DE2232041A1 - Antriebsvorrichtung fuer die trommel einer waschmaschine - Google Patents
Antriebsvorrichtung fuer die trommel einer waschmaschineInfo
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Description
PIIN.5718. \ Va/EVH.
Anmtid«: N.V.Philips' GloeilampenfgbriefceH
Akte No. PHN- 5718
Antriebsvorrichtung für die Trommel einer Waschmaschine.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem koinmutierenden Elektromotor zum Antreiben der Trommel
einer Waschmaschine mit wenigstens einem elektrischen Heizelement, welche Vorrichtung einen Speisekreis des Motors,
in dorn die Reihenschaltung des Heizelements und eines ersten Gleichrichters angeordnet ist, und einen die Reihenschaltung
des llotors und.des ersten Gleichrichters überbrückenden
Schalter enthält.
Eine derartige Vorrichtung ist z.B. aus der deutschen
Offonlegungsschrift 1.92^.0^1 bekannt. Die in der erwähnten
Anrnr.il dung be5ichriebene Vorrichtung· bezweckt, einen einfachen
und preiswerten Trommelantrieb zu schaffen, Λγ-obei das als
Reihonwiderstand für den Hotor wirkende Heizelement ausgenutzt
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ORiQiNAL
- *-- PHN. 571 8.
wird* Infolge dieses Reihenwiderstandes erhält der Motor
eine Art stark übertriebene Seriencharakteristik, wodurch die Belastung derart stark erhöht werden kann, dass er sich
regelmässig mit einer sehr geringen Geschwindigkeit drehen
und sogar gesperrt werden kann, ohne dass der zulässige Motorstrom überschritter., wird. Dies ist von besonderer Bedeutung beim Antrieb der Trommel eines Waschautomaten, die
ja imstande sein muss, sich sowohl mit einer oder mehreren geringen Drehgeschwindigkeiten (während des Waschzyklus)
als auch sich mit einer oder mehreren gross en Drehgeschwindigkeiten
(während des Schleuderzyklus) zu drehen. Dies wird bei der Vorrichtung genass der trwähnton"Patentanmeldung
automatisch dadurch erreicht, dass während des Schleuderzyklus der Motor nur leicht belastet wird, so dass die Drehgeschwindigkeit
gross sein wird, während die Hotorbelastung
während des Waschzyklus gross ist, so dass infolge der übertriebenen Se-riencharakteristik die Drehgeschwindigkeit
sehr niedrig ist. Zugleich wird erreicht, dass während das
Schleuderzyklus die in dem Reihenwiderstand (Heizelement) dissipierte Leistung nur gering ist, weil dann der Motorstrom
klein ist, während diese Leistung während des Waschzyklus gerade gross ist, weil dann der Motorstrom gross ist.
Ferner hat die übertriebene Seriencharakteristik der,
Hotort; zur Folge, dass ein besonders günstiger Uebergang von
der "v.'aschgeschwindigkeit zu der Schleuderte β ctrwindigkeit
stattfinden kann, Bei diesem Uebergang kann man den Ilotox1
auf die Schleudergeschwimligkeit anlaufen lassen, \v Kirr end
noch nicht alles war.chva ;j.ser abgeflossen ist, was zu einer
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M4 5718.
sehr guten Verteillang der Wäsche in der Trommel bei richtig
gewählter Trommelgeschwindigkeit Anlass geben kann.
Um bei dieser bekannten Vorrichtung die Motorgeschwindigkeit wenigstens bei einer ¥aschgesclwindigkeit
regeln zu können, ist in einem Ausführungsbeispiel in Reihe mit dem Motor ein gesteuerter Gleichrichter angeordnet.
Mit Hilfe dieses gesteuerten Gleichrichters wird auf bekannte Weise ein sogenannter Phasenanschnitt erhalten, d.h., dass
dieser gesteuerte Gleichrichter zu einem Zeitpunkt während einei
halben Periode der Speisespannung von einem Steuersignal an seiner Steuerelektrode geöffnet wird und während des
verbleibenden Teiles der erwähnten halben Periode in diesem geöffneten Zustand bleibt. Durch Regelung dieses Zeitpunktes
kann dabei der Motorstrom und somit die Motorgeschwindigkeit geregelt werden.
