DE102005063240A1 - A vacuum cleaning machine has a universal electric motor energised selectively by battery or mains electrical supply by means of phase splitting control - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Saugreinigungsgerät für wahlweisen Akku- und Netzbetrieb, mit einer einen Antriebsmotor und eine Turbine umfassenden Motor-Turbineneinheit sowie mit einem Akkumulator und einem Netzanschluss zur Bereitstellung der Versorgungsspannung für den Antriebsmotor.The The invention relates to a vacuum cleaner for selective battery and mains operation, comprising a motor-turbine unit comprising a drive motor and a turbine, and with an accumulator and a mains connection for provision the supply voltage for the drive motor.
Ein
derartiger Staubsauger ist aus der Offenlegungsschrift
Es sind auch Saugreinigungsgeräte bekannt, bei denen Wechselstrommotoren zum Einsatz kommen, die an eine 110 V- oder 220 V-Netzspannung angeschlossen werden können. Für einen Betrieb mit Akkumulatoren wird die von diesen bereitgestellte Gleichspannung gewandelt und transformiert. Der Nachteil dieser Saugreinigungsgeräte besteht ebenfalls in einer aufwändigen elektronischen Schaltung. Hinzu kommt, dass ein Transformator erforderlich ist. Bei bekannten Saugreinigungsgeräten mit Gleichstrommotoren, die für Niederspannung ausgelegt sind, besteht ein weiterer Nachteil darin, dass bei Netzbetrieb nicht die gleiche Saugleistung erbracht werden kann, die ein Saugreinigungsgerät mit einem speziell für Netzbetrieb ausgelegten Motor erbringen würde.It are also suction cleaning devices known in which AC motors are used, the a 110 V or 220 V mains voltage can be connected. For one Accumulator operation becomes the DC voltage supplied by them transformed and transformed. The disadvantage of this Saugreinigungsgeräte exists also in a complex electronic Circuit. In addition, a transformer is required. at known Saugreinigungsgeräten with DC motors for Low voltage, there is another disadvantage in that that during mains operation the same suction power is not provided That can be a vacuum cleaning device with a specially for Network operation engine would provide.
Es ist auch bekannt, einen Motor mit Statorwicklung und Rotorwicklung, das heißt einen sogenannten Universalmotor, jeweils mit zwei Wicklungen zu versehen, so dass der Motor sowohl im Netzbetrieb ohne Transformator als auch im Akkubetrieb optimal betrieben werden kann. Dazu werden die verschiedenen Wicklungen je nach Betriebsweise durch die vom Akkumulator bereitgestellte Gleichspannung bzw. durch die Netzspannung beaufschlagt. Dieser Motor ist jedoch mit höheren Herstellungskosten verbunden.It is also known, a motor with stator winding and rotor winding, this means a so-called universal motor, each with two windings provided so that the motor both in mains operation without a transformer as well as on battery power can be operated optimally. To do this the different windings depending on the mode of operation of the Accumulator provided DC voltage or by the mains voltage applied. However, this engine is associated with higher manufacturing costs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Saugreinigungsgerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es die oben bezeichneten Nachteile nicht aufweist.task The present invention is a Saugreinigungsgerät the above so-called type in such a way that it has the disadvantages described above does not have.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Saugreinigungsgerät der erfindungsgemäßen Art dadurch gelöst, dass der Antriebsmotor als Universalmotor mit Rotorwicklung und Statorwicklung ausgestaltet ist, wobei die Nennspannung des Universalmotors kleiner ist als die über den Netzanschluss bereitstellbare Netzspannung, und dass das Saugreinigungsgerät eine Phasenanschnittsteuerung aufweist zum Anpassen der Netzspannung an die Nennspannung des Universalmotors.These Task is in a generic Saugreinigungsgerät the type of the invention solved by that the drive motor as a universal motor with rotor winding and Stator winding is configured, wherein the rated voltage of the universal motor is smaller than the over mains voltage that can be supplied to the mains supply, and that the vacuum cleaning device has a phase control has for adjusting the mains voltage to the rated voltage of the universal motor.
Beim erfindungsgemäßen Saugreinigungsgerät kann ein handelsüblicher und kostengünstig herstellbarer Universalmotor eingesetzt werden. Für den Akkubetrieb wird der Universalmotor mit der Spannung betrieben (12 V, 24 V oder 36 V), die von dem mindestens einen Akkumulator bereitgestellt wird. Für Netzbetrieb wird die Netzspannung mit einer kostengünstig herstellbaren Phasenanschnittsteuerung an die Nennspannung des Universalmotors angepasst bzw. gewandelt.At the Saugreinigungsgerät according to the invention can a commercial and inexpensive to produce Universal motor can be used. For battery operation is the Universal motor with voltage (12 V, 24 V or 36 V), which is provided by the at least one accumulator. For mains operation is the mains voltage with a cost-effectively producible phase control adapted or converted to the nominal voltage of the universal motor.
