滚筒洗衣机及其不平衡检测方法和装置.pdf

本发明属于洗衣机检测控制技术领域，提供了一种滚筒洗衣机及其不平衡检测方法和装置，在滚筒按照低速进行匀速运转时，对滚筒转速进行检测并获取第一转速波动值，然后在滚筒恒加速运转时，实时获取滚筒的第二转速波动值，判断第一转速波动值和第二转速波动值的差值是否大于预设不平衡阀值，若差值大于所述不平衡阀值，则判定滚筒出现动态不平衡，否则判定滚筒未出现动态不平衡，因此本发明无需采用传感器进行不平衡检测，降低了成本和检测难度，且避免了在滚筒高速运转时进行动态不平衡检测使机械部件出现碰撞损坏的问题。

权利要求书
1.  一种滚筒洗衣机不平衡检测方法，其特征在于，所述滚筒洗衣机不平衡检测方法包括以下步骤：
A.在滚筒匀速运转时对所述滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值；
B.在所述滚筒按照恒定加速度进行加速运转的过程中，实时获取所述滚筒的第二转速波动值；
C.判断所述第一转速波动值和所述第二转速波动值的差值是否大于预设不平衡阀值，若所述差值大于所述预设不平衡阀值，则判定所述滚筒出现动态不平衡，否则判定所述滚筒未出现动态不平衡。

2.  如权利要求1所述的滚筒洗衣机不平衡检测方法，其特征在于，所述步骤A具体包括以下步骤：
在所述滚筒旋转一周时间内对所述滚筒的转速进行检测，并获得所述实际转速的最大值和最小值；
将所述实际转速的最大值和最小值进行差值运算后得到第一转速波动值。

3.  如权利要求1所述的滚筒洗衣机不平衡检测方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：
在所述滚筒旋转一周时间内对所述滚筒的转速进行检测，并获得所述实际转速的最大值和最小值；
将所述实际转速的最大值和最小值进行差值运算后得到第二转速波动值。

4.  一种滚筒洗衣机不平衡检测装置，其特征在于，所述滚筒洗衣机不平衡检测装置包括：
第一转速波动获取模块、第二转速波动获取模块以及动态不平衡判断模 块；
所述第一转速波动获取模块用于在滚筒匀速运转时对所述滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值；
所述第二转速波动获取模块用于在所述滚筒按照恒定加速度进行加速运转的过程中，实时获取所述滚筒的第二转速波动值；
所述动态不平衡判断模块用于判断所述第一转速波动值和所述第二转速波动值的差值是否大于预设不平衡阀值，若所述差值大于所述不平衡阀值，则判定所述滚筒出现动态不平衡，否则判定所述滚筒未出现动态不平衡。

5.  如权利要求4所述的滚筒洗衣机不平衡检测装置，其特征在于，所述第一转速波动获取模块对所述滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值的过程具体为：
在所述滚筒旋转一周时间内对所述滚筒的转速进行检测，并获得所述实际转速的最大值和最小值；
将所述实际转速的最大值和最小值进行差值运算后得到第一转速波动值。

6.  如权利要求4所述的滚筒洗衣机不平衡检测装置，其特征在于，所述第二转速波动获取模块实时获取所述滚筒的第二转速波动值的过程具体为：
在所述滚筒旋转一周时间内对所述滚筒的转速进行检测，并获得所述实际转速的最大值和最小值；
将所述实际转速的最大值和最小值进行差值运算后得到第二转速波动值。

