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WO1999010584A1 - Washing machine - Google Patents

Washing machine Download PDF

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Publication number
WO1999010584A1
WO1999010584A1 PCT/EP1998/005311 EP9805311W WO9910584A1 WO 1999010584 A1 WO1999010584 A1 WO 1999010584A1 EP 9805311 W EP9805311 W EP 9805311W WO 9910584 A1 WO9910584 A1 WO 9910584A1
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WO
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Prior art keywords
motor
washing machine
stator winding
washing
braking resistor
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/005311
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jörg SKRIPPEK
Reinhard Heyder
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/30—Driving arrangements 
    • D06F37/304—Arrangements or adaptations of electric motors

Definitions

  • the invention relates to a washing machine with a drum driven by a motor.
  • the drive motor of the washing drum is repeatedly switched off or switched in the direction of rotation. So far, the washing drum and thus the drive motor of the washing machine have run down without braking in such switching operations.
  • complex mechanical braking devices are provided for braking the centrifugal drum.
  • the invention has for its object to provide a washing machine of the type described in such a way that when the drive motor is switched off or in the direction of rotation, the drum driven by it can be actively braked in a simple manner.
  • the object is achieved according to the invention in that when the motor is switched off or in the direction of rotation, a braking resistor is connected to the circuit of the stator winding of the motor.
  • the motor which continues to run after the driving voltage is switched off due to the rotating flywheel masses, acts after the switch-off as a generator which then works on the braking resistor. Due to the current flowing through the braking resistor in the stator winding, a counter torque is generated by which the motor is braked intensively.
  • the one or more heating rods in the device as a braking resistor
  • Heating device are connected to the stator winding, a separate resistance element is unnecessary.
  • a brushless DC motor is selected as the motor and the braking resistor is connected to the circuit of the stator winding via a rectifier element which is polarized opposite the driving voltage, a separate control device for switching on the braking resistor is not necessary.
  • page 1 A further increase in the moment of inertia and thus the recoverable energy is achieved in that the rotor of the motor is designed as an external rotor which has a cup-shaped support part, on the inner circumference of which the excitation magnets of the motor are arranged.
  • Such an external rotor has a correspondingly large diameter and thus a large moment of inertia.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the tub of a washing machine with a washing drum rotatably arranged in it and Fig. 2 is an electrical circuit diagram of a collectorless DC motor with a braking resistor connected to its stator winding.
  • washing drum 1 is usually installed in a corresponding housing of the washing machine. This housing is not shown in the drawing.
  • a washing drum 2 is rotatably mounted in the tub 1.
  • the washing drum 2 is provided with a direct drive, as in the
  • stator winding 3 of the collectorless DC motor is connected to a feed network 10 via a converter 9.
  • a braking resistor 11 is connected to the circuit of the stator winding 3 via a diode 12 which is opposite to the supply voltage in its forward direction.
  • the rotor 5 of the motor is braked accordingly.
  • the heating device of the washing device is used as the braking resistor 11, then the washing current can heat the items accordingly. This results in an energy saving.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Abstract

The invention relates to a washing machine comprising a motor-driven drum. When the motor is turned off or changes direction of rotation it is slowed down without special effort by a braking resistance (11) which is positioned in the electric circuit of its stator winding (3).

