DE19847639A1 - Apparatus for attenuating harmonic harmonic currents in a motor - Google Patents
Apparatus for attenuating harmonic harmonic currents in a motorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Apparat für die Abschwächung harmonischer Oberwellenströme in einem Motor, die beim Motorbetrieb erzeugt werden, um die Leistungsabgabe des Motors zu maximieren.The present invention relates to an apparatus for the weakening of harmonic harmonic currents in a motor, which are generated during engine operation to the power output of the Maximize motors.
Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält ein konventioneller Motor antriebsschaltkreis in einem Staubsauger eine Stromversorgungs einrichtung 10 für die Zufuhr einer Wechselspannung AC mit einer kommerziellen Frequenz, eine Filtereinrichtung 12 für die Filte rung von Störspannungen der von der Stromversorgungseinrichtung 10 bereitgestellten Wechselspannung AC, einen Motor 30, der durch die von der Stromversorgungseinrichtung 10 bereitgestellte Wech selspannung AC angetrieben wird, eine Phasensteuerungseinrichtung 32 für die Phasensteuerung der von der Stromversorgungseinrich tung 10 für den Motor 30 bereitgestellten Wechselspannung AC, einen Schiebeschalter 34 für das Einschalten oder Ausschalten des Motors 30 entsprechend der Bedienung durch den Benutzer und für die Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Motors 30, und einen TRIAC (Wechselspannungstriodenschalter), der unter Steuerung der Phasensteuerungseinrichtung 32 geschaltet wird, um die dem Motor 30 zugeführte Wechselspannung in der Phase zu steuern.As shown in FIG. 1, a conventional motor drive circuit in a vacuum cleaner includes a power supply device 10 for supplying an AC voltage AC with a commercial frequency, a filter device 12 for filtering interference voltages of the AC voltage AC provided by the power supply device 10 , a motor 30 , which is driven by the AC voltage provided by the power supply device 10 , a phase control device 32 for the phase control of the AC voltage provided by the power supply device 10 for the motor 30 , a slide switch 34 for switching the motor 30 on or off in accordance with the operation by the user and for controlling the rotational speed of the motor 30 , and a TRIAC (AC triode switch) that is switched under the control of the phase controller 32 to control the AC voltage supplied to the motor 30 in to control the phase.
Eine Phasensteuerungseinrichtung 32 enthält einen Kondensator C, einen Widerstand R und einen DIAC (Wechselspannungsdioden schalter), wobei der DIAC durchgeschaltet wird, wenn eine über den Kondensator C und den Widerstand R zugeführte Spannung eine vorbestimmte Spannung (vorzugsweise angenähert 40 kV) übersteigt, um einen Strom einem Gate-Anschluß des TRIAC zuzuführen, und der TRIAC wird durch die Operation des DIAC eingeschaltet, so daß die von der Wechselspannungsversorgungseinrichtung 10 zum Motor 30 zugeführte Wechselspannung in der Phase gesteuert wird.A phase control device 32 includes a capacitor C, a resistor R and a DIAC (AC diode switch), the DIAC being switched on when a voltage supplied via the capacitor C and the resistor R exceeds a predetermined voltage (preferably approximately 40 kV) by one Supply current to a gate of the TRIAC and the TRIAC is turned on by the operation of the DIAC so that the AC voltage supplied from the AC power supply 10 to the motor 30 is phase controlled.
Ferner enthält der Schiebeschalter (34) einen Schalter (SW), eine Drosselspule (L) und einen veränderbaren Widerstand (VR). Die Kontaktpunkte (a, b) des Schalters (SW) werden durch die Bedienung eines Benutzers ein- und ausgeschaltet, und dadurch wird die Versorgungsspannung von der Wechselspannungsversorgungs einrichtung (10) zum Motor (30) geführt und die Geschwindigkeit des Motors (30) entsprechend dem Schiebereinstellwert gesteuert, welcher durch den veränderlichen Widerstand (VK) verändert wird. Dazu wird die Drosselspule (L) benutzt für die Filterung der Hochfrequenz, die erzeugt wird, wenn der Schiebereinstellwert verändert wird.The slide switch ( 34 ) also contains a switch (SW), a choke coil (L) and a variable resistor (VR). The contact points (a, b) of the switch (SW) are switched on and off by the operation of a user, and thereby the supply voltage from the AC voltage supply device ( 10 ) to the motor ( 30 ) and the speed of the motor ( 30 ) accordingly controlled the slide setting value, which is changed by the variable resistance (VK). The choke coil (L) is used for filtering the high frequency which is generated when the slide setting value is changed.
Die Betriebsprozeduren des konventionellen Staubsaugers werden im Detail mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. Zuerst werden die Kontaktpunkte (a, b) des Schalters (SW) durch Bedienung des Schiebeschalters 34 in Betrieb gebracht, um die Wechselspannung über die Drosselspule (L) und den veränderbaren Widerstand (VR) der Phasensteuerungseinrichtung 32 zuzuführen. Dazu dient die Filtereinrichtung (12), um die in der dem Motor (30) zugeführten Wechselspannung enthaltenen Störspannungen zu filtern.The operating procedures of the conventional vacuum cleaner will be described in detail with reference to FIG. 1. First, the contact points (a, b) of the switch (SW) are operated by operating the slide switch 34 to supply the AC voltage to the phase control device 32 via the choke coil (L) and the variable resistance (VR). The filter device ( 12 ) is used to filter the interference voltages contained in the AC voltage supplied to the motor ( 30 ).
