DE102010062271A1

DE102010062271A1 - Household appliance i.e. washing machine, has electric drive motor for driving movable component, and stator winding formed by planar strip conductors, where planar carrier i.e. thin film, on which strip conductors are attached, are printed

Info

Publication number: DE102010062271A1
Application number: DE102010062271A
Authority: DE
Inventors: Hasan Gökcer Albayrak; Sven-Stefan Krüger; Thomas Ludenia; Jörg Skrippek
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-21

Abstract

The appliance (1) has an electric drive motor (7) i.e. disk motor, for driving a movable component i.e. laundry drum (3). A stator winding is formed by planar copper strip conductors. A planar switching carrier i.e. thin film, on which the strip conductors are attached, is printed. The stator winding is constructed by a multilayer fabrication so that the strip conductors are distributed on three layers. The stator winding includes three phase strands, which are arranged on layers. A stator and a rotor of the drive motor are arranged along a rotational axis (4) of the drive motor. An independent claim is also included for a method for operating an electric drive motor in a household appliance.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einer beweglichen Komponente sowie mit einem elektrischen Antriebsmotor. Der Antriebsmotor dient zum Antreiben der Komponente. Er weist eine Statorwicklung auf. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Antriebsmotors in einem Haushaltsgerät, bei welchem eine Komponente des Haushaltsgeräts durch den Antriebsmotor angetrieben wird und der Antriebsmotor eine elektrische Statorwicklung aufweist.The invention relates to a household appliance with a movable component and with an electric drive motor. The drive motor serves to drive the component. He has a stator winding. The invention also relates to a method for operating an electric drive motor in a household appliance, in which a component of the household appliance is driven by the drive motor and the drive motor has an electrical stator winding.

Es geht vorliegend bevorzugt um einen elektrischen Antriebsmotor zum Antreiben einer Wäschetrommel eines Haushaltsgerätes, etwa einer Waschmaschine. Solche Antriebsmotoren sind Stand der Technik. Zum Beispiel werden permanenterregte Synchronmotoren bzw. bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) eingesetzt. Bekannt sind außerdem Asynchronmotoren, wie auch so genannte Universalmotoren. All diese Antriebsmotoren beinhalten eine Statorwicklung, welche bekanntlich mehrere Phasenstränge mit je einer Vielzahl von Induktionsspulen aufweisen kann. Die Statorwicklung dient zum Erzeugen eines magnetischen Feldes, durch welches der Rotor – dieser kann beispielsweise eine Vielzahl von Permanentmagneten tragen – gedreht wird.In the present case, it is preferably an electric drive motor for driving a laundry drum of a household appliance, such as a washing machine. Such drive motors are state of the art. For example, permanent magnet synchronous motors or brushless DC motors (BLDC) are used. Also known are asynchronous motors, as well as so-called universal motors. All these drive motors include a stator winding, which can be known to have multiple phase strands, each with a plurality of induction coils. The stator winding is used to generate a magnetic field through which the rotor - which, for example, can carry a large number of permanent magnets - is rotated.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie bei einem Haushaltsgerät der eingangs genannten Gattung der wertvolle Bauraum gespart werden kann und der Antriebsmotor gegenüber dem Stand der Technik mit geringerem Aufwand hergestellt werden kann.It is an object of the invention to show a way, as in a household appliance of the type mentioned in the valuable space can be saved and the drive motor over the prior art can be made with less effort.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst, wie auch durch ein Verfahren, welches die Merkmale des Patentanspruchs 15 aufweist. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved by a household appliance with the features according to claim 1, as well as by a method having the features of claim 15. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the description.

Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät umfasst eine bewegliche Komponente – insbesondere eine Wäschetrommel – sowie einen elektrischen Antriebsmotor, welcher zum Antreiben der Komponente ausgebildet ist. Der Antriebsmotor weist eine elektrische Statorwicklung auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Statorwicklung durch planare Leiterbahnen gebildet ist.An inventive household appliance comprises a movable component - in particular a laundry drum - and an electric drive motor, which is designed to drive the component. The drive motor has an electrical stator winding. According to the invention, it is provided that the stator winding is formed by planar conductor tracks.

Also ist die Statorwicklung erfindungsgemäß in Planartechnologie aufgebaut. Die Erfindung hat diverse Vorteile: Durch den Einsatz von planaren Leiterbahnen kann einerseits der wertvolle Bauraum im Haushaltsgerät gespart werden; es kann ein gegenüber dem Stand der Technik kleinerer Antriebsmotor aufgebaut werden. Andererseits kann der Antriebsmotor auch ohne viel Aufwand hergestellt werden. Es erübrigt sich nämlich das Aufwickeln von Kupferdrähten auf Statorzähne mit den damit verbundenen Nachteilen hinsichtlich der Fertigungszeiten und somit der Fertigungskosten. Es können somit Kosten in der Serienfertigung gespart werden, und der Antriebsmotor kann deutlich schneller aufgebaut werden. Durch die kompakte Statorwicklung ist der Einsatz des Antriebsmotors selbst bei bauraumkritischen Anwendungen möglich. Gegenüber einer herkömmlichen Kupferwicklung sorgt die Statorwicklung in Planartechnologie auch für eine erhöhte Drehmomentdichte des Antriebsmotors. Gerade dadurch kann der Antriebsmotor auch bei einer geringen Betriebsspannung bzw. Zwischenkreisspannung betrieben werden, nämlich auch bei einer Betriebsspannung von 48 Volt. Dadurch wiederum wird ein Betrieb des Haushaltsgerätes mithilfe von Solargeneratoren ermöglicht.So the stator winding is constructed according to the invention in planar technology. The invention has various advantages: On the one hand, the valuable space in the household appliance can be saved by the use of planar conductor tracks; It can be constructed compared to the prior art smaller drive motor. On the other hand, the drive motor can be produced without much effort. In fact, it is unnecessary to wind up copper wires on stator teeth with the associated disadvantages with regard to the production times and thus the production costs. It can thus be saved costs in series production, and the drive motor can be built much faster. The compact stator winding makes it possible to use the drive motor even in space-critical applications. Compared to a conventional copper winding, the stator winding in planar technology also ensures an increased torque density of the drive motor. Precisely because of this, the drive motor can be operated even at a low operating voltage or intermediate circuit voltage, namely even at an operating voltage of 48 volts. This in turn allows operation of the household appliance using solar generators.

