DE4032789A1 - Elektrische bodenreinigungsmaschine mit sanftstartfunktion - Google Patents
Elektrische bodenreinigungsmaschine mit sanftstartfunktionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische
Bodenreinigungsmaschine und insbesondere eine solche mit
einem Dreiphasen-Motor, der von einem Dreiphasen-Wechselstrom
angetrieben wird, der aus der Umwandlung eines Einphasen-
Wechselstromes einer Einphasen-Stromnetzes erhalten wird.
Bei herkömmlichen elektrischen Bodenreinigungs- oder
Poliermaschinen bestehen theoretisch folgende Möglichkeiten
des Zusammenhanges zwischen dem Bürstenantriebsmotor und der
Netzspannung:
- a) Ein System, bei dem ein Zweiphasen-100 V- Antriebsmotor mit der Ausgangsseite eines Wechselrichters verbunden ist, dessen Eingangsspannung 100 V und Ausgangsspannung 100 V beträgt. Dieses System wird als System A bezeichnet. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet die Bezeichnung "Wechselrichtersystem" ein System, bei dem ein Wechselstromeingang in einen Gleichstrom mittels eines Gleichrichters und dann der Gleichstrom in einen gewünschten Wechselstrom umgewandelt wird, während der Begriff "Wechselrichter" bedeutet, daß lediglich ein Wechselstrom in einen Gleichstrom umgewandelt wird.
- b) Ein System, bei dem ein Dreiphasen-100 V- Antriebsmotor mit der Ausgangsseite eines Wechselrichters verbunden ist, dessen Eingang 100 V und Ausgang 100 V beträgt. Dieses System wird als System B bezeichnet.
- c) Ein System, bei dem ein Einphasen-100 V- Antriebsmotor durch eine primäre Spannungssteuerung betrieben wird. Dieses System wird als System C bezeichnet.
- d) Ein System, bei dem ein Einphasen-100 V- Antriebsmotor direkt vom öffentlichen Stromnetz angetrieben wird. Dieses System wird als System D bezeichnet.
- e) Ein System mit einem Gleichstrom-Antriebsmotor, indem der Netzstrom mittels Thyristoren oder dgl. in einen Gleichstrom umgewandelt wird. Dieses System wird als System E bezeichnet.
- f) Ein System, bei dem ein Dreiphasen-200 V- Antriebsmotor mit der Ausgangsseite eines Wechselrichters verbunden ist, dessen Eingang 200 V und Ausgang 200 V beträgt, wobei der Wechselrichter mit der Ausgangsseite eines Transformators verbunden ist, dessen Eingang 100 V und Ausgang 200 V beträgt. Dieses System wird als System F bezeichnet.
Die vorerwähnten bekannten Systeme A bis F haben die
folgenden Vor- und Nachteile.
Der Motor hat eine spezielle Bauart; der erforderliche
Tragrahmen ist sperrig.
Der Anlaufstrom ist doppelt so hoch wie der normale Betriebsstrom.
Die Kosten sind hoch.
Der Anlaufstrom ist doppelt so hoch wie der normale Betriebsstrom.
Die Kosten sind hoch.
Das Wechselrichtersystem ist sperrig.
Die Transistoren benötigen einen sehr hohen Steuerstrom.
Ein Standardmotor ist nicht erhältlich.
Der Motor hat eine große Abmessung.
Die Kosten sind hoch.
Die Transistoren benötigen einen sehr hohen Steuerstrom.
Ein Standardmotor ist nicht erhältlich.
Der Motor hat eine große Abmessung.
Die Kosten sind hoch.
Der Motor hat eine doppelte Größe im Vergleich zu einem
Standardmotor.
Eine Rückkopplungsschaltung und ein TG (Tachometergenerator) sind erforderlich.
Ein Motor sehr spezieller Bauart wird benötigt.
Der Anlaufstrom ist groß.
Der Wirkungsgrad ist sehr schlecht.
Eine Rückkopplungsschaltung und ein TG (Tachometergenerator) sind erforderlich.
Ein Motor sehr spezieller Bauart wird benötigt.
Der Anlaufstrom ist groß.
Der Wirkungsgrad ist sehr schlecht.
Das erforderliche Steuerorgan kann eine geringe Baugröße
haben.
