FI84877B - Anordning foer fjaerrstyrning av flaektmotorn i en dammsugare fraon sugslangens handtag. - Google Patents

Description

3 1 84877

Laite pölynimurin puhallinmoottorin kauko-ohjäämiseksi imuletkun kädensijasta

Keksinnön kohteena on laite pölynimurin puhallin-5 moottorin kauko-ohjäämiseksi imuletkun kädensijasta patenttivaatimuksen 1 lajimääritelmän mukaisesti.

Sellainen laite on tunnettu DE-hakemusjulkaisusta 3 222 458. Tässä tunnetussa kauko-ohjauslaitteessa voidaan puhallinmoottorin tehoa ohjata ainoastaan kädensijaan jär-10 jestetyllä ja kaksijohtimisella johdolla puhallinmoottorin kierroslukuohjauspiiriin liitetyllä, säädettävällä vastuksella.

Hakemusjulkaisusta EP 136 357 tunnetaan vastaava järjestely, jossa pölynimurin suulakkeessa sijaitsevan 15 harjamoottorin syöttöjohtoja käytetään myös imurin puhallinmoottorin kierrosluvun säätöön. Vaihto harjamoottorin käytöstä kierroslukusäätöön tapahtuu imuputkessa olevan kytkentäelimen avulla, joka katkaisee toisen johtimen ja kytkee sen tasasuuntaajalle, joka syöttää tasavirtaa pö-20 lynimurin kotelossa sijaitsevalle integraattorille, joka puolestaan ohjaa puhallinmoottorin elektronista käyttöpii-riä.

Keksinnön tehtävänä on säilyttämällä kaksijohtimi-nen ohjausjohto tehdä puhallinmoottorin tehonohjauksen li-25 säksi vielä mahdolliseksi ilmoitus välttämättömästä suodattimen vaihdosta.

Asetetun tehtävän ratkaisu onnistuu patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa ilmoitetuin tunnusmerkein. Elektronisen kytkinpiirin jaksottaisella auki- ja kiinni-30 ohjauksella esiintyy vastus- ja ilmoituselementin sarja-kytkennässä samoin kuin huippuarvotasasuuntimessa lyhyitä jännitepulsseja, joiden voimakkuus riippuu vastuselemen-tissä säädetystä vastusarvosta. Huippuarvotasasuuntimellä muutetaan nämä jänniteimpulssit jatkuvaksi tasajännitteek-35 si, jonka voimakkuus vastaa suhteellisesti jänniteimpuls- 2 84877 sien voimakkuutta. Tällä tasajännitteellä vaikutetaan komparaattorista kierroslukuohjauslaitteelle annetuille impulsseille ja siten puhallinmoottorin kierroslukuun ja tehoon. Lyhyet jänniteimpulssit eivät riitä aiheuttamaan il-5 moitusta ilmoituselementeissä. Vasta kun painokytkimellä on katkaistu oikosuljettu piiri vastus- ja ilmoituselemen-tin sarjakytkennälle ja sen kautta tasajännite on jatkuvasti ilmoituselementissä, tapahtuu ilmoitus.

Häiriövaikutukset, jotka aiheutuvat ohjauslaitteelle le jänniteheilahteluista tasajännitepiirissä, voidaan välttää suurin piirtein siten, että vastus- ilmoitusele-mentin sarjakytkentä samoin kuin huippuarvotasasuunnin on liitetty vakaavirtalähteellä ohjaustasasuuntimeen.

