Brevet FR2524020A1 — publié le 19830930

MACHINE A LAVER LE LINGE A MOYENS DE DETECTION DE BALOURDS. L'invention est relative à une machine à laver le linge et à un dispositif de commande du moteur d'entraînement du tambour d'une telle machine. On sait que lorsque la vitesse de rotation du tambour d'une machine à laver le linge augmente depuis une faible valeur, par exemple correspondant à la rotation pendant une phase de lavage, jusqu'à une plus grande valeur pour effectuer l'essorage, il faut prendre des précautions particulières pour éviter l'apparition de balourds dus à une répartition irrégulière du linge dans le tambour. En effet de tels balourds provoquent des vibrations de la machine qui peuvent gravement endommager les organes de celle-ci, notam- ment pour une vitesse de rotation du tambour correspondant à la fréquence de résonance de la machine. On a déjà proposé (notamment par la demande de brevet 1.5 français N O 80 18923 au nom de la -demanderesse) de détecter la présence ou l'absence de balourds lors de l'accélération du tambour au début de la phase d'essorage et, en cas de détection de balourds, de diminuer la vitesse de rotation du tambour afin de répartir de façon plus régulière le linge et ainsi supprimer ces balourds. Mais les moyens utilisés jusqu'à présent pour la détection des balourds ne sont pas bon marché. L'invention remédie à cet inconvénient. Elle est caractérisée en ce que la machine comportant des moyens d'asservissement de la vitesse de rotation du tambour à une consigne fournie par un programmateur, on fait appel à l'écart entre la vitesse réelle du tambour et la vitesse de consigne pour détecter le balourd Les moyens de détection peuvent ainsi être particuliè- rement simples. De préférence le montage est tel que l'asservissement est d'une précision moyenne afin que ledit écart, ou signal d'erreur, ait une valeur non négligeable. Ainsi on choisit délibérément une précision relativement peu- importante pour l'asservissement, ce qui réduit d'autant le coût de cet asservissement et, malgré tout, apporte l'avantage de permettre une détection de balourds qui aurait été plus difficile avec un asservissement précis. Dans un exemple la précision de la régulation est de 3 tours/mn, c'est-àdire qu'un écart entre la vitesse réelle de rotation et la vitesse de consigne n'est détecté que s'il dépasse 3 tours/mn. Pour que le signal d'erreur ait une valeur suffisante on peut égale- ment choisir une puissance du moteur qui ne soit pas trop excé- dentaire. Dans une réalisation, la vitesse est mesurée à l'aide d'une génératrice tachymétrique entrainée par le moteur et le signal analogique fourni par cette génératrice est appliqué à l'entrée d'un microprocesseur dans lequel, après conversion sous forme numé- rique, il est comparé à des signaux numériques de consigne de vitesse afin d'effectuer la régulation Le microprocesseur est égale- ment tel que si l'écart dépasse une valeur déterminée au démarrage d'une phase d'essorage, un ordre de diminution de vitesse est produit pour arrêter la rotation ou diminuer la vitesse de façon à supprimer le balourd. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparat- tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquel s: la figure 1 est un schéma montrant un moteur d'entrainement de tambour de machine à laver et son circuit de commande selon l'invention, la figure 2 est un diagramme montrant la variation du courant d'alimentation en fonction du temps, et la figure 3 est un organigramme montrant la programmation d'un microprocesseur du circuit de la figure 1. Dans l'exemple la machine à laver le linge comprend un moteur électrique 10 alimenté en courant alternatif par l'intermé- diaire d'une alimentation à découpage comprenant, de façon en soi connue, un interrupteur commandé 11 tel qu'un triac et un circuit de commande de cet interrupteur En variante le moteur est alimenté en courant continu. La vitesse de rotation du moteur 10 d'entraînement du tam- bour de la machine est fonction de la puissance reçue par ce moteur c'està-dire de la durée de fermeture de l'interrupteur 11 au cours d'une période donnée Cette période donnée est par exemple une alternance ou une demie-alternance du courant alternatif Dans l'exemple l'interrupteur Il étant un triac, il est tel que dès qu'il a reçu une impulsion de commande de conduction sur sa gâchette 13, il reste conducteur jusqu'à ce que le courant le traversant passe par la valeur zéro La durée de fermeture de l'interrupteur Il ne dépend alors que de l'instant de sa fermeture au cours d'une demie-période du courant alternatif Cet instant est couramment exprimé en angle de déphasage e par rapport au début de l'alternance, la fin de la demie-alternance correspondant à 1800 (figure 2). Les impulsions de commande du triac Il sont délivrées par un circuit d'interface 12 recevant ses signaux d'entrée de la sortie 14 d'un microprocesseur 15 dans lequel ont été introduites toutes les instructions de programmation de la machine. Ce microprocesseur 15 présente une entrée 16 recevant le signal analogique fourni par une génératrice tachymétrique 17 entrainée par l'arbre du moteur 10. Dans le microprocesseur 15 les instructions de consigne de vitesse pour le moteur 10 sont stockées sous forme numérique et sont comparées aux signaux numériques de vitesse réelle, obtenus après une conversion analogique-numérique (effectuée à l'intérieur du microprocesseur 15) des signaux fournis