DE102019110045A1

DE102019110045A1 - Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor

Info

Publication number: DE102019110045A1
Application number: DE102019110045.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Rech; Hafedh Sammoud; Klaus Schaefer-van den Boom
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-10-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems (1-4) mit einem Einphasen-Synchronmotor (1) mit wenigstens den Schritten:• Betreiben (100) des Einphasen-Synchronmotors (1) mit einer ersten elektrischen Frequenz (Frequency) einer Referenzspannung (Uref),• Unterbrechen (200) des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors (1) für einen Messzeitraum (T_mess), wobei der Messzeitraum (T_mess) einen Nulldurchgang eines Motorstroms (I_motor) einschließt,• innerhalb des Messzeitraums (T_mess) zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms (I_motor), Erfassen (300) einer induzierten Spannung (Bemf_Sample),• Vergleichen (400) der erfassten induzierten Spannung (Bemf_Sample) mit einem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) und• erneutes Betreiben (800) des Einphasen-Synchronmotors (1) mit einer zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens (400).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor gemäß dem Patentanspruch 1, ein Antriebssystem zur Ausführung eines derartigen Verfahrens gemäß dem Patentanspruch 13, eine Haushaltsgerätekomponente mit einem derartigen Antriebssystem gemäß dem Patentanspruch 15 sowie ein Haushaltsgerät mit einer derartigen Haushaltsgerätekomponente gemäß dem Patentanspruch 16.
Zu den bekannten elektrischen Motoren gehören auch die Synchronmotoren, welche einphasig mit Wechselstrom oder mehrphasig mit Drehstrom betrieben werden können. In jedem Fall wird ein konstant magnetisierter Läufer verwendet, welcher auch als Rotor bezeichnet werden kann. Hierzu können Permanentmagnete oder eine elektromagnetische Fremderregung verwendet werden. Die Bezeichnung Synchronmotor resultiert daraus, dass der Rotor von einem bewegten magnetischen Wechselfeld oder Drehfeld im Ständer, auch Stator genannt, synchron mitgenommen wird. Somit weist der Synchronmotor im Betrieb eine zur Wechselspannung synchrone Bewegung auf, dessen Drehzahl über die drehmomentbildende Polpaarzahl des Synchronmotors mit der Frequenz der Wechselspannung verknüpft ist.
Mehrsträngige Permanentmagnet-Synchronmotoren werden üblicherweise über einen Frequenzumrichter betrieben, wodurch ein geregelter Betrieb ermöglicht wird, indem Drehrichtung, Drehzahl und Drehmoment des Synchronmotors über die Frequenz und Amplitude der Ausgangswechselspannung des Frequenzumrichters vorgegeben werden können. Dies kann das Drehverhalten des Synchronmotors z.B. beim Anlauf, sowie in Abhängigkeit der anzutreibenden Last gezielt beeinflussen.
Nachteilig ist hierbei, dass derartige Frequenzumrichter zusätzliche Kosten verursachen und zusätzlichen Bauraum benötigen können. Neben dem Frequenzumrichter selbst können diese Kosten durch weitere Elektronik im Antriebssystem entstehen. Gerade diese Kosten sind bei verschiedenen einfachen Anwendungen wie z.B. einfachen Pumpen, wie etwa Laugenpumpen in Waschmaschinen, höchst unerwünscht, weil die durch den Frequenzumrichter geschaffenen Möglichkeiten der Regelung bzw. Steuerung des Synchronmotors für diese Anwendungen gar nicht benötigt werden und sich somit die Mehrkosten des Frequenzumrichters nicht rentieren. Zu derartigen einfachen Anwendungen bei z.B. Laugenpumpen in Waschmaschinen gehören das Abpumpen der Lauge aus dem Waschraum oder das Umfluten. In beiden Fällen ist ein geregelter Betrieb - geregelt, weil dem Frequenzumrichter die Information über die Rotorlage zur Verfügung steht - der Laugenpumpe nicht erforderlich.
Als kostengünstige Alternative zu mittels Frequenzumrichtern betriebenen Synchronmotoren ist es bei einfachen Anwendungen wie z.B. bei Laugenpumpen in Waschmaschinen bekannt, ungeregelte Einphasen-Synchronmotoren als Antriebe der Laugenpumpe einzusetzen. Hierbei werden üblicherweise permanenterregte Einphasen-Synchronmotoren eingesetzt, so dass auf einen elektrischen Kontakt vom Stator zum Rotor mittels Schleifringen oder Bürsten verzichtet werden kann.
Wie bereits allgemein erwähnt, ist es auch bei permanenterregten Einphasen-Synchronmotoren vorteilhaft, dass diese im Betrieb eine zur Wechselspannung synchrone Bewegung ausführen, deren Drehzahl über die Polpaarzahl mit der Frequenz der Wechselspannung verknüpft ist. Somit ist der Betrieb eines permanenterregten Einphasen-Synchronmotors mit der Frequenz der Wechselspannung des Netzes sehr einfach möglich und es kann auf kostenintensive Steuerungen sowie Frequenzumrichter verzichtet werden. Dies kommt insbesondere einfachen „ungeregelten“ Anwendungen mit konstanter Drehzahl, wie z.B. bei Laugenpumpen in Waschmaschinen, zugute.
Nachteilig ist jedoch, dass die Auslegung derartiger permanenterregter Einphasen-Synchronmotoren üblicherweise für den höchsten Lastpunkt bzw. für den höchsten Betriebspunkt erfolgt, und ihr Wirkungsgrad somit bei allen anderen Lasten geringer und damit nicht optimal ist. Mit anderen Worten ist ihr Wirkungsgrad für den Lastbereich nicht konstant.
Nachteilig ist auch, dass bei der Verwendung eines ungeregelten permanenterregten Einphasen-Synchronmotors keine Informationen über den Betriebszustand des Motors, wie zum Beispiel über Lastschwankungen bei einer Laugenpumpe in Form von Schlürfen, d.h. dem Fördern eines Luft-Wasser-Gemisches, erhoben werden können. Kann dieser Zustand nicht erkannt werden, so kann hierauf auch nicht von der Waschmaschine reagiert werden.
Nachteilig ist ferner, dass die Drehzahl eines permanenterregten Einphasen-Synchronmotors nicht variabel ist und von der im jeweiligen Einsatzland vorherrschenden Netzfrequenz und der Polpaarzahl der Maschine abhängt. Somit kann der permanenterregte Einphasen-Synchronmotor lediglich mit einer einzigen elektrischen Drehzahl betrieben werden, welche im stationären Zustand bei einer Polpaarzahl von Eins der mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors entspricht. Dies können z.B. 60 Hz in den USA oder 50 Hz in Europa sein. Daher sind für unterschiedliche Länder bzw. Netzfrequenzen unterschiedliche Auslegungen des permanenterregten Einphasen-Synchronmotors vorzunehmen und anzuwenden, was einen zusätzlichen Aufwand für den Hersteller bedeutet und ggfs. separate Zulassungen erfordern kann.
Nachteilig ist des Weiteren, dass, falls eine Erfassung der Lage des Rotors relativ zum Stator erfolgen soll, hierzu ein zusätzlicher sog. Rotorlagesensor zu verwenden ist. Dies führt zu zusätzlichen Kosten für den Rotorlagesensor und erfordert auch zusätzlichen Bauraum.
Nachteilig ist ebenso, dass falls ein Parkmagnet zur Ausrichtung der Anlaufposition des Rotors relativ zum Stator verwendet wird, dies ebenfalls zu zusätzlichen Kosten führt sowie zusätzlichen Bauraum erfordert.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, so dass die Möglichkeiten zum Betrieb des Antriebssystems erweitert werden können. Insbesondere soll der Wirkungsgrad des Einphasen-Synchronmotors im Betrieb verbessert werden können. Zusätzlich oder alternativ soll die mechanische Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors im Betrieb beeinflusst werden können. Dies soll jeweils möglichst einfach, kostengünstig und bzw. oder verlässlich erfolgen. Ferner soll vorzugsweise auf einen Parkmagneten und bzw. oder auf einen Rotorlagesensor verzichtet werden können. Auch soll das Antriebssystem vorzugsweise für die Spannungsversorgungen in unterschiedlichen Ländern verwendet werden können. Zumindest soll eine Alternative zu bekannten Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor geschaffen werden.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13, durch eine Haushaltsgerätekomponente mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 sowie durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems mit einem Einphasen-Synchronmotor mit wenigstens den Schritten:

• Betreiben des Einphasen-Synchronmotors mit einer ersten elektrischen Frequenz einer Referenzspannung,
• Unterbrechen des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors für einen Messzeitraum, wobei der Messzeitraum einen Nulldurchgang eines Motorstroms einschließt,
• innerhalb des Messzeitraums zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms, Erfassen einer induzierten Spannung,
• Vergleichen der erfassten induzierten Spannung mit einem Sollwert der induzierten Spannung und
• erneutes Betreiben des Einphasen-Synchronmotors mit einer zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens.

Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass bei Abschaltung der PWM im Nulldurchgang, d.h. wenn der Strom gleich Null ist, und nach einer kurzen Entladezeit der Restenergie in der Induktivität die gemessene Spannung am Motor genau dem Wert der elektromotorischen Kraft Emk entspricht. Die erfasste, anliegende Spannung als induzierte Spannung kann nun mit einem Sollwert der induzierten Spannung verglichen und aus dem Ergebnis des Vergleichens Schlussfolgerungen auf die Phasenlage zwischen Motorstrom und induzierter Spannung gezogen werden. Basierend hierauf kann der weitere Betrieb des Einphasen-Synchronmotors des Antriebssystems erfolgen, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird. Hierdurch kann es ermöglicht werden, den Einphasen-Synchronmotor mit erweiterten Möglichkeiten zu betreiben. Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren fortlaufend sich wiederholend durchgeführt werden.
Wie bereits erwähnt ist hierbei zu beachten, dass der Sollwert der induzierten Spannung die Phase bzw. die Phasenlage zwischen dem Motorstrom und der induzierten Spannung bestimmt. Über die Vorgabe des Sollwerts der induzierten Spannung kann somit der Betriebspunkt des Einphasen-Synchronmotors vorgegeben werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen die erfasste induzierte Spannung dem Sollwert der induzierten Spannung entspricht, die zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. In diesem Fall wird der Einphasen-Synchronmotor bereits gemäß einer Vorgabe, welche sich durch den vorbestimmten Sollwert der induzierten Spannung ausdrückt, betrieben, so dass der Betrieb unverändert fortgesetzt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen die erfasste induzierte Spannung nicht dem Sollwert der induzierten Spannung entspricht, wenigstens ein weiterer Schritt:

• Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung.