Puolijohdekytkimien jaksottainen ohjaus saavutetaan 15 siten, että nämä on kytketty yhdessä operaatiovahvistimen ohjausmenopuoleen, jonka toinen ohjaustulopuoli on kytketty suoraan yksivaiheiseksi siltatasasuuntimeksi muodostetun ohjaustasasuuntimen toiseen napaan ja jonka toinen oh-jaustulopuoli on jännitteenjakajan kautta erotusdiodilla 20 ohjaustasasuuntimesta syötetyllä, suodatuselimillä kytke tyllä tasajännitepiirillä. Operaatiovahvistimen toisessa ohjaustulopuolessa on näin ollen tykyttävä ja toisessa oh-jaustulopuolessa jatkuvasti kulkeva tasajännite. Niin kauan kuin jännite on toisessa ohjaustulopuolessa matalam-25 pi kuin toisessa ohjaustulopuolessa, on operaatiovahvisti men ohjausmenopuolella sulkusignaali puolijohdekytkintä varten. Jos tykyttävän tasajännitteen arvo nousee jännitteenjakajan kautta annetun jännitearvon yli operaatiovahvistimen toisessa ohjaustulopuolessa, esiintyy operaatio-3 0 vahvistimen menopuolessa läpiohjaussignaali puoli johdekyt kintä varten. Täten tuotetaan yksinkertaisella tavalla puolijohdekytkinten jaksottaiseen ohjaukseen välttämätön ohjaussignaali.

Tämä jaksottainen ohjaussignaali voidaan siirtää 35 myös puhallinmoottorin kierroslukuohjaukseen liittämällä 3 84877 toisen komparaattorin tulopuoli operaatiovahvistimen menopuoleen ja kytkemällä komparaattorin tähän tulopuoleen zenerdiodi, ohminen vastus ja kondensaattori rinnakkain, jolloin vastus ja kondensaattori on kytketty vierekkäin 5 komparaattorin tulopuolelle ja erotettu diodilla zener-diodista. Operaatiovahvistimen ohjaussignaalilla ladataan kondensaattori, jolloin zenerdiodilla on lataus määrätty aina samalle jännitekorkeudelle. Kondensaattori ja vastus on erotettu muusta piiristä diodilla niin, että konden-10 saattori voi purkautua vain vastuksella. Täten tuotetaan ramppimaisesti kulkeva jännite. Niin pian kuin tämän jännitteen arvo laskee komparaattorin toisessa tulopuolessa olevan jännitteen arvon alapuolelle, antaa komparaattori ohjaussignaalin kierroslukuohjauslaitteelle. Siitä, että 15 saadaan operaatiovahvistimesta tulevat ohjausimpulssit tasasuunnatun verkkojännitteen kulusta, on annettu komparaattoria ohjattaessa näillä ohjausimpulsseilla komparaattorilla tuotetun ohjaussignaalin tahdistus verkkojännit-teelle.

20 Piirustuksessa esitetyn suoritusesimerkin perusteella kuvataan seuraavassa lähemmin hakemuksen kohdetta.

Siinä esittää kuvio 1 pölynimuria varustettuna imuletkun kädensi-jasta toimivalla kauko-ohjauslaitteella, 25 kuvio 2 kauko-ohjauslaitteen kytkentäkaaviota.

Numerolla 1 on merkitty imuletkuun 2 liitettyä kä-densijaa. Imuletku 2 on liitetty pölynimurikotelon 3 imu-istukkaan, jossa pölynimurikotelossa on puhallinmoottoril-la 5 varustettu puhallin 4. Pölynimurikotelossa 3 on edel-30 leen rakenneosat kauko-ohjauslaitteelle sisältävä metalli- levy 6. Kaksihaarainen, imuletkuun kiinnitetty ohjausjohto 7 kulkee levystä 6 kädensijaan 1. Tähän kädensijaan 1 on järjestetty ohjattava vastuselementti 8 ja valodiodi 9 il-moituselementiksi ja liitetty sarjakytkennässä kaksihaa-35 raiseen ohjausjohtoon 7.

4 84877

Kauko-ohjauslaitteen jännitehuolto tapahtuu verkko-jännitteestä U syötetyllä muuntajalla 10. Tämän muuntajan 10 toisiokäämitys syöttää ohjaustasasuuntimena toimivaa yksivaiheista siltatasasuunninta 11, jonka plusnapaan on 5 liitetty erotusdiodi 12 anodillaan. Erotusdiodin 12 kato-dipuolella on liitetty tasoituskondensaattori 13 ja tämän kanssa rinnakkain kytketty zenerdiodi 14. Siten on erotus-diodin 12 katodin-puolella jatkuvasti vakiokorkeudella kulkeva tasajännite, mitävastoin erotusdiodin 12 anodin-10 puolella oleva tasajännite vastaa sinipuoliaaltoja.

