DE19539567C2

DE19539567C2 - Method for the repeated operation of a frequency converter-fed motor

Info

Publication number: DE19539567C2
Application number: DE19539567A
Authority: DE
Inventors: Andreas Goett; Ulrich Gessat
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1994-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: DE19539567A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern sich wiederholender, gleichartiger Hochlaufvorgänge eines frequenzumrichtergespeisten Motors zur Bewegung einer unbekannten Last, insbesondere zum Reversieren der Trommel einer Trommel waschmaschine, wobei der Hochlaufteilweise in einer gestellten Betriebsphase und teilweise in einer geregelten Betriebsphase unter Auswertung eines von einem Tacho generator erzeugten Ist-Drehzahlsignals erfolgt.The invention relates to a method for controlling repetitive, similar Start-up processes of a frequency converter-fed motor for moving a unknown load, especially for reversing the drum of a drum washing machine, the run-up partly in a set operating phase and partly in a regulated operating phase, evaluating one from a speedometer generator generated actual speed signal.

Beim Reversieren der Trommel einer Trommelwaschmaschine erfolgt eine häufige Drehzahländerung vom Drehzahlwert Null in der Reversierpause bis zur Waschdreh zahl, die in der Regel zwischen 30 und 60 Umdrehungen pro Minute liegt. In der An fangsphase eines solchen Hochlaufs ist aufgrund der niedrigen Drehzahl die vom Tachogenerator erzeugte drehzahlproportionale Spannung nur sehr schwach. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Ausführung eines geregelten Betriebs.When reversing the drum of a drum washing machine, there is a frequent Speed change from zero speed value in the reversing pause to the wash spin number, which is usually between 30 and 60 revolutions per minute. In the An The starting phase of such a ramp-up is due to the low speed Tachogenerator generated voltage proportional voltage only very weak. This leads to difficulties in performing a regulated operation.

Es ist ein Verfahren zum Steuern eines frequenzumrichtergespeisten Motors bekannt ("Hentschel, Menke: für Drehstromantriebe bis 45 kVA: . . ." in DE-Z Energie + Auto mation, 1989, H. 1, S. 8-11), bei dem in einer Option die Frequenz vorgegeben wird. Die Spannung wird dann linear mit der Frequenz verändert. Der Frequenz-Sollwert wird analog oder digital rampenförmig mit einstellbarer Hochlaufzeit vorgegeben. Eine maximale und minimale Frequenz ist dabei einstellbar.A method for controlling a frequency converter-fed motor is known ("Hentschel, Menke: for three-phase drives up to 45 kVA:..." In DE-Z Energie + Auto mation, 1989, H. 1, pp. 8-11), in which the frequency is specified in an option. The voltage is then changed linearly with the frequency. The frequency setpoint is given in analog or digital ramp form with an adjustable ramp-up time. A the maximum and minimum frequency can be set.

Als Alternative zu diesem gesteuerten Betrieb ist noch die Option "Drehzahlregelung" gegeben, sofern ein Drehzahl-Istsignal zur Verfügung steht.As an alternative to this controlled operation there is the option "speed control" given if an actual speed signal is available.

Der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrundeliegende Firmenprospekt der Fa. Telefunken electronic, Nr. T.1.6./70.0585 D, Halbleiter- Informationsdienst zeigt in einer Fig. 2 mit Beschreibung-die Steuerung eines Univer salmotors. Eine Drehzahlregelung mit Regelverstärker wirkt auf die Phasenanschnitt steuerung (geregelte Betriebsphase). Der Hochlauf erfolgt gesteuert durch die Sanft anlaufsteuerung, die während dieser Zeit den Regelverstärker der Drehzahlregelung übersteuert. Auch diese Sanftanlaufsteuerung erhöht in üblicher Weise die Spannung rampenförmig (Anlauf-Steuerkondensator). The company prospectus on which the preamble of claim 1 is based, from Telefunken electronic, No. T.1.6./70.0585 D, semiconductor information service, shows in a FIG. 2 with description the control of a universal motor. Speed control with a control amplifier acts on the leading edge control (regulated operating phase). The ramp-up is controlled by the soft start control, which overrides the control amplifier of the speed control during this time. This soft start control also increases the voltage in a ramp-like manner (start-up control capacitor).

Aus der US 52 41 257 PS ist ein umrichtergespeister Waschmaschinenantrieb mit Drehzahl- und Anlaufsteuerung für periodischen Anlauf bekannt.From US 52 41 257 PS is an inverter-powered washing machine drive Speed and startup control for periodic startup known.

Der Erfindung stellt sich somit Problem, ein Verfahren zum Steuern eines Hoch laufvorgangs bei einem eingangs erwähnten Motor zu offenbaren, bei dem Schwie rigkeiten aufgrund eines fehlenden Tachogeneratorsignals vermieden werden. Erfin dungsgemäß wird dies durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.The invention thus presents a problem, a method for controlling a high Reveal running process in an engine mentioned in the beginning, in which Schwie due to a missing tachometer generator signal. Erfin According to the invention, this is achieved by a method having the features of claim 1 reached.

Dabei ergibt sich die Schwierigkeit, daß das Lastmoment der zu bewegenden Last in der Regel unbekannt ist, da eine Stromsensierung aus Kostengründen nicht vorge nommen wird. Bei großen Lasten kann es daher zu Anlaufproblemen kommen; bei kleinen Lasten ist durch den zu hohen Anfangsstrom eine erhöhte Motorerwärmung und ein zu schneller Anlauf die Folge.The difficulty arises that the load moment of the load to be moved in the rule is unknown, because a current sensor is not featured for cost reasons is taken. Starting loads can therefore arise with large loads; at Small loads mean increased engine warming due to the excessive initial current and a too fast start-up the result.

