DE3718263A1 - Method for overcoming load changes and irregularities in suction appliances such as vacuum cleaners with a driving-motor speed which can be varied by means of frequency conversion - Google Patents

Abstract

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwindung von Belastungsänderung­ en und -unregelmäßigkeiten an Sauggeräten, insbesondere an frequenzumgerich­ teten Staubsaugern nach den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruchs 1.The invention relates to a method for overcoming load changes s and irregularities on suction devices, especially on frequency converters Teten vacuum cleaners according to the preamble features of claim 1.

Bisher werden Staubsauger mit relativ hohen Drehzahlen betrieben, um bei Be­ lastungsspitzen durch große Staubhaufen oder feuchten Staub eine ausreichen­ de Saugleistung ohne Verstopfung des Ansaugrohres zu erreichen. Im überwie­ genden Teil der Betriebszeit sind jedoch die Saugleistungen für geringen und durchschnittlichen Staubanfall überhöht. Durch diese Überdimensionierung er­ geben sich durch das hohe Drehzahlniveau übermäßige Lärmbelastungen und un­ nötiger Energieverbrauch.So far, vacuum cleaners have been operated at relatively high speeds, at Be Peak loads caused by large dust piles or damp dust are sufficient de To achieve suction power without clogging the intake pipe. In the above However, the suction power for low and average dust accumulation. By overdimensioning it give themselves excessive noise pollution and un due to the high speed level necessary energy consumption.

Auf der anderen Seite kann das Drehzahlniveau bei zweistufigen Sauggeräten durch eine Art Energiespartaste auf eine niedrigere Stufe abgesenkt werden oder auf niedrigere Saugleistung ausgelegt sein. Bei Belastungsspitzen wie z. B. durch ein angesaugtes Blatt oder Lappen treten dabei jedoch sehr häu­ fig Ansaugrohrverstopfungen auf, da die Ansaugleistung durch die niedrige Drehzahl zu gering ist.On the other hand, the speed level with two-stage suction devices can be lowered to a lower level using a kind of energy saving button or be designed for lower suction power. At peak loads such as e.g. B. by a suctioned sheet or rag occur very often fig Intake pipe blockages, because the suction power due to the low Speed is too low.

Insbesondere bei frequenzumgerichteten Motoren, besteht das Problem, daß selbst bei Ansaugrohrverstopfungen durch die vorgegebene Frequenz die Antriebs­ drehzahl konstant bleibt und damit Rohrverstopfungen und größere Belastungs­ änderungen nicht beseitigt werden können.Especially with frequency-converted motors, there is the problem that even if the intake frequency is blocked by the specified frequency, the drive speed remains constant and thus pipe blockages and higher loads changes cannot be eliminated.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für frequenzumgerichtete Sauggeräte anzugeben, das bei niedriger Lärmentwicklung und geringem Energieverbrauch Ansaugrohrverstopfungen ausschließt und Bela­ stungsänderungen überwinden hilft. Diese Aufgabe wird gelöst durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 und der Vorrichtungsansprüche.The invention is therefore based on the object of specifying a method for frequency-converted suction devices which, with low noise development and low energy consumption, excludes intake pipe blockages and helps to overcome load changes. This object is achieved by the characterizing features of method claim 1 and the device claims.

