DE102019110045A1 - Method for operating a drive system with a single-phase synchronous motor - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems (1-4) mit einem Einphasen-Synchronmotor (1) mit wenigstens den Schritten:• Betreiben (100) des Einphasen-Synchronmotors (1) mit einer ersten elektrischen Frequenz (Frequency) einer Referenzspannung (Uref),• Unterbrechen (200) des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors (1) für einen Messzeitraum (T_mess), wobei der Messzeitraum (T_mess) einen Nulldurchgang eines Motorstroms (I_motor) einschließt,• innerhalb des Messzeitraums (T_mess) zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms (I_motor), Erfassen (300) einer induzierten Spannung (Bemf_Sample),• Vergleichen (400) der erfassten induzierten Spannung (Bemf_Sample) mit einem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) und• erneutes Betreiben (800) des Einphasen-Synchronmotors (1) mit einer zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens (400).The invention relates to a method for operating a drive system (1-4) with a single-phase synchronous motor (1) with at least the following steps: • Operating (100) the single-phase synchronous motor (1) with a first electrical frequency (Frequency) of a reference voltage ( Uref), • Interrupting (200) the operation of the single-phase synchronous motor (1) for a measuring period (T_mess), the measuring period (T_mess) including a zero crossing of a motor current (I_motor), • within the measuring period (T_mess) at the time of the zero crossing of the motor current (I_motor), recording (300) an induced voltage (Bemf_Sample), • comparing (400) the recorded induced voltage (Bemf_Sample) with a setpoint value of the induced voltage (Bemf_ref) and • re-operating (800) the single-phase synchronous motor ( 1) with a second electrical frequency (Frequency) of the reference voltage (Uref) depending on the result of the comparison (400).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor gemäß dem Patentanspruch 1, ein Antriebssystem zur Ausführung eines derartigen Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 13, eine Haushaltsgerätekomponente mit einem derartigen Antriebssystem gemäß dem Patentanspruch 15 sowie ein Haushaltsgerät mit einer derartigen Haushaltsgerätekomponente gemäß dem Patentanspruch 16.The invention relates to a method for operating a drive system with a single-phase synchronous motor according to
Zu den bekannten elektrischen Motoren gehören auch die Synchronmotoren, welche einphasig mit Wechselstrom oder mehrphasig mit Drehstrom betrieben werden können. In jedem Fall wird ein konstant magnetisierter Läufer verwendet, welcher auch als Rotor bezeichnet werden kann. Hierzu können Permanentmagnete oder eine elektromagnetische Fremderregung verwendet werden. Die Bezeichnung Synchronmotor resultiert daraus, dass der Rotor von einem bewegten magnetischen Wechselfeld oder Drehfeld im Ständer, auch Stator genannt, synchron mitgenommen wird. Somit weist der Synchronmotor im Betrieb eine zur Wechselspannung synchrone Bewegung auf, dessen Drehzahl über die drehmomentbildende Polpaarzahl des Synchronmotors mit der Frequenz der Wechselspannung verknüpft ist.The known electric motors also include synchronous motors, which can be operated single-phase with alternating current or multi-phase with three-phase current. In any case, a constantly magnetized rotor is used, which can also be referred to as a rotor. Permanent magnets or an external electromagnetic excitation can be used for this. The term synchronous motor results from the fact that the rotor is driven synchronously by a moving alternating magnetic field or rotating field in the stator, also called the stator. In operation, the synchronous motor thus has a movement that is synchronous with the alternating voltage, the speed of which is linked to the frequency of the alternating voltage via the torque-generating number of pole pairs of the synchronous motor.
Mehrsträngige Permanentmagnet-Synchronmotoren werden üblicherweise über einen Frequenzumrichter betrieben, wodurch ein geregelter Betrieb ermöglicht wird, indem Drehrichtung, Drehzahl und Drehmoment des Synchronmotors über die Frequenz und Amplitude der Ausgangswechselspannung des Frequenzumrichters vorgegeben werden können. Dies kann das Drehverhalten des Synchronmotors z.B. beim Anlauf, sowie in Abhängigkeit der anzutreibenden Last gezielt beeinflussen.Multi-strand permanent magnet synchronous motors are usually operated via a frequency converter, which enables controlled operation in that the direction of rotation, speed and torque of the synchronous motor can be specified via the frequency and amplitude of the AC output voltage of the frequency converter. This can change the rotational behavior of the synchronous motor e.g. during start-up and depending on the load to be driven.
Nachteilig ist hierbei, dass derartige Frequenzumrichter zusätzliche Kosten verursachen und zusätzlichen Bauraum benötigen können. Neben dem Frequenzumrichter selbst können diese Kosten durch weitere Elektronik im Antriebssystem entstehen. Gerade diese Kosten sind bei verschiedenen einfachen Anwendungen wie z.B. einfachen Pumpen, wie etwa Laugenpumpen in Waschmaschinen, höchst unerwünscht, weil die durch den Frequenzumrichter geschaffenen Möglichkeiten der Regelung bzw. Steuerung des Synchronmotors für diese Anwendungen gar nicht benötigt werden und sich somit die Mehrkosten des Frequenzumrichters nicht rentieren. Zu derartigen einfachen Anwendungen bei z.B. Laugenpumpen in Waschmaschinen gehören das Abpumpen der Lauge aus dem Waschraum oder das Umfluten. In beiden Fällen ist ein geregelter Betrieb - geregelt, weil dem Frequenzumrichter die Information über die Rotorlage zur Verfügung steht - der Laugenpumpe nicht erforderlich.The disadvantage here is that such frequency converters cause additional costs and can require additional installation space. In addition to the frequency converter itself, these costs can arise from additional electronics in the drive system. It is precisely these costs that are important for various simple applications such as Simple pumps, such as lye pumps in washing machines, are highly undesirable because the options for regulating or controlling the synchronous motor created by the frequency converter are not required for these applications and the additional costs of the frequency converter are therefore not worthwhile. Such simple applications in e.g. Lye pumps in washing machines include pumping the lye out of the washroom or flooding. In both cases, regulated operation - regulated because information about the rotor position is available to the frequency converter - the drain pump is not required.