Die obere Grenze der Motorleistung liegt innerhalb der
zulässigen Stromgrenze, die, wie noch später erläutert wird,
niedrig ist.
Der Stoß bei Anlauf ist hoch.
Es gibt beträchtliche magnetische Schwingungen.
Der Anlaufstrom ist hoch.
Variable Drehzahlen sind nicht verfügbar.
Der Motor ist doppelt so groß wie ein Standardmotor.
Der Wirkungsgrad ist sehr schlecht.
Der Stoß bei Anlauf ist hoch.
Es gibt beträchtliche magnetische Schwingungen.
Der Anlaufstrom ist hoch.
Variable Drehzahlen sind nicht verfügbar.
Der Motor ist doppelt so groß wie ein Standardmotor.
Der Wirkungsgrad ist sehr schlecht.
Ein Standardmotor und Standardbauteile können verwendet
werden.
Die Kosten sind niedrig.
Die Kosten sind niedrig.
Die Wartung der Kohlekontaktbürsten ist schwierig.
Die obere Grenze der Motorleistung ist niedrig.
Der Motor hat eine große Abmessung.
Die Kosten betragen ein Mehrfaches einer Standardausrüstung.
Die obere Grenze der Motorleistung ist niedrig.
Der Motor hat eine große Abmessung.
Die Kosten betragen ein Mehrfaches einer Standardausrüstung.
Das erforderliche Steuerorgan hat eine geringe Abmessung.
Ein groß bemessener Transformator ist erforderlich.
Ein Standardwechselrichter kann verwendet werden.
Unter den vorerwähnten Systemen A bis F werden nur die
Systeme D und E tatsächlich verwendet.
Generell gilt, daß der zulässige Strom, der von einer
einzelnen Steckdose oder einem anderen Auslaß einer
öffentlichen Stromnetzleitung eines Gebäudes abgenommen
werden kann, 20 A beträgt. Bei Verbrauchern, die einen
Strombedarf von mehr als dem zulässigen Strom haben, erfolgt
eine Unterbrechung.
Da heute Computer oder dgl. häufig in Gebäuden verwendet
werden, ist es sehr wichtig, eine Unterbrechung der
Stromversorgung zu verhindern, wie sie sich bei einer
übermäßigen Beanspruchung des Netzes oberhalb des zulässigen
Stromes ergeben würde. Daher muß besonderes Augenmerk darauf
gerichtet werden, daß keine Poliermaschinen verwendet
werden, deren Strombedarf die zulässige Grenze überschreitet.
Bei den vorerwähnten Systemen D und E kann es gefährlich
sein, einen Antriebsmotor von 0,75 kW oder mehr zu verwenden.
Bei Systemen, die einen Einphasen-Motor verwenden, z. B.
System D, werden starke elektromagnetische Schwingungen auf
die Hände der Bedienungspersonen übertragen, die den
Handgriff der Poliermaschine halten. Schlimmstenfalls kann
dies dazu führen, daß die Bedienungspersonen bei langem
Einsatz an solchen Poliermaschinen berufskrank werden.
Um dieses Problem zu lösen, wurde schon vorgeschlagen, eine
elektrische Bodenreinigungsmaschine mit einem Dreiphasen-
200 V-Antriebsmotor zu versehen, der mit einem Dreiphasen-
Wechselstrom von 200 V angetrieben wird. Dieser Wechselstrom
wird von einem Wechselrichtersystem erhalten, das mit einer
Einphasen-100 V-Netzquelle verbunden ist. Bei dieser
elektrischen Bodenreinigungsmaschine kann die obere Grenze der
Motorleistung heraufgesetzt werden, ohne daß dabei die
zulässige Stromgrenze überschritten wird, und außerdem
werden bei dieser Maschine das Auftreten von
Berufskrankheiten und unerwünschten anderen Einflüssen als
Folge der elektromagnetischen Schwingungen reduziert.
Insbesondere besitzt die elektrische Bodenreinigungsmaschine
gemäß der bekannten Ausführung einen Antrieb in Gestalt
eines Dreiphasen-200 V Antriebsmotors, der mit der
Ausgangsseite eines Wechselrichtersystem verbunden ist, das
als Eingang eine Einphasenspannung von 100 V und als Ausgang
eine Dreiphasenspannung von 200 V besitzt.