par la génératrice 17, -2524020 afin d'asservir la vitesse du moteur 10 à la vitesse de consigne programmée. Le microprocesseur est ainsi programmé pour calculer l'écart a, ou signal d'erreur, entre la vitesse de consigne Vc et la vitesse réelle Vr: r =V r c r' et cet écart est converti, grâce à une table introduite en mémoire du microprocesseur 15, en un angle e permettant de fermer l'inter- rupteur 1 I à chaque demie-alternance à un instant tel que le signal d'erreur est minimisé, la vitesse réelle étant ainsi rapprochée au maximum de la vitesse de consigne. Cependant, comme déjà mentionné ci-dessus, la précision de la régulation est volontairement limitée Dans l'exemple chaque signal de vitesse est exprimé par un nombre binaire, ou mot, de 8 bits La vitesse est ainsi mesurée à l'aide de 256 éléments Le tambour pouvant tourner à 750 tours/mn un incrément de vitesse correspond à 3 tours/mn Autrement dit la précision de la régulation est de 3 tours/mn. Le signal d'erreur c calculé dans le microprocesseur 15 est également utilisé pour détecter les balourds lors de l'accélération de la rotation du moteur Si, lors de cette accélération, le signal d'erreur c dépasse une valeur limite ú M le moteur est ralenti et il est commandé pour effectuer une opération de défoulage et ensuite reprendre son accélération Si un balourd est à nouveau détecté une opération de défoulage est de nouveau commandée Cependant le moteur est complètement arrêté après trois tentatives infructueuses c'est-à-dire après trois essais ayant montré que le signal derreur dépasse la valeur limite c En effet l'expérience a montré qu'après trois opérations de défoulage la probabilité pour que le linge soit réparti de façon irrégulière, et provoque ainsi des ba- lourds, est pratiquement négligeable En d'autres termes si au bout de trois tentatives on détecte encore des balourds il est alors hautement probable que ceux-ci ne proviennent pas d'une mauvaise répartition du linge, mais d'une autre cause à laquelle il faut remédier C'est pourquoi on provoque alors l'arrêt du moteur et, de préférence, également l'arrêt des autres organes de la machine. Les divers éléments de l'asservissement étant tels que le signal d'erreur n'est pas trop faible, le balourd est toujours détectable dans de bonnes conditions En effet si la qualité de la régulation est trop grande, même en cas de balourd, le signal d'erreur peut être très faible Au contraire en choissisant une qualité de régulation qui n'est pas trop importante, le signal d'erreur e gardera une valeur mesurable, aisément exploitable pour la détection de balourds. La figure 3 est un organigramme simplifié montrant une partie de la programmation du microprocesseur 15 Sur cet organigramme, de façon classique, les losanges correspondent à des comparaisons et les rectangles à des opérations effectuées Cet organigramme faisant partie intégrante de la présente description, il n'est pas nécessaire de le décrire en détail On précise cependant que l'opération correspondant au losange 20 "montée en vitesse" consiste à déterminer si, d'une part, la vitesse du moteur augmente et, d'autre part, si cette vitesse est comprise entre 50 tours/mn (vitesse qui correspond au lavage) et 150 tours/mn Ce n'est qu'en cas de réponse positive à cette question qu'est effectuée la comparaison entre le signal d'erreur e et la valeur limite C M (losange 21) Dans l'exemple c M est de l'ordre de 30 tours/mn. REVENDICATIONS 1 Machine à laver le linge comprenant un asservissement de la vitesse du moteur ( 10) d'entrainement du tambour à une consigne fournie par un programmateur ainsi que des moyens de détection de balourds dans le tambour, caractérisée en ce que les balourds sont détectés par le signal d'erreur de l'asservissement, c'est-à-dire l'écart (r) entre la vitesse réelle de rotation du tambour (Vr) et sa r vitesse de consigne (Vc). 2 Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la précision de l'asservissement est limitée afin que le signal d'erreur ait une valeur mesurable. 3 Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la précision de la mesure de la vitesse est de l'ordre de 3 tours/mn. 4 Machine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen pour ralentir le tambour lorsque le signal d'erreur ( Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la valeur limite ( úM) est de l'ordre de 3 tours/mn. 6 Machine selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le tambour n'est ralenti que si la vitesse de rotation est supérieure à celle correspondant à une phase de lavage. 7 Machine selon l'une des revendication 4 à 6, caractérisée en ce qu'une opération de défoulage est commandée lorsque le signal d'erreur ( E) dépasse ladite valeur limite ( e M), le moteur étant ensuite de nouveau'accéléré. 8 Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moteur est définitivement arrêté après trois opérations de défoulage suivies par une détection de balourds prohibitifs. 9 Machine selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un microprocesseur ( 15) pour l'asservissement et la détection de balourds. machine selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une génératrice tachy- métrique ( 17) pour mesurer la vitesse réelle de rotation du tambour. 11 Machine selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que le moteur ( 10) d'entrainement du tambour est alimenté par un alimentation à découpage ( 11) com- mandée par l'asservissement.