Als kostengünstige Alternative zu mittels Frequenzumrichtern betriebenen Synchronmotoren ist es bei einfachen Anwendungen wie z.B. bei Laugenpumpen in Waschmaschinen bekannt, ungeregelte Einphasen-Synchronmotoren als Antriebe der Laugenpumpe einzusetzen. Hierbei werden üblicherweise permanenterregte Einphasen-Synchronmotoren eingesetzt, so dass auf einen elektrischen Kontakt vom Stator zum Rotor mittels Schleifringen oder Bürsten verzichtet werden kann.As a cost-effective alternative to synchronous motors operated by frequency converters, it is ideal for simple applications such as It is known for drain pumps in washing machines to use unregulated single-phase synchronous motors as drives for the drain pump. Here, permanent magnet single-phase synchronous motors are usually used, so that there is no need for electrical contact from the stator to the rotor by means of slip rings or brushes.
Wie bereits allgemein erwähnt, ist es auch bei permanenterregten Einphasen-Synchronmotoren vorteilhaft, dass diese im Betrieb eine zur Wechselspannung synchrone Bewegung ausführen, deren Drehzahl über die Polpaarzahl mit der Frequenz der Wechselspannung verknüpft ist. Somit ist der Betrieb eines permanenterregten Einphasen-Synchronmotors mit der Frequenz der Wechselspannung des Netzes sehr einfach möglich und es kann auf kostenintensive Steuerungen sowie Frequenzumrichter verzichtet werden. Dies kommt insbesondere einfachen „ungeregelten“ Anwendungen mit konstanter Drehzahl, wie z.B. bei Laugenpumpen in Waschmaschinen, zugute.As already mentioned in general, it is also advantageous in the case of permanent-magnet single-phase synchronous motors that they execute a movement that is synchronous to the alternating voltage during operation, the speed of which is linked to the frequency of the alternating voltage via the number of pole pairs. This means that it is very easy to operate a permanently excited single-phase synchronous motor with the frequency of the alternating voltage of the network, and cost-intensive controls and frequency converters can be dispensed with. This is particularly useful for simple "unregulated" applications with constant speed, such as for drain pumps in washing machines.
Nachteilig ist jedoch, dass die Auslegung derartiger permanenterregter Einphasen-Synchronmotoren üblicherweise für den höchsten Lastpunkt bzw. für den höchsten Betriebspunkt erfolgt, und ihr Wirkungsgrad somit bei allen anderen Lasten geringer und damit nicht optimal ist. Mit anderen Worten ist ihr Wirkungsgrad für den Lastbereich nicht konstant.However, it is disadvantageous that such permanent-magnet single-phase synchronous motors are usually designed for the highest load point or for the highest operating point, and their efficiency is therefore lower and therefore not optimal for all other loads. In other words, their efficiency is not constant for the load range.
Nachteilig ist auch, dass bei der Verwendung eines ungeregelten permanenterregten Einphasen-Synchronmotors keine Informationen über den Betriebszustand des Motors, wie zum Beispiel über Lastschwankungen bei einer Laugenpumpe in Form von Schlürfen, d.h. dem Fördern eines Luft-Wasser-Gemisches, erhoben werden können. Kann dieser Zustand nicht erkannt werden, so kann hierauf auch nicht von der Waschmaschine reagiert werden.Another disadvantage is that when using an unregulated permanent magnet single-phase synchronous motor, no information about the operating state of the motor, such as about load fluctuations in a drain pump in the form of slurping, i.e. conveying an air-water mixture. If this state cannot be recognized, the washing machine cannot react to it either.
Nachteilig ist ferner, dass die Drehzahl eines permanenterregten Einphasen-Synchronmotors nicht variabel ist und von der im jeweiligen Einsatzland vorherrschenden Netzfrequenz und der Polpaarzahl der Maschine abhängt. Somit kann der permanenterregte Einphasen-Synchronmotor lediglich mit einer einzigen elektrischen Drehzahl betrieben werden, welche im stationären Zustand bei einer Polpaarzahl von Eins der mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors entspricht. Dies können z.B. 60 Hz in den USA oder 50 Hz in Europa sein. Daher sind für unterschiedliche Länder bzw. Netzfrequenzen unterschiedliche Auslegungen des permanenterregten Einphasen-Synchronmotors vorzunehmen und anzuwenden, was einen zusätzlichen Aufwand für den Hersteller bedeutet und ggfs. separate Zulassungen erfordern kann.Another disadvantage is that the speed of a permanently excited single-phase synchronous motor is not variable and depends on the mains frequency prevailing in the respective country of use and the number of pole pairs of the machine. The permanent-magnet single-phase synchronous motor can thus only be operated at a single electrical speed, which in the stationary state corresponds to the mechanical speed of the single-phase synchronous motor with a number of pole pairs of one. This could be 60 Hz in the USA or 50 Hz in Europe. Therefore, different interpretations of the are for different countries or network frequencies to make and use permanent magnet single-phase synchronous motor, which means additional work for the manufacturer and may require separate approvals.
Nachteilig ist des Weiteren, dass, falls eine Erfassung der Lage des Rotors relativ zum Stator erfolgen soll, hierzu ein zusätzlicher sog. Rotorlagesensor zu verwenden ist. Dies führt zu zusätzlichen Kosten für den Rotorlagesensor und erfordert auch zusätzlichen Bauraum.Another disadvantage is that if the position of the rotor is to be recorded relative to the stator, an additional so-called rotor position sensor must be used for this purpose. This leads to additional costs for the rotor position sensor and also requires additional installation space.