Dann wird der DIAC in der Phasensteuerungseinrichtung (32) durch die von der Filtereinrichtung (12) gefilterte Wechsel spannung durchgeschaltet und ausgeschaltet, so daß der TRIAC durch die Operation des DIAC geschaltet wird, um dadurch die dem Motor 30 zugeführte Wechselspannung in der Phase zu steuern. Dazu wird der Motor 30 durch die von der Wechselspannungs versorgungseinrichtung (10) zugeführten Wechselspannung von dem TRIAC angetrieben. Die im Innern vorhandene Luft wird durch ein Flügelrad zwangsweise bewegt, welches durch Zusammenarbeit mit dem Motor 30 in Drehung versetzt wird, und Verunreinigungen wie etwa Staub werden von der Ansaugöffnung durch den Wind angesaugt, der durch eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äuße ren des Staubsaugers erzeugt wird, so daß die Staubreinigung durchgeführt wird.Then, the DIAC in the phase control device ( 32 ) is turned on and off by the AC voltage filtered by the filter device ( 12 ), so that the TRIAC is switched by the operation of the DIAC to thereby control the AC voltage supplied to the motor 30 in phase . For this purpose, the motor 30 is driven by the TRIAC by the AC voltage supplied by the AC voltage supply device ( 10 ). The air inside is forcedly moved by an impeller, which is rotated by cooperation with the motor 30 , and contaminants such as dust are sucked in from the suction port by the wind caused by a pressure difference between the inside and the outside of the Vacuum cleaner is generated so that the dust cleaning is carried out.
Hier werden die Wellenformen der dem Motor (30) zugeführten Spannung (V) und des Stroms (1) in Fig. 2 gezeigt. Andererseits wird der TRIAC durch Ein- und Ausschalten des DIAC der Phasen steuerungseinrichtung (32) geschaltet. Die von der Wechselspan nungsversorgungseinrichtung (10) zugeführte, sinuswellenförmige Spannung mit kommerzieller Frequenz wird in der Phase gesteuert, um sich in eine nicht-sinuswellenförmige, dem Motor (39) zuzu führende Spannung zu verändern, wodurch harmonische Oberwellen erzeugt werden.Here, the waveforms of the voltage (V) and the current ( 1 ) supplied to the motor ( 30 ) are shown in FIG. 2. On the other hand, the TRIAC is switched by switching the DIAC of the phase control device ( 32 ) on and off. The commercial frequency sine wave voltage supplied from the AC power supply ( 10 ) is phase controlled to change to a non-sine wave voltage to be supplied to the motor ( 39 ), thereby generating harmonic waves.
Indem Produkte wie etwa Staubsauger und Ähnliche in den Markt eingebracht werden, vergrößert sich der Gesamtbetrag von den har monischen Oberwellen in einem Stromversorgungssystem so sehr, daß die Gefahr von Betriebsstörungen für Leistungskondensatoren, Bremsen und ähnliches erhöht wird, und zu einer Zerstörung eines Transformators führen kann.By launching products such as vacuum cleaners and the like are introduced, the total amount of the har increases monic harmonics in a power supply system so much that the danger of malfunctions for power capacitors, Brakes and the like is increased, and to the destruction of one Transformer can lead.
Um die oben beschriebenen Störungen aufgrund harmonischer Oberwellenströme zu verhindern, hat die International Electro technical Commission (IEC) einen Standard zur Begrenzung der har monischen Oberwellenströme erlassen. Nach diesem Standard werden in einem Staubsauger verschiedene harmonische Oberwellenströme erzeugt, bei dem die Phase der dem Motor zugeführten Wechsel spannung bei 900°±10° gesteuert wird, und es kommt auf einen dritten harmonischen Oberwellenstrom an, wie in Fig. 3 gezeigt.In order to prevent the disturbances due to harmonic harmonic currents described above, the International Electro technical Commission (IEC) has issued a standard for limiting the harmonic harmonic currents. According to this standard, various harmonic harmonic currents are generated in a vacuum cleaner, in which the phase of the AC voltage supplied to the motor is controlled at 900 ° ± 10 °, and a third harmonic harmonic current is important, as shown in FIG. 3.
Deshalb ist es ein dringendes Problem, den dritten harmoni schen Oberwellenstrom abzuschwächen, um den Standard zur Begren zung der harmonischen Oberwellenströme einzuhalten. Forschungen wurden zur Technik der Abschwächung des dritten harmonischen Oberwellenstroms auf verschiedenen, sich auf Staubsauger bezie henden, technischen Feldern betrieben.Therefore it is an urgent problem, the third harmoni attenuate harmonic current to limit the standard compliance with harmonic currents. Research became the technique of weakening the third harmonic Harmonic currents on various vacuum cleaners technical fields.
