MXPA96005699A - Lavadora eficiente en energia con metodo basado enla inercia para determinar carga - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para ahorrar energía de operación de una máquina lavadora que tiene un motor de inducción eléctrica sin el mando de momento de torsión o controles de medición de momento de torsión mediante la adición de una cantidad de agua a una canasta de lavadora de manera que la cantidad de agua agrega es proporcional al peso de los artículos que se van a lavar, el método que comprende las etapas de:antes de completar la adición de agua preparatoria para comenzar un ciclo de lavado, aplicar por lo menos un momento de torsión para provocar el movimiento de la canasta de lavadora llenada con una carga de artículos que se van a lavar, la magnitud de dicho primer momento de torsión que es desconocida;generar una primera señal del valor de aceleración de carga de canasta cargada para dicha canasta cargada en respuesta a la aplicación del primer momento de torsión;determinar un valor de inercia normalizada de dicha canasta de lavadora como una función del primer valor de aceleración de canasta cargada;determinar un valor de peso estimado para dicha carga de artículos que se van a lavar como una función de dicho valor de inercianormalizada;y controlar un sistema de suministro de agua de lavadora para agregar un volumen específico de agua a dicha canasta de lavadora, la magnitud de dicho volumen específico de carga del agua que corresponde a dicho valor de peso estimado de la carga de artículos que se van a lavar.

Description

LAVADORA EFICIENTE EN ENERGÍA CON MÉTODO BASADO EN LA INERCIA PARA DETERMINAR CARGA Antecedentes de la Invención La invención se refiere, en términos generales, a las máquinas lavadoras para lavar ropa y artículos similares y más particularmente a las máquinas lavadoras que sólo consumen la cantidad de agua óptima que .se requiere para el 0 tamaño de la carga de artículos que se van a lavar. En las máquinas lavadoras más convencionales, la cantidad de agua que usa la máquina en un ciclo de lavado lo determina el operador vía un control manual, tal como un conmutador selector del tamaño de carga. Esos controles 5 manuales típicamente ofrecen un número limitado de selecciones (por ejemplo, pequeña, mediana, o grande) ; esas selecciones pueden no ofrecer una opción de tamaño de carga apropiada para r__ una carga dada. También es común que se selecciona un tamaño de carga más grande de la que realmente se necesita para 0 alcanzar una limpieza efectiva de los artículos que se van a lavar. El uso de más agua de la que se necesita para la limpieza efectiva lleva a un desperdicio de agua y de energía usada para calentar y hacer circular el agua. Se ha sugerido como un medio para minimizar el uso 5 de energía en una lavadora un control automático del agua añadida a la lavadora durante un ciclo de lavado. Típicamente, el factor más importante para determinar la cantidad apropiada de agua para proporcionar una limpieza efectiva es el peso de los artículos que se van a limpiar. En las lavadoras que tienen controles de motor avanzados de modo que se puede ordenar una torsión dada (tal como un motor conmutado electrónicamente (ECM) , S itched Reluctance Motor (SRM) , o similares) , la determinación del peso se puede hacer midiendo el momento de torsión y luego determinando la inercia de los artículos en la canasta de la lavadora. Sin embargo, la determinación de esta inercia no se puede lograr fácilmente si uno no puede controlar directamente o medir el momento de torsión del motor que impulsa la canasta, como es el caso con los motores de inducción eléctrica convencional sin controles especiales. Los motores de momento de torsión de mando tales como el SRM son más complejos y costosos que los motores de inducción usados comúnmente; de manera similar, la medición directa o inferida del momento de torsión típicamente requiere el uso de equipo que resulta más complejo y costoso de lo deseado en las aplicaciones domésticas debido a la necesidad de aparatos electrónicos de energía compleja en la aplicación, o el uso de sensores extra para determinar el momento de torsión. Es deseable proporcionar las ventajas de ahorro de energía de la determinación de la carga sin la necesidad de tener equipo en la máquina lavadora que la hace más compleja y costosa. Así, un objeto de una modalidad de esta invención es proporcionar un método eficiente en energía par operar una máquina lavadora usando una determinación de carga basada en la inercia normalizada en una máquina en la cual el momento de 5 torsión el momento de torsión no se establece o se ordena directamente de manera instantánea. Ese sistema