Vakaavirtalähde 15 on tulopuolellaan samoin liitetty erotusdiodin 12 katodipuoleen, so. tasoitettuun tasa-jännitepiiriin. Vakaavirtalähteen 14 menopuoleen on liitetty ohjausjohdon 7 toinen haara ja siltasuuntimen 11 15 miinusnapaan toinen haara. Vakaavirtalähteen 15 menopuoleen on edelleen liitetty tulovastuksella 16 huippuarvo-tasasuunnin 17 sen tulopuoleen 18.

Huippuarvotasasuuntimen 17 tulopuolen ja siltatasa-suuntimen 11 miinusnavan väliin on kytketty ensimmäinen 20 puolijohdekytkin 19 kuormitusväleineen. Tämä ensimmäinen puolijohdekytkin 19 on ohjaustulopuolellaan ohjausvastuk-sella 20 operaatiovahvistimen 21 tulopuolella. Operaatio-vahvistin 21 ohjaa ensimmäistä puolijohdekytkintä 19 jaksottaisesti auki ja kiinni. Jotta voitaisiin tuottaa jak-25 sottaisia ohjausimpulsseja, on operaatiovahvistin 21 liitetty ohjaustulopuolellaan siltatasasuuntimen 11 plusnapaan, jolloin kyseessä olevassa tapauksessa tämä liitos voi tapahtua myös jännitteenjakajalla. Operaatiovahvistimen 21 toinen ohjaustulopuoli on jännitteenjakajalla 22 30 tasoitetussa tasajännitepiirissä (erotusdiodin 12 katodi-puoli ).

Operaatiovahvistimen 21 menopuoli on johdettu edelleen vielä myös komparaattorin 23 toiseen tulopuoleen. Tämän tulopuolen ja siltatasasuuntimen 11 miinusnavan väliin 35 5 84877 on liitetty rinnakkain zenerdiodi 24, ohminen vastus 25 ja kondensaattori 26, jolloin vastus 25 ja kondensaattori 26 on erotettu diodilla 27 zenerdiodista 24. Komparaattorin 23 toinen tulopuoli on liitetty huippuarvotasasuuntimen 17 5 menopuoleen. Komparaattorin 23 menopuoli on liitetty opto-kytkimen 28 virtapiiriin järjestetyn ohjaustransistorin 29 kantapiiriin. Optokytkimellä 28, joka toimii jännitteen-erotukseksi levyn 6 verkkojännitteen ja jännitepiirin välillä, ohjataan puhallinmoottorin 5 kanssa sarjassa olevaa 10 tehoastetta 30.

Välttämättömän suodatinvaihdon optista ilmoitusta voidaan ohjata kahdella tavalla, aina sen mukaan onko pai-nokytkin varustettu vastakkaistoimisella apukoskettimella tai myötätoimisella apukoskettimella. Jos painokytkintä 15 käytetään vastakkaistoimisella apukoskettimella 31, niin tämän apukoskettimen 31 kytkinväli kytketään rinnakkain huippuarvotasasuuntimen 17 tulovastukseen 16. Jos sitävastoin painokytkin on käytettävissä myötätoimisella apukoskettimella 32, niin oikosuljetaan, kuten kuviossa 2 on 20 esitetty katkoviivoin, tällä apukoskettimella 32 toisen, sen kuormitusvälillä vastus- ja ilmoituselementin 8 ja 9 sarjakytkentään rinnakkain kytketyn puolijohdekytkimen 33 ohjausväli.

Jotta kädensijaan 1 järjestettyjen elementtien 8 ja 25 9 napaisuudesta riippumaton liitos on mahdollista, on va- lodiodi 9 kytketty kaksipuoliperiodisen tasasuuntimen 34 tasajännitediagonaaliin.

Kauko-ohjainlaite toimii seuraavasti: Säätämällä kädensijaan 1 järjestettyä vastusele-30 menttiä 8 muutetaan tämän vastuselementin 8 ja valodiodin 9 sarjakytkennästä tulevan jännitteen korkeutta. Tulovas-tuksella 16 tämä jännite on sitten aina huippuarvotasasuuntimen 17 tulopuolella 18, kun ensimmäinen puolijohde-kytkin 19 on suljettu. Kuten on jo mainittu, ohjataan en-35 simmäistä puolijohdekytkintä 19 operaatiovahvistimella 21 6 84877 jaksottaisesti auki ja kiinni.

