CN107013471B - 半负载检测方法及检测系统、洗涤设备 - Google Patents

半负载检测方法及检测系统、洗涤设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种半负载检测方法及检测系统、洗涤设备，本半负载检测方法包括如下步骤：步骤S1，建立电机的半负载判断线性方程；以及步骤S2，根据所述半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制；本发明的半负载检测方法及检测系统，通过构建半负载判断线性方程，通过其线性规律来对满负载和半负载状态进行检测、判断，提高了判断的准确性，并且降低了误检或漏检现象的发生，以及通过检测结果调节电机转速，能够有效的降低在半负载情况电机产生的噪音。

Description

半负载检测方法及检测系统、洗涤设备
技术领域
本发明涉及排水泵或循环泵用电机技术领域，更具体地，本发明涉及单相无刷电机检测排水泵或循环泵半负载状态的方法，可用于洗衣机排水泵、洗碗机排水泵、洗衣机循环泵、洗碗机循环泵等场合。
背景技术
目前洗衣机、洗碗机的排水泵或循环泵，在排水的后期会进入半负载状态，半负载状态时泵腔内有水有气，但这个时候水排不出泵腔，排水泵的噪音比较大，若能够检测此半负载状态，然后将排水泵的转速降低或停止，可有效的改善半负载时的排水噪音。
目前现有的排水泵半负载状态检测方法均与电机参数、输入电压、排水泵叶轮、扬程等因素有关，以上参数有变化时，半负载状态检测的参数会发生改变，导致半负载检测错误(误检或漏检)。
发明内容
本发明的目的是提供一种半负载检测方法及检测系统，以准确判断半负载状态，避免误检或漏检。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种半负载检测方法，包括如下步骤：
步骤S1，建立电机的半负载判断线性方程；以及
步骤S2，根据所述半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制。
进一步，所述半负载判断线性方程：y＝k*x+b；
上式中，y为表示电机的输入电压，x为表示电机的转速，k为表示曲线的斜率，b为表示曲线上下偏移量大小的数值。
进一步，所述电机的转速与其输入电压满足半负载判断线性方程的线性关系变化，以确定电机排水的临界转速，即当转速逐渐提高过程中，若一出现转速与输入电压不再满足上述线性关系，则确定该转速为临界转速。
进一步，所述半负载判断线性方程适于根据低于临界转速的两个设置转速对应的实测输入电压计算获得。
进一步，所述步骤S2中根据所述半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制的方法包括：
确定临界转速以及该临界转速对应的输入电压；
在电机实际排水过程中其转速逐渐提高，若转速到达临界转速后的曲线不再满足上述线性关系，则判定电机在满负载状态，将转速继续提至满负载额定转速；若还满足上述线性关系，则判定电机在半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
在半负载判断线性方程所绘制的曲线上且位于临界转速后设定一判定转速；
根据半负载判断线性方程，计算判定转速对应的输入电压，若在该判定转速下的实测输入电压大于上述计算输入电压，则判定当前电机处于满负载状态；否则判定电机在半负载状态。
进一步，电机在满负载额定转速进行排水后，水量减少直至电机进入半负载状态，即若电机的实测输入电压低于计算输入电压，则判定电机已进入半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
进一步，在每次电机转动后均通过两个设置的转速获得实测输入电压，以更新所述半负载判断线性方程；其中所述两个设置的转速均位于低转速区。
又一方面，本发明还提供了一种半负载检测系统，包括：
用于控制电机相应转速的控制模块；其中
所述控制模块适于根据建立的半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制。
进一步，所述半负载判断线性方程：y＝k*x+b；
上式中，y为表示电机的输入电压，x为表示电机的转速，k为表示曲线的斜率，b为表示曲线上下偏移量大小的数值。
进一步，所述电机的转速与其输入电压满足半负载判断线性方程的线性关系变化，以确定电机排水的临界转速，即
当转速逐渐提高过程中，若一出现转速与输入电压不再满足上述线性关系，则确定该转速为临界转速。
进一步，所述半负载判断线性方程适于根据低于临界转速的两个设置转速对应的实测输入电压计算获得。
进一步，所述控制模块适于根据建立的电机的半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制，即确定临界转速以及该临界转速对应的输入电压；在电机实际排水过程中其转速逐渐提高，若转速到达临界转速后的曲线不再满足上述线性关系，则判定电机在满负载状态，将转速继续提至满负载额定转速；若还满足上述线性关系，则判定电机在半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
进一步，在半负载判断线性方程所绘制的曲线上且位于临界转速后设定一判定转速；根据半负载判断线性方程，计算判定转速对应的输入电压，若在该判定转速下的实测输入电压大于上述计算输入电压，则判定当前电机处于满负载状态；否则判定电机在半负载状态。进一步，电机在满负载额定转速进行排水后，水量减少直至电机进入半负载状态，即若电机的实测输入电压低于计算输入电压，则判定电机已进入半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
