洗衣机电机温升保护方法和系统与流程

本发明属于洗衣机技术领域，具体地说，是涉及一种洗衣机电机温升保护方法和系统。

背景技术：

洗衣机的性能最大程度受限于洗衣机电机的性能，在洗衣机运行过程中，随着电机带动负载运转，电机温升会持续升高。

电机的温升定义为：当电机由常温状态下开始运转，随着运转电机温度不断升高，当其温度高于周围环境温度后，一方面继续吸收热量缓慢升温，一方面开始向周围散发热量，当电机处于热量平衡状态时，温度不再升高，此时，电机的温度与周围环境的温度之差即为电机的温升。在洗衣机运转过程中，电机温升持续的升高现象如果不加以限制，一旦温升达到最高允许温度则会导致电机绝缘材料的物理、机械、化学和电气性能的恶化，这会导致电机性能降低，因此，需要对电机的温升加以控制，也即，在检测到电机温升即将达到最高允许温度时，控制电机停止运转，等待电机温升降到最高允许温度以下再执行洗衣机控制器的指令。

但，一般而言，洗衣机洗涤程序的洗涤时间为一个设定值，电机停转保护期间显然浪费了洗涤的有效时间，从而降低了洗衣机的洗涤性能。

技术实现要素：

本申请提供了一种洗衣机电机温升保护方法和系统，解决现有洗衣机为保护电机而降低洗涤性能的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：

提出一种洗衣机电机温升保护方法，包括：1）洗衣机按照设定洗涤程序以设定转速和设定转停比运转时，获取电机温升值；2）判断所述电机温升值是否达到预判温升值；若是，3）改变转速为设定最高转速，并在所述设定最高转速下持续运转t时间；4）恢复按照所述设定转速和所述设定转停比运行；其中，所述预判温升值小于洗衣机电机最高允许温升值。

进一步的，恢复按照所述设定转速和所述设定转停比运行之后，所述方法还包括：5）判断按照所述设定转速和所述设定转停比运行的时间是否达到t时间；若是，重复3）至5）直至所述设定洗涤程序结束。

进一步的，恢复按照所述设定转速和所述设定转停比运行之后，所述方法还包括：重复2）、至4）直至所述设定洗涤程序结束。

进一步的，所述步骤1）中获取电机温升值，具体为：将第一电机温升值与第二电机温升值的偏差值划分为n个模糊集；将洗衣机电机驱动板重新检测所述洗衣机电机的温升值的重测次数划分为m个模糊集；以所述偏差值为模糊输入，以所述重测次数为模糊输出，基于制定的模糊规则得到所述重测次数，以使得所述洗衣机电机驱动板按照所述重测次数重新检测所述洗衣机电机的温升值；将按照所述重测次数重新检测的温升值取均值得到所述电机温升值；其中，所述第二电机温升值为洗衣机电机驱动板反馈的，所述第一电机温升值为安装于所述洗衣机电机绕组内的热电偶获取的。

进一步的，所述模糊规则为：所述偏差值在取值范围内划分为偏差负大、偏差负小、偏差零、偏差正小和偏差正大5个模糊集；所述重测次数按照次数多少划分为零、正小和正大3个模糊集；所述偏差值为偏差负大时，所述重测次数取正大；所述偏差值为偏差负小时，所述重测次数取正小；所述偏差值为偏差零时，所述重测次数取零；所述偏差值为偏差正小时，所述重测次数取正小；所述偏差值为偏差正大时，所述重测次数取正大。

提出一种洗衣机电机温升保护系统，包括洗衣机电机和洗涤控制模块，还包括电机温升值获取模块和预判温升值判断模块；所述洗涤控制模块，用于按照设定洗涤程序以设定转速和设定转停比控制所述洗衣机电机的运转；所述电机温升值获取模块，用于获取所述洗衣机电机的电机温升值；所述预判温升值判断模块，用于判断所述电机温升值是否达到预判温升值；若是，所述洗涤控制模块，还用于改变所述洗衣机电机的转速为设定最高转速，并控制所述洗衣机电机在所述设定最高转速下持续运转t时间后恢复按照所述设定转速和所述设定转停比运行；其中，所述预判温升值小于洗衣机电机最高允许温升值。

进一步的，所述系统还包括运转时间判断模块，用于在所述洗涤控制模块控制恢复所述洗衣机电机按照所述设定转速和所述设定转停比运行之后，判断所述洗衣机电机按照所述设定转速和所述设定转停比运行的时间是否达到t时间；若是，则所述洗涤控制模块，重复改变所述洗衣机电机的转速为设定最高转速，并控制所述洗衣机电机在所述设定最高转速下持续运转t时间后恢复按照所述设定转速和所述设定转停比运行的步骤直至所述设定洗涤程序结束。

