ES2321396T3 - Procedimiento para determinar la carga del tambor de una maquina de tratamiento de ropa de lavado. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para determinar la carga del tambor de una máquina de tratamiento de ropa de lavado mediante obtención de los momentos de inercia del tambor cargado con ropa de lavado a partir de la potencia eléctrica consumida por el motor de accionamiento para el tambor que rota a diferentes números de revoluciones por encima del número de revoluciones de contacto entre ropa y tambor, caracterizado porque la potencia eléctrica consumida por el motor es medida para un primer número de revolu- ciones constante y luego para un segundo número de revoluciones constante más bajo respecto al anterior así como a continuación de ello durante una fase de aceleración, durante la cual el número de revoluciones aumenta nuevamente hasta el primer número de revoluciones constante, con la formación de la diferencia del consumo de energía durante la fase de aceleración (Eb) por un lado y por otro lado del producto del tiempo de aceleración (tb) con el valor medio de las dos potencias disipadas por fricción (P1, P2) en el giro del tambor, medidas para números de revoluciones constantes con pérdida previa constante de agua.
Description
Procedimiento para determinar la carga del
tambor de una máquina de tratamiento de ropa de lavado.
La invención se refiere a un procedimiento
conforme al preámbulo de la reivindicación.
Un procedimiento de este tipo es conocido a
partir del documento de patente propio DE 44 31 846 C2. Ahí se
expone que por un lado para determinadas etapas de lavado y en
particular para el centrifugado para secar la ropa de lavado
contenida en el tambor de una lavadora o una centrifugadora de ropa
de lavado es deseable un accionamiento por motor eléctrico con la
máxima velocidad de rotación posible, mientras que por otro lado
las fuerzas que actúan entonces sobre los componentes mecánicos de
la máquina, en particular fuerzas centrífugas que oscilan en
función de los desequilibrios, pueden provocar daños en la máquina
tales como en particular en la suspensión y soporte del tambor. Por
ello es deseable conocer la situación actual de carga, para poder
limitar el accionamiento por motor eléctrico del tambor a un número
de revoluciones del tambor óptimamente elevado, ajustado a ella.
Para ello, según esa publicación previa, por
encima del número de revoluciones de contacto entre ropa y tambor
(número de revoluciones para el que la ropa de lavado ya no es
volteada más en el tambor debido a la fuerza centrífuga) se
determina un valor característico, aproximadamente proporcional al
momento de inercia del tambor cargado con la ropa de lavado, cuyo
valor es por un lado proporcional a la diferencia entre los momentos
de giro para un número de revoluciones constante del tambor y para
una aceleración actual del número de revoluciones del tambor, así
como inversamente proporcional a la aceleración angular actual. Esto
produce sin embargo en función del sistema un valor característico
impreciso como información de base para un control de motor
dependiente de la carga, ya que la fricción de máquina condicionada
por la construcción se tiene ahí menos en cuenta; pero sobre todo,
porque al incrementarse el número de revoluciones del tambor más
allá del número de revoluciones constante que entra en el valor
característico, la ropa de lavado aún húmeda pierde agua
adicionalmente, con lo que la carga efectiva del tambor se reduce
crecientemente con respecto a la medición previa del par de giro con
número de revoluciones constante.
En reconocimiento de estos hechos, la presente
invención tiene como base el planteamiento de problema técnico de
conseguir expresar más precisamente la carga actual del tambor de
ropa de lavado con el fin de tener una mejor posibilidad de
optimizar el número de revoluciones de la centrifugadora mediante el
registro de la potencia eléctrica consumida por el motor de
accionamiento para la rotación del tambor.
Esta tarea se resuelve conforme a la invención
mediante la combinación de características indicada en la
reivindicación. Según esa solución, mediante la potencia eléctrica
consumida por el motor de accionamiento para la rotación del tambor
de ropa de lavado se obtiene una medida para el momento de inercia
de este tambor y con ello para su carga actual, pero ahora para una
pérdida de agua que se mantiene constante; a saber a partir de la
diferencia por un lado del valor medio de las potencias consumidas,
en función de la fricción del aparato, para dos velocidades de giro
diferentes (mantenidas respectivamente con un valor momentáneamente
constante) y por otro lado del consumo de energía durante una fase
de aceleración desde el número de revoluciones inferior nuevamente
al superior. Como estas tres fases de medición empiezan con la fase
de la velocidad de giro superior del tambor, se mantiene también
durante las dos siguientes fases de medición, debido a sus números
de revoluciones de tambor más bajos, el estado de pérdida de agua
de la ropa de lavado alcanzado anteriormente, de forma que durante
ninguna de las fases de medición con números de revoluciones del
tambor diferentes aparece una variación apreciable de la carga del
tambor de ropa de lavado como consecuencia de una pérdida de agua
dependiente del número de revoluciones.
