一种脱水平衡调节方法、装置及洗衣机与流程

本发明涉及家电技术领域，具体而言，涉及一种脱水平衡调节方法、装置及洗衣机。

背景技术：

当前的滚筒洗衣机的工作状态是：在滚筒洗衣机中的洗涤物不均等的贴附在内筒圆周壁上的情况下，就进行高速离心脱水，此时会发生异常振动。

图1是根据相关技术的滚筒洗衣机平衡调节示意图，如图1所示，当前的滚筒洗衣机在脱水时都是以一个较小的加速度a从0rpm缓慢加速到一个设定转速w_c rpm，然后在此转速下进行测偏心，判断检测到的偏心值是否符合已经设定的偏心限定值，若符合则进行高速脱水，若不符合，则降至0rpm然后重复上述从0rpm加速到w_c rpm的过程，之后测偏心，直到符合限定偏心值则加速到w_e rpm进行高速脱水。在此过程中是利用以加速度a从0加速到w_c rpm的过程进行衣物的均匀分布。

当前滚筒洗衣机存在如下缺陷：衣物不能充分分布均匀，偏心值较大；脱水前均匀分布衣物的时间过长，脱水振动较大。

针对现有技术中滚筒洗衣机脱水前均匀分布衣物效率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例中提供一种脱水平衡调节方法、装置及洗衣机，以解决现有技术中滚筒洗衣机脱水前均匀分布衣物效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种脱水平衡调节方法，其中，该方法包括：步骤1，将洗涤物分层并确定每层洗涤物贴在内筒上之后形成的内半径；步骤2，根据每层洗涤物的内半径确定将每层洗涤物在内筒上分布均匀所需的转速和时间；步骤3，依次按照每层洗涤物的转速执行与其对应的时间；步骤4，测偏心值；如果所述偏心值符合要求则进行高速脱水操作；如果所述偏心值不符合要求则重复步骤3直至偏心值符合要求为止。

优选地，所述步骤1包括：步骤11，检测电机的转矩，根据所述转矩确定洗涤物的重量；步骤12，根据所述洗涤物的重量确定分层层数以及每层洗涤物的内半径。

优选地，所述步骤11包括：步骤111，电机加速至指定速度后，以设定的角加速度加速指定时长；步骤112，检测当前电机的转矩，根据所述转矩确定洗涤物的重量。

优选地，所述步骤1之前，所述方法还包括：通过以下公式确定洗涤物的重量与内半径的第一对应关系：T＝k(J_桶β+J_负载β)；其中，T表示转矩，k表示传动系数，J_桶表示内筒的转动惯量，J_负载表示所述洗涤物的转动惯量，β表示滚筒角加速度，M表示所述洗涤物的质量，R_a表示内筒半径，R_i表示所述内半径，n表示分层层数；根据洗涤物的重量与内半径的第一对应关系，建立洗涤物的重量与分层层数的第二对应关系。

优选地，所述步骤12包括：步骤121，根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，确定与所述洗涤物的重量相对应的分层层数，以及每层洗涤物的内半径。

优选地，所述步骤2之前，所述方法还包括：通过以下公式确定每层洗涤物的内半径、转速、时间之间的第三对应关系：R_iw_i²≥g；其中，i＝1、2、3……n；R_i是第i层洗涤物的内半径，w_i是转速，n是分层层数。

优选地，所述步骤2包括：步骤21，根据所述第三对应关系，确定与每层洗涤物的内半径相对应的转速和时间。

本发明还提供了一种脱水平衡调节装置，其中，该装置包括：分层模块，用于将洗涤物分层并确定每层洗涤物贴在内筒上之后形成的内半径；设置模块，用于根据每层洗涤物的内半径确定将每层洗涤物在内筒上分布均匀所需的转速和时间；运转模块，用于依次按照每层洗涤物的转速执行与其对应的时间；处理模块，用于测偏心值；如果所述偏心值符合要求则进行高速脱水操作；如果所述偏心值不符合要求则重复执行所述运转模块直至偏心值符合要求为止。