Durch die Drehzahlerhöhung um einen bestimmten Betrag in unmittelbarer Folge auf die Erfassung der Belastungsunregelmäßigkeit wird die Ansaugleistung stark erhöht, und somit die bereits entstandene oder sich anbahnende Ansaug­ rohrverstopfundg überwunden, indem z. B. ein sich verklemmtes Laubblatt durch die höhere Luftgeschwindigkeit losgerissen und in den Staubbehälter beför­ dert wird. Durch diese sehr schnelle Reaktion auf drohende Verstopfundgsur­ sache kann der Staubsauger über den Großteil der Betriebszeit mit niedrige­ ren Drehzahlen betrieben werden und erst in den einzelnen, meist kurzzeitigen Spitzenbelastungen wird die Ansaugleistung bedarfsgerecht erhöht. Außerdem läßt sich hiermit der Füllgrad der Staubfilter besser nutzen, wenn gegen En­ de der Filterstandzeit die Ansaugleistung durch eine gesteigerte Drehzahl erhöht wird. Dieser Zustand kann dabei durch die gleichen Mittel wie für die Erfassung von Belastungsänderungen ermittelt werden.By increasing the speed by a certain amount in immediate succession the intake power is based on the detection of the load irregularity greatly increased, and thus the suction that has already arisen or is emerging Rohrststopfundg overcome by z. B. through a jammed leaf the higher air speed torn off and put into the dust container is changed. Through this very quick reaction to impending constipation thing the vacuum cleaner can do over most of the operating time with low Ren speeds are operated and only in the individual, mostly short-term Peak loads increase the suction power as required. Furthermore the degree of filling of the dust filter can be used better if against En de the filter life the suction power by an increased speed is increased. This condition can be done by the same means as for the Acquisition of load changes can be determined.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Hierbei ergeben sich mehrere Arten der Erfassung der Belastungsänderung bzw. der Lastspitzen.Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims. This results in several types of recording the change in load or the peak loads.

Nachfolgend wird das Verfahren und die Sauggerätvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben, und zwar an der Ausführungsform gemäß Anspruch 4 und 5. The method and the suction device device for carrying out are described below of the method described, namely on the embodiment according to claim 4 and 5.  

Bei einem Staubsauger treibt der Antriebsmotor ein Gebläserad zur Erzeugung eines Ansaugluftstromes an. Der drehzahlveränderbare Antriebsmotor ist bei­ spielsweise als Drehfeldmotor, insbesondere als Asynchrondrehstrommotor aus­ gebildet, der über einen Frequenzumrichter in seiner Drehzahl gesteuert wird. Beim Auftreten einer Lastspitze oder gar einer Ansaugrohrverstopfung ändert sich z. B. die Stromaufnahme des Antriebsmotors. Aus der Messung der Strom­ aufnahme bzw. dessen Änderungen läßt sich z. B. über ein Differentierglied oder über ein Relais ein Signal ableiten, das den Befehl zur Drehzahlerhöhung unmittelbar an den Frequenzumrichter meldet. Somit kann innerhalb kürzester Zeit die Belastungsspitze ohne Verstopfung überwunden werden.In the case of a vacuum cleaner, the drive motor drives an impeller for generation of an intake air flow. The variable-speed drive motor is at for example as a three-phase motor, in particular as an asynchronous three-phase motor formed, whose speed is controlled by a frequency converter. If a load peak or even an intake manifold blockage changes z. B. the current consumption of the drive motor. From measuring the current recording or its changes can, for. B. via a differentiator or via a relay derive a signal that commands the speed increase reports directly to the frequency converter. Thus, within the shortest Time to overcome the peak load without constipation.

Andere Möglichkeiten der schnellen Erfassung der Belastungsunregelmäßigkeiten sind z. B. die Messung des Spannungsabfalls am Leistungsteil des Frequenzum­ richters oder die Spannungs- und/oder Strommessung am Gleichstrom-Zwischen­ kreis des Frequenzumrichters oder eine Schlupfmessung mittels Drehzahlsensor für die tatsächliche Motordrehzahl, wobei ab einer bestimmbaren Abweichung vom Soll-Drehzahlwert die Drehzahl schlagartig erhöht wird oder eine Durch­ flußmessung mittels eines Strömungssensor im Luftweg der Ansaug/Abströmluft.Other ways of quickly recording the load irregularities are z. B. the measurement of the voltage drop at the power section of the frequency richters or the voltage and / or current measurement at the DC intermediate circuit of the frequency converter or a slip measurement using a speed sensor for the actual engine speed, starting from a determinable deviation from the target speed value, the speed is suddenly increased or a through flow measurement by means of a flow sensor in the airway of the intake / exhaust air.