Selbst wenn ein Dreiphasen-Motor durch Schaffung einer
Dreiphasenspannungsquelle von 200 bis 240 V mittels eines
Wechselrichtersystems angetrieben wird, das einen
Spannungsverdoppler und Gleichrichter umfaßt, die mit einer
herkömmlichen Netzquelle von 100 bis 120 V verbunden sind, und
einen Wechselrichter, war es lediglich möglich, die
Motorleistung bis auf 1,0 kW innerhalb der zulässigen
Stromgrenze einer einzelnen Steckdose des öffentlichen
Einphasen-Stromnetzes heraufzusetzen, da weiterhin der
Einfluß des bei Anlauf des Motors fließenden Anlaufstromes
besteht.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung der
vorbeschriebenen bekannten elektrischen Bodenreinigungs
maschine mit einem Dreiphasen-Motorantriebssystem dar. Ziel
der Erfindung ist daher die Schaffung einer neuen und
gebrauchsvorteilhaften elektrischen Bodenreinigungsmaschine,
bei der die Motorleistung ohne Überschreitung der zulässigen
Stromgrenzen einer einphasigen öffentlichen Netzleitung
heraufgesetzt werden kann.
Die elektrische Bodenreinigungsmaschine gemäß einem Aspekt
der Erfindung zeichnet sich aus durch
- a) eine Einrichtung zur Verdopplung der Spannung und zur Gleichrichtung einer herkömmlichen Einphasen-Netzspannung, wie sie über einen Netzschalter geliefert wird;
- b) einen Wechselrichter zur Umwandlung der verdoppelten Gleichspannung von der Spannungsverdopplungs- und Gleichrichtungseinrichtung in einen Dreiphasen-Wechselstrom;
- c) eine Einrichtung zur Steuerung des Zeitpunktes der Leitung der Schaltelemente des Wechselrichters, um die Spannung und Frequenz des Dreiphasen-Wechselstromes über eine bestimmte Zeitdauer zu steuern, nachdem der Netzschalter von der Aus-Stellung in die Ein-Stellung gebracht worden ist,
- d) einen Dreiphasen-Motor, der ausgelegt ist, um von dem vom Wechselrichter angelegten Dreiphasen-Wechselstrom angetrieben zu werden, wobei der Dreiphasen-Motor eine Nennspannung hat, die im wesentlichen gleich der verdoppelten Spannung ist; und
- e) ein Bodenreinigungselement, das zum Antrieb durch den Dreiphasen-Motor angeordnet ist.
Bezüglich weiterer Gesichtspunkte der Erfindung wird auf die
Patentansprüche verwiesen.
Die erfindungsgemäße Bodenreinigungsmaschine hat einen
minimalen Anlaufstrom und geringe Abmessungen. Gleichzeitig
sind die Wirksamkeit und der Leistungsfaktor im Vergleich mit
den vorerwähnten Systemen A bis F wesentlich besser. Die
erfindungsgemäße Bodenreinigungsmaschine verursacht ferner
weniger Vibrationen und kann unter Verwendung eines
Standardmotors und Standardbauteilen hergestellt werden, so
daß die Kosten entsprechend niedrig sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten
Ausführungsform und der Zeichnung, in der gleiche oder
ähnliche Teile die gleichen Bezugszeichen tragen, näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht eine erfindungsgemäß
aufgebaute elektrische Bodenreinigungsmaschine,
Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung der
elektrischen Schaltung der Bodenreinigungsmaschine nach der
Erfindung,
Fig. 3 ein Wellendiagramm zur Erläuterung der
Betriebsweise des in Fig. 2 gezeigten Blockdiagramms,
Fig. 4 ein Blockdiagramm zur Darstellung des Aufbaues
einer Steuerschaltung für den Netzstrom gemäß Fig. 2,
Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Darstellung des Aufbaues
einer in Fig. 2 gezeigten Schaltung zur Erfassung einer
Überspannung,
Fig. 6 ein Blockdiagramm zur Darstellung des Aufbaues
einer in Fig. 2 gezeigten Schaltung zum Einstellen des
Sanftanlaufes,
Fig. 7 ein Fließdiagramm zur Darstellung der
Betriebsweise einer CPU in der Steuerschaltung nach Fig. 2,
und
Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung der Muster, die die
Beziehung zwischen Frequenzen und Spannungen vorgeben, die
durch die Sanftstart-Einstellschaltung ausgewählt werden
können.
