residir. O gabinete 12 pode ser um alojamento tendo um chassis e/ou um quadro, definindo componentes de encerramento internos tipicamente encontrados em uma máquina de lavar convencional, tal como motores, bombas, linhas de fluido, válvulas, controles, sensores, transdutores, e semelhantes. Tais componentes não serão descritos ainda no presente documento exceto como necessário para um entendimento completo da invenção. O sistema de retenção de roupas pode compreender um tubo 14 suportado dentro do gabinete 12 por um sistema de suspensão apropriado 16, e um tambor 18 fornecido dentro do tubo 14 definindo pelo menos uma porção de uma câmara de tratamento de roupas 20. O tambor 18 pode incluir uma pluralidade de perfurações 22 de modo que o líquido pode fluir entre o tubo Meo tambor 18 através das perfurações 22. Uma pluralidade de defle-tores 24 pode estar disposta em uma superfície interna do tambor 18 para levantar uma carga de roupas 26, recebida na câmara de tratamento 20 enquanto o tambor 18 gira. Também, está dentro do escopo da invenção para o sistema de retenção de roupas compreender somente um tubo, com o tubo definindo a câmara de tratamento de roupas.

Outros componentes conhecidos podem incluir uma porta 28 que pode ser montada de modo móvel ao gabinete 12 para fechar seletiva- mente tanto o tubo 14 como o tambor 18. Um fole 30 pode acoplar uma face aberta do tubo 14 com o gabinete 12, com a porta 28 vendando contra o fole 30 quando a porra 28 fecha o tubo 14. O sistema de suspensão 16 pode incluir um ou mais elementos de suspensão, tais como molar, amortecedores, levantadores, almofadas, bombeadores, e semelhantes, para suspender dinamicamente o sistema de retenção de roupas dentro do sistema de suporte estrutural. O aparelho de tratamento de roupa 10 também pode incluir um sistema que dispensa a ajuda de água 32, um sistema de distribuição de líquido 34, um sistema de reciclagem/descarte de líquido 36 e um sistema de acionamento de tambor 40, que serão descritos ainda somente como necessário para um entendimento completo da invenção. O sistema de acionamento de tambor 40 para girar o tambor 18 dentro do tubo 14 pode incluir um motor 42, que pode ser acoplado diretamente dentro do tambor 18 através de um eixo de acionamento 44 para girar o tambor 18 em torno de um eixo de rotação durante um ciclo de operação. O motor 42 pode ser um motor de imã permanente sem escova (BPM). Outros motores, tal como um motor de indução ou um motor de capacitor de divisão permanente (PSC), também podem ser usados. O motor 42 pode girar o tambor 18 em várias velocidades em qualquer direção rotativa. O aparelho de tratamento de roupa 10 pode incluir um sistema de controle 50 para controlar a operação do aparelho de tratamento de roupa 10 para implementar um ou mais ciclos de operação. O sistema de controle 50 pode incluir um controlador 52 localizado dentro do gabinete 12 e uma interface de usuário 54 que é acoplado de modo operável com o controlador 52. A interface de usuário 54 pode incluir um ou mais maçanetas, mostradores, comutadores, monitores, telas de toque e semelhantes para comunicação com o usuário, tais como receber entrada e fornecer saída. O usuário pode introduzir diferentes tipos de informação incluindo, sem limitação, seleção de ciclo e parâmetros de ciclo, tais como opções de ciclo. O controlador 52 pode controlar a operação do aparelho de tratamento de roupa 10 utilizando um processo de controle de motor selecionado, tal como um pro- cesso de controle de velocidade de laço fechado.