7.  一种滚筒洗衣机，包括滚筒，其特征在于，所述滚筒洗衣机还包括如权利要求4-6任一项所述的滚筒洗衣机不平衡检测装置。

说明书滚筒洗衣机及其不平衡检测方法和装置
技术领域
本发明属于洗衣机检测控制技术领域，尤其涉及滚筒洗衣机及其不平衡检测方法和装置。
背景技术
在滚筒洗衣机中，当变频电机所带动的滚筒不平衡时，变频电机的转速越高，则系统的振动和噪声就会越大，从而会降低滚筒洗衣机的使用寿命。变频电机具有负载不平衡检测功能，在发现负载(如滚筒)不平衡时，可通过调整转速或者对负载的不平衡状态进行改变，以达到减小系统的振动和噪声的目的。
现有技术提供了以下两种不平衡检测方法：
(1)通过采用传感器对滚筒是否平衡进行检测，但传感器的成本较高且不便于安装，从而导致检测难度大。
(2)通过在低速运行阶段和高速运行阶段根据变频电机的转速或转矩判断滚筒是否平衡；然而，本方法在低速运转阶段(电机是按照固定的旋转速度匀速运行)对滚筒进行静态不平衡检测时无法同时实现动态不平衡检测，且由于滚筒在高速运转阶段是高速运转的，在高速运转过程中进行动态不平衡检测会使洗衣机内部的机械部件发生碰撞而导致洗衣机受到损坏。
综上所述，现有技术存在成本高、检测难度大、在低速运行阶段无法对滚筒进行动态不平衡检测且在高速运行阶段进行动态不平衡检测易使洗衣机内部的机械部件出现碰撞损害的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种滚筒洗衣机及其不平衡检测方法和装置，旨在解决现有技术所存在的成本高、检测难度大、在低速运转阶段无法对滚筒进行动态不平衡检测且在高速运转阶段进行动态不平衡检测易使洗衣机内部的机械部件出现碰撞损害的问题。
本发明是这样实现的，一种滚筒洗衣机不平衡检测方法，所述滚筒洗衣机不平衡检测方法包括以下步骤：
A.在滚筒匀速运转时对所述滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值；
B.在所述滚筒按照恒定加速度进行加速运转的过程中，实时获取所述滚筒的第二转速波动值；
C.判断所述第一转速波动值和所述第二转速波动值的差值是否大于预设不平衡阀值，若所述差值大于所述预设不平衡阀值，则判定所述滚筒出现动态不平衡，否则判定所述滚筒未出现动态不平衡。
本发明还提供了一种滚筒洗衣机不平衡检测装置，所述滚筒洗衣机不平衡检测装置包括：
第一转速波动获取模块、第二转速波动获取模块以及动态不平衡判断模块；
所述第一转速波动获取模块用于在滚筒匀速运转时对所述滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值；
所述第二转速波动获取模块用于在所述滚筒按照恒定加速度进行加速运转的过程中，实时获取所述滚筒的第二转速波动值；
所述动态不平衡判断模块判断所述第一转速波动值和所述第二转速波动 值的差值是否大于预设不平衡阀值，若所述差值大于所述不平衡阀值，则判定所述滚筒出现动态不平衡，否则判定所述滚筒未出现动态不平衡。
本发明还提供了一种滚筒洗衣机，其包括滚筒以及上述的滚筒洗衣机不平衡检测装置。
在对滚筒洗衣机进行不平衡检测的过程中，本发明在滚筒按照低速进行匀速运转时，对滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值，然后在滚筒按照恒定加速度进行加速运转时，实时获取滚筒的第二转速波动值，并根据所述第一转速波动值和该第二转速波动值判断滚筒是否出现动态不平衡，若是，则控制滚筒停止加速运转，并判断滚筒已执行的抖散操作次数是否大于预设次数值，是，则控制滚筒停止运转，否，则控制滚筒执行抖散操作并随后进行低速运转，且在滚筒低速运转时对其进行静态不平衡检测，在此过程中无需采用传感器进行不平衡检测，降低了成本和检测难度，且可在滚筒低速运转和加速运转时进行动态不平衡检测，避免了在滚筒高速运转时进行动态不平衡检测而导致机械部件出现碰撞损害的问题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法的另一实现流程图；
图3是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法的另一实现流程图；