Prinzipiell kann das Haushaltsgerät ein beliebiges Gerät sein, welches zur Haushaltsführung eingesetzt wird. Das kann ein Haushaltsgroßgerät sein, wie beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner, eine Geschirrspülmaschine, ein Gargerät, eine Dunstabzugshaube, ein Kältegerät, eine Kühl-Gefrierkombination oder ein Klimagerät. Das kann aber auch ein Haushaltskleingerät sein, wie beispielsweise ein Kaffeevollautomat oder eine Küchenmaschine. Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Haushaltsgerät ein Gerät zur Pflege von Wäschestücken – etwa eine Waschmaschine oder ein Wäschetrockner oder ein Waschtrockner – ist und/oder die bewegliche Komponente eine Wäschetrommel zur Aufnahme von Wäschestücken ist.In principle, the household appliance can be any device that is used for household management. This may be a large household appliance, such as a washing machine, a tumble dryer, a dishwasher, a cooking appliance, a cooker hood, a refrigerator, a fridge-freezer or an air conditioner. But this can also be a small household appliance, such as a coffee machine or a food processor. However, it has proved to be particularly advantageous if the household appliance is a device for the care of laundry items - such as a washing machine or a tumble dryer or a washer-dryer - and / or the movable component is a laundry drum for receiving laundry items.

Der Begriff „Statorwicklung” beinhaltet vorliegend sämtliche Leiterbahnen, welche zum Erzeugen eines magnetischen Feldes dienen, durch welches ein Rotor des Antriebsmotors bewegt wird. Die Statorwicklung kann beispielsweise mehrere Phasenstränge mit jeweils einer Vielzahl von Induktionsspulen aufweisen. Die Induktionsspulen sind durch planare Leiterbahnen gebildet.The term "stator winding" in the present case includes all conductor tracks which serve to generate a magnetic field through which a rotor of the drive motor is moved. The stator winding can, for example, have a plurality of phase strands, each having a multiplicity of induction coils. The induction coils are formed by planar conductor tracks.

Die Komponente des Haushaltsgerätes, welche durch den Antriebsmotor angetrieben wird, ist bevorzugt eine drehbare Komponente.The component of the household appliance, which is driven by the drive motor, is preferably a rotatable component.

Es kann also eine Leiterplatte bzw. eine Platine bereitgestellt sein, welche einen planaren Träger aus einem elektrisch isolierenden Material sowie die planaren Leiterbahnen aufweist, welche auf dem Träger aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, sind. Bevorzugt ist der Träger ein flexibler Körper, dessen Form den individuellen Bauraumanforderungen im Haushaltsgerät angepasst werden kann. Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn der Träger eine dünne Folie ist. Diese Folie kann beispielsweise eine Dicke aufweisen, welche in einem Wertebereich von 50 μm bis 500 μm liegt. Durch Einsatz einer derartigen dünnen Folie kann der Stator des Antriebsmotors quasi in beliebiger geometrischer Form aufgebaut werden, und die Form der Statorwicklung kann an die Form des Stators beliebig angepasst werden.It can therefore be provided a printed circuit board or a circuit board, which has a planar carrier made of an electrically insulating material and the planar conductor tracks, which are applied to the carrier, in particular imprinted. Preferably, the carrier is a flexible body whose shape can be adapted to the individual space requirements in the household appliance. It proves to be particularly advantageous if the carrier is a thin film. This slide can, for example have a thickness which is in a value range of 50 microns to 500 microns. By using such a thin film, the stator of the drive motor can be constructed in virtually any geometric shape, and the shape of the stator winding can be arbitrarily adapted to the shape of the stator.

In einer Ausführungsform ist die Statorwicklung – bzw. der Träger mit den darauf aufgebrachten Leiterbahnen – in Mehrschichttechnik (Multilayertechnik) aufgebaut. Dann sind die Leiterbahnen auf zumindest zwei, insbesondere auf zumindest drei, Schichten verteilt. Dies hat einerseits den Vorteil, dass die Leiterbahnen bzw. die durch die Leiterbahnen gebildeten Induktionsspulen unterschiedlicher Phasenstränge voneinander elektrisch isoliert werden können. Andererseits kann durch die Mehrschichttechnologie der wertvolle Bauraum gespart werden, da die Packungsdichte der Statorwicklung entsprechend sehr hoch ist.In one embodiment, the stator winding - or the carrier with the printed conductors applied thereto - is constructed in multilayer technology (multilayer technology). The printed conductors are then distributed over at least two, in particular at least three, layers. On the one hand, this has the advantage that the conductor tracks or the induction coils of different phase strands formed by the conductor tracks can be electrically insulated from one another. On the other hand, the valuable space can be saved by the multi-layer technology, since the packing density of the stator winding is correspondingly very high.

Bevorzugt weist die Statorwicklung zumindest zwei Phasenstränge, insbesondere zumindest drei Phasenstränge, auf. Dann können die Phasenstränge jeweils auf einer anderen Schicht angeordnet sein. Dies bedeutet, dass jedem Phasenstrang eine andere Schicht zugeordnet ist, so dass die Leiterbahnen unterschiedlicher Phasenstränge auf unterschiedliche Schichten verteilt sind. Durch eine solche Vorgehensweise können die Leiterbahnen bzw. die Induktionsspulen unterschiedlicher Phasenstränge voneinander elektrisch isoliert werden.The stator winding preferably has at least two phase strands, in particular at least three phase strands. Then the phase strands can each be arranged on a different layer. This means that each phase strand is assigned a different layer, so that the interconnects of different phase strands are distributed over different layers. By such a procedure, the tracks or the inductors of different phase strands can be electrically isolated from each other.

Ist die Statorwicklung in Mehrschichttechnologie bereitgestellt, so ergibt sich quasi eine Sandwich-Struktur: Auf einer dünnen Folie mit daran angebrachten Leiterbahnen kann eine weitere Folie mit daran angebrachten Leiterbahnen aufgebracht sein usw. Eine solche mehrlagige Konstruktion der Statorwicklung sorgt also für eine extrem hohe Packungsdichte.If the stator winding provided in multi-layer technology, so there is a quasi-sandwich structure: On a thin film with attached conductor tracks, a further film may be applied with attached conductor tracks, etc. Such a multilayer construction of the stator winding thus ensures an extremely high packing density.