Description

WaschmaschineWashing machine
Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine, mit einer durch einen Motor angetriebenen Trommel.The invention relates to a washing machine with a drum driven by a motor.
Während des Waschvorganges einer Waschmaschine wird der Antriebsmotor der Waschtrommel wiederholt abgeschaltet oder in seiner Drehrichtung umgeschaltet. Bislang läuft die Waschtrommel und damit der Antriebsmotor der Waschmaschine bei derartigen Schaltvorgänge ungebremst aus. Bei Wäscheschleudern sind zum Abbremsen der Schleudertrommel aufwendige mechanische Bremseinrichtungen vorgesehen.During the washing process of a washing machine, the drive motor of the washing drum is repeatedly switched off or switched in the direction of rotation. So far, the washing drum and thus the drive motor of the washing machine have run down without braking in such switching operations. In the case of laundry spinners, complex mechanical braking devices are provided for braking the centrifugal drum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Waschgerät der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß beim Abschalten oder Drehrichtungsumschalten des Antriebsmotors die von ihm angetriebene Trommel auf einfache Weise aktiv abgebremst werden kann.The invention has for its object to provide a washing machine of the type described in such a way that when the drive motor is switched off or in the direction of rotation, the drum driven by it can be actively braked in a simple manner.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß beim Abschalten oder Drehrichtungsumschalten des Motors ein Bremswiderstand in den Strom- kreis der Ständerwicklung des Motors geschaltet ist. Der nach dem Abschalten der treibenden Spannung infolge der rotierenden Schwungmassen noch weiterlaufende Motor wirkt nach dem Abschalten als Generator, der dann auf den Bremswiderstand arbeitet. Durch den über den Bremswiderstand in der Ständerwicklung fließenden Strom wird ein Gegenmoment erzeugt, durch das der Motor intensiv abgebremst wird. Dadurch, daß als Bremswiderstand der oder die Heizstäbe einer im Gerät vorhandenenThe object is achieved according to the invention in that when the motor is switched off or in the direction of rotation, a braking resistor is connected to the circuit of the stator winding of the motor. The motor, which continues to run after the driving voltage is switched off due to the rotating flywheel masses, acts after the switch-off as a generator which then works on the braking resistor. Due to the current flowing through the braking resistor in the stator winding, a counter torque is generated by which the motor is braked intensively. Characterized in that the one or more heating rods in the device as a braking resistor
Heizeinrichtung an die Ständerwicklung geschaltet sind, erübrigt sich ein gesondertes Widerstandselement.Heating device are connected to the stator winding, a separate resistance element is unnecessary.
Ist der Läufer des Motors direkt mit der Trommel des Waschgerätes verbunden, dann ergibt sich eine noch größere Schwungmasse des Antriebssystems. Damit kann bei einem Anschluß der Heizstäbe des Waschgerätes als Bremswiderstand ein höherer Energiebetrag für das an dem Gerät ablaufende Waschprogramm zurückgewonnen werden.If the rotor of the motor is directly connected to the drum of the washing machine, this results in an even larger flywheel mass of the drive system. This means that when the heating elements of the washing device are connected as a braking resistor, a higher amount of energy can be recovered for the washing program running on the device.
Wenn als Motor ein kollektorloser Gleichstrommotor gewählt ist und der Bremswiderstand über ein zur treibenden Spannung entgegen gepoltes Gleichrichterelement an den Stromkreis der Ständerwicklung angeschlossen ist, erübrigt sich eine gesonderte Steu- ereinrichtung für das Einschalten des Bremswiderstandes.If a brushless DC motor is selected as the motor and the braking resistor is connected to the circuit of the stator winding via a rectifier element which is polarized opposite the driving voltage, a separate control device for switching on the braking resistor is not necessary.
Seite 1 Eine weitere Erhöhung des Schwungmomentes und damit der rückgewinnbaren Energie wird dadurch erreicht, daß der Läufer des Motors als Außenläufer ausgebildet ist, der ein topfförmiges Tragteil aufweist, an dessen Innenumfang die Erregermagnete des Motors angeordnet sind. Ein solcher Außenläufer weist einen entsprechend großen Durchmes- ser und damit ein großes Schwungmoment auf.page 1 A further increase in the moment of inertia and thus the recoverable energy is achieved in that the rotor of the motor is designed as an external rotor which has a cup-shaped support part, on the inner circumference of which the excitation magnets of the motor are arranged. Such an external rotor has a correspondingly large diameter and thus a large moment of inertia.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigenThe invention is described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it
Fig. 1 in schematischer Darstellung den Laugenbehälter einer Waschmaschine mit einer in ihm drehbar angeordneten Waschtrommel und Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild eines kollektorlosen Gleichstrommotors mit an dessen Ständerwicklung angeschlossenem Bremswiderstand.Fig. 1 shows a schematic representation of the tub of a washing machine with a washing drum rotatably arranged in it and Fig. 2 is an electrical circuit diagram of a collectorless DC motor with a braking resistor connected to its stator winding.
Der Laugenbehälter 1 einer Waschmaschine gemäß Fig. 1 ist üblicherweise in ein entsprechendes Gehäuse der Waschmaschine eingebaut. Dieses Gehäuse ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Im Laugenbehälter 1 ist eine Waschtrommel 2 drehbar gelagert. Die Waschtrommel 2 ist mit einem Direktantrieb versehen, wie er aus der1 is usually installed in a corresponding housing of the washing machine. This housing is not shown in the drawing. In the tub 1, a washing drum 2 is rotatably mounted. The washing drum 2 is provided with a direct drive, as in the
DE 195 47 745 A1 bekannt ist. Bei diesem Direktantrieb ist die Ständerwicklung 3 eines als kollektorloser Gleichstrommotor ausgebildeten Antriebsmotors an einer mit dem Laugenbehälter 1 verbundenen Tragplatte 4 angeordnet. Der Läufer des kollektorlosen Gleichstrommotors ist als Außenläufer 5 ausgeführt. Er besteht aus einem topfförmigen Tragteil 6, an dessen Innenumfang das Erregersystem des Motors bildende Dauermagnete 7 angebracht sind. Mittels eines Wellenzapfens 8 ist die Waschtrommel 2 mit dem Außenläufer 5 drehfest gekoppelt.DE 195 47 745 A1 is known. In this direct drive, the stator winding 3 of a drive motor designed as a collectorless DC motor is arranged on a support plate 4 connected to the tub 1. The rotor of the collectorless DC motor is designed as an external rotor 5. It consists of a pot-shaped supporting part 6, on the inner circumference of which permanent magnet 7 forming the excitation system of the motor is attached. The washing drum 2 is coupled to the external rotor 5 in a rotationally fixed manner by means of a shaft journal 8.
Wie Fig. 2 zeigt, ist die Ständerwicklung 3 des kollektorlosen Gleichstrommotors über einen Umrichter 9 mit einem Speisenetz 10 verbunden. An den Stromkreis der Ständer- Wicklung 3 ist ein Bremswiderstand 11 über eine in ihrer Durchlaßrichtung der speisenden Spannung entgegengerichtete Diode 12 angeschlossen.As shown in FIG. 2, the stator winding 3 of the collectorless DC motor is connected to a feed network 10 via a converter 9. A braking resistor 11 is connected to the circuit of the stator winding 3 via a diode 12 which is opposite to the supply voltage in its forward direction.
Beim Abschalten der treibenden Spannung wird in der Ständerwickiung 3 durch die Dauermagnete 7 des weiterrotierenden Außenläufers 5 eine Spannung induziert, die der treibenden Spannung entgegengerichtet ist. Diese induzierte Spannung treibt über den Bremswiderstand 11 einen Bremsstrom durch die Ständerwicklung 3. Hierdurch wird derWhen the driving voltage is switched off, a voltage is induced in the stator winding 3 by the permanent magnets 7 of the rotating outer rotor 5 which is opposite to the driving voltage. This induced voltage drives a braking current through the stator winding 3 via the braking resistor 11
Läufer 5 des Motors entsprechend stark abgebremst.The rotor 5 of the motor is braked accordingly.
Wird als Bremswiderstand 11 die Heizungeinrichtung des Waschgerätes verwendet, so kann durch den Bremsstrom eine entsprechende Aufheizung des Waschgutes erfolgen. Hierdurch ergibt sich eine Energieeinsparung.If the heating device of the washing device is used as the braking resistor 11, then the washing current can heat the items accordingly. This results in an energy saving.
Seite 2 Sind in einem von einer Waschmaschine durchzuführenden Arbeitsprogramm auch Schleudervorgänge integriert, dann ergeben sich durch die Einschaltung des Bremswiderstandes 11 in den Stromkreis der Ständerwicklung 3 erhebliche Vorteile. Es bedarf dann zum Abbremsen der beim Schleudern mit hoher Drehzahl laufenden Waschtrommel 2 keiner zusätzlichen, z.B. mechnischen Bremseinrichtung. Durch die beim Abbremsen der Waschtrommel 2 anfallende Bremsenergie kann über die Heizeinrichtung des Waschgerätes ein Anwärmen des Schleudergutes erfolgen. Durch ein solches Anwärmen wird die Schleuderqualität verbessert.Page 2 If spinning processes are also integrated in a work program to be carried out by a washing machine, then there are considerable advantages when the braking resistor 11 is switched on in the circuit of the stator winding 3. No additional, for example mechanical, braking device is then required to brake the washing drum 2, which is running at high speed when spinning. Due to the braking energy generated when the washing drum 2 is braked, the centrifuged material can be heated via the heating device of the washing device. Such warming up improves the spin quality.
Seite 3 Page 3