basado en la inercia se adapta fácilmente para usarse en una máquina lavadora en la cual el motor que impulsa, a la canasta es, ya sea de una sola velocidad o un motor de inducción eléctrica de V. múltiples velocidades. Compendio de la Invención Un método de ahorro d energía para operar una máquina lavadora que tiene un motor impulsor sin una orden de momento de torsión directa o controles de medición de momento de torsión se adapta para añadir una cantidad de agua a la canasta de la lavadora que está proporcionada al peso de los ^ , artículos que se van a lavar. El método incluye los pasos de determinar, antes de que se complete la adición de agua preparatoria para comenzar un ciclo de lavado, una inercia normalizada de la canasta de la lavadora cargada con los artículos que se van a lavar; determinar un peso estimado de la carga de artículos que se van a lavar con base en el valor de la inercia normalizado; y controlando un sistema de suministro de agua para añadir un volumen de agua específico para la carga a la canasta de la lavadora, correspondiendo la magnitud del volumen específico al peso estimado de los artículos que se van a lavar. Los pasos para determinar la inercia normalizada incluyen determinar un primer valor de aceleración de la canasta cargada de aceleración de la canasta 5 que está en respuesta a aplicar un primer momento de torsión a la canasta; y determinar un segundo valor de aceleración de la canasta cargada de la canasta de la lavadora en respuesta a aplicar un eegundo momento de torsión a. la canasta cargada. La inercia normalizada se determina de acuerdo con la le. siguiente relación: In = (dAo) / (dA) en donde In es la inercia normalizada; dAy es un valor predeterminado de diferencia de aceleración para una canasta de lavadora sin cargar, y dA es la diferencia de los valores primero y segundo de aceleración de la canasta cargada. El paso para determinar el peso estimado de la carga de los artículos que se van a lavar incluye tener acceso a una tabla de consulta para proporcionar un peso estimado que corresponde con el valor de la inercia normalizada. En seguida de la determinación de un peso estimado de la carga de los artículos que se van a lavar, se controla un sistema de suministro de agua para añadir un volumen específico para la carga de agua a la canasta de la lavadora, correspondiente el volumen específico para la carga al peso estimado de los artículos que se van a lavar.

De manera alternativa, un valor de aceleración "A" determinado a partir de un solo momento de torsión aplicado a la canasta de la lavadora (tal como en una máquina que tiene un motor de una sola velocidad) se puede usar junto con el valor conocido de la aceleración sin carga (Ao) para determinar una inercia normalizada (I„) . La relación es como sigue : I/I0 = Q/A = In (inercia normalizada) El valor de la inercia normalizada se usa como anteriormente para determinar una masa estimada que corresponde a ,los artículos en la canasta de la lavadora. Una máquina lavadora eficiente en energía de acuerdo con esta invención incluye un motor de tipo inductancia sin orden de momento de torsión directa o controles de medición. de momento de torsión. El motor se acopla a la canasta de la lavadora, y un controlador acoplado al motor impulsor y al sistema de suministro de agua a la lavadora de modo que controle respectivamente la operación de los mismos. Breve Descripción de los Dibujos Las características de la invención que se creen novedosas se dan a conocer más adelante con particularidad en las reivindicaciones anexas . La invención en sí, sin embargo, tanto la organización como el método de operación, junto con otros objetivos y ventajas de la misma, se entenderá mejor con referencia a la siguiente descripción junto con los dibujos acompañantes en los cuales los caracteres iguales representan partes iguales a lo largo de los dibujos, y en los cuales: La FIGURA 1 es un diagrama de bloques de una máquina lavadora de acuerdo con una modalidad de esta invención. La FIGURA 2 es una representación de una tabla de consulta relacionando la inercia normalizada con el peso estimado de los artículos que se van a lavar. Descripción Detallada de la Invención ó- Una máquina lavadora eficiente en energía 100 de acuerdo con esta invención comprende una canasta de lavadora 110, un motor impulsor 120, un sistema de suministro de agua 130, y un controlador de la lavadora 150 que está acoplada a cuando menos el motor impulsor 120 y.al suministro de agua de la lavadora 130 para controlar la operación del mismo. Como se usa en la presente, "máquina lavadora" se refiere a un aparato -' para la limpieza de los artículos colocados dentro de la