Bezüglich der Bauform des Antriebsmotors sind vorliegend unterschiedliche Ausführungsformen vorgesehen:
Der Antriebsmotor kann ein Scheibenmotor sein: Sein Stator und sein Rotor können entlang einer Drehachse des Antriebsmotors zueinander beabstandet angeordnet sein, und die Leiterbahnen bzw. die Statorwicklung können an einer dem Rotor zugewandten Seite des Stators angeordnet sein. Es kann auch ein axialer Luftspalt zwischen dem Stator und dem Rotor ausgebildet sein. Der Stator und der Rotor können jeweils in Form einer Scheibe bereitgestellt sein; dann sind die Scheiben entlang der Drehachse zueinander beabstandet angeordnet. Insbesondere – jedoch nicht ausschließlich – bei einer solchen Bauform des Antriebsmotors (Scheibenmotor) erweist sich die Verwendung der planaren Leiterbahnen für die Statorwicklung als besonders vorteilhaft. Der Scheibenmotor kann nämlich besonders kompakt aufgebaut werden, da der Stator relativ wenig Bauraum in axialer Richtung beansprucht.With regard to the design of the drive motor, different embodiments are provided in the present case:
The drive motor may be a disk motor: its stator and its rotor may be arranged spaced from one another along a rotation axis of the drive motor, and the conductor tracks or the stator winding may be arranged on a side of the stator facing the rotor. It can also be formed an axial air gap between the stator and the rotor. The stator and the rotor may each be provided in the form of a disk; then the discs are spaced apart along the axis of rotation. In particular - but not exclusively - in such a design of the drive motor (disc motor), the use of the planar conductor tracks for the stator winding proves to be particularly advantageous. Namely, the disc motor can be made particularly compact since the stator takes up relatively little space in the axial direction.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Antriebsmotor in üblicher radialer Bauform bereitgestellt sein: Der Stator und der Rotor können in radialer Richtung zueinander beabstandet angeordnet sein, so dass zwischen dem Rotor und dem Stator ein radialer Spalt ausgebildet ist. In diesem Falle kann der Antriebsmotor entweder als Außenläufer oder aber als Innenläufer ausgeführt sein.In an alternative embodiment, the drive motor can be provided in the usual radial design: The stator and the rotor can be arranged spaced apart in the radial direction, so that a radial gap is formed between the rotor and the stator. In this case, the drive motor can be designed either as an external rotor or as an internal rotor.

Bevorzugt umfasst die Statorwicklung zumindest zwei – insbesondere zumindest drei – Teilwicklungen mit jeweils zumindest einem Phasenstrang, insbesondere mit jeweils zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei, Phasensträngen. Das Haushaltsgerät kann auch eine Steuereinrichtung umfassen, welche zumindest eine der Teilwicklungen unabhängig von den anderen Teilwicklungen bestromen kann, um den Antriebsmotor zu betreiben. Also kann die Statorwicklung mehrere, jeweils durch planare Leiterbahnen gebildete Teilwicklungen aufweisen, welche unabhängig voneinander bestromt werden können. Um den Antriebsmotor zu betreiben, kann die Steuereinrichtung beispielsweise nur eine der Teilwicklungen oder aber gleichzeitig mehrere Teilwicklungen bestromen. Der Einsatz von voneinander unabhängigen und separaten Teilwicklungen hat den Vorteil, dass thermische Belastung des Antriebsmotors vermieden werden kann; die Teilwicklungen können nämlich abwechselnd bestromt werden. Es ist außerdem möglich, abhängig von einem Leistungsbedarf des Antriebsmotors die Teilwicklungen in beliebiger Kombination gleichzeitig zu bestromen.Preferably, the stator winding comprises at least two - in particular at least three - partial windings, each with at least one phase strand, in particular with at least two, preferably at least three, phase strands. The household appliance may also include a control device which can energize at least one of the partial windings independently of the other partial windings in order to operate the drive motor. Thus, the stator winding may comprise a plurality of partial windings, each formed by planar conductor tracks, which can be energized independently of one another. In order to operate the drive motor, the control device can, for example, power only one of the partial windings or at the same time several partial windings. The use of independent and separate partial windings has the advantage that thermal stress on the drive motor can be avoided; namely, the partial windings can be alternately energized. It is also possible, depending on a power requirement of the drive motor to energize the part windings in any combination at the same time.

Die Teilwicklungen sind also voneinander separate Wicklungen, die jeweils unabhängig voneinander zum Betreiben des Antriebsmotors bestromt werden können. Die Teilwicklungen sind bevorzugt gleich aufgebaut und können die gleiche Anzahl von Phasensträngen aufweisen, nämlich beispielsweise jeweils drei Phasenstränge.The partial windings are thus separate windings, which can each be energized independently of each other to operate the drive motor. The partial windings are preferably constructed the same and may have the same number of phase strands, namely, for example, three phase strands.

Die Steuereinrichtung kann in Abhängigkeit von einem aktuellen Bedarf für ein Drehmoment des Antriebsmotors gleichzeitig eine beliebige Kombination aus den zumindest zwei Teilwicklungen bestromen. Es können somit je nach Bedarf unterschiedliche Drehmomente des Antriebsmotors erzeugt werden, nämlich durch Zuschalten bzw. Abschalten der einzelnen Teilwicklungen. Wird beispielsweise ein relativ hohes Drehmoment zum Antreiben der beweglichen Komponente benötigt, so können alle Teilwicklungen gleichzeitig bestromt werden. Hingegen würde man bei einem relativ geringen Drehmomentbedarf lediglich eine Teilwicklung bestromen, um den Antriebsmotor bei einem geringen Drehmoment zu betreiben.The control device can simultaneously energize any combination of the at least two partial windings in dependence on a current requirement for a torque of the drive motor. It can thus be generated according to need different torques of the drive motor, namely by connecting or disconnecting the individual part windings. If, for example, a relatively high torque is required to drive the movable component, all partial windings can be energized simultaneously. On the other hand, with a relatively low torque requirement, only a partial winding would be energized in order to operate the drive motor at a low torque.

In einer Ausführungsform erfasst die Steuereinrichtung eine Temperatur des Antriebsmotors. Nach Erreichen eines Grenzwertes für die Temperatur kann die Steuereinrichtung von einer bisher bestromten Teilwicklung zu einer bisher nicht bestromten Teilwicklung umschalten. Dies bedeutet, dass nach Erreichen des Grenzwertes für die Temperatur das Bestromen einer Teilwicklung unterbunden werden kann und eine andere Teilwicklung bestromt werden kann, um den Antriebsmotor weiter zu betreiben. Auf diesem Wege gelingt es, eine thermische Belastung des Antriebsmotors zu verhindern. In one embodiment, the control device detects a temperature of the drive motor. After reaching a limit value for the temperature, the control device can switch from a previously energized partial winding to a previously unenergized partial winding. This means that after reaching the limit value for the temperature, the energization of a partial winding can be suppressed and another partial winding can be energized in order to continue to operate the drive motor. In this way, it is possible to prevent thermal stress on the drive motor.

Zum Abbremsen der beweglichen Komponente bzw. des Antriebsmotors kann die Steuereinrichtung auch eine beliebige Kombination aus den zumindest zwei Teilwicklungen kurzschließen. Dies kann beispielsweise so aussehen, dass diejenigen Teilwicklungen, welche kurzgeschlossen werden sollen, in Abhängigkeit von einer benötigten Verzögerung des Antriebsmotors ausgewählt werden. Wird eine große Verzögerung benötigt, so können beispielsweise alle Teilwicklungen kurzgeschlossen werden, während bei einer relativ geringen Verzögerung zum Beispiel lediglich eine Teilwicklung kurzgeschlossen werden kann. Es ist auch vorteilhaft, zum Abbremsen des Antriebsmotors diejenige Teilwicklung kurzzuschließen, welche im Betrieb nicht benutzt bzw. bisher nicht bestromt wurde. Durch Kurzschließen der Teilwicklungen kann der Antriebsmotor viel schneller als bei einem natürlichen Auslauf bzw. bei einem Leerlauf abgebremst werden.To brake the movable component or the drive motor, the control device can also short-circuit any combination of the at least two partial windings. This may, for example, be such that those partial windings which are to be short-circuited are selected as a function of a required deceleration of the drive motor. If a large delay is required, for example, all partial windings can be short-circuited, while at a relatively low delay, for example, only a partial winding can be short-circuited. It is also advantageous to short-circuit that part winding for braking the drive motor, which is not used during operation or has not been energized so far. By shorting the partial windings, the drive motor can be slowed much faster than in a natural spout or at idle.

