本發(fā)明涉及洗衣機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種洗衣機的驅(qū)動裝置以及具有該裝置的洗衣機。

背景技術(shù)：

相關(guān)洗衣機在運行過程中，需要進行負(fù)載不平衡檢測，例如在高速脫水時由于不同衣物的吸水率不同，所以隨著水量的流失，偏心的大小會發(fā)生變化，一旦出現(xiàn)較大的偏心，就會導(dǎo)致洗衣機在高速脫水時出現(xiàn)震動和噪音。

在相關(guān)技術(shù)中，通常通過以下方式進行偏心檢測：

一是，利用機械檢測裝置進行偏心檢測，但是，其存在的問題是，成本高、精度低、安裝不方便；

二是，在低速階段將加速度信號反饋給上位機，上位機根據(jù)加速度信號檢測洗衣機的負(fù)載不平衡量，但是，其存在的問題是，偏心檢測時間長、實時性差，容易導(dǎo)致偏心過大后花費較長時間調(diào)整，用戶體驗差，而且檢測范圍不能覆蓋全速段，檢測精度較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種洗衣機的驅(qū)動裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)地偏心控制。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種洗衣機。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出一種洗衣機的驅(qū)動裝置，包括：外筒；安裝在所述外筒之上的電機；設(shè)置在所述電機之上的加速度傳感器；電機控制器，所述電機控制器根據(jù)所述加速度傳感器檢測的加速度值和所述電機的轉(zhuǎn)速值計算所述外筒的位移量，并根據(jù)所述位移量對所述電機進行偏心控制。

根據(jù)本發(fā)明實施例提出的洗衣機的驅(qū)動裝置，將電機安裝在外筒上，并將加速度傳感器設(shè)置在電機之上，進而電機控制器根據(jù)加速度傳感器檢測的加速度值和電機的轉(zhuǎn)速值計算外筒的位移量，并根據(jù)位移量對電機進行偏心控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)的偏心控制，實現(xiàn)負(fù)載不平衡檢測功能，檢測精度高，而且可實現(xiàn)實時感知，檢測時間短，提高了用戶的體驗。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電機控制器和所述電機為一體機結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述加速度傳感器通過I2C總線與所述電機控制器相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述的洗衣機的驅(qū)動裝置還包括：上位機，所述上位機向所述電機控制器發(fā)送指令。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電機為變頻電機。

為達到上述目的，本發(fā)明另一方面還提出了一種洗衣機，包括所述的洗衣機的驅(qū)動裝置。

根據(jù)本發(fā)明實施例提出的洗衣機，通過上述的洗衣機的驅(qū)動裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)的偏心控制，實現(xiàn)負(fù)載不平衡檢測功能，檢測精度高，而且可實現(xiàn)實時感知，檢測時間短，提高了用戶的體驗。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的洗衣機的驅(qū)動裝置的方框示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的洗衣機的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的洗衣機的驅(qū)動裝置的方框示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的電機和電機控制器的一體機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是一個具體實施例的高精度位移傳感器的偏差測試結(jié)果的曲線示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的洗衣機的驅(qū)動裝置的偏差測試結(jié)果的曲線示意圖；

圖7是另一個具體實施例的高精度位移傳感器的偏差測試結(jié)果的曲線示意圖；以及

圖8是根據(jù)本發(fā)明另一個具體實施例的洗衣機的驅(qū)動裝置的偏差測試結(jié)果的曲線示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來描述本發(fā)明實施例提出的洗衣機的驅(qū)動裝置以及具有該裝置的洗衣機。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的洗衣機的驅(qū)動裝置的方框示意圖。如圖1-3所示，該裝置包括：外筒100、電機200、加速度傳感器300和電機控制器400。

其中，電機200安裝在外筒100之上，具體而言，如圖2所示，電機200可通過皮帶101帶動內(nèi)筒102旋轉(zhuǎn)，同時電機200安裝于外筒100并隨著外筒100一起旋轉(zhuǎn)、震動；加速度傳感器300設(shè)置在電機200之上，即加速度傳感器300可與電機200一起隨著外筒100旋轉(zhuǎn)、震動，加速度傳感器300用于檢測外筒100的加速度值。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，電機控制器400和電機200可為一體機結(jié)構(gòu)。舉例來說，一體機結(jié)構(gòu)可如圖4所示。也就是說，電機200、加速度傳感器300和電機控制器400均設(shè)置在外筒100上。

在本發(fā)明的其他實施例中，加速度傳感器300也可設(shè)置在電機控制器400上，并且，電機控制器400設(shè)置在外筒100。

電機控制器400根據(jù)加速度傳感器300檢測的加速度值和電機200的轉(zhuǎn)速值計算外筒100的位移量，并根據(jù)位移量對電機200進行偏心控制。

也就是說，電機控制器400通過與加速度傳感器300進行通信可獲取加速度傳感器300輸出的加速度值，該加速度值可看作外筒100的加速度值，電機控制器400可直接獲取電機200的轉(zhuǎn)速值，根據(jù)該電機200的轉(zhuǎn)速值可獲取外筒100的轉(zhuǎn)速值，進而，電機控制器400可根據(jù)加速度傳感器300輸出的加速度值和電機200的轉(zhuǎn)速值計算外筒100的位移量，從而精準(zhǔn)的實現(xiàn)偏心檢測。