Como ilustrado na figura 2, o controlador 52 pode ser fornecido com uma memória 56 e uma unidade de processamento central (CPU) 58. A memória 56 pode ser usada para armazenar o software de controle que é executado pela CPU 58 ao término do ciclo de operação usando o aparelho de tratamento de roupa 10 e qualquer software adicional, mais sinais de tor-que de motor e sinais de torque de referência. Exemplos, sem limitação, de ciclos de operação incluem: lavagem, lavagem pesada, lavagem delicada, lavagem rápida, pré-lavagem, refresco, somente enxágue, e lavagem cronometrada. A memória 56 também pode ser usada para armazenar informação, tal como base de dados ou tabela, e armazenar dados recebidos a partir de um ou mais componentes do aparelho de tratamento de roupa 10 que podem ser acoplados em comunicação com o controlador 52. A base de dados ou tabela pode ser usada para armazenar os vários parâmetros de operação para o um ou mais ciclos de operação, incluindo valores padrão de fábrica para os parâmetros de operação e quaisquer ajustes para os mesmos pelo sistema de controle ou pela entrada do usuário. O controlador 52 pode ser acoplado de modo operável com um ou mais componentes do aparelho de tratamento de roupa 10 para comunicação com e controle da operação dos componentes para completar um ciclo de operação. Por exemplo, o controlador 52 pode ser acoplado de modo operável com o sistema que dispensa a ajuda de água 32, o sistema de distribuição de líquido 34, o sistema de reciclagem/descarte de líquido 36, o sistema de acionamento de tambor 40, válvulas, mecanismos de desvio, medidores de fluxo, e semelhantes, para controlar a operação destes e de outros componentes para implementar um ou mais dos ciclos de operação.

Um ou mais sensores e/ou transdutores, que são conhecidos na técnica, pode ser fornecido em um ou mais dos sistemas do aparelho de tratamento de roupa 10, e acoplado com o controlador 52, que pode receber entrada a partir dos sensores/transdutores. Exemplos não limitantes de sensores que podem ser acoplados em comunicação com o controlador 52 incluem um sensor de temperatura da câmara de tratamento, um sensor de umidade, um sensor de carga 60, uma sensor de ajuda de lavagem, e um sensor de posição, que podem ser usados para determinar uma variedade de sistema e características de lavagem de roupa, tal como inércia ou massa de carga de roupas. A velocidade do motor e o torque do motor podem ser representados por saídas fornecidas pelo motor 42, ou podem ser fornecidas por um sensor de velocidade de motor 62 e sensor de torque de motor.

Um sumário do método divulgado pode ser descrito como a seguir. Durante um ciclo de operação, o tambor 18 pode ser acelerado uma ou mais vezes para remover líquido a partir da carga de roupas 26. Durante a aceleração do tambor 18, o torque de motor pode ser amostrado durante cada revolução do tambor e comparado a um período de uma onda senoidal de referência. Uma métrica pode ser desenvolvida que quantifica uma variação em uma memória intermediária de amostra de torque com relação ao sinal de onda senoidal de referência. A métrica pode ser planejada para ser uma função da variação, de modo que uma troca na variação resulta em uma troca na métrica. Para simplicidade, é contemplado que um aumento na variação resultará em um aumento na métrica. A velocidade na qual a carga de roupas 26 torna-se completamente satelizada pode ser determinada monitorando a métrica para cada revolução do tambor, e comparando a mesma a um valor de métrica de limiar pré-selecionado. A satelização de carga pode ser indicada uma vez que a métrica cai abaixo do valor de limiar.

Em velocidades rotacionais do tambor mais baixas do que a velocidade de satelização, como ilustrado na figura 3A, alguma ou toda a carga de roupas 26 pode estar tombando. Nesta velocidade, ilustrada na figura 4A, o sinal de torque de motor 66 pode ter componentes de alta frequência 68, 70, 72, 74 sobrepostos eficazmente em um sinal de frequência de tambor 76 de referência geralmente senoidall, que pode ser o resultado de porções da carga de roupas seguindo uma trajetória dentro do tambor 18 que é mais curta do que uma revolução de tambor completa (figura 3A). Λ medida que a velocidade de rotação aumenta, e uma porcentagem maior de carga é forçada contra o interior do tambor 18 (figura 3B), o sinal de torque 66 pode tender na direção de um sinusóide, por exemplo, entre o42eo62 intervalo de revolução do tambor da figura 4A, tendo uma frequência aproximando a frequência de tambor 76, e pode ter menos componentes de alta frequência. Conforme a velocidade do tambor alcança, e então excede a velocidade de satelização (figura 3C), o torque de sinal 66 pode se desenvolver dentro de uma onda senoidal tendo uma frequência igualando a frequência rotativa do tambor, a magnitude da qual pode ser proporcional ao grau de desequilíbrio da carga de roupas no tambor 18.