Nach Fig. 1 umfaßt die bevorzugte Ausführungsform einer
elektrischen Bodenreinigungsmaschine nach der Erfindung ein
tragendes Fahrgestell 2, welches an einem Endbereich einer
Handgriffwelle 1 befestigt ist, und eine Abdeckung 3, die am
vorderen Ende des Fahrgestelles 2 befestigt ist. Am oberen
mittleren Bereich der Abdeckung 3 ist ein Dreiphasen-200 V-
Vielzweckmotor 4 montiert. Unter der Abdeckung 3 ist
entfernbar eine Drehbürste 5 gehalten. Ein nicht gezeigtes
Getriebe zur Übertragung der Drehkraft des Dreiphasen-200 V-
Motors auf die Drehbürste 5 ist in der Abdeckung 3 befestigt,
und ferner ist ein Wechselrichtersystem für einen Einphasen-
Netzstrom mit einem Schaltkasten zur Umwandlung einer
einphasigen 100 V-Spannung in eine Dreiphasen-Spannung von
200 V an der Umfangswand des Motors 4 befestigt. Der erwähnte
Dreiphasen-200 V-Motor 4 wird über das Wechselrichtersystem 6
und ein Netzkabel 7 mit Energie vom ortsüblichen Einphasen
100 V-Stromnetz versorgt.
Die erfindungsgemäße Maschine kann mit einer
Unterdrucksaugfunktion oder einer
Reinigungsmittelsprühfunktion ausgestattet sein. In diesem
Fall kann ein Motor für die Saug- oder Sprühfunktion
ebenfalls mit Energie über den Einphasen-Netzstrom-
Wechselrichter versorgt werden. Ferner kann ein spezieller
Kurzschlußläufermotor mit hohem Sekundärwiderstand und
stufenloser Drehzahländerung, der im allgemeinen als VC-Motor
bezeichnet wird, als Dreiphasen-200 V-Motor verwendet werden.
Obgleich bei der vorliegenden Ausführungsform davon
ausgegangen wird, daß die Spannung eine ortsübliche
Einphasen-Netzspannung von 100 V ist und die Nennspannung des
Dreiphasen-Motors 4 200 V beträgt, versteht es sich, daß die
Nennspannung des Dreiphasen-Motors 4, falls sich die
ortsübliche Netzspannung von 100 V unterscheidet, z. B. 120 V
beträgt, 240 V sein wird, was gleich dem Zweifachen der
Leitungsnennspannung ist. Das Einphasen-Netzstrom-
Wechselrichtersystem 6 hat einen Aufbau, wie er dem
Blockdiagramm nach Fig. 2 zu entnehmen ist. Ein Einphasen-
Wechselstrom von 100 V wird über die Klemmen R und S
eingegeben und in einen Gleichstrom von 200 V durch eine
Spannungsverdoppelungs- und Gleichrichterschaltung 11
umgewandelt. Der Gleichstrom wird durch einen
Glättungskondensator 12 geglättet und nach Umwandlung durch
einen Wechselrichter 13 in einen Wechselstrom von 200 V an den
Klemmen u, v und w als Dreiphasen-Wechselstrom von 200 V
ausgegeben. In der Zeichnung betreffen die Bezugszeichen C1
und C2 Glättungskondensatoren für die Spannungsverdopplungs-
und Gleichrichterschaltung 11, die Bezugszeichen D1 und D2
Gleichrichterdioden und die Bezugszeichen D3 und D4
Schwungraddioden. Das Bezugszeichen R2 ist ein
Stromerfassungswiderstand; das Bezugszeichen IM ein
Dreiphasen-Induktionsmotor, dessen Nennspannung 200 V beträgt;
das Bezugszeichen 14 eine Steuerschaltung für den Netzstrom
das Bezugszeichen 15 eine Überspannungs-Erfassungsschaltung;
das Bezugszeichen 16 eine Unterspannungs-Erfassungsschaltung;
das Bezugszeichen 17 eine Erfassungsschaltung für einen
Überstrom; das Bezugszeichen 18 eine Sanftstart-
Einstellschaltung; und das Bezugszeichen 19 ein manuell
betätigbares Potentiometer 19, das zwischen einer
Wechselspannung +V und Masse liegt. Ein Analogdigitalwandler
20, eine Anzeigeschaltung 21 und eine Basistreiberschaltung
22 sind ebenfalls vorgesehen. Vorgesehen ist ferner eine
Schaltung 25 zur Abgabe eines Ausgangssignales bei einem
abnormalen Betriebszustand.
