Brevet FR2665271A1 — publié le 19920131

- La présente invention a tout d'abord pour objet un procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour d'une machine à essorage centrifuge, en fonction du balourd du linge dans le tambour, ladite machine étant pourvue d'un moteur à courant alternatif pour entraîner ledit tambour et d'un dispositif d'asservissement de la vitesse dudit moteur par réglage de l'angle de passage du courant le traversant. Un tel procédé permet de tenir compte du balourd, notamment pour ne pas commander une phase d'essorage à trop grande vitesse de centrifugation en cas de balourd important En effet, un tel essorage risque de provoquer des dégats lorsque la fréquence de rotation du tambour est proche d'une des fréquences de résonance mécanique de la machine. De façon connue, lorsqu'un balourd important a été détecté, on commence en principe par tenter de le réduire soit en arrêtant le tambour, soit en le ralentissant suffisamment pour que le linge se répartisse autrement à l'intérieur du tambour Si après plusieurs tentatives de ce genre, le balourd n'est pas réduit, on procède malgré tout à l'essorage, mais à une vitesse réduite, suffisamment faible pour être compatible avec la valeur du balourd Si celle-ci est beaucoup trop grande pour être compatible avec un essorage, même à vitesse réduite, on laisse la machine au repos, le cas échéant en déclenchant une alarme afin que l'utilisateur vienne manuellement répartir le linge de façon correcte. On connait déjà des procédés du type défini ci-dessus, notamment par les demandes GB-A-2 102 985, FR-A- 2 - 2 524 020, GB-A-2 124 662 et FR-A-2 629 484 Dans les procédés décrits dans ces documents, la détection de balourd fait intervenir soit des capteurs de contrainte, pour mesurer les contraintes mécaniques qui s'exercent sur certains organes de la machine en cas de balourd, soit une comparaison de la vitesse réelle du tambour et de sa vitesse de consigne La première solution a pour inconvénient de nécessiter des capteurs supplémentaires, ce qui augmente sensiblement le coût de la machine La deuxième solution implique que l'asservissement de la vitesse du tambour n'est pas de très bonne qualité, de façon à ce que la différence entre la vitesse de consigne et la vitesse réelle reste assez grande pour être exploitable Il en résulte une moins bonne précision du réglage de la vitesse De plus, la demande FR-A-2 629 484 enseigne que la valeur de cette différence dépend à la fois du balourd et de l'inertie, totale du linge, et diminue lorsque celle-ci augmente. La demande FR-A-2 629 484 propose donc un procédé pour mesurer l'inertie indépendamment du balourd afin d'en tenir compte Néanmoins ceci complique le procédé. La présente invention vise à pallier les inconvénients précédents en proposant un procédé ne nécessitant pas l'implantation de composants supplémentaires, qui soit simple, compatible avec un asservissement de vitesse de bonne qualité, et ne nécessite pas la mesure de l'inertie du linge. A cet effet, elle a pour objet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé par le fait que l'on détermine, comme grandeur représentative du balourd, l'amplitude de la variation dudit angle de passage du courant sur au moins un tour du tambour. -3 - Dans le procédé de l'invention, la demanderesse a utilisé le fait que, même si l'asservissement de vitesse est de très bonne qualité, l'angle de passage du courant varie au cours d'un tour d'une façon qui est liée au balourd, puisqu'il faut fournir plus de courant au moteur pour monter la masse de linge mal répartie que pour la descendre L'amplitude de la variation de l'angle de passage sur un tour est donc bien représentative du balourd Le procédé de l'invention ne nécessite pas de composants supplémentaires, le microprocesseur utilisé pour l'asservissement de vitesse, et qui commande la valeur de l'angle de passage étant facilement programmable pour déterminer l'amplitude des variations de l'angle de passage. Dans la mise en oeuvre préférée du procédé de l'invention, avant d'effectuer un essorage par centrifugation, on détermine ladite amplitude de la variation de l'angle de passage à vitesse inférieure à celles de l'essorage, on compare l'amplitude ainsi déterminée à une suite de seuils séparés par des plages, et on sélectionne une valeur de vitesse d'essorage fonction de la plage dans laquelle se trouve ladite amplitude. Ce procédé est particulièrement précis sans nécessiter la détermination de l'inertie totale du linge dans le tambour En effet, comme on le verra dans la suite, la demanderesse a pu mettre en évidence, expérimentalement, une bonne corrélation entre l'amplitude des variations de l'angle de passage à faible vitesse et l'amplitude des déplacements de la