EA 025869B1 20170228 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2017\PDF/025869 Полный текст описания [**] EA201390515 20111005 Регистрационный номер и дата заявки DE10 2010 042 492.7 20101015 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EP2011/067345 Номер международной заявки (PCT) WO2012/049041 20120419 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21702 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000025\869BS000#(997:629) Основной чертеж [**] ВРАЩАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД БЫТОВОГО ПРИБОРА, БЫТОВОЙ ПРИБОР И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ Название документа [8] H02P 6/20, [8] D06F 37/30, [8] H02P 29/02, [8] H02P 1/02 Индексы МПК [DE] Альбайрак Хасан Гёксер, [DE] Бётгер Торстен, [DE] Лаубе Фальк, [DE] Скриппек Йёрг Сведения об авторах [DE] БСХ ХАУСГЕРЕТЕ ГМБХ Сведения о патентообладателях [DE] БСХ ХАУСГЕРЕТЕ ГМБХ Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000025869b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Вращательный электропривод (2) бытового прибора (1), такого как прибор для ухода за бельем, содержащий электрический приводной двигатель (4) и управляющее устройство (10) для регулировки подаваемой на двигатель (4) электрической мощности, отличающийся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определять измеряемый параметр (U S ), коррелированный с амплитудой сетевого напряжения (U N ), которым запитывается вращательный электропривод (2), и на основании этого параметра (U S ) распознавать, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения (U N ) ниже предустановленного порога, и в этом случае ограничивать указанную электрическую мощность до значения, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя (4), не вызывает перегрев двигателя (4).

2. Вращательный электропривод (2) по п.1, отличающийся тем, что он предназначен для привода барабана (3) бытового прибора (1).

3. Вращательный электропривод (2) по п.1 или 2, отличающийся тем, что приводной двигатель (4) представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока.

4. Вращательный электропривод (2) по п.1 или 2, отличающийся тем, что приводной двигатель (4) представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока с тремя фазами.

5. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью ограничения подаваемой на двигатель (4) электрической мощности в режиме отжима белья в стиральной машине.

6. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он содержит источник (11) постоянного напряжения для генерирования постоянного напряжения (U Z ) промежуточного контура из сетевого напряжения (U N ), при этом управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определения постоянного напряжения (U Z ) промежуточного контура в качестве измеряемого параметра (U S ).

7. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в управляющем устройстве (10) заложена характеристика и/или математическое уравнение, которое отражает взаимосвязь между подаваемой на двигатель (4) электрической мощностью и измеряемым параметром (U S ), при этом управляющее устройство (10) выполнено с возможностью ограничения указанной электрической мощности согласно упомянутой характеристике и/или уравнению.

8. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определения силы тока (I 1 , I 2 , I 3 ), проходящего через обмотку двигателя (4), и ограничения подаваемой на двигатель (4) электрической мощности таким значением, при котором указанная сила тока (I 1 , I 2 , I 3 ) не вызывает перегрев двигателя.

9. Бытовой прибор (1) для ухода за бельем с вращательным электроприводом (2) по любому из пп.1-8.

10. Способ эксплуатации бытового прибора (1) по п.9, согласно которому привод бытового прибора (1) осуществляют посредством электрического приводного двигателя (4), а передаваемую на двигатель (4) электрическую мощность регулируют с помощью управляющего устройства (10), отличающийся тем, что посредством управляющего устройства (10) определяют измеряемый параметр (U S ), коррелированный с амплитудой сетевого напряжения (U N ), которым запитывается вращательный электропривод (2) бытового прибора (1), и на основании этого параметра (U S ) распознают, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения (U N ) ниже предустановленного порога, и в этом случае ограничивают электрическую мощность значением, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя (4), не вызывает перегрев двигателя (4).


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Вращательный электропривод (2) бытового прибора (1), такого как прибор для ухода за бельем, содержащий электрический приводной двигатель (4) и управляющее устройство (10) для регулировки подаваемой на двигатель (4) электрической мощности, отличающийся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определять измеряемый параметр (U S ), коррелированный с амплитудой сетевого напряжения (U N ), которым запитывается вращательный электропривод (2), и на основании этого параметра (U S ) распознавать, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения (U N ) ниже предустановленного порога, и в этом случае ограничивать указанную электрическую мощность до значения, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя (4), не вызывает перегрев двигателя (4).