图4是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法所涉及的参数变化波形图；
图5是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法所涉及的参数变化波形图；
图6是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法所涉及的参数变化波形图；
图7是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法所涉及的参数变化波形图；
图8是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法所涉及的参数变化波形图；
图9是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法所涉及的参数变化波形图；
图10是本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测装置的结构图；
图11是本发明实施例提供的另一种滚筒洗衣机不平衡检测装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的滚筒洗衣机不平衡检测方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在步骤S1中，在滚筒匀速运转时对所述滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值。
上述步骤S1中具体包括以下步骤：
在滚筒旋转一周时间内对滚筒的转速进行检测，并获得实际转速的最大值 和最小值；
将实际转速的最大值和最小值进行差值运算后得到第一转速波动值。
此处需要说明的是：洗衣机滚筒的速度轨迹为先进行匀速运行再进行加速运行，例如，当设定匀速段滚筒的旋转速度为90rpm(转/分钟)，检测滚筒在匀速段的旋转速度，并进一步记录在匀速段的转速波动，获取实际转速并对实际转速进行排序以获得最大值和最小值。
在步骤S2中，在滚筒按照恒定加速度进行加速运转的过程中，实时获取滚筒的第二转速波动值。
上述步骤S2中实时获取滚筒的第二转速波动值的步骤具体为：
在滚筒旋转一周时间内对滚筒的转速进行检测，并获得实际转速的最大值和最小值；
将实际转速的最大值和最小值进行差值运算后得到第二转速波动值。
此处需要说明的是：洗衣机滚筒在进行加速运行，检测滚筒在加速段的旋转速度，并进一步记录在加速段的转速波动，获取实际速度并对实际速度进行排序以获得最大值和最小值。
在步骤S3中，判断第一转速波动值和第二转速波动值的差值是否大于预设不平衡阀值，是，则执行步骤S4，否，则执行步骤S10。
此处需要说明的是：上述的预设不平衡阀值是指预先设定的用于衡量滚筒是否出现动态不平衡的一个转速波动参考值。
在步骤S4中，判定滚筒出现动态不平衡。
在步骤S10中，判定滚筒未出现动态不平衡。
步骤S10后根据预设洗涤程序控制所述滚筒继续运转。其中，此处的预设洗涤程序可以是滚筒洗衣机在完成对衣物的洗涤操作后所需要执行的高速脱 水操作。
进一步的，如图2所示，步骤S4之后还包括以下步骤：
在步骤S5中，判断滚筒已执行的抖散操作次数是否大于预设次数值，是，则执行步骤S6，否，则执行步骤S7。
在步骤S6中，控制滚筒停止运转。
在步骤S7中，控制滚筒执行抖散操作并随后进行低速运转，且返回执行步骤S1。
其中，抖散操作是指滚筒在电机的控制下进行抖动以使其内部所容纳的当前所洗物品均匀分散的操作，通过执行抖散操作可使滚筒恢复平衡；预设次数值是指预先设定的抖散操作次数，其用于衡量滚筒洗衣机所执行的抖散操作是否已达到规定的次数，如果是，则表明滚筒的动态不平衡已无法通过执行抖散操作来解决，需要停止运转以避免滚筒洗衣机中的部件受到损坏；如果否，则可控制滚筒执行抖散操作以使滚筒恢复平衡。
进一步的，如图3所示，对于上述步骤S1之前还包括以下步骤：
步骤S8.在滚筒匀速运转时对滚筒进行静态不平衡检测；
步骤S9.判断滚筒静态不平衡是否低于预设不平衡阀值，是，则执行步骤S1，否，则执行步骤S5。
