一种滚筒洗衣机电机的启动方法及洗衣机与流程

1.本发明属于衣物处理设备技术领域，具体地说，涉及一种滚筒洗衣机电机的启动方法及洗衣机。


背景技术：

2.洗衣机是一种比较普遍的家用电器，为人们提供了很大方便。其中，滚筒洗衣机通过滚筒的旋转来带动衣物运动并实现自由摔落，从而进行洗涤。
3.通常的电机启动方式，为上位机给驱动器发送一定的速度，加速度等指令到达制定的速度，驱动器直接启动运行，并维持在设定速度上。
4.滚筒洗衣机在洗涤负载较大时，启动时需要较大的力矩，如果力矩不足，容易出现电机发热过大，堵转等问题，影响用户使用体验，同时缩短电机的使用寿命。
5.本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本技术背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。


技术实现要素：

6.本发明针对现有技术中滚筒洗衣机大负载时存在电机不易启动的技术问题，提出了一种滚筒洗衣机电机的启动方法，可以解决上述问题。
7.为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：一种滚筒洗衣机电机的启动方法，包括以下步骤：接收到启动电机的启动控制信号，所述启动控制信号至少包括电机的启动转动方向；控制电机反方向转动步骤，包括：控制电机按照与所述启动转动方向相反的方向转动第一设定角度；按照所述启动控制信号控制电机启动。
8.进一步的，控制电机反方向转动步骤之前，还包括释放电机钳位电流的步骤，解除电机对滚筒的钳位控制。
9.进一步的，接收到启动电机的启动控制信号之后还包括称重的步骤，以获取衣物重量，当衣物重量不小于设定值时,执行控制电机反方向转动步骤，否则不执行控制电机反方向转动步骤，直接按照所述启动控制信号控制电机启动。
10.进一步的，控制电机反方向转动步骤中，电机反方向转速不大于60rpm。
11.进一步的，所述启动控制信号还包括电机的启动转速和洗涤转速，所述启动转速是洗涤转速的1.5倍～2倍。
12.进一步的，衣物重量越大，第一设定角度越大。
13.进一步的，按照所述启动控制信号控制电机启动步骤之后，还包括判断电机是否启动成功的步骤，当电机在第一设定时间t1内朝启动转动方向转动第二设定角度，则判断为启动成功，否则，判断为未启动成功，并返回到控制电机反方向转动步骤。
14.进一步的，当判断为电机启动成功时，电机的转速调节为洗涤转速。
15.进一步的，衣物重量越大，第二设定角度越小。
16.本发明同时提出了一种洗衣机，包括滚筒、用于驱动所述滚筒转动的电机、至少一个存储器和至少一个处理器；所述存储器用于存储机器可读程序；所述处理器用于调用所述机器可读程序，执行前面任一条所记载的启动方法，控制启动所述电机。
17.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的滚筒洗衣机电机的启动方法，通过在启动电机时首先控制电机反方向转动一定角度，负载的重心被反方向举高一定的高度，在按照启动转动方向转动时，利用负载的重力势能下降带动滚筒转动，在惯性作用下有助于电机启动，同时负载的重力势能转换为电机转动的动能，可以减小驱动器的输出功率。
18.结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1 是本发明提出的滚筒洗衣机电机的启动方法中滚筒洗衣机的一种实施例的结构示意图；图2是图1的局部结构示意图；图3是本发明提出的滚筒洗衣机电机的启动方法的一种实施例的流程图；图4是本发明提出的滚筒洗衣机电机的启动方法的一种优选实施例的流程图。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.实施例一本实施例提出了一种滚筒洗衣机电机的启动方法，本方法所采用的滚筒洗衣机如图1所示，包括滚筒1、外壳6，外壳6内设有外筒2，外筒2上下分别经减震吊簧和减震支撑杆与洗衣机外壳6相连接，以实现外筒2可震动得安装于外壳6内的目的。