Bevorzugt beträgt die Nennspannung des Universalmotors circa 50 V. Sie ist damit höher als die üblicherweise von dem mindestens einen Akkumulator bereitgestellte Spannung und geringer als die Netzspannung. Durch den Einsatz der Phasenanschnittsteuerung kann der über die Zeit gemittelte Motorstrom des Antriebsmotors trotz Verwendung der Netzspannung so weit beschränkt werden, dass der Antriebsmotor im Dauerbetrieb störungsfrei arbeiten kann. Bei Ausfall der Netzspannung wird der Antriebsmotor von dem mindestens einen Akkumulator mit Energie versorgt, wobei dann die Saugleistung der Turbine aufgrund der geringeren Antriebsleistung des Antriebsmotor geringer ist als im Netzbetrieb.Prefers is the nominal voltage of the universal motor is about 50 V. It is higher than the usual provided by the at least one accumulator voltage and less than the mains voltage. Through the use of phase control can the over the time averaged motor current of the drive motor despite using the Mains voltage so limited be that the drive motor in continuous operation trouble-free can work. In case of failure of the mains voltage, the drive motor powered by the at least one accumulator, wherein then the suction power of the turbine due to the lower drive power of the Drive motor is lower than in mains operation.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Saugreinigungsgerät zwei Akkumulatoren aufweist, die nacheinander entladen werden. Die Betriebsdauer des Saugreinigungsgerätes im Akkubetrieb kann dadurch verlängert werden, denn zunächst stellt ein erster Akkumulator und anschließend stellt ein zweiter Akkumulator die Energieversorgung des Antriebsmotor bereit.From It is particularly advantageous if the vacuum cleaning device two accumulators which are discharged one after the other. The operating time of the vacuum cleaning on battery power can be extended be, because first represents a first accumulator and then provides a second accumulator the power supply of the drive motor ready.
Günstig ist es, wenn das Saugreinigungsgerät eine Umschalteinheit aufweist zum Verbinden der Akkumulatoren mit dem Antriebsmotor in Abhängigkeit vom Ladezustand der Akkumulatoren. Dies gibt die Möglichkeit, zunächst einen ersten Akkumulator mit dem Antriebsmotor zu verbinden, bis der Ladezustand des ersten Akkumulators einen unteren Grenzwert erreicht hat. Ist dies der Fall, wird der Antriebsmotor mittels der Umschalteinheit selbsttätig an den zweiten Akkumulator angeschlossen, der dann die weitere Energieversorgung bereitstellt, bis auch der Ladezustand des zweiten Akkumulators einen unteren Grenzwert erreicht hat.It is advantageous if the vacuum cleaning device has a switching unit for connecting the accumulators to the drive motor as a function of the state of charge of the accumulators. This gives the possibility of first connecting a first accumulator to the drive motor until the state of charge of the first accumulator has a lower limit has achieved value. If this is the case, the drive motor is automatically connected by means of the switching unit to the second accumulator, which then provides the further power supply until the state of charge of the second accumulator has reached a lower limit.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Elektronik des Saugreinigungsgerätes selbsttätig in Abhängigkeit vom Ladezustand des mindestens einen Akkumulators abschaltbar. Dies ermöglicht einen Entladeschutz des mindestens einen Akkumulators, indem die gesamte Elektronik abgeschaltet wird, falls der Ladezustand sämtlicher Akkumulatoren einen unteren Grenzwert erreicht hat.at a particularly preferred embodiment is the electronics of Saugreinigungsgerätes automatically depending on the state of charge of at least an accumulator switched off. This allows a discharge protection of the at least one accumulator by removing all the electronics is switched off, if the state of charge of all accumulators one lower limit has reached.
Das erfindungsgemäße Saugreinigungsgerät hat den Vorteil, dass ein für andere Anwendungen in großen Stückzahlen hergestellter und deshalb zu verhältnismäßig geringen Kosten erhältlicher Universalmotor zum Einsatz kommen kann.The Vacuum cleaning device according to the invention has the Advantage that one for other applications in large numbers manufactured and therefore available at relatively low cost Universal motor can be used.
Die nachfolgende Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of two preferred embodiments The invention is used in conjunction with the drawings for further explanation. Show it:
In
Der
Schmutzsammelbehälter
Zur
Energieversorgung des Antriebsmotors
Ein
Blockschaltbild einer elektrischen Verschaltung des Saugreinigungsgerätes
Aus
In
Die
Ausgestaltung der in
Im
Unterschied zu der in
Aus
dem Voranstehenden wird deutlich, dass sich das Saugreinigungsgerät
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