DE2713035A1

DE2713035A1 - Capacitive motor braking circuit for washing machine drum - locks drum opening in loading position without mechanical brakes (SW 23.1.78)

Info

Publication number: DE2713035A1
Application number: DE19772713035
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing Grad Dumbser; Erhard Dipl Ing Gloeckner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-03-24
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2713035C2

Abstract

A control mechanism for a washing machine in which the drum is loaded through aligned holes in the cabinet and the drum, includes a single phase capacitor motor, which has an additional speed of rotation, slower than the washing speed. This makes it possible to stop the drum in its loading or servicing position. In order that the braking action is initiated at a given working speed, the auxiliary winding of the single phase induction motor may be connected into the feed current line in parallel with the main winding, by means of a switching device, and the capacitor connected in series with the auxiliary winding can be sort circuited or isolated. A switching device which can be started and stopped rhythmically is fitted for stopping the drum at the loading point. The rhythmical starting and stopping of the switching device is arranged in such a way that the motor reaches a working speed higher than the speed of unhooking or reversal when it works without there being any braking action. The feed current from supply may be linked to the parallel circuit formed by the main and auxiliary winding via a rectifier. A diode is fitted in one of the lines feeding the parallel circuit. The switching mechanism is a short circuiter connected in parallel with the capacitor. When the capacitor is short circuited, the auxiliary winding connected in series which with the resistance, is connected to the feed circuit in parallel with the main winding via the short circuiter.

Description

Antriebseinrichtung mit einem Einphasen-Kondensator:iiotor fürDrive device with a single-phase capacitor: iiotor for

mantelbeschickbare Trommelwaschmaschinen Zusatz zu VPA 76 P 3129 - Aktenzeichen P 26 9() 12j'. -26 Die Erfindung bezieht sich auf eine @ntriebseinrichtung mit einem Einphasen-Kondensatormotor für mantelbeschickbare Trommelwaschmaschinen mit einer Vorrichtung zur Stillsetzung der Trommel, wobei als Vorrichtung zur Stillsetzung der Trommel olne Schalteinrichtung vorgesehen ist, durch die die Hilfswicklung des Einphasen-Kondensatormotors parallel zur Hauptwicklung an die speisende Netzspannung anschließbar und der in Reihe mit der Hilfswicklung liegende Kondensator außer Funktion setzbar ist.Drum washing machines with jacket loading Addition to VPA 76 P 3129 - File number P 26 9 () 12j '. -26 The invention relates to a drive device with a single-phase capacitor motor for drum washing machines that can be loaded with a jacket with a device for stopping the drum, as a device for stopping the drum without switching device is provided through which the auxiliary winding of the Single-phase capacitor motor parallel to the main winding to the supplying mains voltage can be connected and the capacitor in series with the auxiliary winding is out of order is settable.

Eine derartige Antriebseinrichtung ist in der Hautanmeldung beschrieben; sie ermöglicht in überraschend einfacher Weise durch bloße Kurzschließung oder Abschaltung des Kondensators bei gleichzeitiger Parallelschaltung von Haupt- und TIilfswicklung des Einphasen-Kondensatormotors an das speisende Einphasennetz eine starke Abbremsung der Waschtrommel bis zum Stillstand und eine Sicherung dieser Lage.Such a drive device is described in the parent application; it is made possible in a surprisingly simple manner by mere short-circuiting or disconnection of the capacitor with simultaneous parallel connection of the main and auxiliary windings the single-phase capacitor motor to the feeding single-phase network causes a strong deceleration the washing drum to a standstill and a backup of this situation.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltung der Lehre nach dem Hauptpatent. Um einen noch größeren Abbrems- und Halteeffekt der Waschtrommel, insbesondere auch bei Motoren mit Käfigläulern zu erzielen, ist erfindugsgemäß vorgesehen, daß die speisende Netzspannung über eine Gleichrichteranordnung an die Parallelschaltung von Hauttwicklung und Hilfswicklung anschließbar ist. In besonders einfacher Weise ist dazu in der einen Verbindungsleitung zwischen der speisenden Netzspannung und der Parallel schaltung von Hauptwicklung und Hilfswicklung lediglich eine Diode angeordnet.The present invention relates to an advantageous embodiment the teaching according to the main patent. An even greater braking and holding effect the washing drum, especially in motors with cage rollers, can be achieved according to the invention provided that the feeding mains voltage via a Rectifier arrangement to the parallel connection of skin winding and auxiliary winding is connectable. To this end, one connecting line is particularly simple between the supplying mains voltage and the parallel connection of the main winding and auxiliary winding only a diode arranged.

