БЫТОВОЙ ПРИБОР, В ЧАСТНОСТИ СУШИЛКА ДЛЯ БЕЛЬЯ С БЕСЩЕТОЧНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА И СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ БЕСЩЕТОЧНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА В БЫТОВОМ ПРИБОРЕ Российский патент 2017 года по МПК D06F37/30 

Изобретение относится к бытовому прибору, в частности к сушилке для белья с приводным двигателем, выполненным в виде бесщеточного двигателя постоянного тока и предназначенным для приведения в действие подвижного компонента бытового прибора. Приводной двигатель управляется инвертором, содержащим блок управления двигателем, предназначенный для управления частотой вращения приводного двигателя, причем инвертор работает в по меньшей мере двух режимах, отличающихся друг от друга по управлению частотой вращения. Кроме того, бытовой прибор содержит промежуточный электрический контур с по меньшей мере одним электрическим аккумулятором энергии, обеспечивающим напряжение питания для блока управления двигателем. Центральное управляющее устройство служит для управления рабочими процессами в бытовом приборе и может соединять по меньшей мере один аккумулятор энергии с источником питания и снова отсоединять его от источника питания. Кроме того, изобретение относится к соответствующему способу.

В настоящее время интерес представляет, в частности, сушилка для белья, в которой в качестве приводного двигателя для приведения в действие барабана для белья используют бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) или синхронный электродвигатель. В уровне техники подобный двигатель уже применяют в сушилках для белья. Частотой вращения бесщеточного двигателя постоянного тока можно управлять инвертором, который содержит, с одной стороны, преобразователь, а с другой стороны, блок управления двигателем. Преобразователь преобразует постоянное напряжение в промежуточном контуре в электрическое напряжение переменного тока и управляется блоком управления двигателем. При этом частотой вращения приводного двигателя управляют путем соответствующего изменения частоты переключения инвертора.

В сушилках для белья в дополнение к блоку управления двигателем используют, как правило, центральный электронный блок управления, регулирующий процессы сушки. Этот центральный блок управления может активировать и деактивировать инвертор, соединяя электрический промежуточный контур соответствующим переключателем с выпрямителем (источником питания) или отделяя его от выпрямителя. Если промежуточный контур соединен с выпрямителем, на конденсаторе промежуточного контуре имеет место электрическое напряжение, используемое для питания инвертора и, в частности, блока управления двигателем. Когда соединение с выпрямителем будет разорвано, напряжение в промежуточном контуре падает, и подача питания на инвертор прекращается. Таким образом, имеет место центральный блок управления, определяющий время включения инвертора и, тем самым, приводного двигателя.

Использование бесщеточного двигателя постоянного тока в сочетании с инвертором позволяет реализовать, по существу, любую схему управления частотой вращения приводного двигателя. Чтобы реализовать такую схему управления со стороны центрального блока управления, в уровне техники необходима коммуникационная шина, соединяющая центральный блок управления с одной стороны и блок управления двигателем с другой стороны. Однако такая коммуникационная шина доступна не во всех бытовых приборах и требует дополнительных расходов на устанавливаемые компоненты и монтаж, то есть, увеличивает стоимость.

В патентном документе DE 102008018356 А1 раскрыта сушилка для белья с приводным двигателем, который выполнен в виде бесщеточного двигателя постоянного тока и может эксплуатироваться блоком управления двигателем в различных режимах работы с различной частотой вращения. Приводной двигатель активизируется инвертором с конденсатором промежуточного контура.

В патентном документе DE 4444259 С1 раскрыта электрическая схема, предназначенная для определенного избирательного включения или активизации потребителей переменного тока 230 В при помощи соединительного провода, подключаемого к фотореле.

В патентном документе DE 749899 раскрыто дистанционное управление, например, переключателями или многотарифными устройствами, позволяющее путем изменения напряжения сети переменного тока, служащей для передачи команд, за счет кратковременного подключения однофазной нагрузки, в частности, индукционной нагрузки, создать асимметрию переменного напряжения, подаваемого на потребители, в высоковольтной или низковольтной сети.

Целью изобретения является разработка технического решения, позволяющего эксплуатировать инвертор в бытовом приборе вышеуказанного типа по меньшей мере в двух режимах, отличающихся друг от друга по управлению частотой вращения, даже в том случае, если коммуникационная шина между центральным блоком управления и блоком управления двигателем отсутствует.

Согласно изобретению, эта цель достигнута благодаря бытовому прибору и способу с признаками, раскрываемыми в соответствующих независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты исполнения изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы, в описании и на чертежах.

