馬達偏差的檢知方法及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明開了馬達偏差的檢知方法及其應用，解決了現有馬達實際輸出力矩的偏差導致檢知精度下降的技術問題，本發明馬達偏差的檢知方法是以相同驅動條件驅動標準馬達和被測馬達進行加減速運動，獲取標準馬達從第一轉速變化到第二轉速所用的時間T1和被測馬達從第一轉速變化到第二轉速所用的時間T0，將時間T0與時間T1之間的差異值與差異數據庫進行比較獲得被測馬達的偏差量。
【專利說明】馬達偏差的檢知方法及其應用
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及馬達偏差的檢知方法及其應用，尤其是對馬達輸出力矩的偏差進行檢知的方法及其該檢知方法在檢測洗衣機布量中的應用。
【【背景技術】】
[0002]馬達的主要作用是產生驅動轉矩，作為各種電器或各種機械的動力源，例如現有的洗衣機通過馬達驅動滾筒、波輪等部件進行旋轉運動，洗滌衣物。但實際產生出來的馬達性能會受到生產工藝、生產材料等因素的影響，使得實際產品與理想標準品之間存在偏差，這些因素是客觀存在的，即使在相同驅動電壓、驅動頻率的情況下，各個馬達之間還是存在性能偏差，例如輸出力矩的偏差，這種偏差不利于馬達在實際應用中的控制，而且也影響到相應電器的檢測精度，例如，目前對于洗衣機的布量檢知，是依靠馬達輸出固定力矩，在不同負載的情況下所需要的加速時間不相同等來進行判定，但由于馬達輸出力矩有偏差，導致布量檢知精度下降，洗衣機無法準確判定布量，進而導致洗衣機無法針對當前布量進行洗衣水流、時間等參數的準確控制。
【
【發明內容】
】
[0003]本發明所要解決的問題就是提供馬達偏差的檢知方法及其應用，能準確、有效地檢測出被測馬達與理想標準馬達之間的偏差量，便于在實際應用中通過該偏差量進行調整。
[0004]為解決上述技術問題，本發明首先提出馬達偏差的檢知方法，以相同驅動條件驅動標準馬達和被測馬達進行加減速運動，獲取標準馬達從第一轉速變化到第二轉速所用的時間T1和被測馬達從第一轉速變化到第二轉速所用的時間Ttl，將時間Ttl與時間T1之間的差異值與差異數據庫進行比較獲得被測馬達的偏差量。
[0005]進一步的，以相同驅動條件驅動標準馬達和被測馬達進行加減速運動的過程為:設定相同的電壓頻率或者占空比，驅動標準馬達和被測馬達帶動相同負載旋轉加速至預定轉速，再停止馬達輸出使標準馬達和被測馬達慣性旋轉減速直至停止。
[0006]進一步的，所述第一轉速為加速起始速度，所述第二轉速為加速最終速度，所述時間T1為標準馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間，所述時間Ttl為被測馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間。
[0007]進一步的，所述第一轉速為減速起始速度，所述第二轉速為減速最終速度，所述時間T1為標準馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間，所述時間Ttl為被測馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間。
[0008]進一步的，所述第一轉速為加速起始速度，所述第二轉速為減速最終速度，所述時間T1為標準馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間與標準馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間之和，所述時間Ttl為被測馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間與被測馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間之和。
[0009]進ー步的，將獲得的時間Ttl和時間T1進行數據處理后再進行比較，所述的數據處理為加法運算、減法運算、乘法運算、除法運算、平方運算、均方運算中的一種或者幾種的組
合o
[0010]進ー步的，將獲得的時間Ttl換算成對應速度變化量下的加速度％，時間T1換算成對應速度變化量下的加速度％與進行比較并獲得差異值。
[0011]本發明還提出了基于上述馬達偏差的檢知方法的應用，應用于洗衣機布量判定。
[0012]進ー步的，所述洗衣機布量判定方法包括如下步驟:
[0013]洗衣機啟動布量檢知,獲得布量閾值；
[0014]利用馬達偏差檢知方法獲得的馬達偏差量對布量閾值進行補正；
[0015]利用補正后的布量閾值進行布量劃分，判定洗衣機當前布量。
