DE3039315A1 - Schaltungsanordnung zur stromversorgung eines drehzahlregelbaren elektromotors - Google Patents
Schaltungsanordnung zur stromversorgung eines drehzahlregelbaren elektromotorsInfo
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Description
BOSCH-SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH S München SO, Ik . ΙΌ·. Γ<Βθ'
Stuttgart IT.)chstra3e 17
2»
TZP 80/115 Kes/XX/ant
Schaltungsanordauiig zur Stromversorgung eines drehzahl regelbaren
Elektromotors
Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zur Stromversorgung eines ärehzahlregelläaren Elektromotors,
welcher eine auf einer Welle angeordnete Masse mit unterschiedliche!- Massenschwerpunkts-Exzentrizität in Drehung versetzt.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist im ■bevorzugt em Maße zur
Stromversorgung des Antriebsmotors für eine Schleudertrommel einer Waschmaschine einsetzhar. Bei einer Waschmaschine ist die
höchste Drehzahl, mit der ohne Gefahr für die Maschine u;esehleiidert
werden kann, von der Unwucht, dor beladenon Trnmmel abhang i a:.
Diese Tatsache hat toekanntennaBen dazu geführt, daß im Hinblick
auf. die Konstruktionsmerkmale der Waschmaschine die maximal erreichbaren Schleuderdrehzahlen derart begrenzt sind, daß die Maschine
bei. einer Beladung mit der zulässigen Wäschemenge auch bei ungünstiger Verteilung der Wäsche und damit bei extrem erreichbarer
Massenschwerpunkts-Exzentrizität keinen Schaden nimmt, Dies bedeutet, daß die ungünstigst verteilte Schleudermasse als
irriterium für die maximal zulässige Schleuderdrehzahl herangezogen
wird, obwohl diese ungünstigste Massenverteilung des Schleudergutes in der Mehrzahl der Betriebsfälle nicht anzutref-
TZP /
-Jg-
■feii ist. Andererseits ist es aber auch "bekannt, daß möglichst
hohe Sclileuderdrehzahlen die Voraussetzung für ein möglichst weitestgehendes Ausschleudern des ¥aschwassers aus dem Schleudergut
ist.
Insbesondere "bei Waschmaschinen, hei welchen die Waschtrommel
gleichzeitig auch zum anschließenden Schleudern der Wäsche herangezogen wird, ist es bekannt geworden, den Schleudervorgang
nach einer kurzen Schi euderphase zu unterbrechen um der danach
otwas gelockerten Wasche die Möglichkeit zu gehen, sich innerhalb
der Schleudertrommel gleichmäßiger zu verteilen. Damit wird die Gefahr einer extrem ungünstigen Mas senscliwerpunkts-Exzentrizität
etwas vermindert.
Aufgabe der vorliegenden. Erfindung ist.es, eine Schaltungsanordnung
bereitzustellen, mit Hilfe derer es möglich ist, die maximale Drehzahl des Elektromotors derart festzulegen, daß eine
Zerstörung des Gerätes durch die Unwucht der Schleudertrommel ausgeschlossen ist und trotzdem ein möglichst optimaler Schleudergrad
erreicht wird.
Eine Schaltungsanordnung zur Stromversorgung eines drehzahlregelbaren
Elektromotors, welche diesen Anforderungen in'vollem
Maße gerecht wird, ist er.f indungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß im Motorstromkreis eine Motorström-Regelschaltung angeordnet
ist, die in Abhängigkeit eines vorgegebenen Sollwertes
den zugeführten Motorstroiu steuert, und daß ein die Massenschwerpunkts-Exzentrizitätskraft
der auf der Welle anzutreibenden Masse erfassender Sensor angeordnet ist, in Abhängigkeit
dessen erfaßten Meßergebnis über eine angeordnete Steuerschaltung der Sollwert für die Drehzahl des Elektromotors in der
Md f <> PJ1C(M' I scha 1 1 un;rt vornrulo rbnr lsi..
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TZP 80/115
Die Anordnung gemäß den erfindungsgemäßen Merkmalen enthält
also einen Sensor, der die jeweils auftretende Massenschwerpunkts-Exzentrizitätskraft
ermittelt und als Steuerwert einer Steuerschaltung zuführt, welche ihrerseits den Sollwert au
die Motorstrom-Regel schaltung liefert. Damit wird erreicht, daß die maximale Drehzahl der Schleudertrommel tatsächlich
entsprechend der jeweils auftretenden Exzentrizitätsverhältnissen
optimal gewählt ist.