Заявленный бытовой прибор, в частности, сушилка для белья, содержит выполненный в виде бесщеточного двигателя постоянного тока приводной двигатель, предназначенный для приведения в действие подвижного компонента бытового прибора. Кроме того, бытовой прибор содержит инвертор для активизации приводного двигателя, причем инвертор содержит блок управления двигателем (например, микроконтроллер) для управления частотой вращения приводного двигателя и может работать, по меньшей мере, в двух режимах, отличающихся друг от друга по управлению частотой вращения. Кроме того, бытовой прибор содержит электрический промежуточный контур с по меньшей мере одним аккумулятором электрической энергии (например, конденсатором промежуточного контура), предназначенным для питания блока управления двигателем. Кроме того, бытовой прибор содержит центральный электронный блок управления (например, цифровой сигнальный процессор и/или микроконтроллер), предназначенный для управления рабочими процессами в бытовом приборе. Блок управления предназначен для подсоединения по меньшей мере одного аккумулятора энергии к источнику питания и его отсоединения от этого же источника питания. Согласно изобретению, блок управления двигателем распознает отсоединение аккумулятора энергии от источника питания и подсоединение аккумулятора энергии к источнику питания, и после обнаружения подсоединения выбирает один из по меньшей мере двух режимов работы для последующей эксплуатации инвертора в зависимости от того, было ли подсоединение осуществлено в течение заданного интервала времени после отсоединения или после истечения этого интервала времени.

Тогда как в уровне техники передача управляющих команд с центрального блока управления на блок управления двигателем осуществляется с помощью специально предусмотренной для этой коммуникационной шины, бытовой прибор, выполненный в соответствии с настоящим изобретением, позволяет обойтись без такой шины, а переключение инвертора между различными режимами работы реализуется с помощью уже существующих компонентов. При этом изобретение позволяет использовать тот факт, что благодаря накопленной в аккумуляторе электрической энергии аккумулятор электрической энергии после отсоединения электрического промежуточного контура от источника питания разряжается не сразу, а инвертор не обесточивается немедленно, то есть, даже после отсоединения промежуточного контура от источника питания в течение определенного периода времени возможна подача питания на блок управления двигателем. В течение этого времени функционирование блока управления двигателем сохраняется, а блок управления двигателем потеряет сохраненную информацию только после разряда аккумулятора энергии в промежуточном контуре. Таким образом, центральный блок управления может передавать информацию о частоте вращения и уставки частоты вращения на блок управления двигателем, соответствующим образом и целенаправленно выбирая момент времени, в который промежуточный контур будет снова подсоединен к источнику питания, и на аккумулятор энергии будет снова подано электрическое напряжение. Блок управления двигателем может распознавать эту ситуацию и выбирать один из режимов работы в зависимости от этого момента времени. Таким образом, нет необходимости в использовании дополнительной коммуникационной шины между центральным блоком управления, с одной стороны, и блоком управления двигателем, с другой стороны, то есть, можно устранить связанные с этим недостатки, заключающиеся в увеличении стоимости и потребности в дополнительных компонентах.

В частности, при этом различают горячий пуск и холодный пуск блока управления двигателем: как уже упоминалось выше, блок управления двигателем после отсоединения аккумулятора энергии от источника питания обесточивается не сразу, так как в аккумуляторе накапливается электрическая энергия, то есть, в течение этого времени блок управления двигателем остается активным и теряет сохраненную информацию только после разряда аккумулятора энергии. Если аккумулятор энергии будет снова подсоединен к источнику питания до своего разряда, то осуществляется горячий пуск; под холодным пуском понимают, напротив, перезапуск после полной потери информации, причем в данном случае блок управления двигателем, в частности, выполняет перезапуск. Два этих различных состояния блока управления двигателем можно использовать для того, чтобы различать различные режимы последующей эксплуатации приводного двигателя. Заданный период времени может соответствовать, по существу, периоду времени, в течение которого блок управления двигателем может получать питание от аккумулятора после отсоединения аккумулятора энергии от источника питания. Таким образом, например, первый режим работы приводного двигателя может быть выбран тогда, когда блок управления двигателем был полностью обесточен и, тем самым, была выполнена процедура холодного пуска. В отличие от этого второй режим работы можно выбрать тогда, когда инвертор не был полностью обесточен, и, тем самым, была выполнена процедура горячего пуска блока управления двигателем. Таким образом, центральный блок управления может выбирать режим работы инвертора без особых затрат путем соответствующего выполнения холодного или горячего пуска блока управления двигателем.

По существу, возможен вариант, в котором блок управления двигателем простым способом проверяет, был ли выполнен перезапуск. Если перезапуск был выполнен, можно выбрать первый режим работы. Если перезапуск не был выполнен, можно выбрать второй режим работы.

