CN105937135A - 洗衣机及其脱水振动检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种洗衣机及其脱水振动检测装置和方法，其中，脱水振动检测装置包括：设置在洗衣机的电机上的加速度检测模块，用以检测洗衣机脱水时的振动加速度；用以检测洗衣机脱水桶转速的速度检测模块；以及振动计算模块，振动计算模块分别与加速度检测模块和速度检测模块相连，用以根据振动加速度和转速计算洗衣机的振动位移量，以获得洗衣机的振动情况。该装置可以根据洗衣机脱水时的振动加速度和脱水桶转速计算得到洗衣机的振动位移量，获得洗衣机的振动情况，以使洗衣机根据振动情况选择下步脱水动作，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动的效果的目的。

Description

洗衣机及其脱水振动检测装置和方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种洗衣机的脱水振动检测装置、一种洗衣机和一种洗衣机的脱水振动检测方法。

背景技术

滚筒洗衣机脱水时，当脱水桶内衣物分布不均匀时，会引起滚筒洗衣机产生较大振动，这不仅会严重影响用户感受，并且会降低滚筒洗衣机的使用寿命。滚筒洗衣机的电机具有检测负载不平衡的功能，在检测到不平衡时，可通过调整洗衣机脱水桶转速或者重新调整负载分布，减小滚筒洗衣机脱水时振动的大小。

相关技术中，滚筒洗衣机脱水振动检测装置是通过电机反馈的转矩、转速及惯量信号，通过一定的算法在脱水低速阶段(转速小于等于150rpm)，检测脱水振动。该装置虽然无需借助其它装置，但因电机反馈信号的局限性，需要较长的检测时间(一般大于40S)，并且无法实时检测高速振动及瞬态振动，从而导致滚筒洗衣机脱水时间长，且高速脱水时无法调整转速，从而造成高速脱水振动大。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种洗衣机的脱水振动检测装置，该装置可以根据洗衣机脱水时的振动加速度和脱水桶转速计算得到洗衣机的振动位移量，获得洗衣机的振动情况，以使洗衣机根据振动情况选择下步脱水动作，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动的效果的目的。

本发明的第二个目的在于提出一种洗衣机。

本发明的第三个目的在于提出一种洗衣机的脱水振动检测方法。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种洗衣机的脱水振动检测装置，包括：设置在所述洗衣机的电机上的加速度检测模块，用以检测所述洗衣机脱水时的振动加速度；用以检测所述洗衣机脱水桶转速的速度检测模块；以及振动计算模块，所述振动计算模块分别与所述加速度检测模块和所述速度检测模块相连，用以根据所述振动加速度和所述转速计算所述洗衣机的振动位移量，以获得所述洗衣机的振动情况。

本发明实施例的洗衣机的脱水振动检测装置，通过加速度检测模块检测洗衣机脱水时的振动加速度，并通过速度检测模块检测所述洗衣机脱水桶转速，最后通过振动计算模块根据振动加速度和转速计算洗衣机的振动位移量，以获得洗衣机的振动情况，以使洗衣机根据振动情况选择下步脱水动作，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动的效果的目的。

根据本发明的一个实施例，所述加速度检测模块为加速度传感器芯片。

根据本发明的一个实施例，所述加速度传感器芯片嵌在所述电机的控制板上。

根据本发明的一个实施例，所述控制板与所述电机集成一体，且所述电机与所述洗衣机的桶部装硬连接。

为达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出了一种洗衣机，其包括本发明第一方面实施例所述的洗衣机的脱水振动检测装置。

本发明实施例的洗衣机，通过上述的脱水振动检测装置的加速度检测模块检测洗衣机脱水时的振动加速度，并通过速度检测模块检测所述洗衣机脱水桶转速，最后通过振动计算模块根据振动加速度和转速计算洗衣机的振动位移量，以获得洗衣机的振动情况，洗衣机可以根据振动情况选择下步脱水动作，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动效果的目的。

根据本发明的一个实施例，所述洗衣机为滚筒洗衣机。

为达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出了一种洗衣机的脱水振动检测方法，包括以下步骤：在所述洗衣机执行脱水程序时，实时检测所述洗衣机的电机的振动加速度以获得所述洗衣机的振动加速度；检测所述洗衣机脱水桶的转速；以及根据所述振动加速度和所述转速计算所述洗衣机的振动位移量，以获得所述洗衣机的振动情况。

