EP2112264A1 - Household device for drying items of laundry and method for operating same - Google Patents

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EP2112264A1
EP2112264A1 EP20090100228 EP09100228A EP2112264A1 EP 2112264 A1 EP2112264 A1 EP 2112264A1 EP 20090100228 EP20090100228 EP 20090100228 EP 09100228 A EP09100228 A EP 09100228A EP 2112264 A1 EP2112264 A1 EP 2112264A1
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EP
European Patent Office
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electric machine
domestic appliance
control
speed
drum
Prior art date
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Application number
EP20090100228
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German (de)
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EP2112264B1 (en
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Hasan Gökcer ALBAYRAK
Falk Laube
Thomas Nawrot
Jörg SKRIPPEK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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    • D06F34/10Power supply arrangements, e.g. stand-by circuits

Definitions

  • the present invention relates to a domestic appliance for drying items of laundry, in which an electric machine is designed at least for driving a drum of the domestic appliance.
  • the invention also relates to a method for operating a domestic appliance for drying items of laundry with the aid of an electric machine.
  • the interest is a tumble dryer, in which a drum is driven by an electric machine.
  • single-motor concepts are known from the prior art, in which by means of the electric machine other components, in particular a fan, are driven.
  • single-phase asynchronous motors are usually used, in which a change in the rotational speed is substantially impossible or only limited and possible with considerable losses with regard to the power output and the efficiency of the electrical machine.
  • multi-motor concepts are known in the known tumble driers, in which several separate motors are used to drive the drum and, for example, a fan. In this case, each of the machines used is operated at a constant speed, wherein an improved drying behavior of the tumble dryer can be achieved by different speeds of the driven by means of electrical machines components of the tumble dryer, in particular by different speeds of the drum and a fan.
  • the present invention has for its object to provide a domestic appliance for drying laundry items and a method for operating a domestic appliance for drying laundry, where measures are taken that improved performance and / or drying behavior, especially when using a single electric machine, ensure.
  • An inventive household appliance for drying items of laundry comprises an electrical machine which is designed at least for driving a drum of the household appliance.
  • the domestic appliance has a power electronics unit which is electrically coupled to the electric machine and which can be activated by a control and / or regulating unit and is designed to vary a rotational speed of the electric machine by a control effected by the control and / or regulating unit.
  • the present invention is based on the consideration that a performance and / or drying behavior of the household appliance for drying items of laundry can be achieved by using a power electronics unit, wherein the power electronics unit is capable of controlling a speed of the electrical machine on the basis of a control unit. and / or control unit caused to change control.
  • control and / or regulating unit is designed to effect a change in the rotational speed by activating the power electronics unit as a function of predefined rotational speed operating ranges.
  • a speed operating range of the speed work areas can be defined user-defined.
  • an operator of the domestic appliance will be provided with a plurality of speed work areas or drying programs, whereby the operator is given the opportunity to freely select a drying program with regard to the speed and thus with regard to the drying time.
  • the electric machine by which at least the drum and preferably also a fan wheel is driven, operates at a low rotational speed, for example at a rotational speed in a value range from 2000 to 2600 rpm, is operated.
  • a laundry program gentle drying program is achieved because the laundry items are mechanically stressed little at a low speed of the drum.
  • a low speed of the fan further low noise operation of the household appliance is achieved.
  • a second speed working range or drying program can be provided that the electric machine, with which at least the drum and preferably also the fan is driven, with an average speed, in particular with a speed in a range of 2700 to 2900 U / min, preferred at a speed of about 2800 rpm, is operated.
  • This speed operating range corresponds to a speed working range used in the prior art, in which the electric machine is operated at a constant speed.
  • the second speed working range is characterized by an increased air flow within the drum and thus by a slightly shorter drying time.
  • the electric machine can be operated in a preferred manner with a slightly increased speed, in particular with a speed in a value range of 3000 to 3300 U / min.
  • a substantial reduction in the drying time is achieved due to an increased air flow rate, since the amount of air that is provided for drying the laundry in the interior of the drum is proportional to the speed of the electric machine.
  • a fourth Speed range or drying program can be provided, in which the electric machine is operated at a high speed.
  • This speed work area can be referred to in particular as a short program.
  • the short program is characterized by the fact that due to a greatly increased speed the laundry items from an inner wall of the drum no longer fall, but rest against the inner wall. By failure of the caused by the falling of the laundry items mechanical load on the laundry items a laundry job-saving speed working area is created.
  • a significant reduction in the drying time and possibly a reduction in heating power is ensured by a greatly increased air flow within the drum.
  • the domestic appliance according to the invention and in particular by the use of the power electronics unit, given the improved performance and / or drying behavior of the domestic appliance, a possibility to vary the speed of the electric machine or freely set depending on power requirements or load requirements.
  • domestic appliance for drying items of laundry is understood in particular to mean a tumble dryer or a washer-dryer.
  • the power electronics unit is formed by a control effected by the control and / or regulating unit for varying a frequency of an electrical voltage with which the electric machine can be supplied.
  • the power electronics unit has a frequency converter, by means of which the frequency of the electrical voltage is variable. This ensures that the speed can be controlled and / or regulated in many types of electrical machine in a technically low-cost manner.
  • the frequency converter with respect to the speed variability with little effort, a change in the frequency of the electrical voltage with which the electric machine is to be supplied, achieved.
  • the electric machine is designed as a permanent-magnet-excited brushless DC machine (BLDC).
  • BLDC brushless DC machine
  • the change in the frequency of the electrical voltage with which the electric machine is supplied by means of the power electronics unit with respect to the change in speed particularly advantageous.
  • a stator winding of the electric machine comprises three coil strands and the electric machine is designed for operation with three-phase current.
  • the power electronics unit is capable of providing the three-phase current with which the electric machine is operated.
  • the power electronics unit for example by use of a frequency converter, be capable of varying the frequency of the voltage applied to each coil strand electrical voltage to ensure control and / or control of the rotational speed of the electric machine.
  • the electric machine may be designed as a universal motor, wherein the power electronics unit is designed for pulse width modulation and / or for phase control.
  • the use of the universal motor in the domestic appliance for drying laundry items also ensures a technically simple change in the rotational speed of the electrical machine with regard to improved performance and / or drying behavior of the domestic appliance.
  • a switching element connected in series with the universal motor and can be controlled by the control and / or regulating unit.
  • the speed control and / or speed control can be effected by the pulse width modulation and / or by the phase control.
  • the electric machine is designed to drive the drum and at least one additional component of the domestic appliance.
  • the additional component is understood in particular to mean at least one fan wheel, by means of which an air flow is to be effected in an interior of the drum.
  • This is in particular a single-engine concept in which the electric machine, whose rotational speed can be made variable, is designed to drive a plurality of components of the domestic appliance.
  • varying the speed of the electric machine results in improved drying behavior of the domestic appliance achieved that the amount of air or air flow within the drum can be variably adjusted.
  • the power electronics unit or in each case a power electronics unit can be designed to vary the speed of the respective electric machine by a control effected by the control and / or regulating unit.
  • a current detection unit is provided, which is designed for detecting a motor current flowing via the electrical machine and / or for detecting a DC link current, with which the power electronics unit can be supplied. If a stator winding of the electric machine comprises three coil strands, the current detection unit can preferably be designed to detect a current flowing through only one coil strand. Moreover, the control and / or regulating unit may be able to determine the motor current as a function of a power delivered to the electric machine.
  • control and / or regulating unit is designed to determine a degree of drying of laundry items introduced into the drum as a function of the detected motor current and / or the intermediate circuit current and / or the power delivered to the electric machine , Furthermore, the control and / or regulating unit may be able to determine a loading state of the drum in dependence on the detected motor current and / or the DC link current and / or the power delivered to the electric machine. If the power delivered to the electric machine is kept constant, the dependence of the motor current on a load of the electric machine can be used to determine the loading state of the drum.
  • a course of the current within a time interval in particular during a run-up of the drum, can be observed, and it can on the loading condition of the drum due to a dependence of the loading state of the drum of a torque of the electric machine and due to the dependence of the torque of the Motor current to be closed.
  • the degree of drying of the items of laundry can also be determined in particular by observing the motor current and / or the DC link current and / or output to the electric machine power within a time interval are determined. Because a current and / or power gradient is smaller with a decreasing degree of moisture of the laundry. If no change in the course of the motor current and / or the DC link current and / or the output power is determined more, it can be determined that the laundry items are already dry.
  • control and / or regulating unit is designed to change a predefined desired value of the rotational speed as a function of the detected motor current and / or the DC link current and / or a power delivered to the electric machine. If, in a drying program or a speed operating range, a desired value of the rotational speed is predetermined, for example, with regard to achieving a specific drying time, then this can be varied as a function of the detected motor current and / or intermediate circuit current and / or the output power. This achieves a clever design of variable speed ranges as well as an intelligent effect on the drying time. In particular, the varying of the setpoint value of the rotational speed can take place in such a way that a minimized or reduced power consumption on the part of the electrical machine is ensured.
  • a method according to the invention is designed for operating a domestic appliance for drying items of laundry with the aid of an electric machine.
  • a drum of the household appliance is driven by the electric machine, wherein a rotational speed of the electric machine is varied by means of a power electronics unit electrically coupled to the electric machine, which is controlled by a control and / or regulating unit.
  • the sole figure shows a domestic appliance for drying laundry according to an embodiment of the present invention.
  • a domestic appliance 1 for drying items of laundry such as a tumble dryer or a washer-dryer
  • the household appliance 1 shown schematically in the figure comprises a door 2, which is designed to close a loading opening of the domestic appliance 1.
  • the domestic appliance 1 has a drum 3, shown schematically, in which the laundry items are to be spent.
  • the drum 3 is rotatably mounted in the domestic appliance 1 and driven by an electric machine 4.
  • the electric machine 4 is further designed to drive a fan 5 of the domestic appliance 1. Accordingly, in the present example, it is a single-motor concept in which an electric machine is used for driving a plurality of components of the home appliance 1.
  • the domestic appliance 1 comprises a power electronics unit 6 which is electrically coupled to the electric machine 4 and which can be controlled by a control and / or regulating unit 7.
  • the power electronics unit 6 is capable of varying the speed of the electric machine 4 by a control effected by the control and / or regulating unit 7.
  • the electric machine 4 is designed as a three-phase asynchronous machine and thus for operation with three-phase current.
  • a stator winding of the electric machine 4 in the present example comprises three coil strands which are electrically coupled to the power electronics unit 6.
  • the power electronics unit 6 is capable of providing the three-phase current to the electric machine 4 due to an electric power voltage with which the domestic appliance 1 can be supplied.
  • the power electronics unit 6 is designed to change a frequency of an electrical voltage with which the electric machine 4 can be supplied.
  • the power electronics unit 6 in the present example comprises a frequency converter, by means of which the frequency of the electrical voltage is to be changed.
  • the control unit 7 is capable of effecting the change in the rotational speed of the electric machine 4 by driving the power electronics unit 6 in response to predefined rotational speed operating ranges.
  • a speed work area of the speed work areas is defined user-defined.
  • an operator of the domestic appliance 1 is provided a plurality of speed work areas or of drying programs, whereby the operator is given the opportunity to freely select a drying program in terms of speed and drying time and in terms of drying properties.
  • a distinction is made between four speed operating ranges or drying programs, wherein the electric machine 4 is operated at a different setpoint speed at each speed operating range.
  • the electric machine 4 by which the drum 3 and the fan wheel 5 are driven, is operated at a speed between 2000 and 2600 rpm. It is a laundry program that is gentle on the laundry, in which the items of laundry are subjected to little mechanical stress.
  • a particular advantage of the first speed work area or drying program is that a low-noise operation of the domestic appliance 1 is achieved by the low speed of the fan.
  • the electric machine 4 in the present example with a speed between 2700 to 2900 U / min, preferably with a speed of about 2800 U / min operated.
  • the second speed operating range corresponds to a speed operating range in which an electric machine used in the prior art is operated at a constant speed.
  • the air flow rate within the drum 3 is increased by about 10 to 30% as compared to the first speed working range, thereby achieving a somewhat shorter drying time.
  • the air flow or the amount of air that is provided for drying the laundry items in the interior of the drum 3 is proportional to the rotational speed of the electric machine 4. If the speed of the electric machine 4 is increased, the air flow rate within the drum 3 is thus also increased.
  • the electric machine 4 is operated at a speed of between 3000 and 3300 rpm. Due to an increased air flow within the drum 3, this ensures a substantial reduction of the drying time.
  • a fourth speed operating range or drying program in which the electric machine 4 is operated at a greatly increased speed, for example at a speed between 3300 and 3600 rpm.
  • the fourth speed working range is referred to here as a short program in which the laundry items no longer fall due to the greatly increased speed of an inner wall of the drum 3, but bear against the inner wall of the drum 3.
  • the mechanical load of the laundry fails, creating a gentle drying program is the laundry.
  • a reduction of the drying time is achieved by a greatly increased air flow within the drum 3.
  • the power electronics unit 6 comprises a current detection unit, by means of which a motor current flowing via the electric machine 4 can be detected.
  • the current detection unit for detecting a DC link current, with which the power electronics unit 6 can be supplied be formed.
  • the control and / or regulating unit 7 is able to determine a degree of drying of the laundry items as a function of the detected motor current and / or as a function of a power delivered to the electric machine 4.
  • a course of the motor current and / or the output to the electric machine 4 power is observed within a predetermined time interval and a difference in the amplitude of the motor current and / or the output power for two adjacent periods of the course can be determined.
  • control and / or regulating unit 7 is designed to determine a loading state of the drum 3 as a function of the detected motor current and / or the power delivered to the electric machine 4.
  • a dependence of the motor current is used by a load of the electric machine 4 and by the loading of the drum 3.
  • a course of the motor current within a run-up of the drum 3 is observed to determine the loading state of the drum 3, due to a dependence of the loading state of the drum 3 of a torque of the electric machine 4 and due to the dependence of the torque of the motor current on the Loading condition of the drum 3 is closed.
  • control and / or regulating unit 7 is furthermore able to determine a residual time remaining for drying the laundry items as a function of the degree of drying and / or the loading state of the drum 3.
  • control and / or regulating unit 7 is capable of changing a predefined setpoint value of the rotational speed of the electric machine 4 as a function of the detected motor current and / or the power delivered to the electric machine 4.
  • the target value of the rotational speed is understood to mean a value of the rotational speed which is predefined in a rotational speed operating range or drying program with regard to achieving a specific drying duration.
  • control and / or regulating unit 7 recognizes, on the basis of the measured motor current and / or the power delivered to the electric machine 4, that the power consumption of the electric machine 4 can be minimized by a slight increase or reduction of the rotational speed, the control and control unit can / or control unit 7, the power electronics unit 6 to control and cause the changing of the rotational speed of the electric machine 4.
  • control and / or regulating unit 7 If, furthermore, it is determined by the control and / or regulating unit 7 on the basis of the measured motor current and / or the delivered power that, for example, the drying duration predetermined for a speed operating range or for a drying program can not be maintained, then the control and / or regulating unit can 7 to be able to control the speed of the electric machine 4 by appropriately driving the power electronics unit 6 to reach the drying time predetermined for the drying program.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