具體地，在洗衣機脫水時可將洗衣機外筒100的運行等價為單自由度的簡諧運動，其表達式為：

通過求取表達式的二階導(dǎo)數(shù)，可得到加速度表達式：

其中，a為外筒100的加速度值，x為外筒100的位移量，A為位移量的幅值，ω為外筒100的轉(zhuǎn)速值，為相位，t為時間。

由此，在根據(jù)加速度傳感器300檢測的加速度值和電機200的轉(zhuǎn)速值計算出位移量的幅值A(chǔ)之后，即可得到外筒100的位移量。

在計算出位移量之后，電機控制器400可根據(jù)位移量對電機200進行偏心控制。具體而言，如果位移量大于預(yù)設(shè)閾值，則判斷出現(xiàn)偏心，即出現(xiàn)負(fù)載不平衡，電機控制器400對電機200進行偏心控制，例如根據(jù)位移量對電機200的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，或者可改變負(fù)載的不平衡狀態(tài)，即如果發(fā)現(xiàn)負(fù)載不平衡，則可調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速或者通過改變負(fù)載的不平衡狀態(tài)。

由此，可實現(xiàn)偏心檢測即負(fù)載不平衡時檢測，減小負(fù)載不平衡導(dǎo)致的振動和噪聲，確保洗衣機的使用壽命。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖3所示，電機控制器400可通過IPM模塊600驅(qū)動電機200。具體地，電機控制器400可輸出PWM控制信號給IPM模塊600，IPM模塊600根據(jù)該PWM控制信號驅(qū)動電機200。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖3所示，加速度傳感器300可通過I2C總線與電機控制器400相連。也就是說，加速度傳感器300可通過I2C總線與電機控制器400進行實時通信，以將檢測到的加速度值發(fā)送給電機控制器400。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖3所示，洗衣機的驅(qū)動裝置還包括：上位機500，上位機500可向電機控制器400發(fā)送指令，例如，上位機500可向電機控制器400發(fā)送啟動指令，以使電機控制器400根據(jù)啟動指令控制電機200啟動；又如，上位機500可向電機控制器400發(fā)送停止指令，以使電機控制器400根據(jù)停止指令控制電機200停止運行。另外，電機控制器400也可向上位機回復(fù)指令。

具體地，上位機500通過SCI通信方式與電機控制器400進行通信。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，電機200可為變頻電機。

下面將本發(fā)明實施例的洗衣機的驅(qū)動裝置與高精度位移傳感器進行對比測試，以驗證本發(fā)明實施例的偏心檢測的有效性。

實施例一：設(shè)置如下測試條件：

負(fù)載狀態(tài)為800g單偏心；

電機200的轉(zhuǎn)速從90rpm加速至400rpm。

在通過高精度位移傳感器對內(nèi)筒100的偏移量進行測試時，可得到如圖5所示的位置偏移量曲線示意圖。在圖5的實施例中，x、y、z分別為三維坐標(biāo)系的三個方向的位移量，spd為滾筒旋轉(zhuǎn)速度。

在通過本發(fā)明實施例的驅(qū)動裝置對內(nèi)筒100的偏移量進行測試時，可得到如圖6所示的位置偏移量曲線示意圖。在圖6的實施例中，x、y、z分別為三維坐標(biāo)系的三個方向的位移量，spd為滾筒旋轉(zhuǎn)速度。

對比圖5和圖6，可以看出加速度傳感器的可以代替高精度位移傳感器檢測不平衡。

實施例二：設(shè)置如下測試條件：

負(fù)載狀態(tài)為800g對角偏心；

電機200的轉(zhuǎn)速從90rpm加速至400rpm。

在通過高精度位移傳感器對內(nèi)筒100的偏移量進行測試時，可得到如圖7所示的位置偏移量曲線示意圖。在圖7的實施例中，x、y、z分別為三維坐標(biāo)系的三個方向的位移量，spd為滾筒旋轉(zhuǎn)速度。

在通過本發(fā)明實施例的驅(qū)動裝置對內(nèi)筒100的偏移量進行測試時，可得到如圖8所示的位置偏移量曲線示意圖。在圖8的實施例中，x、y、z分別為三維坐標(biāo)系的三個方向的位移量，spd為滾筒旋轉(zhuǎn)速度。

對比圖7和圖8，可以看出加速度傳感器的可以代替高精度位移傳感器檢測不平衡。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實施例提出的洗衣機的驅(qū)動裝置，將電機安裝在外筒上，并將加速度傳感器設(shè)置在電機之上，進而電機控制器根據(jù)加速度傳感器檢測的加速度值和電機的轉(zhuǎn)速值計算外筒的位移量，并根據(jù)位移量對電機進行偏心控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)的偏心控制，實現(xiàn)負(fù)載不平衡檢測功能，檢測精度高，而且可實現(xiàn)實時感知，檢測時間短，提高了用戶的體驗。

最后，本發(fā)明實施例還提出了一種洗衣機，包括上述實施例的驅(qū)動裝置。

根據(jù)本發(fā)明實施例提出的洗衣機，通過上述的洗衣機的驅(qū)動裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)更加精準(zhǔn)的偏心控制，實現(xiàn)負(fù)載不平衡檢測功能，檢測精度高，而且可實現(xiàn)實時感知，檢測時間短，提高了用戶的體驗。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)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觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。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，或僅僅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，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。