专利名称：家用器具、特别是具有静止的洗涤液桶的洗衣机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家用器具，其具有可转动的构件和用于驱动所述构件的驱动电机以及还具有用于操控驱动电机的控制装置。驱动电机包括具有第一磁体布置结构的定子和连接到所述构件并具有第二磁体布置结构的转子。转子能够特别是通过由所述磁体布置结构产生的磁场的相互作用相对于定子转动。本发明还涉及一种用于操作家用器具的方法。
背景技术：
本发明优选涉及一种具有固定地连接到壳体上的洗涤液桶的洗衣机。这种洗衣机例如从公开文献EP I 433 890 A2获知。在这种洗衣机中，与传统的洗衣机相比，洗涤液桶 或缸可以增大的尺寸实施。洗涤液桶刚性地接合到壳体。衣物滚筒特别是借助于轴可转动地安装在洗涤液桶中。衣物滚筒的转动轴线可在洗衣机中水平地或稍微倾斜一个角度地设置。轴连接到驱动电机的转子，驱动电机的定子安装在支撑板上。支撑板密封洗涤液桶或后侧；所述支撑板借助于挠性密封垫连接到洗涤液桶。因此，衣物滚筒被支撑板支撑，即，轴充当中间媒介。在根据公开文献EP I 433 890 A2的主题中，存在以下不足当衣物滚筒被装载衣物时，衣物滚筒相对于洗涤液桶下降，从而降低衣物滚筒与洗涤液桶的底部之间的缝隙。同时，衣物滚筒与洗涤液桶的顶壁之间的间隙增大，衣物滚筒与门套圈之间的间隙也增大。而且，在洗涤过程开始时，洗涤液体被供给到洗涤液桶，以湿润衣物。一些被供给的洗涤液体被衣物吸收，这样，衣物滚筒由于吸收的液体而使得重量增大，因此衣物滚筒会进一步下降。装载衣物的衣物滚筒的转动由于衣物的重量和衣物吸收的液体而使得衣物滚筒绕着其中心位置振荡。如果衣物滚筒以接近共振的速度转动，这些振荡可变得非常剧烈，特别是在衣物分布不均匀时离心脱水旋转过程中。为了确保衣物滚筒在这种振荡的情况下不会撞击到静止的洗涤液桶，与传统的具有所谓的共振洗涤液桶的系统相比，在衣物滚筒与洗涤液桶之间必须选择更大的缝隙。这不利地增大了所谓的“死液体”的量，所述“死液体”的量描述的是不与衣物接触、特别是处于衣物滚筒与洗涤液桶之间的洗涤溶液的体积。这增大了水消耗量和能耗。而且，如果发生了衣物滚筒相对于洗涤液桶下降的这种情况，衣物可更容易进入衣物滚筒与设置在衣物滚筒的装载开口附近的门套圈之间的由于滚筒下降而增大的间隙中，从而会遭受机械应力。从DE 199 61 780 Al中还公知一种成洗衣机的形式的家用器具，其具有可转动地设置在洗涤液桶中的滚筒。为了驱动滚筒，所述洗衣机包括驱动电机，所述驱动电机优选通过变频器控制，且具有包括第一磁场布置结构的定子以及间接连接到滚筒的包括第二磁场布置结构的转子。在从DE 199 61 780 Al公知的驱动电机中，磁场布置结构沿着转动轴线彼此间隔开地设置而具有轴向间隙。
发明内容
本发明的目的是提供一种如背景技术部分所述类型的家用器具，其相对于现有技术被改进。特别地，目的是提供一种家用器具，其中，家用器具的可转动的构件的空间位置、特别是轴向和/或径向位置可尽可能容易地被调节或控制。根据本发明，上述目的通过一种具有权利要求I中所记载的特征的家用器具以及通过一种 具有权利要求13的特征的方法实现。本发明的有利实施例是从属权利要求和说明书的主题。根据本发明的家用器具包括可转动的构件、用于驱动所述构件的驱动电机以及用于操控驱动电机的控制装置。所述驱动电机包括具有第一磁体布置结构的定子和连接到所述构件并具有第二磁体布置结构的转子。转子能够通过由所述磁体布置结构产生的磁场的相互作用绕着转动轴线相对于定子转动。根据本发明，所述磁体布置结构沿着转动轴线彼此间隔开地设置，使得在所述磁体布置结构之间形成轴向间隙。所述控制装置还被配置成它在控制由第一和/或第二磁场布置结构产生的、特别是由定子的磁体布置结构产生的磁场分布时产生所述磁场的大于零的恒定分量。通过这种方式，可在家用器具的操作过程中使转子相对于定子同轴布置或使磁体布置结构相对彼此同轴布置。因此，所述同轴布置仅基于磁体布置结构的磁场建立。