[0016]本發明的有益效果:本發明是在外部條件不變的情況下，利用不同驅動カ矩的馬達在驅動相同負荷達到一定轉速需要的時間不同的原理對馬達的偏差進行檢知，該方法無需改變外部條件、簡單易實現，能準確檢知出被測馬達的偏差量，具有較強的通用性和可操作性。
[0017]本發明方法應用于洗衣機布量判定，可提高洗衣機的布量檢知精度，保證洗衣機的洗衣質量。
[0018]本發明的這些特點和優點將會在下面的【具體實施方式】、附圖中詳細的揭露。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0019]下面結合附圖對本發明做進ー步的說明:
[0020]圖1為本發明實施例一的馬達偏差檢知流程圖；
[0021]圖2為本發明實施例一中馬達加減速過程示意圖；
[0022]圖3為本發明實施例一中被測馬達極限品的正態分布圖；
[0023]圖4為本發明實施例一應用于洗衣機布量判定的流程圖；
[0024]圖5為調整前洗衣機半負荷(3.5kg)和滿負荷(7kg)布量閾值的正態分布圖；
[0025]圖6為調整后洗衣機半負荷(3.5kg)和滿負荷(7kg)布量閾值的正態分布圖。
[0026]圖7為本發明實施例二的馬達偏差檢知流程圖；
[0027]圖8為本發明實施例二的馬達偏差檢知流程圖；
[0028]圖9為本發明實施例四的馬達偏差檢知流程圖。
【【具體實施方式】】
[0029]本發明提出一種馬達偏差的檢知方法，以相同驅動條件驅動標準馬達和被測馬達進行加減速運動，獲取標準馬達從第一轉速變化到第二轉速所用的時間T1和被測馬達從第一轉速變化到第二轉速所用的時間Ttl,將時間Ttl與時間T1之間的差異值與差異數據庫進行比較獲得被測馬達的偏差量。在外部條件不變的情況下，利用不同驅動カ矩的馬達在驅動相同負荷達到一定轉速需要的時間不同的原理對馬達的偏差進行檢知，檢知方法所獲得的偏差量可以應用于馬達控制、洗衣機布量判定等，使得馬達控制更加精確，提高洗衣機的布量判定精度。[0030]下面結合本發明實施例的附圖對本發明實施例的技術方案進行解釋和說明，但下述實施例僅僅為本發明的優選實施例，并非全部?；趯嵤┓绞街械膶嵤├?，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
[0031]參照圖1，實施例一，馬達偏差的檢知方法:
[0032]SlOl:設定相同的驅動電壓和驅動頻率；
[0033]S102:驅動標準馬達和被測馬達旋轉加速至預定轉速，再停止馬達輸出使被測馬達慣性旋轉減速直至停止；
[0034]S103:在加減速區間內，設定第一轉速為加速起始速度，設定第二轉速為減速最終速度，獲取標準馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間與標準馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間之和T1，獲取被測馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間與被測馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間之和I。
[0035]S104:獲得時間Ttl與時間T1之間的差異值；
[0036]S105:差異值與差異數據庫進行比較獲得被測馬達的偏差量。
[0037]本實施例在外部條件不變的情況下，利用不同驅動カ矩的馬達在驅動相同負荷達到一定轉速需要的時間不同的原理對馬達的偏差進行檢知，由此，可以通過定壓定頻的方式來驅動標準馬達和被測馬達，此外，本領域普通技術人員公知的技術手段:例如輸出固定占空比等方式都可以實現。
[0038]參照圖2:圖中Al為加速時的起始速度、A2為加速時的最終速度、BI為減速時的起始速度、B2為減速時的最終速度、tml為加速時間、tm2為減速時間。本實施例在S103中截取了馬達加減速區間內的時間變化來判斷被測馬達與標準馬達的能力差異，通過洗衣機的轉速檢測部件可以檢測馬達的轉速數據，通過計時器可以記錄相應轉速下的時間數據。實際操作過程中，當給定電壓和頻率后，被測馬達開始旋轉并旋轉加速到預定轉速，然后停止馬達輸出使被測馬達慣性旋轉減速直至停止，這ー過程中，被測馬達停止輸出后會因慣性仍處于加速狀態直至臨界點開始慣性減速，但在慣性加速和慣性減速的初始階段可能產生波動，為提高檢知精度，加速過程中本實施例只需要采集被測馬達的加速起始速度和加速最終速度所對應的時間數據，二者的時間差即為被測馬達的加速時間，減速過程中本實施例只需要采集被測馬達的減速起始速度和減速最終速度所對應的時間數據，二者的時間差即為被測馬達的減速時間，加速時間和減速時間絕對值的和為時間I。按照同樣的操作步驟，獲得標準馬達在加減速區間內的時間T1，將Ttl與T1進行比較獲得差異值。
