ES2926168T3 - Procedure for the operation of an automatic washing machine and automatic washing machine - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un método para operar una lavadora con una tina para contener líquido de lavado, un tambor montado de forma giratoria en la tina para contener ropa, un motor para accionar el tambor y un dispositivo de control con control del motor, que tiene una determinación de una cantidad de carga del Tambor que comprende los pasos de- variar periódicamente la velocidad del tambor a una frecuencia de variación predeterminada;- determinar los pares del motor que acciona el tambor mientras varía periódicamente la velocidad del tambor durante un período de tiempo predeterminado;- determinar una amplitud de señal de los pares determinados durante el período de tiempo predeterminado al menos un componente de frecuencia predeterminado; y- determinar la cantidad de carga del tambor por medio de la amplitud de la señal determinada. La invención también se refiere a una lavadora automática correspondiente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The invention relates to a method for operating a washing machine with a tub for containing washing liquid, a drum rotatably mounted on the tub for containing laundry, a motor for driving the drum and a control device with motor control, which has a determination of a charging quantity of the Drum comprising the steps - periodically varying the speed of the drum at a predetermined frequency of variation; - determining the torques of the motor driving the drum while periodically varying the speed of the drum for a period of predetermined time; - determining a signal amplitude of the determined pairs during the predetermined period of time at least one predetermined frequency component; and - determining the amount of charge of the drum by means of the amplitude of the determined signal. The invention also relates to a corresponding automatic washing machine. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Procedimiento para el funcionamiento de una lavadora automática y lavadora automáticaProcedure for the operation of an automatic washing machine and automatic washing machine
La invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de una lavadora automática y a una lavadora automática.The invention relates to a method for the operation of an automatic washing machine and to an automatic washing machine.
La determinación de una cantidad de carga o del peso total de la ropa en un tambor de la lavadora automática normalmente solo es posible con un sensor de carga integrado en la lavadora automática antes del inicio de programa un programa de lavado. Sin embargo, el sensor de carga es un componente adicional. El sensor de carga suele medir un descenso de la unidad de lavado, por lo que la lavadora también requiere amortiguadores especiales. Por lo tanto, el sensor de carga adicional tiene desventajas económicas. Además, la precisión de la medición no es lo suficientemente precisa para controlar un proceso de lavado, incluso aunque se utilicen amortiguadores optimizados. Por esta razón, también se utiliza un procedimiento de inercia de masas en lavadoras automáticas de este tipo para determinar la cantidad de carga con mayor precisión.The determination of a load quantity or the total weight of laundry in a drum of the automatic washing machine is normally only possible with a load sensor integrated in the automatic washing machine before the program start of a washing program. However, the load sensor is an additional component. The load sensor usually measures a lowering of the washing unit, so the washing machine also requires special shock absorbers. Therefore, the additional load sensor has economic disadvantages. Furthermore, the measurement accuracy is not precise enough to control a washing process, even when using optimized buffers. For this reason, a mass inertial procedure is also used in automatic washing machines of this type to determine the amount of load more accurately.
El documento US 2010263136 A1 describe un procedimiento para hacer funcionar un aparato de tratamiento de ropa, en donde se determina un parámetro que es representativo de la velocidad de giro de la ropa en el tambor y se determina el tamaño de la carga de ropa basándose en el parámetro.Document US 2010263136 A1 describes a method for operating a laundry treatment apparatus, wherein a parameter is determined that is representative of the speed of rotation of the laundry in the drum and the size of the laundry load is determined based on the parameter.
En una lavadora automática con un procedimiento de inercia de masas para determinar la cantidad de carga, la cantidad de carga se determina o establece después del inicio del programa con el tambor girando. El procedimiento de inercia de masas tiene tres etapas de medición. En primer lugar, se realiza una medición de potencia en una primera meseta de velocidad. Luego, el tambor se acelera a una segunda velocidad de meseta con una aceleración constante. Durante esta fase de aceleración se realiza igualmente una medición de potencia. Finalmente, también se realiza una medición de potencia en la segunda meseta de velocidad. El momento de inercia de masas se puede determinar a partir de estos tres valores.In an automatic washing machine with a mass inertia method for determining the load quantity, the load quantity is determined or set after the start of the program with the drum rotating. The mass inertia procedure has three measurement steps. First, a power measurement is made at a first speed plateau. The drum is then accelerated to a second plateau speed with constant acceleration. During this acceleration phase, a power measurement is also carried out. Finally, a power measurement is also performed at the second velocity plateau. The mass moment of inertia can be determined from these three values.