进一步，在每次电机转动后均通过两个设置的转速获得实测输入电压，以更新所述半负载判断线性方程；其中所述两个设置的转速均位于低转速区。
第三方面，本发明还提供了一种洗涤设备，其包括所述的半负载检测系统。
本发明的有益效果是，本发明的半负载检测方法及检测系统，通过构建半负载判断线性方程，然后实时更新此线性方程，来对满负载和半负载状态进行检测、判断，提高了判断的准确性，并且降低了误检或漏检现象的发生，以及通过检测结果调节电机转速，能够有效的降低在半负载情况电机产生的噪音。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的半负载检测方法的步骤流程图；
图2是本发明的半负载判断线性方程构成的曲线图；
图3是本发明的半负载检测方法的逻辑流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
图1是本发明的半负载检测方法的步骤流程图。
如图1所示，本发明提供了一种半负载检测方法，包括如下步骤：
步骤S1，建立电机的半负载判断线性方程；以及
步骤S2，根据所述半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制。
可选的，所述半负载判断线性方程：y＝k*x+b；上式中，y为表示电机的输入电压，x为表示电机的转速，k为表示曲线的斜率，b为表示曲线上下偏移量大小的数值。所述半负载判断线性方程中的k和b可以通过两组输入电压和对应的电机的转速求解二元一次计算获得。可选的，所述半负载判断线性方程适于根据低于临界转速的两个设置转速对应的实测输入电压计算获得。
图2是本发明的半负载判断线性方程构成的曲线图；图中横坐标为电机的转速Speed(rpm)，纵坐标为输入电压VoltDuty(％)。
具体的，所述电机的转速与其输入电压满足半负载判断线性方程的线性关系变化(如图2中的曲线HalfLoad表示)，以确定电机排水的临界转速，即当转速逐渐提高过程中，若一出现转速与输入电压不再满足上述线性关系，则确定该转速为临界转速。
其中，临界转速对应图2中的A点，从A点的位置看，转速大约在2300rpm，输入电压的38％，例如系统输入电压为220V，此处的输入电压为200V*38％，即为83V。
并且，所述步骤S2中根据所述半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制的方法包括：
确定临界转速以及该临界转速对应的输入电压(从图2得出此时的输入电压的38％)；
在电机实际排水过程中其转速逐渐提高，若转速到达临界转速后的曲线(图2中用FullLoad表示)不再满足上述线性关系(曲线HalfLoad)，则判定电机在满负载状态，将转速继续提至满负载额定转速；若还满足上述线性关系，则判定电机在半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
图3是本发明的半负载检测方法的逻辑流程图。
将图2结合图3进行说明：
在半负载判断线性方程所绘制的曲线上且位于临界转速后设定一判定转速Speed3(如图2该判定转速在2550rpm的位置；根据半负载判断线性方程，计算判定转速对应的输入电压(图2中为B点对应的电压)，电机工作后提速且等待转速稳定该计算转速，进行满负载、半负载检测，若在该判定转速下的实测输入电压(图2中为C点对应的电压)大于上述计算输入电压，则判定当前电机处于满负载状态；否则判定电机在半负载状态。
电机在满负载额定转速进行排水后，水量减少直至电机进入半负载状态，即若电机的实测输入电压低于计算输入电压，则判定电机已进入半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
进一步，在每次电机转动后均通过两个设置的转速(如图3中的转速Speed1和转速Speed2)获得实测输入电压(输入电压V1和输入电压V2)，以更新所述半负载判断线性方程；其中所述两个设置的转速均位于低转速区。对于更新所述半负载判断线性方程，具体的是对k为表示曲线的斜率，b为表示曲线上下偏移量大小的数值进行更新。
关于低转速区例如但不限于在前一次半负载判断线性方程中低于临界转速的转速区，比如图2中Speed转速[1800rpm-2300rpm]的区间，例如但不限于转速1900rpm、转速2000rpm，尽量靠近转速1800rpm附件位置。
实施例2
如图1至图3所示，在实施例1基础上，本发明还提供了一种半负载检测系统，包括：
用于控制电机相应转速的控制模块；其中
所述控制模块适于根据建立的半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制。
所述控制模块例如但不限于由单片机构成的控制板，且用于电机的输入电压及转速控制。
其中，所述半负载判断线性方程：y＝k*x+b；
上式中，y为表示电机的输入电压，x为表示电机的转速，k为表示曲线的斜率，b为表示曲线上下偏移量大小的数值。
具体的，所述电机的转速与其输入电压满足半负载判断线性方程的线性关系变化，以确定电机排水的临界转速，即当转速逐渐提高过程中，若一出现转速与输入电压不再满足上述线性关系，则确定该转速为临界转速。
具体的，所述控制模块适于根据建立的电机的半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制，即确定临界转速以及该临界转速对应的输入电压；在电机实际排水过程中其转速逐渐提高，若转速到达临界转速后的曲线不再满足上述线性关系，则判定电机在满负载状态，将转速继续提至满负载额定转速；若还满足上述线性关系，则判定电机在半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
