洗衣机以及洗衣机的驱动装置的制作方法

本发明涉及洗衣机技术领域，特别涉及一种洗衣机的驱动装置以及具有该装置的洗衣机。

背景技术：

相关洗衣机在运行过程中，需要进行负载不平衡检测，例如在高速脱水时由于不同衣物的吸水率不同，所以随着水量的流失，偏心的大小会发生变化，一旦出现较大的偏心，就会导致洗衣机在高速脱水时出现震动和噪音。

在相关技术中，通常通过以下方式进行偏心检测：

一是，利用机械检测装置进行偏心检测，但是，其存在的问题是，成本高、精度低、安装不方便；

二是，在低速阶段将加速度信号反馈给上位机，上位机根据加速度信号检测洗衣机的负载不平衡量，但是，其存在的问题是，偏心检测时间长、实时性差，容易导致偏心过大后花费较长时间调整，用户体验差，而且检测范围不能覆盖全速段，检测精度较差。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种洗衣机的驱动装置，该装置能够实现更加精准地偏心控制。

本发明的另一个目的在于提出一种洗衣机。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出一种洗衣机的驱动装置，包括：外筒；安装在所述外筒之上的电机；设置在所述电机之上的加速度传感器；电机控制器，所述电机控制器根据所述加速度传感器检测的加速度值和所述电机的转速值计算所述外筒的位移量，并根据所述位移量对所述电机进行偏心控制。

根据本发明实施例提出的洗衣机的驱动装置，将电机安装在外筒上，并将加速度传感器设置在电机之上，进而电机控制器根据加速度传感器检测的加速度值和电机的转速值计算外筒的位移量，并根据位移量对电机进行偏心控制，从而能够实现更加精准的偏心控制，实现负载不平衡检测功能，检测精度高，而且可实现实时感知，检测时间短，提高了用户的体验。

根据本发明的一个实施例，所述电机控制器和所述电机为一体机结构。

根据本发明的一个实施例，所述加速度传感器通过I2C总线与所述电机控制器相连。

根据本发明的一个实施例，所述的洗衣机的驱动装置还包括：上位机，所述上位机向所述电机控制器发送指令。

根据本发明的一个实施例，所述电机为变频电机。

为达到上述目的，本发明另一方面还提出了一种洗衣机，包括所述的洗衣机的驱动装置。

根据本发明实施例提出的洗衣机，通过上述的洗衣机的驱动装置，能够实现更加精准的偏心控制，实现负载不平衡检测功能，检测精度高，而且可实现实时感知，检测时间短，提高了用户的体验。

附图说明

图1是根据本发明实施例的洗衣机的驱动装置的方框示意图；

图2是根据本发明一个实施例的洗衣机的驱动装置的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的洗衣机的驱动装置的方框示意图；

图4是根据本发明一个具体实施例的电机和电机控制器的一体机结构示意图；

图5是一个具体实施例的高精度位移传感器的偏差测试结果的曲线示意图；

图6是根据本发明一个具体实施例的洗衣机的驱动装置的偏差测试结果的曲线示意图；

图7是另一个具体实施例的高精度位移传感器的偏差测试结果的曲线示意图；以及

图8是根据本发明另一个具体实施例的洗衣机的驱动装置的偏差测试结果的曲线示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来描述本发明实施例提出的洗衣机的驱动装置以及具有该装置的洗衣机。

图1是根据本发明实施例的洗衣机的驱动装置的方框示意图。如图1-3所示，该装置包括：外筒100、电机200、加速度传感器300和电机控制器400。

其中，电机200安装在外筒100之上，具体而言，如图2所示，电机200可通过皮带101带动内筒102旋转，同时电机200安装于外筒100并随着外筒100一起旋转、震动；加速度传感器300设置在电机200之上，即加速度传感器300可与电机200一起随着外筒100旋转、震动，加速度传感器300用于检测外筒100的加速度值。

根据本发明的一个具体实施例，电机控制器400和电机200可为一体机结构。举例来说，一体机结构可如图4所示。也就是说，电机200、加速度传感器300和电机控制器400均设置在外筒100上。

在本发明的其他实施例中，加速度传感器300也可设置在电机控制器400上，并且，电机控制器400设置在外筒100。

电机控制器400根据加速度传感器300检测的加速度值和电机200的转速值计算外筒100的位移量，并根据位移量对电机200进行偏心控制。

也就是说，电机控制器400通过与加速度传感器300进行通信可获取加速度传感器300输出的加速度值，该加速度值可看作外筒100的加速度值，电机控制器400可直接获取电机200的转速值，根据该电机200的转速值可获取外筒100的转速值，进而，电机控制器400可根据加速度传感器300输出的加速度值和电机200的转速值计算外筒100的位移量，从而精准的实现偏心检测。