Eine in Fig. 4 gezeigte Technik zur Abschwächung des dritten harmonischen Oberwellenstroms wurde zur Patenterteilung am 25. August 1997 beim Korean Industrial Property Office unter dem Titel "harmonic current attenuating device of a motor" (Vorrich tung zur Abschwächung der harmonischen Oberwellenströme in einem Motor) angemeldet. Nach der Vorrichtung wird die von der Wech selspannungsversorgungseinrichtung (10) zugeführte Wechsel spannung mit kommerzieller Frequenz durch den TRIAC geschaltet und in eine nicht-sinuswellenförmige Welle phasengesteuert, die dem Motor (30) zugeführt wird. Die harmonischen Oberwellenströme, die durch die Phasensteuerung bei einer Phase von 90°±10° der dem Motor (30) zugeführten Wechselspannung erzeugt werden, werden durch eine Reaktanzspule (20: im Folgenden als ein harmonischer Transformator bezeichnet), eine Art Widerstandselement, abge schwächt, und dadurch wird der dritte harmonische Oberwellenstrom effektiv abgeschwächt.A technique shown in Fig. 4 for attenuating the third harmonic harmonic current was granted on August 25, 1997 at the Korean Industrial Property Office under the title "harmonic current attenuating device of a motor" (device for attenuating the harmonic harmonic currents in a motor) Registered. According to the device, the AC voltage supplied by the AC voltage supply device ( 10 ) is switched at commercial frequency by the TRIAC and phase-controlled in a non-sinusoidal wave, which is supplied to the motor ( 30 ). The harmonic harmonic currents, which are generated by the phase control at a phase of 90 ° ± 10 ° of the AC voltage supplied to the motor ( 30 ), are weakened by a reactance coil ( 20 : hereinafter referred to as a harmonic transformer), a type of resistance element , and this effectively attenuates the third harmonic current.
Jedoch gibt es ein Problem bei der in Fig. 4 gezeigten Vor richtung zur Abschwächung der harmonischen Oberwellenströme in eine Motor, indem bei Zuführung der Wechselspannung über den harmonischen Transformator zum Motor zum Zweck der Abschwächung der bei der Phasensteuerung des Motors erzeugten, harmonischen Oberwellenströme und selbst dann, wenn der Motor in einem Voll lastbetriebsmode ohne Phasensteuerung angetrieben wird, der har monische Transformator als ein Widerstandselement wirkt und zu einem Spannungsabfall der Wechselspannung und einer Begrenzung der Motorleistung bei einem vorbestimmten Wert (z. B. bei etwa 1400 W) führt, und sich dadurch eine schwache Saugleistung ergibt.However, there is a problem with the device shown in Fig. 4 for attenuating the harmonic harmonic currents in a motor, by supplying the AC voltage through the harmonic transformer to the motor for the purpose of attenuating the harmonic harmonic currents generated in the phase control of the motor and itself then, when the motor is driven in a full load mode without phase control, the harmonic transformer acts as a resistance element and leads to a voltage drop of the AC voltage and a limitation of the motor power at a predetermined value (e.g. at about 1400 W), and weak suction power results.
Die vorliegende Erfindung wird vorgestellt, um die vorgenann ten Probleme zu lösen, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Apparat zur Abschwächung der harmonischen Ober wellenströme in einem Motor vorzusehen, der effektiv die harmoni schen Oberwellenströme durch einen harmonischen Transformator im Phasensteuerungsmode abschwächt und die Motorleistung durch direkte Zufuhr der Wechselspannung von einer Wechselspannungs versorgungseinrichtung an den Motor ohne Phasensteuerung im Voll lastbetriebsmode wesentlich verbessert.The present invention is presented to the foregoing solving problems, and it is a goal of the present Invention, an apparatus for weakening the harmonic upper To provide shaft currents in a motor that effectively harmonize harmonic currents through a harmonic transformer in the Phase control mode weakened and the engine performance direct supply of the AC voltage from an AC voltage supply device to the motor without phase control in full load operating mode significantly improved.
Um das Ziel der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird ein
Apparat zur Abschwächung harmonischer Oberwellen in einem Motor
vorgesehen, der die Drehgeschwindigkeit des Motors durch Phasen
steuerung einer sinuswellenförmigen, von einer Wechselspannungs
versorgungseinrichtung zugeführten Wechselspannung steuert und
die im Phasensteuerungsmode der Wechselspannung erzeugten harmo
nischen Oberwellenströme mittels einer Abschwächungseinrichtung
für harmonische Oberwellenströme abschwächt, wobei der Apparat
enthält:
Bedieneinrichtung zur Auswahl eines Phasensteuerungsmodes
oder eines Volllastbetriebsmodes entsprechend der Bedienung durch
den Benutzer; und
Schaltereinrichtungen für die Zufuhr der von der Wechselspan
nungsversorgungseinrichtung bereitgestellten Wechselspannung über
die Abschwächungseinrichtung für harmonische Oberwellenströme zum
Motor, wenn der Phasensteuerungsmode durch den Bediener ausge
wählt ist, und für die Zufuhr der von der Wechselspannungsversor
gungseinrichtung bereitgestellten Wechselspannung direkt zum
Motor, wenn der Volllastbetriebsmode ausgewählt ist.In order to achieve the object of the present invention, an apparatus for attenuating harmonic harmonics is provided in a motor which controls the rotational speed of the motor by phase control of a sinusoidal wave-shaped AC voltage supplied by an AC voltage supply device and the harmonic harmonic currents generated in the phase control mode of the AC voltage a weakening device for harmonic harmonic currents, whereby the apparatus contains:
Operating device for selecting a phase control mode or a full load operating mode according to the operation by the user; and
Switching devices for supplying the AC voltage provided by the AC voltage supply device to the motor via the attenuation device for harmonic harmonic currents when the phase control mode is selected by the operator, and for supplying the AC voltage provided by the AC voltage supply device directly to the motor when the full-load operating mode is selected .
