EP3424398B1 - Verfahren zum betrieb eines wasserführenden haushaltsgerätes mit verbesserter bestimmung einer leerlauflast einer pumpe und haushaltsgerät hierfür - Google Patents

Verfahren zum betrieb eines wasserführenden haushaltsgerätes mit verbesserter bestimmung einer leerlauflast einer pumpe und haushaltsgerät hierfür Download PDF

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EP3424398B1
EP3424398B1 EP18177243.5A EP18177243A EP3424398B1 EP 3424398 B1 EP3424398 B1 EP 3424398B1 EP 18177243 A EP18177243 A EP 18177243A EP 3424398 B1 EP3424398 B1 EP 3424398B1
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EP
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pump
torque
drive motor
speed
idling
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Jörg SKRIPPEK
Stefan Wetzel
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a water-bearing household appliance which has a pump for conveying an aqueous liquid, a variable-speed, permanently excited synchronous motor as the pump drive motor and a control unit, and a water-bearing household appliance suitable for carrying out this method.
  • a water-carrying household appliance generally has a pump for conveying aqueous liquids, e.g. It is known to drive a pump in a household appliance using a single-phase synchronous motor. Cases arise in which the water is almost or already completely pumped out and the pump therefore delivers little or no water at all. This usually leads to increased noise emissions and inefficient use of the "drive motor". Methods are therefore specified in the prior art which lead to the pump being switched off in the event of a suddenly dropping load, or at least allow the pump flow to be inferred.
  • a pump in the domestic appliance is driven by the single-phase synchronous motor.
  • the publication DE 10 2010 042 491 A1 describes a pump device for a household appliance, with a drive motor for driving an impeller, the rotor of the drive motor having permanent magnets, and with a circuit arrangement for operating the drive motor, the stator of the drive motor having at least three phase strands and the circuit arrangement for each phase strand an electrical control element for Have control of a current flow through the associated phase strand.
  • the circuit arrangement is designed to control the speed and/or the direction of rotation of the drive motor by activating the control elements.
  • the circuit arrangement is designed to switch off the drive motor when the current intensity of a current falls below a predetermined level and/or when the torque of the drive motor falls below a predetermined level.
  • the circuit arrangement can be designed to regulate the speed of the drive motor as a function of the detected current.
  • the publications DE 10 2008 029 910 B4 or. WO 2009/156326 A2 describe a method for detecting the load state of a fluid-promoting, from a Electric motor-driven pump of a household appliance, the pump being driven by a three-strand, three-phase permanent-magnet electric motor designed as a synchronous motor using vector control, the vector control determining a torque-forming current component from a measured phase current from two of the three phase currents and from this at least one load state of the pump is determined. Setting a pump speed n to a value n I at which a nozzle pressure P of the pump is not sufficient to build up a delivery flow Q is not provided according to these publications.
  • the publication EP 2 918 721 A1 relates to a pumping device for a water-bearing device such as a washing machine or dishwasher with a treatment container for holding washing liquid for treating items to be treated inside the treatment container, for pumping out or pumping around washing liquid, comprising a pump with an electric motor and a rotatable impeller for conveying the liquid, which is connected to a power stage controlled by a control device for controlling the delivery rate, the control device being set up to detect electrical parameters supplied to the pump or the motor and to influence the supply of electrical power or current to the motor as a function of these parameters.
  • the electric power or current consumed by the motor serves as the electrical parameter, with the control device being designed to use the power stage to regulate the electric power or current supplied to the motor as a function of the parameters detected, so that a specified electric power or a preset current.
  • the publication DE 10 2009 002 150 A1 describes a method for operating a water-carrying household appliance, in particular a dishwasher, in which the degree of filter occupancy of a filter system connected in the hydraulic circuit of the household appliance is detected, with washing liquid only being partially drained from the household appliance when it is detected that the level of filter occupancy falls below a predetermined limit.
  • the publication DE 10 2007 030 072 A1 relates to an electric drive device for a water-bearing household appliance and describes that by detecting motor parameters it can be concluded that a pump with a BLDC pump drive motor is idling, in order to react to a snorkeling state by switching it off.
  • the publication DE 44 18 721 A1 describes a control method for suds circulating pumps in household dishwashers, with the help of which the continuity of the volume flow per unit of time and its consistency are monitored and the suds circulating pump drive motor including speed sensor can be regulated in its speed with the help of a phase angle control, with the speed fluctuations and the Motor current consumption fluctuations of the suds circulating pump drive motor are detected.
  • the publication DE 691 10 356 T2 describes a device for measuring the amount of water in a washing machine in which the washing liquid is recirculated and sprayed onto the laundry using a circulation pump.
  • the suction and dry-running status of a circulating pump of a washing machine can be determined, for example, by measuring the current-voltage phase shift.
  • the characteristic variables are pre-programmed in the controller.
  • an object of the present invention to provide a method for operating a water-bearing household appliance with improved determination of a Provide idle load of a pump, in which preferably engine friction, engine temperature and pump delivery pressure are taken into account.
  • the object of the invention was also to provide a water-bearing household appliance suitable for carrying out this method.
  • this object is achieved by a method for operating a water-bearing household appliance and a water-bearing household appliance (also abbreviated as “household appliance” below) according to the independent patent claims.
  • Preferred configurations of the invention are listed in the respective dependent patent claims. Preferred configurations of the method correspond to preferred configurations of the household appliance, even if this is not separately pointed out in each case.
  • the torque M of the pump is measured over a predetermined time period ⁇ t and the mean torque M m measured during this time period is regarded as the idling torque M I .
  • the time period ⁇ t is preferably from 0.2 to 3 seconds, more preferably from 0.5 to 2 seconds and even more preferably from 0.8 to 1.5 seconds.
  • the pump drive motor operates in a regulated range in which the speed n I is greater than a speed n s at a synchronization point in time.
  • a distinction is made in particular between “regulated” and “controlled” operation. In controlled operation, a high electrical current is generally applied immediately, which is then significantly reduced later during regulation (“regulated operation”), for example to approximately 1/3 to 1/2 of the selected value. This leads to power savings.
  • the "synchronization time” is according to the DE 10 2008 029 910 B4 (cf. 3 ) a point in time marked by a lightning bolt in a plot of the impressed current I q against the time t after a controlled start-up, at which the start of a load detection and an idle detection of the pump takes place.
  • the rotor of the pump drive motor often runs in an oil (silicone oil) as the working medium, so there is a gap between the rotor and the wall of the corresponding chamber (can filling). If this chamber leaks, the oil can escape and contaminants can also enter the chamber. In both cases the friction is affected.
  • oil silicone oil
  • a rotor of the pump drive motor is therefore mounted in a liquid working medium, in particular an oil, which is preferably a silicone oil or an oil-water emulsion.
  • the idling torque M I at the speed n I is extrapolated to a comparison torque M N for the speed n N at which the pump has a non-zero flow rate.
  • the speed-dependent and/or temperature-dependent contributions of the magnetic flux density, the engine friction and/or the delivery pressure of the pump are preferably compensated for by the measured no-load load for extrapolation.
  • the initial conditions for determining the idling speed, ie the idling load are known as well as possible.
  • knowing the idle speed determines the evaluation of operating parameters of the pump drive motor when the pump is pumping.
  • the treatment process can be a washing program in a washing machine, for example.
  • engine friction affects idle torque.
  • the idle torque can change more or less quickly over time due to various negative influences, from slow-acting ones such as wear to fast-acting ones such as sudden disturbances, for example dirt. This allows conclusions to be drawn about the condition of the pump and/or the pump drive motor, so that suitable countermeasures can be taken.
  • M I old can be an idle torque stored immediately before or a longer time ago.
  • several consecutive values for the no-load torque can be stored in order to detect possible slowly progressive wear on the pump or pump drive motor.
  • a loss of liquid working medium due to a leak is advantageously concluded when idle torque M I decreases by more than a predetermined permissible value ⁇ M loss .
  • the improved determination of the no-load speed allows the water-bearing household appliance to be operated with improved accuracy in terms of pump operation.
  • a method is therefore preferred according to the invention in which the additional torque M F required to convey the aqueous liquid is used to determine the flow rate Q, which is obtained from the difference between a measured torque M at a speed n N at which the pump a has a flow rate different from zero, and the idling torque M I or an extrapolated comparison torque M N results.
  • the extrapolated comparison torque M N it is taken into account that some of the influencing factors for the no-load speed change when the speed increases, for example a nominal speed for pumping a specific quantity of aqueous liquid, so that even more precise operation of the pump is possible.
  • the aqueous liquid can also be referred to in general terms as “delivery medium” and in particular can also be a single-phase or multi-phase delivery medium that contains an aqueous liquid and/or air.
  • delivery medium can also be a single-phase or multi-phase delivery medium that contains an aqueous liquid and/or air.
  • air can be contained in the conveying medium, in particular in the form of foam.
  • the density p of the pumped medium decreases with increasing air or foam content.
  • Density p of the pumped medium means in particular the density of the pumped medium in the pump.
  • the density p of the pumped medium can be determined in particular on the basis of the power consumption P of the pump.
  • a relationship between the power consumption P and the density p is advantageously stored in the control device for different values of the speed n N . Due to the inventively improved determination of the idle speed, the density p can be determined more precisely, so that overall, for example, a washing process in a washing machine can be better tracked and controlled.