El momento de inercia de masas del tambor cargado con ropa se correlaciona con la cantidad de carga. Este método de inercia de masas requiere una rampa de aceleración de centrifugado hasta velocidades de centrifugado supercríticas. Esta rampa de aceleración de centrifugado lleva tiempo y provoca un aumento de las emisiones de ruido. La ropa solo se humedece ligeramente antes de la rampa de aceleración de centrifugado. Por lo tanto, la ropa se carga por la fricción contra el cristal de la puerta, en particular den caso de cantidades cargas grandes. Una determinación de carga subcrítica no es posible con el procedimiento de inercia de masas conocido. Si un usuario de la lavadora automática selecciona una velocidad de centrifugado inferior a la requerida por el procedimiento de inercia de masas para llevar a cabo un programa de lavado, no se puede determinar la cantidad de carga. Por lo tanto, la información sobre la cantidad de carga durante el proceso de lavado no está disponible tampoco para otros procesos, tal como una determinación de la masa centrífuga excéntrica subcrítica.The mass moment of inertia of the drum loaded with clothes correlates with the amount of load. This mass inertia method requires a spin acceleration ramp up to supercritical spin speeds. This spin acceleration ramp takes time and causes an increase in noise emissions. The laundry is only slightly dampened before the spin acceleration ramp. Therefore, the clothes are loaded by friction against the glass of the door, particularly in the case of large amounts of loads. A subcritical load determination is not possible with the known mass inertia method. If a user of the automatic washing machine selects a spin speed lower than that required by the mass inertia method to carry out a washing program, the amount of load cannot be determined. Therefore, information about the amount of load during the washing process is not available for other processes either, such as a subcritical eccentric centrifugal mass determination.
Además, para un control energéticamente eficiente de un proceso de lavado que tiene fases de lavado, aclarado y/o centrifugado, se requiere información lo más precisa posible sobre la cantidad de carga.Furthermore, for an energy-efficient control of a washing process having washing, rinsing and/or spinning phases, as precise as possible information on the amount of load is required.
Por lo tanto, la invención aborda el problema de proporcionar un procedimiento para el funcionamiento de una lavadora automática y una lavadora automática, que proporcionen una determinación más precisa y rentable de la cantidad de carga del tambor. Además, la determinación de la cantidad de carga debe ser lo más silenciosa y/o subcrítica posible. Therefore, the invention addresses the problem of providing a method for the operation of an automatic washing machine and an automatic washing machine, which provides a more accurate and cost-effective determination of the amount of drum load. Also, the determination of the amount of charge should be as silent and/or subcritical as possible.
De acuerdo con la invención, este problema se resuelve mediante un procedimiento con las características de la reivindicación de patente 1 y una lavadora automática con las características de la reivindicación de patente 10. Configuraciones ventajosas y perfeccionamientos de la invención se desprenden de las siguientes reivindicaciones dependientes.According to the invention, this problem is solved by means of a method with the characteristics of patent claim 1 and an automatic washing machine with the characteristics of patent claim 10 . Advantageous embodiments and developments of the invention emerge from the following dependent claims.
Las ventajas que se pueden lograr con la invención, además de una determinación o un establecimiento más preciso de la cantidad de carga, son que es económica. El nuevo procedimiento permite determinar el momento de inercia de masas a velocidades subcríticas del tambor. Puede omitirse la rampa de aceleración de centrifugado al comienzo de un programa de lavado, como es necesario para el conocido procedimiento de inercia de masas. Esto se traduce en ahorro de tiempo, ventajas acústicas y menos carga sobre la ropa. La precisión de la determinación de la masa centrífuga excéntrica subcrítica se puede mejorar con la cantidad de carga ahora disponible de manera subcrítica. The advantages that can be achieved with the invention, in addition to a more precise determination or setting of the amount of charge, are that it is economical. The new procedure allows to determine the moment of inertia of masses at subcritical speeds of the drum. The spin acceleration ramp at the beginning of a wash program can be omitted, as is necessary for the known mass inertia procedure. This translates into time savings, acoustic advantages and less load on the laundry. The accuracy of subcritical eccentric centrifugal mass determination can be improved with the amount of charge now available subcritically.
