一种全自动洗衣机脱水运转方法 【技术领域】
本发明涉及作为离心式脱水装置的电动洗衣机或脱水机的脱水运转方法，尤其是指一种家用波轮式或搅拌式全自动洗衣机的脱水运转方法，分类属于国际专利分类表中D06F49/00或D06F33/02。
背景技术
普遍的家用波轮式或搅拌式全自动洗衣机如图1所示，在设置于底座上的外箱体1内通过吊杆2可自由摆动地吊置有盛水桶3，在盛水桶3内可自由回转地设置有底部带回转搅拌器4的洗涤脱水槽5，在盛水桶3的底部安装有作为驱动机构的单相电容运转电动机6及离合减速传动机构7，外箱体1和盛水桶3的上方安装有顶盖9，顶盖9上装有可自由开闭的机盖10，接收传感信号并对电动机6等电器进行控制的程序控制器12安装于洗衣机顶盖9之内。该全自动洗衣机通过洗涤脱水槽带动衣物旋转产生的离心力进行脱水，其转速一般为900转/分左右。
该全自动洗衣机在脱水时，洗涤脱水槽内的洗涤物会偏向一边。该重心偏离轴线的结果是悬吊的盛水桶3系统偏斜，因而靠近或触及外箱体1，在洗涤脱水槽旋转时会发生碰撞，导致较大的振动噪声。现有技术为克服该问题已有许多方案。传统的措施是在外箱体1内设置检测盛水桶3偏斜的不平衡检测装置11，程序控制装置12根据不平衡检测装置11的信号，作出停止脱水运动或自动纠正不平衡的控制，例如再注入水和适当旋转搅拌器4以搅拌洗涤物，使其分布趋于均匀。
不平衡检测装置11大多是其驱动部件(例如杠杆)位于外箱体1与盛水桶3之间的开关。该开关通常称为安全开关，可同时检测机盖10的启闭状态。
该传统措施比较简单，但不平衡检测装置11难以准确反映盛水桶3偏斜，其检测往往过于灵敏，对很小的合理偏斜也动作；或过于迟钝，对较大而应予处理的偏斜却不动作，以至影响洗衣机地正常运行。中国发明专利申请说明书CN1381638A《洗衣机的脱水控制方法》和CN1448577A《洗衣机的不平衡检测装置和检测方法》(申请人：三菱电机株式会社)披露了改进的措施，例如由洗衣机的控制器对不平衡检测装置11的动作次数进行分析和控制。洗衣机在脱水时，洗涤物在洗涤脱水槽内的情况是变化的。这种由洗衣机的控制器按照固定的模式进行的分析控制，显得欠不太可靠，且控制也变得复杂。
为克服洗涤脱水槽内的洗涤物会偏向一边导致悬吊的盛水桶3系统偏斜发生的振动噪声问题，传统技术是，首先使洗涤脱水槽进行某一运转时间率(指一个工作循环中，运转时间与工作循环的总时间之比，又称开停比或通断比)的转——停——转——停的所谓间脱运转，在进入稳定的最高转速之前，适当去除洗涤物的水分。其意图是通过减少质量减轻偏心导致的偏斜和振动。由于普遍的家用波轮式或搅拌式全自动洗衣机的脱水运转系统通常具有频率为0.67～1.67赫兹的第1共振点和5～10赫兹的第2共振点，这样的间脱会使洗涤脱水槽的波动的旋转速度反复多次越过该二个产生最大振幅的共振点，因而发生较大的振动和噪声。中国专利说明书CN1090261C《全自动洗衣机运转控制装置》(专利权人：日立株式会社)采用闭环控制洗涤脱水槽旋转的速度，并设定了其速度上升曲线，使其快速越过二个会产生较大振幅的共振点，安排在非共振区域进行间脱，最后达到最高转速。该方法虽然解决传统间脱的问题，但需设置速度检测措施；闭环控制既结构复杂，也容易产生自激振荡；并且和间脱一样，由于不能可靠检测和处理洗涤物的偏心，该偏心依然会在洗涤脱水槽高速旋转时产生较大的振动和噪声。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是：提供一种全自动洗衣机脱水运转方法，其和现有技术相比，可以更可靠地检测出洗涤脱水槽的不平衡情况，因此能较彻底地做出不平衡处理，改善脱水运转的振动和噪声，而结构仍然比较简单。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种全自动洗衣机脱水运转方法，该洗衣机于外箱体内悬吊脱水运转系统，包括：
——盛水桶及其悬吊往外箱体的机构，