Однако, время разряда аккумулятора энергии в процессе работы бытового прибора может варьироваться, в частности, в зависимости от расхода энергии во время остановки приводного двигателя. Этот расход, в свою очередь, зависит от различных параметров, в частности, от загрузки барабана для белья и скорости выключения приводного двигателя. Кроме того, на время разряда аккумулятора энергии могут влиять допуски компонентов. Чтобы центральный блок управления мог однозначно определить режим работы или однозначно различать горячий и холодный пуск, в одном из вариантов исполнения реализована схема, согласно которой, если соединение было осуществлено по истечении заданного интервала времени после отсоединения и, тем самым, отключения питания блока управления двигателем, будет выбран первый режим работы, а если соединение было выполнено в течение заданного интервала времени после отсоединения, и, тем самым, перезапуска не произошло, то будет выбран один из режимов работы в зависимости от значения счетчика, реализованного в блоке управления двигателем.

По существу, в блоке управления двигателем может быть реализовано значение счетчика, позволяющее определять период времени после отсоединения аккумулятора энергии от источника питания. Затем блок управления двигателем может выбрать один из по меньшей мере двух режимов работы для последующей эксплуатации инвертора в зависимости от того, будет ли значение счетчика при подсоединении аккумулятора энергии к источнику питания меньше или больше заданного предельного значения. Если аккумулятор после отсоединения от источника питания не успевает разрядиться, и питание по-прежнему поступает на блок управления двигателем, то режим работы выбирают в зависимости от значения счетчика, причем решающее значение имеет величина этого значения счетчика на момент повторного подключения аккумулятора энергии к источнику питания. Если значение счетчика превышает указанное предельное значение, можно выбрать первый режим работы, связанный с холодным пуском. Если значение счетчика ниже предельного значения, можно выбрать второй режим работы, связанный с горячим пуском. Иными словами, указанное предельное значение определяет виртуальный момент времени, не ранее которого аккумулятор может быть разряжен, а блок управления двигателем обесточен. Предпочтительно, предельное значение устанавливают таким образом, чтобы оно соответствовало минимально возможному времени разряда или было немногим меньше этого минимального времени разряда, необходимого в самом неблагоприятном случае для разряда аккумулятора энергии. Тем самым гарантируется, что предельное значение всегда будет находиться раньше момента времени, в который аккумулятор энергии будет фактически разряжен, а блок управления двигателем -обесточен. Таким образом, можно однозначно различать, по меньшей мере, два режима работы.

Реализация указанного значения счетчика допускает, в том числе, следующий вариант исполнения: по существу, может быть предусмотрено, по меньшей мере, три режима работы, отличающиеся друг от друга по управлению частотой вращения. В этом случае ниже указанного предельного значения можно определить по меньшей мере два интервала времени. Если при подсоединении аккумулятора к источнику питания значение счетчика будет меньше предельного значения, то один из режимов работы инвертора можно выбрать в зависимости от того, в какой из по меньшей мере двух интервалов времени попадает значение счетчика при подсоединении аккумулятора энергии к источнику напряжения. Совокупный интервал времени, расположенный ниже предельного значения, можно разделить, по существу, на произвольное количество интервалов времени, то есть, по существу, можно реализовать произвольное количество самых разнообразных режимов работы. Это особенно выгодно с точки зрения технологии процесса и ухода за бельем, поскольку позволяет реализовать различные рабочие программы, в частности, различные программы сушки, специально разработанные для различных типов белья и различающиеся характеристиками частоты вращения приводного двигателя. Кроме того, в рамках одной рабочей программы можно предусмотреть различные значения частоты вращения.

В одном из вариантов осуществления могут быть обеспечены по меньшей мере два режима работы, включающие в себя, по меньшей мере, первый режим работы, в котором приводной двигатель работает с первой частотой вращения, и второй режим работы, в котором приводной двигатель работает с более высокой второй частотой вращения. Таким образом, можно использовать два различных значения частоты вращения приводного двигателя во время работы бытового прибора. При активации одного из режимов работы, предпочтительно, устанавливают постоянную частоту вращения.

Предпочтительно, первый режим работы с более низкой частотой вращения выбирают, если соединение аккумулятора энергии с источником питания произошло по истечении заданного интервала времени после отсоединения (то есть, осуществлен холодный пуск). То есть, при вводе бытового прибора в эксплуатацию и, тем самым, при первой активации блока управления двигателем всегда выбирают этот первый режим работы и, тем самым, устанавливают сниженную частоту вращения. Это оказывается особенно выгодным для технологического процесса сушилки для белья, поскольку на этот момент влажность белья максимальна, и за счет низкой частоты вращения можно ускорить нагрев белья. В зависимости от текущей степени сухости белья в процессе сушки можно регулировать частоту вращения приводного двигателя или переключаться между различными режимами работы инвертора.