  • a method is preferred in which the motor current I Q of a pump drive motor is measured and evaluated to monitor the density p of the pumped medium. This is sometimes also referred to as controller current I Q or torque-forming current component I_q.
  • a water-bearing household appliance in which a rotor of the pump drive motor is mounted in a liquid working medium.
  • the water-bearing household appliance is not restricted according to the invention. However, it is preferably selected from the group consisting of a washing machine, a washer-dryer, a tumble dryer and a dishwasher.
  • Washing machines, washer dryers and tumble dryers generally contain a drum for receiving items of laundry to be treated, in particular to be cleaned and/or dried.
  • the pump is connected to the tub via a tub.
  • the aqueous liquid conveyed by the pump can be pumped out or, preferably, fed back to the tub in a circular operation.
  • Such a washing machine has a corresponding circuit for an aqueous liquid for circuit operation.
  • the invention has numerous advantages.
  • the invention enables the idle power of a pump used in a water-conducting household appliance to be determined, taking into account engine friction, engine temperature and pump delivery pressure. This makes it possible to take into account the current no-load power, which is constantly changing due to the influence of temperature, signs of wear and media-related friction and has a major impact on the accuracy of all methods.
  • the method according to the invention makes it possible to clearly determine this no-load power at the beginning of each pumping process.
  • the invention enables the improved determination of various error states of a pump used in a water-conducting household appliance.
  • the measured value for the idle torque can be used as follows: Low-pass filtered or as a moving average value for comparison with the no-load torque in order to compensate for sudden changes in the current.
  • Converted as a volume flow using a time integral can be used to determine the conveyed quantity, to assess the absorbency of the items of laundry in the drum in comparison with a measured flushing quantity or to detect device leaks, in this case as an addition or redundancy to an aqua-stop float.
  • the amount of water in the water-bearing domestic appliance can be determined precisely in order to advantageously influence a spin speed in a washing machine. In a washer-dryer, the amount of condensation water that has formed can be determined with improved accuracy.
  • the measured value for the no-load torque in the presence of a timeout timer, can be used to detect clogged waterways, a blocked water inlet or an excessively high hanging height of the drain hose. An error message or customer information can then follow. If necessary, the speed of the pump drive motor can be increased in order to clear a blockage or to overcome the selected high suspension height.
  • the measured value for the no-load torque can be used to detect cross-sectional constrictions in the waterways, defects in the impeller of the pump or a hose extension connected by the customer with improved accuracy based on the average flow rate.
  • an error message or customer information can be used as a measure.
  • the speed can also be increased in order to shift the operating point to a larger flow rate Q.
  • a washing machine 1 as a non-limiting example of a water-bearing household appliance, which has a tub 2 in which a drum 3 is rotatably mounted and can be driven by a drum drive motor 5 .
  • the axis of rotation 19 of the drum 3 is or can be directed upwards from the horizontal at a small angle (e.g. 13°), so that the user of the washing machine 1 has easier access and insight into the interior of the drum 3 Has.
  • This arrangement in cooperation with laundry drivers 14 and scooping devices 17 for the aqueous liquid 7 containing detergent, eg suds, on the inner surface of the drum shell also intensifies the flooding of the items of laundry 4 with suds 7 .
  • the washing machine 1 also has a water supply system that includes a water connection fitting for the domestic water network 20, an electrically controllable valve 21 and a supply line 13 to the tub 2, which may also have a Detergent dispensing tray 12 can be performed, from which the incoming water can transport detergent portions into the tub 2.
  • the valve 21 and the heating device 16 can be controlled by a control unit 8 depending on a program flow chart that is based on a time program and/or on the achievement of certain Measured values of parameters such as liquor level, liquor temperature, drum speed, etc. within the washing machine 1 can be bound.
  • 9 denotes a motor-drum control unit which can determine and store, in particular, the drum speed n T , the drive current value I AT and a drum rotation period ⁇ t T .
  • the hydrostatic pressure p results from the fill level of the free liquor 7 forming in the tub 2 and the already soaked laundry items to be cleaned.
  • the washing machine 1 of the embodiment shown here comprises a measuring device 15 for determining the amount of water filled in, for example a water meter or a flow meter.
  • a measuring device 15 for determining the amount of water filled in, for example a water meter or a flow meter.
  • the amount of water that has flowed in is calculated in connection with a recorded filling time.
  • the flow can also be determined by measuring the time it takes for a specified level to be reached, which corresponds to a certain fixed amount of water.
  • a scale for determining the amount of laundry items put in. Allow in the embodiment shown here Flow meter and balance an even better design of a rinsing phase or a spin phase taking place therein.
  • the quantity and/or type of laundry items 4 in the drum 3 can be inferred by comparing the quantity of water filled in with the quantity of water pumped out.
  • 11 denotes a display device with which, for example, process parameters, in particular a washing program running or a power consumption P of the pump drive motor 26, can be displayed.
  • the radial centrifugal pump 18 means a pump, in this embodiment e.g. a radial centrifugal pump, for pumping the aqueous liquid 7 out of the tub 2 .
  • the radial centrifugal pump 18 used here is connected to the control unit 8 .
  • the control unit 8 is set up to record and monitor the power consumption P of the radial centrifugal pump 18, to determine the drive current value I, i.e. the impressed electric current, and to regulate the speed n of the radial centrifugal pump 18.
  • figure 2 shows the dependency of a torque M or an applied electric current I of the pump drive motor on the flow rate Q, where Q is the amount per unit time of a pumped aqueous liquid, and the dependency of the no-load torque on the pumped medium.
  • 27 is a characteristic curve for the dependence of the torque M or applied electric current I of the pump drive motor on the flow rate Q, with only the portion of the torque I going beyond the idling torque M I 28 being used for conveying, i.e. pumping, the aqueous liquid.
  • the idling torque M I 28 is greater for a pump filled with an aqueous liquid than for a partially aerated pump (cf. point 29) or for a aerated, free-running pump (cf. point 30).
  • the speed n of the pump is increased to an idle speed n I at which the pump drive motor works in the controlled area, but the port pressure of the pump is not yet sufficient to handle the aqueous liquid build up a flow.
  • the speed is exceeded at the synchronization point in time of a regulator of the control unit, so that the regulator or the pump drive motor changes to the regulated range.
  • the comparison value for ongoing operation ie pump operation at a higher speed for conveying the aqueous liquid
  • 3 shows the speed dependency of various influencing factors in the form of plots of an impressed electric current I of the pump drive motor and the speed n. Based on 3 it can be shown how the idle torque M I determined at an idle speed can be extrapolated to a nominal speed n of the pump subsequently used in actual pumping.
  • Characteristic curve 33 also takes into account a here characteristic not shown separately for a proportion of the delivery pressure that increases quadratically with the speed n.
  • the characteristic curve 34 results from the addition of a proportion of the impressed current I, which is due to the delivery flow, to the characteristic curve 33.
  • the extrapolation to a nominal speed n of the pump used during actual pumping can be illustrated as follows as an example. It is assumed that the engine temperature is unknown but temporarily constant at the time the method according to the invention is carried out, which in this context can also be referred to as initialization. As mentioned in 3 the four components of the pump motor load, expressed here as an applied current I, are shown over the speed n of the pump drive motor.
  • the temperature-dependent magnetic flux density of the rotor magnets and thus the reciprocally proportional electrical current to be impressed are independent of the speed n, although their point of intersection with the ordinate is generally known. This is determined during initialization and thus taken into account.
  • the engine friction is linearly dependent on the speed, with the starting point in the coordinate origin.
  • the rotor of the pump drive motor generally a permanent magnet, is generally mounted in a liquid working medium in the pump drive motors used in water-bearing household appliances.
  • a rotor is preferably mounted there in a running or canned tube in silicone oil or another working medium. Therefore, the rotor is sometimes also referred to as a wet rotor. Due to the generally narrow gap between the running tube and the rotor, as well as based on measurement results, it can be assumed that a Couette flow is set up there as a gap flow. In this gap flow, the fluid friction increases proportionally to the flow velocity, despite the turbulence. For this reason, the characteristic curve 32, which represents the sum of the contribution from magnetic flux density and motor friction, is linear, especially since bearing friction or friction on seals is generally negligible compared to fluid friction.
  • the characteristic curve of the delivery pressure generated by the impeller of the pump is generally quadratically dependent on the speed of the impeller.
  • the characteristic curve 33 also takes into account the delivery pressure.
  • the corresponding quadratic characteristic intersects the abscissa.
  • a current value I referred to as the calibration measured value 35 is first measured at an idle speed n I , e.g. 1000 revolutions per minute contains.
  • n I e.g. 1000 revolutions per minute contains.
  • M liquid M idle + b liquid n noun ⁇ n idle + c liquid n noun 2 ⁇ n idle 2 is extrapolated to the idle torque M I 37 of the nominal speed, for example 2800 revolutions per minute.
  • the idling torque M liquid thus determined for the nominal speed used for pumping corresponds to the load absorbed by the pump at 0 l/min flow rate Q as the starting value of the torque (iq) flow rate characteristic, e.g. characteristic 27 of 2 .
  • figure 5 shows the influence of the motor temperature on the loss terms, i.e. motor friction, magnetic flux, where the load torque , i.e. the torque directly associated with the pumping of aqueous liquid, is kept constant.