Las mediciones de potencia durante los dos
números de revoluciones constantes diferentes y sobre la duración,
a medir, de la fase de aceleración final se producen ventajosamente
de modo conocido en sí por medición de tensión eléctrica e
intensidad eléctrica en el circuito intermedio de corriente continua
para un convertidor controlable de frecuencia o respectivamente de
tensión eléctrica para influir sobre el número de revoluciones de
un motor de corriente alterna de campo giratorio que funciona de
forma síncrona o asíncrona o de un motor universal de corriente
continua como accionamiento del tambor.
Pueden aplicarse ahora por lo tanto números de
revoluciones de centrifugado más elevados sin riesgo constructivo
para la máquina, ya que está disponible un valor característico
relativamente exacto para la carga actual del tambor de cara a la
limitación, dependiente de la carga, del número de revoluciones;
para lo cual el valor característico se consigue conforme a la
invención por ejemplo mediante el recurso de que una subida actual
programada hasta un número de revoluciones de centrifugado es
interrumpida temporalmente, para medir respectivamente la potencia
eléctrica consumida por el motor de accionamiento para el número de
revoluciones alcanzado momentáneamente y acto seguido para un
número de revoluciones reducido respecto al anterior, es decir que
no conduce a una pérdida de agua adicional de la ropa de lavado en
el tambor, tras lo cual son medidos aún la energía necesaria y el
periodo de tiempo de aceleración hasta que se vuelve a alcanzar el
número de revoluciones más elevado, citado en primer lugar, a
partir del que puede producirse acto seguido dado el caso la
aceleración adicional hasta el número de revoluciones de
centrifugado. Hay que limitar éste de forma dependiente de la carga
en función de la construcción, es decir en función del tipo de
máquina; a saber conforme al momento de inercia momentáneo del
tambor, que a su vez es proporcional a la energía de aceleración
menos la energía disipada por fricción durante la fase de
aceleración. Esta energía disipada por fricción se determina a su
vez a partir del valor medio de las dos potencias disipadas por
fricción, medidas para números de revoluciones constantes, y del
periodo de tiempo de aceleración.
Para una explicación más detallada de esta
solución conforme a la invención y de su aplicación se esboza en el
dibujo una evolución en el tiempo muy simplificada del número de
revoluciones para las tres fases de medición I, II y III, cuya
secuencia como se ha dicho anteriormente se inicia preferentemente
en el respectivo aumento (representado en línea discontinua en el
dibujo) hacia el centrifugado para secar, para determinar de forma
actual el número de revoluciones n del tambor, ya admisible en
función de la carga, para la etapa de centrifugado inminente. Tras
ello sigue nuevamente el funcionamiento regular de la máquina, es
decir habitualmente (como se esboza en línea discontinua) una
prolongación de la aceleración anterior hasta alcanzar el máximo
número de revoluciones n de centrifugado, admisible
momentáneamente. El máximo número de revoluciones de centrifugado
admisible para la carga actual se determina a partir del momento de
inercia actual, convenientemente teniendo en cuenta el
desequilibrio actual de la carga del tambor. Para esta última son
conocidos diversos procedimientos de estimación, que se implementan
preferentemente en la fase de medición II. La determinación del
momento de inercia se produce entonces a continuación de la fase de
medición III.
Como el grado de pérdida de agua de la ropa de
lavado en el tambor está dado por el número de revoluciones n1 más
alto que se tiene en las tres fases de medición I, II, III
consecutivas, mientras que para el número de revoluciones n2
rebajado respecto al anterior no se produce ya prácticamente ninguna
expulsión de humedad, las mediciones para la determinación de un
factor de proporcionalidad para la velocidad angular máxima
admisible del tambor se producen con el momento de inercia actual
de su carga sin falseamiento por una reducción de la masa rotante
como consecuencia por ejemplo de una pérdida de agua adicional que
aparece entretanto, durante la
medición.
medición.