Durch die erfindungsgemäße Bremsschaltung kann bei Verwendung jedes beliebigen Induktionsmotors mit einfachen Mitteln ein derartig schnelles, ruckartiges Abbremsen der Waschtrommel bis zum Stillstand mit höchstem Bremsmoment erreicht werden, daß die Waschtrommel direkt aus der Waschdrehzhal in der gewünschten öffnungsstellung positioniert werden kann, ohne daß es dazu einer besonderen Schalteinrichtung bedarf, die über einen Taktgeber taktweise ein- und ausschaltbar und über eine Vorrichtung zur Abschaltung des Taktgebers bei Erreichen der Bedienungslage wieder abschaltbar ist. Durch das "ruckartige" Abbremsen der Waschtrommel aus voller Waschdrehzhal wird die u.U. am Umfang der Trommel ngende und mitgerissene Wäsche zum tiefsten Punkt in der Waschtrommel zurückgeschleudert.The brake circuit according to the invention can be used each any induction motor with simple means such a fast, jerky one Braking of the washing drum to a standstill achieved with the highest braking torque that the washing drum is in the desired opening position directly from the washing speed can be positioned without the need for a special switching device, which can be switched on and off cyclically via a clock and via a device can be switched off again to switch off the clock when the operating position is reached is. Due to the "jerky" braking of the washing drum from full washing speed the laundry that may be dragged along the circumference of the drum becomes the deepest Point thrown back in the washing drum.

Dadurch wird mit Sicherheit erreicht, daß im Abschaltzeitpunkt der Gesamtschwerpunkt des Trommelinhaltes genau unterhalb der Trommelachse liegt und ein Zurückpendeln der Trommel aus der gewünschten und zuvor eingenommenen Beschickungs- bzw.This ensures with certainty that the The overall center of gravity of the drum contents is exactly below the drum axis and a swinging back of the drum from the desired and previously taken loading respectively.

Parkstellung verhindert ist. Der Wäscheschwerpunkt ist bezüglich der Trommeldrehung somit stabil, ohne daß es dazu zusätzlicher mechanischer Halterungsmittel wie z.B. im Falle der DT-AS 25 02 246 bedarf.Park position is prevented. The focus of laundry is on the Drum rotation is thus stable without the need for additional mechanical holding means as e.g. in the case of the DT-AS 25 02 246 required.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeipiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen: Figur 1 das Prinzipschaltbild einer Vorrichtung zur Stillsetzung der Trommel nach dem Hauptpatent, Figur 2 den Verlauf des Bremsmomentes in Abhingigke:it von der Drehzahl (MBr = f (n)) bei symmetrischer Auslegung (ausgezogener Funktionsverlauf) und bei unsymmetrischer Auslegung (gesrichelter Funktionsverlauf) von hFaupt- und TIilfswicklung sowie bei symmetrischer Auslegung und zusätzlicher Diode (strichpunktierter Funktionsverlauf), Figur 3 das Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Stillsetzung der Trommel, Figur 4 das Gesamtschaltbild einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung zur Erzielung einer Parkstellung der Waschtrommel.The invention is illustrated schematically below with the aid of a Exemplary embodiment explained in more detail in the drawing. Shown therein: Figure 1 that Basic circuit diagram of a device for stopping the drum according to the main patent, figure 2 the curve of the braking torque as a function of: it on the speed (MBr = f (n)) with a symmetrical design (extended function curve) and with an asymmetrical one Design (dashed function curve) of the main and auxiliary windings as well as for symmetrical design and additional diode (dash-dotted function curve), FIG. 3 shows the basic circuit diagram of a device according to the invention for stopping the drum, Figure 4 shows the overall circuit diagram of a drive device according to the invention to achieve a parking position of the washing drum.