  • Graph 39 shows the influence of the temperature dependency of the magnetic flux, which linearly decreases with increasing temperature, so that a current I to be impressed, also referred to herein as I q , increases linearly.
  • Graph 40 shows the temperature dependence of engine friction. Due to the operating medium generally used, eg a silicone oil, the engine friction decreases due to the viscosity of the silicone oil decreasing with temperature, which is reflected in the decrease in a current I to be impressed with increasing temperature T_packet.
  • Graph 38 shows the influence of the load moment, which is not dependent on the temperature.
  • figure 5 thus describes the influence of the engine temperature on the loss terms taken into account by the method described herein, which essentially represents a calibrating initialization. If the motor heats up from room temperature due to the load, the winding temperature first increases. Packet temperature generally follows with a lag time offset. The temperature of a can filling that is usually used, ie the use of a liquid operating medium, usually an oil-water emulsion, described for embodiments of the invention, behaves similarly to the pack temperature, which is easier to measure in terms of measurement technology.
  • the magnetic flux density B decreases proportionally to the temperature, which is why the controller, ie in particular a control unit of the water-based household appliance, has to impress a reciprocally proportional current ⁇ I flux in order to maintain the speed at a constant load.
  • the viscosity of the can filling behaves exponentially degressively with temperature. Since a Couette flow presumably prevails in the can, the friction and thus the friction torque I friction behave correspondingly degressively.
  • the load moment is in 3 has been assumed to be constant, which can be achieved experimentally, for example by using a torque brake.
  • the curve or graph 41 therefore represents the result of adding the three load terms.
  • the curve 41 shows the resulting torque M (I tot ) of the pump drive motor in stationary operation as a function of the temperature. Experimentally, it was found that the typical course of curve 41 with local minima was shown at average package temperatures or average temperatures of the operating medium for different loads.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgerätes, das eine Pumpe zur Beförderung einer wässrigen Flüssigkeit, einen drehzahlvariablen, permanenterregten Synchronmotor als Pumpenantriebsmotor und eine Steuerungseinheit aufweist sowie ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes wasserführendes Haushaltsgerät.
  • Ein wasserführendes Haushaltsgerät weist im Allgemeinen eine Pumpe zur Beförderung von wässrigen Flüssigkeiten auf, z.B. einer Waschlauge oder einer Spülflüssigkeit. Es ist bekannt, eine Pumpe in einem Haushaltsgerät mittels eines Einphasen-Synchronmotors anzutreiben. Dabei treten die Fälle auf, dass das Wasser nahezu oder bereits völlig abgepumpt ist und die Pumpe daher wenig oder überhaupt kein Wasser mehr fördert. Dies führt in der Regel zu einer erhöhten Lärmemission und zu einer ineffizienten Nutzung des "Antriebsmotors". Im Stand der Technik sind daher Methoden angegeben, die zum Abschalten der Pumpe bei einer plötzlich abfallenden Last führen oder zumindest auf den Förderstrom schließen lassen.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2010 042 494 A1 beschreibt in diesem Zusammenhang ein Verfahren zum Abschalten eines Einphasen-Synchronmotors, eine Schaltungsanordnung zum Betreiben eines Einphasen-Synchronmotors und ein Hausgerät. Insbesondere ist ein Verfahren zum Abschalten eines Einphasen-Synchronmotors eines Hausgerätes, dessen Stator eine Wicklung aufweist, beschrieben, mit den Schritten:
    • Anlegen einer Versorgungswechselspannung an die Wicklung des Stators und hierdurch Inbetriebnahme des Einphasen-Synchronmotors,
    • Ermitteln eines mit einem Drehmoment des Einphasen-Synchronmotors korrelierten Parameters,
    • Abschalten des Einphasen-Synchronmotors dann, wenn ein auf den Parameter bezogenes vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist.
  • Durch den Einphasen-Synchronmotor wird insbesondere eine Pumpe in dem Hausgerät angetrieben.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2010 042 491 A1 beschreibt eine Pumpeneinrichtung für ein Hausgerät, mit einem Antriebsmotor zum Antreiben eines Pumpenrades, wobei der Rotor des Antriebsmotors Permanentmagnete aufweist, und mit einer Schaltungsanordnung zum Betreiben des Antriebsmotors, wobei der Stator des Antriebsmotors zumindest drei Phasenstränge und die Schaltungsanordnung zu jeden Phasenstrang ein elektrisches Steuerelement zum Steuern eines Stromflusses durch den zugeordneten Phasenstrang aufweisen. Dabei ist die Schaltungsanordnung dazu ausgebildet, durch Ansteuern der Steuerelemente die Drehzahl und/oder die Drehrichtung des Antriebsmotors zu steuern. In Ausführungsformen ist die Schaltungsanordnung dazu ausgebildet, bei Unterschreiten einer vorbestimmten Stromstärke eines Stromes und/oder bei Unterschreiten eines vorbestimmten Drehmomentes des Antriebsmotors den Antriebsmotor auszuschalten. Dabei kann die Schaltungsanordnung dazu ausgebildet sein, die Drehzahl des Antriebsmotors in Abhängigkeit von dem erfassten Strom zu regeln.
  • Die Veröffentlichung EP 2 933 365 A1 beschreibt ein Verfahren zur Regelung eines Umflutungspumpen-Systems mit einer Umflutungspumpe mit messbaren Laufeigenschaften für das Umwälzen von Waschlauge mit einstellbarem Volumenstrom in einem Laugenbehälter einer Waschmaschine, wobei das Verfahren unter anderem die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
    • Analyse der Laufeigenschaften des Umflutungspumpen-Systems während des Betreibens des Umflutungspumpen-Systems zum Detektieren eines Schlürfpumpens eines Waschlaugen-Luft-Gemisches durch die Umfltungspumpe;
    • Speichern von Schlürfpumpen-Informationen, wenn das Schlürfpumpen der Umflutungspumpe detektiert worden ist;
    • Vergleichen der Schlürfpumpen-Informationen mit mindestens einem vorgegebenen und zugeordneten Schlürfpump-Richtwert, und Verändern mindestens einer der Betriebsparameter bestehend aus dem Volumenstrom und dem Volumenstrom-Zeitintervall derart, dass ein vom Umwälzpumpen-System umgewälzter zeitlich gemittelter Volumenstrom reduziert wird, wenn der mindestens eine Schlürfpump-Richtwert überschritten worden ist.
  • Die Veröffentlichungen DE 10 2008 029 910 B4 bzw. WO 2009/156326 A2 beschreiben ein Verfahren zur Lastzustandserkennung einer ein Fluid fördernden, von einem Elektromotor angetriebenen Pumpe eines Haushaltsgerätes, wobei die Pumpe von einem dreisträngigen, dreiphasigen permanenterregten, als Synchronmotor ausgebildeten Elektromotor unter Verwendung einer Vektorregelung angetrieben wird, wobei die Vektorregelung aus einem gemessenen Strangstrom aus zwei der drei Strangströme eine Drehmoment bildende Stromkomponente ermittelt und aus dieser mindestens ein Lastzustand der Pumpe ermittelt wird. Ein Einstellen einer Pumpendrehzahl n auf einen Wert nI, bei welcher ein Stutzendruck P der Pumpe nicht ausreicht, um einen Förderstrom Q aufzubauen, ist gemäß diesen Veröffentlichungen nicht vorgesehen.
  • Die Veröffentlichung EP 2 918 721 A1 betrifft eine Pumpeinrichtung für ein wasserführendes Gerät wie Waschmaschine oder Spülmaschine mit einem Behandlungsbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit zum Behandeln von Behandlungsgut innerhalb des Behandlungsbehälters, zum Abpumpen oder Umpumpen von Waschflüssigkeit, umfassend eine Pumpe mit einem elektrischen Motor und einem drehbaren Pumpenrad zur Förderung der Flüssigkeit, die mit einer mittels einer Steuervorrichtung gesteuerten Leistungsstufe verbunden ist zur Steuerung der Förderleistung, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, der Pumpe bzw. dem Motor zugeführte elektrische Parameter zu erfassen und in Abhängigkeit dieser Parameter die Zuführung der elektrischen Leistung oder Stromes zum Motor zu beeinflussen. Als elektrischer Parameter dient die von dem Motor aufgenommene elektrische Leistung oder der aufgenommene Strom, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, mittels der Leistungsstufe die dem Motor zugeführte elektrische Leistung oder Strom in Abhängigkeit der erfassten Parameter zu regeln, sodass sich eine vorgegebene elektrische Leistung oder ein vorgegebener Strom einstellt.
  • Überdies beschreiben die folgenden Veröffentlichungen Pumpen in einem Haushaltsgerät.
  • So beschreibt die Veröffentlichung DE 10 2011 000 287 A1 ein Verfahren zur Einstellung eines von einer Umwälzpumpe in einem wasserführenden Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülautomat oder Waschmaschine geförderten Volumenstroms, wobei der von der Umwälzpumpe geförderte Ist-Volumenstrom gemessen wird und mit einem Soll-Volumenstrom verglichen wird, wobei in Abhängigkeit der Differenz zwischen Soll-Volumenstrom und Ist-Volumenstrom die Drehzahl eines Motors der Umwälzpumpe gewählt wird.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2009 002 150 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines wasserführenden Haushaltsgerätes, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, bei dem ein Siebbelegungsgrad eines im Hydraulikkreislauf des Haushaltsgerätes geschalteten Filtersystems erfasst wird, wobei auf ein Erfassen eines Unterschreitens eines vorgegebenen Grenz-Siebbelegungsgrades Spülflüssigkeit nur teilweise aus dem Haushaltsgerät abgeführt wird.