Es ist "besonders vorteilhaft, als Steuerschaltung eine entsprechend
der Exzentrizitätskraft-Höchstdrehzahl-BeZiehung
programmierte Mikroprozessorschaltung anzuordnen. Durch diese Maßnahme sind sehr genaue und feine Abstimmungen zwischen der
jeweils auftretenden Exzentrizitätskraft und der zulässigen
Höchstdrehzahl der Schleudertrommel zu erzielen. Übersteigt die auftretende Exzentrizitätskraft des Schleudergutes einen
vorgegebenermaßen tolerierten Wert, so ist auch im vorliesenden Fall die Unterbrechung des Schleuderns durchführbar, so daU
sich das Schleudergut in dor Sch 1 oudorpaiiso und beim neuen
Sehleuderbeginn neu und p;ünslit>or innerhalb der TroMiniel vorteilen
kann.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der
Massenschwerpunkts-Exzentrizitätskraft ein den Motorstrom erfassender
Sensor angeordnet ist. Der zufließende Motorstroiu kann
somit als direktes Steuerkriterium für die jeweils auftretende Unwucht der anzutreibenden Massen herangezogen werden.
Im Zusammenhang mit dieser bevorzugten Ausgestaltung der orfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung ist es zweckmäßiσ, in einem
der Strompfade zum Elektromotor eine Widerstandsmeßstrecke anzuordnen, über die als Sens η- der Abgriff für die Steuerschaltung
anliegt. Eine derartige Meßschaltung ist in ihrem Aufbau und in ihrer Funktionsweise besonders einfach und preisgünstig.
- Ί BAD ORIGINAL
Nach einer anderen "bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß an die Motor-Regelschaltung ein weiterer, einen Steuerwert
Analog der in Drehung versetzten Masse.abgebender Sensor
angeschlossen ist. Dieser Sensor stellt einen Steuerwert für die tatsächlich erzielte Motordrehzahl bereit, welcher mi.t dein
aus dor ermittelten Exzentrizität abgeleiteten Steuerwert verknüpft
die Motorstromregelung vornimmt.
Tm .folRcndoji ist ein nach den Merkmalen der Erfindung ausgestnltol.es
Aus rühriuigsbeisp i oJ anhand einer Zeichnung im einzelnen
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. i ein Blockschaltbild einer Mötorregelschaltung
und
Fig. 2 ein Drehzahl-Zeit-Diagramm.
Der in Fig;. 1 enthaltene Elektromotor i dient zum Antrieb der
Wasch/Schleudertronimel einer Waschmaschine, die im einzelnen
nicht näher beschrieben werden muß. Dieser Elektromotor 1 treibt die "Wasch/Schleudertronimel in Phasen an, wie sie im in der Figur
2 dargestellten Drehzahl-Zeit-Diagramm dargestellt sind.
Während der. Wasch- und Spülphase W wird die Trommel mit ca. 50
Umdrehungen pro Minute in wechselnden Richtungen.angetrieben.
Danach beginnt der Schleudervorgang. Dieser wird eingeleitet
durch eine sogenannte Anregeschleuderphase Sa bei dem die Trommel eine Schleudergeschwindigkeit von ca. 85 Umdrehungen pro
Minute erfährt. Dabei ist die Unwucht innerhalb der Schleudertrommel zu messen. Übersteigt diese Unwucht einen vorgegebenen
zulässigen Wert, so wird dieser Anlegeschleudervorgang unterbrochen
und wieder neu gestartet, so daß sich das Schleudergut neu und optimaler verteilen kann. Werden tolerierte Werte der
unwucht eingehalten, so wird die Schleudergeschwindigkeit mit der Trommel auf ca. hOO Umdrehungen pro Minute für eine sogenannte
Vorschleuderphase Sb erhöht. Auch während dieser Schleu-
TZP 80/115
-JT-
derphase Sl) erfolgt eine Überprüfung der in der Schleudertrommel
auftretenden Unwucht,aus deren Meßergelmis die endgültige
Schleuderdrehzahl für die Schleuderphase Sc abgeleitet
wird. Dieser Wert liegt üblicherweise zwischen 600 Umdrehungen
pro Minute und IAtOO Umdrehungen pro Minute je nach tatsächlich
auftretender Unwucht. Sollte während des Schleudervorganges in der Phase Sc infolge der erzielten Massenreduzierung
sich die Unwucht des Gesamtsystem verändern - normalerweise
dürfte dies zu einer Verbesserung der au Γ Ire I enden Bedingungen
führen -, so kann eine weitere Nachregulierung der
Schleuderdrehzahl vorgenommen werden.