Operaatiovahvistimen 21 ohjausimpulssien jaksottainen sarja aikaansaadaan siten, että operaatiovahvistimen 21 toiseen tulopuoleen on asetettu siltatasasuuntimen 11 5 sinipuoliaaltojen muodossa sykkivä tasajännite ja operaatiovahvistimen 21 toiseen tulopuoleen erotusdiodin 12 ka-todipuolella vallitseva jatkuva tasajännite. Jännitteenja-kajalla 22 voidaan antaa vastaava herkkyys operaatiovahvistimella 21. Operaatiovahvistimen 21 menopuolella esiin-10 tyy silloin aina sulkusignaali ensimmäiselle puolijohde-kytkimelle 19, kun toisessa ohjaustulopuolessa oleva sini-muotoisesti kulkeva jännite on matalampi kuin toisessa ohjaustulopuolessa oleva jatkuva tasajännite. Jos sinimuo-toisesti kulkeva jännite kohoaa toisessa tulopuolessa ole-15 van jatkuvan tasajännitteen arvon yli, niin sitten tulee operaatiovahvistimen 21 menopuolelle läpiohjaussignaali ensimmäiselle puolijohdekytkimelle 19. Puolijohdekytkin 19 ohjataan täten tahdistetusti verkkojännitteeseen U auki ja kiinni.

20 Ensimmäisen puolijohdekytkimen 19 sulkeutumisen ai kana huippuarvotasasuuntimen 17 tulopuolella 18 esiintyvä jänniteimpulssi aiheuttaa huippuarvotasasuuntimen 17 menopuolella jatkuvan tasajännitteen, jonka korkeus riippuu jänniteimpulssin korkeudesta. Siten on huippuarvotasasuun-25 timen 17 menopuolella oleva tasajännite verrannollinen vastuselementillä 8 säädettyyn jännitteen alenemiseen.

Koska operaatiovahvistimen 21 tulopuolella oleva sinimuotoisesti kulkeva jännite on vain lyhyen ajanjakson aikana pienempi kuin operaatiovahvistimen 21 toisessa tu-30 lopuolessa oleva jatkuva tasajännite, sulkeutuu ensimmäinen puolijohdekytkin 19 vain vastaavan lyhyeksi ajaksi. Sinipuoliaallon muun ajan kuluessa on ensimmäinen puolijohdekytkin 19 läpiohjattu ja oikosulkee siten painokytki-men vastakkaistoimisella apukytkimellä 31 vastuselementin 35 8 ja valodiodin 9 sarjakytkennän. Valodiodi jää sitten pi- 7 84877 meäksi, koska lyhyt jänniteimpulssi ei riitä ensimmäisen puolijohdekytkimen 19 sulkuajän aikana tuomaan valodiodia 9 havaittavaan välähdykseen.

Jos painokytkin alkaa toimia suodatinpussin määrä-5 tyssä täyttöasteessa, niin katkeaa vastakkaistoimisella apukytkimellä 31 oikosulkupiiri vastuselementin 8 ja valo-diodin 9 sarjakytkimelle. Valodiodi 9 saa näin välähdykseen riittävän virran ja viestittää siten välttämättömän suodattimen vaihdon.

10 Riippumatta valodiodin 9 ilmoituksesta tai ilmoit- tamattomuudesta on puhallinmoottorin tehosäätö mahdollista. Kuten edellä on mainittu, muuttuvat ensimmäisen puolijohdekytkimen 19 auki- ja kiinniohjauksella huippuarvo-tasasuuntimen 17 tulopuolella 18 tuotetut jänniteimpulssit 15 jatkuvaksi tasajännitteeksi suhteellisella amplitudilla. Tämä vastuselementillä 8 säädettyyn jännitteen alenemiseen verrannollinen tasajännite johdetaan komparaattorin 23 toiseen tulopuoleen. Tässä komparaattorissa 23 tapahtuu jatkuvan, korkeudeltaan vastuselementin 8 säädöllä muutet-20 tavan tasajännitteen vertailu toisessa tulopuolessa olevaan pengermäiseen jännitteeseen.