例如，这可出现以下情况对于所有相脚，用于向定子的绕组施加电流的预定分布图型、即产生的旋转磁场均会被叠加有附加的恒定磁场(偏置量)。因此，实现了本发明的效果第一和第二磁体布置结构在轴向上彼此邻近地相对设置，因此在它们之间形成有间隙。与电磁场或电磁力沿径向作用的传统的电机不同，根据本发明的家用器具的驱动电机中的电磁场和电磁力基本上沿轴向产生。所述类型的驱动电机允许可变地和精确地适配家用器具的各种尺寸或功率级别所需的转矩。而且，这种驱动电机提供了以下优点驱动电机的转矩或功率密度可不费力地进行可变地调节。因此，例如，磁体布置结构之间的间隙可以不同的宽度实施；如果所述间隙非常小，则可比较大的间隙时传递更大的转矩。而且，驱动电机的这种实施例使得它能够容易地适应可用的安装空间。这种驱动电机也比传统的驱动电机占用更小的安装空间，且可最佳地适应各种家用器具的空间安装条件。根据本发明的家用器具的一个明显的优点在于，可允许转子或定子的径向运动而不存在由于冲击而损坏驱动电机的危险。特别有利的是，不仅可变化轴向间隙的宽度，而且还可借助于驱动电机的功率密度或可变转矩影响电机的转子在其其它空间方向上的方位。因此，两个磁体布置结构相对彼此的这种轴向布置还另外允许转子的转动轴线相对于定子的主动径向移位，这特别是在洗衣机的情况下被证明是尤其有利的。而且，还可通过合适地控制至少一个磁体布置结构的磁场分布实现转子相对于定子的同轴布置。这意味着，转子的位置可被调节，和/或可转动的构件的振荡或失衡可主动地被补偿，具体地讲通过合适地控制磁场的分布。特别地，在洗衣机的情况下，这意味着，衣物滚筒相对于洗涤液桶的下降可在大的程度上或甚至完全被补偿。定子和转子在机械方面可彼此完全脱开，使得所述构件相对彼此的侧向运动、SP径向上的运动是可能的。换言之，定子和转子优选在径向上具有运动自由或活动量。家用器具优选是用于处理衣物的装置，换言之例如为洗衣机、衣物干燥机或洗涤干燥组合机。优选地，家用器具的衣物滚筒作为可转动的构件借助于驱动电机被驱动。尤其是在这种用于处理衣物的家用器具的情况下，特别是在洗衣机的情况下，驱动电机的本发明的实施方式被证明是特别有利的定子可安装在家用器具的壳体上或安装在固定地连接到壳体的洗涤液桶上，而转子可安装在衣物滚筒上或连接到衣物滚筒上。此时，当衣物滚筒由于被装载衣物而相对于洗涤液桶下降时，转子相对于定子的同轴布置可再次实现，即通过合适地控制磁场的分布，例如通过相应地向定子的绕组施加电流。此外，特别是在离心旋转脱水过程中，衣物滚筒的失衡通过合适地控制定子的磁场被成功地补偿。通过这种方式，衣物滚筒的轴承所经受的机械负荷也被降到最小。如上所述，家用器具可具有固定地连接到壳体的洗涤液桶。这意味着，洗涤液桶以运动学意义上的刚性或不可移动的方式连接到壳体，因此不可相对于壳体移动。定子此时可设置在洗涤液桶上或壳体上。通过这种方式，衣物滚筒可主动地相对于洗涤液桶移位；衣物滚筒相对于洗涤液桶的期望位置可被实现。有利地，衣物滚筒的位置从而可被调节到洗涤液桶内的中心位置，不管衣物的重量如何。这使得衣物滚筒与洗涤液桶之间的间隙能够被降低。因此，可将“死液体”的体积、即不与衣物接触的洗涤溶液的体积降到最小。
关于在安装空间方面经济且重量减轻的驱动电机，证明特别有利的是，定子和转子可具有彼此平行地设置的相应的板或环形盘，相应的磁体布置结构通过所述相应的板或环形盘被保持。特别是当使用环形盘时，驱动电机的重量可降到最小。所述板或环形盘在可转动的构件未被加载的状态下优选彼此同心地设置。它们优选彼此机械脱开，且具有相对彼此的侧向运动自由。磁体布置结构优选在面向彼此的侧面上具有多个极靴。磁体布置结构的轴向间隙例如可处于Imm-IOOmm的范围内。驱动电机例如可以为无刷直流电机或永磁激励同步电机。优选地，它是承载有永磁体的电机，此时，转子的磁体布置结构包括永磁体。不同的是，定子的磁体布置结构可具有绕组。所述绕组可具有至少两个相脚、优选三个相脚。所述相脚可借助于例如换流器被供给电流；在这种情况下，换流器为每个相脚相应地提供交流电压。换流器可电连接到中间电路，且从中间电路直流电压提供相应的交流电压。这种中间电路直流电压可例如在中间电路电容器处提供。