2. Вращательный электропривод (2) по п.1, отличающийся тем, что он предназначен для привода барабана (3) бытового прибора (1).

3. Вращательный электропривод (2) по п.1 или 2, отличающийся тем, что приводной двигатель (4) представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока.

4. Вращательный электропривод (2) по п.1 или 2, отличающийся тем, что приводной двигатель (4) представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока с тремя фазами.

5. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью ограничения подаваемой на двигатель (4) электрической мощности в режиме отжима белья в стиральной машине.

6. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он содержит источник (11) постоянного напряжения для генерирования постоянного напряжения (U Z ) промежуточного контура из сетевого напряжения (U N ), при этом управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определения постоянного напряжения (U Z ) промежуточного контура в качестве измеряемого параметра (U S ).

7. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в управляющем устройстве (10) заложена характеристика и/или математическое уравнение, которое отражает взаимосвязь между подаваемой на двигатель (4) электрической мощностью и измеряемым параметром (U S ), при этом управляющее устройство (10) выполнено с возможностью ограничения указанной электрической мощности согласно упомянутой характеристике и/или уравнению.

8. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определения силы тока (I 1 , I 2 , I 3 ), проходящего через обмотку двигателя (4), и ограничения подаваемой на двигатель (4) электрической мощности таким значением, при котором указанная сила тока (I 1 , I 2 , I 3 ) не вызывает перегрев двигателя.

9. Бытовой прибор (1) для ухода за бельем с вращательным электроприводом (2) по любому из пп.1-8.

10. Способ эксплуатации бытового прибора (1) по п.9, согласно которому привод бытового прибора (1) осуществляют посредством электрического приводного двигателя (4), а передаваемую на двигатель (4) электрическую мощность регулируют с помощью управляющего устройства (10), отличающийся тем, что посредством управляющего устройства (10) определяют измеряемый параметр (U S ), коррелированный с амплитудой сетевого напряжения (U N ), которым запитывается вращательный электропривод (2) бытового прибора (1), и на основании этого параметра (U S ) распознают, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения (U N ) ниже предустановленного порога, и в этом случае ограничивают электрическую мощность значением, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя (4), не вызывает перегрев двигателя (4).