Nachteilig ist ebenso, dass falls ein Parkmagnet zur Ausrichtung der Anlaufposition des Rotors relativ zum Stator verwendet wird, dies ebenfalls zu zusätzlichen Kosten führt sowie zusätzlichen Bauraum erfordert.It is also disadvantageous that if a parking magnet is used to align the starting position of the rotor relative to the stator, this also leads to additional costs and requires additional installation space.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, so dass die Möglichkeiten zum Betrieb des Antriebssystems erweitert werden können. Insbesondere soll der Wirkungsgrad des Einphasen-Synchronmotors im Betrieb verbessert werden können. Zusätzlich oder alternativ soll die mechanische Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors im Betrieb beeinflusst werden können. Dies soll jeweils möglichst einfach, kostengünstig und bzw. oder verlässlich erfolgen. Ferner soll vorzugsweise auf einen Parkmagneten und bzw. oder auf einen Rotorlagesensor verzichtet werden können. Auch soll das Antriebssystem vorzugsweise für die Spannungsversorgungen in unterschiedlichen Ländern verwendet werden können. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor geschaffen werden.The invention thus poses the problem of providing a method for operating a drive system with a single-phase synchronous motor of the type described at the beginning, so that the possibilities for operating the drive system can be expanded. In particular, it should be possible to improve the efficiency of the single-phase synchronous motor during operation. Additionally or alternatively, the mechanical speed of the single-phase synchronous motor should be able to be influenced during operation. This should be done as simply, inexpensively and / or reliably as possible. Furthermore, it should preferably be possible to dispense with a parking magnet and / or a rotor position sensor. The drive system should also preferably be able to be used for the voltage supplies in different countries. At least one alternative to known methods for operating a drive system with a single-phase synchronous motor is to be created.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13, durch eine Haushaltsgerätekomponente mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 sowie durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.According to the invention, this problem is solved by a method with the features of
Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor mit wenigstens den Schritten:
- • Betreiben des Einphasen-Synchronmotors mit einer ersten elektrischen Frequenz einer Referenzspannung,
- • Unterbrechen des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors für einen Messzeitraum, wobei der Messzeitraum einen Nulldurchgang eines Motorstroms einschließt,
- • innerhalb des Messzeitraums zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms, Erfassen einer induzierten Spannung,
- • Vergleichen der erfassten induzierten Spannung mit einem Sollwert der induzierten Spannung und
- • erneutes Betreiben des Einphasen-Synchronmotors mit einer zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens.
- • Operation of the single-phase synchronous motor with a first electrical frequency of a reference voltage,
- • Interrupting the operation of the single-phase synchronous motor for a measuring period, the measuring period including a zero crossing of a motor current,
- • within the measurement period at the time of the zero crossing of the motor current, acquisition of an induced voltage,
- • Compare the detected induced voltage with a setpoint value for the induced voltage and
- • renewed operation of the single-phase synchronous motor with a second electrical frequency of the reference voltage depending on the result of the comparison.
Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bei Abschaltung der PWM im Nulldurchgang, d.h. wenn der Strom gleich Null ist, und nach einer kurzen Entladezeit der Restenergie in der Induktivität die gemessene Spannung am Motor genau dem Wert der elektromotorischen Kraft Emk entspricht. Die erfasste, anliegende Spannung als induzierte Spannung kann nun mit einem Sollwert der induzierten Spannung verglichen und aus dem Ergebnis des Vergleichens Schlussfolgerungen auf die Phasenlage zwischen Motorstrom und induzierter Spannung gezogen werden. Basierend hierauf kann der weitere Betrieb des Einphasen-Synchronmotors des Antriebssystems erfolgen, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird. Hierdurch kann es ermöglicht werden, den Einphasen-Synchronmotor mit erweiterten Möglichkeiten zu betreiben. Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren fortlaufend sich wiederholend durchgeführt werden.The present invention is based on the knowledge that when switching off the PWM in the zero crossing, i.e. when the current is equal to zero, and after a short discharge time of the residual energy in the inductance, the voltage measured at the motor corresponds exactly to the value of the electromotive force Emk. The detected, applied voltage as induced voltage can now be compared with a nominal value of the induced voltage and conclusions can be drawn from the result of the comparison about the phase position between the motor current and the induced voltage. Based on this, the further operation of the single-phase synchronous motor of the drive system can take place, as will be described in more detail below. This makes it possible to operate the single-phase synchronous motor with extended options. The method according to the invention can preferably be carried out continuously and repeatedly.
Wie bereits erwähnt ist hierbei zu beachten, dass der Sollwert der induzierten Spannung die Phase bzw. die Phasenlage zwischen dem Motorstrom und der induzierten Spannung bestimmt. Über die Vorgabe des Sollwerts der induzierten Spannung kann somit der Betriebspunkt des Einphasen-Synchronmotors vorgegeben werden.As already mentioned, it should be noted that the nominal value of the induced voltage determines the phase or the phase position between the motor current and the induced voltage. The operating point of the single-phase synchronous motor can thus be specified by specifying the setpoint value for the induced voltage.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen die erfasste induzierte Spannung dem Sollwert der induzierten Spannung entspricht, die zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. In diesem Fall wird der Einphasen-Synchronmotor bereits gemäß einer Vorgabe, welche sich durch den vorbestimmten Sollwert der induzierten Spannung ausdrückt, betrieben, so dass der Betrieb unverändert fortgesetzt werden kann.According to one aspect of the present invention, for the case that, according to the comparison, the detected induced voltage corresponds to the setpoint value of the induced voltage, the second electrical frequency of the reference voltage corresponds to the first electrical frequency of the reference voltage. In this case, the single-phase synchronous motor is already operated according to a specification which is expressed by the predetermined setpoint value of the induced voltage, so that the operation can continue unchanged.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen die erfasste induzierte Spannung nicht dem Sollwert der induzierten Spannung entspricht, wenigstens ein weiterer Schritt:
- • Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung.
- • Changing the second electrical frequency of the reference voltage compared to the first electrical frequency of the reference voltage.