The domestic appliance (1) has an electrical machine (4), which is formed for propelling a drum (3) of the domestic appliance. A power electronic unit (6) is provided, which is electrically coupled with the electrical machine, which is controlled by a control and regulating unit (7). An independent claim is included for a method for operating a domestic appliance.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hausgerät zur Trocknung von Wäschestücken, bei welchem eine elektrische Maschine wenigstens zum Antreiben einer Trommel des Hausgeräts ausgebildet ist. Die Erfindung bezieht sich überdies auf ein Verfahren zum Betreiben eines Hausgeräts zur Trocknung von Wäschestücken mit Hilfe einer elektrischen Maschine.The present invention relates to a domestic appliance for drying items of laundry, in which an electric machine is designed at least for driving a drum of the domestic appliance. The invention also relates to a method for operating a domestic appliance for drying items of laundry with the aid of an electric machine.

Vorliegend gilt das Interesse einem Wäschetrockner, bei welchem eine Trommel durch eine elektrische Maschine angetrieben wird. Dazu sind aus dem Stand der Technik Einmotorenkonzepte bekannt, bei denen mittels der elektrischen Maschine weitere Komponenten, insbesondere ein Lüfterrad, angetrieben werden. Dabei werden üblicherweise Einphasenasynchronmotoren eingesetzt, bei welchen eine Veränderung der Drehzahl im Wesentlichen unmöglich oder nur begrenzt und mit starken Einbußen im Hinblick auf die Leistungsabgabe und den Wirkungsgrad der elektrischen Maschine möglich ist. Des Weiteren sind bei den bekannten Wäschetrocknern Mehrmotorenkonzepte bekannt, bei welchen zum Antreiben der Trommel und beispielsweise eines Lüfterrads mehrere voneinander separate Motoren eingesetzt werden. Dabei wird jede der eingesetzten Maschinen mit einer konstanten Drehzahl betrieben, wobei durch unterschiedliche Drehzahlen der mittels der elektrischen Maschinen angetriebenen Komponenten des Wäschetrockners, wie insbesondere durch unterschiedliche Drehzahlen der Trommel und eines Lüfterrades, ein verbessertes Trocknungsverhalten des Wäschetrockners erzielt werden kann.In the present case, the interest is a tumble dryer, in which a drum is driven by an electric machine. For this purpose, single-motor concepts are known from the prior art, in which by means of the electric machine other components, in particular a fan, are driven. In this case, single-phase asynchronous motors are usually used, in which a change in the rotational speed is substantially impossible or only limited and possible with considerable losses with regard to the power output and the efficiency of the electrical machine. Furthermore, multi-motor concepts are known in the known tumble driers, in which several separate motors are used to drive the drum and, for example, a fan. In this case, each of the machines used is operated at a constant speed, wherein an improved drying behavior of the tumble dryer can be achieved by different speeds of the driven by means of electrical machines components of the tumble dryer, in particular by different speeds of the drum and a fan.