优选地，所述分层模块包括：称重单元，用于检测电机的转矩，根据所述转矩确定洗涤物的重量；分层单元，用于根据所述洗涤物的重量确定分层层数以及每层洗涤物的内半径。

优选地，所述装置还包括：第一计算模块，用于通过以下公式确定洗涤物的重量与内半径的第一对应关系：T＝k(J_桶β+J_负载β)；其中，T表示转矩，k表示传动系数，J_桶表示内筒的转动惯量，J_负载表示所述洗涤物的转动惯量，β表示滚筒角加速度，M表示所述洗涤物的质量，R_a表示内筒半径，R_i表示所述内半径，n表示分层层数；根据洗涤物的重量与内半径的第一对应关系，建立洗涤物的重量与分层层数的第二对应关系。

优选地，所述分层单元，还用于根据所述第一对应关系和所述第二对应关系，确定与所述洗涤物的重量相对应的分层层数，以及每层洗涤物的内半径。

优选地，所述装置还包括：第二计算模块，用于通过以下公式确定每层洗涤物的内半径、转速、时间的第三对应关系：R_iw_i²≥g；其中，i＝1、2、3……n；R_i是第i层洗涤物的内半径，w_i是转速，n是分层层数。

优选地，所述设置模块，还用于根据所述第三对应关系，确定与每层洗涤物的内半径相对应的转速和时间。

本发明还提供了一种洗衣机，其中，包括上述的脱水平衡调节装置。

应用本发明的技术方案，利用电机称重，然后根据洗涤物重量将滚筒中的洗涤物进行分层，然后根据离心力与重力的关系，控制一系列转速将不同层数的洗涤物进行均匀分布，然后再进行测偏心值决定是否脱水。从而实现了衣物的充分均匀分布，减少脱水前均匀分布衣物的时间，降低洗衣机脱水时的振动，提高了脱水前均匀分布衣物的效率和效果。

附图说明

图1是根据相关技术的滚筒洗衣机平衡调节示意图；

图2是根据本发明实施例的脱水平衡调节方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的电机称重示意图；

图4是根据本发明实施例的洗涤物分布示意图；

图5是根据本发明实施例的平衡调节示意图；

图6是根据本发明实施例的控制流程图；

图7是根据本发明实施例的脱水平衡调节装置的结构框图；

图8是根据本发明实施例的洗衣机的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

实施例一

图2是根据本发明实施例的脱水平衡调节方法的流程图，如图2所示，该方法包括以下步骤(步骤1-步骤4)：

步骤1，将洗涤物分层并确定每层洗涤物贴在内筒上之后形成的内半径；

步骤2，根据每层洗涤物的内半径确定将每层洗涤物在内筒上分布均匀所需的转速和时间；

步骤3，依次按照每层洗涤物的转速执行与其对应的时间；即，按照第一层洗涤物的转速执行与其对应的时间，再按照第二层洗涤物的转速执行与其对应的时间，以此类推；

步骤4，测偏心值；如果上述偏心值符合要求则进行高速脱水操作；如果上述偏心值不符合要求则重复步骤3直至偏心值符合要求为止。

通过本实施例的技术方案，能够实现衣物的充分均匀分布，减少脱水前均匀分布衣物的时间，降低洗衣机脱水时的振动，提高了脱水前均匀分布衣物的效率和效果。

具体地，上述步骤1可以通过以下优选实施方式实现：步骤11，检测电机的转矩，根据上述转矩确定洗涤物的重量；步骤12，根据上述洗涤物的重量确定分层层数以及每层洗涤物的内半径。基于此，能够准确的将洗涤物有效分层，便于后续分层分布衣物。

具体地，上述步骤11可以通过以下优选实施方式实现：步骤111，电机加速至指定速度后，以设定的角加速度β加速指定时长(例如3s)；步骤112，检测当前电机的转矩，根据转矩确定洗涤物的重量。基于此，可以满足滚筒中的洗涤物贴在内筒上的状态。

需要说明的是，在上述步骤1之前，需要先进行下述计算过程：通过以下公式确定洗涤物的重量与内半径的第一对应关系：T＝k(J_桶β+J_负载β)；其中，T表示转矩，k表示传动系数，J_桶表示内筒的转动惯量，J_负载表示上述洗涤物的转动惯量，β表示滚筒角加速度，M表示上述洗涤物的质量，R_a表示内筒半径，R_i表示上述内半径，n表示分层层数；然后，根据洗涤物的重量与内半径的第一对应关系，建立洗涤物的重量与分层层数的第二对应关系。基于此，可以明确洗涤物的重量与分层层数、每层洗涤物内半径的对应关系，例如可以设置一公斤的洗涤物分为一层，即如果洗涤物的重量为五公斤，则分为五层。