Евразийское 025869 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.02.28
(21) Номер заявки 201390515
(22) Дата подачи заявки
2011.10.05
(51) Int. Cl. H02P6/20 (2006.01) D06F37/30 (2006.01) H02P 29/02 (2006.01) H02P1/02 (2006.01)
(54) ВРАЩАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД БЫТОВОГО ПРИБОРА, БЫТОВОЙ ПРИБОР И СПОСОБ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ
(31) 10 2010 042 492.7 (56) US-A1-2005029976
(32) 2010.10.15 US-B1-6445879
(33) DE
(43) 2013.11.29
(86) PCT/EP2011/067345
(87) WO 2012/049041 2012.04.19
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
БСХ ХАУСГЕРЕТЕ ГМБХ (DE)
(72) Изобретатель:
Альбайрак Хасан Гёксер, Бётгер Торстен, Лаубе Фальк, Скриппек
Йёрг (DE)
(74) Представитель:
Рыбаков В.М., Новоселова С.В., Дощечкина В.В., Липатова И.И., Хмара М.В. (RU)
(57) Данное изобретение относится к вращательному электроприводу (2) бытового прибора (1), такого как прибор для ухода за бельем, содержащему электрический приводной двигатель (4) и управляющее устройство (10) для регулировки подаваемой на двигатель (4) электрической мощности; при этом управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определять измеряемый параметр (US), коррелированный с амплитудой сетевого напряжения (UN), которым запитывается вращательный электропривод (2), и на основании этого параметра (US) распознавать, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения (UN) ниже предустановленного порога, и в этом случае ограничивать указанную электрическую мощность до значения, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя (4), не вызывает перегрев двигателя (4). Благодаря этому способу задается и порог силы фазных токов I1, I2, I3, проходящих через обмотку двигателя, а также рабочая температура приводного двигателя (4). Это дает преимущества в плане экономии материала при изготовлении приводного двигателя (4). Ведь при более низкой рабочей температуре для приводного двигателя (4) требуется соответственно меньше материала, через который должно отводиться тепло. Таким образом, можно сэкономить на издержках производства приводного двигателя (4), а также на драгоценном монтажном пространстве внутри бытового прибора (1).
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к вращательному электроприводу бытового прибора, такого как прибор для ухода за бельем. Вращательный электропривод включает в себя электрический приводной двигатель. Управляющее устройство регулирует подаваемую на двигатель электрическую мощность. Кроме того, данное изобретение относится к бытовому прибору для ухода за бельем, а также к способу эксплуатации такого бытового прибора.
В данном случае речь идет, в частности, о вращательном электроприводе для барабана бытового прибора, а именно для барабана стиральной машины.
Предшествующий уровень техники
Подобные вращательные электроприводы для привода барабана бытового прибора уже известны из предшествующего уровня техники. Один из таких электроприводов описан, например, в патентном документе DE 102008016472 А1, а также в патентном документе DE 10234053 С1. Уже известные вращательные электроприводы включают в себя электронное схемное устройство, которое служит для преобразования напряжения сети электропитания в постоянное напряжение промежуточного контура. Приводной двигатель запитывается постоянным напряжением промежуточного контура, в частности, посредством инвертора. В данном случае речь идет о бесщеточном электродвигателе постоянного тока или синхронном электродвигателе со статором, несущим постоянные магниты.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа изготовления электрического приводного двигателя вращательного электропривода вышеназванного типа с минимальным расходом материала.
Согласно изобретению эта задача решена посредством вращательного электропривода, бытового прибора, а также способа эксплуатации с характеристиками согласно соответствующим независимым пунктам формулы изобретения. Предпочтительные исполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения, а также нижеприведенного описания.
Вращательный электропривод бытового прибора, такого как прибор для ухода за бельем, содержит электрический приводной двигатель и управляющее устройство, предназначенное для регулировки подаваемой на двигатель электрической мощности. Вращательный электропривод запитывается от сети электропитания, а именно от электрического напряжения в сети электропитания. Управляющее устройство выполнено с возможностью определять измеряемый параметр, коррелированный с амплитудой сетевого напряжения, и на основании этого параметра распознавать, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения ниже предустановленного порога. В этом случае управляющее устройство ограничивает указанную электрическую мощность до значения, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя, не вызывает перегрев двигателя.