27.外筒2内套装有同轴设置的滚筒1；外筒2和滚筒1分别由呈筒状的外筒周侧壁201和滚筒周侧壁101构成，外筒2和滚筒1的同一侧对应端设置有相对开设的开口、以分别形成滚筒筒口和外筒筒口，另一侧对应端均密封设置、以分别形成滚筒底102和外筒底202。
28.同时，洗衣机壳体1前端安装有可向外打开的门体3，门体3与外壳6相铰接，可相对于外壳6做轴向运动。
29.通过开闭门体3而达到对外筒2的筒口对应打开或封闭。当门体3关闭时，其能够将外筒2的筒口进行密封。从而，实现滚筒1在外筒2中安装可相对绕轴旋转、并形成洗涤时封闭容水容器的滚筒1的效果。
30.门体3包括门框31和玻璃碗32，玻璃碗32与门框31密封固定，且玻璃碗32朝向滚筒1凹陷。
31.玻璃碗32为透光玻璃制作，用户可透过玻璃碗32观察滚筒1中衣物洗涤情况。
32.在该实施例中，优选还设置有称重模块（图中未示出），使用洗衣机洗涤衣物时，称重模块可以对洗衣机中的衣物进行自动称重，进而自动选择与称重得到的衣物重量匹配预设洗涤程序以及与该预设洗涤程序匹配的预设运转节拍，使洗衣机的运行程序及电机的运转节拍与衣物重量自动适配，实现洗衣机洗涤程序的智能化选择，提高洗衣机洗涤衣物的智能性，使用户无需困扰于如何选择洗涤程序，且操作简单便捷，利于提升用户体验，进一步可以有效地优化洗涤效果。
33.本实施例中该滚筒洗衣机包括至少一个存储器和至少一个处理器（图中未示出），以及用于驱动滚筒1转动的电机4。
34.存储器用于存储机器可读程序，包括控制各种执行器件执行相应的动作，完成衣物洗涤、漂洗、甩干等工序的控制程序。处理器还可用于调用所述机器可读程序，控制启动电机。
35.如图1所示，电机4设置在外筒底202与外壳6之间，电机4与外桶2固定，且电机4的电机轴穿过外筒底202，与滚筒底102固定。电机4的轴线方向沿水平方向设置，电机4受控制模块的控制，执行沿其轴线方向顺时针或者逆时针转动。
36.为了提高洗涤效果，如图2所示，常在滚筒1的内壁上设置提升筋5。提升筋5沿滚筒
1的轴线方向延伸。
37.提升筋5的主要作用是在滚筒洗衣机洗涤衣物时，一方面使衣物与之产生摩擦力，衣物靠近提升筋5的部分与提升筋5互相摩擦产生揉搓作用；另一方面提升筋5可以带动衣物一起转动，衣物被提升出液面并送到一定高度，由于重力作用又重新跌入洗衣液中，进而产生撞击产生棒打、摔跌作用，提高洗涤效果。
38.该滚筒洗衣机的洗衣控制逻辑包括：s11、开机，获取衣物重量信息并确定洗涤剂投放量；具体的，滚筒洗衣机通过称重模块获取衣物的重量信息，称重模块可以采用重量传感器实现，其设置在外筒2上。
39.其中，衣物的重量与洗涤剂投放量相对应，进而确定洗涤剂投放量；本实施例中能够根据衣物重量投入对应的洗涤剂，提高了洗涤剂的利用率，同时还提高了滚筒洗衣机的洗涤效果。
40.或者，步骤s11中获取衣物的洗涤信息并确定洗涤剂投放量。其中，洗涤信息包括衣物负载量信息、和/或衣物的类别信息、和/或衣物的材质信息、和/或衣物的类别信息、和/或衣物上污渍的种类信息。可进一步提高滚筒洗衣机的洗涤效果。
41.s12、启动洗涤剂泵和进水阀，并向滚筒1中投入洗涤剂和水。
42.具体的，启动洗涤剂泵将滚筒1内的洗涤剂通过洗涤剂管投入滚筒1内；其中，外筒2内还可设置有用于对洗涤剂称重的重量传感器，通过重量传感器检测洗涤剂的总重量，进而确定洗涤剂的投放量；或者，获取洗涤剂泵的工作参数，计算得出洗涤剂的投放量，其中所述洗涤剂泵的工作参数与洗涤剂投放量相对应。
43.同时，步骤s12中启动进水阀，并获取洗涤剂投放量确定投放水量；或者，步骤s12中启动进水阀，并获取洗涤剂投放量确定进水泵的进水时间。
44.因此，步骤s12中：启动洗涤剂泵，并向第二腔体24投入洗涤剂至所确认的洗涤剂投放量后，关闭洗涤剂泵。
45.s13、转动洗涤筒，带动洗涤筒内的衣物在洗涤筒内翻转，使得高浓度混合溶液能够均匀直接的接触衣物，并与污渍直接接触，有利于分解污渍。进而提高洗涤剂利用率和滚筒洗衣机1的洗涤效果。
46.启动进水阀向第滚筒1投入水一设定时间后，关闭进水阀。
