DE3022500C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, wie sie durch die CH-PS 4 99 662 bekannt ist.

Aus der CH-PS 4 99 661 ist es bekannt, den Antriebsmotor für die Drehtrommel einer Waschmaschine über eine Gleich­ richterbrücke zu betreiben. Der Motor ist beim Auslaufen nach dem Abschalten vom Netz in Reihe mit dem Heizelement schaltbar, um somit eine Nutzbremsung herbeizuführen.

Aus der CH-PS 4 99 662 ist es bekannt, die Gleichrichterbrücke des Motors in Reihe mit dem Heiz­ element zu schalten und zwischen Heizelement und Gleich­ richterbrücke einen Zweirichtungsschalter vorzusehen, der parallel zur Gleichrichterbrücke geschaltet ist. Je nach der Schaltstellung des Zweirichtungsschalters liegt der Motor in Reihe mit dem Heizelement oder ist der Motor durch Bildung eines über den Zweirichtungsschalter geführten Kurzschlusses abgeschaltet. Diese Schaltungs­ anordnung ist vorgesehen, um im Falle der Reihenschaltung bei zunehmender Belastung eine Abnahme der Drehgeschwin­ digkeit zu erreichen.

Wenn mit maximaler Leistung des Heizelementes erhitzt werden soll, wird bei den bekannten Geräten die Gleich­ richterbrücke des Motors kurzgeschlossen, wodurch natur­ gemäß die Drehbewegung des Motors unterbrochen wird. Zum richtigen Waschen von Wäsche wäre jedoch auch während des Heizens eine Trommelbewegung von Vorteil.

Beim Waschen wird mit zwei Waschtakten gearbeitet, und zwar mit einem normalen Waschtakt, z. B. 12 Sekunden "ein" und 4 Sekunden "aus", und mit einem anderen Takt für langsames Waschen. Dieser Takt besteht aus 4 Sekunden "ein" und 12 Sekunden "aus".

Unter diesen Bedingunen erlaubt die Bewegung mit dem normalen Text keine genügend schnelle Temperaturerhöhung des Waschwassers, weil die mittlere Stärke des Stroms im Heizelement während der Drehung des Motors nahezu um die Hälfte niedriger ist als die maximale Stärke während der Ruheperioden, in denen das Heizelement unmittelbar an die Versorgungsnetzspannung angeschlossen ist.

Um die Erhitzungszeit nicht zu sehr zu verlängern, wird der langsame Takt gewählt. Dieser Kompromiß kann aber die Qualität des Waschvorgangs beeinflussen. Außerdem wird die Aufheizzeit ungewöhnlich lang, z. B. im Winter, wenn die Temperatur des der Maschine zuzuführenden Wassers niedrig ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schnellheizvorrichtung an einer Waschmaschine mit einem einzigen Heizelement zu schaffen, dessen während der Drehung des Motors gelieferte Leistung der maximalen Leistung bei unmittelbarem Anschluß an die Versorgungsnetzspannung sehr nahe liegt, damit während der Drehung des Motors die Heizleistung möglichst groß ist, wobei die Vorrichtung rein elektronisch und somit völlig ohne Anwendung elektromechanischer Einzel­ teile arbeiten soll.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Strom, der von einem langsam umlaufenden Motor aufgenommen wird, wertmäßig dem Strom sehr nahe kommt, der im Heiz­ element fließt, wenn letzteres unmittelbar an die Versorgungsnetzspannung angeschlossen ist.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.

Der Motor zum Antreiben der Trommel ist während eines Teiles der Dauer jeder Halbperiode mit einem großen Gegen­ moment belastet und läßt dadurch im Heizelement einen Strom fließen, der praktisch gleich dem Strom ist, der während des verbleibenden Teiles der Zeit fließt, während der das Heizelement unmittelbar an die Versorgungsnetz­ spannung angeschlosen ist.

Auf diese Weise ist es möglich, die Bewegung bei jedem beliebigen, durch die Art der zu waschenden Wäsche geforderten Takt unter Beibehaltung einer praktisch konstanten Erhitzungsdauer zu vollführen.

Weiter treten Schwankungen der Leistungen während des Heizvorgangs praktisch nicht auf, wodurch Störungen im elektrischen Versorgungsnetz vermieden werden.