Tämä ramppimainen jännite syntyy siten, että kondensaattori 26 ladataan operaatiovahvistimen 21 positiivisella ohjausimpulssilla. Esikytketyllä zenerdiodilla 24 25 rajoitetaan kondensaattorin 26 lataus vakiojännitteenkor-keuteen. Positiivisen ohjausimpulssin hävittyä alkaa kondensaattori 26 purkautua ohmisella vastuksella 25, jolloin purkauspiiri on kytketty irti muusta piiristä diodilla 27. Kondensaattorin 26 purkauksella laskee komparaattorin 23 30 kyseisessä ohjaustulopuolessa oleva jännite. Niin pian kuin tämä jännite alittaa toisessa ohjaustulopuolessa olevan jännitteen korkeuden, antaa komparaattori 23 ohjaussignaalin, jolla ohjaustransistori 29 ohjataan läpi ja siten optokytkin 28 aktivoidaan, joka puolestaan ohjaa vas-35 taavasti puhallinmoottorin 5 tehoastetta 30.

8 84877

Jos käytetään vastakkaistoimisella apukytkimellä 31 varustetun painokytkiinen sijasta myötätoimisella apukos-kettimellä 32 varustettua painokytkintä, niin on kytkennän muuntaminen välttämätöntä. Vastuselementin 8 ja valodiodin 5 9 muodostaman sarjakytkennän oikosulkemiseksi on tässä ta pauksessa toinen puolijohdekytkin 33, joka on kuormitusvä-leineen (kollektori-emitteri-väli) kytketty rinnakkain sarjakytkentään. Painokytkimen myötätoimisella apukosket-timella 32 oikosuljetaan toisen puolijohde-kytkinelementin 10 33 ohjausväli (kanta-emitteri-väli) ja siten suljetaan jatkuvasti toinen puolijohdekytkin 33. Siten saa valodiodi 9 välähdykseen riittävän virrankeston.

Niin kauan kuin painokytkin ei vielä ole alkanut toimia, myötätoiminen apukosketin 32 on siis auki, ohja-15 taan toinen puolijohdekytkin 33 sen kantapiiriin esikytke-tyllä kantaresistanssilla 35 operaatiovahvistimen 21 kautta jaksottaisesti auki- ja kiinni. Tässä ei riitä toisen puolijohdekytkimen 33 vastaavan lyhyesti mitattu sulkuvai-he vaikuttamaan valodiodin 9 välähdystä. Ensimmäinen puo-20 lijohdekytkin 19 ohjataan tässä suoritusvaihtoehdossa yhdensuuntaisesti toiseen puolijohdekytkimeen 33 operaatio-vahvistimesta 21 ja siten tuotetaan huippuarvotasasuunti-melle 17 välttämättömät jänniteimpulssit. Myös painokytkimen käyntiinlähdön jälkeen ja siten aikaansaadun toisen 25 puolijohdekytkimen 33 sulkemisen jälkeen säilyy ensimmäi sen puolijohdekytkimen 19 jaksottainen ohjaus niin, että edelleen voidaan ohjata puhallinmoottorin 5 tehoa säätämällä vastuselementtiä 8.

Kuvattu kauko-ohjauslaite lähtee näin ollen puhal-30 linmoottorin 5 tehonohjausta varten kädensijasta 1 ja välttämättömän suodatinvaihdon samanaikainen ilmoitus kädensijasta 1 kaksihaaraisella ohjausjohdolla 7.

