WO2015139713A1 - Verfahren zum betreiben eines motors - Google Patents

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Rainer Frisch
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Definitions

  • Engines in newer electrical appliances are preferably powered by frequency converters.
  • the power limit of the overall system is determined by the voltage and current limits of the electronic components, in particular the power section and the rectifier for the intermediate circuit, as well as the heating of the motor and the electronics.
  • the performance limits are usually not fully exhausted; instead, for example, a percentage security is included.
  • the object of the invention is to provide an improved method for operating a motor, with which the performance of the electrical device can be increased.
  • the electrical device to a limited extent
  • CONFIRMATION COPY can also handle overloads that require increased engine power beyond the nominal horsepower of the engine.
  • An advantage of the method according to the invention is that a boost mode can be made available to the electrical device, for example a washing machine, beyond the limit of a permanently set maximum power, which can significantly improve the performance of the device, for example the wash result a washing machine, especially when spinning.
  • the electrical device such as a washing machine, thus behaves "good-natured" against short-term overloads.
  • the invention also relates to an electrical device, in particular a household electrical appliance, with a motor which is operated according to the method of the invention described above.

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Abstract

Ein Motor eines elektrischen Geräts, insbesondere eines elektrischen Haushaltsgeräts, weist eine absolute Leistungsgrenze (P.limit), ab welcher er nicht betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen, und eine Nominalleistung (P.max), welche unterhalb der absoluten Leistungsgrenze (P.limit) liegt und mit welcher er dauerhaft betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen, auf. Im Fall eines erhöhten Leistungsbedarfs (P.required), der über der Nominalleistung (P.max) des Motors liegt, kann der Motor in begrenztem Umfang in einem Boost-Modus mit einer erhöhten Leistung (P.incr) betrieben werden, welche um eine zusätzliche Leistung (P.boost) über der Nominalleistung (P.max) liegt, aber die absolute Leistungsgrenze (P.limit) nicht übersteigt.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Motors
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Motors eines elektrischen Geräts, insbesondere eines elektrischen Haushaltsgeräts.
Motoren in elektrischen Geräten neuerer Bauart, wie beispielsweise Waschmaschinen oder anderen elektrischen Haushaltsgeräten, werden vorzugsweise mit Frequenzumrichtern betrieben. Die Leistungsgrenze des Gesamtsystems wird dabei bestimmt durch die Spannungs- und Stromgrenzen der elektronischen Bauteile, hier insbesondere des Leistungsteils und des Gleichrichters für den Zwischenkreis, sowie der Erwärmung des Motors und der Elektronik. Damit die Elektronik eine geforderte Mindestlebensdauer einhalten kann, werden die Leistungsgrenzen üblicherweise nicht vollständig ausgereizt, es wird stattdessen zum Beispiel eine prozentuale Sicherheit eingerechnet.
In Frequenzumrichtern neuerer Bauart wird beispielsweise eine feste Leistungsgrenze eingestellt, die der maximal möglichen Dauerleistung entspricht, bei der die Elektronik und der Motor dauerhaft keinen Schaden nehmen (sog. Nominalleistung). Bei Erreichen dieser Leistungsgrenze werden üblicherweise die Regelparameter dergestalt verändert, dass ein Überschreiten dieser oberen Leistungsgrenze dauerhaft vermieden wird, z.B. durch Zurücknahme der Solldrehzahl bis die Leistungsgrenze wieder eingehalten wird. Dieser Betriebszustand bei drohender Überlast wird„Reduce Mode" genannt. Bei einer anhaltenden Leistungsüberschreitung kann eine Art„Quälsicherung" aktiviert werden, die die Motordrehzahl z.B. auf null setzt, um Schäden an Elektronik und Motor zu vermei- den. In herkömmlichen Systemen bzw. Motorsteuerungen findet dabei keine Bewertung des Überlastfalls statt. Die eingestellte Leistungsgrenze ist vielmehr eine harte Grenze.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Motors zur Verfügung zu stellen, mit welchem die Leistungsfähigkeit des elektrischen Geräts erhöht werden kann. Insbesondere soll das elektrische Gerät in begrenztem Umfang
BESTÄTIGUNGSKOPIE auch Überlastfälle bewältigen können, die eine erhöhte Leistung des Motors erfordern, welche über die Nominalleistung des Motors hinausgeht.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Geräts mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Motor eines elektrischen Geräts weist eine absolute Leistungsgrenze, ab welcher er nicht betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen, und eine Nominalleistung, wel- che unterhalb der absoluten Leistungsgrenze liegt und mit welcher er dauerhaft betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen, auf. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Motors wird der Motor im Fall eines erhöhten Leistungsbedarfs, der über seiner Nominalleistung liegt, in begrenztem Umfang in einem Boost-Modus mit einer erhöhten Leistung betrieben, welche um eine zusätzliche Leistung über der Nomi- nalleistung liegt, aber die absolute Leistungsgrenze nicht übersteigt.
