DE10151227C1

DE10151227C1 - Circuit for controlling water supply systems, especially domestic or similar local systems, has controller controlling electrical power fed to alternating current motor via rising edge controller

Info

Publication number: DE10151227C1
Application number: DE2001151227
Authority: DE
Inventors: Hans Gustat
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2021-10-17

Abstract

The system has a control unit with an a.c. motor and a two-point regulator. The circuit has an electronic rising edge controller in series with the control unit and a controller with its input connected to a device producing a signal for the on state and/or load current of the motor and its output connected to the rising edge controller, whereby the electrical power fed to the motor via the rising edge controller is controlled by the controller. The system has a control unit (1), consisting essentially of an a.c. motor (2) and a two-point regulator (3). The circuit (11) has an electronic rising edge controller (12) in series with the control unit and a controller (13) with its input connected to a device (14) producing a signal for the on state and/or load current of the motor and its output connected to the rising edge controller, whereby the electrical power fed to the motor via the rising edge controller is controlled by the controller. AN Independent claim is also included for the following: a method of controlling water supply systems with the inventive circuit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung für die Steuerung von Wasserversorgungsanlagen, und auf Verfahren zu deren Steuerung, vorzugsweise häusliche oder ähnliche örtliche Wasserversorgungsanlagen mit Wechselstrommotor, insbesondere für Wasserpumpen mit elektromechanischem Zweipunktregler.The invention relates to a circuit for the control of Water supply systems, and methods of controlling them, preferably domestic or similar local water supply systems with an AC motor, especially for water pumps with electromechanical two-point controller.

Wasserpumpen mit Wechselstrommotor werden vor allem für kleinere Hauswasseranlagen eingesetzt. Üblicherweise ist in einer mechanischen Einheit neben Pumpe und Kessel ein Wechselstrommotor mit einem elektromechanischen Zweipunktregler enthalten. Der elektrische Netzanschluss geschieht über einen Verbinder oder Netzstecker. Der Zweipunktregler schaltet beim Absinken des Wasserdrucks unter einen Minimalwert den Wechselstrommotor ein, bis der Druck über einen Maximalwert angestiegen ist. Während der Arbeitsphasen der Wasserpumpe wird meist nur ein Teil des geförderten Wassers vom Verbraucher entnommen, da die Hauswasseranlage üblicherweise so dimensioniert ist, dass sie für maximale Verbrauchssituation ausreicht. Der andere Teil wird in den meisten Fällen in einem Druckkessel gespeichert. Die Größe dieses Druckkessels, genauer die Größe des komprimierbaren Luftvolumens im Druckkessel, bestimmt die durchschnittliche Dauer der Arbeitsphasen der Wasserpumpe und damit deren Schalthäufigkeit.Water pumps with an AC motor are mainly used for smaller ones Home water systems used. Usually is in a mechanical unit next to Pump and boiler an AC motor with an electromechanical Two-point controller included. The electrical mains connection is done via a Connector or power plug. The two-point controller switches when the Water pressure below a minimum value the AC motor until the pressure above a maximum value has risen. During the working phases of the water pump mostly only a part of the water extracted by the consumer, because the Domestic water system is usually dimensioned so that it is for maximum Consumption situation is sufficient. The other part is in most cases in one Pressure vessel saved. The size of this pressure vessel, more precisely the size of the compressible air volume in the pressure vessel, determines the average duration the working phases of the water pump and thus its switching frequency.

Ein großer Kessel führt zu geringerer Schalthäufigkeit, was wiederum eine kleinere Spanne zwischen Minimalwert und Maximalwert des Wasserdruckes und damit eine gleichmäßigere Drucksituation erlaubt. Diesen positiven Eigenschaften eines großen Druckkessels stehen sowohl höhere Kosten, als auch ein größerer Platzbedarf nachteilig gegenüber. Die Größe des Kessels ist somit vor allem ein Kompromiss zwischen Kosten und erwünschten Eigenschaften.A large boiler leads to a lower switching frequency, which in turn leads to a smaller one Range between minimum and maximum water pressure and thus one more even pressure situation allowed. These positive qualities of a big one Pressure boilers are disadvantageous both in terms of higher costs and a larger space requirement across from. The size of the boiler is therefore primarily a compromise between costs and desired properties.