Die obenbeschriebene Vorrichtung weist einige Beschränktingen und Nachteile auf. Zunächst ist die Wärmeentwicklung
des Heizelements völlig von dem Betriebszustand des Motors abhängig. Die Grosse des Rcihenwiderständes wird ·
ja völlig durch die gewünschte Schleuclergeschwindigkeit bedingt. Diese gewünschte SchleuderteschwiiiCligkeit bestimmt
auch die auftretende Gege-n-ΓΟΜΚ des Motors bei der Waschgeschwindigkeit
und somit den Strom durch den Motor und den Reiheiiwiderntand bei einer bestimmten gewünschten Leistung,
Dies bedeutet, dass die in dera Reiheiiwiderstand dissipierte
Leistung und somit die "Wärmeabgabe vrährend des Wa sclizyklurf
völlig durch die gewünschten Schleuder- und Wasch ge fschw:! ntlif-koiten
bostii.imt wird, was zur Folge haben kann, dass cJi»
- iu— PIEi.5718.
Wärmeentwicklung während des Waschzyklus nicht einen ge-· wünschten hohen Wert erreichen kann. Ferner ist der Strom
durch den Reihenwiderstand von der Motorregelung, d.h. von dem Triggerzeitpunkt des gesteuerten Gleichrichters abhängig,
so dass sich auch die Wärmeentwicklung mit dieser Regelung ändern wird.
Um nun z.B. am Anfang des Waschprogramms eine schnelle
Anheizung des Waschwassers zu erzielen, ist es selbstverständlich möglich, ein zusätzliches Heizelement anzubringen«
Ausser diesem zusätzlichen Heizelement wird dann auch noch ein zusätzlicher Leistungsschalter benötigt, der von der
Programmiervorrichtung geschaltot werden "-soll. Eine zweite
Möglichkeit zur Steigerung der Wärmeentwicklung besteht darin, dass ein zusätzlicher Schalter angebracht wird, der
eine direkte Verbindung des Heizelements mit der Speisespannung herstellen kann; diese Möglichkeit wird in der
erwähnten Patentanmeldimg beschrieben. Dieser Schalter kann
bei stillstehendem Motor geschlossen werden, so dass dann das Heizelement die Höchstleistung abgibt. Bei diesem Verfahren
ist die von dem Heizelement abgegebenene Leistung aber völlig von dem Waschrhythmus, d.h. von der Grosse der
Zeitintervalle, in denen sich die Trommel drehen und stillstehen muss, abhängig. Diese Zeitintervalle können sehr
verschieden sein; z.B. muss sich für ein bestimmtes Waschprogramm
die Trommel stets 12 Sekunden mit Intervallen von 3 Sekunden drehen, während für ein anderes Waschpro^ramn
sich die Trommel stets 3 Sekunden nit Intervallen von 12 P>e~
künden dreht. Es dürfte einleuchten, dass die von dem
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BAD
- Jr-- PHN.571 8,
Heizelement abgegebene Leistung in diesen Fällen sehr verschieden
ist» Ferner wird die Abnutzung des zusätzlichen Leistungsschalters sehr gross sein.
Als zweiter Nachteil der ,bekannten Vorrichtung soll
die Gefahr des Auftretens von Rundfunlcstbrungen infolge des
Phasenanschnittes mit Hilfe des gesteuerten Gleichrichters
erwähnt werden, Diose Gefahr wird dadurch herbeigeführt, dass der Gleichrichter zu einem Zeitpunkt, zu dem die Speisespannung
bereits einen von Null abweichenden Wert, gegebenenfalls
sogar den Höchstwert, erreicht hat, getriggert und somit der Motorstrom eingeschaltet wird, was starke Stromänderungen
veranlasst.
Tchliesslich weist die bekannte Vorrichtung den
Nachteil auf, dass erhebliche Aenderungen in der Netzbelastung infolge der verwendeten Regelung auftreten. Diese
Aenderungen kennen insbesondere störend sein, wenn ihre
Wiederholungsfrequenz niedrig ist und z.B, 10 Hz beträgt,
wodurch sogar die an dasselbe Netz angeschlossenen Licht quellen
Flimmererscheinungen aufweisen können, was selbstverständlich unzulässig ist,
Bio Erfindung bezweckt, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, die sich zwar auf das Prinzip der ervfähnten bekannten.
Vorrichtung gründet und auch die Vorteile dieser Vorrichtung atifweist, aber bei der die dieser bekannten
Vorrichtung anhaftenden Nachteile grösstenteils= beseitigt
sind und bei der neben einer einfachen Ϊ-Iotorregelung auch
eine einfache Regelung der von dem Heizelument abgegebenen
Leistung stattfinden kann, ohne dass zusätzliche Leistungs-
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■ v PIlN.5718.
schalter und erhebliche Erweiterungen der Programmiervorrichtung erforderlich sind»
Die "Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Schalter aus einem zweiten Gleichrichter besteht, der von einem Doppelwegtyp ist und der eine
Steuerelektrode besitzt, der ein Steuersignal zugeführt werden kann, das die Leistungsperiode des Gleichrichters
beeinflusst.