Este comportamento do sinal de torque 66 pode ser atribuído à orientação de um tambor de eixo horizontal 18, e uma interação entre uma carga de roupas 26 e um controlador de velocidade de laço fechado. Quando o tambor está estacionário, uma carga úmida pode repousar sobre o fundo do tambor 18. Um perfil de velocidade típico, ilustrado na figura 4B, utilizado para distribuir itens de lavanderia no interior do tambor 18 pode ser uma rampa 80 acelerando em uma taxa fixa de cerca de 40 RPM a cerca de 100 RPM. Conforme a velocidade aumenta, a combinação de atrito e defle-tores 24 junto ao perímetro interno do tambor 18 pode capturar alguma da carga de roupas 26 e levantar a mesma ao longo do lado do tambor 18 até porções da carga se separarem a partir do tambor 18 e cair no fundo.

Uma massa de roupas ao longo do perímetro interno da parede do tambor pode trocar o equilíbrio do tambor 18, que pode causar uma velocidade de tambor um pouco reduzida. A fim de rastrear o alvo do perfil de velocidade selecionado tanto quanto possível, o controlador de velocidade pode aumentar o torque do motor. Quando uma porção da carga de roupas se separa da parede do tambor, a velocidade pode aumentar ligeiramente, levando o controlador 52 a invocar um torque reduzido para regular apropriadamente a velocidade. Esta variação repetida em torque e/ou velocidade pode causar uma propagação de torque de frequência relativamente alta que pode ser observado em velocidades rotacionais menores do que a velocidade de satelização.

Conforme o perfil de velocidade selecionado continua, o tambor 18 acelera e através do efeito combinado dos defletores 24 e atrito das paredes do tambor, a carga de atrito pode acelerar também. O processo des- controlado de porções de carga de roupas aderindo a e separando-se do interior do tambor 18 pode continuar até a carga de roupas ter obtido uma velocidade de rotação alta o bastante que a força centrífuga supere a força de gravidade no topo do tambor 18 e a carga permanece distribuída ao longo da parede do tambor através de uma revolução completa do tambor 18. A força centrífuga (CF) é uma função de uma massa (m) de um objeto, por exemplo, um item de lavanderia, uma velocidade angular (ω) do objeto e uma distância, ou raio (r) na qual o objeto está localizado com respeito a um eixo de rotação (X), ou um eixo de tambor. Especificamente, a equação para a força centrífuga (CF) agindo em um item de lavanderia dentro do tambor 18 é: CF = m* ω2 * r A força centrífuga (CF) agindo sobre qualquer item único na carga de roupas pode ser modelada pela distância, o centro de gravidade desse item é a partir do eixo de rotação (X) do tambor 18. Assim, quando os itens de lavanderia são empilhados um com o outro, que é frequentemente o caso, os itens que têm um centro de gravidade mais próximo ao eixo de rotação (X) experimentam uma força centrífuga (CF) de magnitude menor do que os itens que têm um centro de gravidade mais distante. É possível controlar a velocidade de rotação do tambor 18 de modo que os itens mais próximos experimentarão uma força centrífuga (CF) igual a ou maior do que 1G, retendo os mesmos em uma posição fixa com relação ao tambor 18. O momentum também pode incitar a carga de roupas de lavar a percorrer uma revolução completa através do topo do tambor 18 em velocidades ligeiramente mais baixas do que a velocidade de satelização. Embora algumas porções da carga possam permanecer contra a parede do tambor, o raio de rotação para outro, as porções de tombamento podem diminuir. Assim, as porções de tombamento devem ser giradas em uma velocidade mais alta para superar a gravidade. Por exemplo, se uma camada de espessura de 10,16 cm (4 polegadas) da carga de roupas é distribuída em torno do perímetro interno do tambor 18, a velocidade requerida para satelizar quaisquer itens de tombamento pode ser aproximadamente 15 RPMs mais alta do que se o tambor 18 estivesse vazio. A seguinte equação pode definir o torque, T, para uma carga de roupas completamente satelizada: T - Jtõ+ Ca>+ D + Acos(&tambor) + Bseno(Otambor) onde T: Torque, J = Inércia, C: Coeficiente de amortecimento viscoso, D: Torque de atrito Coulomb 1/2Va2 + Bz\ amplitude de torque de desequilíbrio; e Θtambor'■ Posição do tambor Para uma velocidade fixa, coeficiente de amortecimento viscoso e coeficiente de atrito Coulomb. A equação de torque pode simplificar para o seguinte: T= Ki + Acos( Otambor) + Bseno(&TAMBOFÒ. onde K2 = Cco+D, Ώ = 0, T= Kx-V V<A2 + S2· * seno tambor + ^/4), T — Kx + K2seno C^tambor ® k2 = Ja2 + bz. A posição do tambor pode ser uma função de tempo: &TAMBOR - CD* t.

