EP0227187B1 - Machine à laver et à essorer le linge munie d'un moteur asynchrone à deux vitesses, et d'un dispositif permettant une vitesse intermédiaire - Google Patents

Machine à laver et à essorer le linge munie d'un moteur asynchrone à deux vitesses, et d'un dispositif permettant une vitesse intermédiaire Download PDF

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EP0227187B1
EP0227187B1 EP86202296A EP86202296A EP0227187B1 EP 0227187 B1 EP0227187 B1 EP 0227187B1 EP 86202296 A EP86202296 A EP 86202296A EP 86202296 A EP86202296 A EP 86202296A EP 0227187 B1 EP0227187 B1 EP 0227187B1
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EP
European Patent Office
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washing
drum
speed
spin
drying
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EP86202296A
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EP0227187A1 (fr
Inventor
Laurent Société Civile S.P.I.D. Douay
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Philips Industrielle et Commerciale SA
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Industrielle et Commerciale SA
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/10—Power supply arrangements, e.g. stand-by circuits
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
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    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30—Driving arrangements 
    • D06F37/304—Arrangements or adaptations of electric motors

Definitions

  • the invention relates to a washing and spinning machine for laundry comprising a rotary drum in a tank, a drum drive device consisting of an asynchronous motor and its power supply, motor having a winding for the phases driving the drum to a washing speed, another winding for the phases driving the drum at a spin speed, the drum being able to rotate structurally at an intermediate speed of distribution of the laundry on the periphery of the drum.
  • Such a washing machine is known among other French Patent No. 2 044 540.
  • This patent deals with a washing machine with the starting conditions in spin cycle, the tank is full of water.
  • the engine starts for the spinning operation very quickly and reaches a so-called intermediate speed of distribution of the laundry which is maintained as long as the engine has not driven the total mass contained in the tank of the machine, this total mass consisting of the drum steel, load of linen and water then contained in the tank.
  • the torque developed by the motor is found to be balanced by the resistive torque due to the inertia of the total mass in motion for a period of time dependent on the power of the motor. Partial or total emptying of the water by reducing the resistive torque makes it possible to obtain a new speed level or to reach the spin speed.
  • Such a system to obtain an intermediate speed, causes a certain number of technical constraints such as the dimensions of the tank relative to the dimensions of the drum and a control of the engine torque as a function of the quantity of water contained in the tank.
  • the large mass of water to be driven also requires a relatively high power motor.
  • balour problems are solved by an artificial and consequent increase in the mass in movement, and that by the contribution of inertia masses for balancing, mass of cast iron mounted on the suspended tank.
  • the object of the invention is to perform a spinning at high speed without the technical constraints of spinning the tank full of water, while minimizing the total mass in motion in the machine.
  • the object is achieved with a washing and spinning machine in accordance with the invention and characterized in that the intermediate speed of the drum is obtained by a temporary supply means which supplies current to at least one phase of the washing winding during a spinning operation time.
  • An asynchronous motor with two windings and two speeds is subject to means which by overlapping the power supply of the spinning phases and of a washing phase temporarily creates two rotary changes of different speed whose resulting torques at a value between the washing torque and the torque wringing and consequently creates an intermediate speed.