Die Vorrichtung nach der Erfindung weist zunächst den Vorteil auf, dass die dem Heizelement zugeführte und
von diesem Element abgegebene Leistung annähernd von dem Betriebszustand des Motors unabhängig ist. Dies ist eine
direkte Folge des Vorhandenseins des zweiten gesteuerten Doppelweggleichrichte.rs und der Geschwindigkeitsregelung
des Motors mit Hilfe dieses Gleichrichters, Das Vorhandensein
dieses gesteuerten Gleichrichters ermöglicht es, statt des bei der bekannten Schaltungsanordnung verwendeten Phasenanschnittes
eine abweichende Motorregelung anzuwenden.
Wenn nämlich angenommen wird, dass während einer
halben Periode der Speisespannung der Motor gespeist wird, kann zu jedem gewünschten Zeitpunkt diese Speisung durch
Trigjerung dieses zweiten gesteuerten Gleichrichters unterbrochen
werden. Dieser Gleichrichter tiberbrückt ja die Reihenschaltung des Motors und des ersten Gleichri Lters,
so dass durch das Oeffnen dieses zweiten Gleichrichters die vorerwähnt© Reihenschaltung kurzgeschlossen wird und
der Motor keinen Speisestrom mehr empfängt. Der Strom durch
den Reihenwiderstand ändert sich bei Trig^erung dieses
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PIIN.5718.
zweiten Gleichrichters nur in beschränktem Masse. Vor dem
Kippzeitpunkt ist dieser Strom gleich dem Motorstrom, während nach dem Kippzeitpunkt der Reihenwiderstand direkt aus der
Speisespannungsquelle gespeist wird.. Ferner kann dadurch, dass der zweite Gleichrichter zu dem richtigen Zeitpunkt,
und zwar zu dem Zeitpunkt, zu dem der Strom durch diesen Gleichrichter gleich Null wird, aufs neue getriggert wird,
sichergestellt werden, dass der Reihenwiderstand auch während
der anderen halben Periode der Speisespannung gespeist wird. In diesem Falle wird das Heizelement also während der ganzen
Periode der Speisespannung gespeist, so dass dieses Heizelement
die Höchstleistung abgibt. Dadureh, dass zu dem obenerwähnten Zeitpunkt der zweite Gleichrichter nicht aufs
neue getrig^ert wird, wird das Heizelement nur während einer halben Periode der Speisespannung gespeist, so dass es nur
die Hälfte der Höchstleistung abgibt. Durch Triggerung dieses zweiten Gleichrichters wird also neben einer Motorregelung
auch eine Regelung der Erhitzung durch das Heizelement erzielt»
Ein zweiter Vorteil ist der, dass die Gefahr des Auftretens von Rundfunkstörungen erheblich verringert werden
kann. Der Motorstrom kann nämlich zu einem Zeitpunkt eingeschaltat
werden, zu dem die Spannung über dem ersten Gleichrichter gleich Null ist, v/elcher Zeitpunkt durch den Verlauf
der Speisespannung und die Grosse der Gegen-BIiK bestimmt
wird. Die dann auftretenden Einschalterseheimingeix werden'
minimal sein, so dass- auch die auftretende Rundfunkstörung minimal sein wird, wodurch die benötigten Entstörungsinittel
auf ein Mindestraass beschränkt werden können,
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- *» - pun.571 a.
Ein dritter Vorteil besteht darin, dass die Aen/lerungen
der Netzbelastung erheblich geringer als bei der bekannten Vorrichtung sind. Wenn die Heizung auf die Höchstleistung
geschaltet wird, wird nicht stets bei Stillstand des Motors die Heizung eingeschaltet, sondern wird durch Triggerung
des zweiten Gleichrichters das Heizelement während der
ganzen Periode der Speisespannung gespeist, so dass die A ende run gen der 2,Tetzbelastung in diesem Falle vernachlässig«
bar sind,
Schliesslich werden keine zusätzlichen Leistungsschalter benötigr und ist eine einfache Prograrcniervorrichtung genügend.
13ei einer ersten Ausführungsform eier Vorrichtung nach
der Erfindung kann weiter die Umlaufrichtung des Motors auf elektronischem Wege umgekehrt werden. Bei dieser Ausführungsform besteht das erste Gleichrichterelenient in Reihe mit
dem Motor aus einem gesteuerten Doppelweggleichrichter, Durch Aenderung der Triggerzeitpunkte des ersten und des
zweiten Gleichrichterelenients kann dabei die Richtung des
Motorstroms umgekehrt werden.
Eine zweite AusfUhrungsform der Vorrichtung nach der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gleichrichter
aus einer Diode besteht. Die Anwendung eines derartigen ungesteuerten Gleichrichters ist bei der Vorrichtung
nach der Erfindung·ohne weiteres möglich, weil dieser Gleichrichter
nicht zur Geschwindigkeitsregelung verwendet zu werden braucht.