  • Die Veröffentlichung DE 10 2007 030 072 A1 betrifft eine elektrische Antriebseinrichtung für ein wasserführendes Haushaltsgerät und beschreibt, dass durch die Erfassung von Motorparametern auf den Leerlauffall einer Pumpe mit einem BLDC-Pumpenantriebsmotor geschlossen werden kann, um durch Abschaltung auf einen Schnorchelzustand zu regieren.
  • Die Veröffentlichung DE 44 18 721 A1 beschreibt ein Steuerungsverfahren für Laugenumwälzpumpen in Haushalt-Geschirrspülmaschinen, mit dessen Hilfe die Kontinuität des Volumenstroms pro Zeiteinheit und dessen Konsistenz überwacht werden und der Laugenumwälzpumpen-Antriebsmotor samt Drehzahlaufnehmer mit Hilfe einer Phasenanschnittsteuerung in seiner Drehzahl regelbar ist, wobei bei sich ändernder Volumenströmung die Drehzahlschwankungen sowie die Motorstromaufnahme-Schwankungen des Laugenumwälzpumpen-Antriebsmotors erfasst werden.
  • Die Veröffentlichung DE 691 10 356 T2 beschreibt eine Vorrichtung zum Messen der Wassermenge in einer Waschmaschine, in der die Waschflüssigkeit rezirkuliert und auf die Wäsche gesprüht wird, wobei eine Umwälzpumpe verwendet wird. Insbesondere wird beschrieben, dass der Ansaug- und Trockenlaufzustand einer Umwälzpumpe einer Waschmaschine z.B. durch Messen der Strom-Spannungs-Phasenverschiebung bestimmt werden kann. Ohne eine Initialisierung werden die kennzeichnenden Größen in der Steuerung vorprogrammiert.
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgerätes mit verbesserter Bestimmung einer Leerlauflast einer Pumpe bereitzustellen, bei welchem vorzugsweise Motorreibung, Motortemperatur und Pumpenförderdruck berücksichtigt werden. Aufgabe der Erfindung war auch die Bereitstellung eines zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten wasserführenden Haushaltsgeräts.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgerätes und ein wasserführendes Haushaltsgerät (im Folgenden auch als "Haushaltsgerät" abgekürzt) gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen des Haushaltsgeräts, auch wenn hierin nicht jeweils gesondert darauf hingewiesen wird.
  • Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgerätes, das eine Pumpe zur Beförderung von wässrigen Flüssigkeiten, einen drehzahlvariablen, permanenterregten Synchronmotor als Pumpenantriebsmotor und eine Steuerungseinheit aufweist, umfassend die Schritte
    1. (a) Einstellen einer Pumpendrehzahl n auf einen Wert nI, bei welcher ein Stutzendruck p der Pumpe nicht ausreicht, um einen Förderstrom Q aufzubauen; und
    2. (b) Messen eines Drehmomentes M der Pumpe als Maß für ein Leerlaufdrehmoment MI, wobei das Messen des Drehmomentes M durch Messung einer elektrischen Größe des Pumpenantriebsmotors erfolgt und im Pumpenantriebsmotor eine Stromstärke I als Leerlaufstromstärke II gemessen wird und das Drehmoment MI anhand eines in der Steuerungseinheit hinterlegten Zusammenhanges zwischen der Stromstärke I und dem Drehmoment M bestimmt wird.
    nI ist somit eine Leerlaufdrehzahl.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Drehmoment M der Pumpe über einen vorgegebenen Zeitraum Δt gemessen und das in diesem Zeitraum gemessene mittlere Drehmoment Mm wird als Leerlaufdrehmoment MI angesehen. Hierbei beträgt der Zeitraum Δt vorzugsweise von 0,2 bis 3 sec, mehr bevorzugt von 0,5 bis 2 sec und noch mehr bevorzugt von 0,8 bis 1,5 sec.
  • Es ist überdies ganz besonders bevorzugt, dass der Pumpenantriebsmotor in einem geregelten Bereich arbeitet, indem die Drehzahl nI größer ist als eine Drehzahl ns an einem Synchronisationszeitpunkt. Beim Betrieb eines Pumpenantriebsmotors wird insbesondere zwischen einem "geregelten" und einem "gesteuerten" Betrieb unterschieden. Beim gesteuerten Betrieb wird im Allgemeinen gleich ein hoher elektrischer Strom aufgeprägt, der dann später beim Regeln ("geregelter Betrieb") deutlich reduziert wird, beispielsweise auf ca. 1/3 bis ½ des davon gewählten Wertes. Dies führt zu einer Stromersparnis.
  • Der "Synchronisationszeitpunkt" ist gemäß der DE 10 2008 029 910 B4 (cf. Fig. 3) ein durch einen Blitz gekennzeichneter Zeitpunkt in einer Auftragung des aufgeprägten Stromes Iq gegen die Zeit t nach einem gesteuerten Anlauf, bei dem der Start einer Lasterkennung und einer Leerlauferkennung der Pumpe erfolgt.
  • Der Rotor des Pumpenantriebsmotors läuft häufig in einem Öl (Silikonöl) als Arbeitsmedium, so dass es einen Spalt zwischen dem Rotor und der Wand der entsprechenden Kammer gibt (Spaltrohrfüllung). Wenn diese Kammer undicht wird, kann das Öl entweichen und es können auch Verunreinigungen in die Kammer gelangen. In beiden Fällen wird die Reibung beeinflusst.
  • In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist daher ein Rotor des Pumpenantriebsmotors in einem flüssigen Arbeitsmedium gelagert, insbesondere einem Öl, das vorzugsweise ein Silikonöl oder eine Öl-Wasser-Emulsion ist.
  • Überdies ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das Leerlaufdrehmoment MI bei der Drehzahl nI auf ein Vergleichsdrehmoment MN für die Drehzahl nN extrapoliert wird, bei welcher die Pumpe einen von Null verschiedenen Förderstrom aufweist. Hierbei werden vorzugsweise zur Extrapolation die drehzahl- und/oder temperaturabhängigen Beiträge der magnetischen Flussdichte, der Motorreibung und/oder des Förderdrucks der Pumpe durch die gemessene Leerlauflast kompensiert.
  • Zur Steuerung der Pumpe ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn die Ausgangsbedingungen für die Bestimmung der Leerlaufdrehzahl, d.h. der Leerlauflast, möglichst gut bekannt sind. Außerdem bestimmt das Wissen der Leerlaufdrehzahl die Auswertung von Betriebsparametern des Pumpenantriebsmotors im Förderbetrieb der Pumpe. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es daher bevorzugt, dass es vor jedem Pumpen, d.h. Abpumpen oder Umpumpen, von Flüssigkeit in einem Behandlungsverfahren im Haushaltsgerät durchgeführt wird. Dabei kann das Behandlungsverfahren beispielsweise ein Waschprogramm in einer Waschmaschine sein.
  • Wie bereits erwähnt, beeinflusst die Motorreibung das Leerlaufdrehmoment. Aufgrund von verschiedenen negativen Einflüssen, von langsam wirkenden wie Verschleiß bis zu schnell wirkenden wie plötzlich auftretenden Störungen, beispielsweise durch eine Verschmutzung, kann sich das Leerlaufdrehmoment im Laufe der Zeit mehr oder weniger rasch ändern. Dies erlaubt Rückschlüsse auf den Zustand von Pumpe und/oder Pumpenantriebsmotor, so dass geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird daher das Leerlaufdrehmoment MI mit mindestens einem zuvor gespeicherten Leerlaufdrehmoment MI old verglichen, die Differenz ΔM = |MI - MI old| bestimmt und für den Fall, dass ΔM > ΔMlim ist, wobei ΔMlim ein vorgegebener zulässiger Maximalwert für diese Differenz ist, auf einen fehlerhaften Betrieb der Pumpe geschlossen. Dabei kann MI old ein unmittelbar zuvor oder ein länger zurückliegend gespeichertes Leerlaufdrehmoment sein. Überdies können mehrere aufeinander folgende Werte für das Leerlaufdrehmoment gespeichert werden, um einen möglicherweise langsam voranschreitenden Verschleiß an Pumpe bzw. Pumpenantriebsmotor festzustellen.
  • So wird beispielsweise vorteilhaft für den Fall eines Pumpenantriebsmotors mit einem in einem flüssigen Arbeitsmedium eingetauchten Rotor bei einer Abnahme des Leerlaufdrehmomentes MI um mehr als einen vorgegebenen zulässigen Wert ΔMloss auf einen Verlust an flüssigem Arbeitsmedium aufgrund einer Undichtigkeit geschlossen.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehene verbesserte Bestimmung der Leerlaufdrehzahl erlaubt einen hinsichtlich der Genauigkeit des Pumpenbetriebs verbesserten Betrieb des wasserführenden Haushaltsgerätes.