В одном из вариантов исполнения центральный блок управления может измерять фактическую степень сухости белья и переключаться с первого режима работы на второй режим работы в зависимости от степени сухости, в частности, после достижения заданного порогового значения степень сухости. Это позволяет снизить нагрузку на белье.

Предпочтительно, по меньшей мере, два режима работы могут отличаться друг от друга крутизной или подъемом характеристической кривой, описывающей включение и/или выключение приводного двигателя. Этот вариант также имеет преимущества с точки зрения технологического процесса.

Предпочтительно, приводной двигатель соединен с барабаном для белья, например, ремнем и предназначен для приведения в действие барабана для белья.

Заявленный способ служит для управления приводным двигателем, выполненным в виде бесщеточного двигателя постоянного тока, от которого приводится в действие подвижный компонент бытового прибора, в частности, сушилки для белья, причем приводной двигатель приводится в действие инвертором, а частотой вращения приводного двигателя управляет блок управления двигателем, входящий в состав инвертора, причем блок управления двигателем работает в по меньшей мере двух режимах, отличающихся друг от друга по управлению частотой вращения, причем по меньшей мере один аккумулятор энергии обеспечивает напряжение питания для блока управления двигателем, при этом центральный блок управления соединяет по меньшей мере один аккумулятор энергии с источником питания и снова отсоединяет аккумулятор от источника питания. Блок управления двигателем распознает отсоединение аккумулятора энергии от источника питания и подсоединение аккумулятора энергии к источнику питания и после распознавания подсоединения выбирает один из по меньшей мере двух режимов работы для последующей эксплуатации инвертора в зависимости от того, произошло ли подсоединение в течение заданного интервала времени после отсоединения или по истечении этого интервала.

Предпочтительные варианты исполнения бытового прибора, описываемого изобретением, и их преимущества в равной степени относятся к способу, описываемому изобретением.

Прочие признаки изобретения следуют из пунктов формулы изобретения, чертежей и описания чертежей. Признаки и комбинации признаков, перечисленные в приведенном выше описании, а также в приведенном ниже описании чертежей и/или показанные только на чертежах, могут применяться в сочетаниях, отличающихся от указанных, а также по отдельности.

Подробное раскрытие изобретения приводится на основании предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлено схематичное изображение блок-схемы бытового прибора в соответствии с первым вариантом исполнения изобретения;

на фиг. 2 представлено схематичное изображение блок-схемы бытового прибора в соответствии со вторым вариантом исполнения изобретения;

на фиг. 3 представлены графики зависимости от времени, иллюстрирующие способ в соответствии с одним из вариантов исполнения.

Бытовой прибор 1, схематично изображенный на фиг. 1, выполнен в виде сушилки для белья. В качестве подвижного компонента рассматривают расположенный в бытовом приборе 1 барабан 2 для белья, предназначенный для укладки в него белья 3. Барабан 2 для белья приводится в действие от приводного двигателя 4, выполненного в виде бесщеточного двигателя постоянного тока. Приводной двигатель 4, в свою очередь, активизируют инвертором 5, содержащим преобразователь 6 постоянного тока в переменный и блок 7 управления двигателем. При этом блок 7 управления двигателем активизирует электрический выключатель преобразователя 6 постоянного тока в переменный и, таким образом, может управлять частотой вращения приводного двигателя 4.

Преобразователь 6 постоянного тока в переменный генерирует переменное напряжение для фазных обмоток приводного двигателя 4. При этом приводной двигатель 4 может содержать, например, три фазные обмотки и, тем самым, иметь трехфазное исполнение. Переменное напряжение получают из постоянного напряжения UZ промежуточного контура, приложенного к конденсатору 8 промежуточного контура, служащему аккумулятором энергии, а именно, между распределительным узлом 9, с одной стороны, и электрическим опорным потенциалом 10 (массой), с другой стороны. Электрическая энергия из конденсатора 8 промежуточного контура питает, в том числе, блок 7 управления двигателем, который соединен для этого с конденсатором 8 промежуточного контура, например, через делитель напряжения, образованный двумя или более резисторами 11, 12. На блок 7 управления двигателем поступает напряжение UV питания, значение которого ниже постоянного напряжения UZ промежуточного контура.

Конденсатор 8 промежуточного контура входит в состав электрического промежуточного контура 13, который посредством переключающего устройства 14, выполненного в виде по меньшей мере одного электрического выключателя, может быть соединен с источником 15 питания, подключенным, в свою очередь, к клеммам 16, 17 сети. Между клеммами 16, 17 сети имеет место напряжение UN сети, например, переменное напряжение 230 В. Источник 15 питания может содержать, например, фильтр сети, выпрямитель и/или блок питания, что позволяет получать выпрямленное напряжение из напряжения UN сети.