Die Drehzahlsteuerung des Elektromotors 1 erfolgt über (vine
Motorstrom-Regel schaltung 2.Dieserwird ein Drehzahl-Ist-Wert
zugeführt, welcher durch einen mit dem Elektromotor 1 gekoppelten Drehzahlmesser 3 abgeleitet wird. Von einer elektronischen
Steuerschaltung .4, welche durch eine Mikroprozessorschal tung realisiert ist, wird der Motorstrom-Regel schal tiuig/ein Drehzahlsollwert
zugeleitet. Dieser Drehzahl sol] wert wird ilber die elektronische Steuerschaltung k ermittelt durch die Erfassung
des durch den Elektromotor 1 fließenden Strom und zwar durch einen Abgriff der Spannung an einem in den Motorstrompfad eingeschalteten
Widerstand 5. Diese am Widerstand 5 abgegriffene
Spannung und damit der dem Elektromotor 1 zugeführte Strom
stellt ein direktes Maß für die Unwucht der SrIi 1 cMuler tro:iime I
dar.
In der elektronischen Steuerschaltung k ist aus Erfahrunaswer-
einen Meßwert für die Unwucht der Schleudertrommel darsfel 1 enden
ten in Form einer Taljelle einem ermittelten,|Mot.orstruni eine bezulässige
stimmte)Schleuderdrehzahl zugeordnet, woraus sich der Sollwert ableitet, welcher der Motorstrom-Regelschaltung 2 zugeführt wird. Da der dem Elektromotoi' 1 zugeführte Motorstrom über den Widerstand 5 fortwährend ermittelt werden kann, ist die elektronische Steuerschaltung k in der Lage, den Drehzahl-Sollwert den jeweiligen Bedingungen auch fortlaufend anzupassen. " Patentansprüche
stimmte)Schleuderdrehzahl zugeordnet, woraus sich der Sollwert ableitet, welcher der Motorstrom-Regelschaltung 2 zugeführt wird. Da der dem Elektromotoi' 1 zugeführte Motorstrom über den Widerstand 5 fortwährend ermittelt werden kann, ist die elektronische Steuerschaltung k in der Lage, den Drehzahl-Sollwert den jeweiligen Bedingungen auch fortlaufend anzupassen. " Patentansprüche
2 Figuren
BAD ORIGINAL
Leerseite
Claims (1)
- TZP 80/1J 5PatentansprücheI.)Schaltungsanordnung zur Versorgung eines drehzahlregelbaren Elektromotors, welcher eine auf einer Welle angeordnete Masse mit unterschiedlicher Massensehwerpunkts-Exzentri7ität in Drehung versetzt, d a d u r c. h g ο k ο u n zeichnet , daß im Motorstrorakx-eis eine Motorstrom-Regel schaltung (2) angeordnet ist,.die in Abhängigkeit eines vorgegebenen Sollwertesden zugeführtenMotorstrom steuert, und daß ein die Massenschwerpmikts-Exzentrizitätskraft der auf der Welle anzutreibenden Massen erfassender Sensor angeordnet isi., in Abhängigkeit dessen erfaßten Meßergebnis über eine angeordnete Steuerschaltung (Ί) der Sollwert für die Drehzahl des Elektromotors (l) in. (Ιοί-Motors trom-Regel schaltung (2) veränderbar ist.2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerschaltung (k) eine entsprechend, der Exzeiitrizitätskraft-Höchstdrehzahl-Beziehung programmierte Prozessorschaltung angeordnet ist.3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Massenschverpunkts-Exzentrizitätskraft ein den Motorstrom erfassender S-ensor angeordnet ist.h. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch nokonn/.ei ohnet, daß in einem der Strompfade zum Elektromotor (l) eine Widerstandsmeßstrecke (5) angeordnet ist, über die als Sensor der Abgriff für die Steuerschaltung (k) anliegt.BAD ORIGINAL3 0393 Ί 5Z TZP 80/115- JT -5. Schaltungsanordnung nacli einem der Ansprüche 1 his h,dadurch gekennzeichnet, daß an die Motorstrom-Regel schaltung (2) ein weiterer, einen Steuerwert .Analog der in Dre-. hung versetzten Masse abgehender Sensor als Drehzahl-Istwertgeher angeschlossen ist.
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