  • Es ist daher erfindungsgemäß ein Verfahren bevorzugt, bei dem zur Bestimmung des Förderstromes Q das zur Beförderung der wässrigen Flüssigkeit erforderliche zusätzliche Drehmoment MF herangezogen wird, das sich aus der Differenz zwischen einem gemessenen Drehmoment M bei einer Drehzahl nN, bei welcher die Pumpe einen von Null verschiedenen Förderstrom aufweist, und dem Leerlaufdrehmoment MI bzw. einem extrapolierten Vergleichsdrehmoment MN ergibt. Bei Heranziehung des extrapolierten Vergleichsdrehmomentes MN wird berücksichtigt, dass sich einige der Einflussfaktoren für die Leerlaufdrehzahl bei Erhöhung der Drehzahl, z.B. einer Nenndrehzahl zur Förderung einer bestimmten Menge an wässriger Flüssigkeit, ändern, so dass ein noch genauerer Betrieb der Pumpe möglich ist.
  • Die wässrige Flüssigkeit kann auch verallgemeinert als "Fördermedium" bezeichnet werden und insbesondere auch ein ein- oder mehrphasiges Fördermedium sein, das eine wässrige Flüssigkeit und/oder Luft enthält. Dabei kann Luft im Fördermedium insbesondere in der Form von Schaum enthalten sein. Die Dichte p des Fördermediums nimmt mit zunehmendem Gehalt an Luft bzw. Schaum ab.
  • "Dichte p des Fördermediums" bedeutet insbesondere die Dichte des Fördermediums in der Pumpe. Bei einer bekannten, beispielsweise vorgegebenen, Drehzahl der drehzahlvariablen Pumpe kann dabei die Dichte p des Fördermediums insbesondere anhand der Leistungsaufnahme P der Pumpe ermittelt werden. Hierzu ist vorteilhaft in der Steuereinrichtung für verschiedene Werte der Drehzahl nN ein Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme P und der Dichte p hinterlegt. Aufgrund der erfindungsgemäß verbesserten Bestimmung der Leerlaufdrehzahl kann hierbei die Dichte p genauer bestimmt werden, so dass insgesamt beispielsweise ein Waschprozess in einer Waschmaschine besser verfolgt und gesteuert werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist daher ein Verfahren bevorzugt, bei dem zur Überwachung der Dichte p des Fördermediums der Motorstrom IQ eines Pumpenantriebsmotors gemessen und ausgewertet wird. Dieser wird bisweilen auch als Reglerstrom IQ bzw. auch drehmomentbildende Stromkomponente I_q bezeichnet.
  • Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein wasserführendes Haushaltsgerät, aufweisend eine Pumpe zur Beförderung von wässrigen Flüssigkeiten, einen drehzahlvariablen, permanenterregten Synchronmotor als Pumpenantriebsmotor und eine Steuerungseinheit, wobei die Steuerungseinheit eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens mit den Schritten
    1. (a) Einstellen einer Pumpendrehzahl n auf einen Wert nI, bei welcher ein Stutzendruck p der Pumpe nicht ausreicht, um einen Förderstrom Q aufzubauen; und
    2. (b) Messen eines Drehmomentes M der Pumpe als Maß für ein Leerlaufdrehmoment M, wobei das Messen des Drehmomentes M durch Messung einer elektrischen Größe des Pumpenantriebsmotors erfolgt und im Pumpenantriebsmotor eine Stromstärke I als Leerlaufstromstärke II gemessen wird und das Drehmoment MI anhand eines in der Steuerungseinheit hinterlegten Zusammenhanges zwischen der Stromstärke I und dem Drehmoment M bestimmt wird I.
  • Erfindungsgemäß ist ein wasserführendes Haushaltsgerät bevorzugt, bei dem ein Rotor des Pumpenantriebsmotors in einem flüssigen Arbeitsmedium gelagert ist.
  • Das wasserführende Haushaltsgerät ist erfindungsgemäß nicht eingeschränkt. Vorzugsweise ist es jedoch ausgewählt aus der Gruppe, die aus einer Waschmaschine, einem Waschtrockner, einem Wäschetrockner und einer Geschirrspülmaschine besteht.
  • Waschmaschine, Waschtrockner und Wäschetrockner enthalten im Allgemeinen eine Trommel zur Aufnahme von zu behandelnden, insbesondere zu reinigenden und/oder zu trocknenden Wäschestücken auf.
  • Bei einer Waschmaschine ist die Pumpe über einen Laugenkanal mit dem Laugenbehälter verbunden. Die durch die Pumpe geförderte wässrige Flüssigkeit kann abgepumpt oder vorzugsweise in einem Kreisbetrieb wieder dem Laugenbehälter zugeführt werden. Eine solche Waschmaschine weist für den Kreisbetrieb einen entsprechenden Kreislauf für eine wässrige Flüssigkeit auf.
  • Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Die Erfindung ermöglicht die Bestimmung der Leerlaufleistung einer in einem wasserführenden Haushaltsgerät eingesetzten Pumpe unter Berücksichtigung von Motorreibung, Motortemperatur und Pumpenförderdruck. Damit ist es möglich, die aktuelle Leerlaufleistung zu berücksichtigen, die sich aufgrund des Einflusses der Temperatur, von Verschleißerscheinungen und Medien-bedingter Reibung stets verändert und einen großen Einfluss auf die Genauigkeit aller Verfahren hat. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, diese Leerlaufleistung zu Beginn jeden Pumpvorganges eindeutig zu bestimmen.
  • Dadurch wird eine verbesserte Reaktion der Pumpe bei Unterschreitung eines definierten Förderstromes möglich, zum Beispiel eine Verringerung der Pumpendrehzahl oder das Abschalten der Pumpe. Außerdem ermöglicht die Erfindung die verbesserte Ermittlung von verschiedenen Fehlerzuständen einer in einem wasserführenden Haushaltsgerät eingesetzten Pumpe.
  • Das bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelte Leerlaufdrehmoment kann beispielsweise für die folgenden zusätzlichen Zwecke gespeichert werden - abhängig von z.B. der Art und dem Aufbau einer verwendeten Pumpe:
    • Bestimmung des aktuellen Förderstroms der Pumpe, um den Betriebspunkt der Pumpe anzupassen oder die geförderte Fluidmenge zu bestimmen
    • Ermittlung, ob das Pumpenspaltrohr noch mit Öl oder einem sonstigen Arbeitsmedium gefüllt ist, oder das Spaltrohrmedium über die Lebensdauer aufgrund eines undichten Wellendichtelementes vollständig durch das Fördermedium verdrängt wurde
    • Ermittlung, ob das Laufrad bzw. die Rotoreinheit übermäßig schwergängig ist. Ein hohes Leerlaufmoment kann durch Bauteilverschleiß bzw. -fehler oder Reibung an Fremdkörpern hervorgerufen werden.
  • Dabei kann der Messwert für das Leerlaufdrehmoment wie folgt verwendet werden:
    Tiefpassgefiltert oder als gleitender Mittelwert zum Vergleich mit dem Leerlaufdrehmoment, um Reglersprünge, d.h. sprunghafte Stromänderungen, zu kompensieren.
  • Zu Ig, Ieff, Melekt, Mmech, Pelektr, Pmech, Pq, Q, cm umgerechnet werden.
  • Als Volumenstrom umgerechnet über ein zeitliches Integral (vgl. DE 10 2008 029 910 B4 ) zur Bestimmung der geförderten Menge genutzt werden, um im Vergleich mit einer gemessenen Einspülmenge die Saugfähigkeit der in der Trommel vorhandenen Wäschestücke zu beurteilen oder Geräteleckagen zu entdecken, hierbei als Zusatz oder Redundanz zu einem Aqua-Stop-Schwimmer. Die im wasserführenden Haushaltsgerät befindliche Wassermenge kann genau bestimmt werden, um eine Schleuderdrehzahl in einer Waschmaschine vorteilhaft zu beeinflussen. In einem Waschtrockner kann die entstandene Menge an Kondenswasser mit verbesserter Genauigkeit bestimmt werden.
  • In Ausführungsformen der Erfindung kann bei Anwesenheit eines Timeout-Timers der Messwert für das Leerlaufdrehmoment dazu verwendet werden, verstopfte Wasserwege, einen blockierten Wasserzulauf oder eine zu hoch gewählte Einhänghöhe des Abflussschlauches zu erkennen. Daraufhin kann eine Fehleranzeige oder eine Kundeninformation erfolgen. Ggf. kann die Drehzahl des Pumpenantriebsmotors erhöht werden, um eine Blockade zu lösen oder die gewählte hohe Einhänghöhe zu überwinden.
  • Schließlich kann der Messwert für das Leerlaufdrehmoment dazu verwendet werden, um mit verbesserter Genauigkeit anhand des mittleren Förderstromes Querschnittsverengungen der Wasserwege, Defekte am Laufrad der Pumpe oder eine vom Kunden angeschlossene Schlauchverlängerung zu erkennen. Auch hier kann als Maßnahme eine Fehleranzeige oder eine Kundeninformation erfolgen. Es kann zudem die Drehzahl erhöht werden, um den Betriebspunkt zu einem größerem Förderstrom Q zu verschieben.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer nicht einschränkenden Ausführungsform für ein erfindungsgemäßes wasserführendes Haushaltsgerät sowie von graphischen Zusammenhängen zwischen erfindungsrelevanten Größen illustriert, wobei Bezug genommen wird auf die Figuren 1 bis 5.