  • the magnitude of the intermediate speed is appreciably in the ratio of the torques and the powers specific to each winding.
  • the motor therefore drives the drum at a speed between the washing speed and the spin speed called intermediate speed of orbiting of the laundry on the periphery of the drum.
  • the temporary power supply means and one of the washing phases mounted together in series form a circuit mounted in parallel with the spinning phases.
  • the current supply means of the washing phase may be of the electromechanical type or any other system allowing passage of the current limited in time, in a controlled or automatic manner.
  • the temporary current supply means is a resistance with positive temperature coefficient (PTC).
  • PTC positive temperature coefficient
  • FIG. 1 represents a washing machine with top loading, the washer unit 1 surrounded by a body 2 being suspended from said body.
  • washer block means the mobile assembly consisting mainly of a tank 4 to contain the washing and rinsing water, inside which can rotate a washing drum 5 of substantially horizontal axis, driven, via pulleys and belt, by an asynchronous motor _6.
  • the plastic tank is represented without a hopper for loading the laundry and the body series without access door to this hopper.
  • the tank 4 is ballasted with inertia masses 7 made of concrete.
  • the washer block 1 is linked to the body in a known manner by elastic assemblies 8, here four in number.
  • FIG. 2 is the diagram of the asynchronous motor 6 and its supply means according to the invention.
  • the asynchronous motor 6 is formed for example of a winding 9 of two poles to drive the drum at spin speed and another winding 10 of sixteen poles to drive the drum at washing speed.
  • the two windings have a common supply terminal 11.
  • the phase shift of the motor supply voltage is achieved by a capacitor 12 on either side of which are mounted inverters 14 and 15.
  • the capacitor and inverters assembly form a branch 13 common, by rocking effect, to the circuit supplying a phase of the winding used for rotation at washing speed and to the circuit supplying a phase of the winding used for rotation at spinning speed.
  • the inverters 16 and 17 are used upstream to supply voltage to each of said circuits.
  • a resistor 18 with positive temperature coefficient is inserted connected on the one hand, between the capacitor 12 and the switch 15 and on the other hand, on at least one terminal 19 of one of the two phases of the washing winding.
  • the winding 9 In spinning operation, at the start of the switching, the winding 9 is supplied with current via the switches 16, 15, 14.
  • the PTC resistor which then has a very low resistance allows the supply of a phase of the winding 10
  • the asynchronous motor behaves as if it had, for its rotation, two superimposed rotating fields of different speeds which gives the drum a speed between the spinning and washing speeds during the transition time of the resistance. (CTP).
  • the heating of the resistance causes an increase in the intrinsic value of the latter so that the phase placed in series with said resistance is no longer supplied with current, the motor then drives the drum at the spin speed.
  • Figure 3 gives an image of the variation of the drum speed in revolutions per minute as a function of time in seconds.
  • a level 20 represents the speed of the drum during the washing operation, when switching to the spinning operation.
  • the drum quickly takes on the intermediate speed of orbiting the laundry, below the zone of critical speeds materialized on the diagram two speed bands 21 and 22.
  • the motor substantially maintains the intermediate speed shown in the diagram by a bearing 30.
  • the PTC resistor cuts the voltage on the phase placed in series with it, the motor drives the drum at the spin speed represented by a bearing 40.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Description

