[发明专利]用于检测电控电机中失衡状况的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电控电机(motor)，更具体而言，涉及用于检测电控电机中的失衡状况的方法和系统。

背景技术

诸如洗衣机、烘干机等之类的多种家用电器采用由连接到电控电机的轴驱动的旋转圆筒。所述圆筒通常容纳材料负载，所述材料负载可能会是被不均匀地分布在圆筒内。当所述负载分布不均匀或者失衡时，旋转圆筒的质心与圆筒的几何轴线不一致。失衡的负载导致电控电机中的失衡状况。失衡负载和状况会导致过量的噪音和振动以及高负载，这最终会导致洗衣机和/或电机过早出现故障。

如果负载失衡，则由电控电机控制的机器的性能就会很差。因此，有益的是，电机能够检测到失衡状况并且对失衡状况采取措施或者将该状况报告给主控装置。现有技术的方法和系统通常采用单个测量值来进行失衡确定，例如波纹电流、转矩脉动、平均时间电流、存储的分布功率级、或者目标速度和实际速度之间的差。

不幸的是，现有技术的方法通常采用附加硬件来检测失衡状况。因为电控电机通常是低成本装置，向这种装置添加硬件不是一个有吸引力的选择，这是因为这会增大电机成本达50％或更高。

因此，存在着对用于检测电控电机中失衡状况的方法和系统的不断需求，所述方法和系统能够克服或缓和现有技术的方法和系统的缺陷。

发明内容

本发明提供了用于检测具有电控电机的装置中的失衡状况的系统和方法，所述系统和方法能够很容易地根据应用场合来进行调整并且不需要专用硬件。

本发明提供了一种用于检测电控电机中的失衡状况的系统。所述系统包括：控制器、和与该控制器接口连接的电机以及驻留在该控制器上的计分程序(scoringsequence)。该计分程序序列从电机接收多个参数，并且通过将所述多个参数结合到数学传递函数中来计算合成分数。该数学传递函数包括用于所述多个参数中的每个参数的非零加权因数，并且该合成分数提供电机中失衡状况的量度。

本发明还提供了一种用于确定电控电机中的失衡状况的方法。所述方法包括：根据从电控电机中获得的测量值来确定多个参数，以及通过将所述多个参数结合到数学传递函数中来计算合成分数。该数学传递函数包括用于所述多个参数中的每个参数的非零加权因数。

本领域技术人员通过阅读下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，将会领会和理解本发明的上述和其它特征和优点。

附图说明

图1示出具有根据本发明的用于检测失衡状况的系统的示例性实施例的洗衣机；以及

图2示出根据本发明的用于确定失衡状况的方法的示例性实施例。

具体实施方式

现在参照附图尤其是图1，图1示出用于检测电控电机12的失衡状况的系统10。为清楚起见，利用水平轴或前装式洗衣机14来示出系统10。有利地，系统10能够根据易于在电机内获取的多个参数来计算合成分数从而确定失衡状况。因此，系统10能够很容易地在不需要专用硬件或传感器的情况下实现。

在所示实施例中，系统10在洗衣机14中实现，电机12通过旋转轴18连接到旋转圆筒16。电机12与控制器20接口连接，该控制器被配置成确定失衡状况。

虽然为了说明系统10的示例性实施例而选择了水平轴洗衣机14，但是应当理解的是根据本发明的系统还可以应用到垂直轴洗衣机、倾斜轴洗衣机、衣物烘干机和任何其它设备，其中电控电机被连接到可能会失衡的负载。

电机12优选为三相交流感应电机，但是可以是本领域公知的任何电控电机。电机12将来自电源22的电能转换成用于旋转轴18的动能，该旋转轴18又使洗衣机14的圆筒16旋转。系统10包括速度测量装置24，它测量轴18的旋转速度。在一个优选实施例中，速度测量装置24包括一个或多个霍尔传感器。

控制器20与电机12和速度测量装置24接口连接，以接收一个或多个信号26。控制器20执行程序28，该程序28驻留在控制器20上，并且利用信号26来计算电机12的失衡分数。一旦计算出失衡分数，控制器20就根据分数值以及洗衣机14的预定要求来采取适当措施。

图2参照根据本发明的用于检测失衡状况的方法的示例性实施例对程序28的操作进行了更加详细的描述。

方法30包括电机启动步骤32。一旦电机被启动了，控制器20就启动程序28。程序28包括第一速度检查步骤34。在第一速度检查步骤34，方法30确定速度测量装置24所测量的旋转轴18的速度以及旋转圆筒16的速度是否已经达到预定基线速度。该基线速度是由控制器20存储的预定值。