进一步的，所述洗涤控制模块，还用于基于所述预判温升值判断模块的重复判断，重复改变所述洗衣机电机的转速为设定最高转速，并控制所述洗衣机电机在所述设定最高转速下持续运转t时间后恢复按照所述设定转速和所述设定转停比运行的步骤直至所述设定洗涤程序结束。

进一步的，所述电机温升值获取模块包括第一电机温升值获取单元、第二电机温升值获取单元、模糊控制单元和电机温升值计算单元；所述系统还包括洗衣机电机驱动板和安装于所述洗衣机电机的绕组内的热电偶；所述第一电机温升值获取单元，用于接收所述热电偶获取的第一电机温升值；所述第二电机温升值获取单元，用于接收所述洗衣机电机驱动板反馈的第二电机温升值；所述模糊控制单元，用于将第一电机温升值与第二电机温升值的偏差值划分为n个模糊集；将洗衣机电机驱动板重新检测所述洗衣机电机的温升值的重测次数划分为m个模糊集；以所述偏差值为模糊输入，以所述重测次数为模糊输出，基于制定的模糊规则得到所述重测次数，以使得所述洗衣机电机驱动板按照所述重测次数重新检测所述洗衣机电机的温升值；所述电机温升值计算单元，用于将按照所述重测次数重新检测的温升值取均值得到所述电机温升值。

进一步的，所述模糊控制单元包括模糊输入划分子单元、模糊输出划分子单元和模糊控制子单元；所述模糊输入划分子单元，用于将所述偏差值在取值范围内划分为偏差负大、偏差负小、偏差零、偏差正小和偏差正大5个模糊集；所述模糊输出划分子单元，用于将所述重测次数按照次数多少划分为零、正小和正大3个模糊集；所述模糊控制子单元，用于在所述偏差值为偏差负大时，输出所述重测次数取正大；所述偏差值为偏差负小时，输出所述重测次数取正小；所述偏差值为偏差零时，输出所述重测次数取零；所述偏差值为偏差正小时，输出所述重测次数取正小；所述偏差值为偏差正大时，输出所述重测次数取正大。

与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的洗衣机电机温升保护方法和系统中，设定一个预判温升值，该预判温升值小于洗衣机电机最高允许温升值，当判断洗衣机电机的温升值到达该预判温升值时，采用在设定t时间内高速运转的方式，一方面通过高速运转快速降低电机温升，另一方面可以维持洗衣机电机的运转，在高速运转t时间内，洗衣机电机温升降低，继而恢复洗衣机按照原设定转速和设定转停比运转，在保证电机不超过最高允许温升值条件下，最大化的发挥电机性能，避免了现有电机保护方式中停止电机运转造成降低洗涤性能的影响，解决现有洗衣机为保护电机而降低洗涤性能的技术问题。

本申请中可以通过在恢复原设定转速和设定转停比运行之后，通过不断判断电机温升的方式，重复在达到预判温升值时提高转速运行t时间后恢复的步骤，直至设定洗涤程度结束来达到对洗衣机电机的保护以及维持洗涤性能的效果；也可以通过在恢复原设定转速和设定转停比运行之后，通过按照原设定转速和设定转停比运行t时间和提高转速运行t时间的重复步骤，直至设定洗涤程序结束来达到对洗衣机电机的保护以及维持洗涤性能的效果。

为实现对电机温升值的准确判断，以达到准确进行温升保护的效果，本申请实施例还通过模糊控制方式得到洗衣机电机驱动板重新检测洗衣电机的温升值的次数，使得洗衣机电机驱动板根据该重测次数重新获取洗衣机电机的温升，并将重新获取的温升取均值得到最终要应用的电机温升值，这使得即使采用现有技术中电压-电流检测电机温升值的电机温升误差较大，也能够通过本案提出的模糊控制方法进行修正，得到的电机温升的准确度得以提升，解决现有洗衣机电机温升检测不准确的技术问题，从而也就降低了洗衣机控制器的误判可能，提高了洗衣机的洗涤性能。

结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1为本申请提出的洗衣机电机温升保护方法的流程图；

图2为本申请提出的洗衣机电机温升保护方法的流程图；

图3为本申请提出的洗衣机电机温升保护值获取方法的流程图；

图4为本申请提出的洗衣机电机温升保护系统的系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。

本申请提出的洗衣机电机温升保护方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤s11：洗衣机按照设定洗涤程序以设定转速和设定转停比运转时，获取电机温升值。