Figur 1 zeigt das grundsätzliche Schaltbild des zum Antrieb einer mantelbeschickbaren Trommelwaschmaschine vorgesehenen Einphasen-Kondensatormotors gemäß Hauptpatent. Parallel zum speisenden Einphasennetz (R, Mp) ist einerseits die Hauptwicklung 1 sowie die Reihenschaltung der Hilfswicklung 2 und des Betriebskondensators 4 angeschlossen. Parallel zum Betriebskondensator 4 liegt die Reihenschaltung des Kurzschließers 3 und eines Widerstandes 5.Figure 1 shows the basic circuit diagram for driving a jacket-loadable drum washing machine provided single-phase capacitor motor according to the main patent. On the one hand, there is parallel to the feeding single-phase network (R, Mp) the main winding 1 and the series connection of the auxiliary winding 2 and the operating capacitor 4 connected. The series connection of the is parallel to the operating capacitor 4 Short circuiter 3 and a resistor 5.

Wird nun bei laufendem Motor der Kurzschließer 3 geschlossen, so ist die Hilfswicklung 2 über den Widerstand 5 parallel zur Haustwicklung 1 an das speisende Einphasennetz R, Mp angeschlossen und der Betriebskondensator 4 über den Widerstand 5 kurzgeschlossen. Dadurch wird der tinphasen-Kondensatormotor abgebremst auf eine unterhalb der vorherigen Betriebsdrehzahl liegende Bremsdrehzahl, die bei beladener Waschtrommel zu einem Stillstand führt und bei symmetrischer Auslef wg von Haupt und Milfsphase gegen Null geht.If the short-circuiter 3 is now closed while the engine is running, it is the auxiliary winding 2 via the resistor 5 parallel to the house winding 1 to the feeding Single-phase network R, Mp connected and the operating capacitor 4 across the resistor 5 shorted. This decelerates the tin-phase capacitor motor to one Braking speed below the previous operating speed, which is when the Washing drum leads to a standstill and with symmetrical Auslef wg from main and milf phase goes to zero.

Figur 2 zeigt zunächst den funktionalen Zusammenhang zwischen dem auf der Abszisse des Koordinatensystems eingetragenen Bremsmoment MBr bzw. Lastmoment ML und der auf der Ordinate eingetragenen Drehzahl n des abgebremsten Einphasn-Kodensatormotors bei betätigtem Kurzschließer 3 und nicht eingeschalteter Diode (ausgezogener bzw. gestrichelter Ftufçtionsverlauf).Figure 2 initially shows the functional relationship between the Braking torque MBr or load torque entered on the abscissa of the coordinate system ML and the speed n of the braked single-phase capacitor motor, entered on the ordinate with activated short-circuiter 3 and not switched on diode (pulled out resp. dashed flow rate).

Wie aus dem Diagramm ersichtlich, wird bei symmetrischer Auslegung von Haupt- und Hilfswicklung (w1 = W3) an sich der beste Abbremseffekt erzielt, da die Bremskennlinie im Nullpunkt mündet. Bei unsymmetrischer Wicklungsauslegung und nicht eingeschalteter Diode (w1 # w3) von Haupt- und Hilfswicklung wird ein Abbremsen bis zu einer Drehzahl n n # Null bewirkt, solange das Lastmoment ML am Motor P Haltemoment IbIH ist. Das beste Haltemoment im Stillstand wird erreicht bei symmetrischer Auslegung von Haupt- und Hilfspahse in Verbindung mit ungeschränkten Läufern (Nutungsmomente) insbesordere mit gewickelten Läuferausführungen (direkte Polausbildung).As can be seen from the diagram, with a symmetrical design the main and auxiliary windings (w1 = W3) achieve the best braking effect, because the braking characteristic ends at the zero point. With asymmetrical winding design and a non-switched diode (w1 # w3) of the main and auxiliary windings will be on Braking down to a speed n n # zero causes as long as the load torque ML am Motor P is holding torque IbIH. The best holding torque at standstill is achieved with symmetrical design of the main and auxiliary paths in connection with unrestricted Sliders (slot moments) especially with wound slider designs (direct Pole training).

