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DE3039315A1 - Schaltungsanordnung zur stromversorgung eines drehzahlregelbaren elektromotors - Google Patents

Schaltungsanordnung zur stromversorgung eines drehzahlregelbaren elektromotors

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Publication number
DE3039315A1
DE3039315A1 DE19803039315 DE3039315A DE3039315A1 DE 3039315 A1 DE3039315 A1 DE 3039315A1 DE 19803039315 DE19803039315 DE 19803039315 DE 3039315 A DE3039315 A DE 3039315A DE 3039315 A1 DE3039315 A1 DE 3039315A1
Authority
DE
Germany
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speed
control circuit
circuit
circuit arrangement
electric motor
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Application number
DE19803039315
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English (en)
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DE3039315C2 (de
Inventor
Dieter Ing.(grad.) 7928 Giengen Roßteuscher
Henno Dipl.-Ing. Schotten
Hans 7927 Sontheim Schweighardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
Bosch Siemens Hausgerate GmbH
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Publication date
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Priority to GB8129613A priority patent/GB2087103B/en
Priority to IT24346/81A priority patent/IT1139496B/it
Priority to FR8119553A priority patent/FR2492608B1/fr
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    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
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    • D06F33/30Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/48Preventing or reducing imbalance or noise
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06FLAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
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    • DTEXTILES; PAPER
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Description

BOSCH-SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH S München SO, Ik . ΙΌ·. Γ<Βθ'
Stuttgart IT.)chstra3e 17
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..
— 3 —
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-
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-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
2 Figuren
BAD ORIGINAL
Leerseite

Claims (1)

  1. TZP 80/1J 5
    Patentansprüche
    I.)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 Sollwertes
    den zugeführten
    Motorstrom 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 ORIGINAL
    3 0393 Ί 5
    Z 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.
DE3039315A 1980-10-17 1980-10-17 Schaltungsanordnung zur Stromversorgung eines drehzahlregelbaren Elektromotors Expired DE3039315C2 (de)

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