Таким образом, согласно изобретению ограничение подаваемой на приводной двигатель электрической мощности происходит в том случае, если амплитуда сетевого напряжения находится ниже предустановленного порога, а именно, например, ниже номинальной амплитуды сетевого напряжения. При этом электрическая мощность ограничивается в том случае, если амплитуда сетевого напряжения меньше обычной амплитуды, например меньше 230 В. В основе изобретения лежит знание о том, что, в частности, при регулировании частоты вращения приводного двигателя в режиме отжима стиральной машины, сила проходящего через обмотку приводного двигателя тока становится больше, если амплитуда сетевого напряжения уменьшается. В случае увеличения силы тока двигателя также повышается рабочая температура приводного двигателя. Именно по этой причине приводной двигатель должен быть сконструирован в соответствии с современным уровнем техники, чтобы он мог выдерживать воздействие высокой рабочей температуры. По этой причине требуется относительно большое количество материала для изготовления приводного двигателя, чтобы обеспечить оптимальный отвод тепла. Для решения именно этой проблемы предназначено данное изобретение: электрическая мощность приводного двигателя ограничивается в зависимости от текущей амплитуды сетевого напряжения. Благодаря этому также удается ограничить рабочую температуру приводного двигателя на предустановленном уровне, и обеспечивается возможность изготовления приводного двигателя с оптимизированным в соответствии с современным уровнем развития техники расходом материала. В соответствии с этим, с одной стороны, можно сэкономить на издержках производства приводного двигателя, а с другой - на драгоценном монтажном пространстве внутри бытового прибора и при необходимости добиться более компактного исполнения бытового прибора.
Вращательный электропривод главным образом предназначен для привода барабана бытового прибора, в частности барабана стиральной машины.
Именно для привода барабана стиральной машины, в частности, в режиме отжима, требуется относительно высокая мощность, которая должна передаваться на приводной двигатель. Таким образом, преимущества вращательного электропривода согласно изобретению оптимальным образом раскрываются именно применительно к барабану стиральной машины. При снижении амплитуды сетевого напряжения происходит соответствующее ограничение электрической мощности, и автоматически снижается частота вращения барабана (центрифуги). Подобное поведение, тем не менее, допустимо для барабана стираль
ной машины.
В качестве приводного двигателя преимущественно используется бесщеточный электродвигатель постоянного тока (BLDC) или синхронный электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов. Приводной двигатель может иметь три фазных провода; в этом случае вращательный электропривод может иметь инвертор, который будет генерировать соответственно три переменных напряжения, т.е. для каждого фазного провода приводного двигателя. Переменные напряжения инвертор может генерировать из постоянного напряжения промежуточного контура. Подобные синхронные электродвигатели с ротором, несущим постоянные магниты, выгодно отличаются высоким КПД в отличие, например, от асинхронных двигателей. Благодаря высокому КПД электродвигатель может иметь более компактное исполнение, так что и здесь можно добиться экономии издержек за счет сокращения расхода материала. Еще одно большое преимущество при использовании бесщеточного электродвигателя постоянного тока заключается в том, что ток двигателя, т.е. фазный ток, можно точно и легко определить посредством управляющего устройства.
Как уже было сказано, управляющее устройство в режиме отжима бытового прибора, в частности стиральной машины, может ограничивать электрическую мощность. Именно в режиме отжима приводной двигатель эксплуатируется при очень высокой частоте вращения; частота вращения центрифуги приводного двигателя, при 10-кратном коэффициенте пересчета между частотой вращения барабана и приводного двигателя, может составлять от 4000 до 20000 об/мин. Для столь высокой частоты вращения требуется высокая мощность. В соответствии с современным уровнем развития техники частота вращения центрифуги приводного двигателя регулируется согласно постоянному заданному значению, так что приводной двигатель также потребляет постоянную электрическую мощность, а именно в том случае, если амплитуда сетевого напряжения снижается относительно номинальной амплитуды. Следствием этого является повышение рабочей температуры приводного двигателя в результате увеличения силы тока двигателя при возникновении пониженного напряжения. При таком варианте, напротив, передаваемая в режиме отжима на приводной двигатель мощность ограничивается в случае пониженного напряжения, так что рабочая температура приводного двигателя остается постоянной.
