DE3728609A1 - Vorrichtung zur schleuderanlaufstrombegrenzung und zur verhinderung unkontrollierter betriebszustaende nach netzausfaellen, insbesondere bei waschmaschinen - Google Patents
Vorrichtung zur schleuderanlaufstrombegrenzung und zur verhinderung unkontrollierter betriebszustaende nach netzausfaellen, insbesondere bei waschmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Schleuderanlaufstrombegrenzung und zur Verhinderung
unkontrollierter Betriebszustände nach Netzausfällen,
insbesondere bei Waschmaschinen nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Fällt während des Schleuderbetriebs die Netzspannung
langfristig aus, so läuft die Waschtrommel im Leerlauf,
sofern keine Abbremsung vorhanden ist, bis zum Stillstand
weiter. Die noch nicht gänzlich ausgeschleuderte und zum
Teil noch nasse Wäsche ist vorerst noch gleichmäßig am
Innenumfang der Wäschetrommel verteilt und fällt mit immer
weiter absinkender Wäschetrommeldrehzahl durch ihr
Eigengewicht auf den tiefsten Punkt der Wäschetrommel
zurück. Bei Spannungswiederkehr wird nun die Wäschetrommel
mit der noch nicht entfeuchteten und wiederum unverteilten
Wäsche abrupt unter Auslassung der Sanftanlaufdrehzahl-
Phase auf die volle Schleudersolldrehzahl hochgefahren,
dabei verursacht die schwere mit Wasser getränkte Wäsche
eine erhebliche Unwucht. Wasser kann aus der Maschine
gedrückt werden, die Wäschetrommel am Maschinengehäuse
anschlagen und enorme Gerätebeschädigungen herbeiführen.
Durch den hohen Schleuderanlaufstrom können außerdem die
Netzsicherungen ansprechen. Selbst bei kurzfristigen
Netzausfällen kann die Schleudersolldrehzahl unter die
sogenannte Sanftanlaufdrehzahl (maßgebend für die
Wäscheverteilphase) absinken. Auch in diesem Fall ist noch
mit unzulässigen Wäscheunwuchten und mit dem Ansprechen der
Netzsicherungen zu rechnen.
Aus der DE-OS 23 65 898 ist eine "Vorrichtung zur Erfassung
der Unwuchtschwingungen der Schleuder-Trommel einer
Wäschezentrifuge" bekannt, die mit Hilfe eines am Behälter
der Schleudertrommel befestigten Kleinschützes der
Unwuchtbewegung der Schleuder-Trommel folgt und den
Schützanker durch die mechanischen Bewegungen zum Schalten
zwingt. Über eine Selbsthalteschaltung verbleibt das
Kleinschütz an Spannung, unterbricht eine Feldanzapfung des
Schleudermotors und legt die ganze Feldwicklung an Spannung,
so daß im Unwuchtsfall der Schleudermotor mit geringerer
Geschwindigkeit weiterläuft.
Aus der DE-AS 23 21 493 ist eine "Vorrichtung zur
Anlaufstrombegrenzung eines Universalmotors" bekannt. Hier
wird mit Hilfe eines Verzögerungsgliedes, einem in einer
Gleichrichterbrücke angeordneten Kondensator, der von einem
hochohmigen Widerstand überbrückt ist verhindert, daß die
normalerweise hohe Anlaufstromspitze die Sicherung im
Leitungsnetz ansprechen läßt.