Aus vorgenannten Kostengründen besitzen viele Hauswasseranlagen sehr kleine Druckkessel. Das führt zu einer ungleichmäßigen Drucksituation beim Verbraucher während der Entnahme von Wasser, was vor allem bei Mischbatterien störend ist, weil sich dann die Mischung aus warmem und kaltem Wasser rasch und häufig ändert. Außerdem ist eine hohe Schalthäufigkeit ungünstig für die Lebensdauer der gesamten Hauswasseranlage. Viele Hauswasseranlagen arbeiten unter solchen ungünstigen Bedingungen, so dass bei gleichmäßig offenem Ventil beim Verbraucher der Motor der Wasserpumpe, bis zu mehrere Male pro Minute ein- und ausgeschaltet werden muss. Nachteilig ist unabhängig von der Größe der Druckkessel, dass sich mit der Zeit die Größe des komprimierbaren Luftvolumens verringert, da sich die Luft allmählich im Wasser löst und bei der Entnahme von Wasser abtransportiert wird, so dass der Druckkessel regelmäßig belüftet werden muss, damit genügend komprimierbares Volumen zur Verfügung steht.For the aforementioned cost reasons, many domestic water systems have very small ones Pressure vessel. This leads to an uneven pressure situation at the consumer during the withdrawal of water, which is particularly troublesome for mixer taps because Then the mixture of warm and cold water changes quickly and frequently. In addition, a high switching frequency is unfavorable for the life of the whole House water system. Many domestic water systems work under such unfavorable ones Conditions so that when the valve is open at the consumer the motor is the Water pump, must be switched on and off up to several times per minute. Regardless of the size of the pressure vessel, it is disadvantageous that over time the The size of the compressible air volume is reduced as the air gradually Water dissolves and is removed when water is withdrawn, so that the Pressure boiler must be ventilated regularly so that it is sufficiently compressible Volume is available.

Bei größeren Wasserversorgungsanlagen wird das Problem der begrenzten Kesselgröße dadurch gelöst, daß je nach Verbrauch mehrere Pumpen geschaltet werden, oder ein Regelkreis mit einem Drucksensor über die Drehzahlregelung des Elektromotors der Pumpe den Druck annähernd konstant hält. Eine solche Drehzahlregelung in Abhängigkeit vom Druck und damit vom Verbrauch ist auch wesentlich wirtschaftlicher als das Verfahren der einfachen Zweipunktregelung, da die Pumpe häufiger in einem Bereich mit besserem Wirkungsgrad arbeitet.With larger water supply systems, the problem of limited boiler size solved by switching several pumps, depending on consumption, or one Control circuit with a pressure sensor via the speed control of the electric motor Pump keeps the pressure almost constant. Such a speed control in Dependence on pressure and thus on consumption is also much more economical than the simple two-point control method because the pump is more often in one Area with better efficiency.

Diese Problematik wird in "Wasserversorgung" von H. Kittner, W. Starke und D. Wissel, Verlag für Architektur und technische Wissenschaften, 5. Auflage, S. 361-371 detailliert dargestellt.This problem is discussed in "Water Supply" by H. Kittner, W. Starke and D. Wissel, Publishing House for Architecture and Technical Sciences, 5th edition, pp. 361-371 presented in detail.

Das Verfahren der Drehzahlregelung ist auch für kleine Hauswasseranlagen sinnvoll, jedoch wäre bereits der Einsatz eines Drucksensors mit der dazu nötigen Änderung an der Mechanik der Anlage ein Kostenfaktor, der die Herstellung der Anlage deutlich verteuern würde.The speed control procedure is also useful for small domestic water systems, however, the use of a pressure sensor with the necessary change would already be on the mechanics of the system a cost factor that clearly shows the manufacture of the system would make it more expensive.