Gemäß der Erfindung kann der Motor des elektrischen Geräts in begrenztem Umfang mit einer erhöhten Leistung betrieben werden (Boost-Modus), die über seiner Nominalleistung für den dauerhaften Betrieb liegt. Hierdurch kann das elektrische Gerät zumindest in begrenztem Umfang auch Überlastfälle (mehr als 100% der Nominalleistung) bewältigen (bei einer Waschmaschine zum Beispiel während eines Schleudervorgangs) und so seine Leistungsfähigkeit verbessern.
Die vorliegende Erfindung ist grundsätzlich bei allen elektrischen Geräten mit einem Mo- tor anwendbar. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren bei elektrischen Haushaltsgeräten wie Wäschebehandlungsgeräten (z.B. Waschmaschinen, Wäschetrockner, etc.), Spülmaschinen und dergleichen eingesetzt.
Die vorliegende Erfindung geht dabei von den folgenden Überlegungen aus.
Da Elektronik und Motor nicht auf ihre maximale Leistungsgrenze ausgelegt werden, gibt es in der Auslegung der elektronischen Bauteile als auch im Motor„Reserven". Man spricht auch von„Sicherheit". Kritische Lastfälle, wie Überstrom, Überspannung und zu hohe Temperaturen in Motor und Elektronik werden bereits heute über Schutzfunktionen abgesichert. Somit ist sichergestellt, dass die Elektronik nach technischem Ermessen über die gesamte Lebensdauer nicht lebensverkürzend überlastet wird. Die Erfinder haben erkannt, dass ein Überschreiten der harten Lastgrenze (Nominalleistung des Motors) in begrenztem Umfang zugelassen werden kann, sofern durch den Überlastfall keine elektronischen Bauteile dauerhaft (vor-) geschädigt werden. Der Erfin- dungsgedanke geht davon aus, dass eine Leistung über eine bestimmte Zeit einem Energieäquivalent entspricht, welches in der Elektronik und im Motor eine bestimmte Erwärmung hervorruft. Zur Berechnung können in der Regel sogenannte thermische Modelle, die sowohl Leistungszufuhr als auch Kühlung berücksichtigen, dienen. Der Boost-Modus ermöglicht eine erhöhte Leistungsentnahme oberhalb der normalerweise zulässigen Leistungsgrenze (Nominalleistung), aber noch innerhalb absoluter Grenzwerte. Diese erhöhte Leistungsentnahme muss begrenzt werden, damit auch in diesem Sonderfall keine (Vor-)Schädigungen an der Motorelektronik entstehen. Wird die erhöhte Leistung nicht mehr abgerufen, kann davon ausgegangen werden, dass sich die Temperatur an der Elektronik über eine vorbestimmbare Zeitkonstante wieder in einen dauerlastfähigen Bereich absenkt.