Durch dieses Verfahren werden zu hohe Sprünge der Speisespannung vermieden, was zu einer Strombegrenzung führen würde.This method prevents excessive jumps in the supply voltage, which would result in a current limitation.

Die Durchführung des vorgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens ist im folgenden bei einem Asynchronmotor beschrieben, der über einen Frequenzumrichter eine in der Frequenz und der Amplitude veränderliche Spannung erhält. Die Änderung dieser beiden Stellgrößen erfolgt mit Hilfe eines Steuerrechners, der auch eine Reglereinheit beinhaltet. Zum Abgriff der Motordrehzahl dient ein Tachogenerator, der ein von der Ist-Drehzahl abhängiges Spannungssignal an den Steuerrechner weitergibt.The implementation of the aforementioned method according to the invention is as follows described with an asynchronous motor, the one in the frequency converter Frequency and the amplitude variable voltage receives. The change of this Both manipulated variables take place with the help of a control computer, which is also a controller unit includes. A tachogenerator is used to tap the engine speed Passes the actual speed-dependent voltage signal to the control computer.

Der Hochlauf des Motors erfolgt zuerst in einer gestellten Betriebsphase. In dieser Phase liegt noch kein für den Steuerrechner auswertbares Signal des Tachogene rators vor. Der Übergang von der gestellten in eine geregelte Betriebsphase ereignet sich beim Überschreiten eines Mindestwertes des vom Tachogenerator abgegriffenen Ist-Drehzahl-Signals. Im geregelten Betrieb erfolgt eine Regelung auf die gewünsch ten Waschdrehzahl durch Vorgabe der hierzu notwendigen Spannung in Amplitude und Frequenz gemäß der Lastkennlinie des Motors. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung des gestellten Betriebs arbeiten folgendermaßen:The engine starts up in a set operating phase. In this Phase is still no signal of the tachogen that can be evaluated by the control computer rators before. The transition from the posed to a regulated operating phase occurs if a minimum value of what is tapped by the tachometer generator is exceeded Actual speed signal. In regulated operation, regulation takes place to the desired th washing speed by specifying the necessary voltage in amplitude and frequency according to the load characteristic of the engine. The method according to the invention To carry out the operation provided work as follows:

Im gestellten Betrieb wird eine Spannung mit einer gestellten Speisefrequenz und einer variablen Spannungsamplitude U_ST eingestellt. Die Spannungsamplitude ist zunächst auf einen Mittelwert U_Stmittel festgesetzt. Während des geregelten Betriebs erfolgt eine Überwachung des Schlupfs, d. h. der Differenz zwischen der Soll- Drehzahl und der Ist-Drehzahl. Wird hierbei ein Maximalwert überschritten, so ist dies ein Indiz für ein hohes Lastenmoment. In diesem Fall wird im nächsten Drehzahl hochlauf die Spannungsamplitude U_St um einen vorgegebenen Betrag dU erhöht. Wird der Maximalwert für den Schlupf nicht überschritten, so wird die Stellspannung beim nächsten Drehzahlhochlauf um den vorgenannten Betrag dU vermindert. In bei den Fällen erfolgt eine zusätzliche Kontrolle, ob der neu berechnete Wert innerhalb einer durch einen Mindestwert U_STmin und einen Maximalwert U_STmax charakteri sierten Grenze liegt. Sollte diese Grenze durch den neu berechneten Wert über schritten werden, so wird der jeweilige Spannungswert auf den Mindestwert bzw. Maximalwert festgesetzt. Hierdurch werden Fehlberechnungen bei leerer Trommel, abgesprungenen Antriebsriemen oder blockierter Trommel verhindert.In operation, a voltage is set with a set supply frequency and a variable voltage amplitude U _ST . The voltage _amplitude is initially set at an average U _Stmittel . During the controlled operation, the slip is monitored, ie the difference between the target speed and the actual speed. If a maximum value is exceeded, this is an indication of a high load moment. In this case, the voltage amplitude U _{St is} increased by a predetermined amount dU in the next speed ramp-up. If the maximum value for the slip is not exceeded, the actuating voltage is reduced by the aforementioned amount dU the next time the speed is ramped up. In the cases, there is an additional check as to whether the newly calculated value is within a _limit characterized by a minimum value U _STmin and a maximum value U _STmax . If this limit is exceeded by the newly calculated value, the respective voltage value is set to the minimum or maximum value. This prevents incorrect calculations when the drum is empty, the drive belt has broken off or the drum is blocked.

Die vorbeschriebenen Verfahren sind sowohl bei periodischen Drehzahlhochläufen als auch bei nichtperiodischen, aber wiederholten Drehzahlhochläufen einsetzbar. Außer dem kann das Verfahren auch beim Schleuderanlauf genutzt werden.The methods described above are used both for periodic speed ramp-ups Can also be used for non-periodic, but repeated speed ramp-ups. Except the method can also be used when starting the centrifuge.

Claims

1. Method for controlling repetitive, similar start-up processes of a frequency converter-fed motor for moving an unknown load, in particular for reversing the drum of a drum-type washing machine, the start-up being partly in a set operating phase and partly in an actual operating phase, evaluating an actual value generated by a tachometer generator -Rotational speed signal, characterized in that from a predeterminable speed ramp up during the set operating phase, the setpoint is set as a function of the measured slip during the regulated operating phase of a previous speed ramp up.

2. The method according to claim 1, characterized in that the setpoint in the operating phase is the motor supply voltage U _St.

3. The method according to claim 2, characterized in that the change in the motor supply _voltage between a maximum value U _Stmax and a minimum value U _Stmin takes place.