47.s14、执行洗涤程序。
48.s15、执行漂洗程序。
49.执行s13、s14、s15步骤时均需要启动电机，滚筒洗衣机在洗涤负载较大时，启动时需要较大的力矩，如果力矩不足，容易出现电机发热过大，堵转等问题，影响用户使用体验，同时缩短电机的使用寿命。
50.为了解决滚筒洗衣机大负载启动的技术问题，如图3所示，本实施例的滚筒洗衣机电机的启动方法包括以下步骤：接收到启动电机的启动控制信号，启动控制信号至少包括电机的启动转动方向；控制电机反方向转动步骤，包括：控制电机按照与启动转动方向相反的方向转动第一设定角度。
51.按照启动控制信号控制电机启动。
52.电机4通过带动滚筒1按照与启动转动方向相反的方向转动，在提升筋5的摩擦力作用下，可将滚筒1中的衣物反方向举高至一定高度，此时再按照启动控制信号控制电机转动，也即按照启动转动方向旋转。由于此时衣物的重心偏离竖向中轴线，且位于竖向中轴线的与启动转动方向相反的一侧，因此，在接收到启动转动方向旋转信号之后，衣物的重心会首先降低至最低点，此时重心位于竖向中轴线上，然后继续按照启动转动方向旋转，重心在位于与启动转动方向一致的一侧提升。当衣物的重心降低至最低点时，衣物的重力势能转换为动能，在惯性作用下给予滚筒1一定的保持按照启动转动方向旋转的加速度，与电机的驱动力矩相叠加，进而有助于电机的启动。同时负载的重力势能转换为电机转动的动能，可以减小电机的驱动器的输出功率。
53.启动转动方向可以为顺时针转动，也可以为逆时针转动，根据系统定义确定。
54.在控制电机4转动过程中，为了方便准确控制转动角度，一般在电机4静止时会向电机4输出钳位电流，使其保持当前位置，作为控制转动时的起始位置。
55.在当衣物放入滚筒1中之后，特别是在衣物吸水之后，会存在衣物的重心不在最低位置处的情况，因此，为了能够在控制电机4反方向转动步骤中使得衣物重心得在反方向得到有效提升，如图4所示，本实施例优选控制电机4反方向转动步骤之前，还包括释放电机钳位电流的步骤，以解除电机4对滚筒1的钳位控制，使得滚筒1在受衣物重力的作用下，自然转动，使得重心下降至最低点。
56.本发明的滚筒洗衣机电机的启动方法尤其适用于大负载启动的情形，以解决大负载时由于驱动力矩不足导致启动失败或者电机堵转等情况的发生。当小负载启动时，则按照常规的启动方法进行启动即可。也即，在接收到启动信号之后，直接按照启动控制信号控制电机启动。
57.因此，本方法接收到启动电机的启动控制信号之后还包括称重的步骤，以获取衣物重量。当衣物重量不小于设定值时,执行控制电机反方向转动步骤，否则不执行控制电机反方向转动步骤，直接按照所述启动控制信号控制电机启动。设定值可以根据滚筒洗衣机的实际功率情况设置。
58.控制电机反方向转动步骤中，控制电机按照与启动转动方向相反的方向转动第一设定角度。该第一设定角度的取值范围为0
°
～90
°
之间。
59.第一设定角度可以根据负载的重量设置。也即，衣物重量越大第一设定角度越大。第一设定角度越大，说明将衣物反方向提升高度越高，因此在按照启动方向转动时能够转换的重力势能越大，更加有助于电机的启动。
60.控制电机反方向转动步骤中，电机反方向转速不大于60rpm（rpm，转/分）。当滚筒洗衣机需要转动时，接收到正向转动一定转速，如50rpm。
61.如果在一定时间内完成反方向转动第一设定角度，或者超过了限制时间仍然无法到达第一设定角度，那么根据负载重量不同输出的钳位电流是否能够能让内筒保持不转动，如果能够让内筒保持不转动，则认为举高失败，再次执行控制电机反方向转动步骤。
62.如果不能够让内筒保持不转动，那么可以认为衣物的重心已经被举高，那么向驱动器发送指令按照电机的启动转动方向转动。
63.启动控制信号还包括电机的启动转速和洗涤转速。
64.本实施例中的启动转速=洗涤转速*系数，系数根据负载重量的不同设置。负载越
大系数越大，系数可以在1.5-2.0之间。