Daraus ergibt sich ein Verfahren zur dynamischen Zurverfügungstellung zusätzlicher Energieanteile. Für Zeiten, in denen die Augenblickleistung größer ist als die maximal zulässige Dauerleistung, wird zum Beispiel jener Teil der Leistung pro Zeiteinheit aufsummiert, der die maximal zulässige Dauerleistung überschreitet. Erreicht dieser Summenwert eine vordefinierte Leistungsmenge, kehrt die Motorelektronik zum alten Verfahren einer starren maximalen Leistungsgrenze zurück und verbleibt, bis die zuvor auf- summierte Leistungssumme über ein vorbestimmtes Verfahren wieder vollständig abgebaut worden ist. Alternativ kann das System auch bei dieser starren Leistungsgrenze verbleiben, bis eine vordefinierte Zeit vergangen ist oder die Motorelektronik neu gestartet wird. Wird die maximal zulässige Leistungsgrenze vor Erreichen der maximalen Leistungsmenge wieder unterschritten, baut sich die bis dahin aufsummierte Leistungssumme nach einem vordefinierten Verfahren wieder ab. Im einfachsten Fall wird pro Zeiteinheit eine vordefinierte Leistungsmenge von der Leistungssumme subtrahiert (linearer Abbau). Andere Verfahren, insbesondere komplexe mathematische Modelle, die das ther- mische Verhalten des Motors beschreiben, sind ebenfalls denkbar. Somit ergibt sich für den Betrieb des Motors eine Leistungsgrenze, die dynamisch kurzzeitig und wiederkehrend überschritten werden darf. Die Summation der überschießenden Leistung und der Vergleich mit einer vordefinierten Leistungsmenge können sicherstellen, dass weder Elektronik noch Motor dauerhaft Schaden nehmen.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass dem elektrischen Gerät, beispielsweise einer Waschmaschine, über die Grenze einer fest eingestellten Maximalleistung hinaus, eine Boost-Modus zur Verfügung gestellt werden kann, der die Leistungsfähigkeit des Geräts deutlich verbessern kann, beispielsweise das Wascher- gebnis einer Waschmaschine insbesondere beim Schleudern. Das elektrische Gerät, beispielsweise eine Waschmaschine, verhält sich somit auch„gutmütiger" gegenüber kurzzeitigen Überlastfällen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann anstelle einer üblicherweise hart eingestellten Leistungsobergrenze (Nominalleistung) zum Schutz von Motor und Elektronik eine begrenzte und definierte erhöhte Motorleistung zur Verfügung gestellt werden. Aus der Möglichkeit, eine normalerweise vordefinierte Leistungsobergrenze kurzzeitig und kontrolliert überschreiten zu dürfen, ergeben sich Vorteile in der Geräteperformance, insbesondere beim Schleudern (Entfeuchten der Wäsche) in einer Waschmaschine. Grenzfäl- le, in denen es zu Performanceeinbrüchen wegen Erreichen der Leistungsgrenze kommt, können abgefedert werden, ohne die Sicherheit der Maschine zu gefährden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Betrieb des Motors im Boost- Modus leistungsmäßig begrenzt.
Zu diesem Zweck werden vorzugsweise die zusätzliche Leistung während des Betriebs des Motors im Boost-Modus aufsummiert und der Boost-Modus beendet, wenn die zusätzliche Leistungssumme eine vorbestimmte maximale zusätzliche Leistungssumme überschreitet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Betrieb des Motors im Boost-Modus (zusätzlich oder alternativ zur leistungsmäßigen Begrenzung) zeitlich begrenzt.
In einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung steht der Boost-Modus für den Betrieb des Motors nur zur Verfügung, wenn eine zusätzliche Leistungssumme vorheriger Betriebe des Motors im Boost-Modus zumindest teilweise wieder abgebaut worden ist. Der Abbau der zusätzlichen Leistungssumme erfolgt beispielsweise über ein Abkühlen der Elektronik und des Motors. Vorzugsweise wird der Boost-Modus für den Betrieb des Motors erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer seit einem letzten Betrieb des Motors im Boost-Modus wieder zur Verfügung gestellt. Diese vorbestimmte Zeitdauer ist vorzugsweise fest vorgegeben oder wird in Abhängigkeit von der zusätzlichen Leistungssumme vorheriger Betriebe oder eines letzten Betriebs des Motors im Boost-Modus berechnet.
