DE3728609C2 - Vorrichtung zur Schleuderanlaufstrombegrenzung und zur Verhinderung unkontrollierter Betriebszustände nach Netzausfällen bei Waschmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schleuderanlaufstrombegrenzung und zur Verhinderung unkontrollierter Betriebszustände nach Netzausfällen bei Waschmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs.

Die DE 33 06 676 A1 beschreibt eine Antriebs­ vorrichtung für Waschmaschinen mit einer Steuerung für einen elektrischen Motor. Hierbei wird für einen Reihenschlußmotor mit zwei voneinander unabhängigen, gegenläufig aufge­ brachten Feldwicklungen eine Drehrichtungsumkehr durch wechselseitiges An­ schalten an das Stromversorgungsnetz ermöglicht. Die Drehzahlhöhe wird durch Ändern des Steuersignals in Form des sog. Stromflußwinkels bestimmt. Gemäß der Schaltskizze ist besagter Reihenschlußmotor mit zwei gegensinnig gewickelten Feldwicklungen ausgestattet, die einendig gemeinsam mit dem Anker des Reihenschlußmotors verbunden sind und deren freie Anschlüsse in Serie mit je einem Triac als steuerbarer Halbleiter in Serie geschaltet sind. Die zweiten Anschlüsse der Triac's und des Ankers liegen an einem Stromversorgungsnetz an. D. h. die Feldwicklungen besitzen keine Mittelanzapfung und sind zwischen Anker und Netz zueinander parallel geschal­ tet. Je nachdem welche Feldwicklung nun angesteuert wird, dreht der Motor im Rechts- oder im Linkslauf.

Fällt während des Schleuderbetriebs die Netzspannung langfristig aus, so läuft die Wäschetrommel im Leerlauf, sofern keine Abbremsung vorhanden ist, bis zum Stillstand weiter. Die noch nicht gänzlich ausgeschleuderte und zum Teil noch nasse Wäsche ist vorerst noch gleichmäßig am Innenumfang der Wäschetrommel verteilt und fällt mit immer weiter absinkender Wäschetrommeldrehzahl durch ihr Eigengewicht auf den tiefsten Punkt der Wäschetrommel zurück. Bei Spannungswiederkehr wird nun die Wäschetrommel mit der noch nicht entfeuchteten und wiederum unverteilten Wäsche abrupt unter Auslassung der Sanftanlaufdrehzahl- Phase auf die volle Schleudersolldrehzahl hochgefahren, dabei verursacht die schwere mit Wasser getränkte Wäsche eine erhebliche Unwucht. Wasser kann aus der Maschine gedrückt werden, die Wäschetrommel am Maschinengehäuse anschlagen und enorme Gerätebeschädigungen herbeiführen. Durch den hohen Schleuderanlaufstrom können außerdem die Netzsicherungen ansprechen. Selbst bei kurzfristigen Netzausfällen kann die Schleudersolldrehzahl unter die sogenannte Sanftanlaufdrehzahl (maßgebend für die Wäscheverteilphase) absinken. Auch in diesem Fall ist noch mit unzulässigen Wäscheunwuchten und mit dem Ansprechen der Netzsicherungen zu rechnen.

Aus der DE 23 65 898 A1 ist eine "Vorrichtung zur Erfassung der Unwuchtschwingungen der Schleuder-Trommel einer Wäschezentrifuge" bekannt, die mit Hilfe eines am Behälter der Schleudertrommel befestigten Kleinschützes der Unwuchtbewegung der Schleuder-Trommel folgt und den Schützanker durch die mechanischen Bewegungen zum Schalten zwingt. Über eine Selbsthalteschaltung verbleibt das Kleinschütz an Spannung, unterbricht eine Feldanzapfung des Schleudermotors und legt die ganze Feldwicklung an Spannung, so daß im Unwuchtsfall der Schleudermotor mit geringerer Geschwindigkeit weiterläuft.