Portanto, o torque pode ser uma função de tempo: T(t) = K1 + K2seno (co * t + <P).

Como pode ser reconhecido, o torque pode ser um sinusóide com um desvio DC K3, amplitude K2, e frequência ω, que é igual à frequência de tambor em radianos por segundo.

Para uma aceleração constante, a equação de torque pode incluir uma dependência de velocidade adicional como a seguir: T = ]ώ + Ceo + D + K2 sin(e7AMBOR + φ), e T Ciú + Kx + K2sin (Θtambor í0> onde Kx = Jai + D.

No caso de aceleração constante, a velocidade do tambor e a posição do tambor são funções de tempo como a seguir: a>(ty = t * RR + ωζΟ), RR = taxa de rampa (rad/s), «(03 = velocidade a t = 0, &TAMBoa (0 = J0 8TAMBOR (0 ~ f0CT* ^ Ί" ú>(0))ár, & TAMBOR (0 = + ^(O) * t, Θ r(t) = c(t * RR + ω(0)) + Kt + K2si n (|t2 * RR + *i(0) * t + φ). O objetivo do algoritmo é detectar a velocidade em que uma carga de roupas particular pode tornar-se satelizada enquanto o tambor está acelerando em uma taxa de rampa constante. O fato de que o sinal de tor-que torna-se um sinusóide com uma frequência única igualando a velocidade do tambor a ou acima da velocidade de satelização pode ser a base para o algoritmo. O algoritmo pode ser baseado na determinação de quanto o sinal de torque difere de um período de um sinusóide para cada revolução do tambor. O sinal de torque pode ser amostrado com uma taxa de amostragem fixa e armazenado em uma memória intermediária. O comprimento da memória intermediária pode ser suficiente para reter dados de amostragem suficientes para uma revolução de tambor completa em uma velocidade mais baixa de interesse. Por exemplo, a taxa de amostragem fixa pode ser 100 Hz, e a velocidade de tambor mais baixa de interesse pode ser 45 RPM. Uma revolução de tambor a 45 RPM pode tomar 1,33333 s, assim amostragem em cada 0,01 s pode requerer 134 amostras. Assim, o comprimento de memória intermediária máxima requerida pode ser 134. O algoritmo pode ser pretendido para ser implementado em código embutido. Além do mais, devido à função senoidal poder estar indisponível para retorno durante a amostragem de dados, um período de uma onda senoidal normalizada pode ser gerado a partir de um número fixo de a- mostras, e armazenado na memória antes do tempo. Mais dados de amostragem podem possibilitar resolução mais alta, mas à custa de mais memória. Esta ordem de um número fixo de amostras a partir de uma onda senoi-dal normalizada pode ser referida como um "sinal de referência" e pode ser expressa como a seguir: RefÇn) = seno· ^2it * j^, onde n £{a 1,2, 3, ...L-l} e L = comprimento da ordem de referência. O comprimento da ordem de referência pode ser pelo menos duas vezes o comprimento da memória intermediária de torque para assegurar resolução suficientemente alta quando selecionando as amostras da ordem de referência para comparar cada amostra na ordem de torque. O sinal de torque a partir da equação para T(t), acima, pode ser em tempo contínuo, e o processo de amostragem com um período de amostragem fixo, Ts, pode ter o seguinte efeito sobre a equação: Para velocidades baixas, o coeficiente de