Alternativ oder zusätzlich wird der Boost-Modus für den Betrieb des Motors vorzugsweise nur zur Verfügung gestellt, wenn eine Differenz zwischen einer vorbestimmten maximalen zusätzlichen Leistungssumme und einer ggf. zumindest teilweise wieder abgebauten zusätzlichen Leistungssumme vorheriger Betriebe des Motors im Boost-Modus einen vorbestimmten Differenzwert übersteigt. Mit anderen Worten wird der Motor bevorzugt erst dann wieder im Boost-Modus betrieben, wenn (wieder) ein ausreichender Puffer für den Betrieb mit der erhöhten Leistung vorhanden ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsvariante steht der Boost-Modus für den Be- trieb des Motors nur einmalig nach einem Einschalten des Motors zur Verfügung. Diese Variante geht davon aus, dass die Elektronik und der Motor sich (nur) nach einem Abschalten des Motors ausreichend abkühlen können, sodass bei einem neuen Starten des Motors wieder der Boost-Modus zur Verfügung gestellt werden kann. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Steuergerät zum Betreiben eines Motors gemäß dem oben beschriebenen Verfahren der Erfindung.
Gegenstand der Erfindung ist zudem ein elektrisches Gerät, insbesondere ein elektrisches Haushaltsgerät, mit einem Motor, der gemäß dem oben beschriebenen Verfahren der Erfindung betrieben wird.
Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung besser verständlich. Darin zeigen, zum Teil schematisch: Fig. 1 ein Flussdiagramm eines Ablaufs eines Verfahrens zum Betreiben eines Motors gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Fig. 2 ein Leistungs-Zeit-Diagramm zum Veranschaulichen der Funktionsweise des Verfahrens von Fig. 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Motors eines elektrischen Geräts wird nachfolgend am Beispiel eines Betriebsverfahrens für einen Elektromotor einer Trommel einer Waschmaschine näher erläutert."
Der Elektromotor hat eine Nominalleistung P.max, bis zu welcher er bzw. seine Steuerelektronik dauerhaft betrieben werden können, ohne Schaden zu nehmen. Die Nominalleistung P.max wird üblicherweise herstellerseitig bestimmt und im Datenblatt des Motors vermerkt. In herkömmlichen Systemen wird diese Nominalleistung P.max als harte Grenze benutzt, die nicht überschritten werden darf. Außerdem hat der Elektromotor eine absolute Leistungsgrenze P.limit, die nicht, auch nicht kurzzeitig, überschritten werden darf. Die absolute Leistungsgrenze P.limit ist größer als die Nominalleistung P.max, sie ist zum Beispiel etwa 2 bis 10 % größer. Nach dem Einschalten des Elektromotors in Schritt S100 wird während des Waschprogramms die vom Motor aufgenommene bzw. angeforderte Leistung P.required kontinuierlich gemessen und in Schritt S1 10 mit der Nominalleistung P.max des Motors verglichen. Falls die Grenze der Nominalleistung P.max durch den aktuellen Leistungsbedarf P.required des Motors nicht überschritten wird (JA in S110) wird der Motor im normalen Betriebsmodus betrieben (Schritt S120) und mit einer Leistung P = P.required kleiner oder gleich der Nominalleistung P.max versorgt.