根据本发明实施例的洗衣机的脱水振动检测方法，在洗衣机执行脱水程序时，实时检测洗衣机的电机的振动加速度以获得洗衣机的振动加速度，并检测洗衣机脱水桶的转速，然后根据振动加速度和转速计算洗衣机的振动位移量，以获得洗衣机的振动情况，以使洗衣机根据振动情况选择下步脱水动作，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动的效果的目的。

根据本发明的一个实施例，通过加速度传感器芯片检测所述电机的振动加速度。

根据本发明的一个实施例，所述加速度传感器芯片嵌在所述洗衣机的电机的控制板上。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是根据本发明一个实施例的洗衣机的脱水振动检测装置的方框示意图；

图2是根据本发明一个实施例的洗衣机的脱水振动检测装置的安装位置的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的洗衣机的脱水振动检测装置的方框示意图；以及

图4是根据本发明一个实施例的洗衣机的脱水振动检测方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的洗衣机及其脱水振动检测装置和方法。

图1是根据本发明一个实施例的洗衣机的脱水振动检测装置的方框示意图。如图1所示，该脱水振动检测装置可以包括：加速度检测模块10、速度检测模块20和振动计算模块30。

其中，加速度检测模块10设置在洗衣机的电机上，用以检测洗衣机脱水时的振动加速度a。速度检测模块20用以检测洗衣机脱水桶转速ω。振动计算模块30分别与加速度检测模块10和速度检测模块相连20，用以根据振动加速度a和转速ω计算洗衣机的振动位移量A，以获得洗衣机的振动情况。

加速度检测模块10可以包括加速度传感器芯片和外围信号处理电路，加速度传感器芯片优选三向加速度传感器芯片，可以实时检测衣机脱水时的三个方向的振动加速度ax、ay、az。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图2所示，加速度传感器芯片嵌在电机的控制板上。

更进一步地，根据本发明的一个实施例，如图2所示，控制板与电机集成一体，且电机与洗衣机的桶部装硬连接，以实时反映洗衣桶的振动。

也就是说，在洗衣机的电机的控制板上嵌入三向加速度传感器芯片，控制板与电机集成一体，带控制板的电机安装在洗衣桶上，随洗衣桶同步转动。其中，带控制板的电机为洗衣机的原有电机，除执行洗衣机原有的功能之外，还可以检测洗衣桶的加速度信息，无需另外增加部件。

洗衣机执行脱水程序时，如果洗衣机内的衣物处于不平衡状态，即洗衣机产生了一定的偏心，在偏心量不同时，脱水时产生的振动量不同，振动计算模块30可以根据加速度检测模块10检测到的振动加速度a及速度检测模块20检测的转速ω，可以计算出振动位移量A。

具体而言，洗衣机脱水桶运动时其运动可以等价为单自由度的简谐运动，表达式为：其中，A为洗衣机脱水桶振动的最大位移，反映振动的强弱；ω为洗衣机脱水的转速，由系统本身决定，与初始条件无关，反映振动的快慢；相位用以确定任意时刻的振动状态。

由此可得，

在不同的时刻，K为常系数。

因此，通过加速度检测模块10检测到的振动加速度a及速度检测模块20检测的转速ω，经过振动计算模块30计算后，可以得到振动位移量A，从而获得洗衣机的振动情况。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，上述的洗衣机的脱水振动检测装置还可以包括速度控制模块40，用以根据振动计算模块30反馈的洗衣机脱水桶的振动位移量A和相应的算法，动态调节电机的转速V，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动的效果的目的。

可以理解，也可以通过在电机上设置振动传感器以检测洗衣机脱水桶的振动情况，但是相比较于本发明，振动传感器的成本较高，且安装一致性较差。

综上所述，本发明实施例的洗衣机的脱水振动检测装置，通过加速度检测模块检测洗衣机脱水时的振动加速度，并通过速度检测模块检测所述洗衣机脱水桶转速，最后通过振动计算模块根据振动加速度和转速计算洗衣机的振动位移量，以获得洗衣机的振动情况，以使洗衣机根据振动情况选择下步脱水动作，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动的效果。

此外，本发明实施例还提出一种洗衣机，其包括上述的脱水振动检测装置。

根据本发明的一个实施例，上述的洗衣机可以为滚筒洗衣机。

本发明实施例的洗衣机，通过上述的脱水振动检测装置的加速度检测模块检测洗衣机脱水时的振动加速度，并通过速度检测模块检测所述洗衣机脱水桶转速，最后通过振动计算模块根据振动加速度和转速计算洗衣机的振动位移量，以获得洗衣机的振动情况，洗衣机可以根据振动情况选择下步脱水动作，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动效果的目的。