Bezüglich des Einmotorenkonzepts wird auf die Druckschrift DE 199 04 993 A1 verwiesen. Dieses Dokument beschreibt einen Wäschetrockner, bei welchem die hohe Drehzahl eines Antriebmotors zum Antrieb einer Trommel über einen Zwischentrieb reduziert wird. Die Drehzahl an einem Prozess- und Kühlluftgebläse entspricht der Motordrehzahl. Die Drehrichtung sowie die Drehzahl des Antriebsmotors werden mittels einer Steuereinrichtung gesteuert.Regarding the single engine concept is on the publication DE 199 04 993 A1 directed. This document describes a clothes dryer in which the high speed of a drive motor for driving a drum via an intermediate drive is reduced. The speed on a process and cooling air blower corresponds to the engine speed. The direction of rotation and the rotational speed of the drive motor are controlled by means of a control device.

Aus der Druckschrift DE 198 06 258 A1 ist ein Wäschebehandlungsgerät, wie z.B. eine Waschmaschine oder ein Wäschetrockner, bekannt, bei welchem eine Wäschetrommel mittels eines Synchronmotors angetrieben wird. Die Drehzahl des Synchronmotors kann mithilfe eines Frequenzumrichters variiert werden. Es ist aus diesem Dokument bekannt, dass unterschiedliche Waschprogramme bei einer Waschmaschine durch eine Bedienperson ausgewählt werden können.From the publication DE 198 06 258 A1 is a laundry treatment appliance, such as a washing machine or a tumble dryer, known, in which a laundry drum is driven by means of a synchronous motor. The speed of the synchronous motor can be varied by means of a frequency converter. It is known from this document that different washing programs can be selected in a washing machine by an operator.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hausgerät zur Trocknung von Wäschestücken sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Hausgeräts zur Trocknung von Wäschestücken zu schaffen, bei denen Maßnahmen getroffen sind, die ein verbessertes Leistungsverhalten und/oder ein verbessertes Trocknungsverhalten, insbesondere beim Einsatz einer einzigen elektrischen Maschine, gewährleisten.The present invention has for its object to provide a domestic appliance for drying laundry items and a method for operating a domestic appliance for drying laundry, where measures are taken that improved performance and / or drying behavior, especially when using a single electric machine, ensure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hausgerät sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben, wobei vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens vorteilhafte Ausgestaltungen des Hausgeräts entsprechen und umgekehrt, und dies auch dann, wenn darauf hierin nicht besonders hingewiesen ist.This object is achieved by a domestic appliance and by a method having the features of the respective independent claim. Advantageous embodiments or embodiments of the invention are specified in the dependent claims, advantageous embodiments of the method correspond to advantageous embodiments of the domestic appliance and vice versa, and this even if it is not particularly pointed out herein.

Ein erfindungsgemäßes Hausgerät zur Trocknung von Wäschestücken umfasst eine elektrische Maschine, welche wenigstens zum Antreiben einer Trommel des Hausgeräts ausgebildet ist. Das Hausgerät weist eine mit der elektrischen Maschine elektrisch gekoppelte Leistungselektronikeinheit auf, welche von einer Steuer- und/oder Regeleinheit ansteuerbar ist und ausgebildet ist, eine Drehzahl der elektrischen Maschine durch eine von der Steuer- und/oder Regeleinheit bewirkte Ansteuerung zu variieren.An inventive household appliance for drying items of laundry comprises an electrical machine which is designed at least for driving a drum of the household appliance. The domestic appliance has a power electronics unit which is electrically coupled to the electric machine and which can be activated by a control and / or regulating unit and is designed to vary a rotational speed of the electric machine by a control effected by the control and / or regulating unit.

Mit anderen Worten liegt der vorliegenden Erfindung eine Überlegung zugrunde, dass ein Leistungsverhalten und/oder Trocknungsverhalten des Hausgeräts zur Trocknung von Wäschestücken durch Einsatz einer Leistungselektronikeinheit erzielt werden kann, wobei die Leistungselektronikeinheit dazu befähigt ist, eine Drehzahl der elektrischen Maschine aufgrund einer von der Steuer- und/oder Regeleinheit bewirkten Ansteuerung zu verändern.In other words, the present invention is based on the consideration that a performance and / or drying behavior of the household appliance for drying items of laundry can be achieved by using a power electronics unit, wherein the power electronics unit is capable of controlling a speed of the electrical machine on the basis of a control unit. and / or control unit caused to change control.

Es ist vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit ausgebildet ist, eine Änderung der Drehzahl durch Ansteuern der Leistungselektronikeinheit in Abhängigkeit von vordefinierten Drehzahlarbeitsbereichen zu bewirken. Dabei kann ein Drehzahlarbeitsbereich der Drehzahlarbeitsbereiche benutzerdefiniert festlegbar sein. Es ist vorgesehen, dass einer Bedienperson des Hausgeräts eine Mehrzahl von Drehzahlarbeitsbereichen bzw. von Trocknungsprogrammen zur Verfügung gestellt wird, wobei hierdurch der Bedienperson die Möglichkeit eingeräumt wird, ein Trocknungsprogramm im Hinblick auf die Drehzahl und somit im Hinblick auf die Trocknungsdauer frei auszuwählen. Es sind mindestens zwei, beispielsweise vier Drehzahlarbeitsbereiche bzw. Trocknungsprogramme vordefiniert, bei denen die elektrische Maschine mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben wird, und durch welche unterschiedliche Trocknungsdauer sowie Trocknungseigenschaften geboten werden. Beispielsweise kann bei einem ersten Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine, durch welche mindesten die Trommel und vorzugsweise auch ein Lüfterrad angetrieben wird, mit einer geringen Drehzahl, beispielsweise mit einer Drehzahl in einem Wertebereich von 2000 bis 2600 U/min, betrieben wird. Hierdurch wird ein die Wäschestücke schonendes Trocknungsprogramm erreicht, da die Wäschestücke bei einer niedrigen Drehzahl der Trommel mechanisch wenig belastet werden. Durch eine niedrige Drehzahl des Lüfterrads wird des Weiteren ein geräuschreduziertes Betreiben des Hausgeräts erzielt. Bei einem zweiten Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm kann vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine, mit welcher mindestens die Trommel und bevorzugt auch das Lüfterrad angetrieben wird, mit einer mittleren Drehzahl, insbesondere mit einer Drehzahl in einem Wertebereich von 2700 bis 2900 U/min, bevorzugt mit einer Drehzahl von etwa 2800 U/min, betrieben wird. Dieser Drehzahlarbeitsbereich entspricht einem im Stand der Technik eingesetzten Drehzahlarbeitsbereich, bei welchem die elektrische Maschine mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird. Der zweite Drehzahlarbeitsbereich zeichnet sich durch einen erhöhten Luftdurchsatz innerhalb der Trommel und somit durch eine etwas kürzere Trocknungsdauer aus. Bei einem dritten Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm kann die elektrische Maschine in bevorzugter Weise mit einer leicht erhöhten Drehzahl, insbesondere mit einer Drehzahl in einem Wertebereich von 3000 bis 3300 U/min, betrieben werden. Hierdurch wird aufgrund eines erhöhten Luftdurchsatzes eine wesentliche Verkürzung der Trocknungsdauer erreicht, da die Menge an Luft, die zur Trocknung der Wäsche im Innenraum der Trommel bereitgestellt wird, proportional zu der Drehzahl der elektrischen Maschine ist. Überdies kann in bevorzugter Weise ein vierter Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm zur Verfügung gestellt werden, bei welchem die elektrische Maschine mit einer hohen Drehzahl betrieben wird. Dieser Drehzahlarbeitsbereich kann insbesondere als Kurzprogramm bezeichnet werden. Das Kurzprogramm zeichnet sich dadurch aus, dass aufgrund einer stark erhöhten Drehzahl die Wäschestücke von einer Innenwand der Trommel nicht mehr herabfallen, sondern an der Innenwand anliegen. Durch Ausfall der durch das Herabfallen der Wäschestücke bewirkten mechanischen Belastung der Wäschestücke wird ein die Wäschestücke schonender Drehzahlarbeitsbereich geschaffen. Darüber hinaus wird durch einen stark erhöhten Luftdurchsatz innerhalb der Trommel eine erhebliche Reduktion der Trocknungsdauer sowie eventuell eine Reduktion einer Heizleistung gewährleistet.It is provided that the control and / or regulating unit is designed to effect a change in the rotational speed by activating the power electronics unit as a function of predefined rotational speed operating ranges. In this case, a speed operating range of the speed work areas can be defined user-defined. It is envisaged that an operator of the domestic appliance will be provided with a plurality of speed work areas or drying programs, whereby the operator is given the opportunity to freely select a drying program with regard to the speed and thus with regard to the drying time. There are at least two, for example four speed work areas or drying programs predefined, in which the electric machine is operated at different speeds, and by which different drying time and drying properties are offered. For example, in the case of a first rotational speed operating range or drying program, it may be provided that the electric machine, by which at least the drum and preferably also a fan wheel is driven, operates at a low rotational speed, for example at a rotational speed in a value range from 2000 to 2600 rpm, is operated. As a result, a laundry program gentle drying program is achieved because the laundry items are mechanically stressed little at a low speed of the drum. By a low speed of the fan further low noise operation of the household appliance is achieved. In a second speed working range or drying program can be provided that the electric machine, with which at least the drum and preferably also the fan is driven, with an average speed, in particular with a speed in a range of 2700 to 2900 U / min, preferred at a speed of about 2800 rpm, is operated. This speed operating range corresponds to a speed working range used in the prior art, in which the electric machine is operated at a constant speed. The second speed working range is characterized by an increased air flow within the drum and thus by a slightly shorter drying time. In a third speed working range or drying program, the electric machine can be operated in a preferred manner with a slightly increased speed, in particular with a speed in a value range of 3000 to 3300 U / min. As a result, a substantial reduction in the drying time is achieved due to an increased air flow rate, since the amount of air that is provided for drying the laundry in the interior of the drum is proportional to the speed of the electric machine. Moreover, in a preferred manner, a fourth Speed range or drying program can be provided, in which the electric machine is operated at a high speed. This speed work area can be referred to in particular as a short program. The short program is characterized by the fact that due to a greatly increased speed the laundry items from an inner wall of the drum no longer fall, but rest against the inner wall. By failure of the caused by the falling of the laundry items mechanical load on the laundry items a laundry job-saving speed working area is created. In addition, a significant reduction in the drying time and possibly a reduction in heating power is ensured by a greatly increased air flow within the drum.

