DE2415138C3 - Anordnung zur Drehzahlsteuerung eines Universalmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Steuerung der Drehzahl eines ein Elektro-Haushaltsgerät antreibenden Einphasen-Reihenschluß-Kommutatormotors (Universalmotor), der in Reihe ϊτμ einem periodisch zündbaren elektronischen Schalter an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, mit einer die Zündspannung für die Steuerelektrode des elektronischen Schalters erzeugenden Steuereinrichtung (ETZ-B, 1969, S. 449, Bild 9).

Eine weitere Anordnung ist beispielsweise aus der FR-PS 91 215, Zusatz zu FR-PS 14 59 165 bekannt und dient dazu, die Drehzahl des Motors zu stabilisieren, also so genau wie möglich bei einem bestimmten Wert zu halten. Eine solche Anordnung bewirkt also bei einem »Durchgehen« des Motors infolge einer Verringerung oder des Wegfalls seiner Last die automatische Rückführung der Drehzahl auf den vorbestimmten Wert. Diese Schaltungsanordnung ist infolge der Mittel zur direkten Drehzahlerfassung aufwändig.

Durch die Erfindung soll nun nicht die Drehzahl des Motors konstant gehalten, sondern der Motor abgeschaltet werden, sobald eine bestimmte Drehzahl erreicht wird, um auf diese Weise eine Schädigung des Motors bzw. des damit ausgerüsteten Geräts bei überhöhter Drehzahl mit Sicherheit zu vermeiden. Darüber hinaus soll die Anordnung aufwandarm sein.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Anordnung zur Steuerung der Drehzahl wie eingangs angegeben, gelöst, welche die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale aufweist.

Diese Ausbildung der vorausgesetzten Anordnung hat den Vorteil, daß ohne eine direkt die Drehzahl des Motors messende Einrichtung der Motor abgeschaltet ist, wenn die Last einen bestimmten Wert unterschreitet. Zusätzliche Strommaßglieder sind nicht erforderlich, da ein Stromwert an der Wicklung abgegriffen wird.

Die Erfindung findet eine bevorzugte Anwendung bei Elektro-Haushaltsgeräten, besonders einer elektrischen Kaffeemühle, bei der ein Schlagmesser um eine senkrechte Achse in einer Arbeitskammer angetrieben ist, deren Seitenwand aus einem rohrförmigen Sieb besteht, das im Inneren eines Sammelbehälters für das

gemahlene Gut angeordnet ist.

Bei einem mit einer solchen erfindungsgemäßen Anordnung ausgerüsteten Elektrogerät bewirkt der Benutzer zum Einschalten des Motors mittels der Tastschaltung einen ersten Zündimpuls, der den elektronischen Schalter leitend macht, d. h. durchschaltet. Sobald die Last des Motors wegfällt, steigt die Drehzahl des Motors, und der durch die Reihenschlußwicklung 10 fließende Strom fällt bis auf einen Wert unterhalb eines Schwellenwerts ab, für welchen das Ausgangssignal der Steuereinrichtung nicht mehr ausreicht, um den elektronischen Schalter im Leitzustand zu halten. Der Schalter schließt, und die Stromzufuhr zum Motor wird unterbrochen; der Motor bleibt stehen. Um den Motor erneut einzuschalten, muß man mittels der Tastschaltung einen neuen Zündimpuls auslösen.

Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, die sich auf die Zeichnung bezieht, erläutert. Hierin zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Hauptbauteile der elektronischen Einrichtung,

F i g. 2 ein elektrisches Schaltbild mit Einzelheiten einer Ausführungsform der elektronischen Einrichtung.

F i g. 1 üeigt die Erfindung in Anwendung bei einem Universalmotor, dessen Reihenschlußwicklung 10 und Läufer 12 schematisch gezeigt sind. Der Motor wird über ein Wechselspannungsnetz mit Anschlüssen 14 und 16 gespeist.

Der Motor ist mit einer elektronischen Einrichtung zur Drehzahlsteuerung ausgerüstet, die einen elektronischen Schalter 18. der in Reihe zum Motor angeordnet ist. und einen Steueranschluß 20 für seine Zündung aufweist. Der Anschluß 20 ist an einem Ausgang einer Steuereinrichtung 22 angeschlossen, die an diesen Anschluß einen die Motorgeschwindigkeit darstellenden Signalverlauf anlegt. Die Steuereinrichtung 22 weist einen Verstärker auf, dessen Eingang parallel zu einem Teil der Reihenschlußwicklung 10 zwischen die beiden Punkte 24 und 26 eingeschaltet ist.

Die elektronische Einrichtung enthält ferner eine von Hand zu betätigende, auslösende Tastschaltung 28 zum Anlegen eines Auslöseimpulses an den Anschluß 20 bei nichtleitendem Schalter 18. Diese Tastschaltung 28 liegt parallel zum Schalter 18 zwischen den beiden Punkten 30 und 32.