Para determinar ese factor de proporcionalidad
para la carga actual del tambor y por ello también para el máximo
número de revoluciones admisible del tambor, durante el
funcionamiento de la máquina el accionamiento del tambor de ropa de
lavado es mantenido temporalmente de forma constante al alcanzarse
un primer número de revoluciones n1 (fase I en el diagrama de
número de revoluciones frente a tiempo en el dibujo). La potencia
eléctrica de accionamiento P1 consumida entretanto depende de la
construcción, en particular es proporcional a la potencia mecánica
disipada por fricción en el soporte del tambor. Para la fase de
medición II que viene a continuación, el accionamiento eléctrico
del tambor es frenado o dejado bajar primeramente hasta un número
de revoluciones n2, más bajo en comparación con la fase I, del
tambor de ropa de lavado, cuyo número de revoluciones es mantenido
entonces por su parte con un valor constante durante la fase de
medición II, para determinar nuevamente, ahora para este número de
revoluciones n2 más bajo, a través de la potencia eléctrica
consumida P2 del motor de accionamiento para el tambor sus
necesidades de potencia determinadas ahora por construcción. A
continuación de esto viene como fase de medición III una aceleración
constante y lo más fuerte posible del tambor de ropa de lavado
desde el número de revoluciones n2 momentáneo hasta el valor previo
n1 del número de revoluciones, sobre cuyo periodo de duración tb de
la aceleración se determina el consumo de energía Eb como integral
de la potencia Pb y el tiempo tb.
Como se indica con fórmulas debajo del diagrama
del dibujo, la energía potencial para el número de revoluciones n1
más alto (como producto del momento de inercia y de la velocidad
angular) es proporcional a la suma de la energía potencial para el
número de revoluciones n2 más bajo y de la energía consumida Eb
durante la fase de aceleración III menos la energía disipada por
fricción en función de la construcción durante la fase de
aceleración, es decir al producto del valor medio de las dos
potencias disipadas por fricción P1, P2 medidas y de la duración tb
de la fase de aceleración III. De ello resulta mediante operaciones
matemáticas como valor característico, a saber como factor de
proporcionalidad dependiente de la máquina para el número de
revoluciones de centrifugado actualmente admisible, el momento de
inercia actual como proporcional a la diferencia por un lado del
consumo de energía Eb citado durante la fase III y por otro lado del
producto del valor medio de las dos potencias disipadas por
fricción P1, P2 y del periodo de duración tb de la aceleración de la
fase III; en que en la formulación se tiene en cuenta que el valor
medio de los dos valores de potencia es la mitad de la suma de
potencias, de forma que para el factor de proporcionalidad puede
aplicarse directamente la suma de potencias medida.
Como también en este factor de proporcionalidad,
aparte de la determinación del periodo de duración de la fase III,
sólo entran mediciones de potencia eléctrica, que pueden llevarse a
cabo de forma sencilla y precisa en el circuito intermedio de
corriente continua como mediciones de intensidad eléctrica y tensión
eléctrica, el procedimiento conforme a la invención proporciona un
valor característico reproducible para la carga actual del tambor y
con ello dependiente de datos de construcción de la máquina para una
limitación de velocidad, optimizada a este respecto, al acelerar el
tambor de ropa de lavado hasta un número de revoluciones de
centrifugado lo más alto posible.
Claims (1)
1. Procedimiento para determinar la carga del
tambor de una máquina de tratamiento de ropa de lavado mediante
obtención de los momentos de inercia del tambor cargado con ropa de
lavado a partir de la potencia eléctrica consumida por el motor de
accionamiento para el tambor que rota a diferentes números de
revoluciones por encima del número de revoluciones de contacto
entre ropa y tambor, caracterizado porque la potencia
eléctrica consumida por el motor es medida para un primer número de
revoluciones constante y luego para un segundo número de
revoluciones constante más bajo respecto al anterior así como a
continuación de ello durante una fase de aceleración, durante la
cual el número de revoluciones aumenta nuevamente hasta el primer
número de revoluciones constante, con la formación de la diferencia
del consumo de energía durante la fase de aceleración (Eb) por un
lado y por otro lado del producto del tiempo de aceleración (tb)
con el valor medio de las dos potencias disipadas por fricción (P1,
P2) en el giro del tambor, medidas para números de revoluciones
constantes con pérdida previa constante de agua.
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