In vorteilhafter Weise wird durch das erfindungsgemäße Hausgerät, und insbesondere durch Einsatz der Leistungselektronikeinheit, im Hinblick auf das verbesserte Leistungsverhalten und/oder Trocknungsverhalten des Hausgeräts eine Möglichkeit eingeräumt, die Drehzahl der elektrischen Maschine zu variieren bzw. abhängig von Leistungsanforderungen bzw. Lastanforderungen frei einzustellen.Advantageously, by the domestic appliance according to the invention, and in particular by the use of the power electronics unit, given the improved performance and / or drying behavior of the domestic appliance, a possibility to vary the speed of the electric machine or freely set depending on power requirements or load requirements.

Unter dem Begriff Hausgerät zur Trocknung von Wäschestücken wird hier insbesondere ein Wäschetrockner oder ein Waschtrockner verstanden.The term domestic appliance for drying items of laundry is understood in particular to mean a tumble dryer or a washer-dryer.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leistungselektronikeinheit durch eine von der Steuer- und/oder Regeleinheit bewirkte Ansteuerung zum Variieren einer Frequenz einer elektrischen Spannung, mit welcher die elektrische Maschine versorgbar ist, ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die Leistungselektronikeinheit einen Frequenzumrichter aufweist, mittels welchem die Frequenz der elektrischen Spannung veränderbar ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Drehzahl bei vielen Arten der elektrischen Maschine auf technisch aufwandsarme Weise gesteuert und/oder geregelt werden kann. Insbesondere durch Verwendung des Frequenzumrichters wird im Hinblick auf die Drehzahlvariabilität mit geringem Aufwand eine Veränderung der Frequenz der elektrischen Spannung, mit welcher die elektrische Maschine zu versorgen ist, erzielt.In one embodiment, it is provided that the power electronics unit is formed by a control effected by the control and / or regulating unit for varying a frequency of an electrical voltage with which the electric machine can be supplied. In this embodiment, it has proven to be advantageous that the power electronics unit has a frequency converter, by means of which the frequency of the electrical voltage is variable. This ensures that the speed can be controlled and / or regulated in many types of electrical machine in a technically low-cost manner. In particular, by using the frequency converter with respect to the speed variability with little effort, a change in the frequency of the electrical voltage with which the electric machine is to be supplied, achieved.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine als permanentmagneterregte bürstenlose Gleichstrommaschine (BLDC) ausgebildet ist. In einer alternativen Ausführungsform kann im Hinblick auf die Ausgestaltung der elektrischen Maschine vorgesehen sein, dass diese als Asynchronmaschine ausgebildet ist. Insbesondere bei diesen Ausführungsformen zeigt sich die Veränderung der Frequenz der elektrischen Spannung, mit welcher die elektrische Maschine versorgt wird, mittels der Leistungselektronikeinheit hinsichtlich der Veränderung der Drehzahl besonders vorteilhaft. Dabei hat sich ferner als vorteilhaft herausgestellt, dass eine Statorwicklung der elektrischen Maschine drei Spulenstränge umfasst und die elektrische Maschine zum Betrieb mit Drehstrom ausgebildet ist. Insbesondere ist die Leistungselektronikeinheit bei dieser Ausführungsform in der Lage, den Drehstrom, mit welchem die elektrische Maschine betrieben wird, bereitzustellen. Des Weiteren kann die Leistungselektronikeinheit, beispielsweise durch Einsatz eines Frequenzumrichters, dazu befähigt sein, die Frequenz der an jedem Spulenstrang anliegenden elektrischen Spannung zu variieren, um eine Regelung und/oder eine Steuerung der Drehzahl der elektrischen Maschine zu gewährleisten.In particular, it can be provided that the electric machine is designed as a permanent-magnet-excited brushless DC machine (BLDC). In an alternative Embodiment may be provided with regard to the configuration of the electrical machine, that this is designed as an asynchronous machine. In particular, in these embodiments, the change in the frequency of the electrical voltage with which the electric machine is supplied by means of the power electronics unit with respect to the change in speed particularly advantageous. It has also been found to be advantageous that a stator winding of the electric machine comprises three coil strands and the electric machine is designed for operation with three-phase current. In particular, in this embodiment, the power electronics unit is capable of providing the three-phase current with which the electric machine is operated. Furthermore, the power electronics unit, for example by use of a frequency converter, be capable of varying the frequency of the voltage applied to each coil strand electrical voltage to ensure control and / or control of the rotational speed of the electric machine.