具体地，在洗衣机脱水时可将洗衣机外筒100的运行等价为单自由度的简谐运动，其表达式为：

通过求取表达式的二阶导数，可得到加速度表达式：

其中，a为外筒100的加速度值，x为外筒100的位移量，A为位移量的幅值，ω为外筒100的转速值，为相位，t为时间。

由此，在根据加速度传感器300检测的加速度值和电机200的转速值计算出位移量的幅值A之后，即可得到外筒100的位移量。

在计算出位移量之后，电机控制器400可根据位移量对电机200进行偏心控制。具体而言，如果位移量大于预设阈值，则判断出现偏心，即出现负载不平衡，电机控制器400对电机200进行偏心控制，例如根据位移量对电机200的转速进行调整，或者可改变负载的不平衡状态，即如果发现负载不平衡，则可调整电机的转速或者通过改变负载的不平衡状态。

由此，可实现偏心检测即负载不平衡时检测，减小负载不平衡导致的振动和噪声，确保洗衣机的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，电机控制器400可通过IPM模块600驱动电机200。具体地，电机控制器400可输出PWM控制信号给IPM模块600，IPM模块600根据该PWM控制信号驱动电机200。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，加速度传感器300可通过I2C总线与电机控制器400相连。也就是说，加速度传感器300可通过I2C总线与电机控制器400进行实时通信，以将检测到的加速度值发送给电机控制器400。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，洗衣机的驱动装置还包括：上位机500，上位机500可向电机控制器400发送指令，例如，上位机500可向电机控制器400发送启动指令，以使电机控制器400根据启动指令控制电机200启动；又如，上位机500可向电机控制器400发送停止指令，以使电机控制器400根据停止指令控制电机200停止运行。另外，电机控制器400也可向上位机回复指令。

具体地，上位机500通过SCI通信方式与电机控制器400进行通信。

根据本发明的一个具体实施例，电机200可为变频电机。

下面将本发明实施例的洗衣机的驱动装置与高精度位移传感器进行对比测试，以验证本发明实施例的偏心检测的有效性。

实施例一：设置如下测试条件：

负载状态为800g单偏心；

电机200的转速从90rpm加速至400rpm。

在通过高精度位移传感器对内筒100的偏移量进行测试时，可得到如图5所示的位置偏移量曲线示意图。在图5的实施例中，x、y、z分别为三维坐标系的三个方向的位移量，spd为滚筒旋转速度。

在通过本发明实施例的驱动装置对内筒100的偏移量进行测试时，可得到如图6所示的位置偏移量曲线示意图。在图6的实施例中，x、y、z分别为三维坐标系的三个方向的位移量，spd为滚筒旋转速度。

对比图5和图6，可以看出加速度传感器的可以代替高精度位移传感器检测不平衡。

实施例二：设置如下测试条件：

负载状态为800g对角偏心；

电机200的转速从90rpm加速至400rpm。

在通过高精度位移传感器对内筒100的偏移量进行测试时，可得到如图7所示的位置偏移量曲线示意图。在图7的实施例中，x、y、z分别为三维坐标系的三个方向的位移量，spd为滚筒旋转速度。

在通过本发明实施例的驱动装置对内筒100的偏移量进行测试时，可得到如图8所示的位置偏移量曲线示意图。在图8的实施例中，x、y、z分别为三维坐标系的三个方向的位移量，spd为滚筒旋转速度。

对比图7和图8，可以看出加速度传感器的可以代替高精度位移传感器检测不平衡。

综上，根据本发明实施例提出的洗衣机的驱动装置，将电机安装在外筒上，并将加速度传感器设置在电机之上，进而电机控制器根据加速度传感器检测的加速度值和电机的转速值计算外筒的位移量，并根据位移量对电机进行偏心控制，从而能够实现更加精准的偏心控制，实现负载不平衡检测功能，检测精度高，而且可实现实时感知，检测时间短，提高了用户的体验。

最后，本发明实施例还提出了一种洗衣机，包括上述实施例的驱动装置。

根据本发明实施例提出的洗衣机，通过上述的洗衣机的驱动装置，能够实现更加精准的偏心控制，实现负载不平衡检测功能，检测精度高，而且可实现实时感知，检测时间短，提高了用户的体验。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。