In diesem Fall wird der Einphasen-Synchronmotor abweichend von der Vorgabe, welche sich durch den vorbestimmten Sollwert der induzierten Spannung ausdrückt, betrieben, so dass der Betrieb verändert werden kann. Dies kann in Abhängigkeit der Abweichung von erfasster induzierter Spannung gegenüber dem Sollwert der induzierten Spannung erfolgen, wie im Folgenden näher beschriebenen werden wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung positiv ist, das Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. Aus dieser Konstellation der Richtung des Nulldurchgangs des Motorstroms sowie des Vorzeichens der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung kann geschlussfolgert werden, dass die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom nacheilt Somit wird als Reaktion hierauf für den weiteren Betrieb des Einphasen-Synchronmotors dessen elektrische Frequenz der Referenzspannung verringert, was, indirekt, zu einer Verringerung der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung führt. Dies kann bei der nachfolgenden Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens festgestellt werden, so dass diese Schritte solange wiederholt werden können, bis die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung ausgeglichen ist und die mechanische Frequenz, d.h. die mechanische Drehzahl, des Einphasen-Synchronmotors der elektrischen Frequenz der Referenzspannung entspricht und die vorgegebene Phase zwischen Emk und Strom erreicht wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung negativ ist, das Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung zu einem Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. Aus dieser Konstellation der Richtung des Nulldurchgangs des Motorstroms sowie des Vorzeichens der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung kann geschlussfolgert werden, dass die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom vorauseilt.
Somit wird als Reaktion hierauf für den weiteren Betrieb des Einphasen-Synchronmotors dessen elektrische Frequenz der Referenzspannung erhöht, was, indirekt, zu einer Verringerung der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung führt. Dies kann bei der nachfolgenden Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens festgestellt werden, so dass diese Schritte solange wiederholt werden können, bis die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung ausgeglichen ist und die mechanische Frequenz, d.h. die mechanische Drehzahl, des Einphasen-Synchronmotors der elektrischen Frequenz der Referenzspannung entspricht und die vorgegebene Phase zwischen Emk und Strom erreicht wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms von Negativ nach Positiv erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung positiv ist, das Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung zu einem Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. Auch in dieser Konstellation der Richtung des Nulldurchgangs des Motorstroms sowie des Vorzeichens der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung eilt die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom voraus. Hierauf wird wie zuvor beschrieben mit einem Erhöhen der elektrischen Frequenz der Referenzspannung reagiert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung führt für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms von Negativ nach Positiv erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung negativ ist, das Verändern der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung. Auch in dieser Konstellation der Richtung des Nulldurchgangs des Motorstroms sowie des Vorzeichens der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung und dem Sollwert der induzierten Spannung eilt die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom nach. Hierauf wird wie zuvor beschrieben mit einem Verringern der elektrischen Frequenz der Referenzspannung reagiert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Sollwert der induzierten Spannung gleich Null. Wie bereits zuvor erwähnt bestimmt der Sollwert der induzierten Spannung die Phase bzw. die Phasenlage zwischen dem Motorstrom und der induzierten Spannung, so dass über die Vorgabe des Sollwerts der induzierten Spannung der Betriebspunkt des Einphasen-Synchronmotors vorgegeben werden kann. Wird nun der Sollwert der induzierten Spannung gleich Null vorgegeben, so soll hierdurch erreicht werden, dass sich der Motorstrom und die induzierte Spannung in Phase miteinander befinden. Dies führt zu einem Betrieb des Einphasen-Synchronmotors mit einem optimalen Wirkungsgrad, so dass erfindungsgemäß ein optimaler Betrieb auf einfache Art und Weise erreicht werden kann. Über die Vorgabe des Sollwerts der induzierten Spannung kann erfindungsgemäß der Betriebspunkt verändert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Betreiben des Einphasen-Synchronmotors mit der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung ferner mit einer ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung und das Verfahren weist ferner wenigstens den weiteren Schritt auf:

• Vergleichen der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung mit einem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz,

Diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Veränderung der Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors indirekt über eine Veränderung der Amplitude der Referenzspannung erfolgen kann, da sich die Veränderung der Amplitude der Referenzspannung als Motorspannung auf die Phasenverschiebung zwischen dem Motorstrom und der induzierten Spannung auswirkt. Dies führt zu einer Veränderung der vorgegebenen Phase zwischen Emk und Motorstrom, welche zu einer Veränderung der elektrischen Ist-Frequenz des Einphasen-Synchronmotors führt, wie zuvor beschrieben, welche in einer Veränderung der mechanischen Frequenz, d.h. der mechanischen Drehzahl, des Einphasen-Synchronmotors resultiert. Somit kann auch diese Möglichkeit zur Veränderung des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors auf einfache Art und Weise zur Verfügung gestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen die zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz entspricht, die zweite elektrische Amplitude der Referenzspannung der ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung. In diesem Fall wird der Einphasen-Synchronmotor bereits gemäß einer Vorgabe, welche sich durch den Sollwert der elektrischen Drehfrequenz ausdrückt, betrieben, so dass der Betrieb unverändert fortgesetzt werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen die zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung nicht dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz entspricht, wenigstens der weitere Schritt:

• Verändern der zweiten elektrischen Amplitude der Referenzspannung gegenüber der ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung.