Zum vollständigeren Verständnis des Wesens und der Ziele der Erfindung sollte ein Bezug auf die folgende, detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen her gestellt werden, in denen:For a more complete understanding of the nature and objectives of the Invention should be a reference to the following detailed Description in conjunction with the accompanying drawings in which:
Fig. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Motor antriebsschaltkreises in einem allgemeinen Staubsauger nach dem Stand der Technik ist; Fig. 1 is a diagram illustrating a motor drive circuit in a general vacuum cleaner according to the prior art;
Fig. 2 und 3 Diagramme zur Veranschaulichung der von einem allgemeinen Motor nach dem Stand der Technik erzeugten, harmo nischen Oberwellenströme sind; Figures 2 and 3 are diagrams illustrating the harmonic currents generated by a general prior art motor harmonic currents.
Fig. 4 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Motor antriebsschaltkreises mit einem harmonischen Transformator zur Abschwächung von harmonischen Oberwellenströmen nach dem Stand der Technik ist; Fig. 4 is a diagram illustrating a motor drive circuit with a harmonic transformer for attenuating harmonic harmonic currents according to the prior art;
Fig. 5 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Abschwä chungsapparats für harmonische Oberwellenströme nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; Figure 5 is a diagram illustrating a monitoring apparatus for Abschwä harmonic wave currents according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 6 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Abschwä chungsapparats für harmonische Oberwellenströme nach einer zwei ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;6 is a diagram for illustrating a Abschwä Fig monitoring apparatus for harmonic wave currents after a two-th embodiment of the present invention.
Fig. 7 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Abschwä chungsapparats für harmonische Oberwellenströme nach einer drit ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist; und Fig. 7 is a diagram illustrating a monitoring apparatus for Abschwä is harmonic wave currents after a drit th embodiment of the present invention; and
Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Motorleistung nach der vorliegenden Erfindung ist. Fig. 8 is a diagram for explaining the engine power according to the present invention.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Über alle Zeichnungen hinweg werden gleiche Bezugs zeichen und -symbole zur Bezeichnung gleicher oder gleichwertiger Teile oder Abschnitte zwecks Vereinfachung der Darstellung und Erläuterung benutzt, und redundante Bezüge werden vermieden.The preferred embodiments of the present invention are in detail with reference to the accompanying drawings described. The same reference is used across all drawings Signs and symbols for identifying the same or equivalent Parts or sections to simplify the presentation and Explanation used, and redundant references are avoided.
Wie der Abschwächungsapparat für harmonische Oberwellen ströme, der vergleichsweise in den Fig. 5 und 6 und in Fig. 4 gezeigt wird, enthält jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung: ein im Schiebeschalter (34) ausgebildeter Kontaktpunkt (b), der mit dem Volllastbetriebsmode des Motors korrespondiert; und eine Schaltereinrichtung (21) zur selektiven Zufuhr der von der Wechselspannungsversorgungseinrichtung (10) bereitgestellten Wechselspannung über einen harmonischen Transformator (20) zum Motor (30), indem die Kontaktpunkte (a, b) korrespondierend mit dem Volllastbetriebsmode mit dem durch den Bediener betätigten Schiebeschalter (34) ein- oder ausgeschaltet werden.As the harmonic attenuation apparatus which is shown comparatively in Figs. 5 and 6 and Fig. 4, each embodiment of the present invention includes: a contact point (b) formed in the slide switch ( 34 ) which is in full load mode of operation of the engine corresponds; and a switch device ( 21 ) for selectively supplying the AC voltage provided by the AC voltage supply device ( 10 ) via a harmonic transformer ( 20 ) to the motor ( 30 ), in that the contact points (a, b) correspond to the full-load operating mode with the slide switch operated by the operator ( 34 ) can be switched on or off.
Hier ist die Schaltereinrichtung, wie in der ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, ein Mikroschalter (22), um die Kontaktpunkte (h, i) zu schalten, wenn der Schiebe schalter (34) ein- und ausgeschaltet wird, wodurch die von der Wechselspannungsversorgungseinrichtung (10) zugeführte Wechsel spannung über den harmonischen Transformator (20) zum Motor (30) oder direkt zum Motor (30) geführt werden kann.Here, the switch device, as shown in the first embodiment of the present invention, is a microswitch ( 22 ) to switch the contact points (h, i) when the slide switch ( 34 ) is turned on and off, thereby reducing that of the AC voltage supply device ( 10 ) supplied AC voltage can be routed to the motor ( 30 ) or directly to the motor ( 30 ) via the harmonic transformer ( 20 ).
Zusätzlich ist die Schaltereinrichtung (21), wie in der zwei ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, ein zwei ter TRIAC, der geschaltet wird, wenn die Kontaktpunkte (a, b) am Schiebeschalter (34) ein- und ausgeschaltet werden, wodurch die von der Wechselspannungsversorgungseinrichtung (10) zugeführte Wechselspannung über den harmonischen Transformator (20) zum Motor (30) oder direkt zum Motor (30) geführt wird.In addition, as shown in the second embodiment of the present invention, the switch device ( 21 ) is a second TRIAC that is switched when the contact points (a, b) on the slide switch ( 34 ) are turned on and off, thereby reducing the the AC voltage supplied to the AC voltage supply device ( 10 ) is conducted via the harmonic transformer ( 20 ) to the motor ( 30 ) or directly to the motor ( 30 ).