Das Nachrüsten bestehender Hauswasseranlagen mit einem solchen System wäre noch wesentlich aufwendiger.Retrofitting existing domestic water systems with such a system would still be much more complex.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere häusliche oder ähnliche örtliche Wasserversorgungsanlagen mit verlängerten Arbeitsphasen der Wasserpumpen, d. h. Verringerung deren Schalthäufigkeit, und mit verringertem zeitlichen Anstieg des Wasserdruckes während der Arbeitsphase der Wasserpumpe, so dass während der Wasserentnahme eine möglichst gleichmäßige Drucksituation vorherrscht, vorzuschlagen, wobei kein Drucksensor benötigt wird und keine mechanischen Änderungen erforderlich sind, so dass auch ein Nachrüsten vorhandener häuslicher oder ähnlicher örtlicher Wasserversorgungen einfach und kostengünstig möglich ist.The object of the invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art overcome and especially domestic or similar local Water supply systems with extended working phases of the water pumps, d. H. Reduction in their switching frequency, and with a reduced increase in the time Water pressure during the working phase of the water pump, so that during the Water extraction prevails as even a pressure situation as possible, to propose, no pressure sensor is required and no mechanical Changes are required, so that a retrofit of existing home or similar local water supplies is simple and inexpensive.

Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in die Wasserversorgungsanlage - insbesondere die häusliche oder ähnliche örtliche - eine Schaltung integriert und ein Verfahren zur Steuerung von Wasserversorgungsanlagen entsprechend den Merkmalen der Ansprüche vorgeschlagen wird.This task is solved according to the invention in that the Water supply system - especially the domestic or similar local - one Integrated circuit and a method for controlling water supply systems is proposed according to the features of the claims.

Die erfindungsgemäße Schaltung für die Steuerung von Wasserversorgungsanlagen - insbesondere häusliche oder ähnliche örtliche - mit Steuereinheit im wesentlichen bestehend aus einem Wechselstrommotor und einem Zweipunktregler, beinhaltet eine elektronische Phasenanschnittsteuerung, die in Serie mit der Steuereinheit angeordnet ist, und einen Mikrocontroller oder eine Logikschaltung, nachfolgend als Controller bezeichnet, an dessen Eingang eine Einrichtung angeschlossen ist, die ein Signal über den Einschaltzustand oder den Laststrom des Wechselstrommotors abgibt, und der Ausgang des Controllers mit der Phasenanschnittsteuerung verbunden ist, wobei die dem Wechselstrommotor zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung vom Controller gesteuert ist.The circuit according to the invention for the control of water supply systems - in particular domestic or similar local - with control unit essentially consisting of an AC motor and a two-position controller, includes one electronic phase control, arranged in series with the control unit is, and a microcontroller or a logic circuit, hereinafter as a controller referred to, at the input of which a device is connected which transmits a signal outputs the on state or the load current of the AC motor, and the Output of the controller is connected to the phase control, the electrical power supplied to the AC motor via the Phase control is controlled by the controller.

Dabei liefert die Einrichtung ein Eingangssignal - welches Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors repräsentiert - an den Eingang des Controllers, wobei die dem Wechselstrommotor zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung vom Controller in Abhängigkeit vom Eingangssignal gesteuert wird.The device provides an input signal - which information about the Switched on state and / or the load current of the AC motor represents - on the input of the controller, the electrical supplied to the AC motor Performance via the leading edge control from the controller depending on the Input signal is controlled.

In einer vorteilhaften Variante ist das Eingangssignal zum Controller ein binäres Signal, das die Information "Wechselstrommotor ist eingeschaltet" bzw. "Wechselstrommotor ist ausgeschaltet" enthält. Hierbei speichert die Einrichtung und/oder der Controller die Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors, und die dem Wechselstrommotor zugeführte elektrische Leistung wird über die Phasenanschnittsteuerung vom Controller in Abhängigkeit von den gespeicherten Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors gesteuert.In an advantageous variant, the input signal to the controller is a binary signal, that the information "AC motor is switched on" or "AC motor is switched off ". The device and / or the controller stores the Information about the switch-on state and / or the load current of the AC motor, and the electric power supplied to the AC motor is controlled by the controller depending on the phase control stored information about the switch-on state and / or the load current of the AC motor controlled.

In einer weiteren Variante ist das Eingangssignal zum Controller ein nicht-binäres Signal, das zusätzlich zur Information "Wechselstrommotor ist eingeschaltet" bzw. "Wechselstrommotor ist ausgeschaltet" eine Information über den Wert des Laststroms des Wechselstrommotors enthält.In a further variant, the input signal to the controller is a non-binary one Signal which, in addition to the information "AC motor is switched on" or "AC motor is switched off" information about the value of the load current of the AC motor contains.