Schließlich wird dadurch, daß die Vorrichtung nach der Erfindung rein elektronisch wirkt, erzielt, daß sie völlig geräuschlos arbeitet, während ihre niedrige Steuerleistung ihre Anwendung sowohl bei Maschinen mit elektro­ mechanischer und Hybridprogrammierung als auch bei von Mikroprozessoren gesteuerten Maschinen ermöglicht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Prinzipschaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2, 3 und 4 Diagramme von Strömen, die an verschiedenen Punkten des Schaltbildes nach Fig. 1 fließen,

Fig. 5 ein Schaltbild des wesentlichen Teiles der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 6 und 7 Diagramme des Netzstromes der Vorrichtung nach Fig. 5 während des Waschvorgangs bzw. während des Heiz/Bewegungsvorgangs,

Fig. 8 das vereinfachte Blockschaltbild einer Waschmaschine mit der Vorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 9 das Prinzipschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Motor 1 mit Induktoren mit Dauer­ magneten zwischen den zusammengeschalteten Anoden zweier Dioden 2 und 3 und den zusammengeschalteten Kathoden zweier Thyristoren 4 und 5 angeordnet.

Die zusammengeschalteten Kathode und Anode der Diode 2 und des Thyristors 4 sind über einen Tauchsieder 6 mit einer Klemme 7 des Versorgungsnetzes verbunden, während die andere Klemme 8 desselben mit den zusammengeschalteten Kathode und Anode der Diode 3 und des Thyristors 5 verbunden ist.

Die Gleichrichterbrücke, die durch die Dioden 2 und 3 und die Thyristoren 4 und 5 gebildet wird, wird von einem Triac 9 überbrückt.

Die beiden Kontaktpunkte eines elektronischen Umschalters 10 sind mit den zusammengeschalteten Gate- Elektroden der Thyristoren 4 und 5 bzw. mit der Gate-Elek­ trode des Triacs 9 verbunden, während der gemeinsame Punkt des genannten Umschalters 10 mit einer Quelle von Trigger­ impulsen von 25 kHz verbunden ist.

Der elektronische Umschalter 10 ist mit einem Steuereingang mit einer Frequenz gleich dem Zweifachen der Netzfrequenz (100 Hz) versehen.

In bezug auf die Fig. 2 und 3 wirkt die Vor­ richtung nach Fig. 1 auf folgende Weise:

Zum Zeitpunkt t₀ der Halbperiode klappt der Umschalter 10 nach rechts um und empfangen die Gate-Elektro­ den der Thyristoren 4 und 5 die Triggerimpulse; der Strom (IP) in der Gleichrichterbrücke nach Fig. 2 nimmt bis zum Zeitpunkt t ₁ zu, zu dem der Umschalter 10 nach links um­ klappt; zu diesem Zeitpunkt startet der Triac 9, der den Eingang der Brücke kurzschließt und die Thyristoren 4 und 5 sperrt, wobei der Strom IP (Fig. 2) auf Null abnimmt, während der Strom (IT) im Triac nach Fig. 3, der Null war, von t ₁ bis zum Zeitpunkt t₂ fließt, wonach der Umschalter 10 aufs neue nach rechts umklappt und der Motor aufs neue bis zum Zeitpunkt t₃ gespeist wird, zu dem der vorhergehen­ de Vorgang wiederholt wird. Der Motor wird zwischen t ₀ und t ₁ gespeist und wird durch Trägheit zwischen t ₁ und t ₂ angetrieben, weil die Sperrung der Thyristoren 4 und 5 wäh­ rend dieser Periode die vollständige Entkopplung der Speise­ quelle zur Folge hat.

Von t ₀ bis t ₁ ist der im Heizelement 6 fließende Strom gleich dem Strom IP (Fig. 2), während zwischen den Zeitpunkten t ₁ und t ₂ dieser Strom gleich dem Strom IT (Fig. 3) ist; wenn angenommen wird, daß der Innenwider­ stand des Motors 1 in bezug auf den des Tauchsieders 6 vernachlässigbar ist, läßt sich erkennen, daß der Strom, der im Tauchsieder fließt (IR, Fig. 4) die Summe der Ströme IP und IT (Fig. 2 und 3) ist, und daß der Tauchsieder 6 gespeist wird, wenn sich der Motor 1 dreht.