Es ist einleuchtend, ciass korirmtierendo Motoren verschiedener
Art, fr. B, Motoren mit Erregung durch einen
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- ·9 - PiINT.571S.
Dauermagneten, Kollektormotoren mit Reihenschluss-, Nebenschluss-
oder Doppelschlusserregung oder Motoren mit sich drehenden Dauermagneten, tisw. , verwendet werden können.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführnngsform der bekannten Vorrichtung,
Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsformen der Vorrichtung
nach der i^rfindung,
Fig, h den Verlauf der verschiedenen Ströme in einer
Vorrichtung nach der Erfindung, und
•Tig. 5 beispielsweise eine erfindiingsgemässe Vorrichtung
mit öteuerschaltungen,
Die ±n Fig. 1 gezeigte Ausführungsform der bekannten
Vorrichtung enthält einen kornnutierenden Elektromotor 1 ,
z.B. einen Motor mit Erregung durch einen Dauermagneten.
Mit diesem Motor 1 ist zunächst das für den Motor als Reihenwiderstand
wirkende Heizelement 2 in Reihe angeordnet, für das ein derartiger Widerstandsvert gewählt ist, dass der
Motor eine Art stark übertriebene Seriencharakteristik aufweist, Ferner ist in Iteihe mit dem Motor ein gesteuerter
Gleichrichter (Thyristor) 3 angeordnet, dessen Steuerelektrode
mit einer Klemme h verbunden ist. Diese Ileihensch3.1tung des
Heizelements 2, des Motors 1 und des Thyristors 3 empfängt
eine öpeisospannung V*V über die Klennen 6 und 6'.
Die Of: schwind j "gkeit «regelung des Motors erfolgt durch
Roi.oliin.'·- iIge; /.UndZeitpunktes clos Thyristors 3, d.h. darhirch,
dass zu diesen Zeitpunkt ein Tri/.v^erimpuls der Klonte h
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PJiN. 571
ζu{jeführt wird. Dies weist zunächst den Nachteil auf, dass
die Gefahr des Auftretens von Rundfunkstörungen pross ist»
Der Thyristorstrom wird ja zii einem Zeitpunkt eingeschaltet,
zu dem die Spannung über diesem .Element einen gewissen
positiven Wert aufweist, vas erhebliche Stromänderungen zufolge haben kann.
Ferner ist es einleuchtend, dass der Strom durch das
Heizelement 2 völlig durch den Motorstrom bestimmt wird. Das Heizelement empfangt nur Strom während desjenigen Teiles
der positiven Periode der Speisespannung V*\/ , während dessen
der Thyristor geöffnet ist, so dass die Wärmeentwicklung
völlig von den Motorbedingungen bestimmt"wird.
TJm eine zu einem gegebenen Zeitpunkt erwünschte
grössere Wärmeabgabe zu erhalten, ist der Schalter 5 angebracht , der es ermöglicht, während der Ruheperioden des
Motors das Heizelement 2 direkt an die Speisespannung anzuschliessen.
Die dadurch entwickelte Wärmeleistung ist dann selbstverständlich völlig von der Zeitdauer dieser Ruheperioden
abhängig, die bei den verschiedenen Waschprogrammen
sehr verschieden sein kann,
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. Uie die bekannte Vorrichtung, enthält
die Vorrichtung nach Fig» 2 die licihenschaltung des Heizelements
2, des Motors 1 und eines gesteuerten Gleichrichters 3» welcher ^Reihenschaltung über die Klemmen 6 und 6'
die Speisesi^annung V "^ zugeführt wird. Für den Gleichriclifcer '_'
wird in diesem Fal3.e ein gesteuerter i)oppelveggleichrj c'.itcr
(Triac) gewählt, aber nan kann auch einen Thyristor
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PIM. 571 S.
Die Reihenschaltung des Motors 1 und des ersten Gleich- ■
richters 3 ist nun von einem zweiten Doppelweggleichrichter
überbrückt. Die beiden Gleichrichter empfangen ihre Kippsignale von einer Steuereinheit S.
Mit Hilfe des zweiten Gleichrichters 7 wird nun eine
von der in der bekannten Vorrichtung verwendeten Geschwindigkeitsregelung
ganz verschiedene Geschwindigkeitsregelung des Motors 1 erhalten, was an Hand des in Pig. h dargestellten
Verlaufes der verschiedenen Ströme veranschaulicht wird. Der Gleichrichter 3 empfängt einen Steuerimpuls am Anfang
einer halben Periode der Speisespannung V^ , z.B. am Anfang
der positiven Periode (Zeitpunk* ΐ ). Zu.-diesem Zeitpunkt
wird al 30 ein Hotörstrom I1 zu fliessen anfangen, während
der Strom Ip durch das Heizelement gleich diesem Strom ~L. ist.