Die Drehzahlerhöhung erfolgt dabei in bevorzugter Ausführung schlagartig um einem bestimmten Drehzahlbetrag, damit auch bereits festsitzende Ansaugteil­ chen losgerissen werden können, wobei dieses auch in Abhängigkeit von dem Betrag der Lastspitze in mehreren Stufen oder in pulsierender Form wieder­ holt erfolgen kann.In a preferred embodiment, the speed increase occurs suddenly a certain speed, so that the intake part is already stuck Chen can be torn off, this also depending on the Amount of the peak load in several stages or in pulsating form can take place.

Claims (10)

1. Verfahren zur Überwindung von Belastungsänderungen und -unregelmäßigkei­ ten wie Ansaugrohrverstopfungen an Sauggeräten, insbesondere Staubsaugern, mit einer über Frequenzumformung veränderbaren Antriebsmotordrehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß als unmittelbare Folge der Erfassung von Belastungsänderungen die An­ triebsmotordrehzahl zumindest kurzzeitig um einen bestimmten Betrag er­ höht wird.1. A method for overcoming load changes and irregularities such as intake pipe blockages on suction devices, in particular vacuum cleaners, with a drive motor speed that can be changed via frequency conversion, characterized in that the drive motor speed is increased at least briefly by a certain amount as a direct consequence of the detection of load changes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer bestimm­ ten Zeitspanne auf die vorhergehende Drehzahl zurückgesteuert wird und dieses Verfahren gegebenenfalls mehrmals wiederholt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that after a certain th time span is controlled back to the previous speed and this process may be repeated several times. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Überwindung der Belastungsunregelmäßigkeit unmittelbar auf die vorhergehende Drehzahl zurückgesteuert wird.3. The method according to claim 1, characterized in that after overcoming the load irregularity directly to the previous speed is steered back. 4. Sauggerät zur Durchführung des Verfahrens wenigstens nach Anspruch 1, mit einem über einen Umformer, insbesondere Frequenzumrichter, drehzahlverän­ derbaren Antriebsmotor, der als Drehfeldmotor ausgebildet ist und wenig­ stens ein Gebläserad zur Erzeugung eines Ansaugluftstromes direkt antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmotordrehzahl mittels des Umfor­ mers erhöht wird.4. Suction device for performing the method at least according to claim 1, with one via a converter, in particular frequency converter, with variable speed derbaren drive motor, which is designed as a rotating field motor and little at least directly driving an impeller to generate an intake air flow, characterized in that the drive motor speed by means of the Umfor mers is increased. 5. Sauggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlerhö­ hung aus der Änderung der Stromaufnahme des Antriebsmotors bestimmt ist.5. Suction device according to claim 4, characterized in that the speed increase hung is determined from the change in the current consumption of the drive motor. 6. Sauggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlerhö­ hung aus dem Spannungsabfall am Leistungsteil des Frequenzumrichters abge­ leitet ist.6. Suction device according to claim 4, characterized in that the speed increase hung from the voltage drop on the power section of the frequency converter is leading. 7. Sauggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromaufnahme des Antriebsmotors über die Drehzahlsteuerung auf einen konstanten Wert eingeregelt wird.7. Suction device according to claim 4, characterized in that the current consumption of the drive motor via the speed control to a constant value is settled. 8. Sauggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlerhö­ hung aus einer Spannungs- und/oder Strommessung am Zwischenkreis des Um­ richters bestimmt ist.8. Suction device according to claim 4, characterized in that the speed increase hung from a voltage and / or current measurement on the intermediate circuit of the Um is determined. 9. Sauggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehzahlgeber für eine Schlupfmessung vorgesehen ist.9. Suction device according to claim 4, characterized in that a speed sensor is provided for a slip measurement. 10. Sauggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchflußsen­ sor vorgesehen ist.10. Suction device according to claim 4, characterized in that a Durchflußsen sor is provided.