  • L'invention concerne une machine à laver et à essorer le linge comportant un tambour rotatif dans une cuve, un dispositif d'entraînement du tambour constitué d'un moteur asynchrone et de son alimentation, moteur possédant un enroulement pour les phases entrainant le tambour à une vitesse de lavage, un autre enroulement pour les phases entrainant le tambour à une vitesse d'essorage, le tambour pouvant tourner structurellement à une vitesse intermédiaire de répartition du linge à la périphérie du tambour.
  • Une telle machine à laver est connue entre autres du brevet français no 2 044 540. Ce brevet traite d'une machine à laver avec des conditions de démarrage en essorage, la cuve étant pleine d'eau. Le moteur démarre pour l'opération essorage très rapidement et atteint une vitesse dite intermédiaire de répartition du linge qui se maintient tant que le moteur n'a pas entrainé la masse totale contenue dans la cuve de la machine, cette masse totale se composant du tambour en acier, de la charge de linge et de l'eau alors contenue dans la cuve. Le couple développé par le moteur se trouve être équilibré par le couple résistant dû à l'inertie de la masse totale en mouvement pendant une durée dépendant de la puissance du moteur. La vidange partielle ou totale de l'eau en diminuant le couple résistant permet d'obtenir un nouveau palier de vitesse ou d'atteindre la vitesse d'essorage.
  • Un tel système, pour obtenir une vitesse intermédiaire, entraine un certain nombre de contraintes techniques telles que les dimensions de la cuve par rapport aux dimensions du tambour et un contrôle du couple moteur en fonction de la quantité d'eau contenue dans la cuve. La masse importante d'eau à entraîner nécessite aussi un moteur d'une puissance relativement élevée.
  • Il existe aussi un autre type de machine à laver essorant le linge, la cuve étant vide. Le tambour de ces machines à laver ne tourne pas à une vitesse intermédiaire. Les problèmes de balour sont résolus par une augmentation artificielle et conséquente de la masse en mouvement, et cela par l'apport de masses d'inertie pour équilibrage, masse de fonte montée sur la cuve suspendue.
  • Actuellement, pour des raisons d'économie, l'industrie s'oriente vers l'allègement de la masse totale en mouvement de la machine à laver comme par exemple, le remplacement de la cuve en acier par une cuve en polypropylène ou encore le remplacement des masses d'inerties en fonte par des masses en béton de densité environ quatre fois plus faible. Ces modifications soulèvent des problèmes particuliers comme le déplacement de la vitesse critique et les risques de balourd important. De plus, les vitesses de rotation du tambour utilisées pour un meilleur essorage sont élevées, ce qui oblige d'une façon impérative, de donner au tambour une vitesse intermédiaire au-dessous de la vitesse critique permettant une meilleure répartition du linge dans le tambour.
  • Le but de l'invention est de réaliser un essorage à grande vitesse sans les contraintes techniques de l'essorage cuve pleine d'eau, tout en réduisant au maximum la masse totale en mouvement dans la machine.
  • Le but est atteint avec une machine à laver et à" essorer le linge conforme à l'invention et caractérisée en ce que la vitesse intermédiaire du tambour est obtenue par un moyen d'alimentation temporaire qui fournit du courant à au moins une phase de l'enroulement lavage pendant un temps de l'opération essorage.
  • Un moteur asynchrone à deux enroulements et deux vitesses est assujetti à moyen qui par recouvrement de l'alimentation des phases essorage et d'une phase lavage crée temporairement deux chanps tournants de vitesse différente dont la résultante des couples à une valeur comprise entre le couple lavage et le couple essorage et par voie de conséquence crée une vitesse intermédiaire. La grandeur de la vitesse intermédiaire est sensiblement dans le rapport des couples et des puissances propres à chaque enroulement. Le moteur entraine donc le tambour à une vitesse comprise entre la vitesse de lavage et la vitesse d'essorage appelée vitesse intermédiaire de satellisation du linge sur la périphérie du tambour.
  • Dans une forme préférentielle de l'invention, le moyen d'alimentation temporaire du courant et une des phases de lavage montés ensemble en série, forment un circuit monté en parallèle avec les phases d'essorage. Le moyen d'alimentation en courant de la phase lavage peut être de type électromécanique ou tout autre système permettant un passage du courant limité dans le temps, de manière contrôlée ou automatique.
  • Particulièrement, le moyen d'alimentation temporaire du courant est une résistance à coefficient de température positif (CTP). La résistance CTP par ces caractéristiques permet le passage et la coupure relative du courant sans aucun contrôle ni influence sur son fonctionnement propre.
  • La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
    • La figure 1 est une vue schématique en coupe d'une machine à laver le linge.
    • La figure 2 est un schéma du moteur asynchrone et de son moyen d'alimentation temporaire d'une phase de lavage.