基于上述计算过程，上述步骤12可以通过以下优选实施方式实现：步骤121，根据上述第一对应关系和上述第二对应关系，确定与上述洗涤物的重量相对应的分层层数，以及每层洗涤物的内半径。

需要说明的是，在上述步骤2之前，需要先进行下述计算过程：通过以下公式确定每层洗涤物的内半径、转速、时间之间的第三对应关系：R_iw_i²≥g；其中，i＝1、2、3……n；R_i是第i层洗涤物的内半径，w_i是转速，n是分层层数。

基于上述计算过程，上述步骤2可以通过以下优选实施方式实现：步骤21，根据上述第三对应关系，确定与每层洗涤物的内半径相对应的转速和时间。基于此，可明确每层洗涤物在内筒上分布均匀所需的转速和时间，从而便于后续分层分布洗涤物，提高均匀分布衣物的效率和效果。

本实施例的技术方案主要可应用于滚筒洗衣机中。

实施例二

本实施例从原理性描述和具体实施步骤两方面对本发明的技术方案进行详细介绍。

一、原理性描述

1、洗衣机的电机通过皮带带动内筒旋转，当滚筒的转速超过一定转速时，滚筒中的洗涤物会由于离心力大于重力的原因紧贴在内筒内壁上如图3所示的电机称重示意图，然后再以加速度β加速，此时电机的转矩T可通过下式建立：

T＝k(J_桶β+J_负载β) (1)

其中，上述公式中各个参数的含义如下：

T—电机转矩；

k—传动系数；

J_桶—内筒的转动惯量；

J_负载—洗涤物的转动惯量；

β—滚筒角加速度；

M—洗涤物质量；

R_a—内筒半径；

R_i—洗涤物贴在内筒上之后形成的内半径。

由于衣物的质量越大，在内筒中贴的越厚，所对应的R_i会越小，因此，每个质量M都对应一个半径R_i。据此，可以根据洗涤物的质量将滚筒中的洗涤物分成n层，每一层对应一个内半径R_i。

2、图4是根据本发明实施例的洗涤物分布示意图，如图4所示，首先根据大量实验确定额定质量的洗涤物都能紧贴在内筒上，洗涤物跟着滚筒以转速w旋转时，所对应的内半径为R_b，然后根据R_a、R_b将滚筒中的洗涤物分成1、2、、、n层，所对应的内半径依次为R₁、R₂、、、R_n，且R_b<R₁≤R_a，0<R_n≤R_b。然后根据下式的临界条件找到每个R_i所对应的w_i：

R_iw_i²≥g；i＝1、2、3……n； (3)

然后，再通过大量实验确定每一层洗涤物在相应的转速w_i下充分分布均匀所需要的时间t_i，i＝1、2、、、n。

根据上述1和2的原理性描述，将每层洗涤物所对应的转矩T_i，内半径R_i，分布均匀所需的转速w_i，分布均匀所需的时间t_i均储存在主控芯片的Flash(闪存)中。

二、具体实施步骤

图5是根据本发明实施例的平衡调节示意图，如图5所示，本实施例的具体实施步骤如下：

1)脱水开始前首先加速至w_c，其中w_c≥w_b，使得滚筒中的洗涤物均贴在内筒上，然后以角加速度β加速指定时长(例如3s)，通过检测电机的电流计算出电机的转矩T_i。

2)根据转矩T_i确定洗涤物的重量，然后将洗涤物分为i层，同时确定每层洗涤物所对应的R_i、w_i、t_i；然后，以转速w₁运行t₁的时间，以转速w₂运行t₂的时间，……，以转速w_i运行t_i的时间，从而实现均匀分布洗涤物的过程，i＝1、2、、、n。