canasta de la lavadora 110; los artículos entonces se limpian mediante la adición de agua hacia adentro de • la canasta (típicamente también con la adición de detergente y la agitación de la ropa dentro del agua en la canasta 110. Los ejemplos comunes son las lavadoras de tipo doméstico para lavar ropa y similares. Como se ilustra en la FIGURA 1, la máquina lavadora 100 típicamente comprende una máquina de eje vertical (esto es, la canasta de la lavadora está orientada de modo de girar alrededor de un eje vertical) ; alternativamente, la máquina lavadora 100 puede comprender una máquina de eje horizontal . El motor impulsor 120 típicamente comprende un motor 5 de inducción eléctrica sin mando de momento de torsión directo o controles de medición de momento de torsión. Así, de acuerdo con esta invención, el motor 120 de la máquina lavadora 100 es un tipo que no tiene la capacidad ya sea de ordenar (o conocer) un valor de momento de torsión particular en su I r flecha de salida (algunos motores modificados con electrónicos complejos y costosos, tales como ECM, proporcionan esa capacidad, pero el uso de esos motores está limitado por el costo y los factores de complejidad con respecto a su fabricación y operación) , o para detectar directamente el momento de torsión impartido por el motor impulsor 120. Este tipo de motor es recio, confiable, y económico y por lo tanto „•* se adapta bien para usarse en las máquinas lavadoras típicas.

El motor 120 se acopla a la canasta 110 por medio de un embrague 127 y una transmisión 125; esta disposición típicamente (pero no necesariamente) incluye bandas y poleas (como se ilustra en la FIGURA 1) de modo que la rotación de la flecha del motor impulsor 120 se acopla para hacer girar la canasta de la lavadora 110 y típicamente también impulsar un agitador 124 o algo similar en momentos apropiados en un ciclo de lavado. Además, como se menciona en mayor detalle más adelante con respecto a las modalidades respectivas de esta invención, el motor 120 puede comprender un motor de múltiples velocidades (las velocidades ordenadas por un controlador 150) o alternativamente un motor de una sola velocidad. El sistema de suministro de agua de la lavadora 130 típicamente comprende equipo de tubería y bombeo (no mostrado por separado) para añadir agua y para drenar el agua de la canasta de la lavadora 110. Ese equipo es .controlable mediante el controlador de la lavadora 150 de modo que un volumen de y ' j agua determinado previamente (es decir, algo conocido y medido) se añade a la canasta de la lavadora 110 como una parte del ciclo de lavado de la máquina. La determinación del volumen de agua añadida puede ser vía, por ejemplo, sensores de nivel en la lavadora 100, la medición del volumen del flujo 5 del agua bombeada hacia adentro del sistema de la lavadora, la operación cronometrada de una bomba de desplazamiento fija, o algo parecido. El controlador de la lavadora 150 típicamente comprende un procesador electrónico, tal como una computadora, 0 un chip de microprocesador, o algo similar, que tiene la capacidad de recibir señales desde sensores en el aparato y las señales de mando del operador, procesando las señales para determinar la información deseada de las mismas, y generar señales de mando para controlar la operación del motor 5 impulsor 120 y el sistema de suministro de agua d la lavadora 130. Por ejemplo, el controlador 150 comprende un circuito de determinación de la carga (no ilustrado por separado en la FIGURA 1) que funciona como se describe más adelante; como se usa en la presente " circuito de determinación de la carga" se refiere a la porción de los elementos de procesamiento electrónico del controlador 150 que proporciona el procesamiento deseado de las señales y la generación de señales de mando en correspondencia .con la información procesada para el control de los elementos de la máquina lavadora 100. El circuito d determinación de la carga puede comprender circuitos especiales en el controlador 150, o, alternativamente, circuitos adaptados para múltiples usos en correspondencia con las instrucciones de procesamiento proporcionadas por el microprocesador (o chip microcontrolador) o la computadora que comprende el controlador. De acuerdo con esta invención, se proporciona la operación eficiente en energía de la máquina lavadora 100 por medio del controlador 150 mediante el control del motor impulsor 120 y el sistema de suministro de agua de la lavadora 130 de acuerdo con el siguiente método para determinar un volumen específico de carga del agua que se va a añadir a la canasta de la lavadora 110 durante un ciclo de lavado para limpiar esos artículos. Como se usa en la presente, " volumen