用户在设定了洗涤程序控制洗衣机按照设定洗涤程序运行后，洗衣机按照设定转速和设定转停比开始运转，这期间，电机温升不断升高。

步骤s12：判断电机温升值是否达到预判温升值。

预判温升值为预先设定并存储于系统之内的，该预判温升值低于洗衣机电机的最高允许温升值，根据实际应用经验设定。若电机温升值达到了该预判温升值，则

步骤s13：改变转速为设定最高转速，并在设定最高转速下持续运转t时间。

在电机温升值达到该预判温升值后，改变洗衣机电机的转速直至设定最高转速，并在该设定最高转速下持续运行t时间，一方面使得洗衣机电机在高速运转下快速降低温升，放置其电机温升继续升高超过最高允许温升值，另一方面，能够维持洗衣机电机的运转，维持洗衣机的洗涤性能，不会因为电机温升过高而进入电机保护状态而停机。

步骤s14：恢复按照设定转速和设定转停比运行。

高速运转t时间后，恢复洗衣机电机按照原洗涤程序中设定的转速和设定转停比继续运转。

具体的，可以如图1所示，在恢复按照设定转速和设定转停比运行之后，继续步骤s15：判断按照设定转速和设定转停比运行的时间是否达到t时间；也即，在高速运转恢复至原设定转速和设定转停比运转满足t时间后，重复步骤s13至步骤s15直至设定洗涤程序结束，保证洗衣机在整个洗涤程序过程中，其电机温升值始终不会达到最高允许温升值，且不会因为保护而停机，维持了洗涤性能。

或者，可以如图2所示，在步骤s14后，重复步骤s12至步骤s14直至设定洗涤程序结束，以不断判断电机温升的方式，重复在达到预判温升值时提高转速运行t时间后恢复的步骤，直至设定洗涤程度结束来达到对洗衣机电机的保护以及维持洗涤性能的效果。

现有洗衣机中，多采用电压-电流温度检测方法对电机温升进行检测，其工作原理简单来说就是通过检测电机绕组的电阻值去计算电机温升，具体来说，洗衣机电机带动衣物负载都会以一定的转停比运行，这样，在电机停止运转期间，通过电机驱动器发送定值的电压、电流去计算绕组的电阻，从而间接计算电机的温升，洗衣机电机驱动板再将计算的温升发送给洗衣机的洗涤控制模块，洗涤控制模块根据温升值控制电机驱动板停止电机的运转。但是，当电机温升较高时，温升检测的误差比较大，容易导致洗衣机控制器的误判，例如在电机温升没有达到设定温度时误判为达到了，或者，在电机温升已经达到设定温度时误判还没有达到，这些都会导致洗涤控制模块的误判，造成洗衣机洗涤性能的降低。

本申请实施例中，为提高电机温升值的判断准确度，采用模糊控制的方式，在洗衣机电机驱动板反馈的电机温升值不准确时能够对电机温升值进行修正，得到准确度高的电机温升值，具体的，如图3所示，包括：

步骤s31：将第一电机温升值与第二电机温升值的偏差值划分为n个模糊集。

第一电机温升值，为安装在洗衣机电机绕组内不同位置上的多个热电偶获取的，也即为热电偶获取的电机温度减去周围环境温度的值。

第二电机温升值，为洗衣机电机驱动板获取并反馈的，也即为洗衣机电机驱动板反馈的电机温度减去周围环境温度的值。

本申请中，定义一个模糊规则，将第一电机温升值与第二电机温升值的偏差值e作为模糊输入，也即作为观察量，将其在取值范围内划分为n个模糊集。

步骤s32：将洗衣机电机驱动板重新检测洗衣机电机的电机温升值的重测次数划分为m个模糊集。

将洗衣机电机驱动板重新检测电机温升值的重测次数u作为模糊输出，将其划分为m个模糊集。

以上，n和m根据实际应用情况设定，本申请不予限定。

步骤s33：以偏差值为模糊输入，以重测次数为模糊输出，基于制定的模糊规则得到重测次数，以使得洗衣机电机驱动板按照重测次数重新检测洗衣机电机的电机温升值。

本申请实施例中，将模糊输入e在-15度至15度的取值范围内划分为5个模糊集，分别为偏差负大nb、偏差负小ns、偏差零zo、偏差正小ps和偏差正大pb，e为负表示当前洗衣机电机驱动板反馈温升高于热电偶检测温升，e为正表示当前洗衣机电机驱动板反馈温升低于热电偶检测温升。

同样，将模糊输出u在取值范围[0,2]划分为3个模糊集，分别为零zo、正小ps和正大pb；u即为洗衣机电机驱动板重新检测温升的次数，在0至2之间取值。

制定的模糊规则为：偏差值e为偏差负大时，重测次数u取正大；偏差值e为偏差负小时，重测次数u取正小；偏差值e为偏差零时，重测次数u取零；偏差值e为偏差正小时，重测次数u取正小；偏差值e为偏差正大时，重测次数u取正大。