amortecimento viscoso pode ser muito pequeno, e durante um período de onda senoidal (kTs * RR) pode ser um número pequeno, de modo que a expressão C(kTs * RR + ω(0)) pode ser simplificada para (C * ω(0)). Este termo pode ser agrupado com Ki de modo que a equação pode simplificar para o seguinte: r(fcT,> = δ + κ2 seno ((kTt * RR + ω(0>) * kTt + tp), onde õ = C*{à(Q)+Kv A fim de comparar o sinal de torque com o sinal de referência, existem 3 características do sinal de torque amostrado que são úteis para determinar: um desvio constante (δ), uma amplitude (K2), e uma fase (φ). Se estes 3 parâmetros são determinados, o sinal de referência pode ser escalonado por K2, enviesado por δ, e deslocado por φ. No seguinte exemplo, δ = 1, K2 = 4, e φ = π/4. A figura 5A ilustra um sinal de referência bruto 82 e um sinal de torque 84, A figura 5B ilustra um sinal de referência escalonado e enviesado 86 e um sinal de torque 88. A figura 5C ilustra um sinal de referência escalonado, enviesado e deslocado 90 e um sinal de torque 92. A figura 5C ilustra o sinal de torque 92 inicialmente igualando bem o sinal de referência 90, mas conforme progride, o sinal de torque 92 pode levar o sinal de referência 90. Este é o resultado da frequência de onda senoidal de torque aumentando a uma taxa constante conforme a velocidade do tambor aumenta a uma taxa constante. Neste exemplo, a taxa de rampa é 5 RPM por segundo (0,0833 Hz/s), e ao término do ciclo, a frequência de sinal de torque é cerca de 8% mais alta do que o sinal de referência. Para calcular uma frequência crescente do sinal de torque, os dados de amostragem a partir da ordem de referência podem ser selecionados em um intervalo de tempo crescente. Para determinar a relação correta, as expressões para a ordem de torque e de referência podem ser equacionadas e resolvidas para a amostra da ordem de referência, n. (Para a derivação, a fase, φ, pode ser fixada em 0, e a taxa de rampa, RR, e a velocidade inicial, o(0), podem ser convertidas em Hz/s e Hz, respectivamente.) Assim: Finalmente, implementando a equação acima para n e selecionar dados de amostragem a partir da ordem de referência, os requerentes observam como os sinais de torque e de referência se alinham. A figura 6A ilustra 0 sinal de torque amostrado 92 e o sinal de referência vedado, enviesado e deslocado 90 mostrado na figura 5C. A figura 6B ilustra o sinal de torque amostrado 96 e o sinal de referência escalonado, enviesado, deslo- cado e ajustado na frequência 94 com uma ordem de amostragem de referência de pontos 100. A figura 6C ilustra a mesma correlação de sinal como ilustrado na figura 6B, mas com uma ordem de amostragem de referência 200. O efeito de utilizar mais amostras na ordem de referência pode ser observado a partir das figuras 6B e 6C. A equação acima para n pode possibilitar uma comparação do sinal de torque com o sinal de referência para qualquer combinação de velocidades de partida e taxas de rampa. Por exemplo, se a taxa de rampa foi 0, e a velocidade de partida foi 60 RPM (1 Hz): n = (|OrJ2 *RR+ ω(0) * kTs) * L, n = (l* kTs) * L