Ferner enthält die Schaltereinrichtung (21), wie in Fig. 7 gezeigt, eine Lade-/Entladeeinrichtung (24) mit einem Kondensator (C2) und einem Widerstand (R2) zur Aufnahme der Wechselspannung von der Wechselspannungsversorgungseinrichtung (10) über die Kontaktpunkte (a, b) in dem Schiebeschalter (34), um danach einen zweiten DIAC2 zu laden oder zu entladen, um entsprechend einer über die Lade-/Entladeeinrichtung (24) zugeführten Spannung einen zweiten TRIAC2 ein- oder auszuschalten, und dadurch die von der Wechselspannungsversorgungseinrichtung (10) zugeführte Wechsel spannung dem Motor (30) direkt zuzuführen, wenn der zweite DIAC2 aktiviert ist, wodurch die von der Wechselspannungsversorgungs einrichtung (10) zugeführte Wechselspannung dem Motor (30) direkt zugeführt wird, wenn die Kontaktpunkte (a, b) am Schiebeschalter (34) geschlossen oder geöffnet sind, oder die von der Wechsel spannungsversorgungseinrichtung (10) zugeführte Wechselspannung dem Motor (30) über den ersten TRIAC1 und den harmonischen Trans formator (29) zugeführt wird.Furthermore, the switch device ( 21 ), as shown in FIG. 7, contains a charging / discharging device ( 24 ) with a capacitor (C2) and a resistor (R2) for receiving the AC voltage from the AC voltage supply device ( 10 ) via the contact points (a , b) in the slide switch ( 34 ), in order to subsequently charge or discharge a second DIAC2, in order to switch a second TRIAC2 on or off in accordance with a voltage supplied via the charging / discharging device ( 24 ), and thereby switching off the AC voltage supply device ( 10 ) supplied AC voltage to the motor ( 30 ) directly when the second DIAC2 is activated, whereby the AC voltage supplied by the AC voltage supply device ( 10 ) is supplied to the motor ( 30 ) directly when the contact points (a, b) on the slide switch ( 34 ) are closed or open, or the AC voltage supplied by the AC voltage supply device ( 10 ) to the motor ( 30 ) via the first TRIAC1 and the harmonic transformer ( 29 ).
Im Folgenden werden die Betriebsprozeduren des Abschwächungs apparats für harmonische Oberwellenströme nach der ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf Fig. 5 und 8 beschrieben. Der Mikroschalter (22) ist anfänglich aus geschaltet.In the following, the operating procedures of the harmonic current attenuation apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 8. The microswitch ( 22 ) is initially switched off.
Falls die Kontaktpunkte (c, f) mit dem Kontaktpunkt (a) des Schalters (SW) durch eine Bedienerbetätigung des Schiebeschalters (34) miteinander verbunden sind, wird zuerst die von der Wechsel spannungsversorgungseinrichtung (10) zugeführte Wechselspannung durch die Filtereinrichtung (12) gefiltert und der Phasensteu erungseinrichtung (32) zugeführt. Dazu werden die in der Wechsel spannung enthaltenen Störspannungen durch die Filtereinrichtung (12) gefiltert, und der DIAC der Phasensteuerungseinrichtung (32) wird von der gefilterten Wechselspannung durchgeschaltet oder gesperrt, und dadurch wird der TRIAC zur Phasensteuerung der dem Motor zuzuführenden Wechselspannung geschaltet.If the contact points (c, f) are connected to the contact point (a) of the switch (SW) by an operator actuation of the slide switch ( 34 ), the AC voltage supplied by the AC voltage supply device ( 10 ) is first filtered by the filter device ( 12 ) and the phase control device ( 32 ) is supplied. For this purpose, the interference voltages contained in the AC voltage are filtered by the filter device ( 12 ), and the DIAC of the phase control device ( 32 ) is switched through or blocked by the filtered AC voltage, and the TRIAC is thereby switched to phase control the AC voltage to be supplied to the motor.
Dementsprechend fließt der durch den TRIAC phasengesteuerte Wechselstrom durch den harmonischen Transformator (20), und dadurch werden die im Phasensteuerungsmode erzeugten harmonischen Oberwellenströme abschwächt und dem Motor (30) zugeführt, um den Motor (30) anzutreiben.Accordingly, the phase-controlled by the triac AC current flows through the harmonic transformer (20), and thereby the harmonic currents generated in the phase control mode will be weaken and supplied to the motor (30) to drive the motor (30).
Deshalb wird die Luft im Innern des Staubsauger zwangsweise durch ein Flügelrad bewegt, das sich zusammen mit dem Motor (30) dreht, und dann werden Verunreinigungen wie etwa Staub an einer Ansaugöffnung durch den Wind angesaugt, der durch die Druckdiffe renz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Staubsaugers erzeugt wird.Therefore, the air inside the vacuum cleaner is forcibly moved by an impeller which rotates together with the motor ( 30 ), and then contaminants such as dust are sucked in at a suction port by the wind caused by the pressure difference between the inside and the outside Exterior of the vacuum cleaner is generated.