Управляющее устройство может определять измеряемый параметр, коррелированный с амплитудой сетевого напряжения, и на основании этого параметра распознавать, находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения ниже предустановленного порога или нет. Измеряемый параметр представляет собой преимущественно величину прямо пропорциональную амплитуде сетевого напряжения. Преимущественно он представляет собой электрическое напряжение. Управляющее устройство может, например, определять в качестве измеряемого параметра постоянное напряжение промежуточного контура или разделенное напряжение промежуточного контура, которое обеспечивается источником постоянного напряжения вращательного электропривода. Источник постоянного напряжения может генерировать постоянное напряжение промежуточного контура из сетевого напряжения, например, посредством выпрямителя и конденсатора промежуточного контура. С помощью этого постоянного напряжения промежуточного контура может запитываться приводной двигатель, например, с использованием инвертора. Определение постоянного напряжения промежуточного контура имеет то преимущество, что это же самое напряжение эквивалентно сетевому напряжению или прямо пропорционально сетевому напряжению, и таким образом управляющее устройство на основании напряжения промежуточного контура может оценивать текущую амплитуду сетевого напряжения. Кроме того, постоянное напряжение промежуточного контура можно определять без особых усилий, например, посредством соединенного с управляющим устройством делителя напряжения.
Таким образом, электрическая мощность ограничивается значением больше 0, если амплитуда сетевого напряжения ниже предустановленного порога. Этот порог может быть, например, равен эффективному номиналу синусоидального сетевого напряжения, т.е., например, 230 В. Но предельное значение может быть меньшим значением, например на 10, 20, 30 или 40 В меньше соответствующего эффективного номинала сетевого напряжения.
Электрическая мощность, в частности, снижается в сравнении с заданным значением мощности, которое могло бы быть установлено при номинальной амплитуде сетевого напряжения. Т.е. электрическая мощность ограничивается преимущественно таким значением, которое, с одной стороны, больше 0, а с другой, меньше заданного значения, которое могло бы быть настроено для электрической мощности в том случае, если амплитуда сетевого напряжения была бы равна номиналу. Таким образом, электрическая мощность снижается относительно заданного значения, которое задается при правильной амплитуде сетевого напряжения. При этом сила тока двигателя находится в допустимых пределах, как и рабочая температура приводного двигателя.
Электрическая мощность может ограничиваться значением, которое зависит от текущей амплитуды сетевого напряжения или от текущего значения измеряемого параметра. Например, электрическая мощность может снижаться, если снижается сетевое напряжение или измеряемый параметр. Таким образом, сила тока двигателя и вместе с ней рабочая температура приводного двигателя независимо от амплитуды сетевого напряжения могут оставаться постоянными.
В управляющее устройство можно, например, заложить характеристику и/или математическое
уравнение. Характеристика и/или математическое уравнение может/могут отражать взаимосвязь между подаваемой на двигатель электрической мощностью и измеряемым параметром. Управляющее устройство может затем ограничивать указанную электрическую мощность согласно упомянутой характеристике и/или уравнению. При таком исполнении уровень электрической мощности определяется посредством характеристики и/или уравнения. Подобный метод выгодно отличается своей минимальной трудоемкостью: управляющее устройство должно лишь определить измеряемый параметр и считать значение электрической мощности согласно характеристике и/или рассчитать его посредством уравнения. Описываемая посредством характеристики и/или уравнения взаимосвязь между измеряемым параметром и электрической мощностью может представлять собой, например, линейную, а также прямо пропорциональную зависимость. Затем передаваемая на приводной двигатель мощность будет линейно уменьшаться вместе с амплитудой сетевого напряжения. Это обеспечивает исключительную эксплуатационную безопасность: при такой линейной зависимости сила тока двигателя остается постоянной, а вместе с ней также постоянной будет и рабочая температура приводного двигателя.
Управляющее устройство может также определять силу тока, проходящего через обмотку двигателя, и ограничивать подаваемую на двигатель электрическую мощность таким значением, при котором указанная сила тока не вызывает перегрев двигателя. Тем самым рабочая температура будет оставаться ниже определенного предельного значения.