Se o comprimento da ordem de referência foi 400, e o período de amostragem Ts foi 0,01, então: n = k (f—1 * 400, Vioo/ ’ n = 4 k Uma comparação atual pode ser realizada reiterando através da memória intermediária de ordem de torque total, e comparando cada amostra com a amostra apropriada a partir da ordem de referência usando a e-quação: n = ¢(¾)2 *RR+ ω(0) * fcrj * L para determinar o tamanho da amostra de referência. Por exemplo, com um período de amostragem de torque = 0,1 s, e um comprimento da ordem de referência = 20, então n = 2k. Isto é ilustrado nas figuras 7A e 7B, em que os valor de k e n, respectivamente, podem ser correlacionados. A figura 7 A ilustra que cada ponto de dados 104 na ordem de torque 102 pode ser utilizado. A figura 7B ilustra que um elemento 108 alternado a partir da ordem de referência 106 pode ser ignorado.

Conforme um laço através da ordem a partir de k = 0 para k = N-1 progride, uma magnitude da diferença entre os dois pontos, isto é, ponto de dados da ordem de torque 104 e elemento de ordem de referência 108, pode ser calculada: 3J(T(k) - Ref (n))2, onde A magnitude da diferença em cada ponto pode ser somada para toda a ordem, dividida então pelo comprimento da ordem de memória intermediária de torque. Como um exemplo, presumindo que cada ponto na ordem difere em 1, e o comprimento da ordem de torque é 100, então Métrica = 1.

As figuras 8A, 8B e 8C ilustram análises adicionais das revoluções de tambor 4, 5 e 6, respectivamente, ilustradas na figura 4A. A área sombreada 110, 112, 113 em cada figura pode representar essencialmente a métrica. Na figura 8A, por exemplo, a área sombreada 110, isto é, o grau em que a curva de torque 72 desvia-se da curva de referência 76, é também representado por um gráfico de barra 116. Um valor de limiar empírico 122 estabelecido para um aparelho de tratamento de roupa selecionado executando um ciclo selecionado de operação para uma carga de roupas selecionada também é representado com um gráfico de barra 116.

Conforme a carga de roupas torna-se satelizada, a área 110, 122, 114 entre as curvas pode ser reduzida, e a métrica associada 116, 118, 120 pode refletir esta redução, como ilustrado na figura 8A, 8B e 8C. Quando a métrica 120, isto é, a diferença entre a curva de torque e a curva de diferença, diminui para um valor menor do que o valor de limiar empírico 122, como ilustrado na figura 8C, pode-se dizer que a carga de roupas pode ser satelizada. Por exemplo, na figura 8C. após terminar a revolução 6, a métrica 120 é menor do que o valor de limiar 122, e a carga de roupas é, portanto, satelizada. A figura 8C indica uma velocidade de satelização de aproximadamente 60 RPM;

Intervalos de tempo de comprimento iguais selecionados, ou "janelas", podem ser estabelecidos, e um sinal de torque pode ser gerado para cada intervalo selecionado. Os dados associados com cada intervalo podem ser coletados e avaliados; Os intervalos podem avançar para frente ao longo do tempo conforme a aceleração prossegue e a satelização se desenvolve. A métrica, ou diferença entre o sinal de torque e o sinal de torque de referência, pode ser determinada como uma diferença nas amplitudes dos sinais de torque e de torque de referência. Alternativamente, a diferença entre os sinais pode ser a diferença entre uma média de funcionamento das amplitudes do sinal de torque e do sinal de referência. A média de funcionamento pode ser uma média de funcionamento em movimento, que pode ser determinada a partir de uma janela de pontos de dados de comprimento fixo a-vançando ao longo do tempo. A modalidade da invenção descrita no presente documento fornece um método para determinar prontamente uma velocidade de satelização para um aparelho de tratamento de roupa selecionado executando um ciclo de operação para uma carga de roupas selecionada. Assim, a velocidade de satelização pode ser alcançada eficazmente para extração de líquido eficaz enquanto minimizando a vibração e uso de energia.