In diesem Fall wird der Einphasen-Synchronmotor abweichend von der Vorgabe, welche sich durch den vorbestimmten Sollwert der induzierten Spannung ausdrückt, betrieben, so dass der Betrieb verändert werden kann. Dies kann in Abhängigkeit der Abweichung von erfasster induzierter Spannung gegenüber dem Sollwert der induzierten Spannung erfolgen, wie im Folgenden näher beschriebenen werden wird.In this case, the single-phase synchronous motor is operated in a manner deviating from the specification, which is expressed by the predetermined setpoint value of the induced voltage, so that the operation can be changed. This can take place as a function of the discrepancy between the detected induced voltage and the nominal value of the induced voltage, as will be described in more detail below.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung positiv ist, das Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. Aus dieser Konstellation der Richtung des Nulldurchgangs des Motorstroms sowie des Vorzeichens der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung kann geschlussfolgert werden, dass die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom nacheilt Somit wird als Reaktion hierauf für den weiteren Betrieb des Einphasen-Synchronmotors dessen elektrische Frequenz der Referenzspannung verringert, was, indirekt, zu einer Verringerung der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung führt. Dies kann bei der nachfolgenden Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens festgestellt werden, so dass diese Schritte solange wiederholt werden können, bis die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung ausgeglichen ist und die mechanische Frequenz, d.h. die mechanische Drehzahl, des Einphasen-Synchronmotors der elektrischen Frequenz der Referenzspannung entspricht und die vorgegebene Phase zwischen Emk und Strom erreicht wird.According to a further aspect of the present invention, in the event that the zero crossing of the motor current takes place from positive to negative and that the difference between the detected induced voltage and the setpoint value of the induced voltage is positive, changing the second electrical frequency of the reference voltage compared to the first electrical frequency of the reference voltage to reduce the first electrical frequency of the reference voltage. From this constellation of the direction of the zero crossing of the motor current and the sign of the difference between the detected induced voltage and the nominal value of the induced voltage, it can be concluded that the detected induced voltage lags behind the motor current whose electrical frequency of the reference voltage is reduced, which, indirectly, leads to a reduction in the difference between the detected induced voltage and the nominal value of the induced voltage. This can be determined in the subsequent execution of the method according to the invention, so that these steps can be repeated until the difference between the detected induced voltage and the nominal value of the induced voltage is balanced and the mechanical frequency, i.e. the mechanical speed of the single-phase synchronous motor corresponds to the electrical frequency of the reference voltage and the specified phase between Emk and current is reached.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung negativ ist, das Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung zu einem Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. Aus dieser Konstellation der Richtung des Nulldurchgangs des Motorstroms sowie des Vorzeichens der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung kann geschlussfolgert werden, dass die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom vorauseilt.According to a further aspect of the present invention, if the zero crossing of the motor current takes place from positive to negative and the difference between the detected induced voltage and the setpoint value of the induced voltage is negative, changing the second electrical frequency of the reference voltage compared to the first electrical frequency of the reference voltage to increase the first electrical frequency of the reference voltage. From this constellation of the direction of the zero crossing of the motor current and the sign of the difference between the detected induced voltage and the nominal value of the induced voltage, it can be concluded that the detected induced voltage leads the motor current.
Somit wird als Reaktion hierauf für den weiteren Betrieb des Einphasen-Synchronmotors dessen elektrische Frequenz der Referenzspannung erhöht, was, indirekt, zu einer Verringerung der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung führt. Dies kann bei der nachfolgenden Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens festgestellt werden, so dass diese Schritte solange wiederholt werden können, bis die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung ausgeglichen ist und die mechanische Frequenz, d.h. die mechanische Drehzahl, des Einphasen-Synchronmotors der elektrischen Frequenz der Referenzspannung entspricht und die vorgegebene Phase zwischen Emk und Strom erreicht wird.In response to this, the electrical frequency of the reference voltage is increased for the further operation of the single-phase synchronous motor, which, indirectly, leads to a reduction in the difference between the detected induced voltage and the setpoint value of the induced voltage. This can be determined in the subsequent execution of the method according to the invention, so that these steps can be repeated until the difference between the detected induced voltage and the nominal value of the induced voltage is balanced and the mechanical frequency, i.e. the mechanical speed of the single-phase synchronous motor corresponds to the electrical frequency of the reference voltage and the specified phase between Emk and current is reached.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms von Negativ nach Positiv erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung positiv ist, das Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung zu einem Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. Auch in dieser Konstellation der Richtung des Nulldurchgangs des Motorstroms sowie des Vorzeichens der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung eilt die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom voraus. Hierauf wird wie zuvor beschrieben mit einem Erhöhen der elektrischen Frequenz der Referenzspannung reagiert.According to a further aspect of the present invention, in the event that the zero crossing of the motor current takes place from negative to positive and that the difference between the detected induced voltage and the setpoint value of the induced voltage is positive, changing the second electrical frequency of the reference voltage compared to the first electrical frequency of the reference voltage to increase the first electrical frequency of the reference voltage. Also in this constellation of the direction of the zero crossing of the motor current and the sign of the difference between the detected induced voltage and the setpoint value of the induced voltage, the detected induced voltage leads the motor current. As previously described, this is responded to by increasing the electrical frequency of the reference voltage.