Для управления процессами сушки в бытовом приборе 1 предусмотрен центральный электронный блок 18 управления, активизирующий, в том числе, переключающее устройство 14. Это означает, что центральный блок 18 управления может соединять промежуточный контур 13 с источником 15 питания и снова отсоединять промежуточный контур 13 от источника 15 питания. При этом блок 7 управления двигателем выполняет только задачу выставления частоты вращения приводного двигателя 4 на заранее заданное значение. Решение о необходимости работы приводного двигателя 4 в определенный момент времени процесса сушки принимает центральный блок 18 управления: если переключающее устройство 14 замкнуто, барабан 2 для белья приводится в движение; если переключающее устройство 14 разомкнуто, барабан 2 для белья останавливается.

Как правило, в бытовых приборах 1 блок 7 управления двигателем устроен таким образом, чтобы он мог также обнаруживать сбой напряжения UN сети на основании текущего значения напряжения UV питания. При распознавании такого сбоя можно сохранить контроль за выключением приводного двигателя 4. Таким образом, блок 7 управления двигателем определяет текущее мгновенное значение напряжения UV питания и, следовательно, позволяет судить о текущем состоянии переключающего устройства 14.

Блок 7 управления двигателем может теперь работать в по меньшей мере двух различных режимах, отличающихся друг от друга, с одной стороны, выставленным значением частоты вращения приводного двигателя 4, а с другой стороны, возможно, крутизной характеристической кривой включения и/или характеристической кривой выключения или замедления.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления изобретения, представленным на фиг. 2, выпрямление напряжения с целью получения напряжения промежуточного контура можно осуществлять, в том числе, после переключающего элемента 14 и перед конденсатором 8 промежуточного контура. Для этого можно предусмотреть, например, блок 19 преобразователя, содержащий выпрямитель и включенный между переключающим устройством 14 и распределительным узлом 9, а также между источником 15 питания и распределительным узлом 10. Блок 19 преобразователя может содержать дополнительные элементы сетевого фильтра, не показанные явно на фиг. 2. В этой конфигурации на переключающий элемент 14 с целью включения инвертора 5 подают переменное напряжение. Блок 19 преобразователя может также содержать преобразователь напряжения.

Теперь рассмотрим способ, соответствующий одному из вариантов исполнения изобретения, на основании фиг. 3.

На фиг. 3 изображены различные графики сигнала в зависимости от времени t, соответствующие процессу сушки. В верхней части фиг. 2 изображен график зависимости частоты n вращения приводного двигателя 4 от времени. При этом в инверторе 5 различают первый режим М1 работы и второй режим М2 работы, для которых действуют различные уставки частоты n вращения, а именно, с одной стороны, первое значение n1 частоты вращения, а с другой стороны, более высокое второе значение n2 частоты вращения. Выбор одного из режимов М1, М2 работы осуществляется центральным блоком 18 управления.

При задании текущего режима М1, М2 работы центральный блок 18 управления использует тот факт, что блок 7 управления двигателем после размыкания переключающего устройства 14 обесточивается не сразу благодаря электрической энергии, накопленной в конденсаторе 8 промежуточного контура и, возможно, в дополнительных конденсаторах меньшей емкости. В течение этого времени функционирование блока 7 управления двигателем сохраняется в полном объеме, однако блок 7 управления распознает размыкание переключающего устройства 14. Только после разряда конденсатора 8 промежуточного контура и, возможно, дополнительных конденсаторов в цепи питания блока 7 управления двигателем блок 7 управления потеряет всю сохраненную информацию. Повторное замыкание переключающего устройства 14 до этого времени считают «горячим пуском»; замыкание переключающего устройства 14 после потери информации считают «холодным пуском».

Кроме того, на фиг. 3 изображен график 19, иллюстрирующий текущее состояние переключающего устройства 14. Состояние «0» означает, что переключающее устройство 14 разомкнуто, в то время как состояние «1» символизирует замыкание переключающего устройства 14. В нижней части фиг. 3 изображен график 20, показывающий, полностью ли разряжен конденсатор 8 промежуточного контура, и, тем самым, обесточен ли блок 7 управления двигателем. Состояние «1» означает, что на блок 7 управления двигателем подается электрическое питание. Состояние «0», в свою очередь, означает, что блок 7 управления двигателем обесточен.

В момент Т0 времени происходит включение бытового прибора 1, и переключающее устройство 14 замыкается. Блок 7 управления двигателем обнаруживает, что доступная информация отсутствует и все регистры обнулены. При распознавании этого состояния холодного пуска блок 7 управления двигателем включает первый режим М1 работы, то есть, приводной двигатель 4 разгоняется в соответствии с первой характеристической кривой K1 включения до первого значения n1 частоты вращения, а частоту n вращения устанавливают на первое значение n1 частоты вращения.