    • Figur 1 zeigt in einer nicht einschränkenden Ausführungsform eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Waschmaschine als ein nicht einschränkendes Beispiel für ein wasserführendes Haushaltsgerät.
    • Figur 2 zeigt die Abhängigkeit eines Drehmomentes M bzw. eines aufgeprägten elektrischen Stromes I des Pumpenantriebsmotors vom Förderstrom Q, wobei Q die Menge pro Zeiteinheit an einer geförderten wässrigen Flüssigkeit ist, sowie die Abhängigkeit des Leerlaufdrehmomentes vom Fördermedium.
    • Fig. 3 zeigt in Form von Auftragungen eines aufgeprägten elektrischen Stromes I des Pumpenantriebsmotors von der Drehzahl n die Drehzahlabhängigkeit von verschiedenen Einflussfaktoren.
    • Fig. 4 zeigt die Abhängigkeit eines aufgeprägten elektrischen Stromes I des Pumpenantriebsmotors vom Förderstrom Q, wobei Q die Menge pro Zeiteinheit an einer geförderten wässrigen Flüssigkeit ist.
    • Fig. 5 zeigt in Form von Auftragungen des Drehmomentes M bzw. des aufgeprägten elektrischen Stromes I gegen die Temperatur T_Paket des Pakets des Pumpenantriebsmotors als Maß für die Temperatur des Pumpenantriebsmotors häufiger bzw. verwendeter Bauform schematisch den Einfluss der Motortemperatur auf die Verlust-Terme, d.h. Motorreibung, magnetischer Fluss, wobei das Lastmoment, also das direkt dem Pumpen von wässriger Flüssigkeit zugeordnete Drehmoment, konstant gehalten ist.
  • Fig. 1 zeigt als nicht einschränkendes Beispiel für ein wasserführendes Haushaltsgerät eine Waschmaschine 1, die einen Laugenbehälter 2 aufweist, in dem eine Trommel 3 drehbar gelagert und durch einen Trommelantriebsmotor 5 antreibbar ist. Für eine verbesserte Ergonomie ist bzw. kann die Drehachse 19 der Trommel 3 aus der Horizontalen um einen kleinen Winkel (z.B. 13°) nach vorne oben gerichtet sein, so dass der Benutzer der Waschmaschine 1 einen leichteren Zugang und Einblick in das Innere der Trommel 3 hat. Durch diese Anordnung wird im Zusammenwirken mit Wäschemitnehmern 14 und Schöpfeinrichtungen 17 für die waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit 7, z.B. Waschlauge, an der Innenfläche des Trommelmantels außerdem auch eine Intensivierung der Durchflutung der Wäschestücke 4 mit Waschlauge 7 erreicht.
  • Die Waschmaschine 1 weist zudem ein Wasserzulaufsystem auf, das eine Wasseranschlussarmatur für das Hauswassernetz 20, ein elektrisch steuerbares Ventil 21 und eine Zuleitung 13 zum Laugenbehälter 2 umfasst, die gegebenenfalls auch über eine Waschmitteleinspülschale 12 geführt sein kann, aus der das zulaufende Wasser Waschmittelportionen in den Laugenbehälter 2 transportieren kann. Außerdem befindet sich im Laugenbehälter 2 eine Heizeinrichtung 16 zur Erwärmung von Wasser oder Waschlauge 7. Das Ventil 21 wie auch die Heizeinrichtung 16 können durch eine Steuerungseinheit 8 in Abhängigkeit von einem Programmablaufplan gesteuert werden, der an ein Zeitprogramm und/oder an das Erreichen von gewissen Messwerten von Parametern wie Laugenniveau, Laugentemperatur, Drehzahl der Trommel usw. innerhalb der Waschmaschine 1 gebunden sein kann. 9 bedeutet eine Motor-Trommel-Kontrolleinheit, welche insbesondere die Trommeldrehzahl nT, den Antriebsstromwert IAT und einen Trommeldrehzeitraum ΔtT bestimmen und speichern kann.
  • Außerdem ist die Steuerungseinheit 8 eingerichtet, um in der Waschmaschine 1 ein Verfahren durchzuführen, welches die Schritte
    1. (a) Einstellen einer Pumpendrehzahl n auf einen Wert nI, bei welcher ein Stutzendruck p der Pumpe 18 nicht ausreicht, um einen Förderstrom Q aufzubauen; und
    2. (b) Messen eines Drehmomentes M der Pumpe 18 als Maß für ein Leerlaufdrehmoment MI
    umfasst. Hierzu ist die Steuerungseinheit 8 insbesondere eingerichtet, die Betriebsparameter eines Pumpenantriebsmotors 26 zu ermitteln.
  • 6 bedeutet einen Drucksensor, d.h. einen Sensor für die Messung des hydrostatischen Druckes, im Laugenbehälter 2. Der hydrostatische Druck p ergibt sich aus dem Füllstand, der sich im Laugenbehälter 2 ausbildenden freien Flotte 7 und den bereits durchtränkten, zu reinigenden Wäschestücken.
  • Darüber hinaus umfasst die Waschmaschine 1 der hier gezeigten Ausführungsform eine Messeinrichtung 15 zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, z.B. einen Wassermengenzähler oder einen Durchflussmesser. Im Falle eines Durchflussmessers wird die eingeflossene Wassermenge in Verbindung mit einer erfassten Füllzeit berechnet. Der Durchfluss kann als Redundanzsystem auch durch Messung der Zeit bis zum Erreichen einer vorgegeben Niveauhöhe, die einer bestimmten festen Wassermenge entspricht, bestimmt werden. Nicht gezeigt ist eine Waage zur Bestimmung der Menge an eingefüllten Wäschestücken. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ermöglichen Durchflussmesser und Waage eine noch bessere Ausgestaltung einer Spülphase bzw. einer darin stattfindenden Schleuderphase.
  • Da das erfindungsgemäße Verfahren über eine verbesserte Bestimmung des Leerlaufdrehmomentes MI letztlich eine genauere Bestimmung des Förderstromes Q ermöglicht, kann durch Vergleich der eingefüllten Wassermenge mit der abgepumpten Wassermenge auf Menge und/oder Art der in der Trommel 3 befindlichen Wäschestücke 4 geschlossen werden.
  • 11 bedeutet eine Anzeigevorrichtung, mit der beispielsweise Verfahrensparameter, insbesondere ein Ablaufen eines Waschprogramms oder eine Leistungsaufnahme P des Pumpenantriebsmotors 26 angezeigt werden können.
  • 18 bedeutet eine Pumpe, bei dieser Ausführungsform z.B. eine radiale Kreiselpumpe, zum Pumpen der wässrigen Flüssigkeit 7 aus dem Laugenbehälter 2. Hierzu ist die Pumpe 18 im Ansaugkanalkanal 23 angeordnet. Die hier verwendete radiale Kreiselpumpe 18 ist mit der Steuerungseinheit 8 verbunden. Die Steuerungseinheit 8 ist dabei eingerichtet, die Leistungsaufnahme P der radialen Kreiselpumpe 18 zu erfassen und zu überwachen, den Antriebsstromwert I, d.h. den aufgeprägten elektrischen Strom, zu bestimmen und die Drehzahl n der radialen Kreiselpumpe 18 zu regeln.
  • Figur 2 zeigt die Abhängigkeit eines Drehmomentes M bzw. eines aufgeprägten elektrischen Stromes I des Pumpenantriebsmotors vom Förderstrom Q, wobei Q die Menge pro Zeiteinheit an einer geförderten wässrigen Flüssigkeit ist, sowie die Abhängigkeit des Leerlaufdrehmomentes vom Fördermedium. 27 ist eine Kennlinie für die Abhängigkeit des Drehmomentes M bzw. aufgeprägten elektrischen Stromes I des Pumpenantriebsmotors vom Förderstrom Q, wobei nur der über das Leerlaufdrehmoment MI 28 hinausgehende Anteil des Drehmomentes I für die Beförderung, d.h. das Pumpen der wässrigen Flüssigkeit verwendet wird. Das Leerlaufdrehmoment MI 28 ist für den Fall einer mit einer wässrigen Flüssigkeit gefüllten Pumpe größer als für eine teilbelüftete Pumpe (vgl. Punkt 29) oder für eine belüftete, freilaufende Pumpe (vgl. Punkt 30).
  • Fig. 2 illustriert das erfindungsgemäße Verfahren. Zur Ermittlung des Leerlaufdrehmomentes MI, d.h. der Leerlauflast, bei der das lineare Verhältnis aus Drehmoment und Förderstrom bei 0 l/min die y-Achse schneidet, wird die Drehzahl n der Pumpe auf eine Leerlaufdrehzahl nI angehoben, bei der der Pumpenantriebsmotor im geregelten Bereich arbeitet, der Stutzendruck der Pumpe jedoch noch nicht genügt, um hinsichtlich der wässrigen Flüssigkeit einen Förderstrom aufzubauen. Dadurch wird sichergestellt, dass jenes Drehmoment des Pumpenantriebsmotors erfasst wird, welches lediglich dafür aufgebracht wird, die Motorreibung und eine im Allgemeinen bekannte Leistung zum Druckaufbau zu überwinden. Sehr bevorzugt und daher im Allgemeinen durchgeführt, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Drehzahl am Synchronisationszeitpunkt eines Reglers der Steuerungseinheit überschritten, so dass der Regler bzw. der Pumpenantriebsmotor in den geregelten Bereich übergeht. Dann lassen sich Stromwerte, insbesondere der drehmomentbildende Reglerstrom Iq, bzw. die Werte für das Drehmoment gut erfassen. Diese Messwerte, die auch als Kalibrierungsmesswerte bezeichnet werden können, werden vorzugsweise über eine vorgegebene Zeitperiode, z.B. 1 Sekunde, gemittelt und repräsentieren das Leerlaufdrehmoment MI der Pumpe bei aktueller Motortemperatur und Drehzahl. Verallgemeinert kann dies auch so beschrieben werden, dass das Drehmoment M der Pumpe über einen vorgegebenen Zeitraum Δt gemessen wird und das in diesem Zeitraum gemessene mittlere Drehmoment Mm als Leerlaufdrehmoment MI angesehen wird.