Zu einem gewissen Zeitpunkt t.. während der positiven Periode
der Speisespannung V/v wird dem zweiten Gleichrichter 7 ein
Steuerimpuls zugeführt, wodurch dieser Gleichrichter leitend
wird und die Reihenschaltung des Motors 1 und des Gleichrichters 3 kurzgeschlossen wird, so dass dem Motor 1 kein
Strom mehr geliefert wird. Infolge des induktiven Charakters
des Motors wird während einer gewissen Zeitdauer (■t1—t· )
noch ein Hotörstrom I- fliessen. Dieser Hotörstrom fliesst
über den ersten Gleichrichter 3 und den zweiten Gleichrichter
7. Der zweite Gleichrichter 7 wirkt dabei also zugleich als Freilaufdiode für den Motor.
Das Heizelement 2 wird zu dem Zeitpunkt t^ über <3en
zweiten Gleichrichter 7 direkt an die Speisespannung angeschlossen,
wodurch der Strom I2 durch dieses Heizelement
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- 12 ■· PIIN. 571 8.
einen gewissen Sprung aufweisen wird. Der Strom I7 durch'
den zweiten Gleichrichter 7 ist gleich dem Unterschied der Ströme Ip und I1.
Zu dem Zeitpunkt, zu dem ,ein Strom I_ durch den
zweiten Gleichrichter 7 gleich Null wird, also zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motorstrom I1 und der Strom durch das "
Heizelement 2 einander gleich sind, welcher Zeitpunkt dem Zeitpunkt t~ des Nulldurchgangs der Speisespannung V /-v vorangeht,
kann der zweite Gleichrichter gegebenenfalls aufs neue getriggert werden. Wenn zu diesem Zeitpunkt t~ ein
neuer Steuerimpuls dem zweiten Gleichrichter zugeführt wird, wird dieser Gleichrichter leitend bleiben und wird der
Strom s iin Vorzeichen wechseln. In diesem Falle wird auch durch das Heizelement 2 nach wie vor ein Strom fliessen,
der ers'; zu dem Zeitpunkt t~ sein Vorzeichen wechselt.
Zu dem Zeitpunkt tr, zu dem der Motorstrom I1 gleich Null
wird, werden die Strö.me I~ durch das Heizelement 2 und I_
durch don zweiten Gleichrichter 7 einander gleich, welche Gleichheit während- des übrigen Teiles ("^i,-*!-) der negativen
Periode der Speisespannung V/-* aufrechterhetlten wird,
Wenn der zweite Gleichrichter zu dem Zeitpunkt t? nicht aufs
neue getriggert wird, v/erden nach diesem Zeitpunkt die Ströme I„ und I1-. gleich Null sein. Auch kann gegob'onesnfalls
der zweite' Gleichrichter nach dein Zeitpunkt t? aufs neue
getrigcert werden, so dass eine Regelung der Warneleistung
erzielbar ist.
Der Vorteil der in Oben si eilenden beschriebenen bei
der Vorrichtung nach d or jJrf :i ndiiv;:'j; erzielbaren Mo tor ge-
.. 2G9883/0761
*· 13 - pm.5713.
2232Q41
sgh^ind:J.gke:j-tarpgelung ist zunächst 4^t daaa die dem Heiz
g zugefiJhLrte Leistung praktisch Afpn dieser ΙϊρβρΧμϊΐ
isst, Aus fig, k ist praichtlich,, dass dejp Str-PMl
H§4.aelßni!B|i-fe eiiiea praktisqh §inuafi?rn?igpii Verlau
Bei Aeftderyjig des Zeitpunktsa t^ wi-N dar Sprung
dieaer AendsiruiaL^ folgen, afeer die
GesamtIeistvmg >*ird praktisch
^f Unabhängig iFcsn den MGtqrbedingunjgen kaiitj
e^t praktisch die HUchatlsiatung
dass der zweite Gleichrichter ^ κμ
aufa npijia getrifgsrt wird» wird
ftalbia Leis^iin^ umgesehalfet. P«rch.