específico de carga" se refiere a un volumen de agua óptimo que se va a añadir a la canasta, es decir, una cantidad de agua sólo suficiente para proporcionar la limpieza efectiva de los artículos. La cantidad óptima de agua para lavado se determina principalmente por el peso de los artículos que se van a lavar, con un peso menor de artículos se requiere una cantidad más pequeña de agua para limpiar efectivamente que una carga de un peso más grande. En la máquina lavadora 100, el ciclo de lavado lo ordena el operador después de la adición de los artículos que se van a lavar; el volumen específico de la carga de agua apropiado para ese ciclo de lavado se determina preparatorio para el comienzo de las acciones de la máquina lavadora para limpiar los artículos, tales como agitar las ropas en el volumen específico de carga de agua y detergente en la canasta de la lavadora. En seguida de la adición de los artículos que se van a limpiar a la canasta de la lavadora 110 y de la orden del operador de iniciar un ciclo de lavado, el controlador 150 genera señales de mando para operar la lavadora de acuerdo con el siguiente método de ahorro de energía. Se determina una inercia normalizada de la canasta de la lavadora cargada, de la siguiente manera, el motor impulsor 120 se energiza para aplicar un primer momento de torsión para provocar el movimiento de la canasta de la lavadora 110 (típicamente para hacer girar la canasta) ; como ee anotó anteriormente, el valor (o magnitud) de este primer momento de torsión se desconoce.

Se determina un primer valor de aceleración de la canasta cargada (esto es, correspondiente a la aplicación del primer momento de torsión sobre la canasta de la lavadora cargada con los artículos que se van a lavar) . Típicamente se acopla un sensor de velocidad de la canasta 155 al controlador 150 de modo que la aceleración se determina fácilmente midiendo el intervalo de tiempo entre dos velocidades de la canasta de la lavadora determinadas previamente alcanzadas mientras se aplica mediante el motor 120. La determinación de la aceleración se realiza antes de completar la adición del agua » preparatoria para comenzar un ciclo de lavado; típicamente la determinación de la aceleración se realiza antes de la adición de agua a la canasta de la lavadora. En seguida, se determina- un segundo valor de aceleración de la canasta cargada. El motor de impulso 120 se energiza para aplicar un segundo momento de torsión para provocar el movimiento de la canasta de la lavadora 110. La magnitud del segundo momento de torsión se desconoce pero es diferente de la magnitud del primer momento de torsión aplicado. Por ejemplo, el motor impulsor 120 típicamente comprende un motor de múltiples velocidades, tal como un motor ene el cual el número de polos acoplados a la corriente de campo e selecciona para proporcionar diferentes velocidades del motor, y el primero y el segundo momentos de torsión los desarrolla el motor cuando el controlador manda las diferentes velocidades de operación 150. Como se describió anteriormente, el segundo valor de aceleración de la canasta cargada se determina midiendo el intervalo de tiempo entre dos velocidades determinadas previamente que alcanza la canasta de 5 la lavadora mientras se aplica el segundo momento de torsión. Durante el período en que el motor impulsor 120 está acelerando la canasta de la lavadora 110, la magnitud respectiva al primero y el segundo momentos de toreión es sustancialmente constante (por ejemplo, los valores de momento ].f, de torsión respectivos no varían más de aproximadamente el 5 por ciento de un valor constante) . De acuerdo con esta invención, el momento de torsión sustancialmente constante se aplica a la canasta 110 mediante un motor de inducción sin controles especiales para ordenar un momento de torsión o aceleración particular (como se podría encontrar en un ECM, SRM o algo similar) . El momento de torsión para acelerar la canasta se aplica típicamente por medio de un embrague 127 que es concéntrico con la flecha del motor 120 y el cual se acopla a la transmisión 125 vía una banda 129 (ilustrada en línea punteada) y las poleas asociadas sobre los eneambles de embrague y transmisión. Después de que el motor inicia y durante el período en que la canasta 110 está acelerando, el embrague 127 resbala hasta que la canasta ha alcanzado casi su velocidad giratoria terminal, dando como resultado una rampa de velocidad sustancialmente lineal hasta la velocidad de rotación de la canasta terminal (durante el período cuando el embrague se está resbalando, el embrague está en efecto, limitando el momento de torsión aplicado a la canasta 110 a algún valor relativamente constante) . La