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms von Negativ nach Positiv erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung negativ ist, das Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. Auch in dieser Konstellation der Richtung des Nulldurchgangs des Motorstroms sowie des Vorzeichens der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung eilt die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom nach. Hierauf wird wie zuvor beschrieben mit einem Verringern der elektrischen Frequenz der Referenzspannung reagiert.According to a further aspect of the present invention, in the event that the zero crossing of the motor current takes place from negative to positive and that the difference between the detected induced voltage and the target value of the induced voltage is negative, changing the second electrical frequency of the reference voltage compared to the first electrical frequency of the reference voltage to reduce the first electrical frequency of the reference voltage. Also in this constellation of the direction of the zero crossing of the motor current and the sign of the difference between the detected induced voltage and the setpoint value of the induced voltage, the detected induced voltage lags behind the motor current. As previously described, this is responded to by reducing the electrical frequency of the reference voltage.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Sollwert der induzierten Spannung gleich Null. Wie bereits zuvor erwähnt bestimmt der Sollwert der induzierten Spannung die Phase bzw. die Phasenlage zwischen dem Motorstrom und der induzierten Spannung, so dass über die Vorgabe des Sollwerts der induzierten Spannung der Betriebspunkt des Einphasen-Synchronmotors vorgegeben werden kann. Wird nun der Sollwert der induzierten Spannung gleich Null vorgegeben, so soll hierdurch erreicht werden, dass sich der Motorstrom und die induzierte Spannung in Phase miteinander befinden. Dies führt zu einem Betrieb des Einphasen-Synchronmotors mit einem optimalen Wirkungsgrad, so dass erfindungsgemäß ein optimaler Betrieb auf einfache Art und Weise erreicht werden kann. Über die Vorgabe des Sollwerts der induzierten Spannung kann erfindungsgemäß der Betriebspunkt verändert werden.According to a further aspect of the present invention, the desired value of the induced voltage is equal to zero. As mentioned above, the setpoint of the induced voltage determines the phase or the phase position between the motor current and the induced voltage, so that the operating point of the single-phase synchronous motor can be specified by specifying the setpoint of the induced voltage. If the nominal value of the induced voltage is now given equal to zero, this should ensure that the motor current and the induced voltage are in phase with one another. This leads to an operation of the single-phase synchronous motor with optimal efficiency, so that according to the invention optimal operation can be achieved in a simple manner. According to the invention, the operating point can be changed by specifying the setpoint value for the induced voltage.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Betreiben des Einphasen-Synchronmotors mit der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung ferner mit einer ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung und das Verfahren weist ferner wenigstens den weiteren Schritt auf:
- • Vergleichen der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung mit einem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz,
- • Compare the second electrical frequency of the reference voltage with a setpoint value of the electrical rotary frequency,
Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Veränderung der Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors indirekt über eine Veränderung der Amplitude der Referenzspannung erfolgen kann, da sich die Veränderung der Amplitude der Referenzspannung als Motorspannung auf die Phasenverschiebung zwischen dem Motorstrom und der induzierten Spannung auswirkt. Dies führt zu einer Veränderung der vorgegebenen Phase zwischen Emk und Motorstrom, welche zu einer Veränderung der elektrischen Ist-Frequenz des Einphasen-Synchronmotors führt, wie zuvor beschrieben, welche in einer Veränderung der mechanischen Frequenz, d.h. der mechanischen Drehzahl, des Einphasen-Synchronmotors resultiert. Somit kann auch diese Möglichkeit zur Veränderung des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors auf einfache Art und Weise zur Verfügung gestellt werden.This aspect of the present invention is based on the knowledge that a change in the speed of the single-phase synchronous motor can take place indirectly via a change in the amplitude of the reference voltage, since the change in the amplitude of the reference voltage as the motor voltage affects the phase shift between the motor current and the induced voltage affects. This leads to a change in the specified phase between Emk and motor current, which leads to a change in the actual electrical frequency of the single-phase synchronous motor, as described above, which results in a change in the mechanical frequency, i.e. the mechanical speed of the single-phase synchronous motor. Thus, this possibility for changing the operation of the single-phase synchronous motor can also be made available in a simple manner.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen die zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz entspricht, die zweite elektrische Amplitude der Referenzspannung der ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung. In diesem Fall wird der Einphasen-Synchronmotor bereits gemäß einer Vorgabe, welche sich durch den Sollwert der elektrischen Drehfrequenz ausdrückt, betrieben, so dass der Betrieb unverändert fortgesetzt werden kann.According to a further aspect of the present invention, in the event that, according to the comparison, the second electrical frequency of the reference voltage corresponds to the setpoint value of the electrical rotational frequency, the second electrical amplitude of the reference voltage corresponds to the first electrical amplitude of the reference voltage. In this case, the single-phase synchronous motor is already operated according to a specification which is expressed by the setpoint value of the electrical rotational frequency, so that the operation can continue unchanged.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen die zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung nicht dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz entspricht, wenigstens der weitere Schritt:
- • Verändern der zweiten elektrischen Amplitude der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung.
- • Changing the second electrical amplitude of the reference voltage compared to the first electrical amplitude of the reference voltage.
In diesem Fall wird der Einphasen-Synchronmotor abweichend von der Vorgabe, welche sich durch den Sollwert der elektrischen Drehfrequenz ausdrückt, betrieben, so dass der Betrieb verändert werden kann. Dies kann in Abhängigkeit der Abweichung der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung und dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz erfolgen. In this case, the single-phase synchronous motor is operated differently from the specification, which is expressed by the setpoint of the electrical rotational frequency, so that the operation can be changed. This can take place as a function of the deviation of the second electrical frequency of the reference voltage and the setpoint value of the electrical rotary frequency.