Gleichrichters 7 wird alsp neben eiaer
auch, erreicht, daag üxq dem
Leiatiaii.g geregelt werden kann ν,χιά
dass nur ^e^ zweite ßleicJiiiphtpr
Spei se spannung
d§§ ^igtora eine
d§§ ^igtora eine
sph^fff auch die ^liSgligh; ait,
§ry|pn QI-^iphxiiGhter- ζμ dßPl ^ei^p^^kt ζμ tr4gfj,§rn? zu
'iB'Wyju^g ftber ih-n1 gleich ifull iatj ^laiJ ζμ döf« Z§i^s
sr-μ dpm ^^a, ^|3ei§espanpung Y#N» gloich d,§r ßegeniKSliiK:
esp Tri^gerun^awsiso ifird d$<*
r des Auftretens von Rtinflfninkstöapun^en stifirk YPr^iilg^^tt
ψρ,ψί\ρχί clip Aendprijngeii der.
j eq 3. f ifer<n das Hnizeleuent auf ^-ß$ß!;a! tp-|; %§t| flii-'spiu Heizelßnient Icpntinuieylieh und. nicht f
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- ΛΗ - PIIN,571 Of
2232Q41
wie in der bekannten Schaltungsanordnung, mit Intervallen
Strom zugeführt wird.
Die Ausführung des ersten Gleichrichters 3 &%$
weggleichrichter ergibt den Vorteil, dass auf völlig
nischera Wege der Drehsinn des Motors umgekehrt werden kann,
Dadurch, dass nämlich dieser Gleichrichter nicht zu dem Zeitpunkt t/j, sondern zu dem Zeitpunkt t« getriggert wi^f?} ;
wir<$ die Richtung des Stromes durch den Mqtor umgekehrtt
Die Geschwindigkeitsregelung erfolgt in diesem pail© durel»
friggerung des »weiten Gleichrichter« 7 während, der n§jgatiY§i|
Periode der Speisespannung,
Fig, 3 zeigt eine zweite einfaehe^AusftihrungsfgrBi
Vorrichtung nach der Erfindung« Der erste Gleichrichte?'
in Reihe njit dem Motor besteht dabei aus
Motorstrom wird also automatisch zu dem Zeitpunkt schaltet, au dem die Spannung über dieger Diode d§n
•wert dieser Diode überschreitet, Vm eine IJmke.hP 3<bs
sinns dos Motors zu erij|öglichen, sind e^e zweite piflde
mit entgegengepeta?ter Strorodu^chl
angebracht. Durch das Uiqlegen des
S,teuerainh.eit ß kann die Biphtun^ des ßtr Motor umgekehrt werden^ Die Gesch
die Regelung der dem Heizelement 2 jjtujgeführteR erfolgei> wieder mit Hilfe de* »weiten öifi<?ii|sitl?tfifts ft der von der Steuereinheit 8 getricgert wirdt Fig. 5 »eigt beiapieleweise eine
angebracht. Durch das Uiqlegen des
S,teuerainh.eit ß kann die Biphtun^ des ßtr Motor umgekehrt werden^ Die Gesch
die Regelung der dem Heizelement 2 jjtujgeführteR erfolgei> wieder mit Hilfe de* »weiten öifi<?ii|sitl?tfifts ft der von der Steuereinheit 8 getricgert wirdt Fig. 5 »eigt beiapieleweise eine
Vorrichtung init Steuersohaltungen, Qer Motpr^jrpia iet
Block M dargestellt. Die Trifigerimpulse für dif
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ORIGINAL INSPECTED
- 15 - PHN.5718.
elektroden der Gleichrichter 3 und 7 werden mit Hilfe des
Triggerkreises TR und der Steuereinheit D erhalten. Mit Hilfe des Triggerkreises TR wird aus der Speisespannung
eine Rechteckspannung entsprechend einer halben Periode der
Speisespannung Vr- erhalten. Diese Hechteckspannung wird der
Steuereinheit D über die Basis des Transistors Tr^ zugeführt
Der Kollektor dieses Transistors Tr^ ist mit der Basis des
Transistors Tr- verbunden. Mit Hilfe dieser beiden Transistoren
werden zwei weitere Transistoren Tr,- und Tr_ ausgesteuert.
Die Kollektorspannungen dieser beiden Transistoren
und Tr7 bestimmen die Spannung an den Steue,relektroden der
Gleichrichter 3 und 7 und also ti en leitenden oder nichtleitenden
Zustand dieser Gleichrichter. Beim Erscheinen der positiven Rechteckspannung an der Basis des Transistors Tr^
wird der Kollektor des Transistors Tr,- ein negatives Potential
annehmen und kann, der Gleichrichter 3 leitend werden, wodurch der Motor z.B. während der positiven Periode der Speisespannung V«v also Strom empfängt. Venn die Rechteckspannung
wieder abfällt, wird die Kollektorspannung des Transistors Tr _
negativ und wird das Gleichrichterelement 7 leitend, wodurch das Heizelement 2 auch während der negativen Periode der
Speisespannung V"^-Strom- empfängt.