In diesem Fall wird der Einphasen-Synchronmotor abweichend von der Vorgabe, welche sich durch den Sollwert der elektrischen Drehfrequenz ausdrückt, betrieben, so dass der Betrieb verändert werden kann. Dies kann in Abhängigkeit der Abweichung der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung und dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz erfolgen.
So kann zur Erhöhung der elektrischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors die Amplitude der Motorspannung erhöht werden. Dies führt aufgrund der elektrischen Eigenschaften des Einphasen-Synchronmotors dazu, dass die erfasste induzierte Spannung dem Motorstrom vorauseilt, was wie zuvor beschriebenen zu einer Erhöhung der elektrischen Frequenz führt, um die Phasendifferenz zwischen erfasster induzierter Spannung und Motorstrom wieder auszugleichen. Dies kann mittels der zuvor beschrieben Phasenregelung z.B. mittels einer Phasenregelschleife erfolgen (englisch auch phase-locked loop - PLL). Ist dies erreicht, sind die erfasste induzierte Spannung und der Motorstrom wieder in der vorgegebenen Phase zueinander und der Einphasen-Synchronmotor wird wieder in einem stationären Zustand betrieben, jedoch bei einer höheren Drehzahl als zuvor. Zur Verringerung der elektrischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors kann die Amplitude der Motorspannung entsprechend verringert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung entspricht der Sollwert der elektrische Drehfrequenz einer vorbestimmten mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors. Auf diese Art und Weise kann die Vorgabe einer mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors erfolgen. Auch können unterschiedliche Sollwerte der elektrischen Drehfrequenzen vorgegeben werden, um die mechanische Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors entsprechend variieren zu können. Dies kann die Möglichkeiten des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors erhöhen.
Zu dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren mit seinen verschiedenen Aspekten lässt sich ergänzend anmerken, dass hierdurch auf einfache Art und Weise weitere Möglichkeiten geschaffen werden können, einen Einphasen-Synchronmotor zu betreiben. Insbesondere kann der Betrieb des Einphasen-Synchronmotors sehr einfach, genau und bzw. oder vielfältig beeinflusst werden. Insbesondere kann eine Veränderung der mechanischen Frequenz, d.h. der mechanischen Drehzahl, des Einphasen-Synchronmotors einfach und bzw. oder flexibel vorgenommen werden. Auch lässt sich für unterschiedliche mechanische bzw. elektrische Drehzahlen ein optimaler Wirkungsgrad erreichen.
Vorteilhaft ist auch, dass es hierdurch ermöglicht werden kann, denselben Einphasen-Synchronmotor bzw. dasselbe Antriebssystem an verschiedenen Netzspannungen mit unterschiedlichen Frequenzen betreiben zu können, so dass auf unterschiedliche Ländervarianten des Einphasen-Synchronmotors bzw. Antriebssystems verzichtet werden kann.
Vorteilhaft ist ferner, dass die erforderliche Elektronik zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vergleichsweise einfach umgesetzt und z.B. als zusätzliche Funktionseinheit einer Steuerungseinheit des Antriebssystems integriert werden kann. Dies kann die Umsetzung vereinfachen sowie Kosten und Bauraum hierfür gering halten. Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren aufgrund seiner Einfachheit in vergleichsweise geringer Rechenzeit umgesetzt werden, so dass auf eine zusätzliche elektronische Rechnereinheit der Steuerungseinheit des Antriebssystems verzichtet werden kann.
Vorteilhaft ist des Weiteren, dass das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von den Motorparametern des Einphasen-Synchronmotors umgesetzt und betrieben werden kann, da lediglich die zuvor beschriebenen Messgrößen erfasst und berücksichtigt werden müssen, welche unabhängig von der Kenntnis der Motorparameter sind.
Vorteilhafterweise kann auch auf einen Lagesensor und auf einen Parkmagnet verzichtet werden, was den Aufwand und die Kosten des erfindungsgemäßen Antriebssystems weiterhin geringhalten kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Antriebssystem mit einem Einphasen-Synchronmotor mit einer Schalteinheit, welche ausgebildet ist, den Einphasen-Synchronmotor mit einer ersten sowie mit einer zweiten elektrischen Frequenz einer Referenzspannung, vorzugsweise ferner mit einer ersten sowie mit einer zweiten elektrischen Amplitude der Referenzspannung, zu betreiben, wobei die Schalteinheit ferner ausgebildet ist, den Betrieb des Einphasen-Synchronmotors für einen Messzeitraum zu unterbrechen, wobei der Messzeitraum einen Nulldurchgang eines Motorstroms einschließt, wobei der Einphasen-Synchronmotor ausgebildet ist, eine induzierte Spannung innerhalb des Messzeitraums zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms zu erfassen, wobei das Antriebssystem, vorzugsweise eine Regelungseinheit des Antriebssystems, ausgebildet ist, ein Verfahren wie zuvor beschrieben auszuführen. Auf diese Art und Weise kann ein Antriebssystem bereitgestellt werden, um das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren umzusetzen, so dass dessen Eigenschaften und Vorteile genutzt werden können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Schalteinheit eine H-Brücke auf, vorzugsweise ist es eine H-Brücke. Dies kann eine einfache Möglichkeit schaffen, die erforderlichen Messbedingungen zu schaffen, welche zum Erfassen der induzierten Spannung bei einem Motorstrom gleich Null erforderlich sind und die zuvor beschriebenen Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens bieten können.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Haushaltsgerätekomponente, vorzugsweise eine Laugenpumpe, eine Kondensatpumpe oder einen Lüfter, mit einem Antriebssystem wie zuvor beschrieben. Auf diese Art und Weise können die Eigenschaften und Vorteile eines erfindungsgemäßen Antriebssystems bei einer Haushaltskomponente genutzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Haushaltsgerät, vorzugsweise eine Waschmaschine oder einen Geschirrspüler, mit einer Haushaltsgerätekomponente wie zuvor beschrieben. Auf diese Art und Weise können die Eigenschaften und Vorteile einer erfindungsgemäßen Haushaltskomponente bei einem Haushaltsgerät genutzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems;
2 eine schematische Darstellung einer Regelungseinheit des erfindungsgemäßen Antriebssystems;
3 eine schematische Darstellung einer Berechnungseinheit, einer Schaltereinheit sowie eines Einphasen-Synchronmotors des erfindungsgemäßen Antriebssystems;
4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