In einer alternativen Ausführungsform kann die elektrische Maschine als Universalmotor ausgebildet sein, wobei die Leistungselektronikeinheit zur Pulsweitenmodulation und/oder zur Phasenanschnittsteuerung ausgebildet ist. Durch den Einsatz des Universalmotors bei dem Hausgerät zur Trocknung von Wäschestücken wird ebenfalls eine technisch einfache Veränderung der Drehzahl der elektrischen Maschine im Hinblick auf ein verbessertes Leistungsverhalten und/oder Trocknungsverhalten des Hausgeräts gewährleistet. Insbesondere kann bei dieser Ausführungsform vorgesehen sein, dass ein Schaltelement mit dem Universalmotor in Reihe geschaltet und von der Steuer- und /oder Regeleinheit ansteuerbar ist. Dabei kann die Drehzahlregelung und/oder Drehzahlsteuerung durch die Pulsweitenmodulation und/oder durch die Phasenanschnittsteuerung bewirkt werden.In an alternative embodiment, the electric machine may be designed as a universal motor, wherein the power electronics unit is designed for pulse width modulation and / or for phase control. The use of the universal motor in the domestic appliance for drying laundry items also ensures a technically simple change in the rotational speed of the electrical machine with regard to improved performance and / or drying behavior of the domestic appliance. In particular, it can be provided in this embodiment that a switching element connected in series with the universal motor and can be controlled by the control and / or regulating unit. In this case, the speed control and / or speed control can be effected by the pulse width modulation and / or by the phase control.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die elektrische Maschine zum Antreiben der Trommel und mindestens einer zusätzlichen Komponente des Hausgeräts ausgebildet ist. Unter der zusätzlichen Komponente wird insbesondere mindestens ein Lüfterrad verstanden, mittels welchem ein Luftstrom in einem Innenraum der Trommel zu bewirken ist. Dabei handelt es sich insbesondere um ein Einmotorenkonzept, bei welchem die elektrische Maschine, deren Drehzahl variabel gestaltet werden kann, zum Antreiben von mehreren Komponenten des Hausgeräts ausgebildet ist. Wird die elektrische Maschine zum Antreiben eines Lüfterrads herangezogen, so wird durch das Variieren der Drehzahl der elektrischen Maschine im Hinblick auf ein verbessertes Trocknungsverhalten des Hausgeräts erreicht, dass die Menge an Luft bzw. ein Luftdurchsatz innerhalb der Trommel variabel eingestellt werden kann.In an embodiment, it can be provided that the electric machine is designed to drive the drum and at least one additional component of the domestic appliance. The additional component is understood in particular to mean at least one fan wheel, by means of which an air flow is to be effected in an interior of the drum. This is in particular a single-engine concept in which the electric machine, whose rotational speed can be made variable, is designed to drive a plurality of components of the domestic appliance. When the electric machine is used to drive a fan wheel, varying the speed of the electric machine results in improved drying behavior of the domestic appliance achieved that the amount of air or air flow within the drum can be variably adjusted.

In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zum Antreiben der Trommel und des mindestens einen Lüfterrads sowie zum Antreiben von weiteren Komponenten des Hausgeräts separate elektrische Maschinen eingesetzt werden. Dabei kann die Leistungselektronikeinheit oder jeweils eine Leistungselektronikeinheit dazu ausgebildet sein, die Drehzahl der jeweiligen elektrischen Maschine durch eine von der Steuer- und/oder Regeleinheit bewirkte Ansteuerung zu variieren.In an alternative embodiment it can be provided that for driving the drum and the at least one fan wheel and for driving other components of the domestic appliance separate electrical machines are used. In this case, the power electronics unit or in each case a power electronics unit can be designed to vary the speed of the respective electric machine by a control effected by the control and / or regulating unit.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Stromerfassungseinheit vorgesehen ist, welche zum Erfassen eines über die elektrische Maschine fließenden Motorstroms und/oder zum Erfassen eines Zwischenkreisstroms, mit welchem die Leistungselektronikeinheit versorgbar ist, ausgebildet ist. Umfasst eine Statorwicklung der elektrischen Maschine drei Spulenstränge, so kann in bevorzugter Weise die Stromerfassungseinheit dazu ausgebildet sein, einen über lediglich einen Spulenstrang fließenden Strom zu erfassen. Überdies kann die Steuer- und/oder Regeleinheit in der Lage sein, den Motorstrom in Abhängigkeit einer an die elektrische Maschine abgegebenen Leistung zu ermitteln. In bevorzugter Weise ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit ausgebildet ist, einen Trocknungsgrad von in die Trommel eingebrachten Wäschestücken in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder des Zwischenkreisstroms und/oder der an die elektrische Maschine abgegebenen Leistung zu ermitteln. Ferner kann die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu befähigt sein, einen Beladungszustand der Trommel in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder des Zwischenkreisstroms und/oder der an die elektrische Maschine abgegebenen Leistung zu ermitteln. Wird die an die elektrische Maschine abgegebene Leistung konstant gehalten, so kann zur Bestimmung des Beladungszustands der Trommel die Abhängigkeit des Motorstroms von einer Last der elektrischen Maschine genutzt werden. Dabei kann insbesondere ein Verlauf des Stroms innerhalb eines Zeitintervalls, insbesondere während eines Hochlaufs der Trommel, beobachtet werden, und es kann auf den Beladungszustand der Trommel aufgrund einer Abhängigkeit des Beladungszustands der Trommel von einem Drehmoment der elektrischen Maschine sowie aufgrund der Abhängigkeit des Drehmoments von dem Motorstrom geschlossen werden. Auch der Trocknungsgrad der Wäschestücke kann insbesondere durch die Beobachtung des Motorstroms und/oder des Zwischenkreisstroms und/oder einer an die elektrische Maschine abgegebenen Leistung innerhalb eines Zeitintervalls ermittelt werden. Denn ein Strom- und/oder Leistungsgradient wird mit einem abnehmenden Feuchtigkeitsgrad der Wäschestücke kleiner. Wird keine Änderung im Verlauf des Motorstroms und/oder des Zwischenkreisstroms und/oder der abgegebenen Leistung mehr festgestellt, so kann festgestellt werden, dass die Wäschestücke bereits trocken sind.In an embodiment it can be provided that a current detection unit is provided, which is designed for detecting a motor current flowing via the electrical machine and / or for detecting a DC link current, with which the power electronics unit can be supplied. If a stator winding of the electric machine comprises three coil strands, the current detection unit can preferably be designed to detect a current flowing through only one coil strand. Moreover, the control and / or regulating unit may be able to determine the motor current as a function of a power delivered to the electric machine. Preferably, in this embodiment, it is provided that the control and / or regulating unit is designed to determine a degree of drying of laundry items introduced into the drum as a function of the detected motor current and / or the intermediate circuit current and / or the power delivered to the electric machine , Furthermore, the control and / or regulating unit may be able to determine a loading state of the drum in dependence on the detected motor current and / or the DC link current and / or the power delivered to the electric machine. If the power delivered to the electric machine is kept constant, the dependence of the motor current on a load of the electric machine can be used to determine the loading state of the drum. In particular, a course of the current within a time interval, in particular during a run-up of the drum, can be observed, and it can on the loading condition of the drum due to a dependence of the loading state of the drum of a torque of the electric machine and due to the dependence of the torque of the Motor current to be closed. The degree of drying of the items of laundry can also be determined in particular by observing the motor current and / or the DC link current and / or output to the electric machine power within a time interval are determined. Because a current and / or power gradient is smaller with a decreasing degree of moisture of the laundry. If no change in the course of the motor current and / or the DC link current and / or the output power is determined more, it can be determined that the laundry items are already dry.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit ausgebildet ist, einen vordefinierten Soll-Wert der Drehzahl in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder des Zwischenkreisstroms und/oder einer an die elektrische Maschine abgegebenen Leistung zu verändern. Wird bei einem Trocknungsprogramm bzw. einem Drehzahlarbeitsbereich ein Soll-Wert der Drehzahl, beispielsweise im Hinblick auf das Erreichen einer bestimmten Trocknungsdauer, vorgegeben, so kann dieser in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder Zwischenkreisstroms und/oder der abgegebenen Leistung variiert werden. Hierdurch wird eine geschickte Gestaltung variabler Drehzahlbereiche sowie eine intelligente Einwirkung auf die Trocknungsdauer erzielt. Insbesondere kann das Variieren des Soll-Werts der Drehzahl derart erfolgen, dass eine minimierte bzw. reduzierte Leistungsaufnahme von Seiten der elektrischen Maschine sichergestellt wird.In a further embodiment, it is provided that the control and / or regulating unit is designed to change a predefined desired value of the rotational speed as a function of the detected motor current and / or the DC link current and / or a power delivered to the electric machine. If, in a drying program or a speed operating range, a desired value of the rotational speed is predetermined, for example, with regard to achieving a specific drying time, then this can be varied as a function of the detected motor current and / or intermediate circuit current and / or the output power. This achieves a clever design of variable speed ranges as well as an intelligent effect on the drying time. In particular, the varying of the setpoint value of the rotational speed can take place in such a way that a minimized or reduced power consumption on the part of the electrical machine is ensured.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist zum Betreiben eines Hausgeräts zur Trocknung von Wäschestücken mit Hilfe einer elektrischen Maschine ausgelegt. Bei dem Verfahren wird durch die elektrische Maschine eine Trommel des Hausgeräts angetrieben, wobei eine Drehzahl der elektrischen Maschine mittels einer mit der elektrischen Maschine elektrisch gekoppelten Leistungselektronikeinheit, welche von einer Steuer- und/oder Regeleinheit angesteuert wird, variiert wird.A method according to the invention is designed for operating a domestic appliance for drying items of laundry with the aid of an electric machine. In the method, a drum of the household appliance is driven by the electric machine, wherein a rotational speed of the electric machine is varied by means of a power electronics unit electrically coupled to the electric machine, which is controlled by a control and / or regulating unit.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing.

Die einzige Figur zeigt ein Hausgerät zur Trocknung von Wäschestücken nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.The sole figure shows a domestic appliance for drying laundry according to an embodiment of the present invention.