In der Praxis ist es klar, daß ein Heizleis­ tungsverlust in bezug auf die direkte Speisung des Tauch­ sieders durch das Versorgungsnetz auftritt; dieser Verlust bleibt aber sehr beschränkt, und zwar in der Größenordnung von 5%, was in bezug auf die Leistungsänderungen, die sich aus Schwankungen der Spannung des Versorgungsnetzes inner­ halb der üblichen zulässigen Grenzen ergeben können, nahezu vernachlässigbar ist.

In Fig. 5, in der die Bezugsziffern denen der Fig. 1 entsprechen, ist der erste Eingang einer Vergleichsschal­ tung 11 mit den Klemmen des Motors 1 über eine Integrations­ schaltung gekoppelt, die aus einem Widerstand 12 und einem Kondensator 13 besteht, während ein zweiter Eingang mit einem Sägezahnspannungsgenerator 14 verbunden ist, der über zwei Nulldurchgangsdetektionsdioden 15 und 16 getriggert/gestartet wird, die zuder Speisebrücke des Motors 1 parallel angeordnet sind.

Der Ausgang der Vergleichsschaltung 11 ist mit einem komplementären Eingang eines UND-Gatters 17 ver­ bunden, dessen zweiter Eingang mit einem 25 kHz-Triggerim­ pulsgenerator 18 gekoppelt ist, wobei der Ausgang des genann­ ten Gatters mit den zusammengeschalteten Gate-Elektroden der Thyristoren 4 und 5 verbunden ist.

Der Ausgang der Vergleichsschaltung 11 ist weiter mit einem Eingang eines anderen UND-Gatters 19 verbunden, dessen zweiter Eingang über einen Unterbrecher 20 zum Ein­ schalten der Heizung mit einer Eingangsklemme 21 mit einem logischen Signal "1" verbunden ist.

Der Ausgang des Gatters 19 ist mit einem ersten Eingang eines anderen UND-Gatters 22 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Generator 18 verbunden ist, während der Ausgang mit der Gate-Elektrode des Triacs 9 verbunden ist.

Wenn der Unterbrecher 20 zum Einschalten der Be­ riebsart "Heizung" geöffnet ist, wird nur der auf der rech­ ten Seite der senkrechten gestrichelten Linie liegende Teil wirksam und bildet eine Schaltung zur Regelung der Geschwin­ digkeit des Motors 1; die EMK, die über dem Motor 1 erzeugt wird, wenn die Brücke nichtleitend ist, wird integriert und dann von der Schaltung 11 mit einer "Rampe" einer Sägezahnspannung verglichen, die vom Generator 14 erzeugt wird, der mit Hilfe der Dioden 15, 16 bei jedem Nulldurch­ gang der sinusförmigen Netzspannung getriggert wird.

Die Vergleichsschaltung 11 liefert am Ausgang einen logischen Pegel "0", solange die EMK niedriger als die Sägezahnspannung ist, wodurch das Gatter 17 durch sei­ nen zusätzlichen Eingang für die vom Generator 18 herrühren­ den Triggerimpulse von 25 kHz geöffnet wird.

Wenn die Geschwindigkeit des Motors 1 die Neigung hat, zuzunehmen, nimmt die EMK ebenfalls zu, wodurch der Umklappzeitpunkt der Vergleichsschaltung 11 verzögert und dadurch die Zeitdauer herabgesetzt wird, während deren der Motor gespeist wird, und umgekehrt.

Fig. 6 zeigt den Speisestrom der Gleichrichter­ brücke während des geregelten Antriebes, z. B. entsprechend den Betriebsarten "Spülen" oder "Waschen" bei stabilisierter Wassertemperatur; der Phasenunterschied mit der durch ge­ strichelte Linien angedeuteten Netzspannung ist ersichtlich.

Wenn der Heizungsunterbrecher 20 geschlossen wird, wird der auf der linken Seite der gestrichelten Linie lie­ gende Teil des Schaltbildes ebenfalls wirksam.

Beim Starten, wenn der Ausgang der Vergleichsschal­ tung 11 an "Null" liegt, läuft der Motor 1 an, sobald die Thyristoren 4 und 5 anfangen können, nach dem Nulldurchgang der sinusförmigen Netzspannung leitend zu werden.