Die Geschwindigkeitsregelung erfolgt mit Hilfe einer Tachogeneratorvorrichtung S. Wenn der erste Gleichrichter
leitend ist, ist der Transistor Tr r nichtleitend, so dass
seine Kollektor spannung hoch ist, Diese Kollektorspanr-img
wird dein Emitter des Transistor.?? Tr1 zugeführt. Der. Ivollektoratrom
dieses Trr-.ii si st or s Tr1 wird durch die Spannung an der
2 0 9 8 8 3/076 V. ßÄD
- 16 - PHN.571 β.
Basis bestimmt, die von dem Tachogenerator herrührt, welche Spannung zum Aufladen der Kapazität Cp verwendet wird, die
zwischen dem Kollektor des Transistors Trj, und der Basis
des Transistors Tr- eingeschaltet ist. Sobald die Spannung über dieser Kapazität etwa gleich 0,7 V ist, wird der
Transistor Tr- geöffnet und wird der Gleichrichter 7 getriggert.
Dieser Kippzeitpunkt wird also durch diö von dem Tachogenerator herrührende Spannung und somit durch die Motorgeschwindigkeit
bestimmt, IDs dürfte einleuchten, dass auch die Gegen-EMK des Motors als Geschwindigkeitsanzeige benutzt
werden kann,
Ύ.η die Verbindungsleitung· zwischen dem Kollektor des
Transistors Tr- und der Basis df s Transistors Tr- ist ebenfalls
eine Kapazität C„ aufgenommen. Diese KapazitLcen C„
und C„ dienen zur Beschränkung e'er Dauer der Triggeriinpulse,
Würde der Reihengleichrichter 3 während einer ganzen halben Periode der Speisespannung einen Triggerimpuls empfangen,
so besteht die Gefahr4 dass der Motor kurzgeschlossen wird,
indem zu dem Zeitpunkt, zu dem der Motorstrom gleich >iull
wird, dieser Triggerimpuls noch vorhanden und ausf rdem
der zweite Gleichrichter 7 leitend ist, wodurch die Richtung des Stromes durch den Motor umgekehrt werden kann. Dieser
Zustand wird aufrechterhalten, bis der Gegen-EMK gleich Null ist und also der Motor stillsteht. Die Kapazitäten C?
und C~ beschränken nun die Dauer der Triggerimpulse dadurch,
dass diase Kapazitäten vor, den vorliB.ndenen Τ.*χΊ erstand en
aufgeladen werden. Ferner find iv.ch zitsätzliche Kapazitäten
(C^ und C^) angeordnet, w.a den Einflur.s von 5tür.'·!/rnalon
209/183/0761 ^^
- 17 - PHN,5718.
zu unterdrücken.
Um eine Stoppbedingung für den Motor zu erzielen und
eine Wahl zwischen maximaler und minimaler Energiezufuhr zu dem Heizelement zu ermöglichen, enthält die Steuereinheit D
vier Transistoren Tr8, Tr91 Tr10 und Tr11, Die Kollektor-Emitter-Strecke
des Transistors Tr« überbrückt die Basis-Emitter-Strecke
des Transistors Tr^, Wenn der Baeis des
Transistors Trg eine positive Spannung zugeführt wird, wird
die Basxs-Emitter-Strecke des Transistors Tr>j praktisch
kurzgeschlossen, so dass die Kollektorspannung dieses Transistors
stets hoch ist und der erste Gleichrichter 3 nicht
» -getriggort wird, so dass der Motor., stillstehen bleibt. Der
Transistor Tr „ ist mit dem Basiswiderstand IJ11 des Transistors
Tr7 in Reihe angeordnet. Wenn dieser Transistor infolge einer
positiven Spannung an seiner Basis leitend ist, kann der zweite Gleichrichter 7 getriggei't werden. Wenn der Transistor
Tr~ gesperrt ist, kann der Gleichrichter 7 nicht getriggert
werden, so dass dann nur über den Motorstrom dem Heizelement Leistung geliefert wird.
Mit Hilfe der Transistoren Tr10 und Tr11 ka η dem
Heizelement c'ie Höchstleistung bei stillstehendem Motor
zugeführt worden, 1/eim der Motor sich in der Stopplage
während des'Waschprogramms befindet, wird der Basis dos
Transistors Tr-- eine positive Spannung nugsfülirt* Ueim
eine maximale Wärmeableitung verlangt wirdf wird auch an
die Kler.ino Q, somit an die Basis des Transistors Tr1f)f eine
positive Spannung angelegt. Dadurch empfängt der Gleichrichter
20988370761 SAD ORlOMAL
- 18 - PHN.5718.
h ι
» J
» J
während der ganzen Periode der Speisespannung einen Tr±g'frerirapul3
und wird somit dem Heizelement die HBchstleistung
geliefert.