Ist der Antriebsmotor als Scheibenmotor ausgeführt, so können die zumindest zwei Teilwicklungen an der dem Rotor zugewandten Seite des Stators jeweils konzentrisch, in unterschiedlichen Abständen zur Drehachse des Antriebsmotors angeordnet sein. Dann bilden die Teilwicklungen quasi jeweils einen Ring, und die Ringe sind bezüglich der Drehachse konzentrisch angeordnet und weisen unterschiedliche Radien auf. Eine solche konzentrische Anordnung der ringförmigen Teilwicklungen hat den Vorteil, dass je nach dem, welche der Teilwicklung bestromt wird, unterschiedliche Drehmomente des Antriebsmotors erzeugt werden können. Und zwar wird ein relativ hohes Drehmoment erzeugt, wenn die in radialer Richtung äußere Teilwicklung bestromt wird. Wird hingegen die in radialer Richtung innere Teilwicklung bestromt, so kann ein geringeres Drehmoment erzeugt werden. Diese Beziehung gilt sowohl für den Motorbetrieb als auch für den Bremsbetrieb des Antriebsmotors.If the drive motor is designed as a disk motor, the at least two partial windings on the side of the stator facing the rotor can each be arranged concentrically, at different distances from the axis of rotation of the drive motor. Then, the partial windings each quasi form a ring, and the rings are arranged concentrically with respect to the axis of rotation and have different radii. Such a concentric arrangement of the annular part windings has the advantage that, depending on which of the part winding is energized, different torques of the drive motor can be generated. Namely, a relatively high torque is generated when the radially outer part of the winding is energized. If, on the other hand, the partial winding in the radial direction is energized, a lower torque can be generated. This relationship applies to both the engine operation and the braking operation of the drive motor.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn zumindest eine Teilwicklung bezüglich einer anderen Teilwicklung winkelversetzt angeordnet ist. Beispielsweise kann bei einem Scheibenmotor eine der ringförmigen konzentrischen Teilwicklungen bezüglich einer anderen Teilwicklung um einen bestimmten Winkel versetzt angeordnet sein. Dieser Winkelversatz kann beispielsweise in einem Wertebereich von 5° bis 90° liegen. Er sorgt für einen homogenen Verlauf des Drehmomentes, so dass Welligkeiten in dem Drehmomentverlauf verhindert werden.It proves to be advantageous if at least one partial winding is arranged angularly offset with respect to another partial winding. For example, in the case of a disk motor, one of the annular concentric part windings can be offset by a certain angle with respect to another part winding. This angular offset can be, for example, in a value range of 5 ° to 90 °. It ensures a homogeneous course of the torque, so that ripples in the torque curve are prevented.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmotors in einem Haushaltsgerät. Durch den Antriebsmotor wird eine bewegliche Komponente des Haushaltsgerätes angetrieben. Der Antriebsmotor weist eine Statorwicklung auf. Als Statorwicklung werden planere Leiterbahnen verwendet.The invention also relates to a method for operating a drive motor in a household appliance. By the drive motor, a movable component of the household appliance is driven. The drive motor has a stator winding. As a stator winding planar conductor tracks are used.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Haushaltsgerät vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren.The preferred embodiments presented with reference to the household appliance according to the invention and their advantages apply correspondingly to the method according to the invention.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All the features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.

Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.The invention will now be explained in more detail with reference to individual preferred embodiments, as well as with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 in schematischer und höchstabstrakter Darstellung ein Haushaltsgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 in schematic and highly abstract representation of a household appliance according to an embodiment of the invention;

2 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Statorwicklung eines Antriebsmotors, welche durch auf einem Träger aufgebrachte planare Leiterbahnen gebildet ist; 2 a schematic plan view of a stator winding of a drive motor, which is formed by applied to a carrier planar conductor tracks;

3 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht bzw. eine Schnittansicht durch die Statorwicklung, welche aus mehreren Schichten bzw. Lagen ausgebildet ist; 3 a schematic side view and a sectional view through the stator winding, which is formed of a plurality of layers or layers;

4 in schematischer Darstellung ein Antriebsmotor für ein Haushaltsgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 4 a schematic representation of a drive motor for a household appliance according to an embodiment of the invention;

5 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch einen Antriebsmotor für ein Haushaltsgerät gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; 5 a schematic representation of a section through a drive motor for a household appliance according to another embodiment of the invention;

6 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Stirnseite eines Rotors für den Antriebsmotor gemäß 5; und 6 in a schematic representation of a plan view of an end face of a rotor for the drive motor according to 5 ; and

7 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf eine Stirnseite eines Stators für den Antriebsmotor gemäß 5. 7 in a schematic representation of a plan view of an end face of a stator for the drive motor according to 5 ,

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

Ein in 1 in höchstabstrakter Darstellung gezeigtes Haushaltsgerät 1 ist beispielsweise eine Waschmaschine. Es umfasst einen Laugenbehälter 2, in welchem eine Wäschetrommel 3 drehbar gelagert ist, nämlich um eine horizontal verlaufende Drehachse 4. In die Wäschetrommel 3 können Wäschestücke 5 aufgenommen werden, und zwar durch eine Öffnung 6, welche in einem Gehäuse des Haushaltsgeräts 1 ausgebildet ist und beispielsweise durch eine Tür verschlossen werden kann. Zum Antreiben der Wäschetrommel 3 ist ein Antriebsmotor 7 bereitgestellt, welcher durch eine Steuereinrichtung 8 angesteuert wird.An in 1 in highly abstract representation shown household appliance 1 is for example a washing machine. It includes a tub 2 in which a laundry drum 3 is rotatably mounted, namely a horizontally extending axis of rotation 4 , In the laundry drum 3 can laundry items 5 be absorbed, through an opening 6 , which in a housing of the household appliance 1 is formed and can be closed by a door, for example. To drive the laundry drum 3 is a drive motor 7 provided by a control device 8th is controlled.