[0039]在S105中，將S104獲得的差異值與差異數據庫進行比對，所謂差異數據庫:是事先對實際洗衣機工作時馬達的工作數據進行采集而建立成的數據庫，差異數據庫中對應多個不同馬達差異值有相應的補正值，通過比對可以反映出當前被測馬達的差異值所對應的馬達偏差值，即補正值。
[0040]參照圖3，被測馬達極限品的正態分布圖，被測馬達中存在能力上限品、能力中限品和能力下限品，能力上限品的馬達在加減速區間內所用的時間Ttl較少，能力下限品的馬達在加減速區間內所用的時間Ttl較多，能力中限品則更趨近于標準品，從圖中的三條正態分布曲線可以看出，在3 O (三倍標準差)情況下，本發明檢知方法對三種能力馬達的檢知精度達到97%以上，因此，本發明可以準確檢知出馬達的偏差情況。
[0041]為了更加準確且更明顯地區分被測馬達的能力偏差，可以將步驟c中獲得的時間T0和時間T1進行數據處理后再進行比較，數據處理為加法運算、減法運算、乘法運算、除法運算、平方運算、均方運算中的ー種或者幾種的組合，例如將測得的時間Ttl和時間T1進行均方運算獲得N次測量后的平均值，可以提高檢知精度。
[0042]參照圖4，上述檢知方法應用于到實際的洗衣機控制中，例如:洗衣機布量的判定:
[0043]SOOl:洗衣機啟動布量檢知,獲得布量閾值；
[0044]S002:利用馬達偏差檢知方法獲得的馬達偏差量對布量閾值進行補正；
[0045]S003:利用補正后的布量閾值進行布量劃分，判定洗衣機當前布量。
[0046]目前，洗衣機進行布量判定吋，計劃是馬達輸出固定カ矩，通過不同質量的負荷下，需要的加速時間不同來進行判定當前布量，但由于馬達本身輸出力矩有偏差，因而很難做出清楚的區分。采用馬達偏差量對布量閾值進行補正后，可以消除馬達能力偏差對布量判定精度的影響，從而提高洗衣機的布量檢知精度。
[0047]具體的:參照圖5，調整前洗衣機半負荷(3.5kg)和滿負荷(7kg)布量閾值的正態分布圖，從圖中可以看出，在2o (二倍標準差)情況下，檢知精度僅在95%。參照圖6，采用本發明檢知方法后，在3 O (三倍標準差)情況下，檢知精度達到99.7% ;根據3 O原則:一般正態分布，X的取值有99.73%的可能性落在“均值加減三倍標準差(或均方差)O ”的范圍之間，而在范圍以外的取值概率不到0.3%，幾乎不可能發生，稱為“小概率事件”。由此可知，應用了馬達檢知方法中獲得的偏差值進行調整，可以完全區分開了滿負荷和半負荷，提聞了檢知精度。
[0048]實施例ニ:
[0049]參照圖7，實施例ニ，馬達偏差的檢知方法:
[0050]S201:設定相同的驅動電壓和驅動頻率；
[0051]S202:驅動標準馬達和被測馬達旋轉加速至預定轉速，再停止馬達輸出使被測馬達慣性旋轉減速直至停止；
[0052]S203:在加速區間內，設定第一轉速為加速起始速度，設定第二轉速為加速最終速度，獲取標準馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間T1，獲取被測馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間Ttl ；
[0053]S204:獲得時間Ttl與時間T1之間的差異值；
[0054]S205:差異值與差異數據庫進行比較獲得被測馬達的偏差量。
[0055]本實施例的不同之處在于:截取被測馬達和標準馬達在加速區間內所對應的時間，根據本發明的原理:不同驅動カ矩的馬達在驅動相同負荷達到一定轉速需要的時間不同。本實施例同樣可以精確檢知出被測馬達的偏差值。
[0056]實施例三:
[0057]參照圖8，實施例三，馬達偏差的檢知方法:
[0058]S301:設定相同的驅動電壓和驅動頻率；
[0059]S302:驅動標準馬達和被測馬達旋轉加速至預定轉速，再停止馬達輸出使被測馬達慣性旋轉減速直至停止；
[0060]S303:在減速區間內，設定第一轉速為減速起始速度，設定第二轉速為減速最終速度，獲取標準馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間T1，獲取被測馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間Ttl ；
[0061]S304:獲得時間Ttl與時間T1之間的差異值；
[0062]S305:差異值與差異數據庫進行比較獲得被測馬達的偏差量。
[0063]實施例四:
[0064]參照圖9，本實施例中，馬達偏差的檢知方法如下:
[0065]S401:設定相同的驅動電壓和驅動頻率；