Da die Kontaktpunkte (c, f) des Schalters (SW) mit dem Kon taktpunkt (a) verbunden sind, wird dazu die Geschwindigkeit des Motors (30) durch den Widerstandswert des variablen Widerstands (VR) entsprechend der Bedienung durch den Benutzer gesteuert. Wenn andererseits die Kontaktpunkte (b, e) mit dem Kontakt punkt (a) des Schalters (SW) verbunden sind (bei t in Fig. 8), sind die Kontaktpunkte (h, i) des Mikroschalters (22) miteinander verbunden.Since the contact points (c, f) of the switch (SW) are connected to the contact point (a), the speed of the motor ( 30 ) is controlled by the resistance value of the variable resistor (VR) according to the operation by the user. On the other hand, if the contact points (b, e) are connected to the contact point (a) of the switch (SW) (at t in Fig. 8), the contact points (h, i) of the microswitch ( 22 ) are connected to each other.
Deshalb fließt der durch den TRIAC zugeführte Wechselstrom direkt über den Mikroschalter (22) ohne durch den harmonischen Transformator (20) zu fließen. Falls der Motor (30) im Vollast betrieb arbeitet, wird ein Spannungsabfall der Wechselspannung durch den harmonischen Transformator (20) nicht verursacht, der als ein Widerstandselement wirkt, und dadurch vergrößert sich die Leistung des Motors (30) auf mehr als 1600 W, wie in Fig. 8 gezeigt wird.Therefore, the alternating current supplied by the TRIAC flows directly via the microswitch ( 22 ) without flowing through the harmonic transformer ( 20 ). If the motor ( 30 ) is operating at full load, a voltage drop in the AC voltage is not caused by the harmonic transformer ( 20 ), which acts as a resistance element, and thereby the power of the motor ( 30 ) increases to more than 1600 W, such as is shown in Fig. 8.
Als nächstes werden die Betriebsprozeduren des Abschwächungs apparats für harmonische Oberwellenströme nach der zweiten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf Fig. 6 und 8 beschrieben. Der zweite TRIAC2 ist anfänglich aus geschaltet.Next, the operating procedures of the harmonic current attenuation apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 8. The second TRIAC2 is initially switched off.
Falls die Kontaktpunkte (c, f) des Schalters (SW) mit dem Kon taktpunkt (a) des Schalters (SW) durch eine Bedienerbetätigung des Schiebeschalters (34) miteinander verbunden sind, wird die Wechselspannung von der Wechselspannungsversorgungseinrichtung (10) dem Motor (30) zugeführt. Dazu werden die in der Wechsel spannung enthaltenen Störspannungen durch die Filtereinrichtung (12) gefiltert, und der DIAC der Phasensteuerungseinrichtung (32) wird von der gefilterten Wechselspannung durchgeschaltet oder gesperrt, und dadurch wird der erste TRIAC1 zur Phasensteuerung der dem Motor (30) zuzuführenden Wechselspannung geschaltet. Dementsprechend fließt der durch den ersten TRIAC1 phasen gesteuerte Wechselstrom durch den harmonischen Transformator (20), und dadurch werden die im Phasensteuerungsmode erzeugten harmonischen Oberwellenströme abschwächt und dem Motor zugeführt, um den Motor (30) anzutreiben.If the contact points (c, f) of the switch (SW) are connected to the contact point (a) of the switch (SW) by an operator actuation of the slide switch ( 34 ), the AC voltage is supplied from the AC voltage supply device ( 10 ) to the motor ( 30 ) fed. For this purpose, the interference voltages contained in the AC voltage are filtered by the filter device ( 12 ), and the DIAC of the phase control device ( 32 ) is switched through or blocked by the filtered AC voltage, and the first TRIAC1 is used for phase control of the AC voltage to be supplied to the motor ( 30 ) switched. Accordingly, the alternating current phase-controlled by the first TRIAC1 flows through the harmonic transformer ( 20 ), and thereby the harmonic harmonic currents generated in the phase control mode are attenuated and supplied to the motor to drive the motor ( 30 ).
Deshalb wird die Luft im Innern des Staubsauger zwangsweise durch ein Flügelrad bewegt, das sich zusammen mit dem Motor (30) dreht, und dann werden Verunreinigungen wie etwa Staub an einer Ansaugöffnung durch den Wind angesaugt, der durch die Druckdiffe renz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Staubsaugers erzeugt wird.Therefore, the air inside the vacuum cleaner is forcibly moved by an impeller which rotates together with the motor ( 30 ), and then contaminants such as dust are sucked in at a suction port by the wind caused by the pressure difference between the inside and the outside Exterior of the vacuum cleaner is generated.
Da die Kontaktpunkte (c, f) mit dem Kontaktpunkt (a) des Schalters (SW) am Schiebeschalter (34) verbunden sind, wird dazu die Geschwindigkeit des Motors (30) durch den Widerstandswert des variablen Widerstands (VR) entsprechend der Bedienung durch den Benutzer gesteuert.Since the contact points (c, f) are connected to the contact point (a) of the switch (SW) on the slide switch ( 34 ), the speed of the motor ( 30 ) is determined by the resistance value of the variable resistor (VR) according to the operation by the User controlled.