5-7 drei Messdiagramme einer ersten Konstellation von Nulldurchgang des Motorstroms und erfassten induzierten Spannungen;
8-10 drei Messdiagramme einer zweiten Konstellation von Nulldurchgang des Motorstroms und erfassten induzierten Spannungen;
11-13 drei Messdiagramme einer dritten Konstellation von Nulldurchgang des Motorstroms und erfassten induzierten Spannungen; und
14-16 drei Messdiagramme einer vierten Konstellation von Nulldurchgang des Motorstroms und erfassten induzierten Spannungen.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 1-4. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Regelungseinheit 2 des erfindungsgemäßen Antriebssystems 1-4. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Berechnungseinheit 3, einer Schaltereinheit 4 sowie eines Einphasen-Synchronmotors 1 des erfindungsgemäßen Antriebssystems 1-4.
Das erfindungsgemäße Antriebssystems 1 weist den Einphasen-Synchronmotor 1 auf, welcher einen Stator 10, auch Ständer 10 genannt, und einen hierzu rotatorisch beweglichen Rotor 11, auch Läufer 11 genannt, besitzt. Der Stator 10 weist elektrisch leitfähige Wicklungen auf (nicht dargestellt), über welche eine Motorspannung U_motor angelegt werden kann, um einen Motorstrom I_motor zu erzeugen. Die Motorspannung U_motor kann über die Spannungsteiler 13 abgegriffen und als Messwert Umotor zur Verfügung gestellt werden. Der Rotor 11 weist einen Permanentmagneten 12 mit einem Nordpol 12a und mit einem Südpol 12b auf, siehe z.B. 1 und 3.
Die Regelungseinheit 2 weist zwei Eingänge auf, über welche Soll-Werte vorgegeben werden können. Diese vorgegebenen Soll-Werte können verändert werden. Dies sind zum einen die Vorgabe eines Sollwerts der elektrischen Drehfrequenz Frequency_ref und zum anderen die Vorgabe eines Sollwerts der induzierten Spannung Bemf_ref. Ferner wird der Regelungseinheit 2 ein Messwert einer erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample zugeführt, welche an dem Stator 10 des Einphasen-Synchronmotors 1 erfasst werden kann, siehe 1.
Die Regelungseinheit 2 weist einen Phasenregler 20 auf, welchem der Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref und die erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample zugeführt werden. Aus der Differenz des Sollwerts der induzierten Spannung Bemf_ref und der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample wird über einen Regler (hier beispielhaft als PI-Regler dargestellt) eine elektrische Frequenz einer Referenzspannung Uref Frequency erzeugt, welche zum einen zur Erzeugung der Referenzspannung Uref selbst als Ausgangssignal der Regelungseinheit 2 verwendet wird und zum anderen als Eingangsgröße eines Geschwindigkeitsreglers 21 dient. Der Geschwindigkeitsregler 21 erhält neben der vom Phasenregler 20 erzeugten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency den Sollwert der elektrischen Drehrequenz Frequency_ref und erzeugt aus deren Differenz eine Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude, siehe 2.
Die Berechnungseinheit 3 erhält als Eingangsgröße die Referenzspannung Uref der Regelungseinheit 2 und erzeugt vier Schaltsignale S als pulsweitenmodulierte Signale, welche der Schalteinheit 4 zugeführt werden. Die Berechnungseinheit 3 weist ein Softwaremodul auf, welches die Berechnung der Schaltzeiten der pulsweitenmodulierten Signale der Schaltsignale S übernimmt, so dass die Schalteinheit 4 entsprechend der Referenzspannung Uref angesteuert und betrieben werden kann.
Die Schalteinheit 4 ist als H-Brücke 4 ausgebildet und weist entsprechend vier Schalter 40 auf, welche als Leistungsschalter 40 in Form von vier MOSFETs 40 oder vier IGBTs 40 ausgebildet sein können. Die vier Schalter 40 verbinden eine Gleichspannung Udc mit einem Potential GND und erzeugen ferner die Motorklemmenspannung (nicht bezeichnet). Im Bereich des Potentials GND ist ein Shunt 41 zur Umwandlung des Motorstroms I_motor in ein Spannungssignal vorgesehen, so dass der Motorstrom I_motor als Messwert Imotor zur Verfügung gestellt werden kann. Optional kann der Messwert Imotor des Motorstroms I_motor mittels eines Verstärkers 42 verstärkt werden.
4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welches mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystems 1-4 der 1 bis 3 ausgeführt werden kann.
Es erfolgt zunächst ein Betreiben 100 des Einphasen-Synchronmotors 1 mit einer ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency sowie mit einer ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude. Während des Betreibens 100 erfolgt zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ein Unterbrechen 200 des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors 1 für einen Messzeitraum T_mess, wobei der Messzeitraum T_mess einen Nulldurchgang des Motorstroms I_motor einschließt, siehe 5 bis 16. Innerhalb des Messzeitraums T_mess erfolgt zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms I_motor ein Erfassen 300 der in diesem Moment induzierten Spannung Bemf_Sample. Die erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample entspricht dabei der elektromotorischen Kraft, da in diesem Moment kein Motorstrom I_motor fließt.
Es erfolgt nun ein Vergleichen 400 der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample mit dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref. In Reaktion hierauf wird für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen 400 die erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref entspricht, die erste elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency beibehalten und bei dem anschließenden Betreiben 800 des Einphasen-Synchronmotors 1 als zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency verwendet, wie weiter unten noch beschrieben werden wird.
Tritt jedoch der Fall ein, dass gemäß dem Vergleichen 400 die erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample nicht dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref entspricht, so erfolgt ein Verändern 500 der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency, d.h. bei dem anschließenden Betreiben 800 des Einphasen-Synchronmotors 1 wird als zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency eine andere Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency als die bisherige erste Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency verwendet, wie weiter unten noch beschrieben werden wird.
Hierbei lassen sich vier Fälle wie folgt unterscheiden, je nachdem, von wo nach wo der Nulldurchgang des Motorstroms I_motor erfolgt und ob die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample und dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref positiv oder negativ ist:

Für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms I_motor von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample und dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref positiv ist, führt das Verändern 500 der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency , siehe 5 bis 7.
Dies entspricht einem Betreiben 100 des Einphasen-Synchronmotors 1, bei dem die erfasste induzierte Spannung Bemf_ref positiv dem Motorstrom I_motor nacheilt, d.h. der Einphasen-Synchronmotor 1 langsamer als die elektrische Frequenz ω dreht.

Somit wird als Reaktion hierauf für das anschließende Betreiben 800 des Einphasen-Synchronmotors 1 dessen zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency verringert, was zu einer Verringerung der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample und dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref führt. Dabei wird das Verringern der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency über mehrere Abläufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wiederholend durchgeführt, siehe 5 und 6, bis die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample und dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref ausgeglichen ist, siehe 7.
Für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms I_motor von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample und dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref negativ ist, führt das Verändern 500 der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency zu einem Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency. In diesem Fall eilt die erfasste induzierte Spannung Bemf_ref dem Motorstrom I_motor voraus, d.h. der Einphasen-Synchronmotor 1 schneller als die elektrische Frequenz ω dreht. Dieser Phasendifferenz wird durch das Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency entgegengewirkt, siehe 8 bis 10.
Für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms I_motor von Negativ nach Positiv erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample und dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref positiv ist, führt das Verändern 500 der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency zu einem Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency. Auch in diesem Fall eilt die erfasste induzierte Spannung Bemf_ref dem Motorstrom I_motor voraus, d.h. der Einphasen-Synchronmotor 1 dreht schneller als die elektrische Frequenz ω, so dass aus dieser Phasendifferenz durch das Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency entgegengewirkt werden kann, siehe 11 bis 13.
Für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms I_motor von Negativ nach Positiv erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample und dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref negativ ist, führt das Verändern 500 der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency gegenüber der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency. Auch in diesem Fall eilt die erfasste induzierte Spannung Bemf_ref dem Motorstrom I_motor nach, d.h. der Einphasen-Synchronmotor 1 dreht langsamer als die elektrische Frequenz ω, so dass auch dieser Phasendifferenz durch das Verringern der ersten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency entgegengewirkt werden kann, siehe 14 bis 17.
In allen vier Fällen ist der Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref gleich Null, so dass aufgrund dieser Vorgabe des Sollwerts der induzierten Spannung Bemf_ref statt der Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung Bemf_Sample und dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref direkt die erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample betrachtet werden kann. Auch kann hierdurch ein optimaler Betriebspunkt eingestellt werden, da, falls die erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample dem Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref entspricht, die erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample gleich Null ist und somit die erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample und der Motorstrom I_motor in Phase zueinander sind.
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Vergleichen 600 der zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency mit einem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz Frequency_ref, wobei das erneute Betreiben 800 des Einphasen-Synchronmotors 1 ferner mit einer zweiten elektrischen Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens 600 erfolgt. Auch hinsichtlich der ersten und zweiten elektrischen Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude gilt, dass für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen 600 die zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz Frequency_ref entspricht, das anschließende Betreiben 800 des Einphasen-Synchronmotors 1 mit unveränderter erster elektrischer Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude erfolgt, d.h. die zweite elektrische Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude der ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude entspricht.
Jedoch erfolgt für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen 600 die zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency nicht dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz Frequency_ref entspricht, ein Verändern 700 der zweiten elektrischen Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude gegenüber der ersten elektrischen Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude. Hierzu kann der Sollwert der elektrischen Drehfrequenz Frequency_ref, welcher einer vorbestimmten mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors 1 entspricht, erhöht oder verringert werden. Dies wirkt sich entsprechend auf die zweite elektrische Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude aus, welche über die Referenzspannung U_ref den Betrieb des Einphasen-Synchronmotors 1 beeinflusst und die Phasenlage der induzierten Spannung Bemf_Sample gegenüber dem Motorstrom I_motor verstimmt. Der verstimmten Phasenlage wirkt dann der Phasenregler 20 der Regelungseinheit 2 entgegen, bis die induzierte Spannung Bemf_Sample gegenüber dem Motorstrom I_motor wieder in Phase ist, jedoch bei der vorbestimmten mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors 1, welche durch den Sollwert der elektrischen Drehfrequenz Frequency_ref vorgegeben wurde.
In jedem Fall erfolgt ein erneutes Betreiben 800 des Einphasen-Synchronmotors 1 mit einer zweiten elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens 400 sowie mit der zweiten elektrischen Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens 600.
Bezugszeichenliste

Amplitude, Uampl: elektrische Amplitude der Referenzspannung Uref (Stellgröße)
Bemf_ref: Sollwert der induzierten Spannung zum Zeitpunkt des Stromnulldurchgangs
Bemf_Sample: induzierte Spannung (Gegen-EMK; back electromotive force) zum Zeitpunkt des Stromnulldurchgangs
Frequency, f: elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref (Stellgröße)
Frequency_ref: Sollwert der elektrischen Drehfrequenz
GND: Erdungspotential
I_motor: Motorstrom
Imotor: Messwert des Motorstroms I_Motor
S: Schaltsignale
t: Zeit
T_Bemf: Messzeitpunkt des Sollwerts der induzierten Spannung Bemf_ref
T_mess: Messzeitraum
U_dc: Gleichspannung
U_motor: Motorspannung
Umotor: Messwert der Motorspannung U_Motor
Uref: Referenzspannung (Stellgröße)
ω: elektrische Drehzahl
1: Einphasen-Synchronmotor
10: Stator; Ständer
11: Rotor; Läufer
12: Permanentmagnet
12a: Nordpol
12b: Südpol
13: Spannungsteiler
2: Regelungseinheit
20: Phasenregler
21: Drehzahlregler
22: Referenzspannungserzeuger
3: Berechnungseinheit
4: Schalteinheit; H-Brücke
40: Schalter; Leistungsschalter
41: Shunt
42: Verstärker
100: Betreiben Einphasen-Synchronmotors 1 mit erster elektrischer Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency und mit erster elektrischer Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude
200: Unterbrechen Betrieb des Einphasen-Synchronmotors 1 für Messzeitraum T_mess
300: Erfassen induzierte Spannung Bemf_Sample
400: Vergleichen erfasste induzierte Spannung Bemf_Sample mit Sollwert der induzierten Spannung Bemf_ref
500: Verändern zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency gegenüber erster elektrischen Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency
600: Vergleichen zweite elektrische Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency mit Sollwert der elektrische Drehfrequenz Frequency_ref
700: Verändern zweite elektrische Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude gegenüber erster elektrischer Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude
800: erneutes Betreiben Einphasen-Synchronmotor 1 mit zweiter elektrischer Frequenz der Referenzspannung Uref Frequency und mit zweiter elektrischer Amplitude der Referenzspannung Uref Amplitude

