DE1610045A1

DE1610045A1 - Antrieb fuer Waschautomaten

Info

Publication number: DE1610045A1
Application number: DE19661610045
Authority: DE
Inventors: Artur Dr-Ing Diederichs; Erich Rainer; Hans Dipl-Ing Volker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-04-02
Filing date: 1966-04-02
Publication date: 1971-04-01
Also published as: DE1610045C3; DE1610045B2

Description

Antrieb für Waschautomaten Für deal Antrieb einer Wasch- und Schleudertrommel von Waschautowaten werden mindestens zwei Drehzahlen benötigt, die weit auseinanderliegen. Für das Waschen wird eine niedrige Drehzahl bei kl.einer Leistung verlangt, wahrend das ;schleudern eine hohe Drehzahl erfordert. Bei manchen Waschautomaten werden noch Zwischendrehzahlen zum Anlegen, jpülen oder 1`.3chonschleudern verlangt.. .Da die W":ischfirehzartl mit etwa 50 11pM der Trommel-festliegt, muß., wenn man eine möglichst hohe ;)chleuderdrehzahl erhalten will, ein: relativ großes Verfl tnia: zwischen Wasch- und ;jchleuderdrehzahl gewählt werden. Bei-750 UpM der Trommel im Schleuderbetrieb ergibt sich beiopielt;weiae- ein Verhältnis-1:15. Die meist für solche Antriebe verwendeten polumschaltbaren Motoren bereiten fertigungstechnisch erhebliche Ochwierigkeiten, da die für die niedrigen Drehzahlen erforderlichen großen Polzahlen sich bei kleineren Motoren nur schwer verwirklichen lassen. Solche Motoren werden dann teuer und haben einen schlechten Wirkungsgrad.
Bei größerer Drehzahlspreizung ist-man daher meist gezwungen, zwei Motoren mit entsprechend unterschiedlichen Drehzahlen zu verwenden. Diese Lösung bedeutet jedoch einen erheblichen, meist nicht vertretbaren Mehraufwand für den Antrieb von Waschautomaten. Andere Lösungen dieses Antriebsproblems bestehen darin, daß vorzugsweise polumschaltbare Motoren mit schaltbaren Getrieben zusammenwirken:-. Die gur Herabsetzung der Drehzahl erforderlichen mech-inischen Mittel sind nicht nur erhöhtem Verschleiß ausgesetzt, sondern neigen auch in erheblichem Maße zur Geräuschbildung und bedürften außerdem einer ständigen Wartung. Ferner bedingt die Forderung nach einer oder mehreren Zwischendrehzahlen, wie beispielsweise zum Anlegen und ;Schonschleudern, einen erhöhten Mehrauf"n(i, der kostenmäßig meist nicht mehr verkraftet werden kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für Waschautomaten zu: scharfen, der die Nachteile Bier vorstehend erwähnten bekannten Antriebe nicht aufweist. I)er erfindungsgemäße Antrieb iot.geke-ntizeichnet durch die Verwendung eitieg# otromrietitereeopesten Wechselstrommotors, dessen Drehzahl in Abhängigkeit von einer Steuerspannung nach einer vorbestimmten Funktion änderbar ist. _ -Vorzugsweise-wird ein kollektorloser Wechselstrommotor verwendet, der aus einem Wechselstromnetz über. einen Gleichstrom-Zwischenkreis und einen Umrichter mit einer in weitem Bereich veränderlichen Frequenz gespeist wird. Beispielsweise ist die Frequenz des Umrichters in einem Bereich von 1:30 veränderbar.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert:. Es zeigen:-fig..1 das Prinzipschaltbild eines stromrichtergespeisten Wechselstrommotors und Pig. 2 die vom gesteuerten Gleichrichter abgegebene-Gleichspannung -in Abhängigkeit von der Frequenz des Umrichters. Mit 1 ist der stromrichtergespeiste Wechselstrommotor bezeichnet, der an einem vorzugsweise thyristorgesteuerten Gleichstrom-Zwischenkreis 2 in Graatz-Brückenschaltung liegt. Mit 3 ist.die Steuerung (Impulsgeber} bezeichnet, die in: an sich bekannter Weise die Stromrichten (Thyristoren) des Motors 1 in dem gewünschten Schaltzyklus ansteuert.- Sowohl der Gleichstrom-Zwischenkreis I2 als-auch die Steuerung werden über eine Zeitung 4 mit einer Steuerspannung angesteuert. Der Gleichstrom-Zwischenkreis 2 wird vom Wechselstromnetz. 5 gespeist. -Bei dem gewünschten Ausführungsbeispiel weist der. Wechselstrommotor 1 vier um 90 o räumlich versetzte Phasenwicklungen 6 bis 9 auf, wobei in Reihe mit jeder Wicklung ein Thyristor 10 bis 13 liegt. Beispielsweise liegen die Wicklungen 6 und ? räumlich gegeneinander um 180o versetzt, während die ebenfalls um 180o räumlich versetzt angeordneten Teilwicklungen 8 und 9 u den Wicklungen 6 und 7 räumlich um 90o versetzt sind. Durch entsprechendes paarweises Ansteuern der Wicklungen 6 bis 9 über die Thyristoren 10 bis 13 kann eine bestimmte Drehrichtung des Ständerfeldes erzwungen werden. Bei zyklischer Ansteuerung der Wicklungen 6-8, 7-8, 7-9 und 6-9 ergibt sich ein bestimmter Drehsinn des KurzschluBläuers.
Der Gleichstrom-Zwischenkreis 2 liefert in an sich bekannter Weise eine Spannung, die sich mit der Höhe der Steuerspannung ändert. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ändert sich die Ausgangsspannung des Gleichstrom-Zwischenkreises 2 von einer niedrigen Anfangsspannung von.,etwa 40 V bei der niedrigsten Drehzahl im Waschbetrieb bis etwa zur Hälfte der Enddrehzahl im Schleuderbetrieb annähernd linear, um sich dann asymptotisch einem Lndwert von etwa 200 V zu nähern. Der Gleichstrom-Zwischenkreis arbeitet in an sieh .bekannter Weise mit Anschnittssteuerung unter Verwendung von steuerbaren Gleichrichtern (Thyristoren) in Graet-z-Brückenschaltung. Hierbei kann die Brückenschaltung symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sein.-Im letzteren Falle werden bekanntlich nur zwei Gleichrichter angesteuert. Als Gleichstrom-Zwischenkreis kann aber auch jede andere bekannte Schaltung herangezogen werden, bei der die Ausgangsspannung annähernd Linear in Abhängigkeit einer Steuerspannung verläuft. Desgleichen kann auch-die Steuerung 3 für den Motor 1' frei gewählt werden. Wesentlich ist nur, daß sich die Frequenz proportional mit der Steuerspannung ändert. Vorzugsweise ist der Gleichstrom-Zwischenkreis so dimensioniert, daß der Maximalwert der Ausgangsapännung beim halben Wert der maximalen Steuerspannung erreicht wird. Hierdurch erhält man den in Fig. 2 dargestellten Verlauf der Ausgangsgleich-Spannung, wo im Bereich von 25 bis 250 Hz die. Größe des Drehmomentes durch die veränderliche Ständeräpannung eingestellt wird und im Bereich von 200 bis 400 Hz mit Feldschwächung gearbeitet wird.
Wie insbesondere aus Fig: 2 zu erkennen ist,-1äßt sich mit dem erfindungsgemäßen Waschautomaten-Antrieb@praktisch jede beliebige Drehzahl stufenlos. einsteilen. Damit kann sowohl eine Anpassung der Wasch- und Schleuderdrehzahlen an die Beladung der Trommel als auch eine Anpassung der ichleuderdrehzahl an: das Waschgut vorgenommen werden. Ferner ist im Hochlauf in 'den ,;chleuderbetrieb eineschonende Behandlung des Waschgutes durch gleichmäßige Verteilung und Anlegen an der Trommelwand gewährleistet.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen-Antriebes sind:- Keine'Beschränkung in der Drehzahlspreizung, wie bei den bisherigen polumschaltbaren Motoren und Getriebeausführungen, keine mechanisch beanspruchten Teile zur Drehzahlregelung, wie Getriebe o. dgl., leicht auswechselbare ;ätze oder Einzelelemente im ,ächadensfall, sowie Raumersparnis durch die Verwendung von gedruckten ,ächaltungen oder Jehaltungen in flanartechnik. Der Wechselstrommotor kann mit beliebig vielen Teilwicklungen ausgeführt sein. Er kann beispielsweise auch sechs oder mehr bVcklungen aufweisen, jedoch steigt damit der Aufwand für die iteuerung beträchtlich. Die Verwendung von vier Teilwicklungen r hat durch die paarweise Ansteuerung derselben den erheblichen Vorteil, daß er sich infolge seiner guten Ausnützung klein bauen läßt.