    • La figure 3 est une courbe caractéristique de la variation de la vitesse du tambour en fonction du temps.
  • La figure 1 représente une machine à laver à chargement par le dessus dont le bloc laveur 1 entouré d'une carrosserie 2 est suspendu à ladite carrosserie. Par bloc laveur, on entend l'ensemble mobile constitué principalement par une cuve 4 devant contenir l'eau de lavage et de rinçage, à l'intérieur de laquelle peut tourner un tambour de lavage 5 d'axe sensiblement horizontal, entraîné, via poulies et courroie, par un moteur asynchrone _6. Pour simplifier, la cuve en plastique est représen-- tée sans trémie de chargement du linge et la carrosserie sans porte d'accès à cette trémie. La cuve 4 est lestée par des masses d'inertie 7 en béton. Le bloc laveur 1 est lié à la carrosserie de façon connue par des ensembles élastiques 8, ici au nombre de quatre.
  • La figure 2 est le schéma du moteur asynchrone 6 et de son moyen d'alimentation conforme à l'invention. Le moteur asynchrone 6 est formé par exemple d'un enroulement 9 de deux pôles pour entrainer le tambour en vitesse d'essorage et d'un autre enroulement 10 de seize pôles pour entrainer le tambour en vitesse de lavage. Les deux enroulements ont une borne commune d'alimentation 11. Le déphasage de la tension d'alimentation du moteur est réalisé par une capacité 12 de part et d'autre de laquelle sont montés des inverseurs 14 et 15. L'ensemble capacité et inverseurs forment une branche 13 commune, par effet de bascule, au circuit alimentant une phase de l'enroulement utilisé pour la rotation en vitesse de lavage et au circuit alimentant une phase de l'enroulement utilisé pour la rotation en vitesse d'essorage. Les inverseurs 16 et 17 servent en amont à l'alimentation en tension de chacun desdits circuits.
  • Conformément à l'invention, il est inséré une résistance 18 à coefficient de température positif (CTP) connectée d'une part, entre la capacité 12 et le commutateur 15 et d'autre part, sur au moins une borne 19 d'une des deux phases de l'enroulement lavage.
  • En opération essorage, au début de la commutation, l'enroulement 9 est alimenté en courant via les commutateurs 16, 15, 14. La résistance CTP qui a alors une très faible résistance permet l'alimentation d'une phase de l'enroulement 10. Le moteur asynchrone se comporte comme s'il avait, pour sa rotation, deux champs tournants superposés de vitesses différentes ce qui donne au tambour une vitesse comprise entre les vitesses d'essorage et de lavage pendant le temps de transition de la résistan-ce (CTP).
  • L'échauffement de la résistance entraine une augmentation de la valeur intrinsèque de celle-ci de telle sorte que la phase placée en série avec ladite résistance n'est plus alimentée en courant, le moteur entraine alors le tambour à la vitesse d'essorage.
  • La figure 3 donne une image de la variation de la vitesse du tambour en tour par minute en fonction du temps en seconde. Un palier 20 représente la vitesse du tambour pendant l'opération de lavage, au passage à l'opération essorage. Au temps t, légèrement supérieur à 0, le tambour prend rapidement la vitesse intermédiaire de satellisation du linge, au-dessous de la zone des vitesses critiques matérialisées sur la schéma deux bandes de vitesses 21 et 22. Pendant la période de conduction de la résistance CTP le moteur garde sensiblement la vitesse intermédiaire représentée sur le schéma par un palier 30. Lorsque la résistance CTP coupe la tension sur la phase placée en série avec elle le moteur entraine le tambour à la vitesse d'essorage représentée par un palier 40.

Claims (3)

1. Machine à laver et à essorer le linge comportant un tambour rotatif dans une cuve, un dispositif d'entraînement du tambour constitué d'un moteur asynchrone et de son alimentation, moteur possédant un enroulement pour les phases entrainant le tambour à une vitesse de lavage, un autre enroulement pour les phases entrainant le tambour à une vitesse d'essorage, le tambour pouvant tourner structurellement à une vitesse intermédiaire de répartition du linge à la périphérie du tambour, caractérisée en ce que la vitesse intermédiaire du tambour. est obtenue par un moyen d'alimentation temporaire qui fournit du courant à au moins une phase de l'enroulement lavage pendant un temps de l'opération essorage.
2. Machine à laver et à essorer le linge selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen d'alimentation temporaire du courant et une phase de lavage montés ensemble en sérié, forment un circuit monté en parallèle avec les phases d'essorage.
3. Machine à laver et à essorer le linge selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le moyen d'alimentation temporaire du courant est une résistance à coefficient de température positif (CTP).
EP86202296A 1985-12-20 1986-12-16 Machine à laver et à essorer le linge munie d'un moteur asynchrone à deux vitesses, et d'un dispositif permettant une vitesse intermédiaire Expired EP0227187B1 (fr)

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