Wird in Schritt S1 10 festgestellt, dass der aktuelle Leistungsbedarf P.required des Motors zum Beispiel wegen eines Überlastfalls während eines Schleudervorgangs seine Nominalleistung P.max übersteigt (NEIN in S110), so geht der Ablauf weiter zu einem Schritt S130, in dem geprüft wird, ob aktuell ein Boost-Modus für den Betrieb des Motors zur Verfügung steht. Die Prüfung, ob zum aktuellen Zeitpunkt bzw. Betriebszustand des Motors der Boost-Modus zur Verfügung steht, wird weiter unten näher erläutert. Falls festgestellt wird, dass - aus welchen Gründen auch immer - kein Boost-Modus verfügbar ist (NEIN in S130), so wird der Motor - wie bei herkömmlichen Systemen auch - abgeregelt („Reduce Mode") und mit einer Leistung entsprechend der Nominalleistung (P = P.max) als Leistungsgrenze betrieben, um zu verhindern, dass der Motor oder seine Elektronik Schaden nehmen (Schritt S140). Wird in Schritt S130 hingegen festgestellt, dass der Boost-Modus zur Verfügung steht (JA in S130), so geht der Ablauf weiter zu Schritt S150. In diesem Schritt S150 wird der aktuelle Leistungsbedarf P.required mit der absoluten Leistungsgrenze P.limit des Motors verglichen. Falls der aktuelle Leistungsbedarf P.required unterhalb der absoluten Leistungsgrenze liegt (NEIN in S150), wird der Motor in Schritt S160 mit einer erhöhten Leistung P.incr betrieben, die größer als die Nominalleistung P.max ist und dem aktuellen Leistungsbedarf P.required entspricht. Falls hingegen der aktuelle Leistungsbedarf P.required die absolute Leistungsgrenze erreicht (JA in S150), wird der Motor in Schritt S170 mit einer erhöhten Leistung P.incr betrieben, die der absoluten Leistungsgrenze P.limit entspricht. In jedem Fall ist die erhöhte Leistung P.incr um eine zusätzliche Leis- tung P.boost größer als die Nominalleistung P.max des Motors (P.incr = P.max + P.boost).
In beiden Fällen (S160 und S170) berechnet die Steuerelektronik des Motors in regelmäßigen Zeiteinheiten (zum Beispiel im Sekundentakt) diese zusätzliche Leistung P.boost und summiert diese zu einer zusätzlichen Leistungssumme P.sum auf (Schritt S180). Anschließend wird in Schritt S190 diese zusätzliche Leistungssumme P.sum mit einer maximalen zusätzlichen Leistungssumme P.sum. max verglichen.
Sobald die zusätzliche Leistungssumme P.sum des Motors im Boost-Modus die maxima- le zusätzliche Leistungssumme P.sum. max übersteigt (JA in S190), wird der Boost- Modus beendet und der Motor in Schritt S200 im herkömmlichen„Reduce Mode" mit einer auf die Nominalleistung P.max begrenzten Leistung betrieben (P.incr = P.max). Solange die zusätzliche Leistungssumme P.sum die maximale zusätzliche Leistungssumme P.sum. max noch nicht erreicht hat (NEIN in S190), kann der Motor grundsätzlich weiter im Boost-Modus betrieben werden.
Die Schritte S110 bis S200 werden nach dem Einschalten des Motors fortlaufend in der oben beschriebenen Weise wiederholt, bis der Motor ausgeschaltet wird. Um eine (Vor-)Schädigung der elektronischen Bauteile zu verhindern, wird der Motor nur in einem begrenzten Umfang im Boost-Modus mit einer erhöhten Leistung P.incr betrieben. Die erste Maßnahme, um diesen begrenzten Umfang einzustellen, erfolgt in dem bereits beschriebenen Schritt S190, in dem verhindert wird, dass die zusätzliche Leistungssumme P.sum im Boost-Modus eine maximale zusätzliche Leistungssumme P.sum. max überschreitet. Die maximale zusätzliche Leistungssumme P.sum. max ist bevorzugt ein fest vorgegebener Wert, der vom jeweiligen Motor abhängt.
Als zweite Maßnahme wird in Schritt S130 geprüft, ob überhaupt ein Boost-Modus zur Verfügung steht. Insbesondere lässt das System auch bei einem erhöhten Leistungsbedarf P.required keinen Boost-Modus zu (NEIN in S130), wenn davon auszugehen ist, dass eine zusätzliche Leistungssumme P.sum aus vorherigen Betriebsphasen des Mo- tors im Boost-Modus noch nicht vollständig oder zumindest noch nicht ausreichend wieder abgebaut worden ist (zum Beispiel durch Abkühlen).