В момент Т1 времени центральный блок 18 управления размыкает переключающее устройство 14, что распознается блоком 7 управления двигателем на основании напряжения UV питания. В результате блок 7 управления двигателем отключает приводной двигатель 4, который выключается в соответствии с первой характеристической кривой Н1 выключения, в частности, до нулевого значения. В момент Т2 времени приводной двигатель 4 останавливается.

В момент Т1 времени блок 7 управления двигателем начинает отсчет времени, прошедшего с момента Т1 времени. Для этого реализовано значение ZW счетчика, увеличивающееся с течением времени после наступления момента Т1 времени.

После момента Т1 времени блок 7 управления двигателем может оставаться активным только до тех пор, пока конденсатор 8 промежуточного контура не разрядится. Время разряда конденсатора 8 промежуточного контура называют «буферным временем», обозначенным на фиг. 3 как PZ.

Если по истечении первой паузы Р1 после момента Т1 времени переключающее устройство 14 будет снова замкнуто в момент Т3 времени, то блок 7 управления двигателем проверяет, превышает ли значение счетчика заданное предельное значение TG. Эта проверка выполняется, разумеется, только при условии, что буферное время PZ еще не истекло, и блок 7 управления двигателем еще активен. Предельное значение TG выбирают таким образом, чтобы оно было немного меньше минимально возможного буферного времени PZ или соответствовало минимально возможному буферному времени PZ. Если проверка в момент Т3 времени покажет, что значение ZW счетчика меньше предельного значения TG, то будет включен второй режим М2 работы, то есть, приводной двигатель 4 будет разгоняться в соответствии со второй характеристической кривой K2 включения, а частота n вращения будет выставлена на второе значение n2 частоты вращения. Реализация значения ZW счетчика позволяет блоку 7 управления двигателем без особых затрат определять, произошло ли замыкание переключающего устройства 14 до истечения буферного времени PZ и, тем самым, должен ли быть произведен горячий пуск.

В следующий момент Т4 времени переключающее устройство 14 снова разомкнуто, что можно увидеть на графике 19 на фиг. 3. Блок 7 управления двигателем распознает эту ситуацию и одновременно начинает увеличивать значение ZW счетчика, а также замедление приводного двигателя 4 в соответствии со второй характеристической кривой Н2 выключения, которая может также соответствовать первой характеристической кривой Н1. В момент Т5 времени частота n вращения приводного двигателя 4 достигает нулевого значения. Как показано на фиг. 3, буферное время PZ заканчивается в момент Т6 времени до того, как переключающее устройство 14 будет снова замкнуто. Это означает, что конденсатор 8 промежуточного контура в момент Т6 времени будет разряжен, а блок 7 управления двигателем, следовательно, обесточен. В момент Т6 времени блок 7 управления двигателем, таким образом, потеряет всю сохраненную информацию, включая значение ZW счетчика, превысившее тем временем предельное значение TG. Если переключающее устройство 14 по истечении второй паузы Р2 будет снова замкнуто в следующий момент Т7 времени после момента Т6 времени, и блок 7 управления двигателем будет запущен, то произойдет холодный пуск, что означает активацию первого рабочего режима М1 блоком 7 управления двигателем.

Если заданное предельное значение TG равно или немного меньше минимально возможного буферного времени PZ, то принципиально возможна (хотя и маловероятна) ситуация, в которой переключающее устройство 14 будет замкнуто в тот момент времени, в который значение ZW счетчика уже превысило предельное значение TG, но буферное время PZ еще не истекло. В этом случае блок 7 управления двигателем не будет перезапущен, то есть, информация, включая значение ZW счетчика, еще не будет потеряна. В подобном случае блок 7 управления двигателем может быть настроен на интерпретацию такой ситуации в качестве холодного пуска и активацию первого режима М1 работы.

Наличие значения ZW счетчика позволяет реализовать несколько режимов работы. Таким образом, в течение буферного времени PZ или ниже предельного значения TG можно предусмотреть несколько интервалов времени меньшей продолжительности, а блок 7 управления двигателем на момент замыкания переключающего устройства 14 может проверять, в какой из интервалов времени попадает текущее значение ZW счетчика. При этом любой интервал времени может быть назначен другому режиму работы, и режимы работы могут отличаться друг от друга, по меньшей мере, уставкой n частоты вращения.

Как показано на фиг. 3, после холодного пуска активируется режим М1 работы, при котором частота n вращения выставлена на более низкое значение n1 частоты вращения. Такая низкая частота вращения оказывается особенно выгодной в начале процесса сушки, поскольку в этот момент Т0 времени влажность белья 3 максимальна, и белье 3, таким образом, может быть относительно быстро нагрето до высокой температуры. После того, как степень сухости белья 3 достигнет заданного значения, центральный блок 18 управления может инициировать переключение с первого режима М1 работы на второй режим М2 работы, размыкая и снова замыкая переключающее устройство 14 до того, как значение ZW счетчика достигнет предельного значения TG.