In einer Abwandlung des Verfahrens wird die dem Wechselstrommotor zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung vom Controller in Abhängigkeit von einer Schätzung des Durchschnittswertes der benötigten elektrischen Leistung gesteuert, wobei diese Schätzung aus den gespeicherten Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors ermittelt wird.In a modification of the method, the one supplied to the AC motor electrical power depending on the phase control from the controller from an estimate of the average value of the electrical power required controlled, this estimate from the stored information about the Switch-on state and / or the load current of the AC motor is determined.

In einer weiteren Variante des Verfahrens wird die dem Wechselstrommotor zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung vom Controller in Abhängigkeit von einer Schätzung der momentanen Lage des Wasserdrucks im Bereich zwischen Minimal- und Maximaldruck des Zweipunktreglers gesteuert, wobei diese Schätzung aus den gespeicherten Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors ermittelt wird.In a further variant of the method, the one supplied to the AC motor electrical power depending on the phase control from the controller from an estimate of the current position of the water pressure in the range between Controlled minimum and maximum pressure of the two-point controller, this estimate from the stored information about the switch-on state and / or the load current of the AC motor is determined.

Alle in den Beispielen genannten Ausgestaltungen der Erfindung sind möglich durch einfaches Einfügen einer Schaltung in den Lastkreis der Spannungsversorgung des Wechselstrommotors der Wasserpumpe. Zum Stellen des Phasenanschnitts ist eine Auflösung von z. B. 8 Bit weitaus ausreichend, so dass preiswerte Mikrocontroller, ggf. mit einfachem Analog-Digital-Umsetzer, verwendet werden können. Mit der Erfindung können vorhandene Wasserpumpen leicht nachgerüstet werden. Bei einer Ausführung mit Netzstecker und Kupplung kann die Erfindung auch von technischen Laien einfach zwischen Wechselstrommotor der Wasserpumpe und Netzanschluss eingefügt werden. Damit werden die Wasserpumpen optimaler an die bestehende Situation der Wasseranlage angepasst und der Komfort bei der Wasserentnahme sowie die Lebensdauer des Systems wird gesteigert. Für die Lebensdauer sind neben der verringerten Schalthäufigkeit auch die weniger sprunghafte Drucksituation, und der gleichmäßige Durchfluss während der Einschaltphase vorteilhaft. Damit kann auch die Betriebssituation für den Filter im Brunnen, aus dem das Wasser entnommen wird, verbessert werden. Überdies arbeitet die Wasserversorgungsanlage mit abgestufter Leistungssteuerung mit besserem Wirkungsgrad und spart somit Elektroenergie. Die Kosten einer solchen Nachrüstung sind bei vergleichbarem Effekt meist weitaus geringer als die eines größeren Druckkessels, welcher zudem nicht alle Vorteile einer abgestuften Leistungssteuerung bietet.All of the embodiments of the invention mentioned in the examples are possible through simple insertion of a circuit in the load circuit of the power supply of the AC motor of the water pump. To set the leading edge is one Resolution of z. B. 8 bits is sufficient, so that inexpensive microcontrollers, possibly with a simple analog-to-digital converter. With the invention existing water pumps can easily be retrofitted. In one execution with power plug and coupling, the invention can also be done easily by technical laypeople be inserted between the AC motor of the water pump and the mains connection. This will make the water pumps more optimal for the existing situation Adapted water system and the convenience of water extraction as well as the System life is increased. In addition to the reduced switching frequency, the less volatile pressure situation, and the uniform flow during the switch-on phase is advantageous. So that can Operating situation for the filter in the well from which the water is taken, be improved. In addition, the water supply system works with graded Power control with better efficiency and thus saves electrical energy. The The cost of such retrofitting is usually far with a comparable effect less than that of a larger pressure vessel, which also does not have all the advantages of a offers graduated power control.

Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen schutzfähige Ausführungen darstellen, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.The features of the invention go beyond the claims also from the Description and the drawings, the individual features for each protectable alone or in groups in the form of sub-combinations Represent versions for which protection is claimed here. embodiments the invention are illustrated in the drawings and are described in more detail below explained.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 Blockschaltbild der Steuereinheit einer Wasserversorgungsanlage nach dem Stand der Technik. Fig. 1 block diagram of the control unit of a water supply system according to the prior art.

Fig. 2 Erfindungsgemäße Schaltung mit dem Blockschaltbild einer Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung zur Steuerung der Steuereinheit einer Wasserversorgungsanlage. Fig. 2 circuit according to the invention with the block diagram of an application of the circuit according to the invention for controlling the control unit of a water supply system.

Beispiel 1example 1

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Steuereinheit 1 - mit einem Wechselstrommotor 2 und einem elektromechanischen Zweipunktregler 3 - und einer Kupplung 4 als elektrischer Netzanschluss, vorzugsweise ein Netzstecker, einer kleinen Wasserversorgungsanlage, beispielsweise einer Hauswasseranlage, nach dem Stand der Technik, wobei die Pumpe und der Druckkessel nicht dargestellt sind. Der Zweipunktregler 3 schaltet beim Absinken des Wasserdrucks unter einen Minimalwert den Wechselstrommotor 2 ein, bis der Druck über einen Maximalwert angestiegen ist. Die erfindungsgemäße Schaltung 11 zur Steuerung der Steuereinheit 1 einer Wasserversorgungsanlage ist in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellt. Die erfindungsgemäße Schaltung 11 ist der Steuereinheit 1 der herkömmlichen Wasserversorgungsanlage mittels der Kupplung 4 vorgeschaltet. Die erfindungsgemäße Schaltung 11 enthält eine elektronische Phasenanschnittsteuerung 12, welche in Serie mit dem Wechselstrommotor 2 und dem Zweipunktregler 3 geschaltet ist, sowie einen Controller 13, der die Phasenanschnittsteuerung 12 steuert. Als Eingangssignal zum Controller 13 dient ein Signal, welches mit Hilfe einer Einrichtung 14 vom Laststrom des Wechselstrommotors 2 abgeleitet wird, beispielsweise über einen Widerstand, dem auch ein Verstärker und/oder Trigger nachgeschaltet sein kann. Der Controller 13 steuert abhängig vom Eingangssignal die Phasenanschnittsteuerung 12. Fig. 1 shows a block diagram of the control unit 1 - with an AC motor 2 and an electromechanical two-point controller 3 - and a coupling 4 as an electrical mains connection, preferably a mains plug, a small water supply system, for example a domestic water system, according to the prior art, the pump and the pressure vessel is not shown. The two-point controller 3 switches on the AC motor 2 when the water pressure drops below a minimum value until the pressure has risen above a maximum value. The circuit 11 according to the invention for controlling the control unit 1 of a water supply system is shown in FIG. 2 as a block diagram. The circuit 11 according to the invention is connected upstream of the control unit 1 of the conventional water supply system by means of the clutch 4 . The circuit 11 according to the invention contains an electronic phase control 12 , which is connected in series with the AC motor 2 and the two-position controller 3 , and a controller 13 which controls the phase control 12 . The input signal to the controller 13 is a signal which is derived from the load current of the AC motor 2 with the aid of a device 14 , for example via a resistor, which can also be followed by an amplifier and / or trigger. Depending on the input signal, the controller 13 controls the phase control 12 .

Beispiel 2Example 2

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung der Steuereinheit 1 der herkömmlichen Wasserversorgungsanlage mittels erfindungsgemäßer Schaltung 11, steuert der Controller 13 die Phasenanschnittsteuerung 12 nicht nur in Abhängigkeit vom Momentanwert des Eingangssignals, sondern auch in Abhängigkeit von dessen zurückliegendem Zeitverlauf.In an advantageous embodiment of the method according to the invention for controlling the control unit 1 of the conventional water supply system by means of the circuit 11 according to the invention, the controller 13 controls the phase control 12 not only as a function of the instantaneous value of the input signal but also as a function of its past time.