其中，在滚筒低速运转的过程中，是需要先对滚筒进行静态不平衡检测的，如果滚筒出现静态不平衡，则无法进行动态不平衡检测，所以需要在滚筒处于静态平衡时才能执行步骤S1。上述所提及的对滚筒进行静态不平衡检测与现有技术相同，因此不再赘述。
在设有上述步骤S8和S9之后，其中在步骤S7中控制滚筒执行抖散操作并随后进行低速运转后，返回执行步骤S8。
以下结合具体实例对上述的滚筒洗衣机不平衡检测方法作进一步说明：
假设滚筒在低速运转时的转速为90rpm(转/分钟)，在按照恒定加速度进行加速运转的过程中是从90rpm加速至220rpm。在滚筒按照90rpm低速运转时，如果滚筒静态不平衡未超过预设不平衡阀值，则会对滚筒旋转一圈的转速进行检测，并根据所检测到的实际转速的最大值和最小值以获取第一转速波动值A。在滚筒按照恒定加速度从90rpm加速至220rpm的过程中，实时获取滚筒的第二转速波动值，具体是在旋转时对滚筒旋转一圈的转速进行检测获得实际转速，并根据所检测到的实际转速的最大值和最小值得到第二转速波动值B，然后根据第一转速波动值A和第二转速波动值B判断滚筒是否出现动态不平衡，此判断过程时将第二转速波动值B与第一转速波动值A进行求差运算得到转速波动差值C(即C＝B-A)，并判断转速波动差值C是否大于预设不平衡阈值X，如果是，判定滚筒出现动态不平衡，如果否，则判定滚筒未出现动态不平衡。在滚筒出现动态不平衡时，控制滚筒停止加速运转，以便减轻洗衣机中的机械部件出现碰撞损坏，并同时判断已执行的抖散操作次数是否大于预设次数值Y，如果是，则表明滚筒已无法通过抖散操作而恢复平衡，需要立刻控制滚筒停止运转，以避免洗衣机中的机械部件发生进一步的碰撞磨损；如果否，则可控制滚筒执行抖散操作以使滚筒恢复平衡，并在滚筒低速运转时继续对滚筒进行静态不平衡检测。在滚筒未出现动态不平衡时，根据预设洗涤程序(如高速脱水操作)控制滚筒按照220rpm进行高速运转以对衣服继续脱水操作。
此外，在对滚筒进行静态不平衡检测时，如果滚筒静态不平衡超过预设不平衡阈值，则判断已执行的抖散操作次数是否大于预设次数值Y，如果是，则表明滚筒已无法通过抖散操作而恢复平衡，需要立刻控制滚筒停止运转，以避 免洗衣机中的机械部件发生进一步的碰撞磨损；如果否，则可控制滚筒执行抖散操作以使滚筒恢复平衡，并在滚筒低速运转时继续对滚筒进行静态不平衡检测。
通过采用上述的滚筒洗衣机不平衡检测方法，可在滚筒低速运转和加速运转时进行动态不平衡检测，避免了在滚筒高速运转时进行动态不平衡检测而导致机械部件出现碰撞损害的问题。在实际应用中，在第一种获取第二波动转速的实施方式中，对滚筒进行不平衡检测时，通常分为以下三种情况：
(1)滚筒同时满足静态平衡和动态平衡；图4为空桶平衡负载状态下，滚筒加速过程中的实际转速、处理后转速波动信息以及动态不平衡量的波形，随着转速的增加，转速波动变化较小，动态不平衡量达不到设定的动态不平衡阀值，可以继续加速至高速段，测试结果与设计预期一致。
(2)滚筒处于动态不平衡状态；图5为滚筒加速过程中的实际转速、处理后转速波动信息、动态不平衡量的波形。在加速段的转速波动随速度的增加逐渐变大，速度增高后波动大于匀速段，动态不平衡量高于设定的阀值，不可以继续加速至高速段，需要停止后进行抖散操作，测试结果与设计预期一致。
(3)滚筒处于静态不平衡负载状态；如图6所示，滚筒加速过程中的速度指令、实时转速、动态不平衡量的波形，随着转速的增加，转速波动较匀速段变小，动态不平衡量达不到设定的动态不平衡阀值，可以继续加速至高速段，测试结果与设计预期一致。
在实际应用中，在第二种获取第二波动转速的实施方式中，对滚筒进行不平衡检测时，通常分为以下三种情况：
(1)滚筒同时满足静态平衡和动态平衡；图7为空桶平衡负载状态下，滚筒加速过程中的实际转速、处理后转速波动信息、动态不平衡量的波形，随 着转速的增加，转速波动变化较小，动态不平衡量达不到设定的动态不平衡阀值，可以继续加速至高速段，测试结果与设计预期一致。
(2)滚筒处于动态不平衡状态；图8为存在动态不平衡状态下，滚筒加速过程中的实际转速、处理后转速波动信息、动态不平衡量的波形。在加速段的转速波动随速度的增加逐渐变大，速度增高后波动大于匀速段，动态不平衡量高于设定的阀值，不可以继续加速至高速段，需要停止后进行抖散操作，测试结果与设计预期一致。