Бытовой прибор согласно изобретению включает в себя вращательный электропривод согласно изобретению или предпочтительный вариант усовершенствования вращательного электропривода согласно изобретению. Бытовой прибор может представлять собой, например, бытовой прибор для ухода за бельем, в частности стиральную машину.
При осуществлении способа эксплуатации бытового прибора согласно изобретению привод бытового прибора осуществляют посредством электрического приводного двигателя, а передаваемую на двигатель электрическую мощность регулируют посредством управляющего устройства. Посредством управляющего устройства определяют измеряемый параметр, коррелированный с амплитудой сетевого напряжения, которым запитывается вращательный электропривод бытового прибора. Посредством управляющего устройства распознает на основании этого параметра, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения ниже предустановленного порога. В этом случае посредством управляющего устройства ограничивают электрическую мощность значением, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя, не вызывает перегрев двигателя.
Представленные относительно вращательного электропривода согласно изобретению предпочтительные формы исполнения и их преимущества применимы соответственно и к бытовому прибору согласно изобретению, и к способу его эксплуатации согласно изобретению.
Характеристики изобретения приводятся в пунктах формулы изобретения, показаны на фигуре прилагаемого графического изображения и в ее последующем описании. Вышеназванные характеристики и комбинации характеристик, а также описанные и/или показанные далее на фигуре отдельные характеристики или их комбинации могут применяться не только в указанной комбинации, но и в других комбинациях либо отдельно, не выходя за рамки изобретения.
Подробное объяснение изобретения приводится на примере предпочтительного исполнения, а также на основании прилагаемого чертежа.
Представленная фигура в схематичном виде представляет бытовой прибор с вращательным электроприводом согласно форме исполнения изобретения.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Стиральная машина 1 в схематичном и максимально абстрактном виде, как она показана на чертеже, включает в себя вращательный электропривод 2, который предназначен для механического привода размещенного внутри стиральной машины 1 барабана 3. Барабан 3 в стиральной машине размещен на горизонтальной оси вращения и предназначен для закладки в него белья. Вращательный электропривод 2 включает в себя приводной двигатель 4, а также схемное устройство 5 для эксплуатации приводного двигателя 4. Приводной двигатель 4 на примере исполнения представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока или синхронный электродвигатель с ротором, несущим постоянные магниты.
Барабан 3 приводится в действие приводным двигателем 4 посредством ремня 6; ротор приводного двигателя 4 соединен посредством ремня 6 с барабаном 3.
Приводной двигатель 4, точнее говоря его статор, имеет 3 фазных провода 7, которые имеют электрическое соединение с выходом 8 схемного устройства 5. На своем выходе 8 схемное устройство 5 генерирует электрическое переменное напряжение для фазных проводов 7 (для каждого фазного провода 7 отдельно). Таким образом, схемное устройство 5 генерирует трехфазный ток для приводного двигателя 4.
На вход схемного устройства 5 подается постоянное напряжение UZ промежуточного контура. Из этого постоянного напряжения UZ промежуточного контура инвертор 9 генерирует переменное напряжение для приводного двигателя 4. Инвертор 9 регулируется посредством управляющего устройства 10. Управляющее устройство 10 путем соответствующей настройки инвертора 9 может управлять частотой переменных напряжений и, следовательно, частотой вращения приводного двигателя 4, а также мощностью, передаваемой на приводной двигатель 4.
Для генерирования постоянного напряжения UZ промежуточного контура схемное устройство 5 имеет источник постоянного напряжения 11, который, в свою очередь, включает в себя выпрямитель 12 и конденсатор 13 промежуточного корпуса. Источник постоянного напряжения 11 генерирует постоянное напряжение Uz промежуточного контура из сетевого напряжения UN, присутствующего между двумя сетевыми разъемами 14, 15. Сетевое напряжение UN генерируется посредством электрической сети, к которой подключается стиральная машина 1.
Постоянное напряжение UZ промежуточного контура затухает на конденсаторе 13 промежуточного контура. Т.е. постоянное напряжение UZ промежуточного контура проходит между первым и вторым узлом 16, 17; на втором узле 17 генерируется опорный потенциал.