Der Antriebsmotor 7 weist – wie unten näher beschrieben wird – einen Rotor sowie einen Stator auf. Der Rotor trägt Permanentmagnete, während der Stator eine elektrische Statorwicklung aufweist. Die Statorwicklung hat im Ausführungsbeispiel insgesamt drei Phasenstränge, die durch die Steuereinrichtung 8 bestromt werden. Die Statorwicklung ist durch planare Leiterbahnen (zum Beispiel aus Kupfer) gebildet, welche auf einem Träger – etwa einem Schaltungsträger – aufgebracht sind. Die Statorwicklung ist dabei in Mehrschichttechnologie aufgebaut bzw. sie besteht aus mehreren Lagen von Leiterbahnen, die jeweils zwischen einzelnen Trägerschichten liegen.The drive motor 7 has - as will be described in more detail below - a rotor and a stator. The rotor carries permanent magnets, while the stator has an electric stator winding. In the exemplary embodiment, the stator winding has a total of three phase phases which are generated by the control device 8th be energized. The stator winding is formed by planar conductor tracks (for example made of copper), which are applied to a carrier, for example a circuit carrier. The stator winding is constructed in multi-layer technology or consists of several layers of printed conductors, which lie in each case between individual carrier layers.

Eine solche Statorwicklung 9 ist beispielhaft in 2 dargestellt. Wie bereits ausgeführt, ist die Statorwicklung 9 durch planare Leiterbahnen 10 gebildet, welche durch einen Träger 11 gehalten sind. In 2 sind auf der linken Seite insgesamt sechs Induktionsspulen gezeigt, die durch die Leitebahnen 10 gebildet sind. Zwei Induktionsspulen 12a, 12b gehören dabei zu einem gemeinsamen Phasenstrang; zwei weitere Induktionsspulen 13a, 13b gehören zu einem anderen Phasenstrang; und zwei weitere planare Induktionsspulen 14a, 14b gehören zu einem dritten Phasenstrang der Statorwicklung 9. Für jeden Phasenstrang der Statorwicklung 9 ist dabei eine separate Lage bzw. Schicht vorgesehen. Dies bedeutet, dass die Induktionsspulen 12a, 12b auf einer andren Schicht als die Induktionsspulen 13a, 13b sowie 14a, 14b liegen. Auch die Induktionsspulen 13a, 13b des zweiten Phasenstranges liegen auf einer separaten Schicht, nämlich auf einer anderen Schicht als die Induktionsspulen 14a, 14b des dritten Phasenstranges. Also sind die Induktionsspulen 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b planare Induktionsspulen, welche flach ausgeführt sind. Jede Induktionsspule 12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b verläuft um eine Durchgangsöffnung 15 herum, welche eine quadratische Form aufweist und im Träger 11 senkrecht zu seiner Ebene ausgebildet ist. Die Statorwicklung 9 wird nämlich auf Statorzähne 16 aufgesteckt, nämlich derart, dass sich die Statorzähne 16 durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurcherstrecken.Such a stator winding 9 is exemplary in 2 shown. As already stated, the stator winding 9 through planar tracks 10 formed by a carrier 11 are held. In 2 On the left side, a total of six induction coils are shown, passing through the conductive tracks 10 are formed. Two induction coils 12a . 12b belong to a common phase strand; two more induction coils 13a . 13b belong to a different phase strand; and two more planar inductors 14a . 14b belong to a third phase strand of the stator winding 9 , For each phase phase of the stator winding 9 is provided a separate layer or layer. This means that the induction coils 12a . 12b on another layer than the induction coils 13a . 13b such as 14a . 14b lie. Also the induction coils 13a . 13b of the second phase strand lie on a separate layer, namely on a different layer than the induction coils 14a . 14b of the third phase strand. So the induction coils 12a . 12b . 13a . 13b . 14a . 14b planar induction coils, which are made flat. Each induction coil 12a . 12b . 13a . 13b . 14a . 14b runs around a passage opening 15 around, which has a square shape and in the carrier 11 is formed perpendicular to its plane. The stator winding 9 namely on stator teeth 16 plugged, namely such that the stator teeth 16 through the passage openings 15 therethrough.

In 3 ist eine Seitenansicht der Statorwicklung 9 bzw. ein Schnitt durch die Statorwicklung 9 dargestellt. Aus 3 geht dabei der Aufbau der Statorwicklung in Mehrschichttechnologie hervor. Der Träger 11 weist im Ausführungsbeispiel gemäß 3 insgesamt vier Schichten 17, 18, 19, 20 auf, zwischen denen sich jeweils eine Schicht 21, 22, 23 aus Leiterbahnen 10 befindet. Die obere Schicht 17 des Trägers 11 ist dabei optional. Die einzelnen Schichten 17 bis 20 sind durch dünne Folien gebildet, welche aus elektrisch isolierendem Material bereitgestellt sind. Die Leiterbahnen 10 sind dabei derart auf unterschiedliche Schichten 21, 22, 23 zwischen den Schichten 17, 18, 19, 20 des Trägers 11 verteilt, dass auf der ersten Schicht 21 der erste Phasenstrang, auf der zweiten Schicht 22 der zweite Phasenstrang und auf der dritten Schicht 23 der dritte Phasenstrang liegt. Die Mehrschichttechnologie sorgt also für eine elektrische Isolierung zwischen den einzelnen Phasensträngen der Statorwicklung 9, wie auch für eine relativ große Packungsdichte der Statorwicklung 9.In 3 is a side view of the stator winding 9 or a section through the stator winding 9 shown. Out 3 This shows the structure of the stator winding in multilayer technology. The carrier 11 has in the embodiment according to 3 a total of four layers 17 . 18 . 19 . 20 on, between each of which a layer 21 . 22 . 23 from conductor tracks 10 located. The upper layer 17 of the carrier 11 is optional. The individual layers 17 to 20 are formed by thin foils made of electrically insulating material. The tracks 10 are so different layers 21 . 22 . 23 between the layers 17 . 18 . 19 . 20 of the carrier 11 spread that on the first layer 21 the first phase strand, on the second layer 22 the second phase strand and on the third layer 23 the third phase strand lies. The multi-layer technology thus ensures electrical insulation between the individual phase strands of the stator winding 9 as well as for a relatively large packing density of the stator winding 9 ,

Insgesamt ist also die Statorwicklung 9 flexibel bzw. formbar und kann quasi an jede geometrische Form des Stators angepasst werden.Overall, so the stator winding 9 flexible or malleable and can be adapted to virtually any geometric shape of the stator.

In 4 ist ein Beispiel für den Antriebsmotor 7 dargestellt. Der Antriebsmotor 7 ist hier in herkömmlicher radialer Bauform ausgeführt und umfasst einen Stator 24, wie auch einen Rotor 25. Der Antriebsmotor 7 ist hier Außenläufer; dies bedeutet, dass der Rotor 25 den Stator 24 umgibt. Der Stator 24 weist eine Vielzahl von Statorzähnen 16 auf, welche von einem Grundkörper 26 des Stators 24 radial nach außen abstehen. Zwischen dem Stator 24 und dem Rotor 25 ist ein radialer Luftspalt 27 ausgebildet. Am Stator 24 sind außerdem eine Vielzahl von elektronischen Bauteilen 28 angebracht. Dies können zum Beispiel elektronische Schaltkreise (Chips) und dergleichen sein. Zum Beispiel kann am Stator 24 die Steuereinrichtung 8 angebracht sein.In 4 is an example of the drive motor 7 shown. The drive motor 7 is designed here in a conventional radial design and includes a stator 24 as well as a rotor 25 , The drive motor 7 here is external rotor; This means that the rotor 25 the stator 24 surrounds. The stator 24 has a plurality of stator teeth 16 on which of a main body 26 of the stator 24 protrude radially outward. Between the stator 24 and the rotor 25 is a radial air gap 27 educated. At the stator 24 are also a variety of electronic components 28 appropriate. These may be, for example, electronic circuits (chips) and the like. For example, on the stator 24 the controller 8th to be appropriate.