Aus der DE 23 21 493 B2 ist eine "Vorrichtung zur Anlaufstrombegrenzung eines Universalmotors" bekannt. Hier wird mit Hilfe eines Verzögerungsgliedes, einem in einer Gleichrichterbrücke angeordneten Kondensator, der von einem hochohmigen Widerstand überbrückt ist verhindert, daß die normalerweise hohe Anlaufstromspitze die Sicherung im Leitungsnetz ansprechen läßt.

Aus der DE 27 30 057 C2 ist eine "Regelschaltung zur Regelung der Drehzahl eines Elektromotors" bekannt, bei welcher die Regelschaltung eine Gatterschaltung enthält, die nach einer Unterbrechung der Zufuhr elektrischen Stromes zu der Regelschaltung derart anspricht, daß wenn die Motordrehzahl eine vorbestimmte kritische Drehzahl überschreitet, die oberhalb einer Drehzahl, bei der die Wäsche über die Trommel verteilt ist, aber unterhalb der Schleuderdrehzahl liegt, eine Bezugsspannung auf einen genannten Wert für den Schleudervorgang in Abwesenheit eines vorbestimmten Ausgangssignals einer Verteilungszeitschaltung eingestellt wird. Die Bezugsspannung weist hierbei einen Wert für die Drehzahl auf, bei dem die Wäsche über die Trommel verteilt ist, wobei die Regelschaltung weiter eine Drehzahlmeßvorrichtung enthält, die auf ein Tachometersignal anspricht und das Ausgangssignal liefert.

Der zuletztgenannte Stand der Technik geht in erster Linie von der Annahme aus, daß in der Praxis ein hoher Prozentsatz der Energiezufuhrunterbrechungen nur sehr kurz dauert. Größeres Absinken der Wäschetrommeldrehzahlen während eines unterbrochenen Schleuderbetriebs und hohe Motoranlaufströme berücksichtigt diese Regelschaltung nicht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei Netzausfällen unkontrollierte Gerätefunktionen zu verhindern.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Schleuderan­ laufstrombegrenzung und zur Verhinderung unkontrollierter Betriebszustände nach Netz­ ausfällen bei Waschmaschinen der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit verhältnismäßig einfachen Mitteln der Schleuderanlaufstrom derart begrenzt wird, daß ein Ansprechen der Netzsicherungen nicht erfolgt. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß auch bei längeren Netzausfällen nicht definierte Betriebszustände vermieden werden.

Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 den Blockschaltplan eines Wäschetrommelantriebs mit Stator-Feldwicklungsanzapfung und zwei elektronischen steuerbaren Halbleitern sowie eine schematisierte Drehzahlregelungs-Elektronik,

Fig. 2 das Schaltbild einer Stator-Feldwicklungsanzapfung über einen elektronischen steuerbaren Halbleiter und ein Anzapfungsrelais mit Umschaltkontakt.