So kann zur Erhöhung der elektrischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors die Amplitude der Motorspannung erhöht werden. Dies führt aufgrund der elektrischen Eigenschaften des Einphasen-Synchronmotors dazu, dass die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom vorauseilt, was wie zuvor beschriebenen zu einer Erhöhung der elektrischen Frequenz führt, um die Phasendifferenz zwischen erfasster induzierter Spannung und Motorstrom wieder auszugleichen. Dies kann mittels der zuvor beschrieben Phasenregelung z.B. mittels einer Phasenregelschleife erfolgen (englisch auch phase-locked loop - PLL). Ist dies erreicht, sind die erfasste induzierte Spannung und der Motorstrom wieder in der vorgegebenen Phase zueinander und der Einphasen-Synchronmotor wird wieder in einem stationären Zustand betrieben, jedoch bei einer höheren Drehzahl als zuvor. Zur Verringerung der elektrischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors kann die Amplitude der Motorspannung entsprechend verringert werden.In order to increase the electrical speed of the single-phase synchronous motor, the amplitude of the motor voltage can be increased. Due to the electrical properties of the single-phase synchronous motor, this leads to the detected induced voltage running ahead of the motor current, which, as described above, leads to an increase in the electrical frequency in order to compensate for the phase difference between the detected induced voltage and motor current. This can be done by means of the phase control described above, e.g. take place by means of a phase-locked loop (English also phase-locked loop - PLL). If this is achieved, the detected induced voltage and the motor current are again in the specified phase with respect to one another and the single-phase synchronous motor is again operated in a steady state, but at a higher speed than before. To reduce the electrical speed of the single-phase synchronous motor, the amplitude of the motor voltage can be reduced accordingly.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht der Sollwert der elektrische Drehfrequenz einer vorbestimmten mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors. Auf diese Art und Weise kann die Vorgabe einer mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors erfolgen. Auch können unterschiedliche Sollwerte der elektrischen Drehfrequenzen vorgegeben werden, um die mechanische Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors entsprechend variieren zu können. Dies kann die Möglichkeiten des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors erhöhen.According to a further aspect of the present invention, the target value of the electrical rotational frequency corresponds to a predetermined mechanical rotational speed of the single-phase synchronous motor. In this way, a mechanical speed of the single-phase synchronous motor can be specified. Different setpoint values for the electrical rotational frequencies can also be specified in order to be able to vary the mechanical speed of the single-phase synchronous motor accordingly. This can increase the possibilities of operating the single-phase synchronous motor.
Zu dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren mit seinen verschiedenen Aspekten lässt sich ergänzend anmerken, dass hierdurch auf einfache Art und Weise weitere Möglichkeiten geschaffen werden können, einen Einphasen-Synchronmotor zu betreiben. Insbesondere kann der Betrieb des Einphasen-Synchronmotors sehr einfach, genau und bzw. oder vielfältig beeinflusst werden. Insbesondere kann eine Veränderung der mechanischen Frequenz, d.h. der mechanischen Drehzahl, des Einphasen-Synchronmotors einfach und bzw. oder flexibel vorgenommen werden. Auch lässt sich für unterschiedliche mechanische bzw. elektrische Drehzahlen ein optimaler Wirkungsgrad erreichen.With regard to the previously described method according to the invention with its various aspects, it can also be noted that this makes it possible to create additional options for operating a single-phase synchronous motor in a simple manner. In particular, the operation of the single-phase synchronous motor can be influenced very easily, precisely and / or in a variety of ways. In particular, a change in the mechanical frequency, i. the mechanical speed, the single-phase synchronous motor can be made easily and / or flexibly. Optimal efficiency can also be achieved for different mechanical or electrical speeds.
Vorteilhaft ist auch, dass es hierdurch ermöglicht werden kann, denselben Einphasen-Synchronmotor bzw. dasselbe Antriebssystem an verschiedenen Netzspannungen mit unterschiedlichen Frequenzen betreiben zu können, so dass auf unterschiedliche Ländervarianten des Einphasen-Synchronmotors bzw. Antriebssystems verzichtet werden kann.It is also advantageous that this makes it possible to operate the same single-phase synchronous motor or the same drive system at different mains voltages with different frequencies, so that different country versions of the single-phase synchronous motor or drive system can be dispensed with.
Vorteilhaft ist ferner, dass die erforderliche Elektronik zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vergleichsweise einfach umgesetzt und z.B. als zusätzliche Funktionseinheit einer Steuerungseinheit des Antriebssystems integriert werden kann. Dies kann die Umsetzung vereinfachen sowie Kosten und Bauraum hierfür gering halten. Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren aufgrund seiner Einfachheit in vergleichsweise geringer Rechenzeit umgesetzt werden, so dass auf eine zusätzliche elektronische Rechnereinheit der Steuerungseinheit des Antriebssystems verzichtet werden kann.It is also advantageous that the electronics required to carry out the method according to the invention are implemented comparatively simply and e.g. can be integrated as an additional functional unit of a control unit of the drive system. This can simplify the implementation and keep costs and installation space for this low. Due to its simplicity, the method according to the invention can also be implemented in a comparatively short computing time, so that an additional electronic computer unit of the control unit of the drive system can be dispensed with.
Vorteilhaft ist des Weiteren, dass das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von den Motorparametern des Einphasen-Synchronmotors umgesetzt und betrieben werden kann, da lediglich die zuvor beschriebenen Messgrößen erfasst und berücksichtigt werden müssen, welche unabhängig von der Kenntnis der Motorparameter sind.It is also advantageous that the method according to the invention can be implemented and operated independently of the motor parameters of the single-phase synchronous motor, since only the previously described measured variables need to be recorded and taken into account, which are independent of the knowledge of the motor parameters.