Das nachstehend näher geschilderte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The embodiment described in more detail below represents a preferred embodiment of the present invention.

Im vorliegenden Beispiel ist ein Hausgerät 1 zur Trocknung von Wäschestücken, wie beispielsweise ein Wäschetrockner oder ein Waschtrockner, gegeben. Das in der Figur schematisch dargestellte Hausgerät 1 umfasst eine Tür 2, welche zum Verschließen einer Beladungsöffnung des Hausgeräts 1 ausgebildet ist. Das Hausgerät 1 weist eine schematisch gezeigte Trommel 3 auf, in welche die Wäschestücke verbracht werden sollen. Die Trommel 3 ist im Hausgerät 1 drehbar gelagert und von einer elektrischen Maschine 4 antreibbar. Im vorliegenden Beispiel ist die elektrische Maschine 4 ferner zum Antreiben eines Lüfterrads 5 des Hausgeräts 1 ausgebildet. Demzufolge handelt es sich im vorliegenden Beispiel um ein Einmotorenkonzept, bei welchem eine elektrische Maschine zum Antreiben von mehreren Komponenten des Hausgeräts 1 eingesetzt wird.In the present example, a domestic appliance 1 for drying items of laundry, such as a tumble dryer or a washer-dryer, is given. The household appliance 1 shown schematically in the figure comprises a door 2, which is designed to close a loading opening of the domestic appliance 1. The domestic appliance 1 has a drum 3, shown schematically, in which the laundry items are to be spent. The drum 3 is rotatably mounted in the domestic appliance 1 and driven by an electric machine 4. In the present example, the electric machine 4 is further designed to drive a fan 5 of the domestic appliance 1. Accordingly, in the present example, it is a single-motor concept in which an electric machine is used for driving a plurality of components of the home appliance 1.

Um ein verbessertes Leistungsverhalten und/oder ein verbessertes Trocknungsverhalten des Hausgeräts 1 zu gewährleisten, kann eine Drehzahl der elektrischen Maschine 4 variiert werden. Hierzu umfasst das Hausgerät 1 eine mit der elektrischen Maschine 4 elektrisch gekoppelte Leistungselektronikeinheit 6, welche von einer Steuer- und/oder Regeleinheit 7 ansteuerbar ist. Die Leistungselektronikeinheit 6 ist dazu befähigt, die Drehzahl der elektrischen Maschine 4 durch eine von der Steuer- und/oder Regeleinheit 7 bewirkte Ansteuerung zu variieren.In order to ensure an improved performance and / or an improved drying behavior of the domestic appliance 1, a rotational speed of the electric machine 4 can be varied. For this purpose, the domestic appliance 1 comprises a power electronics unit 6 which is electrically coupled to the electric machine 4 and which can be controlled by a control and / or regulating unit 7. The power electronics unit 6 is capable of varying the speed of the electric machine 4 by a control effected by the control and / or regulating unit 7.

Im vorliegenden Beispiel ist die elektrische Maschine 4 als eine Dreiphasenasynchronmaschine und somit zum Betrieb mit Drehstrom ausgebildet. Dabei umfasst eine Statorwicklung der elektrischen Maschine 4 im vorliegenden Beispiel drei Spulenstränge, welche mit der Leistungselektronikeinheit 6 elektrisch gekoppelt sind. Ferner ist die Leistungselektronikeinheit 6 in der Lage, den Drehstrom aufgrund einer elektrischen Netzspannung, mit welcher das Hausgerät 1 versorgbar ist, für die elektrische Maschine 4 bereitzustellen.In the present example, the electric machine 4 is designed as a three-phase asynchronous machine and thus for operation with three-phase current. In this case, a stator winding of the electric machine 4 in the present example comprises three coil strands which are electrically coupled to the power electronics unit 6. Furthermore, the power electronics unit 6 is capable of providing the three-phase current to the electric machine 4 due to an electric power voltage with which the domestic appliance 1 can be supplied.

Um das Variieren der Drehzahl der elektrischen Maschine 4 zu ermöglichen, ist die Leistungselektronikeinheit 6 ausgebildet, eine Frequenz einer elektrischen Spannung, mit welcher die elektrische Maschine 4 versorgbar ist, zu verändern. Hierzu umfasst die Leistungselektronikeinheit 6 im vorliegenden Beispiel einen Frequenzumrichter, mittels welchem die Frequenz der elektrischen Spannung zu verändern ist. Hierdurch kann die Drehzahl der als Dreiphasenasynchronmaschine ausgebildeten elektrischen Maschine 4 auf technisch einfache Weise durch das Verändern der Frequenz der elektrischen Spannung variiert werden.In order to allow varying the rotational speed of the electric machine 4, the power electronics unit 6 is designed to change a frequency of an electrical voltage with which the electric machine 4 can be supplied. For this purpose, the power electronics unit 6 in the present example comprises a frequency converter, by means of which the frequency of the electrical voltage is to be changed. As a result, the rotational speed of the electrical machine 4 designed as a three-phase asynchronous machine can be varied in a technically simple manner by changing the frequency of the electrical voltage.

Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 dazu befähigt, die Änderung der Drehzahl der elektrischen Maschine 4 durch Ansteuern der Leistungselektronikeinheit 6 in Abhängigkeit von vordefinierten Drehzahlarbeitsbereichen zu bewirken. Dabei wird ein Drehzahlarbeitsbereich der Drehzahlarbeitsbereiche benutzerdefiniert festgelegt. Dabei wird einer Bedienperson des Hausgeräts 1 eine Mehrzahl von Drehzahlarbeitsbereichen bzw. von Trocknungsprogrammen zur Verfügung gestellt, wodurch der Bedienperson die Möglichkeit gegeben wird, ein Trocknungsprogramm hinsichtlich der Drehzahl und der Trocknungsdauer sowie im Hinblick auf die Trocknungseigenschaften frei auszuwählen. Im vorliegenden Beispiel werden vier Drehzahlarbeitsbereiche bzw. Trocknungsprogramme unterschieden, wobei die elektrische Maschine 4 bei jedem Drehzahlarbeitsbereich mit einer anderen Soll-Drehzahl betrieben wird.According to the present example, the control unit 7 is capable of effecting the change in the rotational speed of the electric machine 4 by driving the power electronics unit 6 in response to predefined rotational speed operating ranges. A speed work area of the speed work areas is defined user-defined. In this case, an operator of the domestic appliance 1 is provided a plurality of speed work areas or of drying programs, whereby the operator is given the opportunity to freely select a drying program in terms of speed and drying time and in terms of drying properties. In the present example, a distinction is made between four speed operating ranges or drying programs, wherein the electric machine 4 is operated at a different setpoint speed at each speed operating range.

Gemäß dem Beispiel wird bei einem ersten Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm die elektrische Maschine 4, durch welche die Trommel 3 und das Lüfterrad 5 angetrieben werden, mit einer Drehzahl zwischen 2000 bis 2600 U/min betrieben. Dabei handelt es sich um ein die Wäschestücke schonendes Trocknungsprogramm, bei welchem die Wäschestücke mechanisch wenig belastet werden. Ein besonderer Vorteil des ersten Drehzahlarbeitsbereichs bzw. Trocknungsprogramms besteht darin, dass durch die niedrige Drehzahl des Lüfterrads ein geräuschreduziertes Betreiben des Hausgeräts 1 erzielt wird.According to the example, in a first speed working range or drying program, the electric machine 4, by which the drum 3 and the fan wheel 5 are driven, is operated at a speed between 2000 and 2600 rpm. It is a laundry program that is gentle on the laundry, in which the items of laundry are subjected to little mechanical stress. A particular advantage of the first speed work area or drying program is that a low-noise operation of the domestic appliance 1 is achieved by the low speed of the fan.

Bei einem zweiten Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm wird die elektrische Maschine 4 im vorliegenden Beispiel mit einer Drehzahl zwischen 2700 bis 2900 U/min, bevorzugt mit einer Drehzahl von etwa 2800 U/min, betrieben. Dabei entspricht der zweite Drehzahlarbeitsbereich einem Drehzahlarbeitsbereich, bei welchem eine im Stand der Technik eingesetzte elektrische Maschine mit einer konstanten Drehzahl betrieben wird. Bei dem zweiten Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm wird der Luftdurchsatz innerhalb der Trommel 3 im Vergleich zum ersten Drehzahlarbeitsbereich um etwa 10 bis 30 % erhöht, wodurch eine etwas kürzere Trocknungsdauer erzielt wird. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Luftdurchsatz bzw. die Menge an Luft, die zur Trocknung der Wäschestücke im Innenraum der Trommel 3 bereitgestellt wird, proportional zu der Drehzahl der elektrischen Maschine 4 ist. Erhöht man die Drehzahl der elektrischen Maschine 4, so erhöht man somit auch den Luftdurchsatz innerhalb der Trommel 3.In a second speed operating range or drying program, the electric machine 4 in the present example with a speed between 2700 to 2900 U / min, preferably with a speed of about 2800 U / min operated. In this case, the second speed operating range corresponds to a speed operating range in which an electric machine used in the prior art is operated at a constant speed. In the second speed working range or drying program, the air flow rate within the drum 3 is increased by about 10 to 30% as compared to the first speed working range, thereby achieving a somewhat shorter drying time. At this It should be noted that the air flow or the amount of air that is provided for drying the laundry items in the interior of the drum 3, is proportional to the rotational speed of the electric machine 4. If the speed of the electric machine 4 is increased, the air flow rate within the drum 3 is thus also increased.