Wird nun erfindungsgemäß, wie in Figur 3 dargestellt, eine Diode 6 in die Verbindungsleitung zwischen dem speisenden Einphasennetz R, Mp und der fleihenschaltung von Hilfsweiclung 2 und Hauptwicklung 1 angeordnet, so gjbt sich ein Bremskennlinienverlauf etwa dem strichpunktierten Funktionsverlauf nach Figur 2; ein derartiger Funktionsverlauf ist einerseits dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinie durch den t.ullpunkt verläuft und im Vergleich zu den beiden übrigen Kennlinien eine wesentlich stärkere Bremswirkung zeigt. Diese Kennlinie ist dabei unabhangig vom Typ des vorgesehenen Induktionsmotors gültig und gilt insbesondere auch für lnduktionsmotoren mit Käfigläufern.If now, according to the invention, as shown in FIG. 3, a diode 6 in the connection line between the feeding single-phase network R, Mp and the line circuit Arranged by the auxiliary winding 2 and the main winding 1, a braking characteristic curve is produced about the dash-dotted function curve according to FIG. 2; such a function curve is characterized on the one hand by the fact that the characteristic curve runs through the zero point and a significantly stronger braking effect compared to the other two characteristics shows. This characteristic is independent of the type of induction motor provided valid and applies in particular to induction motors with squirrel cage rotors.

Figur 4 zeigt das gesamte Prinzipschaltbild zur Erzielung einer sogenannten Parkstellung bei einer mantelbeschickbaren 5.iaschmaschine. Der durch seine Hauptwicklung 1 und die dazu parallel liegende Reihenschaltung von Hilfswicklung 2 und Betriebskondensator 3 dargestellte Einphasen-Kondensatormotor ist mit seinem einen Anschluß über ein Kontaktpaar 92 eines Relaisschützes 9 an die eine Phase Mp und mit seinem anderen Anschluß über eine Diode 6, eine Parktaste 8 und ein zweites Kontaktpaar 91 des Relaisschützes 9 an die andere Phase R des speisenden Einphasennetzes R, Mp anschließbar. Das Relaisschiitz 9 ist 3estandteil des eigentlichen Programmwahlschalters der 'lgasciLmaschine und dient dazu, die Brems-Par-Betriebsstellung vorzubereiten und z.B. nach Beendigung eines Wascl- bzw. Schleuder- ablaufs die Brems-Park-Schaltung an das speisende Einphasennet anzuschließen. Für die eigentlichc Parkstellung ist ein weiteres Relaisschiitz 7 vorgesehen, dessen eines Kontaktpaar 72 den Kurzschlußkreis für die Diode 6 schließt und dessen weiteres Kontaktpaar 73 in Reihe mit einem Kontaktpaar 93 des Relaisschützes 9 dem Betriebskondensator 3 parallel geschaltet ist.Figure 4 shows the entire basic circuit diagram to achieve a so-called Parking position for a jacket-loadable 5th washing machine. The one through its main winding 1 and the parallel series connection of auxiliary winding 2 and operating capacitor 3 shown single-phase capacitor motor is with its one connection via a Contact pair 92 of a relay contactor 9 to one phase Mp and with its other Connection via a diode 6, a park button 8 and a second pair of contacts 91 of the Relay contactor 9 can be connected to the other phase R of the feeding single-phase network R, Mp. The relay switch 9 is part of the actual program selector switch of the gas cylinder and serves to prepare the braking par operating position and e.g. after completion of a washing or spinning the brake-park circuit is running to connect the feeding single-phase network. For the actual parking position there is a Another Relaisschiitz 7 is provided, one of which is a pair of contacts 72 the short circuit for the diode 6 closes and its further pair of contacts 73 in series with a pair of contacts 93 of the relay contactor 9 is connected in parallel to the operating capacitor 3.

Zwischen der Parktaste 8 und der Diode 6 bzw. dem Sinphasen-Kondensatormotor zweigt die Parallel schaltung eines Posi tionsmelders 10 und des damit in Reihe liegendes Relaisschützes 7 ab, die mit ihrem anderen Ende mit dem einen Pol Np des @ in-Dhasennetzes verbunden ist. Parallel zu dem Positionsmelder 10 liegt ein weiteres Kontaktpaar 71 mit Selbsthaltung des Relaisschützes 7.Between the parking button 8 and the diode 6 or the sin-phase capacitor motor branches the parallel connection of a posi tion detector 10 and thus in series lying relay contactor 7, which with its other end to one pole Np des @ in-Dhase network is connected. Another is located parallel to the position indicator 10 Contact pair 71 with latching of the relay contactor 7.