65.驱动器利用pid控制，0转速与启动转速之间差值越大可以输出的力越大，洗涤转速多为60rpm以下，内筒转动未超过90度时，速度已经达到，必然会减小输出力矩，不利于电机启动。本实施例中通过设定启动转速大于洗涤转速，通过设定较大的启动转速，可以获得驱动器更大的输出力矩，进而有助于顺利启动电机。
66.通过上公式计算可得到启动转速75 rpm
ꢀ‑
100 rpm之间。
67.当电机4带动滚筒1转动一定角度时，随着滚筒1提升的衣物的重力大于其摩擦力在竖直方向的分量，衣物开始摔跌，此时电机的负载减轻，可以更容易越过90度的临界点，基本上可以判定能够启动起来。因此，本方案中通过检测电机在转动方向转动角度判断是否启动成功。
68.基于此，本实施例中按照启动控制信号控制电机启动步骤之后，还包括判断电机是否启动成功的步骤，当电机在第一设定时间t1内朝启动转动方向转动第二设定角度，则判断为启动成功，否则，判断为未启动成功，并返回到控制电机反方向转动步骤。
69.如第二设定角度可设为120
°‑
180
°
，那么处理器向驱动器发送指令按照启动转动方向转动，转速可为50rpm。如果转动角度无法达到第二设定角度，那么再次尝试反转60
°‑
90
°
，循环执行。
70.如果尝试超过5次，那么本次启动失败，不再启动电机。等待下次需要启动时，再尝试。
71.由于设置的启动转速较大，正常洗涤时无需这么大的转速。因此，当判断为电机启动成功时，电机的转速调节为洗涤转速，按照正常洗涤模式的洗涤转速执行。
72.第二设定角度可以根据负载重量设置，衣物重量越大，其在提升较小角度时即开始摔落，相应第二设定角度越小。
73.实施例二本实施例提出了一种滚筒洗衣机，如图1、图2所示，包括滚筒1、外壳6，外壳6内设有外筒2。
74.外筒2内套装有同轴设置的滚筒1；外筒2和滚筒1分别由呈筒状的外筒周侧壁201和滚筒周侧壁101构成，外筒2和滚筒1的同一侧对应端设置有相对开设的开口、以分别形成滚筒筒口和外筒筒口，另一侧对应端均密封设置、以分别形成滚筒底102和外筒底202。
75.同时，洗衣机壳体1前端安装有可向外打开的门体3，门体3与外壳6相铰接，可相对于外壳6做轴向运动。
76.通过开闭门体3而达到对外筒2的筒口对应打开或封闭。当门体3关闭时，其能够将外筒2的筒口进行密封。从而，实现滚筒1在外筒2中安装可相对绕轴旋转、并形成洗涤时封闭容水容器的滚筒1的效果。
77.门体3包括门框31和玻璃碗32，玻璃碗32与门框31密封固定，且玻璃碗32朝向滚筒1凹陷。
78.玻璃碗32为透光玻璃制作，用户可透过玻璃碗32观察滚筒1中衣物洗涤情况。
79.在该实施例中，优选还设置有称重模块（图中未示出），使用洗衣机洗涤衣物时，称重模块可以对洗衣机中的衣物进行自动称重，进而自动选择与称重得到的衣物重量匹配预设洗涤程序以及与该预设洗涤程序匹配的预设运转节拍，使洗衣机的运行程序及电机的运
转节拍与衣物重量自动适配，实现洗衣机洗涤程序的智能化选择，提高洗衣机洗涤衣物的智能性，使用户无需困扰于如何选择洗涤程序，且操作简单便捷，利于提升用户体验，进一步可以有效地优化洗涤效果。
80.本实施例中该滚筒洗衣机包括至少一个存储器和至少一个处理器（图中未示出），以及用于驱动滚筒1转动的电机4。
81.存储器用于存储机器可读程序，包括控制各种执行器件执行相应的动作，完成衣物洗涤、漂洗、甩干等工序的控制程序。处理器还可用于调用所述机器可读程序，控制启动电机。
82.如图1所示，电机4设置在外筒底202与外壳6之间，电机4与外桶2固定，且电机4的电机轴穿过外筒底202，与滚筒底102固定。电机4的轴线方向沿水平方向设置，电机4受控制模块的控制，执行沿其轴线方向顺时针或者逆时针转动。
83.为了提高洗涤效果，如图2所示，常在滚筒1的内壁上设置提升筋5。提升筋5沿滚筒1的轴线方向延伸。
84.提升筋5的主要作用是在滚筒洗衣机洗涤衣物时，一方面使衣物与之产生摩擦力，衣物靠近提升筋5的部分与提升筋5互相摩擦产生揉搓作用；另一方面提升筋5可以带动衣物一起转动，衣物被提升出液面并送到一定高度，由于重力作用又重新跌入洗衣液中，进而产生撞击产生棒打、摔跌作用，提高洗涤效果。
85.该滚筒洗衣机的洗衣控制逻辑和滚筒洗衣机电机的启动方法可参见实施例一中记载，在此不做赘述。