Bei einem dritten Drehzahlarbeitsbereich ist im vorliegenden Beispiel vorgesehen, dass die elektrische Maschine 4 mit einer Drehzahl zwischen 3000 bis 3300 U/min betrieben wird. Aufgrund eines erhöhten Luftdurchsatzes innerhalb der Trommel 3 wird hierdurch eine wesentliche Reduktion der Trocknungsdauer sichergestellt.In the case of a third speed operating range, it is provided in the present example that the electric machine 4 is operated at a speed of between 3000 and 3300 rpm. Due to an increased air flow within the drum 3, this ensures a substantial reduction of the drying time.

Ferner ist vorliegend ein vierter Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm zur Verfügung gestellt, bei welchem die elektrische Maschine 4 mit einer stark erhöhten Drehzahl, beispielsweise mit einer Drehzahl zwischen 3300 und 3600 U/min, betrieben wird. Der vierte Drehzahlarbeitsbereich wird hier als ein Kurzprogramm bezeichnet, bei welchem die Wäschestücke aufgrund der stark erhöhten Drehzahl von einer Innenwand der Trommel 3 nicht mehr herabfallen, sondern an der Innenwand der Trommel 3 anliegen. Hierdurch fällt die mechanische Belastung der Wäschestücke aus, wodurch ein die Wäschestücke schonendes Trocknungsprogramm geschaffen wird. Überdies wird durch einen stark erhöhten Luftdurchsatz innerhalb der Trommel 3 eine Reduktion der Trocknungsdauer erreicht.Furthermore, in the present case, a fourth speed operating range or drying program is provided, in which the electric machine 4 is operated at a greatly increased speed, for example at a speed between 3300 and 3600 rpm. The fourth speed working range is referred to here as a short program in which the laundry items no longer fall due to the greatly increased speed of an inner wall of the drum 3, but bear against the inner wall of the drum 3. As a result, the mechanical load of the laundry fails, creating a gentle drying program is the laundry. Moreover, a reduction of the drying time is achieved by a greatly increased air flow within the drum 3.

Ferner umfasst die Leistungselektronikeinheit 6 im vorliegenden Beispiel eine Stromerfassungseinheit, mittels welcher ein über die elektrische Maschine 4 fließender Motorstrom erfassbar ist. Alternativ kann die Stromerfassungseinheit zum Erfassen eines Zwischenkreisstroms, mit welchem die Leistungselektronikeinheit 6 versorgbar ist, ausgebildet sein. Dabei ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 in der Lage, einen Trocknungsgrad der Wäschestücke in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder in Abhängigkeit einer an die elektrische Maschine 4 abgegebenen Leistung zu ermitteln. Dabei wird ein Verlauf des Motorstroms und/oder der an die elektrische Maschine 4 abgegebenen Leistung innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls beobachtet und eine Differenz der Amplitude des Motorstroms und/oder der abgegebenen Leistung für zwei benachbarte Perioden des Verlaufs kann ermittelt werden. Wird die Differenz der Amplitude zu Null oder unterschreitet die Differenz einen vorgegebenen Schwellwert bzw. wird keine Änderung im Verlauf des Motorstroms und/oder der abgegebenen Leistung mehr festgestellt, so bedeutet dies, dass die Wäschestücke bereits trocken sind. Denn ein Strom- und/oder Leistungsgradient wird mit einem abnehmenden Feuchtigkeitsgrad der Wäschestücke kleiner.Furthermore, in the present example, the power electronics unit 6 comprises a current detection unit, by means of which a motor current flowing via the electric machine 4 can be detected. Alternatively, the current detection unit for detecting a DC link current, with which the power electronics unit 6 can be supplied, be formed. In this case, the control and / or regulating unit 7 is able to determine a degree of drying of the laundry items as a function of the detected motor current and / or as a function of a power delivered to the electric machine 4. In this case, a course of the motor current and / or the output to the electric machine 4 power is observed within a predetermined time interval and a difference in the amplitude of the motor current and / or the output power for two adjacent periods of the course can be determined. If the difference in the amplitude becomes zero or the difference falls below a predetermined threshold value or if no change in the course of the motor current and / or the power output is detected, this means that that the laundry is already dry. Because a current and / or power gradient is smaller with a decreasing degree of moisture of the laundry.

Ferner ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 dazu ausgebildet, einen Beladungszustand der Trommel 3 in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder der an die elektrische Maschine 4 abgegebenen Leistung zu ermitteln. Dabei wird eine Abhängigkeit des Motorstroms von einer Last der elektrischen Maschine 4 bzw. von der Beladung der Trommel 3 genutzt. Im vorliegenden Beispiel wird zur Ermittlung des Beladungszustands der Trommel 3 ein Verlauf des Motorstroms innerhalb eines Hochlaufs der Trommel 3 beobachtet, wobei aufgrund einer Abhängigkeit des Beladungszustands der Trommel 3 von einem Drehmoment der elektrischen Maschine 4 sowie aufgrund der Abhängigkeit des Drehmoments von dem Motorstrom auf den Beladungszustand der Trommel 3 geschlossen wird.Furthermore, the control and / or regulating unit 7 is designed to determine a loading state of the drum 3 as a function of the detected motor current and / or the power delivered to the electric machine 4. In this case, a dependence of the motor current is used by a load of the electric machine 4 and by the loading of the drum 3. In the present example, a course of the motor current within a run-up of the drum 3 is observed to determine the loading state of the drum 3, due to a dependence of the loading state of the drum 3 of a torque of the electric machine 4 and due to the dependence of the torque of the motor current on the Loading condition of the drum 3 is closed.

Im Beispiel ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 weiterhin in der Lage, eine zur Trocknung der Wäschestücke verbleibende Restzeit in Abhängigkeit des Trocknungsgrads und/oder des Beladungszustands der Trommel 3 zu bestimmen.In the example, the control and / or regulating unit 7 is furthermore able to determine a residual time remaining for drying the laundry items as a function of the degree of drying and / or the loading state of the drum 3.

Ferner ist im vorliegenden Beispiel vorgesehen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 dazu befähigt ist, einen vordefinierten Soll-Wert der Drehzahl der elektrischen Maschine 4 in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder der an die elektrische Maschine 4 abgegebenen Leistung zu verändern. Dabei wird unter dem Soll-Wert der Drehzahl ein Wert der Drehzahl verstanden, welcher bei einem Drehzahlarbeitsbereich bzw. Trocknungsprogramm im Hinblick auf ein Erreichen einer bestimmten Trocknungsdauer vordefiniert wird. Erkennt die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 aufgrund des gemessenen Motorstroms und/oder der an die elektrische Maschine 4 abgegebenen Leistung, dass die Leistungsaufnahme der elektrischen Maschine 4 durch eine leichte Erhöhung oder Reduktion der Drehzahl minimiert werden kann, so kann die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 die Leistungselektronikeinheit 6 ansteuern und das Verändern der Drehzahl der elektrischen Maschine 4 bewirken. Wird ferner durch die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 aufgrund des gemessenen Motorstroms und/oder der abgegebenen Leistung festgestellt, dass beispielsweise die für einen Drehzahlarbeitsbereich bzw. für ein Trocknungsprogramm vorgegebene Trocknungsdauer nicht eingehalten werden kann, so kann die Steuer- und/oder Regeleinheit 7 in der Lage sein, die Drehzahl der elektrischen Maschine 4 durch entsprechendes Ansteuern der Leistungselektronikeinheit 6 erhöhen, um die für das Trocknungsprogramm vorbestimmte Trocknungsdauer zu erreichen.Furthermore, it is provided in the present example that the control and / or regulating unit 7 is capable of changing a predefined setpoint value of the rotational speed of the electric machine 4 as a function of the detected motor current and / or the power delivered to the electric machine 4. In this case, the target value of the rotational speed is understood to mean a value of the rotational speed which is predefined in a rotational speed operating range or drying program with regard to achieving a specific drying duration. If the control and / or regulating unit 7 recognizes, on the basis of the measured motor current and / or the power delivered to the electric machine 4, that the power consumption of the electric machine 4 can be minimized by a slight increase or reduction of the rotational speed, the control and control unit can / or control unit 7, the power electronics unit 6 to control and cause the changing of the rotational speed of the electric machine 4. If, furthermore, it is determined by the control and / or regulating unit 7 on the basis of the measured motor current and / or the delivered power that, for example, the drying duration predetermined for a speed operating range or for a drying program can not be maintained, then the control and / or regulating unit can 7 to be able to control the speed of the electric machine 4 by appropriately driving the power electronics unit 6 to reach the drying time predetermined for the drying program.