cuve sous l'effet du balourd à grande vitesse, déplacements dont l'importance peut être maintenue dans des limites tolérables en sélectionnant une valeur assez faible de la vitesse d'essorage. -4 - La présente invention a également pour objet une machine à essorer le linge par centrifugation, pour la mise en oeuvre du procédé précédent, machine comprenant un moteur à courant alternatif pour entraîner ledit tambour, un dispositif d'asservissement de la vitesse dudit moteur par réglage de l'angle de passage du courant le traversant, et des moyens pour commander la vitesse de rotation du tambour en fonction du balourd du linge dans le tambour, machine caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de détermination de l'amplitude de la variation dudit angle de passage du courant, sur au moins un tour du tambour, comme grandeur représentative du balourd. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante de la mise en oeuvre préférée du procédé de l'invention, ainsi que de la forme de réalisation préférée de la machine de l'invention, faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente un schéma par blocs des circuits de commande du moteur d'une machine à laver et à essorer le linge selon l'invention, et, les figures 2 a et 2 b représentent des diagrammes temporels du courant traversant le moteur, dans deux configurations du balourd, respectivement. Une machine à laver et à essorer le linge dont il s'agit de commander la vitesse en fonction du balourd du linge dans le tambour comprend tout d'abord, en référence à la fig 1, un moteur 2 à courant alternatif, monté en série ici avec un triac 5, l'ensemble étant relié à une source de tension alternative 6. L'arbre 21 de sortie du moteur entraîne d'une part le tambour 1 par l'intermédiaire d'un réducteur 22 et d'autre part une génératrice tachymétrique 3. Un circuit 4 à microprocesseur reçoit la tension de la source 6 par l'intermédiaire d'un circuit d'interface 64, et la tension de sortie de la génératrice 3, par l'intermédiaire d'un circuit d'interface 34. Le circuit 4 commande, par l'intermédiaire d'un circuit d'interface 45, l'électrode de commande du triac 5 Le circuit 4 reçoit également un signal de consigne PR provenant du programmateur de la machine, et qui lui indiquent à quel pas de programme on se trouve. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne comme suit En fonctionnement normal, sans balourd, la génératrice tachymétrique 3, le circuit 4 et le triac 5 forment une boucle d'asservissement de vitesse qui commande le triac pour que la vitesse réelle du tambour reste égale à une valeur de consigne La vitesse réelle du tambour 1 est mesurée grâce à la génératrice tachymétrique qui, comprenant par exemple huit paires de pâles, délivre une sinusoïde dont la fréquence est égale à huit fois la fréquence de rotation du moteur Cette sinusoïde est transformée, dans le circuit 34, en un train d'impulsions transmis au circuit 4 Celui-ci compare la valeur de la fréquence de ce train d'impulsions à une valeur de consigne, et ajuste, de façon connue, la valeur de l'angle de passage du courant I dans le moteur 2 en déclenchant la mise en conduction du triac 5 au moment adéquat. En l'absence de balourd, c'est-à-dire lorsque la charge de linge est régulièrement répartie dans le tambour, et lorsque la vitesse de consigne est constante, l'angle de -6- passage du courant reste constant, quelle que soit la position du tambour. Toutefois, en présence de balourd, il n'en est pas ainsi A titre d'exemple, on a considéré, sur les figures 2 a et 2 b, le cas o, la vitesse du tambour 1 étant assez élevée pour que le linge il soit plaqué contre la paroi du tambour 1, le linge s'est mal réparti, ce qui est à l'origine d'un balourd. Sur la figure 2 a, on a représenté l'allure du courant I pendant la portion de tour du tambour 1 au cours de laquelle le paquet de linge 11 doit être monté Il apparaît que l'angle de passage du courant, noté TM, prend une valeur relativement grande, liée au fait que le moteur 2 doit fournir un effort pour monter le linge. Sur la figure 2 b, on a représenté l'allure du courant I lorsque le tambour a tourné d'un demi-tour par rapport à sa position de la fig 2 a, c'est-à-dire lorsque le paquet de linge Il descend Dans ce cas, l'effort à fournir par le moteur est considérablement réduit, ce qui se traduit par une diminution sensible de l'angle de passage du courant, qui prend une valeur Tm inférieure à la valeur précédente TM. L'invention propose de prendre, comme grandeur représentative du balourd, l'amplitude A selon la formule A = TM Tm La grandeur A représente l'amplitude de la variation, sur un tour du tambour, de l'angle de passage du courant. -7 - Il est surtout utile de détecter le balourd lorsque