徐強 馬永為 文蛟
海信(山東)冰箱有限公司 山東青島 266100
滾筒洗衣機的脫水轉速比較高,因此在進行高速脫水前,會對桶內的負載進行抖散和分布,為確保高速脫水時整機的穩定性,一般會限制達到最高速度的最大偏心值。因為一般情況下檢測到的oob值越大,說明負載分布的越不均勻,oob值越小,負載分布的越均勻。所以上高速時的oob值越小,機器的振動,噪音會越小,并且對機器整機結構的危害也會越小,但有一種情況是檢測到的oob值很小,但在升速過程以及高速脫水過程時機器的振動和噪音卻很大,這種情況就很有可能是對角偏心造成的。
對角偏心(Doob)是什么?Doob是如何形成的?如何檢測Doob?本文將一一進行詳細闡述。Doob一般發生在桶內負載較多時,由于負載在洗滌過程中相互之間的纏繞,摩擦等,導致機器在分布過程中,恰好形成了兩塊質量相當的偏心,兩塊偏心一塊在前(后),一塊在后(前)并且在內筒圓度方向上間隔約180度。如圖1所示:

圖1
關于如何檢測Doob,本文將首先用試驗的方法,驗證對角偏心的存在,并觀察Doob產生后高速脫水會對整機造成怎樣的危害,然后再進一步探討對角偏心的檢驗和控制方法。
1.1.1 實驗電壓,頻率
試驗電壓:220V
試驗頻率:50Hz
1.1.2 環境溫度及濕度
整個試驗過程中,環境溫度保持在(20±2)℃范圍內,試驗對環境濕度不做要求。
試驗負載:300g,400g,500g,600g,700g,800g,900g等額定重量偏心塊若干
實驗用海信滾筒洗衣機一臺(設定測試模式,實時顯示oob值,內筒轉速等參數)
首先,給滾筒洗衣機上電,打開測試模式,選擇并運行完單脫水程序,確保桶內沒有多余的水,避免影響偏心值的檢測。其次打開機門,在內筒上做出標記,確保放入的偏心塊在內筒上的位置不變;然后,在內筒標記處,依次單獨放入不同重量的偏心塊,記錄洗衣機檢測到oob值,如表1,所測數據為三次平均值。

表1 單偏心時oob值的檢測
從上表的測試數據可以看出,當桶內只存在單偏心時,樣機檢測到的oob值較為準確,并且oob值跟放入的偏心塊重量為正比關系,隨著偏心塊重量的增加,所檢測到oob值也同步增加。
按照圖1對角偏心圖所示,分別在內筒前后,相差180度的位置做好標記,分別放入相同重量的偏心塊,然后在單脫模式下測試oob值,記錄洗衣機檢測到的oob值,如表2,所測數據為三次平均值。

表2 對角偏心時oob值的檢測
從上表的測試數據可以看出,存在對角偏心時,檢測到的oob值非常小,幾乎跟空桶無偏心時檢測到的oob值一樣。因此根據轉速與oob的判定原則,即使對角偏心900g時,機器也可以正常脫水到機器的最高轉速。但當對角偏心較大時,機器加速過程中,或者脫水到最高轉速,會對機器產生怎樣的危害?我們進一步來看試驗數據。如表3,所測數據為三次平均值,機器三次運行狀態基本一致。

表3 存在對角偏心時oob值的檢測
從上面的測試數據可以看出,發生對角偏心時,較小的對角偏心會讓機器產生晃動,較大的對角偏心則會導致機器撞桶移位,所以如果僅依靠oob值的檢測,是無法區分出對角偏心,也無法避免加速過程時機器的撞桶移位。
由于不同洗衣機的共振頻率各不相同,抗偏心能力也不相同,共振所表現的轉速區間也會存在差異。因此當產生Doob以后,在機器升速通過共振區的過程中,內筒總成的晃動,或者類似于圓錐擺的扭動會非常明顯,而單獨偏心時不存在此現象,因此增加對此轉速區間(或者一般檢測的轉速區間大于其共振轉速區間)的檢測,即增加該區間內對Doob值的檢測和判斷,能有效區分是否存在對角偏心,可有效避免當Doob值較大時,撞桶移位現象的發生。表4是增加了對角偏心Doob值的檢測和判斷,當Doob值大于80時,即使oob值很小,也不允許繼續脫水。所測數據為三次平均值,機器運行狀態也基本一致。

表4 對角偏心(Doob)值的檢測
從上表四測試數據可以看出,增加Doob值的檢測后,通過設計合理的限值,可有效限制機器脫水過程中撞桶移位的現象發生。一般情況下Doob的檢測轉速高于oob的檢測轉速,因此oob值檢測在前,Doob值檢測在后,兩種檢測不會產生沖突,比較容易區分和實現。由于不同洗衣機的共振頻率不同,洗衣機的容量不同,負載使用狀態也各種各樣,而且不同的電機檢測到的參數也各不相同,因此Doob值的檢測和判斷也需要根據洗衣機的具體情況來進行檢測、區分和限制等。
在家電智能化的大趨勢下,家用滾筒洗衣機將越來越普及,而人們對它的要求和重視程度會越來越高,因此滾筒洗衣機的各項參數和指標,尤其在用戶體驗方面,必將顯得尤為重要。本文提供的對角偏心(Doob)檢測方案,有利于改善滾筒洗衣機的脫水振動,噪音等問題,供洗衣機性能程序開發人員進行參考。