洗衣机内筒偏心距检测与平衡修正

1. 基础概念：什么是内筒偏心距？
   当洗衣机内筒（即放置衣物的旋转筒）的几何中心与其旋转轴心（即驱动轴的实际转动中心）不完全重合时，就产生了偏心距。可以将其想象成一个制作略有瑕疵的陀螺，其重心不在旋转轴上。在洗衣机中，这通常不是由内筒本身制造缺陷引起，而是由筒内衣物分布不均匀导致的“动态偏心”。

2. 偏心距的影响：为何需要检测？
   偏心距的存在会导致旋转中的内筒产生离心力。根据物理公式，离心力与偏心距、转速的平方成正比。因此，在高速脱水阶段，即使很小的偏心距也会产生巨大的、方向周期性变化的离心力。这会导致：

   • 剧烈振动与噪音：整机晃动、撞击机壳。
   • 机械磨损加剧：对轴承、减震器、驱动系统造成冲击，缩短寿命。
   • 安全隐患：机器可能发生位移，甚至倾倒。
   • 洗涤脱水效果差：为保护机器，控制系统会强制降低转速或中断程序。

3. 检测原理：如何“感知”不平衡？
   现代洗衣机主要通过两种传感器协同工作来检测偏心或不平衡状态：

   • 霍尔转速传感器：安装在电机附近，用于精确测量内筒的实际转速。当存在偏心负载时，电机负载会周期性波动，导致转速出现有规律的微小变化（纹波），控制系统通过分析此信号可初步判断不平衡程度。
   • 震动传感器（或加速度传感器）：通常安装在箱体或吊杆上，直接测量洗衣机的振动幅度和频率。这是最直接的检测方式。控制系统将传感器信号与预设的安全阈值进行比较，从而量化不平衡的严重等级。

4. 初级平衡修正：衣物抖散与重新分布
   当检测到轻度或中度不平衡时，洗衣机不会立即进入高速脱水。它会自动执行平衡修正程序：

   • 间歇性低速旋转：内筒以较低速度（如每分钟几十转）正反交替旋转数次。
   • 目的：利用离心力和重力，将缠绕或堆积在一侧的衣物抖散，使其在内筒圆周上重新分布，从而减小整体的偏心距。
   • 重复检测：每次抖散后，会再次进行检测。此过程可能重复2-3次，试图在进入高速脱水前将不平衡度降低到允许范围内。

5. 高级平衡修正：配重块的动态补偿（部分高端机型）
   对于因衣物特性（如厚重地毯、大件羽绒服）导致的顽固性不平衡，一些高端机型配备了更先进的主动平衡系统：

   • 系统构成：在内筒前端（通常是盛水筒前端盖）内部，装有一个或多个可沿圆周轨道自由移动的配重块（通常是塑料腔内装有滚珠或磁流体）。
   • 工作原理：当检测到偏心时，控制系统通过计算，驱动电机或电磁线圈，使这些配重块自动移动到与衣物偏心质量相对的位置。例如，如果衣物都集中在左侧，配重块就会移动到右侧，从而在旋转时产生一个相反的离心力来抵消部分不平衡力，达到动态平衡的效果。

6. 最终策略：如果修正失败
   如果经过多次抖散和/或主动补偿后，不平衡度仍然超过安全阈值，控制系统将启动保护策略：

   • 强制降速脱水：放弃预设的最高脱水转速，以一个较低的、安全的转速完成脱水过程。此时脱水效果会打折扣，但保护了机器。
   • 报警并暂停：更严重时，洗衣机将停止程序，发出特定报警代码（如显示“UE”、“E2”等，依品牌型号而异），提示用户手动打开机门，重新调整筒内衣物分布，关闭机门后继续或重新启动程序。