l'on désire effectuer un essorage par centrifugation A cet effet, avant l'essorage proprement dit, le circuit 4 commande le moteur 2 pour que la vitesse du tambour prenne une valeur intermédiaire entre la vitesse de lavage et les vitesses provoquant un essorage efficace. A titre d'exemple, les vitesses de lavage ou de rinçage étant de quelques dizaines de tours par minute, et les vitesses d'essorage de plusieurs centaines de tours par minute, la valeur intermédiaire de la vitesse est de tours par minute Cette vitesse est suffisante pour provoquer un plaquage du linge par centrifugation, et donc pour détecter un éventuel balourd, tout en étant assez faible pour ne provoquer aucun dégat, même en cas de balourd important Au cours de cette étape à vitesse intermédiaire, le circuit 4 mesure donc l'amplitude A. Au cours de l'étape suivante, le circuit 4 compare la valeur mesurée à une suite de seuils définissant des plages de valeurs, et sélectionne une valeur de vitesse d'essorage fonction de la plage dans laquelle se trouve ladite valeur. Par exemple, pour un type particulier de machine à laver, alimenté en 50 Hz, si l'amplitude A, exprimée ici en microsecondes et non en degrés, est supérieure à 300 microsecondes, le circuit 4 n'autorise pas l'essorage, si l'amplitude A est comprise entre 270 et 300 microsecondes, le circuit 4 sélectionne une vitesse d'essorage égale à 300 tours par minute et si l'amplitude A est inférieure à 270 microsecondes, le circuit 4 sélectionne une vitesse d'essorage égale à 900 tours par minute. Pour ce type de machine, ces valeurs ont été établies à partir du tableau suivant, qui résulte d'une expérimentation sur un prototype. -8- Charge répartie (kg) Charge balourd (kg) 0,5 0,8 0,5 0,8 1,2 0,5 0,8 A (micro- secondes) Déplacement de la cuve à 500 tours/mn (mm) > 10 Vitesse d'essora- ge sélec- tionnée (tours/mn) Pas d'es- sorage Pas d'es- sorage Pas d'es- sorage Le tableau précédent montre notamment la bonne concordance entre la valeur de l'amplitude A et celle du déplacement de la cuve, qui a été mesuré sur le prototype pour avoir un critère de décision Cette concordance reste vraie même si la charge répartie, c'est-à-dire l'inertie totale du linge, varie, ce qui permet en pratique, de ne pas tenir compte de la valeur de cette inertie totale. _ 9 - La présente invention n'est évidemment pas limitée à la machine à laver qui vient d'être partiellement décrite. Elle peut s'appliquer également aux machines à essorer ou à sécher le linge. -10- Revendications 1 Procédé de commande de la vitesse de rotation du tambour ( 1) d'une machine à essorage centrifuge, en fonction du balourd du linge ( 11) dans le tambour ( 1), ladite machine étant pourvue d'un moteur ( 2) à courant alternatif pour entraîner ledit tambour ( 1) et d'un dispositif d'asservissement ( 3, 4, 5) de la vitesse dudit moteur ( 2) par réglage de l'angle de passage du courant (I) le traversant, procédé caractérisé par le fait que l'on détermine, comme grandeur représentative du balourd, l'amplitude de la variation (Tm, TM) dudit angle de passage du courant sur au moins un tour du tambour ( 1). 2 Procédé selon la revendication 1, dans lequel, avant d'effectuer un essorage par centrifugation, on détermine ladite amplitude de la variation de l'angle de passage à vitesse inférieure à celles de l'essorage, on compare l'amplitude ainsi déterminée à une suite de seuils séparés par des plages, et on sélectionne une valeur de vitesse d'essorage fonction de la plage dans laquelle se trouve ladite amplitude. 3 Machine à essorer le linge par centrifugation, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, machine comprenant un moteur ( 2) à courant alternatif pour entraîner ledit tambour ( 1), un dispositif d'asservissement ( 3, 4, 5) de la vitesse dudit moteur ( 2) par réglage de l'angle de passage du courant (I) le traversant, et des moyens ( 4) pour commander la vitesse de rotation du tambour ( 1) en fonction du balourd du linge ( 11) dans le tambour ( 1), machine caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de détermination ( 4) de l'amplitude de la variation (Tm, TM) dudit angle de passage du courant, -11- sur au moins un tour du tambour ( 1), comme grandeur représentative du balourd. 4 Machine selon la revendication 2, dans laquelle, avant un essorage par centrifugation, les moyens de détermination ( 4) déterminent ladite amplitude de la variation de l'angle de passage à vitesse inférieure à celles de l'essorage, et il est prévu des moyens de comparaison ( 4) pour comparer l'amplitude ainsi déterminée à une suite de seuils séparés par des plages, et des moyens de sélection ( 4) pour sélectionner une valeur de vitesse d'essorage fonction de la plage dans laquelle se trouve ladite amplitude.