(3)滚筒处于静态不平衡负载状态；图9为空桶静态不平衡负载状态下，滚筒加速过程中的速度指令、实时转速、动态不平衡量的波形，随着转速的增加，转速波动较匀速段变小，动态不平衡量达不到设定的动态不平衡阀值，可以继续加速至高速段。测试结果与设计预期一致。
综上所述，在对滚筒洗衣机进行不平衡检测的过程中，本发明实施例在滚筒按照低速进行匀速运转且静态平衡时，对滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值，然后在滚筒按照恒定加速度进行加速运转时，实时获取滚筒的第二转速波动值，并根据所述第一转速波动值和该第二转速波动值判断滚筒是否出现动态不平衡，若是，则控制滚筒停止加速运转，并判断滚筒已执行的抖散操作次数是否大于预设次数值，是，则控制滚筒停止运转，否，则控制滚筒执行抖散操作并随后进行低速运转，且在滚筒低速运转时对其进行静态不平衡检测，在此过程中无需采用传感器进行不平衡检测，降低了成本和检测难度，且可在滚筒低速运转和加速运转时进行动态不平衡检测，避免了在滚筒高速运转时进行动态不平衡检测而导致机械部件出现碰撞损害的问题。
基于上述的滚筒洗衣机不平衡检测方法，本发明实施例还提供了滚筒洗衣机不平衡检测装置，如图10所示，其包括第一转速波动获取模块200、第二转 速波动获取模块600以及动态不平衡判断模块300。
第一转速波动获取模块200用于在滚筒匀速运转时对滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值。
第二转速波动获取模块600用于在滚筒按照恒定加速度进行加速运转的过程中，实时获取所述滚筒的第二转速波动值。
动态不平衡判断模块300用于判断第一转速波动值和所述第二转速波动值的差值是否大于预设不平衡阀值，若差值大于不平衡阀值，则判定滚筒出现动态不平衡，否则判定滚筒未出现动态不平衡。
进一步的，第一转速波动获取模块200对滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值的过程具体为：
在滚筒旋转一周时间内对滚筒的转速进行检测，并获得实际转速的最大值和最小值。
将实际转速的最大值和最小值进行差值运算后得到第一转速波动值。
进一步的，第二转速波动获取模块600实时获取滚筒的第二转速波动值的过程具体为：
在滚筒旋转一周时间内对滚筒的转速进行检测，并获得实际转速的最大值和最小值。
将实际转速的最大值和最小值进行差值运算后得到第二转速波动值。
进一步的，如图11所示，滚筒洗衣机不平衡检测装置还包括抖散次数判断模块500，抖散次数判断模块500用于判断滚筒已执行的抖散操作次数是否大于预设次数值；当判断结果为是时，控制滚筒停止运转；当判断结果为否时，控制滚筒执行抖散操作并进行低速运转，且驱动第一转速波动获取模块200工作。
此外，滚筒洗衣机不平衡检测装置还包括静态不平衡检测模块100，静态不平衡检测模块100用于检测到滚筒静态不平衡超过预设不平衡阀值，则由抖散次数判断模块500判断滚筒已执行的抖散操作次数是否大于预设次数值；当判断结果为是时，滚筒控制模块400控制滚筒停止运转；当判断结果为否时，滚筒控制模块400控制滚筒执行抖散操作并进行低速运转，且驱动静态不平衡检测模块100工作。
在对滚筒洗衣机进行不平衡检测的过程中，由第一转速波动获取模块在滚筒按照低速进行匀速运转时，对滚筒的转速进行检测并获取第一转速波动值，然后由动态不平衡判断模块在滚筒按照恒定加速度进行加速运转时，实时获取滚筒的第二转速波动值，并根据所述第一转速波动值和该第二转速波动值判断滚筒是否出现动态不平衡，若是，则滚筒控制模块控制滚筒停止加速运转，并由抖散次数判断模块判断滚筒已执行的抖散操作次数是否大于预设次数值，是，则滚筒控制模块控制滚筒停止运转，否，则滚筒控制模块控制滚筒执行抖散操作并进行低速运转，且驱动静态不平衡检测模块工作，在此过程中无需采用传感器进行不平衡检测，降低了成本和检测难度，且可在滚筒低速运转和加速运转时进行动态不平衡检测，避免了在滚筒高速运转时进行动态不平衡检测而导致机械部件出现碰撞损害的问题。
基于上述的滚筒洗衣机不平衡检测装置，本发明实施例还提供了一种滚筒洗衣机，其包括滚筒和上述的滚筒洗衣机不平衡检测装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。