Таким образом, описанный способ позволяет выставлять частоту n вращения приводного двигателя 4 на различные заданные значения, не используя специализированную передачу данных между центральным блоком 18 управления и блоком 7 управления двигателем. Передача управляющих команд на блок 7 управления двигателем осуществляется переводом переключающего устройства 14 в соответствующее положение и, следовательно, выбором холодного или горячего пуска блока 7 управления двигателем.

Перечень ссылочных обозначений

1 бытовой прибор

2 барабан для белья

3 белье

4 приводной двигатель

5 инвертор

6 преобразователь

7 блок управления двигателем

8 конденсатор промежуточного контура

9 распределительный узел

10 опорный потенциал

11 резистор

12 резистор

13 промежуточный контур

14 переключающее устройство

15 источник питания

16 клемма сети

17 клемма сети

18 блок управления

19 кривая

20 кривая

21 блок преобразователя n частота вращения

n1 первая частота вращения

n2 вторая частота вращения

t время

Н1 характеристическая кривая выключения

Н2 характеристическая кривая выключения

K1 характеристическая кривая включения

K2 характеристическая кривая включения

М1 первый режим работы

М2 второй режим работы

Т0 момент времени.

Т1 момент времени Т2 момент времени Т3 момент времени Т4 момент времени Т5 момент времени Т6 момент времени Т7 момент времени BLDC бесщеточный двигатель постоянного тока Р1 первая пауза Р2 вторая пауза PZ буферное время TG предельное значение UN напряжение сети UZ постоянное напряжение промежуточного контура UV напряжение питания ZW значение счетчика.

Изобретение относится к бытовому прибору (1) с приводным двигателем (4), выполненным в виде бесщеточного двигателя постоянного тока и предназначенным для приведения в действие компонента (2), с инвертором (5), предназначенным для активизации приводного двигателя (4), причем инвертор (5) содержит блок (7) управления двигателем, рассчитанный на регулирование частоты (n) вращения приводного двигателя (4) и способный работать, по меньшей мере, в двух режимах (М1, М2), различающихся регулированием частоты (n) вращения, с промежуточным электрическим контуром (13), содержащим электрический аккумулятор (8) энергии, обеспечивающий напряжение (UV) питания для блока (7) управления двигателем, и с блоком (18) управления, предназначенным для соединения аккумулятора (8) энергии с источником (15) питания и повторного отсоединения его от этого же источника (15) питания. Блок (7) управления двигателем может распознавать отсоединение аккумулятора (8) энергии от источника (15) питания и подсоединение аккумулятора энергии к источнику (15) питания, и после обнаружения подсоединения выбирать один из, по меньшей мере, двух режимов (М1, М2) работы в зависимости от того, было ли подсоединение осуществлено в течение заданного интервала (PZ) времени после отсоединения или после истечения этого интервала (PZ) времени. 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Бытовой прибор (1), в частности сушилка для белья, содержащий приводной двигатель (4), выполненный в виде бесщеточного двигателя постоянного тока для приведения в действие подвижного компонента (2) бытового прибора (1); инвертор (5) для управления приводным двигателем (4), причем инвертор (5) содержит блок (7) управления двигателем, предназначенный для управления частотой (n) вращения приводного двигателя (4) и способный работать в по меньшей мере двух режимах (М1, М2) работы, отличающихся друг от друга по управлению частотой (n) вращения; промежуточный электрический контур (13) с по меньшей мере одним электрическим аккумулятором (8) энергии для обеспечения напряжения (UV) питания для блока (7) управления двигателем; и центральный блок (18) управления для управления рабочими процессами в бытовом приборе (1), выполненный с возможностью соединения по меньшей мере одного аккумулятора (8) энергии с источником (15) питания и его повторного отсоединения от этого же источника (15) питания, отличающийся тем, что блок (7) управления двигателем выполнен с возможностью обнаруживать отсоединение аккумулятора (8) энергии от источника (15) питания и подсоединение аккумулятора (8) энергии к источнику (15) питания, а после обнаружения подсоединения - выбирать один из по меньшей мере двух режимов (М1, М2) работы для последующей эксплуатации инвертора (5) в зависимости от того, было ли подсоединение осуществлено в течение заданного интервала (PZ) времени после отсоединения или после истечения этого интервала (PZ) времени.

2. Бытовой прибор (1) по п. 1, отличающийся тем, что заданный интервал (PZ) времени соответствует периоду, в течение которого, после отсоединения аккумулятора (8) энергии от источника (15) питания, блок (7) управления двигателем может получать напряжение (UV) питания от аккумулятора (8) энергии.