Die Statorzähne 16 sind an einem Außenumfang des Grundkörpers 26 in Umfangsrichtung äquidistant verteilt angeordnet. Wie bereits ausgeführt, ist die Statorwicklung 9 in Form eines Streifens (siehe 2) auf die Statorzähne 16 aufgesteckt, so dass sich die Statorzähne 16 durch die Durchgangsöffnungen 15 hindurcherstrecken. Die Statorwicklung 9 in Form des in 2 dargestellten Streifens kann also ohne viel Fertigungsaufwand auf den Stator 24 – nämlich auf seinen Außenumfang – aufgebracht werden. Dann ist der Stator 24 durch die Statorwicklung 9 quasi ummantelt, und die Statorwicklung 9 bzw. der Träger 11 liegt am Außenumfang des Stators 24 an. Der Rotor 25 weist eine Vielzahl von Permanentmagneten 34 auf, welche mit wechselnder Polung angeordnet sind.The stator teeth 16 are on an outer periphery of the main body 26 arranged distributed equidistantly in the circumferential direction. As already stated, the stator winding 9 in the form of a strip (see 2 ) on the stator teeth 16 plugged, so that the stator teeth 16 through the Through openings 15 therethrough. The stator winding 9 in the form of in 2 shown strip can therefore without much manufacturing effort on the stator 24 - on its outer circumference - be applied. Then the stator 24 through the stator winding 9 virtually encased, and the stator winding 9 or the carrier 11 lies on the outer circumference of the stator 24 at. The rotor 25 has a plurality of permanent magnets 34 on, which are arranged with alternating polarity.

Ein weiteres Beispiel für den Antriebsmotor 7 ist in 5 gezeigt. Hier ist der Antriebsmotor 7 in Form eines Scheibenmotors ausgeführt. Der Rotor 25 sowie der Stator 24 sind jeweils scheibenförmig ausgebildet und entlang der Drehachse 4 zueinander beabstandet. Im Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist zwischen dem Rotor 25 und dem Stator 24 ein axialer Luftspalt 29 ausgebildet. Der Rotor 25 ist direkt mit einer Welle 30 verbunden, welche mit der Wäschetrommel 3 verbunden ist. Der Stator 24 ist über Befestigungselemente 31 mit dem Laugenbehälter 2 verbunden. Im Stator 24 ist eine Durchgangsöffnung 32 ausgebildet, durch welche die Welle 30 verläuft. Die Welle 30 erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung 32 hindurch. Der Rotor 25 ist in axialer Richtung zwischen dem Stator 24 und dem Laugenbehälter 2 angeordnet. Die Statorwicklung 9 ist an einer Seite 33 (Stirnseite) des Stators 24 angebracht, welche dem Rotor 25 zugewandt ist. Entsprechend sind auch Permanentmagnete 34 an einer dem Stator 24 zugewandten Seite des Rotors 25 angebracht. Die Statorzähne 16 weisen in Richtung zum Rotor 25 hin, nämlich in axialer Richtung. Die Statorwicklung 9 ist auf die Statorzähne 16 aufgesteckt.Another example of the drive motor 7 is in 5 shown. Here is the drive motor 7 executed in the form of a disk motor. The rotor 25 as well as the stator 24 are each disc-shaped and along the axis of rotation 4 spaced apart. In the embodiment according to 5 is between the rotor 25 and the stator 24 an axial air gap 29 educated. The rotor 25 is right with a wave 30 connected with the laundry drum 3 connected is. The stator 24 is about fasteners 31 with the tub 2 connected. In the stator 24 is a passage opening 32 formed by which the shaft 30 runs. The wave 30 extends through the passage opening 32 therethrough. The rotor 25 is in the axial direction between the stator 24 and the tub 2 arranged. The stator winding 9 is on one side 33 (Front side) of the stator 24 attached, which is the rotor 25 is facing. Corresponding are also permanent magnets 34 at one of the stator 24 facing side of the rotor 25 appropriate. The stator teeth 16 point towards the rotor 25 towards, namely in the axial direction. The stator winding 9 is on the stator teeth 16 attached.

Der Rotor 25 und der Stator 24 eines solchen Scheibenmotors sind in den 6 und 7 näher gezeigt. 6 zeigt dabei eine Draufsicht auf die Stirnseite des Rotors 25, welche dem Stator 24 zugewandt ist. Der Rotor 25 ist als Scheibe bereitgestellt. An der Stirnseite sind die Vielzahl von Permanentmagneten 34 angebracht. Die Permanentmagnete 34 sind dabei mit wechselnder Polung angeordnet. Die Permanentmagnete 34 sind in drei unterschiedliche Gruppen unterteilt, welche jeweils einen konzentrischen Ring 35, 36, 37 formen. Die Ringe 35, 36, 37 sind konzentrisch, und sie liegen in unterschiedlichen Abständen zur Drehachse 4. Der mittlere Ring 36 von Permanentmagneten 34 ist bezüglich der anderen Ringe 35, 37 winkelversetzt, so dass die N-Permanentmagnete 24 des mittleren Ringes 36 in radialer Richtung jeweils mit S-Permanentmagneten 34 der anderen Ringe 35, 37 benachbart ist. Die Ringe 35, 36, 37 haben außerdem jeweils eine gleiche Anzahl von Permanentmagneten 34. Also sind die Permanentmagnete 34 sowohl in radialer Richtung als auch innerhalb der Ringe 35, 36, 37 in Umfangsrichtung mit wechselnder Polung angeordnet.The rotor 25 and the stator 24 Such a disc motor are in the 6 and 7 shown closer. 6 shows a plan view of the front side of the rotor 25 which the stator 24 is facing. The rotor 25 is provided as a disk. At the front are the multitude of permanent magnets 34 appropriate. The permanent magnets 34 are arranged with alternating polarity. The permanent magnets 34 are divided into three different groups, each with a concentric ring 35 . 36 . 37 to shape. The Rings 35 . 36 . 37 are concentric, and they are at different distances to the axis of rotation 4 , The middle ring 36 of permanent magnets 34 is with respect to the other rings 35 . 37 angular offset, so that the N-permanent magnets 24 of the middle ring 36 in the radial direction in each case with S-permanent magnets 34 the other rings 35 . 37 is adjacent. The Rings 35 . 36 . 37 also each have an equal number of permanent magnets 34 , So the permanent magnets 34 both in the radial direction and within the rings 35 . 36 . 37 arranged in the circumferential direction with alternating polarity.