rampa de velocidad lineal implica la aceleración constante y en este régimen de operación se supone apropiadamente que el momento de torsión aplicado a la canaeta ee conetante. En el caso de un motor de dos velocidades, las curvas de la rampa de velocidad de la canasta respectivas son diferentes como una función de los dos diferentes momentos de torsión (por ejemplo, un momento de torsión "bajo" y un momento de torsión "alto") aplicados. Los respectivos momentos de torsión bajo y alto se obtienen en un motor de inducción conmutando entre lae reepectivas configuraciones de cables, teniendo*, cada una un número de polos magnéticos respectivo (y diferente uno de otro) en el circuito del motor del motor. La conmutación entre las configuraciones de polos respectivas se hace eléctricamente y fácilmente se logra mediante señales de control deede el controlador de la lavadora 150. Deepués de que ee determinan el primero y el eegundo valoree de aceleración de la canaeta cargada, ee determina la inercia normalizada de la canasta de la lavadora cargada con los artículos que se van a lavar de acuerdo con la siguiente relación : In = (dAo) / (dA) (1) en donde In es la inercia normalizada; dAy ee un valor determinado previamente de la diferencia de aceleración para una canasta de lavadora sin carga, y 5 dA es la diferencia del primero y el segundo valores de aceleración de la canaeta cargada. El valor de dAo se determina del mismo modo descrito anteriormente para dA, con la excepción de que no se carga de artículos la canasta de la lavadora. Como tal, dAo es un valor , de referencia y se determina típicamente para una máquina lavadora dada al momento de su fabricación de modo de que el valor pertinente se registre en el controlador 150. El controlador 150 típicamente es capaz de ser calibrado a través de la determinación de un valor dAo actualizado para reflejar 5 la condición en servicio de la máquina. Esa determinación se hace como un mantenimiento o reparación una vez que la máquina eetá en el campo y no la requiere el operador durante el uso normal . La relación para determinar el valor de la inercia 0 normalizada In se deriva de la eiguiente manera. Las respectivae expresiones para dos diferentes momentos de torsión aplicados a la canasta de la lavadora son: T, = I x A, + T, (2) T2 = I x A2 + T, (3) en donde T, y T2 son los momentos de torsión aplicados de valor desconocido, I es la inercia combinada de ropa y canasta, A, y A2 son loa reepectivoe valoree de aceleración parra la canasta; esos valores se determinan, por ejemplo, midiendo el tiempo entre dos velocidades fijas, determinadas previamente (o un cambio de velocidad sobre un período fijo) y T, es el momento de torsión de fricción desconocido que es esencialmente el mismo para ambos "casos. Tomando la diferencia de lae dos expreeionee da como resultado la cancelación del término T, : T T2 - I X (A, - A2) (4) que se puede escribir como: I = dT/dA (5) La expresión para la inercia de una canasta de lavadora vacía es la siguiente: I„ = dT/dA;, (6) Dividiendo la expresión de un valor de inercia de la canasta cargada (5) entre la expresión de la inercia de la canasta vacía (6) , se obtiene la expresión para la inercia normalizada presentada en la ecuación (1) anteriormente. El valor de la inercia normalizada para la canasta de la lavadora cargada de este modo es independiente del momento de torsión aplicado. De manera alternativa, se puede usar un valor de aceleración "A" determinado a partir de un solo momento de torsión aplicado a la canaeta 110 junto con el valor conocido de la aceleración ein carga (A,,) para determinar una inercia normalizada como se anota máe adelante. Una suposición en este método es que la fuerza de fricción en la aceleración sin carga (Ay) y la aceleración cargada (A) es la miema. Otro supuesto es que el momento de toreión de fricción (T,) ee pequeño comparado con el momento de torsión aplicado (por ejemplo, menos de aproximadamente el 5 por ciento del valor del momento de torsión aplicado) . Un "método de un solo momento de torsión" se usa necesariamente en la máquina lavadora en la cual el motor 120 sólo tiene una velocidad; alternativamente el método de un solo momento de torsión se puede usar en máquinas con motoree de múltiplee velocidadee para reducir el tiempo entre la orden del operador de comenzar el ciclo de lavado y la adición de agua a la canasta 110. Un motor de una sola velocidad 120 se -imparte sustancialmente constante durante la aceleración de la canasta 110 vía el embrague 127 como se describió anteriormente con respecto a un motor de dos velocidades. La relación del método de un solo momento de torsión se desarrolla como sigue: el T = (I x A) + T (7) en donde T ee el momento de torsión aplicado por el motor 120, I es la inercia de la canasta 110 cargada con los artículoe que ee van a lavar, A ee la aceleración de la canasta cargada 110 en respueeta a la aplicación del momento de toreión T, y Tf es el momento de torsión de fricción. La ecuación (7) implica que T - T, = T' = I x A (8) De manera similar, para la canasta sin cargar: 5 T = (I0 x AQ) + Tr (9) que condiciona que: T -Tr +T1 + IoAy (10) por lo tanto: I/I0 = Ao/A = In (inercia normalizada) (11) l'o Como se mencionó anteriormente, el procesador 150 recibe las respectivas eeñalee de velocidad de la canasta durante el período de momento de torsión T aplicado a la canaeta 110 y procesa eeae eeñalee para determinar el valor el valor de aceleración reepectivo y- el valor de inercia 15 normalizado. Siguiendo la determinación de la inercia normalizada de la canaeta de la lavadora (usando cualquiera de los métodos anotados anteriormente) , el controlador 150 opera para determinar un peso estimado (o masa) de la carga de artículos 20 que se va a lavar. Típicamente, el circuito de determinación de la carga comprende un registro de memoria que proporciona una tabla de consulta mediante la cual se relaciona un valor normalizado particular con un peso estimado correspondiente de los artículos que se van a lavar. Un ejemplo gráfico de una 25 tabla de consulta así aparece en la FIGURA 2. Los datos pertenecientes a la relación entre los valores de la inercia normalizada y el peso correspondiente de los artículoe en la canasta de la lavadora se desarrolla típicamente en pruebas de calibración corridae para un modelo particular de máquina lavadora; por ejemplo, se muestran puntos de datos representativoe en la FIGURA 2 para iluetrar cómo ee desarrolla la relación nominal de la inercia normalizada y el peso de la carga de ropa. Así, para una máquina lavadora dada, el controlador 150 típicamente se programa durante el proceeo de fabricación con los datos de la tabla de consulta específica para el modelo y con el valor específico para la máquina de Ay, la diferencia de aceleración de la canasta de la lavadora sin carga para las dos velocidades del motor impulsor usadas para la determinación de la carga, o alternativamente, en el método de un solo momento de torsión, para el único valor de aceleración Ao. De manera alternativa, el circuito de determinación de la carga del controlador 150 procesa el valor de la inercia normalizada de acuerdo con una relación correspondiente a una línea recta que se ha ajustado a los datos de calibración, por ejemplo, un valor de la masa de la ropa ? se puede describir como: ? = (y - c) / m (12) en donde y = In = AQ/A< C es la intercepción del eje y, y m es la pendiente de la línea. Este procesamiento proporciona un peeo calculado de loe artículoe cargadoe en la canasta 110. Siguiendo a la determinación de un peso estimado que se van a lavar, el controlador 150 genera una señal para controlar la operación del sietema de euministro de agua 130 para añadir un volumen específico para la carga de agua a la canasta de la lavadora 110. La magnitud del volumen específico de la carga de agua corresponde al peso estimado; la relación exacta del volumen de agua con respecto a la carga de ropa es generalmente lineal pero se determina típicamente experimentalmente para cada tipo de lavadora de modo de proporcionar con precisión el volumen suficiente para proporcionar una limpieza efectiva de los artículos colocados en la canasta 110. Siguiendo a la adición del volumen eepecífico de carga de agua, loe cicloe de lavado comienzan con la agitación de loe artículoe en el agua y algo similar. Así, de acuerdo con esta invención, una máquina lavadora determina automáticamente la cantidad de agua apropiada para la carga de artículos que se van a lavar sin que el operador intervenga excepto para añadir los artículos que se van a lavar a la canasta de la lavadora e inicie la operación de la máquina (la máquina 100 típicamente se adapta para proporcionar al operador otrae opcionee, talee como la temperatura del agua o el tipo de tela) . Eeta diepoeición permite que la máquina lavadora sólo uee una cantidad óptima de agua para una carga dada, evitando de eete modo el desperdicio del agua y la energía necesarias para operar la máquina lavadora y calentar el agua. Aunque sólo se ilustraron y describieron en la preeente algunae características de la invención, a los expertos en la técnica se les ocurrirán muchas modificaciones y cambios. Por lo tanto, se debe entender que las reivindicaciones anexas pretenden cubrir todas esas modificaciones y cambios que caen dentro del verdadero espíritu de la invención.