In einer ersten Variante wird in Schritt S 30 der Boost-Modus nur nach einem erstmaligen Einschalten des Motors zur Verfügung gestellt. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel beim Einschalten des Motors in Schritt S100 ein Merker gesetzt werden, der erst beim Ausschalten des Motors wieder zurückgesetzt wird. Dieser Variante liegt die Annahme zugrunde, dass sich der Motor erst nach einer gewissen Ausschaltzeit wieder ausreichend abgekühlt hat, sodass er problemlos wieder im Boost-Modus mit erhöhter Leistung betrieben werden kann.
In einer zweiten Variante wird in Schritt S130 der Boost-Modus erst wieder zur Verfügung gestellt, wenn der Motor die gesamte zusätzliche Leistungssumme P.sum wieder abgebaut hat. Im einfachsten Fall kann von der berechneten zusätzlichen Leistungssumme P.sum pro Zeiteinheit eine vordefinierte Leistungsmenge subtrahiert werden. Es sind aber auch komplexe mathematische Modelle denkbar, die das thermische Verhalten des Motors beschreiben.
In einer dritten Variante wird in Schritt S130 der Boost-Modus erst wieder zur Verfügung gestellt, wenn der Motor die zusätzliche Leistungssumme P.sum zumindest um ein vor- bestimmtes Maß wieder abgebaut hat. Auch in diesem Fall können ein einfacher Zeitablauf oder komplexe mathematische Modelle benutzt werden. In einer vierten Variante wird in Schritt S130 der Boost-Modus nur dann (wieder) zur Verfügung gestellt, wenn aktuell ein ausreichender Leistungspuffer für den Boost-Modus vorhanden ist. Hierzu wird eine Differenz zwischen der maximalen zusätzlichen Leis- tungssumme (P.sum.max) und der ggf. zumindest teilweise wieder abgebauten zusätzlichen Leistungssumme (P.sum) vorheriger Betriebe des Motors im Boost-Modus mit einem vorbestimmten Differenzwert verglichen und der Boost-Modus nur freigegeben, wenn diese Differenz den vorbestimmten Differenzwert übersteigt. Ergänzend sind auch bei diesem Motor verschiedene Schutzfunktionen vorgesehen, um kritische Lastfälle wie Überstrom, Überspannung und zu hohe Temperaturen in Motor und Elektronik zu verhindern, wie sie beispielsweise auch bei herkömmlichen Systemen eingesetzt werden. Während in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Betrieb des Motors leistungsmäßig begrenzt wird, besteht alternativ oder zusätzlich auch die Möglichkeit, den Betrieb des Motors zeitmäßig zu begrenzen. Hierzu wird zum Beispiel der Boost-Modus nur für eine vorbestimmte Zeitdauer je Boost-Modus und/oder nur für eine vorbestimmte Gesamtdauer aller Boost-Modi nach einem Einschalten des Motors zur Verfügung ge- stellt.
Fig. 2 zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf des Betriebs eines Motors gemäß dem oben beschriebenen Verfahren. Die obere Kurve zeigt die tatsächliche Leistungsaufnahme P des Motors über der Zeit, und die untere Kurve zeigt die berechnete zusätzli- che Leistungssumme P.sum über der Zeit.
Solange der aktuelle Leistungsbedarf P.required unterhalb der Nominalleistung P.max des Motors liegt, entspricht die Leistung P des Motors dem aktuellen Leistungsbedarf P.required (Phase 1). Übersteigt der aktuelle Leistungsbedarf P.required im Laufe des Waschprogramms die Nominalleistung P.max des Motors, so wird der Motor mit einer erhöhten Leistung P = P.incr betrieben, die aber noch unterhalb der absoluten Leistungsgrenze P.limit liegt (Phase 2), sofern der Boost-Modus verfügbar ist. In dieser Phase 2 wird zudem eine zusätzliche Leistung P.boost berechnet und zur zusätzlichen Leistungssumme P.sum aufsummiert. Fällt der Leistungsbedarf P.required des Motors in einer anschießenden Phase 3 wieder unter die Nominalleistung P.max, so wird der Motor mit der entsprechenden Leistung P = P.required betrieben. Dabei kann sich der Motor etwas abkühlen, sodass die zusätzliche Leistungssumme P.sum wieder etwas abbauen kann (fallende untere Kurve). Die sich anschließenden Phasen 2 und 3 verhalten sich analog.