它可借助于整流器由交流供给电压、例如AC线路电压产生。换流器、更精确地讲是换流器的电开关可借助于控制装置操控。因此，控制装置可控制交流电压的频率和/或幅度。驱动电机也可被不同地构造。例如，也可使驱动电机的两个磁场布置结构均具有绕组，或使定子的磁场布置结构包含永磁体、而转子的磁场布置结构包含绕组。下面仅进一步讨论优选的驱动电机，本发明的实施例也类似地适用于其他结构的优选驱动电机。控制装置可记录驱动电机的至少一个电测量变量。优选地，控制装置记录描述在定子的至少一个相脚中产生的感应的这种电测量变量。因此，优选地，与由于转子的磁通量的变化而在定子的至少一个相脚中感应的电压关联的这种测量变量被记录。例如，控制装置可记录以下电压作为测量变量，所述电压在当前时刻未被主动供给电流的相脚中感应出。附加性地或替代性地，控制装置可测量至少一个相脚、优选所有相脚中的相脚电流。测量这种测量变量具有以下优点控制装置可推导出可转动的构件的动态运动特性。例如，通过这种方式，可转动的构件的失衡可被探测，且如果需要可通过控制装置、具体地讲通过合适地控制定子的磁场的分布被补偿。控制装置例如可根据记录的测量变量的测量值计算当前时刻的转子相对于定子的径向和/或轴向位置。在该实施例变型中，驱动电机的磁体布置结构用作用于确定转子的位置的传感器；驱动电机可省去另外的位置传感器来确定转子的径向和/或轴向位置。如果在当前时刻转子相对于定子的位置是已知的，则控制装置可通过合适地控制磁场的分布、特别是通过合适地控制定子的绕组中的三相电流而补偿转子相对于参考位置的任何偏移。通过这种方式，可实现可转动的构件的稳定的运动特性。控制装置还可根据记录的测量变量的测量值推导出转子的转动轴线相对于参考轴线偏移的幅度和/或频率和/或相位。参考轴线优选是指当可转动的构件处于未工作状态时或当构件未经受载荷时与实际的转动轴线一致的轴线。因此，参考轴线优选由定子的位置限定。如果定子包括承载有定子的磁体布置结构的板或环形盘，参考轴线可垂直地穿过所述板或环形盘的中心或中心点。如果控制装置确定了可转动的构件的转动轴线偏移的幅度和/或频率和/或相位，则所述控制装置可抵制所述偏移，即通过合适地调节定子的旋转磁场的幅度和/或频率和/或相位。因此，在该实施例变型中，可转动的构件的失衡被确定；这在用于处理衣物的家用器具的衣物滚筒的情况下再次被证明是特别有利的。控制装置可补偿失衡，使得总体上可实现衣物滚筒的稳定的运动特性、进而也可实现家用器具的可靠的操作。因此，有利地，衣物滚筒中所包含的衣物也经受小的机械应力，而且家用器具·的使用寿命和耐用性得以延长。已经证明特别有利的是，控制装置特别是根据记录的测量变量的测量值、即例如根据感应电压的测量值和/或相脚电流的测量值基于预定的规则调节由定子的磁体布置结构产生的磁场分布。总体上，可转动的构件的稳定运动特性可通过这种调节实现。所述调节可以这种方式执行或预定规则可包括转子的转动轴线相对于参考轴线偏移的幅度低于预定极限值。通过这种方式，在振荡系统、例如在衣物滚筒的情况下，可抑制振荡幅度的一部分。这样，该系统被冲击的危险可被降低到最小。特别优选地，预定的调节规则包括转子的转动轴线要与参考轴线一致。因此，所述分布可被调节以确保转子的磁体布置结构和定子的磁体布置结构彼此同轴地设置。家用器具中的可转动的构件的最佳位置借助于这种调节总能得到保证。优选地，用于可转动的构件的数字化的弹簧和/或阻尼器特性可预定在控制装置中。控制装置此时可被构造成通过合适地控制由定子的磁体布置结构产生的磁场分布来调节为所述构件预定的弹簧和/或阻尼器特性。该实施例变型基于以下认识定子的磁体布置结构和转子的磁体布置结构形成总的弹簧和/或阻尼器系统，该系统的弹性可通过控制装置任意地调节。即，这可通过合适地设定旋转磁场的分布实现，即例如通过合适地向定子的绕组施加电流实现。通过这种措施，家用器具的弹簧-阻尼器布置结构的实际的物理弹簧-阻尼器特性可有利地通过由驱动电机产生的虚拟的弹簧和/或阻尼器特性补充。这样，实际的弹簧-阻尼器特性可根据情形以及根据需要、即根据当前的操作条件调节。