  • Allerdings ist vorzugsweise auf den Vergleichswert für den laufenden Betrieb, d.h. einen Pumpbetrieb bei höherer Drehzahl zur Beförderung der wässrigen Flüssigkeit, zu schließen, wie es im Folgenden anhand von Fig. 3 illustriert wird.
  • Fig. 3 zeigt in Form von Auftragungen eines aufgeprägten elektrischen Stromes I des Pumpenantriebsmotors von der Drehzahl n die Drehzahlabhängigkeit von verschiedenen Einflussfaktoren. Anhand von Fig. 3 lässt sich zeigen, wie das bei einer Leerlaufdrehzahl bestimmte Leerlaufdrehmoment MI auf eine anschließend beim tatsächlichen Pumpen benutzte Nenndrehzahl n der Pumpe extrapoliert werden kann.
  • In Fig. 3 bedeutet 31 die Kennlinie für den drehzahlunabhängigen Anteil der magnetischen Flussdichte am Drehmoment bzw. dem hier entsprechend verwendeten aufgeprägten Strom I. Die Kennlinie 32 berücksichtigt zusätzlich einen linear mit der Drehzahl n zunehmenden Anteil der Motorreibung, hierin für den flüssig gelagerten Rotor auch als Couette-Reibung bezeichnet. Kennlinie 33 berücksichtigt zusätzlich eine hier nicht gesondert gezeigte Kennlinie für einen quadratisch mit der Drehzahl n zunehmenden Anteil des Förderdrucks. Die Kennlinie 34 ergibt sich durch Addition eines auf den Förderstrom zurückgehenden Anteils am aufgeprägten Strom I zur Kennlinie 33.
  • Die Extrapolation auf eine beim tatsächlichen Pumpen benutzte Nenndrehzahl n der Pumpe lässt sich beispielhaft wie folgt illustrieren. Es wird von einer unbekannten, aber temporär konstanten Motortemperatur zum Zeitpunkt der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das in diesem Zusammenhang auch als Initialisierung bezeichnet werden kann, ausgegangen. Wie erwähnt sind in Fig. 3 die vier Anteile an der Pumpenmotorlast, hier ausgedrückt als aufgeprägter Strom I, über der Drehzahl n des Pumpenantriebsmotors dargestellt.
  • Die temperaturabhängige magnetische Flussdichte der Rotormagneten und damit der einzuprägenden reziprok-proportionale elektrische Strom sind von der Drehzahl n unabhängig, wobei deren Schnittpunkt mit der Ordinate jedoch im Allgemeinen bekannt ist. Dieser wird bei der Initialisierung ermittelt und damit berücksichtigt.
  • Die Motorreibung ist im Allgemeinen linear von der Drehzahl abhängig, mit dem Startpunkt im Koordinatenursprung. Der Rotor des Pumpenantriebsmotors, im Allgemeinen ein Permanentmagnet, ist bei den in wasserführenden Haushaltsgeräten verwendeten Pumpenantriebsmotoren im Allgemeinen in einem flüssigen Arbeitsmedium gelagert. Insbesondere ist dort ein Rotor vorzugsweise in einem Lauf- bzw. Spaltrohr in Silikonöl oder einem andere Arbeitsmedium gelagert. Daher wird der Rotor bisweilen auch als Nassläufer bezeichnet. Durch den im Allgemeinen engen Spalt zwischen Laufrohr und Rotor sowie aufgrund von messtechnischen Ergebnissen ist davon auszugehen, dass sich dort als Spaltströmung eine Couette-Strömung einstellt. Bei dieser Spaltströmung nimmt die Fluidreibung trotz Turbulenz proportional zur Strömungsgeschwindigkeit zu. Deshalb ist die Kennlinie 32, welche die Summe aus dem Beitrag von magnetischer Flussdichte und Motorreibung darstellt, linear, zumal die Lagerreibung oder Reibung an Dichtungen im Vergleich zur Fluidreibung in der Regel zu vernachlässigen ist.
  • Die Kennlinie des Förderdruckes, der durch das Laufrad der Pumpe erzeugt wird, ist im Allgemeinen quadratisch von der Drehzahl des Laufrades abhängig. Die Kennlinie 33 berücksichtigt im Vergleich zur Kennlinie 32 zusätzlich den Förderdruck.
  • Sobald sich bei Überschreitung der Nullförderdrehzahl, also der Drehzahl bei der gerade noch keine Förderung einer wässrigen Flüssigkeit stattfindet, z.B. 1800 Umdrehungen pro Minute (rpm) (Punkt 36 in Fig. 3) ein Förderstrom einstellt, schneidet die entsprechende quadratische Kennlinie die Abszisse.
  • Durch die Initialisierung wird also zunächst ein als Kalibrierungsmesswert 35 bezeichneter Stromwert I bei einer Leerlaufdrehzahl nI, z.B. 1000 Umdrehungen pro Minute, gemessen, der den eingeprägten Strom in Abhängigkeit von der magnetischen Flussdichte, der Couette-Reibung der Magnetlaufrohrströmung und den Anteil des aufgebauten Drucks enthält. Diese drei Terme addiert ergeben die Kennlinie 33, hier eine Parabel, auf der durch Gleichsetzen gemäß der Formel M liquid = M idle + b liquid n nom − n idle + c liquid n nom 2 − n idle 2
    Figure imgb0001
     auf das Leerlaufdrehmoment MI 37 der Nominaldrehzahl, beispielsweise 2800 Umdrehungen pro Minute, extrapoliert wird. Das damit ermittelt Leerlaufdrehmoment Mliquid für die zum Pumpen verwendete Nominaldrehzahl entspricht der Last, die durch die Pumpe bei 0 l/min Förderstrom Q aufgenommen wird, als dem Startwert der Drehmoment (iq)-Förderstrom-Kennlinie, z.B. der Kennlinie 27 von Fig. 2.
  • Fig. 4 zeigt in der Kennlinie 27 die Abhängigkeit eines aufgeprägten elektrischen Stromes I, hier als I_q bezeichnet, des Pumpenantriebsmotors vom Förderstrom Q, wobei Q die Menge pro Zeiteinheit an einer geförderten wässrigen Flüssigkeit ist. 28 bedeutet das Leerlaufdrehmoment MI, welches hier auch der Startpunkt einer I/Q-Kennlinie ist.
  • Fig. 5 zeigt in Form von Auftragungen des Drehmomentes M bzw. des aufgeprägten elektrischen Stromes I gegen die Temperatur T_Paket des Pakets des Pumpenantriebsmotors als Maß für die Temperatur des Pumpenantriebsmotors schematisch den Einfluss der Motortemperatur auf die Verlust-Terme, d.h. Motorreibung, magnetischer Fluss, wobei das Lastmoment, also das direkt dem Pumpen von wässriger Flüssigkeit zugeordnete Drehmoment, konstant gehalten ist.
  • In Fig. 5 zeigt der Graph 39 den Einfluss der Temperaturabhängigkeit des magnetischen Flusses, der mit zunehmender Temperatur linear abnimmt, so dass ein entsprechend aufzuprägender Strom I, hierin auch mit Iq bezeichnet, linear ansteigt. Der Graph 40 zeigt die Temperaturabhängigkeit der Motorreibung. Wegen des im Allgemeinen verwendeten Betriebsmediums, z.B. eines Silikonöles, nimmt hier die Motorreibung aufgrund der mit der Temperatur abnehmenden Viskosität des Silikonöles ab, was sich in der Abnahme eines aufzuprägenden Stromes I mit zunehmender Temperatur T_Paket zeigt. Der Graph 38 zeigt den von der Temperatur nicht abhängigen Einfluss des Lastmomentes.
  • In Fig. 5 ist somit der durch das hierin beschriebene Verfahren, das im Wesentlichen eine kalibrierende Initialisierung darstellt, berücksichtigte Einfluss der Motortemperatur auf die Verlust-Terme beschrieben. Erwärmt sich der Motor ausgehend von Raumtemperatur aufgrund der Last, steigt zunächst die Wicklungstemperatur an. Die Pakettemperatur folgt im Allgemeinen mit einem zeitlich nachgeschalteten Offset. Die Temperatur einer üblicherweise verwendeten Spaltrohrfüllung, also die für Ausführungsformen der Erfindung beschriebene Verwendung eines flüssigen Betriebsmediums, meist eine Öl-Wasser-Emulsion, verhält sich ähnlich der Pakettemperatur, welche messtechnisch einfacher zu erfassen ist. Die magnetische Flussdichte B sinkt dagegen proportional zur Temperatur, weshalb der Regler, d.h. insbesondere eine Steuerungseinheit des wassergebundenen Haushaltsgerätes, einen reziprok-proportionalen Strom ΔIFluss einprägen muss, um die Drehzahl bei konstanter Last aufrecht zu erhalten. Die Viskosität der Spaltrohrfüllung verhält sich exponentiell-degressiv zur Temperatur. Da im Spaltrohr vermutlich eine Couette-Strömung herrscht, verhalten sich die Reibung und damit das Reibmoment IReib entsprechend degressiv. Das Lastmoment ist dabei in Fig. 3 als konstant angenommen worden, was experimentell beispielsweise durch Verwendung einer Drehmomentbremse erreicht werden kann.