Wenn andererseits die Kontaktpunkte (b, e) mit dem Kontakt punkt (a) des Schiebeschalters (34) verbunden sind (bei t in Fig. 8), um den Motor im Volllastbetriebsmode ohne Phasensteuerung des Motors (30) zu betreiben, ist der zweite TRIAC2 durchgeschaltet. Deshalb fließt der durch den TRIAC1 zugeführte Wechselstrom direkt über TRIAC2 ohne durch den harmonischen Transformator (20) zu fließen. Falls der Motor (30) im Vollastbetrieb arbeitet, wird ein Spannungsabfall der Wechselspannung durch den harmoni schen Transformator (20) nicht verursacht, der als ein Wider standselement wirkt, und dadurch vergrößert sich die Leistung des Motors (30) auf mehr als 1600 W, wie in Fig. 8 gezeigt wird. Nun wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung im Detail mit Bezug auf Fig. 7 und 8 beschrieben. Der zweite TRIAC2 ist anfänglich ausgeschaltet.On the other hand, when the contact points (b, e) are connected to the contact point (a) of the slide switch ( 34 ) (at t in Fig. 8) to operate the engine in full load mode without phase control of the engine ( 30 ), the second is TRIAC2 switched through. Therefore, the alternating current supplied by the TRIAC1 flows directly via TRIAC2 without flowing through the harmonic transformer ( 20 ). If the motor ( 30 ) is operating at full load, a voltage drop in the AC voltage is not caused by the harmonic transformer ( 20 ), which acts as a resistance element, and this increases the power of the motor ( 30 ) to more than 1600 W, as shown in Fig. 8. The third embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS . 7 and 8. The second TRIAC2 is initially switched off.
Wenn die Kontaktpunkte (a, f) durch eine Bedienerbetätigung des Schiebeschalter (34) miteinander verbunden sind, um die Phase der Wechselspannung zu steuern, wird die von der Wechselspan nungsversorgungseinrichtung (10) bereitgestellte Wechselspannung durch die Filtereinrichtung (12) gefiltert und dann der Phasen steuerungseinrichtung (32) zugeführt. In der Folge wird der erste DIAC1 durchgeschaltet oder gesperrt, und dann wird der erste TRIAC1 entsprechend der Operation des DIAC1 geschaltet, so daß die von der Wechselspannungsversorgungseinrichtung (10) bereit gestellte Wechselspannung phasengesteuert wird.If the contact points (a, f) are connected to one another by an operator actuation of the slide switch ( 34 ) in order to control the phase of the AC voltage, the AC voltage provided by the AC voltage supply device ( 10 ) is filtered by the filter device ( 12 ) and then the phases control device ( 32 ) supplied. As a result, the first DIAC1 is switched through or blocked, and then the first TRIAC1 is switched in accordance with the operation of the DIAC1, so that the AC voltage provided by the AC voltage supply device ( 10 ) is phase-controlled.
Ferner fließt der durch den ersten TRIAC1 phasengesteuerte Wechselstrom durch den harmonischen Transformator (20), und dadurch werden die im Phasensteuerungsmode erzeugten harmonischen Oberwellenströme abschwächt und danach dem Motor zugeführt, um den Motor (30) anzutreiben.Further, the alternating current phase-controlled by the first TRIAC1 flows through the harmonic transformer ( 20 ), and thereby the harmonic harmonic currents generated in the phase control mode are weakened and then supplied to the motor to drive the motor ( 30 ).
In der Folge wird die Luft im Innern des Staubsauger zwangs weise durch ein Flügelrad bewegt, das sich zusammen mit dem Motor (30) dreht, und dann werden Verunreinigungen wie etwa Staub an einer Ansaugöffnung durch den Wind angesaugt, der durch die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Staub saugers erzeugt wird.As a result, the air inside the vacuum cleaner is forcibly moved by an impeller that rotates together with the motor ( 30 ), and then contaminants such as dust are sucked in at a suction port by the wind caused by the pressure difference between the inside and the exterior of the vacuum cleaner is generated.
Der Motor (30) wird dazu in seiner Geschwindigkeit durch Ver ändern des Widerstandswerts des variablen Widerstands (VR) ent sprechend der Bedienung des Benutzers eingestellt, wenn die Kon taktpunkte (a, c) in dem Schiebeschalter (34) miteinander verbun den sind.The motor ( 30 ) is adjusted in speed by changing the resistance value of the variable resistor (VR) accordingly to the operation of the user when the contact points (a, c) in the slide switch ( 34 ) are connected to one another.
Wenn dazu die Kontaktpunkte (a, b) in dem Schiebeschalter (34) miteinander verbunden sind (bei t in Fig. 8), um den Motor im Volllastbetriebsmode ohne Phasensteuerung des Motors (30) zu betreiben, wird die Wechselspannung dem Gate-Anschluß des zweiten TRIAC2 über die Lade-/Entladeeinrichtung (24) und den zweiten DIAC2 zugeführt, um dadurch den zweiten TRIAC2 durchzuschalten. In der Folge wird die von der Wechselspannungsversorgungs einrichtung (10) bereitgestellte Wechselspannung direkt dem Motor (30) zugeführt, ohne durch den harmonischen Transformator (20) zu fließen. Falls der Motor (30) im Vollastbetrieb arbeitet, wird ein Spannungsabfall der Wechselspannung durch den harmonischen Transformator (20) nicht verursacht, um dadurch die Leistung des Motors (30) auf mehr als 1600 W zu vergrößern, wie in Fig. 8 gezeigt wird.For this purpose, if the contact points (a, b) in the slide switch ( 34 ) are connected to one another (at t in FIG. 8) in order to operate the motor in full-load operating mode without phase control of the motor ( 30 ), the AC voltage becomes the gate connection of the supplied to the second TRIAC2 via the charging / discharging device ( 24 ) and the second DIAC2, in order thereby to switch on the second TRIAC2. As a result, the AC voltage provided by the AC voltage supply device ( 10 ) is fed directly to the motor ( 30 ) without flowing through the harmonic transformer ( 20 ). If the motor ( 30 ) is operating at full load, a drop in the AC voltage is not caused by the harmonic transformer ( 20 ), thereby increasing the power of the motor ( 30 ) to more than 1600 W, as shown in FIG. 8.