Durch das Anlaufen des Motors bei der Netzspannung Null sind die Nulldurchgangsdetektionsdioden 15 und 16 aus­ geschaltet und der Generator 14 wird nicht getriggert; da­ durch wird der negative Eingang der Vergleichsschaltung 11 auf einem Spannungspegel von +0,7 V festgelegt, der durch eine nicht in der Zeichnung dargestellte Diode bestimmt wird, wobei dann der Vergleich in bezug auf die Sägezahnspannung durchgeführt wird, die sich aus der Integration der Speise­ spannung des Motors am positiven Eingang der Vergleichsschal­ tung ergibt.

Zum Zeitpunkt, zu dem diese Sägezahnspannung den Wert von 0,7 V erreicht, klappt der Ausgang der Vergleichs­ schaltung 11 zu "1" um, wodurch der Durchgang über das Gatter 22 für die vom Generator 18 herrührenden Triggerim­ pulse zu der Gate-Elektrode des Triacs 9 möglich wird; zu diesem Zeitpunkt sinkt die Spannung über der Gleichrichter­ brücke auf Null herab, wodurch die Thyristoren 4 und 5 sofort gesperrt werden.

Dann sinkt die Spannung an der positiven Klemme der Vergleichsschaltung 11 wieder unter 0,7 V ab, wodurch der Ausgang der Vergleichsschaltung auf Null zurückgesetzt wird; der Triac 9 bleibt jedoch wirksam bis zum Zeitpunkt, zu dem die sinusförmige Netzspannung wieder durch Null geht und der anfängliche Vorgang wieder beginnt.

Bei dieser Wirkungsweise bei der Betriebsart "Heizung" unterscheidet sich der auf der rechten Seite der gestrichelten Linie liegende Teil der Schaltung von dem der Betriebsart "Waschen" in den beden nachstehenden Punkten:
Da der Generator 14 ausgeschaltet ist, liegt der negative Eingang der Vergleichsschaltung 11 auf einem festen anderen Spannungspegel, und der Vergleich erfolgt in bezug auf die integrierte Speisespannung am Motor 1; die geringe Drehgeschwindigkeit des Motors bewirkt nämlich, daß die bei unbelasteter Drehung entwickelte EMK vernach­ lässigbar ist.

Fig. 7 zeigt den bei der eben beschriebenen Wir­ kungsweise den Tauchsieder 6 durchfließenden Strom; nach jedem Nulldurchgang der sinusförmigen Netzspannung tritt der etwas in Phase verschobene Speisestrom des Motors und während der verbleibenden Zeit tritt der den Tauchsieder 6 und den Triac 9 gleichphasig durchlaufende Strom auf.

Die Regelung der Drehzahl bei "Heizung" ist nicht so befriedigend wie die bei "Waschen" erhaltene Regelung, aber ist reichlich genügend für das "Bewegen" während der Temperaturerhöhung des Waschwassers.

In Fig. 8, deren Bezugsziffern denen der Fig. 1 und 5 entsprechen, enthält die Waschmaschine einen Spei­ sungs- und Regelblock 23, der mit dem Motor 1 über einen Drehsinnumkehrschalter 24 verbunden ist.

Eine Programmiervorrichtung 25 ist versehen mit Eingängen, die mit einem Temperaturaufnehmer 26 und mit Wasserpegelaufnehmern 27 a, 27 b verbunden sind; einem Ausgang, der mit der Schnellheizvorrichtung 28 nach der Erfindung verbunden ist; "Takt"- und "Geschwindigkeits"- Ausgängen, die mit einem Block 23 verbunden sind; Ausgängen zur Steuerung der Ventile 29 a und 29 b; einem Steuerausgang für den Umschalter 24 und einem Steueraus­ gang für einen Unterbrecher 30, der mit dem Motor 31 zum Antreiben der Ableitpumpe in Reihe geschaltet ist.

Im Blockschaltbild nach Fig. 8, das sich auf den wesentlichen Teil beschränkt, empfängt die Programmiervor­ richtung 25 Befehle in bezug auf die gewünschten Waschpro­ gramme und setzt demzufolge die unterschiedlichen funktio­ nellen Elemente der Maschine entsprechend den von den Auf­ nehmern erteilten Informationen in Betrieb.