——在该盛水桶内可自由回转地设置的洗涤脱水槽，
——于该盛水桶底部驱动该洗涤脱水槽旋转的电动机及传动机构；
该脱水运转系统具有较低频率的第1共振点；
该洗衣机还具有：
——除所述电动机外的其他电器；
——检测所述洗涤脱水槽旋转不平衡的不平衡检测装置；
——程序控制装置，其具有自动纠正不平衡程序，接收不平衡检测装置的信号，控制所述电动机及其他电器运转；
其特征在于，其脱水运转包括如下步骤：
(1)该洗涤脱水槽以对应所述脱水运转系统第1共振点的转速旋转一设定时间；
(2)在步骤(1)所述设定时间内，若不平衡检测装置动作次数大于规定值，程序控制装置启动自动纠正不平衡程序，并在该程序后重复步骤(1)；否则，该洗涤脱水槽加速至设定的较高速度运转。
故本技术方案巧妙地利用共振的特点，设计洗涤脱水槽以对应所述脱水运转系统的第1共振点的速度旋转，洗涤脱水槽的不平衡可以使脱水运转系统产生最大的振幅，因而化害为利，大大提高不平衡检测的灵敏度和可靠性。以该检测为依据的不平衡处理，可更可靠地避免洗涤脱水槽在高转速时洗涤物不平衡造成的振动、噪声和碰撞损伤，而控制比现有技术明显简单。
所述技术方案的进一步设计之一是，所述步骤(1)中的洗涤脱水槽平均转速设计为40～100转/分。该设计比较适用于第1共振点频率为0.67～1.67赫兹的家用洗衣机和脱水机，可靠检测洗涤脱水槽的不平衡情况。
所述技术方案的进一步设计之二是，若所述重复步骤(1)大于规定次数，洗衣机停止运行或/和发出信号。该设计使洗衣机运行更安全。
所述技术方案的进一步设计之三是，所述脱水运转具有如下步骤：
(1)该洗涤脱水槽以较短的运转时间率旋转一设定时间；
(2)在步骤(1)所述设定时间内，若不平衡检测装置次数大于规定值，程序控制装置启动自动纠正不平衡程序，并在该程序后重复步骤(1)；否则，该洗涤脱水槽以较长的运转时间率旋转。
该设计具有传统的间脱运行方式的好处，洗涤脱水槽以运转时间率运转的速度波动可以在较宽的范围覆盖共振点的频率，速度控制可以比较简单。
对于还具有较高频率的第2共振点的脱水运转系统，该方法的一优选方式是：在步骤(2)中，若不平衡检测装置次数不大于规定值，洗涤脱水槽先旋转加速至较高速度，然后以较长的运转时间率旋转。该运行方式可以使脱水运转系统快速越过第2共振点，避免此时容易发生的过大的振动和噪声。
设计所述较短的运转时间率为0.25，其重复频率为0.25赫兹；较长的运转时间率0.5，其重复频率为0.125赫兹，比较适用于第1共振点频率为0.67～1.67赫兹的家用洗衣机和脱水机，以可靠检测洗涤脱水槽的不平衡情况。
【附图说明】
如下附图用于对照说明本发明的实施例：
图1是本发明实施例全自动洗衣机的整机的结构示意图；
图2是本发明实施例全自动洗衣机的电路框图；
图3是本发明实施例全自动洗衣机的脱水运转程序图；
图4是本发明实施例全目动洗衣机电动机脱水运转通电状态图和洗涤脱水槽转速状态图。
【具体实施方式】
本发明实施例全自动洗衣机的整机结构如图1所示。在设置于底座上的外箱体1内通过吊杆2可自由摆动地吊置有盛水桶3，在盛水桶3内可自由回转地设置有底部带回转搅拌器4的洗涤脱水槽5，在盛水桶3的底部安装有作为驱动机构的单相电容运转电动机6及离合减速传动机构7和牵引器排水阀13，外箱体1和盛水桶3的上方安装有顶盖9，顶盖9上装有可自由开闭的机盖10，水位传感器14、接收传感信号并对电动机6等电器进行控制的程序控制器12和进水电磁阀8安装于洗衣机顶盖9之内。此外，该全自动洗衣机通过洗涤脱水槽带动衣物旋转产生的离心力进行脱水，其转速一般为900转/分左右。外箱体1内设置安全开关11，其驱动杠杆位于外箱体1与盛水桶3之间。盛水桶3偏斜至一定程度时可以使安全开关11的触点接通。借助与驱动杠杆联动的结构，安全开关11同时监控机盖10的启闭状态。