Fig. 3 zeigt Wellenformen der Ein- und Ausgangsspannungen des
Wechselrichtersystems, und insbesondere ist dargestellt, wie
eine Einphasen-Eingangsspannung von 100 V, 50 Hz in eine
Dreiphasen-Ausgangsspannung von 200 V 25 Hz umgewandelt wird.
Die zeitliche Leitungssteuerung der Transistoren, die die
Schaltelemente des Wechselrichters 13 sind, erfolgt durch die
Basistreiberschaltung 22, um den in Fig. 3 gezeigten
annähernd sinusförmigen Wellenverlauf zu erhalten. Die
Ausgangsspannung und Frequenz können in der nachfolgend
beschriebenen Weise gesteuert werden.
Die Steuerschaltung 25 erhält die betreffenden
Erfassungssignale von der Erfassungsschaltung 15 für die
Überspannung, der Erfassungsschaltung 16 für die
Unterspannung, der Erfassungsschaltung 17 für den Überstrom,
das Stellsignal für den Sanftstart von der Sanftstart-
Einstellschaltung 18 und ein Drehzahl-Einstellsignal vom
Analogdigitalwandler 20, um die Basistreiberschaltung 22 mit
einem Steuersignal aufgrund einer bestimmten Berechnung zu
beaufschlagen. Die Steuerschaltung 25 umfaßt einen
Mehrzweck-Mikroprozessor (CPU), ROMs, RAMs, Schnittstellen
usw.
Die Netzstrom-Steuerschaltung 14 versorgt die Steuerschaltung
25 mit einer bestimmten Gleichspannung, und, wie in Fig. 4
gezeigt ist, wird die Gleichspannung zwischen den beiden
Klemmen (PN-Klemmen) des Kondensators 12 an einen Schaltkreis
30 gelegt, um eine impulsförmige Wellenform zu bilden. Dann
wird durch einen Impulsübertrager 31 eine
Spannungsstabilisierung durchgeführt, um einen
Gleichstromausgang mit bestimmter Spannung durch einen
Gleichrichter 32 zu erhalten.
Die Überspannungs-Erfassungsschaltung 15, deren Blockdiagramm
in Fig. 5 gezeigt ist, vergleicht eine Gleichspannung
zwischen den beiden Klemmen (PN-Klemmen) des Kondensators 12
mit einem Bezugswert mittels eines Komparators 34. Diese
Erfassungsschaltung 15 ist so ausgelegt, daß sie als Ausgang
ein Signal mit hohem oder niedrigem Pegel als Folge dieses
Vergleiches über ein Fotokopplungsglied 35 liefert. Beim
Filter 33 in Fig. 5 handelt es sich um einen Tiefpaßfilter
zur Entfernung von Welligkeitsanteilen.
Da die Erfassungsschaltung 16 für die Unterspannung und die
Erfassungsschaltung 17 für den Überstrom im wesentlichen den
gleichen Aufbau wie die Erfassungsschaltung 15 für die
Überspannung haben, wurden Darstellungen dieser Schaltungen
weggelassen.
Die Sanftstarteinstellschaltung 18, deren Aufbau in Fig. 6 zu
sehen ist, umfaßt einen Dipschalter 37 mit vier
Schaltkreisen und vier Widerstände 38-1 bis 38-4. Dieser
Schalter ist so ausgelegt, daß er einen zuvor eingestellten
4-Bit Befehl an die Steuerschaltung 25 sendet. Die Funktion
der Sanftstarteinstellschaltung 18 wird in Verbindung mit dem
Fließdiagramm der CPU nachfolgend näher beschrieben.
Die Anzeigeschaltung 21 umfaßt z. B. eine Lampe und eine
Treiberschaltung und dient dazu, den Benutzer von einem nicht
normalen Betriebszustand zu unterrichten, indem die Lampe bei
einem derartigen Betriebszustand z. B. einer Zunahme der
Belastung des Motors IM wiederholt aufleuchtet.