3. Бытовой прибор (1) по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере два режима (М1, М2) работы включают в себя по меньшей мере один первый режим (М1) работы и один второй режим (М2) работы, причем блок (7) управления двигателем выполнен с возможностью выбирать первый режим (М1) работы, если соединение было осуществлено по истечении заданного интервала (PZ) времени после отсоединения, и выбирать один из режимов (М1, М2) работы в зависимости от значения (ZW) счетчика, если соединение было выполнено в течение заданного интервала (PZ) времени после отсоединения.

4. Бытовой прибор (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что блок (7) управления двигателем выполнен с возможностью на основании значения (ZW) счетчика определять время, прошедшее после отсоединения аккумулятора (8) энергии от источника (15) питания, и выбирать один из по меньшей мере двух режимов (М1, М2) работы для последующей эксплуатации инвертора (5) в зависимости от того, было ли значение (ZW) счетчика при подсоединении аккумулятора (8) энергии к источнику (15) питания меньше или больше заданного предельного значения (TG).

5. Бытовой прибор (1) по п. 4, отличающийся тем, что инвертор (5) выполнен с возможностью работы в по меньшей мере трех режимах (М1, М2), которые отличаются друг от друга по управлению частотой (n) вращения, причем ниже предельного значения (TG) заданы по меньшей мере два интервала времени, причем блок (7) управления двигателем в случае, если при подсоединении аккумулятора (8) энергии к источнику (15) питания значение (ZW) счетчика будет меньше предельного значения (TG), выполнен с возможностью выбирать один из режимов (М1, М2) работы инвертора (5) в зависимости от того, в какой из по меньшей мере двух интервалов времени попадает значение (ZW) счетчика при подсоединении аккумулятора (8) энергии к источнику (15) напряжения.

6. Бытовой прибор (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что по меньшей мере два режима (М1, М2) работы включают в себя по меньшей мере один первый режим (М1) работы и один второй режим (М2) работы, причем блок (7) управления двигателем выполнен с возможностью обеспечивать работу приводного двигателя (4) в первом режиме (М1) работы с первой частотой (n1) вращения, а во втором режиме (М2) работы - со второй частотой (n2) вращения, превышающей первую частоту (n1) вращения.

7. Бытовой прибор (1) по п. 6, отличающийся тем, что блок (7) управления двигателем выполнен с возможностью выбора первого режима (М1) работы для последующей работы, если подсоединение аккумулятора (8) энергии к источнику (15) питания произошло по истечении заданного интервала (PZ) времени после отсоединения.

8. Бытовой прибор (1) по п. 6, отличающийся тем, что блок (7) управления двигателем выполнен с возможностью переключения с первого режима (М1) работы на второй режим (М2) работы в зависимости от степени сухости белья (3).

9. Бытовой прибор (1) по любому из пп. 1-3, 5, 7, 8, отличающийся тем, что по меньшей мере два режима работы отличаются друг от друга крутизной характеристической кривой (K1, K2, Н1, Н2), описывающей включение и/или выключение приводного двигателя (4).

10. Бытовой прибор (1) по любому из пп. 1-3, 5, 7, 8, отличающийся тем, что приводной двигатель (4) соединен с барабаном для белья, представляющим собой подвижный компонент (2), и предназначен для приведения в движение барабана для белья.

11. Способ управления приводным двигателем (4), выполненным в виде бесщеточного двигателя постоянного тока, посредством которого приводят в действие подвижный компонент (2) бытового прибора (1), в частности сушилку для белья, причем приводным двигателем (4) управляют посредством инвертора (5), причем частотой (n) вращения приводного двигателя (4) управляют посредством блока (7) управления двигателем, входящим в состав инвертора (5), причем инвертор (5) эксплуатируют по меньшей мере в двух режимах (М1, М2) работы, отличающихся друг от друга по управлению частотой (n) вращения, причем напряжение (UV) питания для блока (7) управления двигателем обеспечивает по меньшей мере один электрический аккумулятор (8) энергии, при этом центральный блок (18) управления соединяет по меньшей мере один аккумулятор (8) энергии с источником (15) питания и снова отсоединяет аккумулятор (8) от этого же источника (15) питания, отличающийся тем, что блок (7) управления двигателем распознает отсоединение аккумулятора (8) энергии от источника (15) питания и подсоединение аккумулятора (8) энергии к источнику (15) питания и после распознавания подсоединения выбирает один из по меньшей мере двух режимов (М1, М2) работы для последующей эксплуатации инвертора (5) в зависимости от того, произошло ли подсоединение в течение заданного интервала (PZ) времени после отсоединения или по истечении этого интервала (PZ) времени.