CLOTHES WASHING MACHINE WITH MEANS FOR DETECTING VIBRATIONS DUE TO UNBALANCE

Abstract: 1. Washing machine, comprising a control system controlling the speed of the drum drive motor (10) to a set value supplied by a programmable switching circuit, and comprising means for detecting out-of-balance conditions in the drum, characterized in that the out-of-balance conditions are detected by the error signal of said control system, i.e., by the difference (epsilon) between the actual rotational speed (Vr ) of the drum and the set speed (Vc ) thereof.

Description: 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'entrainement 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, notamment 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 français nO 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. On ne prévoit ainsi pas de moyen de détection particulier pour les balourds car c'est le même moyen et le même signal qui assure la détection de balourd et la régulation de vitesse. De préférence le montage est tel que l'asservisserrient 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 tourslmn, ctest-à-dire qu'un écart entre Ja 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 égal en ment choisir une puissance du moteur qui ne soit pas trop excédent aire. Dans une réalisation, la vitesse est mesurée à l'aide d'une génératrice tachymétrique entrai née 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 numérisque; il est comparé à des signaux numériques de consigne de vitesse afin d'effectuer la régulation. Le microprocesseur est également 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 apparaî- tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: - la figure J 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'exernpJe la machine à laver le linge comprend un moteur électrique 10 alimenté en courant alternatif par l'intermédiaire d'une alimentation à découpage comprenant, de façon en soi connue, un interrupteur commandé ll 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 dentrainement du tambour de la machine est fonction de la puissance reçue par ce moteur c'est-à-dire de la durée de fermeture de l'interrupteur ll 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 ll étant un triac, il est tel que dès qu'in a reçu une impulsion de commande de conduction sur sa gâchette 13, il reste conducteur jusqu'à ce que le courant 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 dune demie-période du courant alternatif. Cet instant est couramment exprimé en angle de déphasage O 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 entrai née 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 alin daasse vir la vitesse du moteur 10 à la vitesse de consigne programmée. Le microprocesseur est ainsi programmé pour calculer l'écart E , OU signal d'erreur, entre la vitesse de consigne Vc et la vitesse réelle V r: E =V -V 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'interrupteur Il 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 d-dessus, la précision de la régulation est volontairement limitée. Dans l'exemple chaque signal de vitesse est exprimé par un nornbre binaire, ou mot, de 8 bits. La vitesse est ainsi mesurée à l'aide de 256 éléments. Le tambour pouvant tourner à 750 tourslmn un incrément de vitesse correspond à 3 tours/mn. Autrement dit la précision de la régulation est de 3 t oursl mn. Le signal d'erreur E 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 E dépasse une valeur limite E 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 d'erreur dépasse la valeur limite E M En effet l'expérience a montré qu'après trois opérations de dé fouI age la probabilité pour que le linge soit réparti de façon irrégulière, et provoque ainsi des balourds, 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 reirtédjer. C'est pourquoi on provoque alors J'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 délectable 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 E M (losange 21). Dans l'exemple E M est de J'ordre de 30 tours/mn.

Claims: Claims for the following Contracting States : DE, GB, IT A washing machine comprising a means for automatic control of the speed of the motor (10) for driving the drum at a desired value set by a programmed operating means, and furthermore means for the detection of imbalance in the drum, characterized in that such imbalance is detected, at the time of acceleration of the rotation of the drum, by the error signal of the automatic control means, that is to say the deviation (ε) between the true speed of rotation of the drum (V r ) and the desired value speed (V c ) thereof. A washing machine comprising a means for automatic control of the speed of the motor (10) for driving the drum at a desired value set by a programmed operating means, and furthermore means for the detection of imbalance in the drum, characterized in that such imbalance is detected by the error signal of the automatic control means, that is to say the deviation (ε) between the true speed of revolution of the drum (V r ) and the desired value speed (V c ) and in that it comprises a microprocessor (15) for the automatic control means and the detection of the imbalance. The machine as claimed in claim 1 or claim 2, characterized in that the accuracy of the control is so limited that the error signal has a measurable value. The machine as claimed in claim 3, characterized in that the accuracy of measurement of the speed is of the order of 3 revolutions per minute. The machine as claimed in any one of the claims 1 through 4, characterized in that it comprises means in order to slow down the drum when the error signal (ε) exceeds a threshold value (ε M ). The machine as claimed in claim 5, characterized in that the threshold value (ε M ) is of the order of 30 revolutions per minute. The machine as claimed in claim 5 or claim 6, characterized in that the drum is only slowed down if its speed of rotation is above the speed corresponding to a washing phase. The machine as claimed in any one of the claims 5 through 7, characterized in that an instruction is given for redistribution when the error signal (ε) exceeds the said threshold value (ε M ), the motor then being accelerated again. The machine as claimed in claim 8, characterized in that the motor is ultimately stopped after three redistribution operations followed by detection of excessive imbalance. The machine as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a tachometer generator (17) for the measurement of the true speed of rotation of the drum. The machine as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the motor (10) for driving the drum is fed by a chopped power supply (11) controlled by the automatic control means. Claims for the following Contracting States : CH, LI, NL, SE A washing machine comprising a means for automatic control of the speed of the motor (10) for driving the drum at a desired value set by a programmed operating means, and futhermore means for the detection of imbalance in the drum, characterized in that such imbalance is detected by the error signal of the automatic control means, that is to say the deviation (ε) between the true speed of rotation of the drum (V r ) and the desired value speed (V c ) thereof. The machine as claimed in claim 1, characterized in that the accuracy of the automatic control is so limited that the error signal has a measurable value. The machine as claimed in claim 2, characterized in that the accuracy of measurement of the speed is of the order of 3 revolutions per minute. The machine as claimed in any one of the claims 1 through 3, characterized in that it comprises means in order to slow down the drum when the error signal (ε) exceeds a threshold value (ε M ). The machine as claimed in claim 4, characterized in that the threshold value (ε M ) is of the order of 30 revolutions per minute. The machine as claimed in claim 4 or claim 5, characterized in that the drum is only slowed down if its speed of rotation is above the speed corresponding to a washing phase. The machine as claimed in any one of the claims 4 through 6, characterized in that an instruction is given for redistribution when the error signal (ε) exceeds the said threshold value (ε M ), the motor then being accelerated again. The machine as claimed in claim 7, characterized in that the motor is ultimately stopped after three redistribution operations followed by detection of excessive imbalance. The machine as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a microprocessor (15) for the automatic control and the detection of imbalance. The machine as claimed in any one of the preceding claims, tachometer generator (17) for the measurement of the true speed of rotation of the drum. The machine as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the motor (10) for driving the drum is fed by a chopped power supply (11) controlled by the automatic control means.

Inventors: DIDIER, LAURENT, GEAY, JEAN-CLAUDE
Applicants: ESSWEIN S.A.
Application year: 1983
Main classification: D06F37
IPC codes: D06F37