[0066]S402:驅動標準馬達和被測馬達旋轉加速至預定轉速，再停止馬達輸出使被測馬達慣性旋轉減速直至停止；
[0067]S403:在加速區間內，設定第一轉速為加速起始速度，設定第二轉速為加速最終速度，獲取標準馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間T1，獲取被測馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間Ttl ；
[0068]S404:將Ttl和時間T1換算成對應速度變化量下的加速度％和加速度；
[0069]S405:獲得加速度Btl和加速度B1之間的差異值；
[0070]S406:差異值與差異數據庫進行比較獲得被測馬達的偏差量。
[0071]根據加速度公知a= A V/At可知，在同一速度變化量A V下，時間變量A t的大小反比于加速度的大小，因此，本實施例在加速區間內產生的時間變量基礎上，利用加速區間內產生的加速度變量同樣可以精確檢知出被測馬達的偏差值。除了加速區間外，本實施例也適用于減速區間和者加減速區間。
[0072]通過上述實施例，本發明的目的已經被完全有效的達到了。熟悉該項技藝的人士應該明白本發明包括但不限于附圖和上面【具體實施方式】中描述的內容。任何不偏離本發明的功能和結構原理的修改都將包括在權利要求書的范圍中。
【權利要求】
1.馬達偏差的檢知方法，其特征在于:以相同驅動條件驅動標準馬達和被測馬達進行加減速運動，獲取標準馬達從第一轉速變化到第二轉速所用的時間T1和被測馬達從第一轉速變化到第二轉速所用的時間Ttl,將時間Ttl與時間T1之間的差異值與差異數據庫進行比較獲得被測馬達的偏差量。
2.如權利要求1所述的馬達偏差的檢知方法，其特征在于:以相同驅動條件驅動標準馬達和被測馬達進行加減速運動的過程為:設定相同的電壓頻率或者占空比，驅動標準馬達和被測馬達帶動相同負載旋轉加速至預定轉速，再停止馬達輸出使標準馬達和被測馬達慣性旋轉減速直至停止。
3.如權利要求1所述的馬達偏差的檢知方法，其特征在于:所述第一轉速為加速起始速度，所述第二轉速為加速最終速度，所述時間T1為標準馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間，所述時間Ttl為被測馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間。
4.如權利要求1所述的馬達偏差的檢知方法，其特征在于:所述第一轉速為減速起始速度，所述第二轉速為減速最終速度，所述時間T1為標準馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間，所述時間Ttl為被測馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間。
5.如權利要求1所述的馬達偏差的檢知方法，其特征在于:所述第一轉速為加速起始速度，所述第二轉速為減速最終速度，所述時間T1為標準馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間與標準馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間之和，所述時間Ttl為被測馬達從加速起始速度到達加速最終速度所需要的時間與被測馬達從減速起始速度到達減速最終速度所需要的時間之和。
6.如權利要求1至5中任意一項所述的馬達偏差的檢知方法，其特征在于:將獲得的時間Ttl和時間T1進行數據處理后再進行比較，所述的數據處理為加法運算、減法運算、乘法運算、除法運算、平方運算、均方運算中的一種或者幾種的組合。
7.如權利要求1至5中任意一項所述的馬達偏差的檢知方法，其特征在于:將獲得的時間Ttl換算成對應速度變化量下的加速度％，時間T1換算成對應速度變化量下的加速度a1; aQ與ai進行比較并獲得差異值。
8.馬達偏差檢知方法的應用，其特征在于:應用于洗衣機布量判定。
9.如權利要求8所述的馬達偏差檢知方法的應用，其特征在于:所述洗衣機布量判定方法包括如下步驟:洗衣機啟動布量檢知，獲得布量閾值；利用馬達偏差檢知方法獲得的馬達偏差量對布量閾值進行補正；利用補正后的布量閾值進行布量劃分，判定洗衣機當前布量。
【文檔編號】D06F33/02GK103557982SQ201310256244
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年6月25日 優先權日:2013年6月25日
【發明者】肖江, 陳強 申請人:松下家電研究開發（杭州）有限公司, 杭州松下家用電器有限公司