Claims

Patentansprüche claims
1. Waschmaschine, mit einer durch einen Motor angetriebenen Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschalten oder Drehrichtungsumschalten des Motors ein Bremswiderstand (11 ) in den Stromkreis der Ständerwicklung (3) des Motors geschaltet ist.1. Washing machine, with a drum driven by a motor, characterized in that a braking resistor (11) in the circuit of the stator winding (3) of the motor is switched when switching off or changing the direction of rotation of the motor.
2. Waschmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Bremswiderstand (11 ) der oder einer oder alle Heizstäbe einer im Gerät vorhandenen Heizeinrichtung an die Ständerwicklung (3) geschaltet sind.2. Washing machine according to claim 1, characterized in that the braking resistor (11) or one or all of the heating elements of a heating device present in the device are connected to the stator winding (3).
3. Waschmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (5) des Motors direkt mit der Trommel (2) des Waschgerätes verbunden ist.3. Washing machine according to claim 1 or 2, characterized in that the rotor (5) of the motor is connected directly to the drum (2) of the washing device.
4. Waschmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein kollektorloser Gleichstrommotor ist und der Bremswiderstand (11 ) über ein zur treibenden Spannung (10) entgegengepoltes Gleichrichterelement (12) an den4. Washing machine according to claim 3, characterized in that the motor is a collectorless DC motor and the braking resistor (11) via a polarity to the driving voltage (10) rectifier element (12) to the
Stromkreis der Ständerwicklung (3) angeschlossen ist.Circuit of the stator winding (3) is connected.
5. Waschmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer des Motors als Außenläufer (5) ausgebildet ist, der ein topfförmiges Tragteil (6) auf- weist, an dessen Innenumfang die Erregermagnete (7) des Motors angeordnet sind.5. Washing machine according to claim 4, characterized in that the rotor of the motor is designed as an external rotor (5) which has a cup-shaped support part (6), on the inner circumference of which the excitation magnets (7) of the motor are arranged.
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PCT/EP1998/005311 1997-08-21 1998-08-20 Washing machine WO1999010584A1 (en)

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