Die Vorrichtung 28 nach der Erfindung empfängt von der Programmiervorrichtung 26 den Befehl zum Inbetrieb­ setzen der Heizung, wobei diese Heizung unterbrochen wird, wenn der Aufnehmer 26 detektiert hat, daß die program­ mierte Temperatur des Waschwassers erreicht ist.

Die Vorrichtung 28 ist weiter mit einem Speisungs- und Regelblock 23 gekoppelt.

Die Programmiervorrichtung 25 kann entweder vom üblichen elektromechanischen Typ mit Handbedienung, oder vom Hybridtyp mit automatischer Bedienung oder vom rein elektronischen Typ mit Steuerung durch einen Mikroprozessor sein, wobei die Schnellheizvorrichtung nach der Erfindung ohne weiteres diesen verschiedenen Ausführungen der Waschmaschine angepaßt werden kann.

In Fig. 9, deren Bezugsziffern denen der Fig. 1, 5 und 8 entsprechen, sind die zusammengeschalteten Ano­ den der Dioden 2 und 3, die die negative Klemme für die pulsierte Gleichrichtspannung des Motors 1 bilden, mit der gemeinsamen Masse 32 verbunden.

Der Schalter 24 zum Umkehren des Drehsinns des Motors 1 wird über die Spule 33 eines Relais gesteuert, das von einer nicht in der Zeichnung dargestellten Umkehr­ schaltung gespeist wird.

Die Gate-Elektroden der Thyristoren, die mit zwei Strombegrenzungswiderständen 34 und 35 verbunden sind, sind mit einem Ende der Sekundärwicklung 36 eines Transfor­ mators 37 verbunden, wobei das andere Ende mit der posi­ tiven Klemme der Gleichrichterbrücke verbunden ist. Eine Diode 38 zur Begrenzung der Überspannung ist zwischen dem Knotenpunkt der Widerstände 34, 35 und der positiven Klemme der Gleichrichterbrücke angeordnet.

Die Gate-Elektrode des Triacs 9 ist über einen Widerstand 39 mit einem Ende der Sekundärwicklung 40 eines Transformators 41 verbunden, wobei das andere Ende mit der Netzklemme 8 verbunden ist.

Zwei zusammengeschaltete Enden der Primärwicklun­ gen 42 und 43 der Transformatoren 37 und 41 sind mit der positiven Klemme 44 einer Gleichspannunsquelle Vb verbun­ den, deren negative Klemme 45 mit der Masse 32 verbunden ist.

Die beiden anderen Enden der Primärwicklungen 42 und 43 sind mit den Kollektoren der beiden Transistoren 46 bzw. 47 vom npn-Typ verbunden, deren Emitter mit der Masse 32 verbunden sind.

Zwischen den zusammengeschalteten Kathoden der Dioden 15 und 16 zum Detektieren des Nulldurchgangs und der Masse 32 ist eine Teilerbrücke angeordnet, die aus zwei Widerständen 48 und 49 besteht, wobei der Knotenpunkt die­ ser Widerstände mit zwei NICHT-ODER-Gattern (NOR-gates) 50 und 51 in Kaskade mit der Kathode einer Schwellwert­ diode 52 verbunden ist, wobei die Anode der letzteren Diode mit der negativen Eingangsklemme der Schaltung 11 verbunden ist; ein RC-Netzwerk 14, das aus einem Widerstand 53 und einem Kondensator 54 besteht, der mit der Masse 32 verbunden ist, ist zwischen dem negativen Eingang der Ver­ gleichsschaltung 11 und der positiven Klemme 44 der Quelle Vb angeordnet.

Der positive Eingang der Vergleichsschaltung 11 ist über zwei Widerstände 55 und 56 mit dem Integratornetz­ werk 12, 13 verbunden, wobei der Widerstand 55 durch einen Kondensator 57 entkoppelt wird. Der Knotenpunkt der Wider­ stände 55 und 56 ist mit einer nicht in der Zeichnung dar­ gestellten regelbaren Spannungsquelle (V.ESS) für die Be­ triebsart "Trockenschleudern" der Maschine verbunden.