Dazu wird eine durch eine externe Störspannung verursachte Betriebsstörung des zweiten TKIAC2 wegen der Benutzung der Lade-/ Entladeeinrichtung 24 und des zweiten DIAC2 verhindert.For this purpose, an operational malfunction of the second TKIAC2 caused by an external interference voltage is prevented due to the use of the charging / discharging device 24 and the second DIAC2.
Insbesondere im Fall eines handbetriebenen Staubsaugers mit einem am Staubsaugerschlauch befestigten Schiebeschalter (34) gibt es ein Problem der Betriebsstörung des zweiten TRIAC2 auf grund wesentlicher externer Störspannungen. Jedoch verhindern die verwendete Lade-/Entladeeinrichtung 24 und der zweite DIAC2 den fehlerhaften Betrieb des zweiten TRIAC2.Particularly in the case of a hand-operated vacuum cleaner with a slide switch ( 34 ) attached to the vacuum hose, there is a problem with the malfunction of the second TRIAC2 due to significant external interference voltages. However, the charging / discharging device 24 used and the second DIAC2 prevent the incorrect operation of the second TRIAC2.
Wie aus dem Vorstehenden offensichtlich geworden ist, gibt es einen Vorteil beim Abschwächungsapparat für harmonische Oberwel lenströme in einem Motor dadurch, daß er im Phasensteuerungsmode durch den harmonischen Transformator harmonische Oberwellenströme wirksam abschwächt und im Volllastbetriebsmode die Leistung des Motors durch direktes Zuführen der von der Wechselspannungsver sorgungseinrichtung bereitgestellten Wechselspannung ohne Phasen steuerung wesentlich verbessert.As has become apparent from the above, there are an advantage in the weakening apparatus for harmonious overworld currents in a motor by being in phase control mode harmonic harmonic currents through the harmonic transformer effectively weakens and in full load mode the performance of the Motors by directly feeding the AC voltage ver care device provided AC voltage without phases control significantly improved.
Claims (4)
eine Bedienungseinrichtung zur Auswahl eines Phasensteu erungsmodes oder eines Volllastbetriebsmodes entsprechend der Bedienung durch den Benutzer; und
eine Schaltereinrichtung zum Zuführen der von der Wechsel spannungsversorgungseinrichtung bereitgestellten Wechselspannung über die Abschwächungseinrichtung für harmonische Oberwellen ströme zum Motor, wenn der Phasensteuerungsmode durch den Bedie ner ausgewählt ist, und zum Zuführen der von der Wechselspan nungsversorgungseinrichtung bereitgestellten Wechselspannung direkt zum Motor, wenn der Volllastbetriebsmode ausgewählt ist.1. attenuation apparatus for harmonic harmonic currents in a motor, which controls the rotational speed of the motor by phase control of a sine wave-shaped AC voltage provided by an AC voltage supply device and attenuates the harmonic harmonics generated in the phase control mode of the AC voltage by means of an attenuation device for harmonic harmonic currents, the apparatus containing :
an operating device for selecting a phase control mode or a full load operating mode according to the operation by the user; and
a switch device for supplying the AC voltage provided by the AC voltage supply device to the motor via the harmonic harmonic attenuation device when the phase control mode is selected by the operator, and for supplying the AC voltage provided by the AC voltage supply device directly to the motor when the full load operating mode is selected .
eine Lade-/Entladeeinrichtung, die durch den von der Wechsel spannungsversorgungseinrichtung bereitgestellte Wechselspannung geladen oder entladen wird, wenn der Volllastbetriebsmode durch die Bedieneinrichtung ausgewählt ist;
einen DIAC, der durch eine über die Lade-/Entladeeinrichtung bereitgestellte Wechselspannung durchgeschaltet oder gesperrt wird; und
einen TRIAC für die Zufuhr der von der Wechselspannungsver sorgungseinrichtung bereitgestellten Wechselspannung direkt zum Motor ohne Durchfließen der Abschwächungseinrichtung für harmo nische Oberwellen, wenn der DIAC eingeschaltet ist.4. The apparatus of claim 1, wherein the switch means includes:
a charging / discharging device which is charged or discharged by the AC voltage provided by the AC voltage supply device when the full-load operating mode is selected by the operating device;
a DIAC which is switched through or blocked by an AC voltage provided via the charging / discharging device; and
a TRIAC for supplying the AC voltage provided by the AC voltage supply device directly to the motor without flowing through the attenuation device for harmonic harmonics when the DIAC is switched on.
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