Aus der DE-PS 27 30 057 ist eine "Regelschaltung zur
Regelung der Drehzahl eines Elektromotors" bekannt, bei
welcher die Regelschaltung eine Gatterschaltung enthält,
die nach einer Unterbrechung der Zufuhr elektrischen
Stromes zu der Regelschaltung derart anspricht, daß wenn
die Motordrehzahl eine vorbestimmte kritische Drehzahl
überschreitet, die oberhalb einer Drehzahl, bei der die
Wäsche über die Trommel verteilt ist, aber unterhalb der
Schleuderdrehzahl liegt, eine Bezugsspannung auf einen
genannten Wert für den Schleudervorgang in Abwesenheit
eines vorbestimmten Ausgangssignals einer
Verteilungszeitschaltung eingestellt wird. Die
Bezugsspannung weist hierbei einen Wert für die Drehzahl
auf, bei dem die Wäsche über die Trommel verteilt ist,
wobei die Regelschaltung weiter eine Drehzahlmeßvorrichtung
enthält, die auf ein Tachometersignal anspricht und das
Ausgangssignal liefert.
Der zuletztgenannte Stand der Technik geht in erster Linie
von der Annahme aus, daß in der Praxis ein hoher
Prozentsatz der Energiezufuhrunterbrechungen nur sehr kurz
dauert. Größeres Absinken der Wäschetrommeldrehzahlen
während eines unterbrochenen Schleuderbetriebs und hohe
Motoranlaufströme berücksichtigt diese Regelschaltung
nicht.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei
Netzausfällen unkontrollierte Gerätefunktionen zu
verhindern.
Diese Aufgabe, gemäß der Erfindung, wird durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist den
Unteransprüchen zu entnehmen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß mit verhältnismäßig einfachen
Mitteln der Schleuderanlaufstrom derart begrenzt wird, daß
ein Ansprechen der Netzsicherungen nicht erfolgt. Als
weiterer Vorteil ergibt sich, daß auch bei längeren
Netzausfällen nicht definierte Betriebszustände vermieden
werden.
Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 den Blockschaltplan eines Waschtrommelantriebs mit
Stator-Feldwicklungsanzapfung und zwei elektronischen
steuerbaren Halbleitern sowie eine schematisierte
Drehzahlregelungs-Elektronik,
Fig. 2 das Schaltbild einer Stator-Feldwicklungsanzapfung
über einen elektronischen steuerbaren Halbleiter und ein
Anzapfungsrelais mit Umschaltkontakt.
Der in Fig. 1 dargestellte Antriebsmotor (1) für eine
Wäschetrommel besitzt im Stator eine geteilte Feldwicklung
(2), (3) mit Anzapfung (4). Die Anzapfung (4) wird an die
Anode eines Steuerglieds (5) und das Ende der Feldwicklung
(3) an die Anode eines Steuergliedes (6) gelegt. Die
Steuerglieder (5), (6) stellen voneinander getrennte
elektronische steuerbare Halbleiter, vorzusgweise Triacs
dar. Deren Steueranschlüsse (7), (8) sind den Ausgängen
einer Drehzahlelektronik (9) zugeordnet. Der mit dem
Antriebsmotor (1) mechanisch verbundene Tachogenerator (10)
liefert den Trommeldrehzahl-Istwert (11), welcher in die
Drehzahlelektronik (9) eingegeben wird. Ein definierter
Trommeldrehzahl-Mindestwert (13) dient als Bezugssignal und
wird mit dem Trommeldrehzahl-Istwert (11) verglichen. Das
Steuerglied (5) wird nur dann über seinen Steueranschluß
(7) angesteuert wenn ein entsprechender Trommeldrehzahl-
Sollwert (12) eingegeben ist und der Trommeldrehzahl-
Istwert (11) des Tachogenerators (10), den definierten
Trommeldrehzahl-Mindestwert (11), überschreitet. Die
Feldwicklungsumschaltung ist logisch mit dem
Trommeldrehzahl-Istwert (11) verknüpft, d. h. bei
vorgewähltem Trommeldrehzahl-Sollwert (12) wird nur dann
auf die angezapfte Feldwicklung (2) umgeschaltet, wenn der
Trommeldrehzahl-Istwert (11) größer als der
definierte Trommeldrehzahl-Mindestwert (13) ist.