Der positive Eingang der Vergleichsschaltung 11 ist mit einem Netzwerk zum Korrigieren der Temperatur ver­ sehen, das aus einer Diode 58 besteht, die mit einem Wider­ stand 59 in Reihe liegt, der mit der Masse 32 verbunden ist, wobei das Ganze durch einen Kondensator 60 entkoppelt wird.

Der Ausgang der Vergleichsschaltung 11 ist einer­ seits mit der positiven Klemme der Quelle Vg über einen Widerstand 61 und andererseits mit den Eingängen der beiden NOR-Gatter 62 und 63 verbunden, wobei die zusammengeschal­ teten zweiten Eingänge mit dem gemeinsamen Anschlußpunkt eines Umschalters 64 verbunden sind, dessen beide andere Anschlußpunkte mit nicht in der Zeichnung dargestellten Normal-(CN) bzw. Langsam-(CL)-Taktschaltungen verbunden sind.

Der Ausgang des Gatters 62 ist mit einem ersten Eingang eines anderen NOR-Gatters 65 verbunden, dessen zwei­ ter Eingang mit einerseits +VB über einen Widerstand 66 und andererseits einem Heizungsschalter 20 verbunden ist, der mit der Masse 32 verbunden ist.

Der Knotenpunkt des Widerstandes 66 und des Unter­ brechers 20 ist mit einem anderen NOR-Gatter 67 als Umkehr­ schaltung verbunden, deren Ausgang über einen Widerstand 68 mit der Basis eines Transistors 69 vom npn-Typ gekop­ pelt ist, dessen Emitter mit der Masse verbunden ist, wo­ bei der Kollektor über einen Widerstand 70 mit dem Knoten­ punkt der Widerstände 55 und 56 verbunden ist; weiter ist ein einstellbarer Widerstand 71 zur Regelung der Drehgeschwin­ digkeit zwischen dem genannten Knotenpunkt und der Masse 32 angeordnet.

Der Ausgang des Gatters 65 ist über ein anderes NOR-Gatter 72 als Umkehrschaltung mit dem ersten Eingang eines anderen NOR-Gatters 73 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand 74 mit der Basis des Transistors 47 gekop­ pelt ist, wobei die genannte Basis von der Masse durch einen Kondensator 75 entkoppelt wird.

Der Ausgang des Gatters 63 ist über ein anderes NOR-Gatter 76 als Umkehrschaltung mit dem ersten Eingang eines anderen NOR-Gatters 77 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand 78 mit der Basis des Transistors 46 gekop­ pelt ist.

Die zusammengeschalteten zweiten Eingänge der Gatter 73 und 77 sind mit dem Triggerimpulsgenerator 18 verbunden, der mit zwei NOR-Gattern 79 und 80 als Umkehr­ schaltung versehen ist, deren Eingänge und Ausgänge mit­ einander über ein Netzwerk gekoppelt sind, das aus zwei Widerständen 81 und 82 und einem Kondensator 83 besteht.

Die Wirkungsweise der logischen Schaltungen des Schaltbildes nach Fig. 9 ist derart gewählt, daß durch das Anlegen an die Masse eine "0" und über einen Rückstell­ widerstand eine "1" erhalten wird; dadurch wird die Schal­ tung für Streuschwingungen unempfindlich gemacht, die immer eine positive Polarität aufweisen, weil sie von der Speisebrücke des Motors 1 gleichgerichtet werden. Dazu werden lediglich NOR-Gatter mit zwei Eingängen benutzt, deren Triggerung erfordert, daß die beiden Eingänge auf dem Nullpegel liegen, wobei der logische Prozeß in allen Fällen dem des vereinfachten Schaltbildes nach Fig. 5 gleich bleibt.

Wenn der Heizungsunterbrecher 20 geöffnet ist, entlädt sich der Kondensator 54, der langsam über den Widerstand 53 aufgeladen wird, plötzlich über die Diode 52, die Gatter 50 und 51 und den niederohmigen Widerstand 49, wenn die Netzspannung durch Null geht; auf diese Weise wird am negativen Eingang der Vergleichsschaltung 11 eine Säge­ zahnspannung erhalten, die mit der durch R 12 C 13 integrier­ ten EMK verglichen wird.