Claims (6)

9 84877

1. Laite pölynimurin puhallinmoottorin kauko-ohjaa-miseksi imuletkun kädensijasta, jossa laitteessa on käden- 5 sijaan (1) järjestetty säätöelementti (8) ja se on toimin-tayhteydessä puhallinmoottorin (5) kierroslukuohjauslait-teen kanssa pitkin imuletkua (2) ulottuvalla, kaksihaaraisella ohjausjohdolla (7), jossa säätöelementti on tasasuuntaajan kautta liitetty komparaattorin tulopuoleen, jonka 10 komparaattorin toiseen tulopuoleen on johdettu jaksottainen, pengermäinen ja vakiosuuruuden omaava signaali, ja jonka menopuoli on liitetty kierroslukuohjauslaitteen (30) ohjaustulopuoleen, tunnettu siitä, että a) säätöelementti on vastuselementti (8) , joka on 15 kytketty sarjaan myöskin kädensijaan (1) järjestetyn, sähköllä toimivan näyttöelementin (9) kanssa, ja tämä sarja-kytkentä on liitetty ohjausjohdolla (7) pölynimurinkoteloon (3) järjestetyn ohjaustasasuuntimen (11) tasajännitemeno-puoleen; 20 b) elektronisella ohjauselimellä (21) jaksottaises ti auki- ja kiinniohjättävän elektronisen kytkinpiirin (19, 33) avulla on sekä vastus- ja näyttöelementin (8,9) sarja-kytkentä että myös tulovastuksella (16) ohjaustasasuuntimen (11) plusnapaan ja ulostuloltaan komparaattorin tulopuoleen 25 liitetty huippuarvotasasuunnin (17) jaksottaisesti oikosul-jettavissa; c) oikosulkupiiri vastus- ja näyttöelementin (8,9) sarjakytkentää varten on katkaistavissa painokytkimellä (31,32), jonka toiminta on riippuvainen suodatinpussin 30 täyttöasteesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vastus- ja näyttöelementin (8,9) sarjakytkentä samoin kuin huippuarvotasasuunnin (17) on liitetty vakaavirtalähteellä (15) ohjaustasasuuntimen (11) 35 plusnapaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, 10 84877 tunnettu siitä, että vastakkaistoimiseksi apukos-kettimeksi (31) muodostetussa painokytkimessä painokytki-men kytkinväli on kytketty rinnakkain huippuarvotasasuun-timen (17) tulovastukseen (16) ja tämä rinnankytkentä on 5 liitetty jaksottaisesti auki- ja kiinniohjatulla ensimmäisellä puolijohdekytkimellä (19) ohjaustasasuuntimen (11) miinusnapaan.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että myötätoimiseksi apukosketti- 10 meksi (32) muodostetussa painokytkimessä painokytkimen sul-kukosketuksen avulla on oikosuljettavissa toisen, kuorma-puolellaan vastus- ja ilmoituselementin (8,9) sarjakytken-nän suhteen rinnakkain olevan puolijohdekytkimen (33) oh-jauspuoli ja että huippuarvotasasuuntimen (17) tulopuolen 15 (18) ja ohjaustasasuuntimen (11) miinusnavan väliin on kyt ketty tahdistetusta toisen puolijohdekytkimen (33) kanssa ohjatun ensimmäisen puolijohdekytkimen (19) kuormapuoli.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että kummatkin puolijohdekytkimet (19, 20 33) on yhdessä liitetty operaatiovahvistimen (21) ohjaus- menopuoleen, jonka vahvistimen toinen ohjaustulopuoli on liitetty suoraan yksivaiheiseksi siltatasasuuntimeksi (11) muodostetun ohjaustasasuuntimen toiseen napaan (+) ja jonka toinen ohjaustulopuoli on jännitteenjakajan (22) kautta 25 yhteydessä katkaisudiodllla (12) siltatasasuuntimesta (11) syötettyyn, suodatuselimin (13, 14) varustettuun tasajän-nitepiiriin.

6. Laite yhden tai useamman edellä olevan patenttivaatimuksen mukaisesti, tunnettu siitä, että kom- 30 paraattorin (23) toinen tulopuoli on liitetty operaatio-vahvistimen (21) menopuoleen ja komparaattorin (23) tähän tulopuoleen on kytketty rinnakkain zenerdiodi (24), ohminen vastus (25) ja kondensaattori (26), jolloin vastus (25) ja kondensaattori (26) on kytketty vierekkäin komparaatto-35 rin (23) tulopuoleen ja kytketty irti zenerdiodista (24) diodilla (27). 11 84877