Der Drehzyklus des Motors, d.h. die Perioden, während
deren der Motor sich drehen und. stillstehen muss,-und die Umkehr der Drehrichtung werden mit Hilfe eines astabilen
Multivibrators A und eines bistabilen Multivibrators B erzielt.
Die Zykluszeiten des astff.bilen Multivibrators A können
von einem der Transistoren Tr1Ji, und Tr1- enthaltenden Inverter
gewechselt werden» In Abhängigkeit von der Spannung an der Klemme P (Basis des Transistors Tr1^) wird .nämlich entweder
das Ende 10 des Widerstandes R„„ über die Diode D10 oder
das End j 11 dieses Widerstandes über die Diode D11 mit der
Speisequelle verbunden. Auf diese Weise wird die Wahl zwischen einem sohneilen Laufrhythmtts des Motors (grosse Ruheperiode
und lange Drehperiode) und einem langsamen Laufrhythmus (lange Ruheperiode und kurze Drehperiode)· ermöglicht,
Die der gewünschten Laufperiode entsprechende Ausgangs Spannung dieses astabilen Multivibrators A wird dem
bistabilen Multivibrator B zugeführt. Letzterer sichert die Umkehr der Drehrichtung des Motors. Die Ausgangsspannungen
die sob bistabilen Multivibrators vrorden über die Dioden D^.
und D„ dew V'riggorkreis zugeführt-j wobei diese Ausgangsrpp»'
uungan bestimmen, während welcher Halbperiode der
Speisespannung V«* dieser Triggerkreis der Steuereinheit
(Basis des Transistors Tr^) eine Rechteckspannung liefert.
Der Au si gang des astabilen Multivibrutors A ist ferner
mit dem Transistor Trg verbunden, so dass während des
209883/0761 ORiGiNAL INSPECTED
- 19 - PHiJ.5718.
it ι
Stoppzyklus des Motoi-s der Reihengleichrichter 3 nicht
getriggert wird, während dieser Ausgang ausserdem mit dem
Transistor Tr-. verbunden ist, v/ödurch Aiährend dieses
Stoppzyklus durch das etwaige Anlegen einer positiven Spannung an die Klemme Q (Basis des Transistors Tr-0)
zwischen einer maximalen oder minimalen Verlustleistung gewählt werden kann*
209883/0761
Claims (5)
1. Vorrichtung mit einem komnutierenden Elektromotor
zum Antreiben der Trommel einer .Waschmaschine mit mindestens
einem elektrischen Heizelement, welche Vorrichtung einen Speisekreis für den Motor, in dein die Reihenschaltung des
Heizelements und eines ersten Gleichrichters angeordnet ist,
und einen die Reihenschaltung des Motors und des ersten Gleichrichters überbrückenden Schalter enthält, dadurch
gekennzeichnet, dass der Schalter aus einem zweiten Gleichrichter besteht, der vom Doppelwegtyp ist und eine Steuerelektrode
besitzt, der ein Steuersignal zugeführt werden kann, dr.s die Leitungsperioden des Gleichrichters beeinflusst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Gleichrichter aus einem Doppelweggleichrichter mit Steuerelektrode besteht.
3.- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadiirch gekennzeichnet,
dass der erste Gleichrichter aus einer Diode besteht.
4, Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass mit der ersten Diode eine Schalteinheit in Reihe angeordnet ist, die eine erste Lage aufweist, in der diese erste
Diode in den Speisekreis des Motors aufgenommen ist, und eine zweite Lage, in der eine zweite Diode mit entgegengesetzter
Stroradurchlassrichtung in diesen Speisekreis aufgenommen
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerschaltung vorgesehen, ist, die
dem ersten Gleichrichter einen ersten Steuerimpuls zu einem
ersten Zeitpunkt zuführt, zu dem die Spannung über diesem
209883/0761
SAD OflsetNAL ·
- 21 - ■PHX.571 S.
Gleichrichter wenigstens annähernd gleich Null ist, während diese Steuerschaltung zu einem Zeitpunkt während der dem ersten
Zeitpunkt folgenden halben Periode der Speisespannung dem zweiten Gleichrichter einen zweiten Steuerimpuls zur Regelung
der Motorgeschwindigkeit und erwünschtenfalls diesem zweiten
Gleichrichter beim Anfang der folgenden halben Periode der Speisespannung einen dritten Steuerimpuls zuführt«
209883/0761
L e e r s e i te
Applications Claiming Priority (1)
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1972
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- 1972-06-29 US US3764822D patent/US3764822A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-06-30 GB GB3077772A patent/GB1358494A/en not_active Expired
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- 1972-06-30 DE DE2232041A patent/DE2232041A1/de active Pending
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| Publication number | Publication date |
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| CA954615A (en) | 1974-09-10 |
| GB1358494A (en) | 1974-07-03 |
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