In 7 ist der Stator 24 für einen Scheibenmotor gemäß 5 dargestellt. Und zwar ist in 7 eine Draufsicht auf die Stirnseite 33 des Stators 34 gezeigt, welche dem Rotor 25 zugewandt ist. Der Stator 24 ist hier ebenfalls eine Scheibe. Von der Stirnseite 33 stehen die Statorzähne 16 ab, nämlich in axialer Richtung – in Richtung zum Rotor 25. Die Statorwicklung 9 weist hier insgesamt drei Teilwicklungen 38, 39, 40 auf, die an der Stirnseite 33 konzentrisch und in unterschiedlichen Abständen zur Drehachse 4 angeordnet sind. Also bilden die Teilwicklungen 38, 39, 11 jeweils einen konzentrischen Ring, wobei die Ringe verschiedene Radien aufweisen. Anstatt eines geraden Streifens, wie er in 2 dargestellt ist, kann hier eine ringförmige Wicklung bzw. ein ringförmiger planarer bzw. ebener Streifen mit Leiterbahnen 10 verwendet werden. Diese Streifen werden auf die Statorzähne 16 aufgesteckt und liegen dann an der Stirnseite 33 an. Die Teilwicklungen 38, 39, 40 weisen jeweils drei Phasenstränge auf, die auf unterschiedlichen Schichten liegen, nämlich wie oben bereits ausgeführt.In 7 is the stator 24 for a disc motor according to 5 shown. And that is in 7 a plan view of the front side 33 of the stator 34 shown which the rotor 25 is facing. The stator 24 here is also a disc. From the front side 33 stand the stator teeth 16 from, namely in the axial direction - in the direction of the rotor 25 , The stator winding 9 here has a total of three partial windings 38 . 39 . 40 on, at the front 33 concentric and at different distances to the axis of rotation 4 are arranged. So the partial windings form 38 . 39 . 11 each a concentric ring, wherein the rings have different radii. Instead of a straight strip, as in 2 is shown here, an annular winding or an annular planar or planar strip with conductor tracks 10 be used. These strips are applied to the stator teeth 16 attached and then lie on the front page 33 at. The partial windings 38 . 39 . 40 each have three phase strands, which lie on different layers, namely as stated above.

Jede Teilwicklung 39, 39, 40 kann unabhängig von anderen Teilwicklungen 38, 39, 40 zum Betreiben des Antriebsmotors 7 verwendet werden. Die Teilwicklungen 38, 39, 40 können in einer beliebigen Kombination gleichzeitig bestromt werden; sie können also einzeln, paarweise oder aber alle gleichzeitig bestromt werden. Die Steuereinrichtung 8 kann also eine beliebige Kombination aus den Teilwicklungen 38, 39, 40 bestromen. Welche und wie viele Teilwicklungen 38, 39, 40 bestromt werden, hängt dabei von einem Bedarf für ein Drehmoment des Antriebsmotors 7 ab. Soll ein hohes Drehmoment bereitgestellt werden, so werden alle Teilwicklungen 38, 39, 40 oder aber die äußere Teilwicklung 38 bestromt. Ist hingegen nur ein geringes Drehmoment erforderlich, so wird beispielsweise nur die innere Teilwicklung 40 bestromt.Every partial winding 39 . 39 . 40 can be independent of other sub-windings 38 . 39 . 40 for operating the drive motor 7 be used. The partial windings 38 . 39 . 40 can be energized in any combination at the same time; they can therefore be energized individually, in pairs or all at the same time. The control device 8th So can any combination of the partial windings 38 . 39 . 40 energize. Which and how many partial windings 38 . 39 . 40 be energized, depends on a need for a torque of the drive motor 7 from. If a high torque to be provided, then all partial windings 38 . 39 . 40 or the outer part winding 38 energized. If, however, only a small torque is required, for example, only the inner part of the winding 40 energized.

Wie aus 7 hervorgeht, ist die mittlere Teilwicklung 38 gegenüber den anderen Teilwicklungen 38, 40 winkelversetzt. Und zwar sind die Statorzähne 16, auf welche die mittlere Teilwicklung 39 aufgesteckt ist und welche den mittleren Ring bilden, gegenüber den anderen Statorzähnen 16 um einen bestimmten Winkel versetzt. Vorliegend liegt ein Statorzahn 16 des mittleren Ringes in Umfangsrichtung jeweils zwischen zwei benachbarten Statorzähnen 16 der anderen Ringe 38, 40. Ein solcher Winkelversatz sorgt dafür, dass der Drehmomentverlauf des Antriebsmotors homogen ist und keine Welligkeiten aufweist.How out 7 is apparent, is the middle part winding 38 opposite the other partial windings 38 . 40 angularly offset. And that's the stator teeth 16 to which the middle part winding 39 is attached and which form the middle ring, compared to the other stator teeth 16 offset by a certain angle. In the presence of a stator tooth 16 the middle ring in the circumferential direction in each case between two adjacent stator teeth 16 the other rings 38 . 40 , Such an angular offset ensures that the torque curve of the drive motor is homogeneous and has no ripples.

Also sind die Statorzähne 16 in mehrere – hier insgesamt in drei – Gruppen unterteilt, die jeweils einen bezüglich der Drehachse 4 konzentrischen Ring bilden. Die Statorzähne 16 einer einzigen Gruppe sind also von der Mittelachse 4 gleich beabstandet. Jede Gruppe weist auch die gleiche Anzahl von Statorzähnen auf, die entlang eines Ringumfangs äquidistant angeordnet sind.So the stator teeth are 16 divided into several - here in total in three - groups, each one with respect to the axis of rotation 4 form concentric ring. The stator teeth 16 a single group are thus from the central axis 4 equally spaced. Each group also has the same number of stator teeth arranged equidistantly along a circumference of the ring.

Die Steuereinrichtung 8 (siehe 1) kann auch eine Temperatur T des Antriebsmotors 7 erfassen. Wird beispielsweise eine bestromte Wicklung 38, 39, 40 und somit der Antriebsmotor 7 zu heiß bzw. erreicht die Temperatur T einen Grenzwert, so kann die Steuereinrichtung 8 das Bestromen der heißen Teilwicklung 38, 39, 40 unterbinden und stattdessen eine andere, bisher nicht bestromte Teilwicklung 38, 39, 40 bestromen. Es wird somit verhindert, dass der Antriebsmotor 7 thermisch überlastet wird.The control device 8th (please refer 1 ) can also be a temperature T of the drive motor 7 to capture. For example, an energized winding 38 . 39 . 40 and thus the drive motor 7 too hot or reaches the temperature T a limit, so the controller 8th the energizing of the hot part winding 38 . 39 . 40 stop and instead another, not yet energized part winding 38 . 39 . 40 energize. It is thus prevented that the drive motor 7 thermally overloaded.