Параллельно источнику постоянного напряжения 11, т.е. между первым и вторым узлами 16, 17, подключается делитель 18 напряжения. Он включает в себя первый и второй резисторы 19, 20, между которыми расположен контактный узел 21. Контактный узел 21 соединен с входом 22 управляющего устройства 10. Таким образом, управляющее устройство 10 определяет проходящее между контактным узлом 21 и вторым узлом 17, т.е. опорным потенциалом, электрическое напряжение US. Это напряжение US представляет собой разделенное напряжение UZ промежуточного контура. Управляющее устройство 10 определяет постоянное напряжение UZ промежуточного контура. Постоянное напряжение UZ промежуточного контура представляет собой напряжение, которое эквивалентно сетевому напряжению UN, так что управляющее устройство 10 в зависимости от определенного напряжения US может определять амплитуду сетевого напряжения UN. Напряжение US или постоянное напряжение UZ промежуточного контура представляет собой измеряемый параметр.
Управляющее устройство 10 управляет инвертором 9 посредством аналогового возбуждающего каскада 23. Кроме того, управляющее устройство 10 определяет фазные токи I1, I2, I3 в фазных проводах 7 приводного двигателя 4. Для этого управляющее устройство 10 соединяется посредством аналогового усилительного каскада 24 с тремя контактными узлами 25, через которые проходят фазные токи I1, I2, I3. Те же самые фазные токи I1, I2, I3 также проходят через измерительный резистор 26. Таким образом, управляющее устройство 10 может измерять силу фазных токов I1, I2, I3.
На примере управляющее устройство 10 представляет собой микропроцессор. Расчет заданного значения частоты вращения приводного двигателя 4, а также регулирование этой частоты вращения происходит в цифровом виде внутри управляющего устройства 10.
Интерес здесь представляет режим отжима стиральной машины 1, при котором барабан 3, а также и приводной двигатель 4 эксплуатируются при высокой частоте вращения: частота вращения приводного двигателя 4 в режиме отжима может достигать 20000 об/мин.
Как уже было сказано выше, управляющее устройство 10 определяет напряжение US и таким образом измеряет амплитуду того же самого напряжения US.
Амплитуда напряжения US представляет собой непосредственную величину амплитуды сетевого напряжения UN или электрической энергии сети электропитания. Управляющее устройство 10 контролирует амплитуду напряжения US и тем самым амплитуду сетевого напряжения UN. В режиме отжима управляющее устройство 10 пытается регулировать частоту вращения приводного двигателя 4, как правило, в соответствии с заданным значением. Но это происходит лишь в том случае, если выполнен предустановленный, учитывающий амплитуду напряжения US критерий, т.е. когда амплитуда напряжения US не выходит за нижнюю границу предустановленного порога. Этот порог может находиться в диапазоне, который соответствует диапазону амплитуды сетевого напряжения UN (190-230 В), и составлять номинал сетевого напряжения UN 230 В. Таким образом, предельное значение напряжения US может быть равно такому значению, которое соответствует амплитуде сетевого напряжения UN 230 В, т.е. номинальной амплитуде.
В случае снижения в режиме отжима амплитуды сетевого напряжения UN, также снижается амплитуда напряжения US, и управляющее устройство 10 распознает это. Если амплитуда напряжения US не достигает предельного значения, например амплитуда сетевого напряжения UN не достигает номинальной амплитуды, управляющее устройство 10 больше не регулирует частоту вращения приводного двигателя 4 и, следовательно, передаваемую на приводной двигатель 4 мощность в соответствии с предустановленным значением. Вместо этого управляющее устройство 10 ограничивает электрическую мощность. Это может, например, выглядеть следующим образом: управляющее устройство 10 сохраняет постоянной силу фазных токов I1, I2, I3 несмотря на снижение амплитуды сетевого напряжения UN, благодаря чему сила тока не выходит за верхнюю границу предустановленного порога. Тем самым вместе с амплитудой сетевого напряжения UN также снижается передаваемая на приводной двигатель 4 мощность. Таким образом, эта мощность снижается относительно заданного или номинального значения, которое было бы настроено при правильной амплитуде сетевого напряжения UN. В память управляющего устройства 10 может быть заложена характеристика и/или математическое уравнение. Благодаря этой характеристике и/или такому уравнению можно смоделировать взаимосвязь между амплитудой напряжения US и электрической мощностью. Эта взаимосвязь может представлять собой, например, по меньшей мере, в диапазоне частоты вращения, линейную или прямо пропорциональную зависимость. Затем управляющее устройство 10 регулирует электрическую мощность и тем самым частоту вращения приводного двигате
ля 4 сообразно заданной характеристике и/или уравнению. Если при линейной взаимосвязи амплитуда напряжения US становится меньше, также снижается и передаваемая на приводной двигатель 4 мощность.
Для различных амплитуд сетевого напряжения UN закладываются различные максимальные значения электрической мощности, превышать которые не допускается. Таким образом, также ограничивается рабочая температура приводного двигателя 4.