基于该模糊规则，在偏差值e较大时，重测次数u相对高，在偏差值e较小时，重测次数u相对低，而若偏差值e为零，则无需重测洗衣机电机温升。

将根据重测次数重新检测到的洗衣机电机温升值取均值得到最终要使用的温升值，能够过模糊控制方法对电机温升值进行修正，以弥补洗衣机电机驱动板反馈温升误差较大问题，得到准确度高的电机温升，解决现有洗衣机电机温升检测不准确的技术问题，从而也就降低了洗涤控制模块的误判可能，提高了洗衣机的洗涤性能。

基于上述提出的洗衣机电机温升保护方法，本申请还提出一种洗衣机电机温升保护系统，如图4所示，包括洗衣机电机41、洗涤控制模块42、电机温升值获取模块43和预判温升值判断模块44。

洗涤控制模块42用于按照设定洗涤程序以设定转速和设定转停比控制洗衣机电机41的运转；电机温升值获取模块43用于获取洗衣机电机41的电机温升值；预判温升值判断模块44用于判断电机温升值是否达到预判温升值；若是，洗涤控制模块42还用于改变洗衣机电机41的转速为设定最高转速，并控制洗衣机电机41在设定最高转速下持续运转t时间后恢复按照设定转速和设定转停比运行；其中，预判温升值小于洗衣机电机最高允许温升值。

本申请实施例提出的洗衣机电机保护系统还包括运转时间判断模块45，用于在洗涤控制模块42控制恢复洗衣机电机41按照设定转速和设定转停比运行之后，判断洗衣机电机41按照设定转速和设定转停比运行的时间是否达到t时间；若是，则洗涤控制模块42重复改变洗衣机电机的转速为设定最高转速，并控制洗衣机电机41在设定最高转速下持续运转t时间后恢复按照设定转速和设定转停比运行的步骤直至设定洗涤程序结束。

洗涤控制模块42还用于基于预判温升值判断模块43的重复判断，重复改变洗衣机电机41的转速为设定最高转速，并控制洗衣机电机41在设定最高转速下持续运转t时间后恢复按照设定转速和设定转停比运行的步骤直至设定洗涤程序结束。

具体的，电机温升值获取模块43包括第一电机温升值获取单元431、第二电机温升值获取单元432、模糊控制单元433和电机温升值计算单元434；该系统还包括洗衣机电机驱动板46和安装于洗衣机电机的绕组内的热电偶47；第一电机温升值获取单元431用于接收热电偶47获取的第一电机温升值；第二电机温升值获取单元432用于接收洗衣机电机驱动板46反馈的第二电机温升值；洗衣机电机驱动板46受控于洗涤控制模块42；模糊控制单元433用于将第一电机温升值与第二电机温升值的偏差值划分为n个模糊集；将洗衣机电机驱动板46重新检测洗衣机电机41的温升值的重测次数划分为m个模糊集；以偏差值为模糊输入，以重测次数为模糊输出，基于制定的模糊规则得到重测次数，以使得洗衣机电机驱动板46按照重测次数重新检测洗衣机电机41的温升值；电机温升值计算单元434用于将按照重测次数重新检测的温升值取均值得到电机温升值。

具体的，模糊控制单元433包括模糊输入划分子单元4331、模糊输出划分子单元4332和模糊控制子单元4333；模糊输入划分子单元4331用于将偏差值在取值范围内划分为偏差负大、偏差负小、偏差零、偏差正小和偏差正大5个模糊集；模糊输出划分子单元4332用于将重测次数按照次数多少划分为零、正小和正大3个模糊集；模糊控制子单元4333用于在偏差值为偏差负大时，输出重测次数取正大；偏差值为偏差负小时，输出重测次数取正小；偏差值为偏差零时，输出重测次数取零；偏差值为偏差正小时，输出重测次数取正小；偏差值为偏差正大时，输出重测次数取正大。

具体的洗衣机电机温升保护系统的工作方式已经在上述洗衣机电机温升保护方法中详述，此处不予赘述。

上述本申请提出的洗衣机电机温升保护方法和系统中，设定一个小于洗衣机电机最高允许温升值的预判温升值，当洗衣机电机的温升值到达该预判温升值时，采用在设定t时间内高速运转的方式，一方面通过高速运转快速降低电机温升，另一方面可以维持洗衣机电机的运转，在高速运转t时间内，洗衣机电机温升降低，继而恢复洗衣机按照原设定转速和设定转停比运转，在保证电机不超过最高允许温升值条件下，最大化的发挥电机性能，避免了现有电机保护方式中停止电机运转造成降低洗涤性能的影响，解决现有洗衣机为保护电机而降低洗涤性能的技术问题。

应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。