Diese Einrichtung arbeitet wie folgt. Zunächst sei angenommen, daß der elektronische Schalter geöffnet ist. Um ihn zu schließen und damit den Anlauf des Motors zu bewirken, muß an den Anschluß 20 mit Hilfe der Tastschaltung 28 ein Auslöseimpuls mit einer größeren Amplitude als ein vorbestimmter Wert angelegt werden. Nach dem Anlaufen fließt ein Strom durch die Reihenschlußwicklung 20, und es tritt zwischen den Punkten 24 und 26 eine Spannung auf, die an den Eingang der Steuereinrichtung 22 angelegt wird. Solange sich der Motor in seiner normalen Betriebsweise dreht, d. h. solange ein genügend starker Strom in der Wicklung 10 fließt, bleibt das Ausgangssignal der Steuereinrichtung 22 auf einem Wert, der ausreicht, um den Schalter 18 im Leitzustand, also durchgeschaltet zu halten. Wenn der Motor durchgeht, d. h. wenn seine Drehzahl auf einen Wert oberhalb eines vorbestimmten Werts ansteigt, verringert sich die Stromstärke in der Wicklung 10 bis auf einen Wert unterhalb eines Schwellenwerts, für welchen das Ausgangssignal der Steuereinrichtung 22 nicht mehr ausreicht, um den Schalter 18 in seinem Leitzustancl zu halten. Die

Speisung des Motors wird daher unterbrochen, und der Motor bleibt stehen.

In dem Schaltbild gemäß Fig.2 sind diejenigen Elemente, die den in Fig. 1 gezeigten Bauteilen entsprechen, mit gleichen Bezufesziffern versehen. Der elektronische Schalter 18 weist einen Halbleiter 33 von der Art eines Zweirichtungs-Thyristors (TRIAC) auf, dessen Steuerelektrode 34 mit dem Anschluß 20 verbunden ist.

Die Tastschaltung 28 weist einen Spannungsteiler, der to aus zwei in Serie zueinander liegenden Widerständen 36 und 38 gebildet ist, deren gemeinsamer Punkt an den Anschluß 20 angeschaltet ist, sowie einen Druckschalter 40 auf, der zwischen dem Punkt 30 und dem Widerstand 36 liegt. Ein kurzer Druck auf den Schalter 40 genügt, um einen Auslöseimpuls an den Anschluß 20 anzulegen.

Die Steuereinrichtung 22 enthält ei.ie Eingangsschaltung 41 zur Abnahme und Gleichrichtung der Spannung zwischen den Anschlüssen 24 und 26, welche eine Diode 42 aufweist. Die Diode 42 liegt mit ihrer einen Seite am Anschluß 24 und mit der anderen Seite am Außenanschluß 44 eines Spannungsteilers an, dessen andere Seite mit dem Anschluß 26 verbunden ist und von zwei festen Widerständen 46 und 48 einerseits und einem Potentiometer 50 andererseits gebildet wird. Die Eingangsschaltung 42 enihält weiterhin einen Glättungskondensator 52, eine Zener-Diode 54 und einen Widerstand 56. Das von der Eingangsschaltung 42 erzeugte Signal wird an einer Verstärkerschaltung 57 angelegt, die einen Transistor 58 aufweist, dessen Basis an den Schleifkontakt 59 des Potentiometers, dessen Emitter an die Zener-Diode 54 und dessen Kollektor über einen zwischenliegenden Widerstand 60 an den Anschluß 20 angeschlossen sind.

Gemäß Fig.2 kann der elektronische Schalter 18 neben dem TRIAC 33 auch einen nichtlinearen Widerstand 62 mit positivem Temperaturkoeffizienten aufweisen, der in Serie zwischen den Anschluß 20 des Schalters 18 und die Elektrode 34 des TRIAC 33 eingeschaltet ist. Dieser Widerstand stellt eine zusätzliche Schutzeinrichtung dar, die auf (hermischem Weg wirksam wird. Sie kann direkt neben der Erregerwicklung 10 im Motor angeordnet sein und bewirkt bei einer anormalen Temperaturerhöhung ein Abfallen bzw. Sinken des an die Elektrode 34 angelegten Signals, wodurch sich eine öffnung des Schalters 18 ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anordnung zur Steuerung der Drehzahl eines ein Elektro-Haushaltsgerät antreibenden Einphasen- i> Reihenschluß-Kommutatormotors (Universalmotor), der in Reihe mit einem periodisch zündbaren elektronischen Schalter an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, mit einer die Zündspannung für die Steuerelektrode des elektronische!. Schalters erzeugenden Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (22) eine Zündimpulse auslösende Tastschaltung (28) aufweist, daß sie weiterhin einen Verstärker (57) enthält, dessen Eingang parallel zu einem Teil der Reihenschlußwicklung (10) des Motors geschaltet ist, und daß von dem Ausgang des Verstärkers (57) und damit der Steuereinrichtung (22) an der Steuerelektrode (34) so lange eine ausreichende Zündspannung anliegt, bis der durch die Reihenschlußwicklung (10) fließende Strom einen bestimmten Schwellwert unterschreitet.