Beispiel 3Example 3

In Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung der Steuereinheit 1 der herkömmlichen Wasserversorgungsanlage mittels erfindungsgemäßer Schaltung 11 ermittelt der Controller 13 aus dem Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltdauer der letzten Zeit, z. B. der letzten zwei Minuten, die durchschnittlich aufgebrachte elektrische Leistung und steuert in Abhängigkeit von diesem Wert die Phasenanschnittsteuerung 12. Hierbei kommt die momentan dem Wechselstrommotor 2 über die Phasenanschnittsteuerung 12 während dessen Arbeitsphase zugeführte Leistung der Leistung näher, die der momentanen Verbrauchssituation entspricht. Die Arbeitsphase verlängert sich somit, und die Schalthäufigkeit sinkt.In a modification of the method according to the invention for controlling the control unit 1 of the conventional water supply system by means of the circuit 11 according to the invention, the controller 13 determines from the ratio between the on and off duration of the last time, e.g. B. the last two minutes, the average applied electrical power and controls the phase control 12 in dependence on this value. Here, the power currently supplied to the AC motor 2 via the phase control 12 during its working phase comes closer to the power that corresponds to the current consumption situation. The work phase is thus extended and the switching frequency drops.

Beispiel 4Example 4

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die zur Leistungsermittlung benötigte Zeit verkürzt, indem die durchschnittlich aufgebrachte elektrische Leistung aus einer einzigen Einschaltphase ermittelt wird. Somit kann nach einem oder wenigen Einschaltzyklen eine deutliche Verbesserung der Leistungssteuerung erreicht werden. In a further advantageous embodiment of the invention, the Performance assessment shortens the time required by the average time spent electrical power is determined from a single switch-on phase. Thus, after one or a few power cycles a significant improvement in Power control can be achieved.

Beispiel 5Example 5

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung der Steuereinheit 1 der herkömmlichen Wasserversorgungsanlage mittels erfindungsgemäßer Schaltung 11 liegt darin, dass eine zusätzliche adaptive Regelung über längere Zeit erfolgt. Beispielsweise kann über Wochen hinweg das maximale Verhältnis zwischen Ein- und Ausschaltdauer pro 5 Minuten ermittelt und daraus eine Schätzung für die erforderliche Leistung bei maximaler Lastsituation gewonnen werden. So kann die maximal zuzuführende Leistung abgeschätzt werden und damit die Wasserpumpe besser an die Situation angepasst werden, was zu weiterer Verringerung der Schalthäufigkeit, Energieeinsparung und einen gleichmäßigeren Betrieb beiträgt.A further advantageous embodiment of the method according to the invention for controlling the control unit 1 of the conventional water supply system by means of the circuit 11 according to the invention is that additional adaptive regulation takes place over a longer period of time. For example, the maximum ratio between the switch-on and switch-off times per 5 minutes can be determined over weeks, and an estimate for the required power at maximum load situation can be obtained therefrom. In this way, the maximum power to be supplied can be estimated and the water pump can thus be better adapted to the situation, which contributes to a further reduction in the switching frequency, energy savings and more uniform operation.

Beispiel 6Example 6

Die bisher beschriebene Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind bereits mit einem rein binären Eingangssignal möglich: "Wechselstrommotor 2 ist eingeschaltet" bzw. "Wechselstrommotor 2 ist ausgeschaltet". Dieses kann z. B. über einen Trigger aus dem Spannungsabfall über einen Widerstand in Serie mit dem Wechselstrommotor 2 gewonnen werden. In Abwandlung dazu enthält das Eingangssignal des Controllers 13 für die Steuerung des Phasenanschnitts in diesem Ausführungsbeispiel mehr als nur die binäre Information des Einschaltzustands, also ein nicht-binäres Eingangssignal, vorzugsweise der ganzzahlige Ausgangswert eines Analog-Digital-Umsetzer, der die Spannung über den oben beschriebenen Serienwiderstand in einen Digitalwert mit mehreren Bit umsetzt. Beispielsweise enthält das nicht-binäre Eingangssignal zum Controller 13 für die Steuerung des Phasenanschnitts zusätzlich zur Information "Wechselstrommotor 2 ist eingeschaltet" bzw. "Wechselstrommotor 2 ist ausgeschaltet" eine Information über den Wert des Laststroms des Wechselstrommotors 2. In diesem Fall kann die Einrichtung 14 außer einem Widerstand und ggf einem Verstärker außerdem einen Analog-Digital-Umsetzer enthalten, oder aber dieser Analog-Digital-Umsetzer ist bereits im Controller 13 integriert.The previously described embodiment of the method according to the invention is already possible with a purely binary input signal: "AC motor 2 is switched on" or "AC motor 2 is switched off". This can e.g. B. via a trigger from the voltage drop across a resistor in series with the AC motor 2 . In a modification to this, the input signal of the controller 13 for controlling the phase gating in this exemplary embodiment contains more than just the binary information of the switch-on state, that is to say a non-binary input signal, preferably the integer output value of an analog-digital converter which has the voltage above the above converts the series resistance described into a digital value with several bits. For example, the non-binary input signal to the controller 13 for controlling the phase angle contains, in addition to the information “AC motor 2 is switched on” or “AC motor 2 is switched off”, information about the value of the load current of the AC motor 2 . In this case, in addition to a resistor and possibly an amplifier, the device 14 can also contain an analog-to-digital converter, or else this analog-to-digital converter is already integrated in the controller 13 .