进一步，在半负载判断线性方程所绘制的曲线上且位于临界转速后设定一判定转速；根据半负载判断线性方程，计算判定转速对应的输入电压，若在该判定转速下的实测输入电压大于上述计算输入电压，则判定当前电机处于满负载状态；否则判定电机在半负载状态。
并且，电机在满负载额定转速进行排水后，水量减少直至电机进入半负载状态，即若电机的实测输入电压低于计算输入电压，则判定电机已进入半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
实施例1和实施例2所述的电机包括但不限于单相无刷电机，且包括但不限用于排水泵、循环泵。
实施例3
在实施例2基础上，本实施例3还提供了一种洗涤设备。
所述洗涤设备包括如实施例1所述的半负载检测系统。
所述洗涤设备例如但不限于洗衣机、洗碗机；具体的，本半负载检测系统例如但不限于用于洗衣机排水泵、洗碗机排水泵、洗衣机循环泵、洗碗机循环泵用电机。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (13)

1.一种半负载检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，建立电机的半负载判断线性方程；以及
步骤S2，根据所述半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制；
所述半负载判断线性方程：y＝k*x+b；
上式中，y为表示电机的输入电压，x为表示电机的转速，k为表示曲线的斜率，b为表示曲线上下偏移量大小的数值；
所述电机的转速与其输入电压满足半负载判断线性方程的线性关系变化，以确定电机排水的临界转速，即
当转速逐渐提高过程中，若一出现转速与输入电压不再满足上述线性关系，则确定该转速为临界转速。
2.根据权利要求1所述的半负载检测方法，其特征在于，
所述半负载判断线性方程适于根据低于临界转速的两个设置转速对应的实测输入电压计算获得。
3.根据权利要求2所述的半负载检测方法，其特征在于，
所述步骤S2中根据所述半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制的方法包括：
确定临界转速以及该临界转速对应的输入电压；
在电机实际排水过程中其转速逐渐提高，若转速到达临界转速后的曲线不再满足上述线性关系，则判定电机在满负载状态，将转速继续提至满负载额定转速；若还满足上述线性关系，则判定电机在半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
4.根据权利要求3所述的半负载检测方法，其特征在于，
在半负载判断线性方程所绘制的曲线上且位于临界转速后设定一判定转速；
根据半负载判断线性方程，计算判定转速对应的输入电压，若在该判定转速下的实测输入电压大于上述计算输入电压，则判定当前电机处于满负载状态；否则判定电机在半负载状态。
5.根据权利要求4所述的半负载检测方法，其特征在于，
电机在满负载额定转速进行排水后，水量减少直至电机进入半负载状态，即
若电机的实测输入电压低于计算输入电压，则判定电机已进入半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
6.根据权利要求5所述的半负载检测方法，其特征在于，
在每次电机转动后均通过两个设置的转速获得实测输入电压，以更新所述半负载判断线性方程；其中
所述两个设置的转速均位于低转速区。
7.一种半负载检测系统，其特征在于，包括：
用于控制电机相应转速的控制模块；其中
所述控制模块适于根据建立的半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制；
所述半负载判断线性方程：y＝k*x+b；
上式中，y为表示电机的输入电压，x为表示电机的转速，k为表示曲线的斜率，b为表示曲线上下偏移量大小的数值；
所述电机的转速与其输入电压满足半负载判断线性方程的线性关系变化，以确定电机排水的临界转速，即
当转速逐渐提高过程中，若一出现转速与输入电压不再满足上述线性关系，则确定该转速为临界转速。
8.根据权利要求7所述的半负载检测系统，其特征在于，
所述半负载判断线性方程适于根据低于临界转速的两个设置转速对应的实测输入电压计算获得。
9.根据权利要求8所述的半负载检测系统，其特征在于，
所述控制模块适于根据建立的电机的半负载判断线性方程判断当前电机的工作状态，即半负载或满负载，并根据负载情况对电机进行转速控制，即
确定临界转速以及该临界转速对应的输入电压；
在电机实际排水过程中其转速逐渐提高，若转速到达临界转速后的曲线不再满足上述线性关系，则判定电机在满负载状态，将转速继续提至满负载额定转速；若还满足上述线性关系，则判定电机在半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
10.根据权利要求9所述的半负载检测系统，其特征在于，
在半负载判断线性方程所绘制的曲线上且位于临界转速后设定一判定转速；
根据半负载判断线性方程，计算判定转速对应的输入电压，若在该判定转速下的实测输入电压大于上述计算输入电压，则判定当前电机处于满负载状态；否则判定电机在半负载状态。
11.根据权利要求10所述的半负载检测系统，其特征在于，
电机在满负载额定转速进行排水后，水量减少直至电机进入半负载状态，即
若电机的实测输入电压低于计算输入电压，则判定电机已进入半负载状态，将转速降低至半负载额定转速。
12.根据权利要求11所述的半负载检测系统，其特征在于，
在每次电机转动后均通过两个设置的转速获得实测输入电压，以更新所述半负载判断线性方程；其中
所述两个设置的转速均位于低转速区。
13.一种洗涤设备，其特征在于，包括如权利要求7-12任一项所述的半负载检测系统。
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