86.本实施例的滚筒洗衣机，通过在启动电机时首先控制电机反方向转动一定角度，负载的重心被反方向举高一定的高度，在按照启动转动方向转动时，利用负载的重力势能下降带动滚筒转动，在惯性作用下有助于电机启动，同时负载的重力势能转换为电机转动的动能，可以减小驱动器的输出功率，尤其适合大负载时电机的启动，因此，本实施例的滚筒洗衣机可以为大容量洗衣机，满足用户的更多衣物洗涤需求。
87.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，包括以下步骤：接收到启动电机的启动控制信号，所述启动控制信号至少包括电机的启动转动方向；控制电机反方向转动步骤，包括：控制电机按照与所述启动转动方向相反的方向转动第一设定角度；按照所述启动控制信号控制电机启动。2.根据权利要求1所述的滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，控制电机反方向转动步骤之前，还包括释放电机钳位电流的步骤，解除电机对滚筒的钳位控制。3.根据权利要求1所述的滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，接收到启动电机的启动控制信号之后还包括称重的步骤，以获取衣物重量，当衣物重量不小于设定值时,执行控制电机反方向转动步骤，否则不执行控制电机反方向转动步骤，直接按照所述启动控制信号控制电机启动。4.根据权利要求1所述的滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，控制电机反方向转动步骤中，电机反方向转速不大于60rpm。5.根据权利要求3所述的滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，所述启动控制信号还包括电机的启动转速和洗涤转速，所述启动转速是洗涤转速的1.5倍～2倍。6.根据权利要求1所述的滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，衣物重量越大，第一设定角度越大。7.根据权利要求1-6任一项所述的滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，按照所述启动控制信号控制电机启动步骤之后，还包括判断电机是否启动成功的步骤，当电机在第一设定时间t1内朝启动转动方向转动第二设定角度，则判断为启动成功，否则，判断为未启动成功，并返回到控制电机反方向转动步骤。8.根据权利要求7所述的滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，当判断为电机启动成功时，电机的转速调节为洗涤转速。9.根据权利要求7所述的滚筒洗衣机电机的启动方法，其特征在于，衣物重量越大，第二设定角度越小。10.一种洗衣机，包括滚筒、用于驱动所述滚筒转动的电机、至少一个存储器和至少一个处理器，其特征在于，所述存储器用于存储机器可读程序；所述处理器用于调用所述机器可读程序，执行权利要求1至9中任一所述的方法控制启动所述电机。

技术总结
本发明公开了一种滚筒洗衣机电机的启动方法及滚筒洗衣机，所述方法包括以下步骤：接收到启动电机的启动控制信号，启动控制信号至少包括电机的启动转动方向；控制电机反方向转动步骤，包括：控制电机按照与启动转动方向相反的方向转动第一设定角度；按照启动控制信号控制电机启动。本发明的滚筒洗衣机电机的启动方法，通过在启动电机时首先控制电机反方向转动一定角度，负载的重心被反方向举高一定的高度，在按照启动转动方向转动时，利用负载的重力势能下降带动滚筒转动，在惯性作用下有助于电机启动，同时负载的重力势能转换为电机转动的动能，可以减小驱动器的输出功率。可以减小驱动器的输出功率。可以减小驱动器的输出功率。


技术研发人员：丁焕琪 姜勇强 何云峰
受保护的技术使用者：海尔智家股份有限公司
技术研发日：2022.01.18
技术公布日：2023/8/1