Esta determinación de la masa centrífuga excéntrica se basa en la determinación de fluctuaciones de velocidad o fluctuaciones de par frecuentes en el giro del tambor. Las fluctuaciones son causadas por el efecto de la gravedad sobre la masa centrífuga excéntrica. Sin embargo, la magnitud de estas fluctuaciones también depende del momento de inercia de masas y, por lo tanto, de la cantidad de carga. El procedimiento de detección de la masa centrífuga excéntrica se puede mejorar con información sobre la cantidad de carga. Esto permite predecir con mayor precisión las desviaciones en el intervalo de velocidad crítico. El procedimiento también se puede usar en la fase de centrifugado a una velocidad de centrifugado final para realizar una estimación del desarrollo de humedad residual en la ropa, que se estima sobre la base de la cantidad de carga. This determination of the eccentric centrifugal mass is based on the determination of frequent speed fluctuations or torque fluctuations in the rotation of the drum. The fluctuations are caused by the effect of gravity on the eccentric centrifugal mass. However, the magnitude of these fluctuations also depends on the moment of inertia of masses and thus on the amount of charge. The eccentric centrifugal mass detection procedure can be enhanced with information on the amount of load. This allows more accurate prediction of deviations in the critical speed range. The method can also be used in the spin phase at a final spin speed to estimate residual moisture development in the laundry, which is estimated based on the amount of load.
La invención se refiere a un procedimiento para el funcionamiento de una lavadora automática con una cuba para contener líquido de lavado, un tambor montado de manera giratoria en la cuba para contener ropa, un motor para accionar el tambor y un equipo de regulación con una regulación del motor, que presenta una determinación de una cantidad de carga del tambor con las etapas deThe invention relates to a method for operating an automatic washing machine with a tub for containing washing liquid, a drum rotatably mounted in the tub for containing clothes, a motor for driving the drum and regulation equipment with regulation of the motor, which presents a determination of a quantity of load of the drum with the stages of
- variar periódicamente la velocidad del tambor con una frecuencia de variación predeterminada;- periodically vary the speed of the drum with a predetermined variation frequency;
- determinar los pares del motor que acciona el tambor durante la variación periódica de la velocidad del tambor a lo largo de un período de tiempo predeterminado;- determining the torques of the motor that drives the drum during the periodic variation of the speed of the drum over a predetermined period of time;
- determinar una amplitud de la señal de los pares determinados a lo largo del período de tiempo predeterminado en al menos una componente de frecuencia predeterminada; y- determining a signal amplitude of the determined pairs over the predetermined time period in at least one predetermined frequency component; Y
- determinar la cantidad de carga del tambor por medio de la amplitud de la señal determinada.- determining the amount of load on the drum by means of the amplitude of the determined signal.
La determinación de la cantidad de carga se basa en el principio físico de determinar el momento de inercia de masas alrededor del eje de rotación del tambor, que se correlaciona con la cantidad de carga. Para mantener la misma curva de velocidad del tambor para las diferentes cargas, la regulación del motor debe aplicar pares diferentes. Si la cantidad de carga aumenta, también aumenta el momento de inercia de masas alrededor del eje de rotación del tambor. Por lo tanto, se debe usar un par más alto para lograr la curva de velocidad deseada. El requisito de par es proporcional al momento de inercia de masas y se correlaciona con la cantidad de carga.The determination of the amount of charge is based on the physical principle of determining the moment of inertia of masses around the axis of rotation of the drum, which correlates with the amount of charge. To maintain the same drum speed curve for different loads, the motor regulation must apply different torques. If the amount of load increases, the moment of inertia of masses about the axis of rotation of the drum also increases. Therefore, a higher torque must be used to achieve the desired speed curve. The torque requirement is proportional to the mass moment of inertia and correlates with the amount of load.
