Unwuchtregelung bei Waschmaschinen

[Axel Z. (unwucht)]

Ich baue gerade eine neue Steuerung für eine Waschmaschine, da die alte 
Steuerung leider kaputt ist und das so betrachtet ein nettes uC-Projekt 
ist.

Der Motor wird per Phasenanschnitt in der Drehzahl geregelt (PI-Regler) 
und läuft soweit. Ungelöst ist jedoch noch die Regelung/Kontrolle der 
Unwucht, da die Trommel beim Schleudern doch recht arg ausschlägt. Die 
originale Steuerung hat hierzu die Trommeldrehzahl erst einmal soweit 
erhöht bis alle Wäschestücke anlagen. Lief die Trommel dann unrund, 
wurde die Drehzahl wieder reduziert bis sich einige Wäschestücke 
umsortiert haben und hat es dann erneut versucht.

Soweit klar, doch wie erkenne ich auf einfache Weise die Unwucht? Ich 
ermittle alle 10ms die Trommeldrehzahl für die Hauptregelung. Eine Idee 
wäre, für einige Zeit den Regler auf eine fixe Steuerungsgröße 
festzuklemmen und stattdessen über die Bildung des D-Anteils (wird zur 
Regelung eh nicht verwendet) die Schwankungen in der Drehzal zu 
detektieren. Der Tachogenerator liefert 80 Impulse pro Umdrehung, d.h. 
bei rd. 60 Umdrehungen/min sollten hier im gesagten 10ms keine 
vollständigen Trommelumdrehungen erfasst werden, so daß hier bei Unwucht 
über mehrere Intervalle unterschiedliche Drehzahlen auszulesen sein 
sollten.

Oder gibt es noch andere Ansätze?

[Sascha (Gast)]

Das hat schonmal einer probiert: 
http://www.zabex.de/site/waschmaschine.html

[MaWin (Gast)]

Na wenn der Motor einen Tachogenerator hat, ist es doch klar, was man 
verwendet.
Sonst hätte man es über die Stromaufnahme machen müssen,

Jedenfalls musst du unterschiedliche Drehgeschwindigkeit INNERHALB einer 
Umdrehung erkennenn können.

[Axel Z. (unwucht)]

MaWin schrieb:

> Jedenfalls musst du unterschiedliche Drehgeschwindigkeit INNERHALB einer
> Umdrehung erkennenn können.

Ja, das ist mir klar. Deshalb war ja meine Idee, alle 10ms die Ableitung 
der Drehzahl zu bilden, das entspricht bei ca. 60 U/min etwa 100 
Messwerte/Umdrehung. Für mich war die Frage, ob es reicht, einfach über 
die Ableitung zu sagen: Wenn größter Messwert > Schwelle dann Unwucht 
oder ob ich statistische Werteverteilungen ermitteln muß. Wie machen 
dass die Waschmaschinenhersteller?

[Helmut L. (helmi1)]

Axel Z. schrieb:
> Oder gibt es noch andere Ansätze?

Beschleunigungssensor an die Trommel montieren. Das kannst du die 
Vibrationen / Unwucht der Trommel direkt messen.

z.B. von Analog Devices:

http://www.analog.com/en/mems-sensors/inertial-sensors/adxl330/products/product.html

[Axel Z. (unwucht)]

Helmut Lenzen schrieb:
> Beschleunigungssensor an die Trommel montieren. Das kannst du die
> Vibrationen / Unwucht der Trommel direkt messen.

Interessanter Ansatz, ich wollte aber lieber bei Bordmitteln bleiben und 
bisschen Regelungstechnik bleiben :-)

[Helmut L. (helmi1)]

Hier ein Patent dazu:

http://www.patent-de.com/19920604/DE4038178A1.html

[Axel Z. (unwucht)]

Helmut Lenzen schrieb:
> http://www.patent-de.com/19920604/DE4038178A1.html

Prima! Komisch, dass ich das über Google nicht gefunden habe. Ich werde 
das mal durcharbeiten und die erste Ladung feingewuchtet geschleuderter 
Wäsche ist dann Dir gewidmet :-)

[Helmut L. (helmi1)]

Ich habe goo.. die Schlagworte: "unwuchtmessung waschmaschine"
eingegeben.  Da gibt es noch mehr Patente dazu.

[Jens (Gast)]

Unter http://www.google.com/patents gibt es eine recht brauchbare 
Patent-Suche.

[Axel Z. (Gast)]

So, zumindest in den ersten Ansätzen funktioniert die Unwuchtregelung 
nun.

Nur weshalb in den Patenten noch das Trägheitsmoment der Wäsche bestimmt 
wird, habe ich noch nicht so ganz verstanden. Oder kann ich bei geringer 
Beladung, d.h. wenig Trägheitsmoment, die Unwuchtgrenze nach oben 
verschieben. Ein Handtuch allein hat nicht viel Masse aber bedeutet viel 
Unwucht. Daher...

[Heins Zwo (Gast)]

Axel Z. schrieb:
> So, zumindest in den ersten Ansätzen funktioniert die Unwuchtregelung
> nun.

wie denn nun?

[Axel Z. (Gast)]

Zwar schon älter, aber wenn es jemanden interessiert: Pro 
Trommelumdrehung erhalte ich vom Tachogenerator 80 Impulse. Ich messe 
nun die Zeit für 8 Impulse und kann damit 10 Sektoren bilden, d.h. ich 
erhalte 10 Werte welche ich statistisch auf Streuung untersuche. Ist die 
Streuung zu hoch -> Unwucht, Wäsche umsortieren (durch Reversieren), 
erneuter Versuch d.h. wieder langsam hochtouren und Streuung beobachten.