Beispiel 7Example 7

In einer weiteren Abwandlung wird über die Ermittlung der durchschnittlichen und maximal nötigen Leistung hinaus auch eine Schätzung des momentanen relativen Wasserdrucks im System vorgenommen. Während mehrerer Arbeitsphasen bei gleichem Phasenanschnitt das Eingangssignal aufgezeichnet wird. Damit wird eine Information über die zeitliche Änderung der Lastsituation des Wechselstrommotors 2 während der Arbeitsphase gewonnen. Über viele Arbeitsphasen gemittelt, ergibt das eine Kennlinie für den Zusammenhang zwischen momentaner Eingangsspannung und momentanem Wasserdruck relativ zum Bereich des Minimal- und Maximaldruckes. Mit dieser ermittelten Kennlinie kann aus der momentanen Eingangsspannung bei gegebenem Phasenanschnitt die momentane Lage des Wasserdrucks im Bereich zwischen Minimal- und Maximaldruck annähernd gewonnen werden. Damit kann der Wasserdruck im System in wesentlich feineren Schritten sowie kontinuierlicher geregelt werden, als es mit dem Zweipunktregler 3 möglich ist.In a further modification, the current relative water pressure in the system is also estimated in addition to the determination of the average and maximum power required. The input signal is recorded during several working phases with the same leading edge. This provides information about the change in the load situation of the AC motor 2 over time during the working phase. Averaged over many work phases, this gives a characteristic curve for the relationship between the current input voltage and the current water pressure relative to the range of the minimum and maximum pressure. With this characteristic curve, the instantaneous position of the water pressure in the range between minimum and maximum pressure can be approximately obtained from the instantaneous input voltage for a given phase gating. The water pressure in the system can thus be regulated in much finer steps and more continuously than is possible with the two-point controller 3 .

Claims

1. Schaltung (11) für die Steuerung von Wasserversorgungsanlagen - insbesondere häusliche oder ähnliche örtliche - mit Steuereinheit (1), im wesentlichen bestehend aus einem Wechselstrommotor (2) und einem Zweipunktregler (3), wobei die Schaltung (11) eine elektronische Phasenanschnittsteuerung (12), die in Serie mit der Steuereinheit (1) angeordnet ist, und einen Controller (13) mit Ein- und Ausgang (21, 22) enthält, an dessen Eingang (21) eine Einrichtung (14) angeschlossen ist, die ein Signal über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors (2) abgibt, und dessen Ausgang (22) mit der Phasenanschnittsteuerung (12) verbunden ist, wobei die dem Wechselstrommotor (2) zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung (12) vom Controller (13) gesteuert ist.1. Circuit ( 11 ) for the control of water supply systems - in particular domestic or similar local - with control unit ( 1 ), consisting essentially of an AC motor ( 2 ) and a two-position controller ( 3 ), the circuit ( 11 ) being an electronic phase control ( 12 ), which is arranged in series with the control unit ( 1 ), and contains a controller ( 13 ) with input and output ( 21 , 22 ), to the input ( 21 ) of which a device ( 14 ) is connected which generates a signal outputs via the switched-on state and / or the load current of the AC motor ( 2 ), and its output ( 22 ) is connected to the phase control ( 12 ), the electrical power supplied to the AC motor ( 2 ) via the phase control ( 12 ) from the controller ( 13 ) is controlled.