Embora a invenção tenha sido descrita especificamente em conexão com certas modalidades específicas da mesma, deve ser entendido que isto é para fins de ilustração e não de limitação. Variação e modificação razoáveis são possíveis dentro do escopo da divulgação acima e dos desenhos sem sair do espírito da invenção que é definida nas reivindicações a-nexas.

Claims

1. Método de operar um aparelho de tratamento de roupa tendo um tambor rotativo definindo uma câmara de tratamento para receber a carga de roupas para tratamento, e um motor para girar a câmara de tratamento, o método compreendendo: acelerar a velocidade de rotação da câmara de tratamento de uma velocidade não satelizante para uma velocidade satelizante aumentando a velocidade de rotação do motor; gerar um primeiro sinal de torque indicativo de torque de motor ao longo do tempo para pelo menos uma porção da aceleração; comparar a forma do primeiro sinal de torque com a forma de um segundo sinal de torque indicativo de girar a câmara de tratamento quando a carga de roupas é satelizada dentro da câmara de tratamento; e determinar se a carga de roupas é satelizada quando a forma do primeiro sinal de torque iguala a forma do segundo sinal de torque.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a aceleração compreende aumentar a velocidade de rotação do tambor a uma taxa predeterminada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, em que a taxa predeterminada é constante.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a geração do primeiro sinal de torque compreende gerar o primeiro sinal de torque para uma porção da aceleração.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, em que a porção da aceleração é uma de uma janela predeterminada de tempo e um número predeterminado de graus de rotação de tambor.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, em que a janela predeterminada de tempo é fixada na largura e avança para frente com o passar do tempo.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a comparação compreende determinar uma diferença entre o primeiro sinal de torque e o segundo sinal de torque.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que onde a determinação da roupa é satelizada compreende determinar que a diferença satisfaça um valor de referência.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, em que o valor de referência é um valor de limiar.

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que a diferença compreende a diferença em uma amplitude do primeiro e segundo sinais de torque.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, em que a diferença compreende a diferença entre uma média de funcionamento da amplitude do primeiro e segundo sinais de torque.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, em que a média de funcionamento é uma média de funcionamento em movimento.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, em que a média de funcionamento em movimento é determinada a partir de uma janela de pontos de dados de comprimento fixo avançando ao longo do tempo.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o segundo sinal de torque é selecionado a partir de um conjunto de sinais de torque de referência diferenciados por uma taxa de aceleração e pela velocidade do tambor.

15. Aparelho de tratamento de tecidos para tratar automaticamente uma carga de roupas de acordo com pelo menos um ciclo de operação, compreendendo: uma câmara de tratamento giratória para receber a carga de roupas para tratamento; um motor para girar a câmara de tratamento; um sensor de velocidade emitindo um sinal de velocidade indicativo da velocidade de rotação do motor; um sensor de torque emitindo um sinal de torque indicativo de torque do motor; e um controlador acoplado de modo operável ao motor e recebendo o sinal de velocidade e sinal de torque, em que o controlador fornece um sinal de aceleração ao motor para aumentar a velocidade de rotação do motor para acelerar a velocidade de rotação da câmara de tratamento a partir de uma velocidade não satelizante para uma velocidade satelizante, e determina que a câmara de tratamento alcance a velocidade de satelização determinando quando a forma de pelo menos uma porção do sinal de torque iguala uma porção correspondente de um sinal de torque de referência, que é indicativo de torque quando a carga de roupas é satelizada.

16. Aparelho de tratamento de tecidos, de acordo com a reivindicação 15, compreendendo ainda um tubo definindo um interior de um tambor rotativo localizado no interior, com o tambor definindo a câmara de tratamento.

17. Aparelho de tratamento de tecidos, de acordo com a reivindicação 15, compreendendo ainda o controlador em comunicação com uma memória em que é armazenado o sinal de torque de referência.