Vorteilhafterweise kann auch auf einen Lagesensor und auf einen Parkmagnet verzichtet werden, was den Aufwand und die Kosten des erfindungsgemäßen Antriebssystems weiterhin geringhalten kann.A position sensor and a parking magnet can advantageously also be dispensed with, which can keep the effort and costs of the drive system according to the invention low.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Antriebssystem mit einem Einphasen-Synchronmotor mit einer Schalteinheit, welche ausgebildet ist, den Einphasen-Synchronmotor mit einer ersten sowie mit einer zweiten elektrischen Frequenz einer Referenzspannung, vorzugsweise ferner mit einer ersten sowie mit einer zweiten elektrischen Amplitude der Referenzspannung, zu betreiben, wobei die Schalteinheit ferner ausgebildet ist, den Betrieb des Einphasen-Synchronmotors für einen Messzeitraum zu unterbrechen, wobei der Messzeitraum einen Nulldurchgang eines Motorstroms einschließt, wobei der Einphasen-Synchronmotor ausgebildet ist, eine induzierte Spannung innerhalb des Messzeitraums zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms zu erfassen, wobei das Antriebssystem, vorzugsweise eine Regelungseinheit des Antriebssystems, ausgebildet ist, ein Verfahren wie zuvor beschrieben auszuführen. Auf diese Art und Weise kann ein Antriebssystem bereitgestellt werden, um das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren umzusetzen, so dass dessen Eigenschaften und Vorteile genutzt werden können.The present invention also relates to a drive system with a single-phase synchronous motor with a switching unit which is designed to operate the single-phase synchronous motor with a first and a second electrical frequency of a reference voltage, preferably also with a first and a second electrical amplitude of the reference voltage, to operate, wherein the switching unit is further designed to interrupt the operation of the single-phase synchronous motor for a measurement period, the measurement period including a zero crossing of a motor current, the single-phase synchronous motor being designed to generate an induced voltage within the measurement period at the time of the zero crossing Detect motor current, wherein the drive system, preferably a control unit of the drive system, is designed to carry out a method as described above. In this way, a drive system can be provided in order to implement the previously described method according to the invention, so that its properties and advantages can be used.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Schalteinheit eine H-Brücke auf, vorzugsweise ist es eine H-Brücke. Dies kann eine einfache Möglichkeit schaffen, die erforderlichen Messbedingungen zu schaffen, welche zum Erfassen der induzierten Spannung bei einem Motorstrom gleich Null erforderlich sind und die zuvor beschriebenen Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens bieten können.According to one aspect of the present invention, the switching unit has an H-bridge, preferably it is an H-bridge. This can create a simple possibility of creating the necessary measurement conditions which are required for detecting the induced voltage when the motor current is equal to zero and which can offer the previously described possibilities of the method according to the invention.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Haushaltsgerätekomponente, vorzugsweise eine Laugenpumpe, eine Kondensatpumpe oder einen Lüfter, mit einem Antriebssystem wie zuvor beschrieben. Auf diese Art und Weise können die Eigenschaften und Vorteile eines erfindungsgemäßen Antriebssystems bei einer Haushaltskomponente genutzt werden.The present invention also relates to a household appliance component, preferably a drain pump, a condensate pump or a fan, with a drive system as described above. In this way, the properties and advantages of a drive system according to the invention can be used in a household component.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Haushaltsgerät, vorzugsweise eine Waschmaschine oder einen Geschirrspüler, mit einer Haushaltsgerätekomponente wie zuvor beschrieben. Auf diese Art und Weise können die Eigenschaften und Vorteile einer erfindungsgemäßen Haushaltskomponente bei einem Haushaltsgerät genutzt werden.The present invention also relates to a household appliance, preferably a washing machine or a dishwasher, with a household appliance component as described above. In this way, the properties and advantages of a household component according to the invention can be used in a household appliance.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems; -
2 eine schematische Darstellung einer Regelungseinheit des erfindungsgemäßen Antriebssystems; -
3 eine schematische Darstellung einer Berechnungseinheit, einer Schaltereinheit sowie eines Einphasen-Synchronmotors des erfindungsgemäßen Antriebssystems; -
4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens; -
5-7 drei Messdiagramme einer ersten Konstellation von Nulldurchgang des Motorstroms und erfassten induzierten Spannungen; -
8-10 drei Messdiagramme einer zweiten Konstellation von Nulldurchgang des Motorstroms und erfassten induzierten Spannungen; -
11-13 drei Messdiagramme einer dritten Konstellation von Nulldurchgang des Motorstroms und erfassten induzierten Spannungen; und -
14-16 drei Messdiagramme einer vierten Konstellation von Nulldurchgang des Motorstroms und erfassten induzierten Spannungen.
-
1 a schematic representation of a drive system according to the invention; -
2 a schematic representation of a control unit of the drive system according to the invention; -
3 a schematic representation of a calculation unit, a switch unit and a single-phase synchronous motor of the drive system according to the invention; -
4th a schematic flow diagram of a method according to the invention; -
5-7 three measurement diagrams of a first constellation of zero crossing of the motor current and detected induced voltages; -
8-10 three measurement diagrams of a second constellation of zero crossing of the motor current and detected induced voltages; -
11-13 three measurement diagrams of a third constellation of zero crossing of the motor current and detected induced voltages; and -
14-16 three measurement diagrams of a fourth constellation of zero crossing of the motor current and recorded induced voltages.
Das erfindungsgemäße Antriebssystems
Die Regelungseinheit
Die Regelungseinheit
Die Berechnungseinheit
Die Schalteinheit
Es erfolgt zunächst ein Betreiben
Es erfolgt nun ein Vergleichen
Tritt jedoch der Fall ein, dass gemäß dem Vergleichen
Hierbei lassen sich vier Fälle wie folgt unterscheiden, je nachdem, von wo nach wo der Nulldurchgang des Motorstroms
- Für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms
I_motor von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten SpannungBemf_Sample und dem Sollwert der induzierten SpannungBemf_ref positiv ist,führt das Verändern 500 der zweiten elektrischen Frequenz der ReferenzspannungUref Frequency gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der ReferenzspannungUref Frequency zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz der ReferenzspannungUref Frequency , siehe5 bis7 . - Dies entspricht
einem Betreiben 100 des Einphasen-Synchronmotors 1 , bei dem die erfasste induzierte SpannungBemf_ref positiv dem MotorstromI_motor nacheilt, d.h. der Einphasen-Synchronmotor 1 langsamer als die elektrische Frequenzω dreht.