Solange die EMK-Spannung niedriger als die des Sägezahns ist, ist der Ausgang der Vergleichsschaltung 11 Null; das Gatter 63 ist geöffnet, wenn ein Taktsignal "0" dem zweiten Eingang desselben zugeführt wird, und das Gat­ ter 77 ist über das Gatter 76 für die negativen vom Genera­ tor 18 stammenden Impulse geöffnet.

Während der Dauer dieser Impulse wird der Tran­ sistor 46 in Sättigung gesteuert, und die Impulse werden auf die Gate-Elektroden der Thyristoren 4 und 5 übertragen.

Sobald die Sollgeschwindigkeit erreicht ist, klappt der Ausgang der Vergleichsschaltung in die Lage "1" um, und die Regelung durch Phasenanschnitt (Fig. 6) erfolgt als Funktion des Vergleichs zwischen der mittleren EMK und der Sägezahnausweichung während jeder Viertelperiode des Versorgungsnetzes.

Durch den geöffneten Unterbrecher 20 wird jede Triggermöglichkeit des Triacs 9 durch das Vor­ handensein eines "1"-Pegels an einem der Eingänge des Gatters 65 verhindert, was aus einem Nullpegel am Ausgang des Gatters 73 hervorgeht.

Wenn der Heizungsunterbrecher 20 geschlossen ist, kann der Triac 9 entsprechend von der Vergleichsschaltung 11 über das Gatter 62 herrührenden Informationen wirksam werden.

Wenn der Ausgang der Vergleichsschaltung an Null liegt, gleich wie das Taktsignal des Umschalters 64, liegt der Ausgang des Gatters 72 auf "1", während das Gatter 73 auf die Basis des Transistors 47 nicht die Triggerimpulse für die Lage "0" übertragen kann, die vom Generator 18 herrühren; dagegen wird der Motor 1 gespeist, sobald die Thyristoren 4 und 5 nach dem Nulldurchgang der sinusför­ migen Netzspannung wieder leitend werden können.

Wenn der Ausgang der Vergleichsschaltung 11 zu "1" umklappt, klappt der Ausgang des Gatters 62 zu "0" um, wobei das Gatter 73 geöffnet wird, um den Transistor 47 während der Dauer der negativen vom Generator 18 stammenden Triggerimpulse durchzusteuern.

Wie für das Schaltbild nach Fig. 5 angegeben ist, wird durch das Anlaufen des Motors 1 am Anfang der Halb­ periode des Versorgungsnetzes und durch den leitenden Zu­ stand des Triacs 9 während des verbleibenden Teiles dieser Periode die Wirkung des Sägezahngenerators R 53 C 54 beendet, während der negative Eingang der Vergleichsschaltung 11 auf einem Potential von 0,7 V festgelegt wird, das durch die Diode 52 bestimmt wird.

Wenn der Heizungsunterbrecher 20 geschlossen wird, wird ebenfalls über das Umkehrgatter 67 der Transis­ tor 69 durchgesteuert, wodurch der Widerstand 70 ein­ geschaltet wird, und wodurch der Drehzahlverlust durch die Trommel der Maschine ausgeglichen wird, was sich aus der Tatsache ergibt, daß die Speisungszeit des Motors während jeder Halbperiode dann kürzer als während der Betriebsarten "Waschen ohne Heizung" oder "Spülen" ist.

Bei der Betriebsart "Heizung/Bewegen" wird die Drehgeschwindigkeit auf etwa 30 Umdrehungen/min statt auf 50 Umdrehungen/min (die normale Drehgeschwindigkeit) fest­ gelegt, wodurch sowohl der Strom im Tauchsieder zunehmen kann als auch verhindert werden kann, daß das Regelsystem den in Fig. 6 dargestellten Phasenregelungszustand erreicht.

Es sei bemerkt, daß das Gatter 62 der Vergleichs­ schaltung 11 den Befehl für die Steuerung des Triacs 9 als Phasenkomplement während der Drehung des Motors 1 oder das Signal "1", das von der Taktumkehrschaltung 64 stammt, während der Stillstandsperioden des Motors empfängt, wodurch während dieser Perioden der Triac 9 für die vollständige Welle leitend bleibt.

Das Vorhandensein der Diode 58 und des Wider­ standes 59 ermöglicht es, einen konstanten Vergleichspegel an der positiven Klemme der Vergleichsschaltung 11 beizube­ halten, trotz der Temperaturänderungen, denen die Wasch­ maschine ausgesetzt ist.