Mit anderen Worten: läuft die Wäschetrommel im
Schleuderbetrieb nach kurzfristigem Netzausfall mit einer
Drehzahl, die über dem definierten Trommeldrehzahl-
Mindestwert (13) liegt, wird mit der angezapften
Feldwicklung (2) die Wäschetrommel unmittelbar bis zum
Trommeldrehzahl-Sollwert (12) beschleunigt. Der
Trommeldrehzahl-Sollwert (12) ist wählbar und kann vom
Benutzer über sogenannte Schleuderwahltasten eingestellt
werden. Zu hohe Schleuderanlaufströme oder Wäscheunwuchten
entstehen nicht. Ist hingegen bei Netzrückkehr nach
längerem Spannungsausfall der Trommeldrehzahl-Istwert (11)
kleiner als der definierte, Trommeldrehzahl-Mindestwert
(13) oder beträgt sogar "Null" (Trommelstillstand), wird das
Steuerglied (6) über seinen Steueranschluß (8) angesteuert,
schaltet durch und legt die ganze bzw. verlängerte
Feldwicklung (2), (3) an Spannung und der Schleuderhochlauf
erfolgt mit wesentlich verringerter Drehzahl. Nach
Netzrückkehr werden also in jedem Fall hohe
Schleuderanlaufströme und unkontrollierte Betriebszustände
sicher vermieden. Ein Schleuderanlauf mit nur einer
Feldwicklung (2) über die Anzapfung (4) durch das
Steuerglied (5) aus dem Trommelstillstand ist nicht
möglich.
Fig. 2 zeigt eine Schaltung in der die Trommelantriebsmotor-
Feldwicklungsumschaltung mit Hilfe eines einzigen
Steuergliedes (14) und eines Anzapfungsrelais (15) mit
Umschaltkontakt (16) erfolgt. Je nach Trommeldrehzahl-
Istwert (11) legt das Anzapfungsrelais (15) über seinen
Umschaltkontakt (16) das Steuerglied (14) entweder an die
angezapfte Feldwicklung (2) oder an die ganze bzw.
verlängerte Feldwicklung (2), (3). Die Spannungsversorgung
des Anzapfungsrelais (15) übernimmt die Drehzahlelektronik
(9). Art und Weise des Funktionsablaufs sind analog wie in
Fig. 1 beschrieben.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Schleuderanlaufstrombegrenzung und zur
Verhinderung unkontrollierter Betriebszustände nach
Netzausfällen, insbesondere bei Waschmaschinen mit einem
Antriebsmotor, zwei in Reihe geschalteten Feldwicklungen
mit Anzapfung, einem mit dem Antriebsmotor gekoppelten
Tachogenerator und einer Drehzahlelektronik, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feldwicklung (2) über die Anzapfung
(4) durch ein Steuerglied (5) mit Hilfe der
Drehzahlelektronik (9) ansteuerbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feldwicklungen (2), (3) über das Steuerglied (6) mit
Hilfe der Drehzahlelektronik (9) ansteuerbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Feldwicklung (2) über die Anzapfung (4) nur dann an
steuerbar ist, wenn bei einem vorgewählten Trommeldrehzahl-
Sollwert (12) ein Trommeldrehzahl-Istwert (11) des
Tachogenerators (10) größer als ein definierter und in die
Drehzahlelektronik (9) eingegebener Trommeldrehzahl-
Mindestwert (13) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuerglied (6) für beide Feldwicklungen (2), (3) nur
dann ansteuerbar ist, wenn der Trommeldrehzahl-Istwert (11)
kleiner als der definierte Trommeldrehzahl-Mindestwert (13)
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feldwicklungen (2), (3) mit
Hilfe eines Umschaltkontaktes (16) eines Anzapfungsrelais
(15) über ein einziges Steuerglied (14) ansteuerbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerglieder (5), (6),
(14) steuerbare elektronische Halbleiter vornehmlich Triacs
sind.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8330 | Complete renunciation | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: AEG HAUSGERAETE GMBH, 90429 NUERNBERG, DE |