2. Verfahren der Steuerung von Wasserversorgungsanlagen mit der Schaltung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (14) ein Eingangssignal - welches Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors (2) repräsentiert - an den Eingang (21) des Controllers (13) liefert und die dem Wechselstrommotor (2) zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung (12) vom Controller (13) in Abhängigkeit vom Eingangssignal gesteuert wird.2. A method of controlling water supply systems with the circuit ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the device ( 14 ) has an input signal - which represents information about the switched-on state and / or the load current of the AC motor ( 2 ) - to the input ( 21 ) of the controller ( 13 ) and the electrical power supplied to the AC motor ( 2 ) is controlled by the controller ( 13 ) as a function of the input signal via the phase control ( 12 ).

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Eingangssignal zum Controller (13) ein binäres Signal ist, das die Information "Wechselstrommotor (2) ist eingeschaltet" bzw. "Wechselstrommotor (2) ist ausgeschaltet" enthält.3. The method according to claim 2, characterized in that the input signal to the controller ( 13 ) is a binary signal which contains the information "AC motor ( 2 ) is switched on" or "AC motor ( 2 ) is switched off".

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (14) und/oder der Controller (13) die Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors (2) speichert und die dem Wechselstrommotor (2) zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung (12) vom Controller (13) in Abhängigkeit von den gespeicherten Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors (2) gesteuert wird.4. The method according to claim 2, characterized in that the device ( 14 ) and / or the controller ( 13 ) stores the information about the switched-on state and / or the load current of the AC motor ( 2 ) and the electrical power supplied to the AC motor ( 2 ) is controlled via the leading edge control ( 12 ) by the controller ( 13 ) as a function of the stored information about the switched-on state and / or the load current of the AC motor ( 2 ).

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, gekennzeichnet dadurch, dass das Eingangssignal zum Controller (13) ein nicht-binäres Signal ist, das zusätzlich zur Information "Wechselstrommotor (2) ist eingeschaltet" bzw. "Wechselstrommotor (2) ist ausgeschaltet" eine Information über den Wert des Laststroms des Wechselstrommotors (2) enthält.5. The method according to claim 2 or 4, characterized in that the input signal to the controller ( 13 ) is a non-binary signal, which in addition to the information "AC motor ( 2 ) is switched on" or "AC motor ( 2 ) is switched off" a Contains information about the value of the load current of the AC motor ( 2 ).

6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass die dem Wechselstrommotor (2) zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung (12) vom Controller (13) in Abhängigkeit von einer Schätzung des Durchschnittswertes der benötigten elektrischen Leistung gesteuert wird, wobei diese Schätzung aus den gespeicherten Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors (2) ermittelt wird.6. The method according to claims 2 to 4, characterized in that the AC motor ( 2 ) supplied electrical power via the phase control ( 12 ) from the controller ( 13 ) is controlled as a function of an estimate of the average value of the required electrical power, this Estimation is determined from the stored information about the switch-on state and / or the load current of the AC motor ( 2 ).

7. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass die dem Wechselstrommotor (2) zugeführte elektrische Leistung über die Phasenanschnittsteuerung (12) vom Controller (13) in Abhängigkeit von einer Schätzung der momentanen Lage des Wasserdrucks im Bereich zwischen Minimal- und Maximaldruck des Zweipunktreglers (3) gesteuert wird, wobei diese Schätzung aus den gespeicherten Informationen über den Einschaltzustand und/oder den Laststrom des Wechselstrommotors (2) ermittelt wird.7. The method according to claims 2 to 4, characterized in that the AC motor ( 2 ) supplied electrical power via the leading edge control ( 12 ) from the controller ( 13 ) depending on an estimate of the current position of the water pressure in the range between minimum and Maximum pressure of the two-point controller ( 3 ) is controlled, this estimate being determined from the stored information about the switch-on state and / or the load current of the AC motor ( 2 ).