- In the event that the zero crossing of the motor current
I_motor from positive to negative and that the difference between the detected induced voltageBemf_Sample and the nominal value of the induced voltageBemf_ref is positive leads to change500 the second electrical frequency of the reference voltageUref Frequency compared to the first electrical frequency of the reference voltageUref Frequency to a lowering of the first electrical frequency of the reference voltageUref Frequency , please refer5 to7th . - This corresponds to an
operation 100 of the single-phasesynchronous motor 1 at which the detected induced voltageBemf_ref positive to the motor currentI_motor lagging, ie the single-phasesynchronous motor 1 slower than the electrical frequencyω turns.
Somit wird als Reaktion hierauf für das anschließende Betreiben
Für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms
Für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms
Für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms
In allen vier Fällen ist der Sollwert der induzierten Spannung
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Vergleichen
Jedoch erfolgt für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen
In jedem Fall erfolgt ein erneutes Betreiben
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- Amplitude, UamplAmplitude, Uampl
-
elektrische Amplitude der Referenzspannung
Uref (Stellgröße)electrical amplitude of the reference voltageUref (Manipulated variable) - Bemf_refBemf_ref
- Sollwert der induzierten Spannung zum Zeitpunkt des StromnulldurchgangsSetpoint of the induced voltage at the time of the current zero crossing
- Bemf_SampleBemf_Sample
- induzierte Spannung (Gegen-EMK; back electromotive force) zum Zeitpunkt des Stromnulldurchgangsinduced voltage (back electromotive force) at the time of the current zero crossing
- Frequency, fFrequency, f
-
elektrische Frequenz der Referenzspannung
Uref (Stellgröße)electrical frequency of the reference voltageUref (Manipulated variable) - Frequency_refFrequency_ref
- Sollwert der elektrischen DrehfrequenzSetpoint of the electrical rotational frequency
- GNDGND
- ErdungspotentialGround potential
- I_motorI_motor
- MotorstromMotor current
- ImotorImotor
- Messwert des Motorstroms I_MotorMeasured value of the motor current I_Motor
- SS.
- SchaltsignaleSwitching signals
- tt
- Zeittime
- T_BemfT_Bemf
- Messzeitpunkt des Sollwerts der induzierten Spannung Bemf_refMeasurement time of the setpoint of the induced voltage Bemf_ref
- T_messT_mess
- MesszeitraumMeasurement period
- U_dcU_dc
- GleichspannungDC voltage
- U_motorU_motor
- MotorspannungMotor voltage
- UmotorUmotor
- Messwert der Motorspannung U_MotorMeasured value of the motor voltage U_Motor
- UrefUref
- Referenzspannung (Stellgröße)Reference voltage (manipulated variable)
- ωω
- elektrische Drehzahl electrical speed
- 11
- Einphasen-SynchronmotorSingle-phase synchronous motor
- 1010
- Stator; StänderStator; Stand
- 1111
- Rotor; LäuferRotor; runner
- 1212
- PermanentmagnetPermanent magnet
- 12a12a
- NordpolNorth Pole
- 12b12b
- SüdpolSouth Pole
- 1313
- Spannungsteiler Voltage divider
- 22
- RegelungseinheitControl unit
- 2020th
- PhasenreglerPhase regulator
- 2121st
- DrehzahlreglerSpeed controller
- 2222nd
- Referenzspannungserzeuger Reference voltage generator
- 33
- Berechnungseinheit Calculation unit
- 44th
- Schalteinheit; H-BrückeSwitching unit; H-bridge
- 4040
- Schalter; LeistungsschalterCounter; Circuit breaker
- 4141
- ShuntShunt
- 4242
- Verstärker amplifier
- 100100
-
Betreiben Einphasen-Synchronmotors
1 mit erster elektrischer Frequenz der ReferenzspannungUref Frequency und mit erster elektrischer Amplitude der ReferenzspannungUref AmplitudeOperate single-phasesynchronous motor 1 with the first electrical frequency of the reference voltageUref Frequency and with the first electrical amplitude of the reference voltageUref amplitude - 200200
-
Unterbrechen Betrieb des Einphasen-Synchronmotors
1 für Messzeitraum T_messInterrupt operation of the single-phasesynchronous motor 1 for measurement period T_mess - 300300
- Erfassen induzierte Spannung Bemf_SampleAcquire induced voltage Bemf_Sample
- 400400
-
Vergleichen erfasste induzierte Spannung
Bemf_Sample mit Sollwert der induzierten Spannung Bemf_refCompare detected induced voltageBemf_Sample with setpoint of the induced voltage Bemf_ref - 500500
-
Verändern zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung
Uref Frequency gegenüber erster elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref FrequencyChange the second electrical frequency of the reference voltageUref Frequency compared to the first electrical frequency of the reference voltage Uref Frequency - 600600
-
Vergleichen zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung
Uref Frequency mit Sollwert der elektrische Drehfrequenz Frequency_refCompare the second electrical frequency to the reference voltageUref Frequency with setpoint of the electrical rotational frequency Frequency_ref - 700700
-
Verändern zweite elektrische Amplitude der Referenzspannung
Uref Amplitude gegenüber erster elektrischer Amplitude der Referenzspannung Uref AmplitudeChange the second electrical amplitude of the reference voltageUref amplitude compared to the first electrical amplitude of the reference voltage Uref amplitude - 800800
-
erneutes Betreiben Einphasen-Synchronmotor
1 mit zweiter elektrischer Frequenz der ReferenzspannungUref Frequency und mit zweiter elektrischer Amplitude der ReferenzspannungUref Amplituderenewed operation of the single-phasesynchronous motor 1 with the second electrical frequency of the reference voltageUref Frequency and with the second electrical amplitude of the reference voltageUref amplitude
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Cited By (2)
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DE102021129993A1 (en) | 2021-11-17 | 2023-05-17 | Miele & Cie. Kg | Method for operating a drive system with a single-phase synchronous motor |
EP4199340A1 (en) * | 2021-12-14 | 2023-06-21 | Miele & Cie. KG | Propulsion system |
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-
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- 2019-04-16 DE DE102019110045.3A patent/DE102019110045A1/en active Pending
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