Sobald über den hier nicht näher dar-estellten Programmwahlschalter durch Schließen der Kontakt@aare 91, 92 die rems-Park-Betriebsstellung vorbereitet ist, wiud durch Drücken der beispielsweise an der Frontseite des Waschmaschinengehäuses angebrachten Parktaste 8 das Relaisschütz 7 erregt, sobald der Positionsmelder 10 schließt. J3ies ist dnnri d-r Fall, wenn sich die Waschtrommelöffnung bis auf einen bestimliten Drehwinkel (5 - 10 Winkelgrade) der zugehörigen Beschic1:ungsöffnung an der Oberseite des Waschmaschinenp;hüuces angenähert hat. Der Positionsmelder 10 besteht z.B. aus einem an der Waschtrommel-Riemenscheibe befestigten Magneten ulld einem korrespondierenden magnetbeeinflußbaren Empfänger (Reed-Kontakt) am Laugenbehälter. Ist das Relaisschütz 7 erregt, öffnet das Kontaktpaar 72 und schaltet die Diode 6 in Reihe mit der Hauptwicklung 1 und der dazu, nach Kurzschließen aes Kondensators 3 mit Hilfe des geschlossenen Kontaktpaares 73 unmittelbar parallel liegenden Hilfswicklung 2. Der Einphasen-Kondensatormotor wird "ruckartig" abgebremst und die Waschtrommelöffnung deckungsgleich mit der Gehäuseöffnung in die obere Betriebslage gebracht. Die Abbremsung erfolgt dabei derart schlagartig, daß ein "Überlaufen" der Waschtrommelöffnung über die zugehörige Beschickungs-Gehäuseöffnung hinaus als auch ein Zurückpendein aus dieser Lage mit Sicherheit vermieden wird. Durch das geschlossene Kontaktpaar 71 mit Selbsthaltung bleibt unabhängig von einer während des Bremsvorganges veränderten Stellung des Positionsmelders 10 die Brems-ParL;-Betriebsstellung solange erhalten, wie die Parktaste gedrückt ist.As soon as via the program selector switch (not shown here) by closing the contacts @ aare 91, 92 prepared the rems park operating position is, wiud by pressing, for example, on the front of the washing machine housing The attached parking button 8 energizes the relay contactor 7 as soon as the position indicator 10 closes. This is the case if the washing drum opening is except for one Determine the angle of rotation (5 - 10 degrees) of the associated loading opening has approximated to the top of the washing machine p; hüuces. The position indicator 10 consists, for example, of a magnet attached to the washing drum pulley ulld a corresponding magnet-controllable receiver (reed contact) on the tub. If the relay contactor 7 is energized, the pair of contacts 72 opens and switches the diode 6 in series with the main winding 1 and the one to it, after short-circuiting aes capacitor 3 with the help of the closed pair of contacts 73 lying directly parallel auxiliary winding 2. The single-phase capacitor motor is braked "jerkily" and the washing drum opening brought congruent with the housing opening in the upper operating position. The deceleration takes place so suddenly that the washing drum opening "overflows" the associated loading housing opening as well as a return dispenser this situation is definitely avoided. The closed pair of contacts 71 with self-holding remains regardless of one during the braking process changed position of the position indicator 10 the brake-ParL; -operating position as long received as the park button is pressed.

4 Figuren 2 Patentansprüche L e e r s e i t e4 figures 2 claims L e r s e i t e

Claims

Claims ^ 1. Drive device with a single-phase capacitor motor For drum washing machines that can be loaded with a jacket and a device for stopping the drum, with a switching device as a device for stopping the drum is provided through which the auxiliary winding of the single-phase capacitor motor in parallel to the main winding can be connected to the supplying mains voltage and the one in series with it The capacitor lying on the auxiliary winding can be deactivated according to patent ......... (Patent application P 26 29 128.1-26), d u r c h g e k e n n n -z e i c h n e t that the feeding mains voltage (R, I: p) via a rectifier arrangement (diode 6) can be connected to the parallel connection of main winding 1 and auxiliary winding 2 is.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that in one connection line between the supplying mains voltage (R, Mp) and the parallel connection of main winding 1 and auxiliary winding 2, a diode is arranged is.