3)加速至w_c测偏心值，判断偏心值是否符合偏心限定值的要求，若符合则进行高速脱水，若不符合，则重复均匀分布洗涤物和测偏心值的过程，直到符合要求才进行高速脱水。

图6是根据本发明实施例的控制流程图，如图6所示，本实施例的具体实施步骤如下：

步骤S601，对洗涤物称重。

步骤S602，判断滚筒内的衣物达到第i层(i＝1、2、3……n)。

步骤S603，控制滚筒在w₁、w₂……w_i分别运行t₁、t₂……t_i时间进行均匀分布衣物的过程。

步骤S604，控制滚筒加速至w_c，侧偏心值。

步骤S605，判断偏心值是否≤限定偏心值；如果是，则执行步骤S606，如果否，则重新执行步骤S603。

步骤S606，进行高速脱水。

在本实施例中，能够以较少的时间实现脱水前衣物的均匀分布，从而降低滚筒洗衣机脱水时的振动情况。

实施例三

对应于图2介绍的脱水平衡调节方法，本实施例提供了一种脱水平衡调节装置，如图7所示的脱水平衡调节装置的结构框图，该装置包括：

分层模块10，用于将洗涤物分层并确定每层洗涤物贴在内筒上之后形成的内半径；

设置模块20，用于根据每层洗涤物的内半径确定将每层洗涤物在内筒上分布均匀所需的转速和时间；

运转模块30，用于依次按照每层洗涤物的转速执行与其对应的时间；即，按照第一层洗涤物的转速执行与其对应的时间，再按照第二层洗涤物的转速执行与其对应的时间，以此类推；

处理模块40，用于测偏心值；如果上述偏心值符合要求则进行高速脱水操作；如果上述偏心值不符合要求则重复执行上述运转模块30直至偏心值符合要求为止。

通过本实施例的技术方案，能够实现衣物的充分均匀分布，减少脱水前均匀分布衣物的时间，降低洗衣机脱水时的振动，提高了脱水前均匀分布衣物的效率和效果。

具体地，上述分层模块10可以通过以下优选实施方式实现：称重单元，用于检测电机的转矩，根据上述转矩确定洗涤物的重量；分层单元，用于根据上述洗涤物的重量确定分层层数以及每层洗涤物的内半径。基于此，能够准确的将洗涤物有效分层，便于后续分层分布衣物。

需要说明的是，上述装置还包括：第一计算模块，用于通过以下公式确定洗涤物的重量与内半径的第一对应关系：T＝k(J_桶β+J_负载β)；其中，T表示转矩，k表示传动系数，J_桶表示内筒的转动惯量，J_负载表示上述洗涤物的转动惯量，β表示滚筒角加速度，M表示上述洗涤物的质量，R_a表示内筒半径，R_i表示上述内半径，n表示分层层数；根据洗涤物的重量与内半径的第一对应关系，建立洗涤物的重量与分层层数的第二对应关系。上述分层单元，还用于根据上述第一对应关系和上述第二对应关系，确定与上述洗涤物的重量相对应的分层层数，以及每层洗涤物的内半径。

基于此，可以明确洗涤物的重量与分层层数、每层洗涤物内半径的对应关系，例如可以设置一公斤的洗涤物分为一层，即如果洗涤物的重量为五公斤，则分为五层。

需要说明的是，上述装置还包括：上述装置还包括：第二计算模块，用于通过以下公式确定每层洗涤物的内半径、转速、时间的第三对应关系：R_iw_i²≥g；其中，i＝1、2、3……n；R_i是第i层洗涤物的内半径，w_i是转速，n是分层层数。上述设置模块，还用于根据上述第三对应关系，确定与每层洗涤物的内半径相对应的转速和时间。基于此，可明确每层洗涤物在内筒上分布均匀所需的转速和时间，从而便于后续分层分布洗涤物，提高均匀分布衣物的效率和效果。

本实施例还提供了一种洗衣机，如图8所示的洗衣机的结构框图，该洗衣机包括上述介绍的脱水平衡调节装置。

从以上的描述中可知，本发明利用电机称重，然后根据洗涤物重量将滚筒中的洗涤物进行分层，然后根据离心力与重力的关系，控制一系列转速将不同层数的洗涤物进行均匀分布，然后再进行测偏心值决定是否脱水。从而实现了衣物的充分均匀分布，减少脱水前均匀分布衣物的时间，降低洗衣机脱水时的振动，提高了脱水前均匀分布衣物的效率和效果。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。