Claims

Patentansprüche lAntrieb für Waschautomaten, gekennzeichnet durch die Verwendung eines stromrichtergespeisten Wechselstrommo-tors, dessen Drehzahl in Abhängigkeit von einer Steuerspannung nach einer beliebigen Funktion änderbar ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der -Stromrichtermotor in an sich bekannter Weise durch einen Steuerkreis in Abhängigkeit von der Größe der Steuerspannung über einen Umrichter frequenzabhängig gesteuert wird.: _ "
3. Antrieb nach Anspruch :1 und 2, dadurch gekennzeichnet,-daß der Wechselstrommotor vorzugsweise aus dem Wechselstromnetz über einen Gleichstrom-Zwischenkreis gespeist ist, dessen Ausgangsspannung nach einer vorgegebenen Funktion in Abhängigkeit von der Steuerspannung änderbar ist. .
4. Antrieb nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung eines an sich bekannten thyriatorgesteuerten Gleichst-rom-Zwischenkreises in Graetz-Brückenschaltung.
5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrom-Zwischenkreis vorzugsweise derart dimeneionert ist, da13 der Maximalwert der Ausgangespannung etwa beim halben Wert der maximalen Steuerspannung-erreicht wird: 6. llntrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Wechselstrommotors mit vier um 900 versetzt angeordneten Teilwicklungen, welche paarweise zyklisch über in Reihe geschaltete Thyristoren o.dgl. angesteuert werden.