La determinación de la cantidad de carga presenta una variación periódica de la velocidad del tambor. Con este propósito, la velocidad teórica del tambor se varía periódicamente con una frecuencia predeterminada. La lavadora automática presenta un equipo de regulación con una regulación o regulación de velocidad del motor, que está configurada para acelerar y desacelerar periódicamente el tambor. Para determinar la fracción del par requerida para variar la velocidad del tambor o su señal proporcional al par, la amplitud de la señal de los pares determinados se determina en al menos una componente de frecuencia predeterminada y la cantidad de carga se determina a partir de ello.The determination of the amount of charge presents a periodic variation of the speed of the drum. For this purpose, the theoretical speed of the drum is varied periodically with a predetermined frequency. The automatic washing machine features regulation equipment with a motor speed regulation or regulation, which is configured to periodically speed up and slow down the drum. To determine the fraction of torque required to vary the speed of the drum or its torque-proportional signal, the signal amplitude of the determined torques is determined in at least one predetermined frequency component and the amount of load is determined therefrom. .
En una forma de realización preferida, la amplitud de la señal se determina en la frecuencia de variación predeterminada. La ventaja de determinar únicamente la amplitud de la señal en la frecuencia de variación predeterminada es que se puede eliminar automáticamente una gran cantidad de influencias perturbadoras.In a preferred embodiment, the amplitude of the signal is determined at the predetermined rate of change. The advantage of only determining the signal amplitude at the predetermined variation frequency is that a large number of interfering influences can be automatically eliminated.
La velocidad del tambor se puede variar con cualquier forma de onda periódica. La velocidad del tambor se varía preferentemente de forma sinusoidal.The speed of the drum can be varied with any periodic waveform. The speed of the drum is preferably varied sinusoidally.
En una forma de realización preferida, la velocidad del tambor se varía periódicamente en un intervalo de velocidad subcrítico. Es decir, la velocidad variada periódicamente se sitúa preferentemente en un intervalo de 70 a 149 mim1. In a preferred embodiment, the speed of the drum is varied periodically in a subcritical speed range. That is, the periodically varied speed is preferably in a range from 70 to 149 mim 1 .
En una forma de realización preferida, determinar la amplitud de la señal comprende realizar un análisis espectral. El análisis espectral se basa preferentemente en una transformada de Fourier. La amplitud de la señal se determina preferentemente por medio de una FFT (fast fourier transformation, transformada rápida de Fourier). La FFT ofrece un método de cálculo eficiente. En una forma de realización preferida, la amplitud de la señal se determina por medio del algoritmo de Goertzel. Este algoritmo representa una forma especial de la transformada de Fourier discreta (DFT). A diferencia de los diversos métodos de cálculo rápidos en el caso de la transformada de Fourier discreta, tal como FFT, que siempre calculan todas las componentes de frecuencia discretas en un bloque, el algoritmo de Goertzel permite calcular solo las componentes de frecuencia discretas individuales. Esto permite simplificar y acelerar los cálculos. In a preferred embodiment, determining the amplitude of the signal comprises performing a spectral analysis. The spectral analysis is preferably based on a Fourier transform. The amplitude of the signal is preferably determined by means of an FFT ( fast fourier transformation ). The FFT offers an efficient calculation method. In a preferred embodiment, the amplitude of the signal is determined by means of the Goertzel algorithm. This algorithm represents a special form of the discrete Fourier transform (DFT). Unlike the various fast computation methods in the case of the discrete Fourier transform, such as FFT, which always compute all discrete frequency components in one block, Goertzel's algorithm allows only the individual discrete frequency components to be computed. This allows to simplify and speed up the calculations.
La determinación de la amplitud de la señal comprende preferentemente un filtrado pasa banda en el período de tiempo predeterminado. Se trata de un procedimiento de determinación fácilmente ejecutable.The determination of the amplitude of the signal preferably comprises a band-pass filtering in the predetermined period of time. This is an easily executable determination procedure.
En una realización preferida, el período de tiempo predeterminado comprende una revolución completa del tambor o múltiples revoluciones completas del tambor. Por ejemplo, el período de tiempo predeterminado se sitúa en el intervalo de 2 a 10 o de 2 a 5 segundos.In a preferred embodiment, the predetermined period of time comprises one complete revolution of the drum or multiple complete revolutions of the drum. For example, the default time period is in the range of 2 to 10 or 2 to 5 seconds.