Die Basistreiberschaltung 22 ist so ausgelegt, daß sie die
zeitliche Abfolge des Ein- und Ausschaltens der
Leistungstransistoren des Wechselrichters 13 auf Basis
bestimmter Resultate steuern kann. Der Aufbau der
Basistreiberschaltung 22 kann demjenigen allgemein
verwendeter Basistreiberschaltungen entsprechen.
Fig. 7 ist ein Fließdiagramm zur Darstellung der
Arbeitsschritte der CPU, die das Hauptelement der
Steuerschaltung 25 ist. Wie man aus Fig. 7 klar entnehmen
kann, wird die Anzeigeschaltung 21, wenn eines der
Erfassungssignale der Schaltungen 15 bis 17 einen nicht
normalen Zustand anzeigt, beaufschlagt, um einen Verwender
von diesem nicht normalen Zustand zu unterrichten. Dies kann
durch Blinken der Lampe oder auf andere Weise erfolgen.
Unter normalen Betriebszuständen werden die 4-Bit Befehle
von der Sanftstarteinstellschaltung 18 eingelesen und dadurch
eine Adresse eines ROM in der Steuerschaltung 25 angesteuert,
um die entsprechenden Daten aus dem ROM auszulesen. Diese
Daten dienen zur Bestimmung der Frequenz und Spannung des
Dreiphasen-Stromes, der zum Motor IM geführt wird. Sie dienen
ferner zur Steuerung des Wechselrichters 13 über die
Basistreiberschaltung 22.
Als nächster Schritt wird festgestellt, ob eine bestimmte
Zeitdauer verstrichen ist oder nicht, nachdem ein nicht
gezeigter Netzschalter eingeschaltet wurde. Insbesondere
fließt ein Anlaufstrom während dieser bestimmten Zeitdauer
nach Einschalten des Netzschalters. Daher werden die Spannung
(V) und die Frequenz (f) des Dreiphasen-Stromes, der dem
Motor IM zugeführt wird, auf der Basis der aus dem ROM
gelesenen Daten gesteuert. Während dieser Zeitdauer erfolgt
die Steuerung des Anlaufstromes unabhängig von der Drehzahl,
die am manuell betätigbaren Potentiometer 19 eingestellt
werden kann.
Fig. 8 ist ein Schaubild zur Darstellung des Zusammenhanges
zwischen der Spannung (V) und der Frequenz (f) des
Ausgangsstromes des Wechselrichters 13 bei Anlauf als
Ergebnis der Anlaufsteuerung. In dieser Darstellung sind fünf
unterschiedliche Kurven gezeigt, wobei eine dieser Kurven im
voraus durch Betätigung des in Fig. 6 gezeigten Dipschalters
37 ausgewählt wird. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann
die Frequenz zwischen einigen Hz und 120 Hz verändert werden
bzw. ist eine Änderung der Spannung zwischen 10 V und mehr
Volt und der Nennspannung möglich.
Entsprechend dem Fließdiagramm nach Fig. 7 wird nach
Verstreichen der oben erwähnten bestimmten Zeitdauer die
Basistreiberschaltung 22 in der gleichen Weise wie
herkömmliche Schaltungen gesteuert, um den Wechselrichter 13
so zu steuern, daß eine Motordrehzahl erhalten wird, die
durch das Potentiometer 19 eingestellt worden ist.
Aus der vorhergehenden Beschreibung der Erfindung dürfte klar
geworden sein; daß die elektrische Bodenreinigungsmaschine
nach der Erfindung ein Wechselrichtersystem für Einphasen-
Netzstrom mit einem einphasigen Spannungseingang von 100 V und
einem dreiphasigen Spannungsausgang von 200 V, einen
Dreiphasen 200 V Motor, der mit dem Ausgang des Einphasen-
Wechselrichtersystems verbunden ist, wenn der Motor zum
Antrieb eines Bodenreinigungselementes z. B. einer Drehbürste
verwendet wird, und eine Einrichtung für einen weichen Anlauf
bzw. Sanftstart umfaßt. Daraus ergeben sich die folgenden
Vorteile:
- a) Die elektrische Bodenreinigungsmaschine kann mit niedrigen Kosten unter Verwendung eines Standardmotors und von Standardbauteilen, z. B. eines Wechselrichters, hergestellt werden.