Zum Vergleich sei darauf hingewiesen, dass bei herkömmlichen Systemen der Leistungsbereich zwischen der Nominalleistung P.max und der absoluten Leistungsgrenze P.limit abgeschnitten ist, da die Nominalleistung P.max eine harte Grenze darstellt.
Zudem wird bei dem Verfahren darauf geachtet, dass die berechnete zusätzliche Leistungssumme P.sum unterhalb der vorgegebenen maximalen zusätzlichen Leistungssumme P.sum. max bleibt.
BEZUGSZEICHENLISTE
P.boost zusätzliche Leistung
P.incr erhöhte Leistung
P.limit absolute Leistungsgrenze (die nicht überschritten werden darf)
P.max Nominalleistung (die nicht dauerhaft überschritten werden darf)
P.required aktueller Leistungsbedarf des Motors
P.sum zusätzliche Leistungssumme
P.sum.max maximale zusätzliche Leistungssumme

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Betreiben eines Motors eines elektrischen Geräts, insbesondere eines elektrischen Haushaltsgeräts, wobei der Motor eine absolute Leistungsgrenze (P.limit), ab welcher er nicht betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen, und eine Nominalleistung (P.max), welche unterhalb der absoluten Leistungsgrenze (P.limit) liegt und mit welcher er dauerhaft betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen, aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Motor im Fall eines erhöhten Leistungsbedarfs (P.required), der über seiner Nominalleistung (P.max) liegt, in begrenztem Umfang in einem Boost-Modus mit einer erhöhten Leistung (P.incr) betrieben wird, welche um eine zusätzliche Leistung (P.boost) über der Nominalleistung (P.max) liegt, aber die absolute Leistungsgrenze (P.limit) nicht übersteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Betrieb des Motors im Boost-Modus leistungsmäßig begrenzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zusätzliche Leistung (P.boost) während des Betriebs des Motors im Boost- Modus aufsummiert wird und der Boost-Modus beendet wird, wenn die zusätzliche Leistungssumme (P.sum) eine vorbestimmte maximale zusätzliche Leistungssumme (P.sum.max) überschreitet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Betrieb des Motors im Boost-Modus zeitlich begrenzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Boost-Modus für den Betrieb des Motors nur zur Verfügung steht, wenn eine zusätzliche Leistungssumme vorheriger Betriebe des Motors im Boost-Modus zumindest teilweise wieder abgebaut worden ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Boost-Modus für den Betrieb des Motors erst nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer seit einem letzten Betrieb des Motors im Boost-Modus wieder zur Verfügung steht.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Boost-Modus für den Betrieb des Motors nur zur Verfügung steht, wenn eine Differenz zwischen einer vorbestimmten maximalen zusätzlichen Leistungssumme (P.sum.max) und einer ggf. zumindest teilweise wieder abgebauten zusätzlichen Leistungssumme (P.sum) vorheriger Betriebe des Motors im Boost-Modus einen vorbestimmten Differenzwert übersteigt.
8. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Boost-Modus für den Betrieb des Motors nur einmalig nach einem Einschalten des Motors zur Verfügung steht.
9. Steuergerät zum Betreiben eines Motors gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Elektrisches Gerät, insbesondere elektrisches Haushaltsgerät, mit einem Motor, der gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 betrieben wird.
PCT/EP2014/002271 2014-03-20 2014-08-19 Verfahren zum betreiben eines motors WO2015139713A1 (de)

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