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems (1-4) mit einem Einphasen-Synchronmotor (1) mit wenigstens den Schritten: Betreiben (100) des Einphasen-Synchronmotors (1) mit einer ersten elektrischen Frequenz (Frequency) einer Referenzspannung (Uref), Unterbrechen (200) des Betriebs des Einphasen-Synchronmotors (1) für einen Messzeitraum (T_mess), wobei der Messzeitraum (T_mess) einen Nulldurchgang eines Motorstroms (I_motor) einschließt, innerhalb des Messzeitraums (T_mess) zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms (I_motor), Erfassen (300) einer induzierten Spannung (Bemf_Sample), Vergleichen (400) der erfassten induzierten Spannung (Bemf_Sample) mit einem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) und erneutes Betreiben (800) des Einphasen-Synchronmotors (1) mit einer zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens (400).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen (400) die erfasste induzierte Spannung (Bemf_Sample) dem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) entspricht, die zweite elektrische Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen (400) die erfasste induzierte Spannung (Bemf_Sample) nicht dem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) entspricht, wenigstens ein weiterer Schritt erfolgt: Verändern (500) der zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) gegenüber der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref).
Verfahren nach Anspruch 3, wobei für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms (I_motor) von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung (Bemf_Sample) und dem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) positiv ist, das Verändern (500) der zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) gegenüber der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) führt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms (I_motor) von Positiv nach Negativ erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung (Bemf_Sample) und dem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) negativ ist, das Verändern (500) der zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) gegenüber der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) zu einem Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) führt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms (I_motor) von Negativ nach Positiv erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung (Bemf_Sample) und dem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) positiv ist, das Verändern (500) der zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) gegenüber der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) zu einem Erhöhen der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) führt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei für den Fall, dass der Nulldurchgang des Motorstroms (I_motor) von Negativ nach Positiv erfolgt und dass die Differenz zwischen der erfassten induzierten Spannung (Bemf_Sample) und dem Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) negativ ist, das Verändern (500) der zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) gegenüber der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) zu einem Verringern der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) führt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sollwert der induzierten Spannung (Bemf_ref) gleich Null ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Betreiben (100) des Einphasen-Synchronmotors (1) mit der ersten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) ferner mit einer ersten elektrischen Amplitude (Amplitude) der Referenzspannung (Uref) erfolgt, und das Verfahren ferner wenigstens den weiteren Schritt aufweist: Vergleichen (600) der zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) mit einem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz (Frequency_ref), wobei das erneute Betreiben (800) des Einphasen-Synchronmotors (1) ferner mit einer zweiten elektrischen Amplitude (Amplitude) der Referenzspannung (Uref) in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichens (600) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen (600) die zweite elektrische Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz (Frequency_ref) entspricht, die zweite elektrische Amplitude (Amplitude) der Referenzspannung (Uref) der ersten elektrischen Amplitude (Amplitude) der Referenzspannung (Uref) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei für den Fall, dass gemäß dem Vergleichen (600) die zweite elektrische Frequenz (Frequency) der Referenzspannung (Uref) nicht dem Sollwert der elektrischen Drehfrequenz (Frequency_ref) entspricht, wenigstens der weitere Schritt erfolgt: Verändern (700) der zweiten elektrischen Amplitude (Amplitude) der Referenzspannung (Uref) gegenüber der ersten elektrischen Amplitude (Amplitude) der Referenzspannung (Uref).
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Sollwert der elektrischen Drehfrequenz (Frequency_ref) einer vorbestimmten mechanischen Drehzahl des Einphasen-Synchronmotors (1) entspricht.
Antriebssystem (1-4) mit einem Einphasen-Synchronmotor (1), mit einer Schalteinheit (4), welche ausgebildet ist, den Einphasen-Synchronmotor (1) mit einer ersten sowie mit einer zweiten elektrischen Frequenz (Frequency) einer Referenzspannung (Uref), vorzugsweise ferner mit einer ersten sowie mit einer zweiten elektrischen Amplitude (Amplitude) der Referenzspannung (Uref), zu betreiben, wobei die Schalteinheit (4) ferner ausgebildet ist, den Betrieb des Einphasen-Synchronmotors (1) für einen Messzeitraum (T_mess) zu unterbrechen, wobei der Messzeitraum (T_mess) einen Nulldurchgang eines Motorstroms (I_motor) einschließt, wobei der Einphasen-Synchronmotor (1) ausgebildet ist, eine induzierte Spannung (Bemf_Sample) innerhalb des Messzeitraums (T_mess) zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs des Motorstroms (I_motor) zu erfassen, wobei das Antriebssystem (1-4), vorzugsweise eine Regelungseinheit (2) des Antriebssystems (1-4), ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche auszuführen.
Antriebssystem (1-4) nach Anspruch 13, wobei die Schalteinheit (4) eine H-Brücke (4) aufweist, vorzugsweise eine H-Brücke (4) ist.
Haushaltsgerätekomponente, vorzugsweise Laugenpumpe, Kondensatpumpe oder Lüfter, mit einem Antriebssystem nach Anspruch 13 oder 14.
Haushaltsgerät, vorzugsweise Waschmaschine oder Geschirrspüler, mit einer Haushaltsgerätekomponente nach Anspruch 15.