Der in Fig. 1 dargestellte Antriebsmotor (1) für eine Wäschetrommel besitzt im Stator eine geteilte Feldwicklung (2), (3) mit Anzapfung (4). Das Ende der Feldwicklung (3) wird an die Anode eines Steuergliedes (6) und die Anzapfung (4) an die Anode eines zusätzlichen Steuerglieds (5) gelegt. Die Steuerglieder (5), (6) stellen voneinander getrennte elektronische steuerbare Halbleiter, vorzusgweise Triacs dar. Deren Steueranschlüsse (7), (8) sind den Ausgängen einer Drehzahlelektronik (9) zugeordnet. Der mit dem Antriebsmotor (1) mechanisch verbundene Tachogenerator (10) liefert den Trommeldrehzahl-Istwert (11), welcher in die Drehzahlelektronik (9) eingegeben wird. Ein definierter Trommeldrehzahl-Mindestwert (13) dient als Bezugssignal und wird mit dem Trommeldrehzahl-Istwert (11) verglichen. Das zusätzliche Steuerglied (5) wird nur dann über seinen Steueranschluß (7) angesteuert wenn ein entsprechender Trommeldrehzahl- Sollwert (12) eingegeben ist und der Trommeldrehzahl- Istwert (11) des Tachogenerators (10) den definierten Trommeldrehzahl-Mindestwert (13) überschreitet. Die Feldwicklungsumschaltung ist logisch mit dem Trommeldrehzahl-Istwert (11) verknüpft, d. h. bei vorgewähltem Trommeldrehzahl-Sollwert (12) wird nur dann auf die angezapfte Feldwicklung (2) umgeschaltet, wenn der Trommeldrehzahl-Istwert (11) größer als der definierte Trommeldrehzahl-Mindestwert (13) ist. Mit anderen Worten: läuft die Wäschetrommel im Schleuderbetrieb nach kurzfristigem Netzausfall mit einer Drehzahl, die über dem definierten Trommeldrehzahl- Mindestwert (13) liegt, wird mit der angezapften Feldwicklung (2) die Wäschetrommel unmittelbar bis zum Trommeldrehzahl-Sollwert (12) beschleunigt. Der Trommeldrehzahl-Sollwert (12) ist wählbar und kann vom Benutzer über sogenannte Schleuderwahltasten eingestellt werden. Zu hohe Schleuderanlaufströme oder Wäscheunwuchten entstehen nicht. Ist hingegen bei Netzrückkehr nach längerem Spannungsausfall der Trommeldrehzahl-Istwert (11) kleiner als der definierte, Trommeldrehzahl-Mindestwert (13) oder ist er sogar "Null" (Trommelstillstand), wird das Steuerglied (6) über seinen Steueranschluß (8) angesteuert, schaltet durch und legt die ganze bzw. verlängerte Feldwicklung (2), (3) an Spannung und der Schleuderhochlauf erfolgt mit wesentlich verringerter Drehzahl. Nach Netzrückkehr werden also in jedem Fall hohe Schleuderanlaufströme und unkontrollierte Betriebszustände sicher vermieden. Ein Schleuderanlauf mit nur einer Feldwicklung (2) über die Anzapfung (4) durch das zusätzliche Steuerglied (5) aus dem Trommelstillstand ist nicht möglich.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung in der die oben beschriebene Funktion der Trommelantriebsmotor- Feldwicklungsumschaltung mittels eines einzigen Steuergliedes (14) und eines Anzapfungsrelais (15) mit Umschaltkontakt (16) erfolgt. Je nach Trommeldrehzahl- Istwert (11) legt das Anzapfungsrelais (15) über seinen Umschaltkontakt (16) das Steuerglied (14) entweder an die angezapfte Feldwicklung (2) oder an die ganze bzw. verlängerte Feldwicklung (2), (3). Die Spannungsversorgung des Anzapfungsrelais (15) übernimmt die Drehzahlelektronik (9). Art und Weise des Funktionsablaufs sind analog wie in Fig. 1 beschrieben.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Schleuderanlaufstrombegrenzung und zur Verhinderung unkontrollierter Betriebszustände nach Netzausfällen bei Waschmaschinen mit einem Antriebsmotor, zwei in Reihe geschalteten Feldwicklungen mit Anzapfung, einem mit dem Antriebsmotor gekoppelten Tachogenerator und einer Drehzahlelektronik, wobei die Feldwicklungen über ein gemeinsames elektronisches Steuerglied mit Hilfe der Drehzahlelektronik ansteuerbar sind, wobei nur eine Feldwicklung (2) über die Anzapfung (4) durch ein zusätzliches Steuerglied (5) angesteuert wird, wenn bei einem vorgewählten Trommeldrehzahl-Sollwert (12) ein Trommeldrehzahl-Istwert (11) des Tachogenerators (10) größer als ein definierter und in die Drehzahlelektronik (9) eingegebener Trommeldrehzahl-Mindestwert (13) ist und wobei beide Feldwicklungen (2), (3) nur durch das gemeinsame Steuerglied (6) angesteuert werden, wenn der Trommeldrehzahl-Istwert (11) kleiner als der definierte Trommeldrehzahl-Mindestwert (13) ist.