Claims (18)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para ahorrar energía de operación una máquina lavadora que tiene un motor de inducción eléctrica (sin mando de momento de torsión directo o controles de medición de momento de torsión) añadiendo una cantidad de agua añadida a una canasta de agua de modo que la cantidad de agua añadida sea proporcionada al peeo de los artículos que se van a lavar, comprendiendo el método loe pasos de: antes de completar la adición del agua preparatoria para comenzar un ciclo de lavado, aplicar cuando menos un primer momento de torsión para provocar el movimiento de la canasta de la lavadora llena con una carga de los artículos que se van a lavar, siendo desconocida la magnitud del primer momento de torsión. generar una primera señal del valor de aceleración de la canasta cargada para dicha canasta de la lavadora en respuesta a la aplicación del momento de torsión. determinar una señal de valor de inercia normalizado de la canasta de la lavadora como una función de la primera aceleración de la canaeta cargada. determinar una eeñal del peeo eetimado para la carga de artículoe que ee van a lavar como una función del valor de inercia normalizado; y controlar el eietema de euministro de agua a la lavadora para añadir un volumen específico para la carga de agua a la canasta de la lavadora, correspondiendo la magnitud del volumen específico para la carga de agua al peso estimado de la carga de artículos que se van a lavar.
2. 2. El método de la reivindicación 1 en donde la lavadora comprende un motor impulsor acoplado a la canasta de la lavadora y los pasoe respectivos de aplicar el primero y el segundo momentos de torsión a la canaeta de la lavadora comprenden cada uno energizar el motor impuleor de la lavadora para proporcionar dichoe primero y eegundo momentos de torsión.
3. 3. El método de la reivindicación 1 en donde cada paso de aplicar el momento de torsión al motor determina que la señal de aceleración de la canasta cargada ee realiza antes de la adición de cualquier cantidad de agua mediante el eistema de suministro de agua para la lavadora a la canasta de la lavadora.
4. 4. El método de la reivindicación 1 en donde el paso de determinar el peso estimado de la carga del artículo que se va a lavar comprende tener acceso a la tabla de consulta con el valor de la inercia normalizada, teniendo cada valor de inercia normalizada un valor de peso estimado correspondiente en la tabla de consulta.
5. 5. El método de la reivindicación 1 en donde el paso de determinar la señal del peso estimado para la carga de artículos que se van a lavar comprende procesar el valor de inercia normalizado In de acuerdo con la eiguiente relación que correeponde a una línea en pendiente determinada a partir de datos de calibración para determinar la señal de peeo eetimado correspondiente ? -. ? = (In - c) /m en donde c es la intercepción del eje y, y m es la pendiente de la línea.
6. 6. El método de la reivindicación 1 en donde el paso de determinar cada valor de aceleración de la canasta cargada respectivamente comprende medir el intervalo de tiempo entre que la canasta de la lavadora está a la primera velocidad determinada previamente y una segunda velocidad determinada previamente, aplicando el motor impulsor de la lavadora un momento de torsión suetaneialmente conetante para acelerar la canasta de la lavadora durante eee intervalo de tiempo.
7. 7. El método de la reivindicación 1 en donde el paeo de controlar el eietema de euminietro de agua a la lavadora comprende controlar un componente de euministro de agua, coneietente dicho componente del euministro de agua en un componente seleccionado entre el grupo de bombas de agua y válvulas de control de flujo.
8. 8. El método de la reivindicación 1 en donde la lavadora comprende una máquina seleccionada entre el grupo que coneiste de lavadoras de eje vertical y lavadoras de eje horizontal.