En una forma de realización preferida, la frecuencia de variación es menor o mayor que la frecuencia de rotación del tambor. Es decir, la frecuencia de variación no es igual a la frecuencia de rotación del tambor. Por ejemplo, es menor. In a preferred embodiment, the frequency of variation is less than or greater than the frequency of rotation of the drum. That is, the frequency of variation is not equal to the frequency of rotation of the drum. For example, it is smaller.
La invención se refiere, además, a una lavadora automática con una cuba para contener líquido de lavado, un tambor montado de manera giratoria en la cuba para contener la ropa, un motor para accionar el tambor y un equipo de regulación con una regulación del motor, en donde la lavadora automática está diseñada y configurada para llevar a cabo un procedimiento según una o varias de las formas de realización anteriormente descritas.The invention furthermore relates to an automatic washing machine with a tub for containing washing liquid, a drum rotatably mounted in the tub for containing the laundry, a motor for driving the drum and regulation equipment with regulation of the motor. , where the automatic washing machine is designed and configured to carry out a method according to one or more of the embodiments described above.
Las formas de realización y ventajas descritas en relación con el procedimiento son válidas correspondientemente para la lavadora automática, y viceversa.The embodiments and advantages described in connection with the method apply accordingly. for the automatic washing machine, and vice versa.
La lavadora automática puede ser de carga frontal o de carga superior. El término "lavadora automática" comprende también un dispositivo combinado tal como una lavadora-secadora. El tambor está preferentemente montado horizontalmente de manera giratoria en la cuba.The automatic washing machine can be front loading or top loading. The term "automatic washing machine" also includes a combination device such as a washer-dryer. The drum is preferably horizontally rotatably mounted in the tub.
La lavadora automática puede ser una lavadora automática que ha sido sometida a un procedimiento de calibración en el que se lleva a cabo el procedimiento de acuerdo con la invención con el tambor vacío. Como resultado, se pueden reducir errores sistémicos que puedan surgir debido a las tolerancias de los componentes.The automatic washing machine may be an automatic washing machine that has been subjected to a calibration procedure in which the method according to the invention is carried out with an empty drum. As a result, systemic errors that may arise due to component tolerances can be reduced.
El equipo de regulación puede estar diseñado en una o más partes. Además de regular la velocidad del motor, presenta otras regulaciones o controles que se requieren para llevar a cabo el proceso de lavado.The regulation equipment can be designed in one or more parts. In addition to regulating the speed of the motor, it presents other regulations or controls that are required to carry out the washing process.
Un ejemplo de realización de la invención está representado de manera meramente esquemática en los dibujos y se describe con más detalle a continuación. Muestra esquemáticamente y no a escalaAn exemplary embodiment of the invention is merely schematically represented in the drawings and is described in more detail below. Shown schematically and not to scale
la Fig. 1 una curva de velocidad del tambor en secuencia temporal para diferentes cantidades de carga en un procedimiento de acuerdo con la invención;Fig. 1 a time-sequential drum speed curve for different load amounts in a method according to the invention;
la Fig. 2 una curva del par del motor en secuencia temporal para diferentes cantidades de carga en el procedimiento de acuerdo con la invención; yFIG. 2 a time-sequential engine torque curve for different load amounts in the method according to the invention; Y
la Fig. 3 el par del motor en función de la frecuencia para diferentes magnitudes de carga en el procedimiento de acuerdo con la invención.Fig. 3 shows the motor torque as a function of frequency for different load magnitudes in the method according to the invention.
La figura 1 muestra una curva de velocidad del tambor en secuencia temporal para diferentes cantidades de carga en un procedimiento de acuerdo con la invención.Figure 1 shows a drum speed curve in time sequence for different load amounts in a method according to the invention.