图2是图1所示洗衣机的电路框图，程序控制器12包括一单片机15(型号为P87LPC762)及其4个I/O口触发控制的4路双向晶闸管组成的驱动电路16，第1路双向晶闸管的输出连接电动机6的第1相，第2路双向晶闸管的输出连接电动机6的第2相，第3路双向晶闸管的输出连接进水电磁阀8，第4路双向晶闸管的输出连接牵引器排水阀13，洗涤、漂洗和脱水等方式选择开关17，水位传感器14与安全开关11等的输出连接单片机15的3个I/O口。单片机15内固化的脱水程序为如下步骤：
(1)开始为间脱程序：
——连接第1路双向晶闸管触发极的I/O口为0电平，
——连接第2路双向晶闸管触发极的I/O口为重复4次周期8s宽度4s的1电平，使电动机6驱动洗涤脱水槽5单向间歇旋转；
然后为持续5min的1电平，使电动机6驱动洗涤脱水槽5单向连续旋转，至脱水程序结束。
(2)在步骤(1)中若连接安全开关11的I/O口接收到2次1电平信号，进入自动纠正不平衡程序
——连接第1路和第2路双向晶闸管触发极的I/O口均为0电平，使电动机6停止，
——连接第3路双向晶闸管触发极的I/O口为1电平，进水电磁阀8动作注水，直至水满使连接水位传感器14的I/O口为1电平时恢复为0电平，进水电磁阀8动停止注水，
——连接第1路和第2路双向晶闸管触发极的I/O口交替为洗涤程序的1电平和0电平，使电动机6可逆驱动搅拌器4以搅拌洗涤物，使其分布趋于均匀，
——持续1min后，连接第4路双向晶闸管触发极的I/O口为1电平，驱动牵引器排水阀13排水，直至排水完成，连接水位传感器14的I/O口为1电平时恢复为0电平，返回步骤(1)。
(3)若从步骤(1)进入步骤(2)达到3次，连接各路双向晶闸管触发极的I/O口均为0电平，所有电器停止运行，主程序中断。
以上描述是现有技术一种家用波轮式全自动洗衣机的典型构成，当然也可以是搅拌式全自动洗衣机或类似结构的电动离心式脱水装置或脱水机。本发明实施例是在这样的洗衣机的基础改进而成，主要是使所述脱水程序中的步骤(1)更改为：
(1)开始为间脱程序：
——连接第1路双向晶闸管触发极的I/O口为0电平，
——连接第2路双向晶闸管触发极的I/O口，在图4持续时间t1内重复7次周期4s宽度1s的1电平，使电动机6驱动洗涤脱水槽5以平均转速n1＝60转/分(正负波动40转/分)单向间歇旋转，进行不平衡检测；
——连接第2路双向晶闸管触发极的I/O口为按图4持续时间t2＝10s的1电平，使电动机6驱动洗涤脱水槽5单向连续旋转，加速至额定脱水转速600转/分左右；
——连接第2路双向晶闸管触发极的I/O口，在图4持续时间t3内重复3次周期8s宽度4s的1电平，使电动机6驱动洗涤脱水槽5以平均转速n3＝600转/分(正负波动100转/分)单向间歇旋转，进行间脱运转；
——连接第2路双向晶闸管触发极的I/O口为持续5min的1电平，使电动机6驱动洗涤脱水槽5以额定脱水转速约850转/分单向连续旋转脱水，至程序结束。
由以上更改后的步骤(1)后续原有步骤(2)和步骤(3)组成的脱水运转程序流程见图3。
本发明实施例洗衣机额定容量为5kg。经测试，该洗衣机的脱水运转系统具有频率约为1赫兹(对应脱水转速n1＝60转/分)的第1共振点和7赫兹(对应脱水转速n2＝420转/分)的第2共振点。实验结果表明，以上程序数据适用于该洗衣机。其脱水运转时电动机的通电状态和洗涤脱水槽的转速状态见图4。
对于额定容量不同的洗衣机，其脱水运转系统共振点的频率将有所改变，但容量在3～6kg范围内，本实施例程序数据也可适用。若通过实验稍加调整，效果会更好。例如，设计的平均转速对于较大容量的洗衣机，可降低约10转/分；对于对于较小容量的洗衣机，可提高约20转/分。
本实施例中由双向晶闸管驱动单相电容运转电动机的系统，也可改为由变频电源驱动调速电动机的系统，并整定在前述n1速度，使脱水运转系统比较准确地运转于相当于第1共振点的稳定转速进行不平衡检测。
试验表明，本发明实施例洗衣机相对于现有技术，可以更可靠地检测出洗涤脱水槽的不平衡情况，因此较彻底地做出不平衡处理，改善脱水运转的振动和噪声，