9. 9. El método de la reivindicación 1 en donde el paeo de determinar la eeñal del valor de inercia normalizada para la canaeta de la lavadora como una función del primer valor de aceleración de la canasta cargada comprende además los pasoe de: aplicar un segundo momento de torsión para causar el movimiento de la canasta de la lavadora llena de los artículos que se van a lavar, eiendo la magnitud del eegundo momento de torsión desconocida, pero diferente de la magnitud del primer momento de torsión; determinar una segunda señal de valor de aceleración para la canasta de la lavadora en respueeta a la aplicación del segundo momento de torsión; y procesar las respectivos primera y segunda señales del valor determinadas previamente para generar la señal de inercia normalizada de acuerdo con la siguiente relación: In = (dAo) / (dA> en donde In es la inercia normalizada; dA,, ee • un valor determinado previamente de la diferencia de aceleración para una canasta de lavadora sin carga, y dA ee la diferencia del primero y el eegundo valoree de aceleración de la canasta cargada .
10. 10. El método de la reivindicación 9, en donde los paeoe de aplicar el primer momento de toreión comprende operar el motor impulsor de la lavadora a una primera velocidad y el paso de aplicar el segundo momento de torsión comprende operar el motor impuleor de la lavadora a una eegunda velocidad, eiendo la eegunda velocidad diferente a la primera velocidad.
11. 11. El método de la reivindicación 1 en donde al paso de determinar la señal del valor de la inercia normalizada para la canasta de la lavadora como una función del primer valor de aceleración de J.a canasta cargada comprende además el paso de procesar dicha primera señal de acuerdo con la siguiente relación: en donde In es la inercia normalizada; Aí) es un valor determinado previamente de la aceleración para una canaeta de lavadora ein carga, y A es el primer^valor de aceleración de la canasta cargada.
12. 12. Una máquina lavadora eficiente en energía que proporciona un ueo de agua específico para la carga, comprendiendo dicha máquina lavadora: una canasta de lavadora para contener los artículos que se van a lavar; un motor impulsor de lavadora acoplado a la canaeta de lavadora, dicho motor impuleor de lavadora comprende un motor de inducción eléctrica sin mando de momento de torsión directo o controles de medición de momento de torsión; un sistema de suminietro de agua acoplado a la canasta de lavadora; y un controlador de lavadora acoplado al motor impulsor y al eietema de euministro de agua de la lavadora para controlar respectivamente la operación de loe miemos, comprendiendo el controlador un circuito de peso de carga para generar eeñalee de control para controlar el sistema de suminietro de agua de la lavadora y. añadir un volumen eepecífico para la carga de agua a la canasta de lavadora en correspondencia con una señal de peso de carga estimada basada en la inercia normalizada generada por el circuito del peso de carga, estando adaptado además el circuito para generar un valor de inercia normalizada para loe artículoe cargadoe dentro de la canasta de lavadora para lavarse con base en cuando menos una medición de aceleración de la canaeta de lavadora .
13. 13. La máquina lavadora de la reivindicación 12 que comprende además un sensor de velocidad acoplado a la canasta de la lavadora y al controlador de lavado para proporcionar datos de la velocidad de la canasta al controlador.
14. 14. La máquina lavadora de la reivindicación 13 en donde el circuito de peso de la carga se adapta para generar dicha señal del valor de la inercia normalizada de acuerdo con la siguiente relación: In = (dAo) / (dA) en donde In es la inercia normalizada; dAo es un valor determinado previamente de la diferencia de aceleración para una canasta de lavadora sin carga bajo la aceleración mediante dos diferentes momentos de toreión de valor desconocido, y dA es la diferencia de un primero y un eegundo valores de aceleración de la canasta cargada bajo la aceleración mediante dichos dos momentos de torsión de valor desconocido.
15. 15. La máquina lavadora de la reivindicación 14, en donde el motor impuleor de la lavadora ee adapta para operar a cuando menoe doe velocidadee respectivas en respueeta a señales de control a partir del controlador de la lavadora. I
16. 16. ¡La máquina lavadora de la reivindicación 13, en donde el circuito de peso de la carga se adapta para generar la eeñal del valor de la inercia normalizada de acuerdo con la siguiente relación: Ao/A = In en donde In es la inercia normalizada; Ao es un valor determinado previamente de la aceleración para una canaeta de lavadora ein carga, y A es el primer valor de aceleración de la canasta cargada.
17. 17. La máquina lavadora de la reivindicación 16 en donde el motor impulsor de la lavadora es un motor de una sola velocidad.
18. 18. La máquina lavadora de la reivindicación 12, en donde la máquina lavadora comprende además un embrague estando el embrague dispuesto para acoplarse al motor del motor impulsor de la canaeta de la lavadora.