Claims (14)

Hausgerät (1) zur Trocknung von Wäschestücken, mit einer elektrischen Maschine (4), welche wenigstens zum Antreiben einer Trommel (3) des Hausgeräts (1) ausgebildet ist, und mit einer mit der elektrischen Maschine (4) elektrisch gekoppelten Leistungselektronikeinheit (6), welche von einer Steuer- und/oder Regeleinheit (7) ansteuerbar und ausgebildet ist, eine Drehzahl der elektrischen Maschine (4) durch eine von der Steuer- und/oder Regeleinheit (7) bewirkte Ansteuerung zu variieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (7) ausgebildet ist, eine Änderung der Drehzahl durch Ansteuern der Leistungselektronikeinheit (6) in Abhängigkeit von vordefinierten Drehzahlarbeitsbereichen zu bewirken, und wenigstens zwei von einer Bedienperson auswählbare Trocknungsprogramme mit jeweils einem charakterisierenden Drehzahlarbeitsbereich vordefiniert sind, in denen die elektrische Maschine (4) mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben wird.Domestic appliance (1) for drying items of laundry, comprising an electric machine (4), which is designed at least for driving a drum (3) of the domestic appliance (1), and having a power electronics unit (6) electrically coupled to the electric machine (4). , which is controlled by a control and / or regulating unit (7) and adapted to vary a rotational speed of the electric machine (4) by a control effected by the control and / or regulating unit (7), characterized in that the control - And / or control unit (7) is adapted to cause a change in rotational speed by driving the power electronics unit (6) in dependence on predefined speed operating ranges, and at least two operator-selectable drying programs are each predefined with a characterizing speed working range, in which the electric Machine (4) is operated at different speeds. Hausgerät (1) nach Anspruch 1, bei welchem die Leistungselektronikeinheit (6) durch eine von der Steuer- und/oder Regeleinheit (7) bewirkte Ansteuerung zum Variieren einer Frequenz einer elektrischen Spannung, mit welcher die elektrische Maschine (4) versorgbar ist, ausgebildet ist.Domestic appliance (1) according to claim 1, wherein the power electronics unit (6) is formed by a control effected by the control and / or regulating unit (7) for varying a frequency of an electrical voltage with which the electric machine (4) can be supplied is. Hausgerät (1) nach Anspruch 2, bei welchem die Leistungselektronikeinheit (6) einen Frequenzumrichter aufweist, mittels welchem die Frequenz der elektrischen Spannung veränderbar ist.Domestic appliance (1) according to claim 2, wherein the power electronics unit (6) comprises a frequency converter, by means of which the frequency of the electrical voltage is variable. Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die elektrische Maschine (4) als permanentmagneterregte bürstenlose Gleichstrommaschine ausgebildet ist.Domestic appliance (1) according to one of the preceding claims, in which the electric machine (4) is designed as a permanent-magnet-excited brushless DC machine. Hausgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die elektrische Maschine (4) als Asynchronmaschine ausgebildet ist.Domestic appliance (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the electrical machine (4) is designed as an asynchronous machine. Hausgerät (1) nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem eine Statorwicklung der elektrischen Maschine (4) drei Spulenstränge umfasst und die elektrische Maschine (4) zum Betrieb mit Drehstrom ausgebildet ist.Domestic appliance (1) according to claim 4 or 5, wherein a stator winding of the electric machine (4) comprises three coil strands and the electric machine (4) is designed for operation with three-phase current. Hausgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die elektrische Maschine (4) als Universalmotor ausgebildet ist, und die Leistungselektronikeinheit (6) zur Pulsweitenmodulation und/oder zur Phasenanschnittsteuerung ausgebildet ist.Domestic appliance (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the electric machine (4) is designed as a universal motor, and the power electronics unit (6) is designed for pulse width modulation and / or for phase control. Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die elektrische Maschine (4) zum Antreiben der Trommel (3) und mindestens einer zusätzlichen Komponente (5) des Hausgeräts (1) ausgebildet ist.Domestic appliance (1) according to one of the preceding claims, wherein the electric machine (4) for driving the drum (3) and at least one additional component (5) of the domestic appliance (1) is formed. Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein Drehzahlarbeitsbereich der Drehzahlarbeitsbereiche benutzerdefiniert festlegbar ist.Domestic appliance (1) according to one of the preceding claims, in which a speed operating range of the speed operating ranges can be defined in a user-defined manner. Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine Stromerfassungseinheit vorgesehen ist, welche zum Erfassen eines über die elektrische Maschine (4) fließenden Motorstroms und/oder zum Erfassen eines Zwischenkreisstroms, mit welchem die Leistungselektronikeinheit (6) versorgbar ist, ausgebildet ist.Domestic appliance (1) according to one of the preceding claims, in which a current detection unit is provided, which is designed to detect a motor current flowing through the electric machine (4) and / or to detect a DC link current with which the power electronics unit (6) can be supplied , Hausgerät (1) nach Anspruch 10, bei welchem die Steuer- und/oder Regeleinheit (7) ausgebildet ist, einen Trocknungsgrad von in die Trommel (3) eingebrachten Wäschestücken in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder des Zwischenkreisstroms und/oder einer an die elektrische Maschine (4) abgegebenen Leistung zu ermitteln.Domestic appliance (1) according to claim 10, wherein the control and / or regulating unit (7) is formed, a degree of drying of laundry in the drum (3) introduced depending on the detected motor current and / or the DC link current and / or one of the electrical machine (4) to determine output power. Hausgerät (1) nach Anspruch 10 oder 11, bei welchem die Steuer- und/oder Regeleinheit (7) ausgebildet ist, einen Beladungszustand der Trommel (3) in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder des Zwischenkreisstroms und/oder einer an die elektrische Maschine (4) abgegebenen Leistung zu ermitteln.Domestic appliance (1) according to claim 10 or 11, wherein the control and / or regulating unit (7) is formed, a loading state of the drum (3) in dependence of the detected motor current and / or the DC link current and / or one to the electric machine (4) determined performance. Hausgerät (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei welchem die Steuer- und/oder Regeleinheit (7) ausgebildet ist, einen vordefinierten Soll-Wert der Drehzahl in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder des Zwischenkreisstroms und/oder einer an die elektrische Maschine (4) abgegebenen Leistung zu verändern.Domestic appliance (1) according to one of claims 10 to 12, wherein the control and / or regulating unit (7) is formed, a predefined setpoint value of the rotational speed as a function of the detected motor current and / or the DC link current and / or one of the electrical machine (4) to change output power. Verfahren zum Betreiben eines Hausgeräts (1) zur Trocknung von Wäschestücken mit einer elektrischen Maschine (4), durch welche eine Trommel (3) des Hausgeräts (1) angetrieben wird, wobei eine Drehzahl der elektrischen Maschine (4) mittels einer mit der elektrischen Maschine (4) elektrisch gekoppelten Leistungselektronikeinheit (6), welche von einer Steuer- und/oder Regeleinheit (7) angesteuert wird, variiert wird dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Drehzahl durch Ansteuern der Leistungselektronikeinheit (6) in Abhängigkeit von vordefinierten Drehzahlarbeitsbereichen bewirkt wird und wenigstens zwei von einer Bedienperson auswählbare Trocknungsprogramme mit jeweils einem charakterisierenden Drehzahlarbeitsbereich vordefiniert werden, in denen die elektrische Maschine (4) mit unterschiedlichen Drehzahlen betrieben wird.Method for operating a household appliance (1) for drying items of laundry with an electric machine (4) through which a drum (3) of the domestic appliance (1) is driven, wherein a speed of the electric machine (4) by means of a with the electric machine (4) electrically coupled power electronics unit (6), which is controlled by a control and / or regulating unit (7), is characterized in that a change in rotational speed is effected by driving the power electronics unit (6) in dependence on predefined speed operating ranges and at least two operator-selectable drying programs are predefined, each with a characterizing speed range of operation, in which the electric machine (4) is operated at different speeds.
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