En el procedimiento de acuerdo con la invención para el funcionamiento de una lavadora automática con una cuba para contener líquido de lavado, un tambor montado de manera giratoria en la cuba para contener ropa, un motor para accionar el tambor y un equipo de regulación con una regulación del motor, en donde en el procedimiento se lleva a cabo una determinación de la cantidad de carga del tambor, con las etapas deIn the method according to the invention for the operation of an automatic washing machine with a tub for containing washing liquid, a drum rotatably mounted in the tub for containing clothes, a motor for driving the drum and regulation equipment with a regulation of the motor, wherein in the procedure a determination of the amount of load of the drum is carried out, with the steps of
- variar periódicamente la velocidad del tambor con una frecuencia de variación predeterminada;- periodically vary the speed of the drum with a predetermined variation frequency;
- determinar los pares del motor que acciona el tambor durante la variación periódica de la velocidad del tambor a lo largo de un período de tiempo predeterminado;- determining the torques of the motor that drives the drum during the periodic variation of the speed of the drum over a predetermined period of time;
- determinar una amplitud de la señal de los pares determinados a lo largo del período de tiempo predeterminado en al menos una componente de frecuencia predeterminada; y- determining a signal amplitude of the determined pairs over the predetermined time period in at least one predetermined frequency component; Y
- determinar la cantidad de carga del tambor por medio de la amplitud de la señal determinada,- determining the amount of drum load by means of the amplitude of the determined signal,
se varía periódicamente la velocidad del tambor a través de una regulación del motor, y se determina la cantidad de carga con ayuda de los pares del motor requeridos para garantizar una curva de velocidad constante.the speed of the drum is varied periodically through a regulation of the motor, and the amount of load is determined with the help of the torques of the motor required to guarantee a constant speed curve.
La velocidad promedio del tambor en este ejemplo es de 120 mim1 (2 Hz). En este ejemplo, la velocidad se varía a 1 Hz, es decir, la frecuencia de variación es de 1 Hz. La curva es prácticamente idéntica para las diferentes cantidades de carga, gracias a la regulación del motor. The average drum speed in this example is 120 mim 1 (2 Hz). In this example, the speed is varied at 1 Hz, that is, the variation frequency is 1 Hz. The curve is practically identical for the different amounts of load, thanks to the regulation of the motor.
La figura 2 muestra una curva del par del motor en una secuencia temporal para diferentes cantidades de carga en el procedimiento de acuerdo con la invención, para el cual se muestra la curva temporal de la velocidad del tambor en la figura 1. Además de la frecuencia de variación de 1 Hz, la señal del par también incluye otras fracciones de la señal o componentes de frecuencia, como se puede ver en la figura 2. Los pares requeridos para una curva constante de la velocidad del tambor, como se muestra en la figura 1, no solo varían en el tiempo, sino que también dependen de la carga.Figure 2 shows a curve of the motor torque in a time sequence for different load quantities in the method according to the invention, for which the time curve of the drum speed is shown in Figure 1. In addition to the frequency of variation of 1 Hz, the torque signal also includes other fractions of the signal or frequency components, as can be seen in figure 2. The torques required for a constant drum speed curve, as shown in figure 1 , not only vary in time, but also depend on the load.
La figura 3 muestra el par del motor en función de la frecuencia para diferentes cantidades de carga en el procedimiento de acuerdo con la invención, para el cual se muestra la curva temporal de la velocidad del tambor en la figura 1 y del par en la figura 2. El par se muestra en función de las frecuencias en un intervalo de frecuencias de 0 a 5 Hz. Fracciones de la señal a diferentes frecuencias, es decir, las componentes de frecuencia, están incluidas en el par. La componente continua se genera debido a influencias constantes, como la fricción del cojinete o la fricción de la ropa contra el cristal de la puerta. La componente de frecuencia rotacional a 2 Hz es causada por masas centrífugas excéntricas en la ropa u otros fenómenos sincronizados con la velocidad. La componente a la frecuencia de variación de velocidad de 1 Hz contiene información sobre la cantidad de carga. Figure 3 shows the motor torque as a function of frequency for different load quantities in the method according to the invention, for which the time curve of drum speed is shown in Figure 1 and of torque in Figure 2. The pair is displayed as a function of frequencies over a frequency range of 0 to 5 Hz. Fractions of the signal at different frequencies, ie frequency components, are included in the pair. The DC component is generated due to constant influences, such as bearing friction or the friction of clothing against the door glass. The rotational frequency component at 2 Hz is caused by eccentric centrifugal masses on the clothes or other speed-synchronized phenomena. The component at the rate of change of speed of 1 Hz contains information about the amount of charge.
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