Благодаря этому способу, а именно ограничению электрической мощности в зависимости от текущей амплитуды сетевого напряжения UN, задается и порог силы фазных токов I1, I2, I3, а также рабочая температура приводного двигателя 4. Это дает преимущества в плане экономии материала при изготовлении приводного двигателя 4. Ведь при более низкой рабочей температуре для приводного двигателя 4 требуется соответственно меньше материала, через который должно отводиться тепло. Таким образом, можно сэкономить на издержках производства приводного двигателя 4, а также на драгоценном монтажном пространстве внутри стиральной машины 1.
Список обозначений.
1 Стиральная машина
2 Вращательный электропривод
3 Барабан
4 Приводной двигатель
5 Схемное устройство
6 Ремень
7 Фазные провода (ветви)
8 Выход
9 Инвертор
10 Управляющее устройство
11 Источник постоянного напряжения
12 Выпрямитель
13 Конденсатор промежуточного контура
14, 15 Сетевые разъемы
16,17 Узлы
18 Делитель напряжения
19,20 Резисторы
21 Контактный узел
22 Вход
23 Возбуждающий каскад
24 Усилительный каскад
25 Контактные узлы
26 Измерительные резисторы
Uz Постоянное напряжение промежуточного контура
UN Сетевое напряжение
Us Напряжение
I,, l2, l3 Фазные токи
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Вращательный электропривод (2) бытового прибора (1), такого как прибор для ухода за бельем, содержащий электрический приводной двигатель (4) и управляющее устройство (10) для регулировки подаваемой на двигатель (4) электрической мощности, отличающийся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определять измеряемый параметр (US), коррелированный с амплитудой сетевого напряжения (UN), которым запитывается вращательный электропривод (2), и на основании этого параметра (US) распознавать, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения (UN) ниже предустановленного порога, и в этом случае ограничивать указанную электрическую мощность до значения, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя (4), не вызывает перегрев двигателя
(4).
2. Вращательный электропривод (2) по п.1, отличающийся тем, что он предназначен для привода барабана (3) бытового прибора (1).
3. Вращательный электропривод (2) по п.1 или 2, отличающийся тем, что приводной двигатель (4) представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока.
4. Вращательный электропривод (2) по п.1 или 2, отличающийся тем, что приводной двигатель (4) представляет собой бесщеточный электродвигатель постоянного тока с тремя фазами.
5. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем,
что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью ограничения подаваемой на двигатель (4) электрической мощности в режиме отжима белья в стиральной машине.
6. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он содержит источник (11) постоянного напряжения для генерирования постоянного напряжения (UZ) промежуточного контура из сетевого напряжения (UN), при этом управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определения постоянного напряжения (UZ) промежуточного контура в качестве измеряемого параметра (US).
7. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что в управляющем устройстве (10) заложена характеристика и/или математическое уравнение, которое отражает взаимосвязь между подаваемой на двигатель (4) электрической мощностью и измеряемым параметром (US), при этом управляющее устройство (10) выполнено с возможностью ограничения указанной электрической мощности согласно упомянутой характеристике и/или уравнению.
8. Вращательный электропривод (2) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что управляющее устройство (10) выполнено с возможностью определения силы тока I2, I3), проходящего через обмотку двигателя (4), и ограничения подаваемой на двигатель (4) электрической мощности таким значением, при котором указанная сила тока I2, I3) не вызывает перегрев двигателя.
9. Бытовой прибор (1) для ухода за бельем с вращательным электроприводом (2) по любому из
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
пп.1-8.
10. Способ эксплуатации бытового прибора (1) по п.9, согласно которому привод бытового прибора (1) осуществляют посредством электрического приводного двигателя (4), а передаваемую на двигатель (4) электрическую мощность регулируют с помощью управляющего устройства (10), отличающийся тем, что посредством управляющего устройства (10) определяют измеряемый параметр (US), коррелированный с амплитудой сетевого напряжения (UN), которым запитывается вращательный электропривод (2) бытового прибора (1), и на основании этого параметра (US) распознают, не находится ли амплитуда указанного сетевого напряжения (UN) ниже предустановленного порога, и в этом случае ограничивают электрическую мощность значением, при котором сила тока, проходящего через обмотку двигателя (4), не вызывает перегрев двигателя (4).
025869
- 1 -
(19)
025869
- 1 -
(19)
025869
- 4 -
(19)