Die Entkopplung der Basis des Transistors 47 ver­ hindert ein unerwünschtes Ansprechen der Triacs 9 beim Auf­ treten eines Streusignals; das Vorhandensein desselben gestattet keine Übertragung ohne Verzerrung der Triggerim­ pulse bei der Wiederholungsfrequenz von 25 kHz, aber dies ist nicht wichtig, weil der Triac 9 nach dem Anfang einer Halbperiode eingeschaltet wird und leitend bleibt, bis die sinusförmige Netzspannung wieder zu Null zurückkehrt.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Schnellheizen einer Waschflüssigkeit in einer Waschmashine mit einer Drehtrommel, mit einem einzigen Heizelement und einer Gleichrichterbrücke für die Speisespannung eines Motors zum Antreiben der Trommel, wobei die Brücke wenigstens zwei gesteuerte Gleichrichter enthält, wobei das Heizelement durch einen Zweirichtungs­ schalter in Reihe mit der Gleichrichterbrücke oder mit der Netzspannung verbunden wird, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Zweirichtungsschalter (9) als statisch gesteuer­ ter Schalter ausgebildet und mittels elektronischer Steuermittel (z. B. 10 in Fig. 1) derart gesteuert wird,
• - daß das Heizelement (6) in Reihe mit der Gleichrichter­ brücke (2 . . . 5) geschaltet wird in einem ersten Zeit­ intervall, das am Anfang mit einer Halbperiode der der Vorrichtung zuzuführenden Netzspannung startet, und
• - daß das Heizelement (6) anschließend in einem zweiten Zeitintervall, das am Ende der genannten Halbperiode endet, mit der Netzspannung verbunden wird, wobei die Gleichrichterbrücke (2 . . . 5) von dem statisch gesteuerten Zweirichtungsschalter (9) kurzgeschlossen wird dadurch,
• - daß eine Parallelschaltung der in Reihe gechalteten gesteuerten Gleichrichter (4, 5) mit dem statisch gesteuerten Zweirichtungsschalter (9) zustande kommt.

2. Vorrichtung zum Schnellheizen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel einen Komparator (11) enthalten, der mit einem ersten Eingang an einen Integra­ tor (12, 13) zum Integrieren der Motorspeisespannung und mit einem zweiten Eingang an eine Schaltung (14) zur Erzeugung beispielsweise einer Sägezahnspannung angeschlossen ist, wobei der Integrator (12/13) mit dem Motor (1) gekoppelt und die Schaltung (14) mit einer Nulldetektionsschaltung (15/16), die mit der Brücke (2 . . . 5) verbunden ist, zum Detektieren von Nulldurch­ gängen der Motorspeisespannung verbunden ist, und daß die Steuermittel eine Logikschaltung (17, 19, 22) zum jeweiligen Einleiten des ersten oder zweiten Zeit­ intervalls enthalten, wobei die Logikschaltung (17, 19, 22) mit einem ersten Eingang an einen Ausgang des Kompara­ tors (11) angeschlossen ist.

3. Vorrichtung zum Schnellheizen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (17, 19, 22) mit einem ersten Ausgang an eine gemeinsame Steuerelektrode der gesteuerten Gleichrichter (4, 5) und mit einem zweiten Ausgang an eine Steuerelektrode des statischen Zwei­ richtungsschalters (9) angeschlossen ist, und daß die Logikschaltung (17, 19, 22) einen zweiten, an einen (Trigger-) Impulsgenerator (18) anzuschließenden Eingang enthält, wobei der erste Eingang der Logikschaltung (17, 19, 22) abwechselnd Impulse der Schaltung (14) an den ersten oder den zweiten Ausgang der Logikschaltung (17, 19, 22) weiter­ leitet.

4. Vorrichtung zum Schnellheizen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (17, 19, 22) einen dritten Eingang zum Anschließen an einen Schalter (20) zum Verhindern des Steuerns des Zweirichtungsschalters (9) enthält.

5. Vorrichtung zum Schnellheizen nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Ausgang der Logikschaltung (17, 19, 22) über je einen Transformator (37, 41) an die betreffenden Steuer­ elektroden angeschlossen sind.