- b) Es können selbst bei einer vorerwähnten Strombegrenzung auf 20 A Antriebsmotoren bis etwa 1,3 kW sicher verwendet werden; mithin kann die Motorleistung erhöht werden.
- c) Die Abmessung der Reinigungsmaschine kann im Vergleich zu dem vorerwähnten System A bis F minimiert werden.
- d) Der Wirkungsgrad und der Leistungsfaktor sind im Vergleich zu den vorerwähnten Systemen A bis F optimal; daher trägt die Reinigungsmaschine zu einer Verbesserung des Leistungsfaktors der Umformeinrichtungen oder dgl. bei.
- e) Elektrische Vibrationen, die sich in unerwünschter Weise auf die Bedienungsperson übertragen, können drastisch reduziert werden.
- f) Der Anlaufstrom kann auf ein Minimum herabgesetzt werden im Vergleich zu den vorerwähnten Systemen A bis F und dem in der JP-A- 61-2 49 427 erwähnten System.
Es versteht sich, daß die vorbeschriebene Ausführungsform
nur ein Beispiel für die Ausgestaltung der Erfindung ist, und
daher sich dem Fachmann anhand der gegebenen Lehre anbietende
Modifikationen und Abänderungen eingeschlossen sind.
Claims (6)
1. Elektrische Bodenreinigungsmaschine, gekennzeichnet
durch
eine Einrichtung (11) zur Spannungsverdopplung und Gleichrichtung eines herkömmlichen einphasigen Netzspannungseinganges über einen Netzschalter;
einen Wechselrichter (13) zur Umwandlung der verdoppelten Gleichspannung der Spannungsverdopplungs- und Gleichrichtungseinrichtung in einen Dreiphasen-Wechselstrom;
eine Steuereinrichtung (18-25) zur Steuerung der Spannung und Frequenz des Dreiphasen-Wechselstromes zum Schalten der Elemente des Wechselrichters über eine bestimmte Zeitdauer nachdem der Netzschalter von der Aus-Stellung in die Ein- Stellung gebracht worden ist, wobei die Steuereinrichtung die Spannung und Frequenz entsprechend einer bestimmten Kombination dieser Größen steuert und die Spannung und Frequenz sich von deren Nennwerten unterscheiden, um einen Sanftstart vorzusehen,
einen Dreiphasen-Motor (IM), der ausgelegt ist, um von dem vom Wechselrichter angelegten Dreiphasen-Wechselstrom angetrieben zu werden, wobei der Dreiphasen-Motor eine Nennspannung hat, die im wesentlichen gleich der verdoppelten Spannung ist; und
ein Bodenreinigungselement (5), das zum Antrieb durch den Dreiphasen-Motor angeordnet ist.
eine Einrichtung (11) zur Spannungsverdopplung und Gleichrichtung eines herkömmlichen einphasigen Netzspannungseinganges über einen Netzschalter;
einen Wechselrichter (13) zur Umwandlung der verdoppelten Gleichspannung der Spannungsverdopplungs- und Gleichrichtungseinrichtung in einen Dreiphasen-Wechselstrom;
eine Steuereinrichtung (18-25) zur Steuerung der Spannung und Frequenz des Dreiphasen-Wechselstromes zum Schalten der Elemente des Wechselrichters über eine bestimmte Zeitdauer nachdem der Netzschalter von der Aus-Stellung in die Ein- Stellung gebracht worden ist, wobei die Steuereinrichtung die Spannung und Frequenz entsprechend einer bestimmten Kombination dieser Größen steuert und die Spannung und Frequenz sich von deren Nennwerten unterscheiden, um einen Sanftstart vorzusehen,
einen Dreiphasen-Motor (IM), der ausgelegt ist, um von dem vom Wechselrichter angelegten Dreiphasen-Wechselstrom angetrieben zu werden, wobei der Dreiphasen-Motor eine Nennspannung hat, die im wesentlichen gleich der verdoppelten Spannung ist; und
ein Bodenreinigungselement (5), das zum Antrieb durch den Dreiphasen-Motor angeordnet ist.
2. Bodenreinigungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen manuell
betätigbaren Dipschalter (37) mit einer Vielzahl von
Schaltkreisen und eine Speichereinrichtung zur Speicherung
einer Vielzahl von Mustern der Beziehung zwischen Spannungen
und Frequenzen umfaßt, die durch den manuell betätigbaren
Dipschalter bestimmbar sind.
3. Bodenreinigungsmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine manuell betätigbare Drehzahleinstelleinrichtung
und eine Einrichtung, die entsprechend dem Ausgang der
Drehzahleinstelleinrichtung den Leitungszeitpunkt der
Schaltungselemente des Wechselrichters (13) steuert, so daß
der Motor nach Verstreichen der bestimmten Zeitdauer sich mit
einer eingestellten Drehzahl dreht.
4. Bodenreinigungsmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Erfassungseinrichtung (15, 16) zur Erfassung der
Eingangsspannung des Wechselrichters (13) und eine
Alarmeinrichtung, die entsprechend der Erfassungseinrichtung
ein Alarmsignal abgibt.
5. Bodenreinigungsmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Erfassungseinrichtung (17) zur Erfassung des
Eingangsstromes des Wechselrichters (13) und eine
Alarmeinrichtung, die entsprechend der Erfassungseinrichtung
ein Alarmsignal abgibt.
6. Elektrische Bodenreinigungsmaschine, gekennzeichnet
durch
eine Einrichtung (11) zur Spannungsverdopplung und Gleichrichtung eines einphasigen herkömmlichen Netzspannungseinganges über einen Netzschalter,
einen Wechselrichter (13) zur Umwandlung der verdoppelten Gleichspannung der Spannungsverdopplungs- und Gleichrichtungseinrichtung in einen Dreiphasen-Wechselstrom, eine Steuereinrichtung (18-25) zur Steuerung des Zeitpunktes der Leitung der Schaltelemente des Wechselrichters dergestalt, daß die Spannung und Frequenz des Dreiphasen- Wechselstromes über eine bestimmte Zeitdauer, nachdem der Netzschalter von der Aus-Stellung in die Ein-Stellung gebracht worden ist, gesteuert wird, wobei die Steuereinrichtung einen manuell betätigbaren Dipschalter (37) mit einer Vielzahl von Schaltkreisen und eine Speichereinrichtung umfaßt, in der eine Vielzahl von Mustern der Beziehung zwischen Spannungen und Frequenzen gespeichert ist, die durch den manuell betätigbaren Dipschalter bestimmbar sind;
einen Dreiphasen-Motor (IM), der zum Antrieb durch den vom Wechselrichter gelieferten Wechselstrom ausgelegt ist und eine Nennspannung hat, die im wesentlichen gleich der verdoppelten Spannung ist; und
ein zum Antrieb durch den Dreiphasen-Motor angeordnetes Bodenreinigungselement (5).
eine Einrichtung (11) zur Spannungsverdopplung und Gleichrichtung eines einphasigen herkömmlichen Netzspannungseinganges über einen Netzschalter,
einen Wechselrichter (13) zur Umwandlung der verdoppelten Gleichspannung der Spannungsverdopplungs- und Gleichrichtungseinrichtung in einen Dreiphasen-Wechselstrom, eine Steuereinrichtung (18-25) zur Steuerung des Zeitpunktes der Leitung der Schaltelemente des Wechselrichters dergestalt, daß die Spannung und Frequenz des Dreiphasen- Wechselstromes über eine bestimmte Zeitdauer, nachdem der Netzschalter von der Aus-Stellung in die Ein-Stellung gebracht worden ist, gesteuert wird, wobei die Steuereinrichtung einen manuell betätigbaren Dipschalter (37) mit einer Vielzahl von Schaltkreisen und eine Speichereinrichtung umfaßt, in der eine Vielzahl von Mustern der Beziehung zwischen Spannungen und Frequenzen gespeichert ist, die durch den manuell betätigbaren Dipschalter bestimmbar sind;
einen Dreiphasen-Motor (IM), der zum Antrieb durch den vom Wechselrichter gelieferten Wechselstrom ausgelegt ist und eine Nennspannung hat, die im wesentlichen gleich der verdoppelten Spannung ist; und
ein zum Antrieb durch den Dreiphasen-Motor angeordnetes Bodenreinigungselement (5).
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