图4是根据本发明一个实施例的洗衣机的脱水振动检测方法的流程图。如图4所示，该脱水振动检测方法包括以下步骤：

S1，在洗衣机执行脱水程序时，实时检测洗衣机的电机的振动加速度a以获得洗衣机的振动加速度。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，可以通过加速度传感器芯片检测电机的振动加速度a。例如，可将加速度传感器芯片嵌在洗衣机的电机的控制板上，控制板与电机集成一体，且电机与洗衣机的桶部装硬连接，以实时反映洗衣桶的振动。

加速度传感器芯片优选三向加速度传感器芯片，可以实时检测衣机脱水时的三个方向的振动加速度ax、ay、az。

也就是说，控制板与电机集成一体，带控制板的电机安装在洗衣桶上，随洗衣桶同步转动，通过嵌入在洗衣机的电机的控制板上的三向加速度传感器芯片，实时检测洗衣机的电机的振动加速度a。其中，带控制板的电机为洗衣机的原有电机，除执行洗衣机原有的功能之外，还可以检测洗衣桶的加速度信息，无需另外增加部件。

S2，检测洗衣机脱水桶的转速ω。

S3，根据振动加速度a和转速ω计算洗衣机的振动位移量A，以获得洗衣机的振动情况。

具体地，洗衣机执行脱水程序时，如果洗衣机内的衣物处于不平衡状态，即洗衣机产生了一定的偏心，在偏心量不同时，脱水时产生的振动量不同，根据检测到的振动加速度a和转速ω，可以计算出振动位移量A。

具体而言，洗衣机脱水桶运动时其运动可以等价为单自由度的简谐运动，表达式为：其中，A为洗衣机脱水桶振动的最大位移，反映振动的强弱；ω为洗衣机脱水的转速，由系统本身决定，与初始条件无关，反映振动的快慢；相位用以确定任意时刻的振动状态。

由此可得，

在不同的时刻，K为常系数。

因此，通过检测到的振动加速度a及转速ω，可以计算出振动位移量A，从而获得洗衣机的振动情况。

在根据振动加速度a和转速ω计算出洗衣机的振动位移量A之后，洗衣机可以根据相应的算法，动态调节电机的转速，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动效果的目的。

可以理解，也可以通过设置在电机上振动传感器检测洗衣机脱水桶的振动情况，但是相比较于本发明，振动传感器的成本较高，且安装一致性较差。

综上所述，根据本发明实施例的洗衣机的脱水振动检测方法，在洗衣机执行脱水程序时，实时检测洗衣机的电机的振动加速度以获得洗衣机的振动加速度，并检测洗衣机脱水桶的转速，然后根据振动加速度和转速计算洗衣机的振动位移量，以获得洗衣机的振动情况，以使洗衣机根据振动情况选择下步脱水动作，从而达到缩短脱水时间，减小高速振动的效果的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种洗衣机的脱水振动检测装置，其特征在于，包括：

设置在所述洗衣机的电机上的加速度检测模块，用以检测所述洗衣机脱水时的振动加速度；

用以检测所述洗衣机脱水桶转速的速度检测模块；以及

振动计算模块，所述振动计算模块分别与所述加速度检测模块和所述速度检测模块相连，用以根据所述振动加速度和所述转速计算所述洗衣机的振动位移量，以获得所述洗衣机的振动情况。

2.如权利要求1所述的洗衣机的脱水振动检测装置，其特征在于，所述加速度检测模块为加速度传感器芯片。

3.如权利要求2所述的洗衣机的脱水振动检测装置，其特征在于，所述加速度传感器芯片嵌在所述电机的控制板上。

4.如权利要求3所述的洗衣机的脱水振动检测装置，其特征在于，所述控制板与所述电机集成一体，且所述电机与所述洗衣机的桶部装硬连接。

5.一种洗衣机，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的洗衣机的脱水振动检测装置。

6.如权利要求5所述的洗衣机，其特征在于，所述洗衣机为滚筒洗衣机。

7.一种洗衣机的脱水振动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在所述洗衣机执行脱水程序时，实时检测所述洗衣机的电机的振动加速度以获得所述洗衣机的振动加速度；

检测所述洗衣机脱水桶的转速；以及

根据所述振动加速度和所述转速计算所述洗衣机的振动位移量，以获得所述洗衣机的振动情况。

8.如权利要求7所述的洗衣机的脱水振动检测方法，其特征在于，通过加速度传感器芯片检测所述电机的振动加速度。

9.如权利要求8所述的洗衣机的脱水振动检测方法，其特征在于，所述加速度传感器芯片嵌在所述洗衣机的电机的控制板上。