  • Die Kurve bzw. Graph 41 stellt das Ergebnis einer Addition der drei Lastterme daher. Die Kurve 41 zeigt dabei das sich insgesamt ergebende Drehmoment M (Iges) des Pumpenantriebsmotors bei stationärem Betrieb in Abhängigkeit von der Temperatur. Experimentell wurde gefunden, dass sich der typische Verlauf von Kurve 41 mit lokalen Minima bei mittleren Pakettemperaturen bzw. mittleren Temperaturen des Betriebsmediums für unterschiedliche Lasten zeigte.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Waschmaschine
    2
    Laugenbehälter
    3
    Trommel
    4
    Wäschestücke
    5
    Antriebsmotor für die Trommel, Trommelantriebsmotor
    6
    Drucksensor
    7
    wässrige Flüssigkeit, freie Flotte, Waschlauge
    8
    Steuereinrichtung
    9
    Motor-Trommel-Kontrolleinheit
    10
    Temperatursensor
    11
    Anzeigevorrichtung
    12
    (Waschmittel)Einspülschale
    13
    Zuleitung zum Laugenbehälter
    14
    Wäschemitnehmer
    15
    Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge
    16
    Heizeinrichtung
    17
    Schöpfeinrichtung
    18
    Pumpe, z.B. radiale Kreiselpumpe
    19
    Drehachse (der Trommel)
    20
    Wasserzuleitung, Hauswassernetz, Wasserversorgung
    21
    (elektrisch steuerbares) Ventil
    22
    Zeitmesseinrichtung
    23
    Ansaugkanal der Pumpe
    24
    Dichtesensor
    25
    Druckkanal der Pumpe
    26
    Pumpenantriebsmotor; drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor; BLDC-Motor
    27
    Kennlinie für die Abhängigkeit des Drehmomentes M bzw. aufgeprägten elektrischen Stromes I des Pumpenantriebsmotors vom Förderstrom Q
    28
    Leerlaufdrehmoment MI
    29
    Leerlaufdrehmoment MI für den Fall einer teilbelüfteten Pumpe
    30
    Leerlaufdrehmoment MI für den Fall einer belüfteten, freilaufende Pumpe
    31
    Kennlinie für den drehzahlunabhängigen Anteil der magnetischen Flussdichte am Drehmoment bzw. einem entsprechend verwendeten aufgeprägten Strom I
    32
    Kennlinie, welche zusätzlich zur Kennlinie 31 einen linear mit der Drehzahl n zunehmenden Anteil der Motorreibung berücksichtigt
    33
    Kennlinie, welche zusätzlich zur Kennlinie 32 einen quadratisch mit der Drehzahl n zunehmenden Anteil des Förderdrucks berücksichtigt
    34
    Kennlinie, welche zusätzlich zur Kennlinie 33 den auf einen Förderstrom zurückgehenden Anteil am aufgeprägten Strom I berücksichtigt
    35
    Kalibrierungsmesswert; Leerlaufdrehmoment MI bzw. Midle bei Leerlaufdrehzahl nidle
    36
    Aufgeprägter Strom als Maß für Drehmoment bei Nullförderdrehzahl
    37
    Vergleichsdrehmoment MN ; extrapoliertes Leerlaufdrehmoment Mliquid; d.h. im Förderbetrieb bei der Nenndrehzahl nnom; Startwert der I/Q-Kennlinie
    38
    Graph 38, welcher den von der Temperatur nicht abhängigen Einfluss des Lastmomentes zeigt
    39
    Graph, welcher den Einfluss der Temperaturabhängigkeit des magnetischen Flusses auf I bzw. M zeigt
    40
    Graph 40, welcher den Einfluss der Temperaturabhängigkeit der Motorreibung auf I bzw. M zeigt
    41
    Graph, welcher die Addition der drei Lastterme darstellt, d.h. der Graphen 38, 39 und 40

Claims (13)

  1. Verfahren zum Betrieb eines wasserführenden Haushaltsgerätes (1), das eine Pumpe (18) zur Beförderung einer wässrigen Flüssigkeit (7), einen drehzahlvariablen, permanenterregten Synchronmotor als Pumpenantriebsmotor (26) und eine Steuerungseinheit (8) aufweist, umfassend die Schritte
    (a) Einstellen einer Pumpendrehzahl n auf einen Wert nI, bei welcher ein Stutzendruck p der Pumpe (18) nicht ausreicht, um einen Förderstrom Q aufzubauen; und
    (b) Messen eines Drehmomentes M der Pumpe (18) als Maß für ein Leerlaufdrehmoment MI, wobei das Messen des Drehmomentes M durch Messung einer elektrischen Größe des Pumpenantriebsmotors (26) erfolgt undim Pumpenantriebsmotor (26) eine Stromstärke I als Leerlaufstromstärke II gemessen wird und das Drehmoment MI anhand eines in der Steuerungseinheit (8) hinterlegten Zusammenhanges zwischen der Stromstärke I und dem Drehmoment M bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment M der Pumpe (18) über einen vorgegebenen Zeitraum Δt gemessen wird und das in diesem Zeitraum gemessene mittlere Drehmoment Mm als Leerlaufdrehmoment MI angesehen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitraum Δt von 0,2 bis 3 sec beträgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenantriebsmotor (26) in einem geregelten Bereich arbeitet, indem die Drehzahl nI größer ist als eine Drehzahl ns an einem Synchronisationszeitpunkt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gezeichnet, dass ein Rotor des Pumpenantriebsmotors (26) in einem flüssigen Arbeitsmedium gelagert ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerlaufdrehmoment MI bei der Drehzahl nI auf ein Vergleichsdrehmoment MN für die Drehzahl nN extrapoliert wird, bei welcher die Pumpe (18) einen von Null verschiedenen Förderstrom aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Extrapolation die drehzahl- und/oder temperaturabhängigen Beiträge der magnetischen Flussdichte, der Motorreibung und/oder des Förderdrucks der Pumpe (18) berücksichtigt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es vor jedem Pumpen von wässriger Flüssigkeit (7) in einem Behandlungsverfahren im wasserführenden Haushaltsgerät (1) durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerlaufdrehmoment MI mit mindestens einem zuvor gespeicherten Leerlaufdrehmoment MI old verglichen wird, die Differenz ΔM = |MI - MI old| bestimmt wird und für den Fall, dass ΔM > ΔMlim ist, wobei ΔMlim ein vorgegebener zulässiger Maximalwert für diese Differenz ist, auf einen fehlerhaften Betrieb der Pumpe (18) geschlossen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall eines Pumpenantriebsmotors (26) mit einem in einem flüssigen Arbeitsmedium eingetauchten Rotor eine Abnahme des Leerlaufdrehmomentes MI um mehr als einen vorgegebenen zulässigen Wert ΔMloss auf einen Verlust an flüssigem Arbeitsmedium aufgrund einer Undichtigkeit geschlossen wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Förderstromes Q das zur Beförderung der wässrigen Flüssigkeit (7) erforderliche zusätzliche Drehmoment MF herangezogen wird, das sich aus der Differenz zwischen einem gemessenen Drehmoment M bei einer Drehzahl nN, bei welcher die Pumpe (18) einen von Null verschiedenen Förderstrom aufweist, und dem Leerlaufdrehmoment MI bzw. einem extrapolierten Vergleichsdrehmoment MN ergibt.
  12. Wasserführendes Haushaltsgerät (1), aufweisend eine Pumpe (18) zur Beförderung von wässrigen Flüssigkeiten (7), einen drehzahlvariablen, permanenterregten Synchronmotor als Pumpenantriebsmotor (26) und eine Steuerungseinheit (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (8) eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens mit den Schritten
    (a) Einstellen einer Pumpendrehzahl n auf einen Wert nI, bei welcher ein Stutzendruck P der Pumpe (18) nicht ausreicht, um einen Förderstrom Q aufzubauen; und
    (b) Messen eines Drehmomentes M der Pumpe (18) als Maß für ein Leerlaufdrehmoment MI, wobei das Messen des Drehmomentes M durch Messung einer elektrischen Größe des Pumpenantriebsmotors (26) erfolgt und im Pumpenantriebsmotor (26) eine Stromstärke I als Leerlaufstromstärke II gemessen wird und das Drehmoment MI anhand eines in der Steuerungseinheit (8) hinterlegten Zusammenhanges zwischen der Stromstärke I und dem Drehmoment M bestimmt wird.
  13. Wasserführendes Haushaltsgerät (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor des Pumpenantriebsmotors (26) in einem flüssigen Arbeitsmedium gelagert ist.
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