Mithilfe der Teilwicklungen 38, 39, 40 kann der Antriebsmotor 7 auch aktiv abgebremst werden. Und zwar kann die Steuereinrichtung 8 die Teilwicklungen 38, 39, 40 in beliebiger Kombination kurzschließen, um den Antriebsmotor 7 rasch abzubremsen. Die Anzahl und die Auswahl der kurzzuschließenden Teilwicklungen 38, 39, 40 hängt dabei von der erforderlichen Verzögerung ab. Weil während des Abbremsens in der kurzgeschlossenen Teilwicklung 38, 39, 40 ein elektrischer Kurzschlussstrom fließt und diese Teilwicklung 38, 39, 40 entsprechend warm werden kann, kann die Steuereinrichtung 8 auch zum Abbremsen des Antriebsmotors 7 lediglich diejenige Teilwicklung 38, 39, 40 kurzschließen, welche im Betrieb des Antriebsmotors 7 nicht bestromt war.Using the partial windings 38 . 39 . 40 can the drive motor 7 also be actively braked. And although the control device 8th the partial windings 38 . 39 . 40 short-circuit in any combination to the drive motor 7 decelerate quickly. The number and selection of short-circuited partial windings 38 . 39 . 40 depends on the required delay. Because during deceleration in the shorted part winding 38 . 39 . 40 an electrical short-circuit current flows and this partial winding 38 . 39 . 40 can be heated accordingly, the control device 8th also for braking the drive motor 7 only the part winding 38 . 39 . 40 short-circuit, which in the operation of the drive motor 7 was not energized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Haushaltsgeräthousehold appliance
22: Laugenbehältertub
33: Wäschetrommelwashing drum
44: Drehachseaxis of rotation
55: Wäschestückelaundry
66: Öffnungopening
77: Antriebsmotordrive motor
88th: Steuereinrichtungcontrol device
99: Statorwicklungstator
1010: Leiterbahnenconductor tracks
1111: Trägercarrier
12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b12a, 12b, 13a, 13b, 14a, 14b: Induktionsspuleninductors
1515: DurchgangsöffnungThrough opening
1616: Statorzähnestator teeth
17, 18, 19, 2017, 18, 19, 20: Schichten des TrägersLayers of the carrier
21, 22, 2321, 22, 23: Schichten von LeiterbahnenLayers of conductors
2424: Statorstator
2525: Rotorrotor
2626: Grundkörperbody
2727: Luftspaltair gap
2828: Bauteilecomponents
2929: Luftspaltair gap
3030: Wellewave
3131: Befestigungselementefasteners
3232: DurchgangsöffnungThrough opening
3434: Permanentmagnetepermanent magnets
35, 36, 3735, 36, 37: Ringe von PermanentmagnetenRings of permanent magnets
38, 39, 4038, 39, 40: Teilwicklungenpartial windings
TT: Temperaturtemperature

Claims

Household appliance ( 1 ) with a movable component ( 3 ) and with an electric drive motor ( 7 ) for driving the component ( 3 ), which has a stator winding ( 9 ), characterized in that the stator winding ( 9 ) by planar tracks ( 10 ) is formed.

Household appliance ( 1 ) according to claim 1, characterized by a planar support ( 11 ), on which the tracks ( 10 ), in particular imprinted, are.

Household appliance ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the carrier ( 11 ) is a thin film.

Household appliance ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator winding ( 9 ) is constructed in multilayer technology, so that the interconnects ( 10 ) to at least two, in particular at least three, layers ( 21 . 22 . 23 ) are distributed.

Household appliance ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the stator winding ( 9 ) at least two phase strands ( 12a . 12b ; 13a . 13b ; 14a . 14b ), in particular at least three phase strands ( 12a . 12b ; 13a . 13b ; 14a . 14b ), and the phase strands ( 12a . 12b ; 13a . 13b ; 14a . 14b ) each on a different layer ( 21 . 22 . 23 ) are arranged.

Household appliance ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that along a rotation axis ( 4 ) of the drive motor ( 7 ) a stator ( 24 ) and a rotor ( 25 ) of the drive motor ( 7 ) are arranged spaced from each other and the conductor tracks ( 10 ) on a rotor ( 25 ) facing side ( 33 ) of the stator ( 24 ) are arranged.

Household appliance ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a stator ( 24 ) and a rotor ( 25 ) of the drive motor ( 7 ) are spaced apart in the radial direction so that between the rotor ( 25 ) and the stator ( 24 ) a radial gap ( 27 ) is trained.

Household appliance ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator winding ( 9 ) at least two, in particular at least three, partial windings ( 38 . 39 . 40 ) each having at least one phase strand, and in that a control device ( 8th ) provided for this purpose is designed, at least one of the partial windings ( 38 . 39 . 40 ) independently of the other partial windings ( 38 . 39 . 40 ) to energize the drive motor ( 7 ) to operate.

Household appliance ( 1 ) according to claim 8, characterized in that the control device ( 8th ) is designed, depending on a current demand for a torque of the drive motor ( 7 ) at the same time any combination of the at least two partial windings ( 38 . 39 . 40 ) to energize.

Household appliance ( 1 ) according to claim 8 or 9, characterized in that the control device ( 8th ) is adapted to a temperature (T) of the drive motor ( 7 ) and after reaching a limit value for the temperature (T) of a previously energized partial winding ( 38 . 39 . 40 ) to a not yet energized sub-winding ( 38 . 39 . 40 ) switch.

Household appliance ( 1 ) according to one of claims 8 to 10, characterized in that the control device ( 8th ) is designed for braking the drive motor ( 7 ), in particular depending on a required delay, any combination of the at least two partial windings ( 38 . 39 . 40 ) short circuit.

Household appliance ( 1 ) according to claim 6 and one of claims 8 to 11, characterized in that the at least two partial windings ( 38 . 39 . 40 ) on the rotor ( 25 ) facing side ( 33 ) of the stator ( 24 ) each concentrically, at different distances to the axis of rotation ( 4 ) of the drive motor ( 7 ) are arranged.

Household appliance ( 1 ) according to one of claims 8 to 12, characterized in that at least one partial winding ( 38 . 39 . 40 ) with regard to another sub-winding ( 38 . 39 . 40 ) is arranged angularly offset.

Household appliance ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the domestic appliance ( 1 ) a device for the care of laundry ( 5 ) and / or the movable component ( 3 ) a laundry drum ( 3 ) for receiving laundry items ( 5 ).

Method for operating an electric drive motor ( 7 ) in a household appliance ( 1 ), in which a movable component ( 3 ) of the household appliance ( 1 ) by the drive motor ( 7 ) and the drive motor ( 7 ) a stator winding ( 9 ), characterized in that as a stator winding ( 9 ) planar tracks ( 10 ) be used.