例如，对于可转动的构件，与转动轴线相对于参考轴线偏移的幅度有关、即与行程有关的弹簧和/或阻尼器特性、和/或与可转动的构件的负载情况有关的弹簧和/或阻尼器特性和、和/或与所述构件的转动速度有关的弹簧和/或阻尼器特性可预定在控制装置中。与行程有关的弹簧和/或阻尼器特性例如可以为渐进特征曲线。与负载有关的弹簧和/或阻尼器特性确保了可转动的构件的运动的始终最佳的弹动和/或衰减，与当前时刻的负载情况或构件上的应力无关。对于所述构件的不同的转动速度值，与速度有关的弹簧和/或阻尼器特性可用于设定期望的弹簧常数和/或阻尼器常数；尤其是在洗衣机以离心旋转脱水的模式操作时，这是特别有利的。通过使用与行程有关的、特别是与渐进特征曲线可避免振荡峰值，且系统受到冲击的危险可降到最低。因此，总体上，获得了这样一种家用器具，其中，可使可转动的构件实现始终稳定的运动特性，不管它所承受的负载如何。特别地，在用于处理衣物的家用器具的情况下，例如在洗衣机、特别是具有静止的洗涤液桶的洗衣机的情况下，可通过使定子和转子相对彼此轴向布置实现与当前负载有关的同轴运行的系统。具体地讲，控制装置可主动地影响家用器具的动态特性，特别是当家用器具经受失衡和变化负载的影响时。在本发明的用于操作家用器具的方法中，家用器具的可转动的构件借助于驱动电机驱动。控制装置操控驱动电机。驱动电机包括具有第一磁体布置结构的定子和连接到所述构件并具有第二磁体布置结构的转子。转子能够通过由磁体布置结构产生的磁场的相互作用相对于定子绕着转动轴线转动。磁体布置结构沿着转动轴线彼此间隔开地设置，使得在磁体布置结构之间形成有轴向间隙。而且，为了在由第一和/或第二磁体布置结构产生 的磁场分布被控制时实现转子相对于定子的同轴布置，产生所述磁场大于零的恒定分量。针对根据本发明的家用器具提供的优选实施例变型及其优点类似地适用于根据本发明的方法。从权利要求书、附图和与附图有关的描述将显见本发明的其他特征。上面的描述中所述的所有特征和特征组合以及下面的附图描述中和/或附图所示的特征和特征组合不仅可以所述的组合方式使用，而且也可以其他组合方式或单独地使用。
下面，将参看附图借助于各个优选示例性实施例更详细地描述本发明，附图包括图IA以示意图示出了通过现有技术中公知的洗衣机的驱动电机的横截面；图IB以示意图示出了通过根据图IA的驱动电机的长度方向或轴向的截面；图2以示意图示出了根据本发明的一个实施例变型的家用器具的侧视图；图3A以示意图示出了通过根据本发明的一个实施例变型的家用器具的驱动电机的长度方向或轴向截面；图3B以示意图示出了通过根据图3A的驱动电机的横截面；图4A以示意图示出了通过根据图3A的驱动电机的轴向截面，其中，转子由于衣物滚筒的负载而相对于定子径向偏移地设置；图4B以示意图示出了根据图4A的驱动电机的前面；以及图5以示意性的高度概括的图示出了根据本发明的一个实施例变型的家用器具。
具体实施例方式图IA和IB均示出了现有技术中公知的驱动电机I。驱动电机I是无刷直流电机或永磁激励同步电机。驱动电机I包括定子2以及转子3。定子2和转子3彼此共轴地设置，且转子3位于定子2内，即定子2环绕着转子3。转子3具有永磁体4，所述永磁体4在转子3的径向外面上在圆周方向上以交替极性布置。定子2在其径向内面上具有电磁体5，所述电磁铁5通过具有多个相脚、例如具有三个相脚的绕组形成。如果这种驱动电机I此时用于洗衣机中，如从公开文献EP I 433 890 A2所知的那样，则会在一定程度上存在以下问题洗衣机的衣物滚筒可相对于静止的洗涤液桶下降。这会产生以下不足“死液体”的体积增大，待处理的织物存在危险。而且，衣物滚筒的轴承会遭受可导致洗衣机的使用寿命和耐久性降低的机械应力。图2示出了根据本发明的一个实施例变型的家用器具6。家用器具6是用于处理衣物的装置。在该示例性实施例中，家用器具6是洗衣机。该洗衣机包括平行六面体形状的壳体7，取放开口 8形成在所述壳体7中，衣物可通过该取放开口 8放入家用器具6中。取放开口 8可借助于门以传统方式关闭。家用器具6还包括洗涤液桶9，所述洗涤液桶固定地或刚性地连接到壳体7。因此，洗涤液桶9不能相对于壳体7移动。在后面10处，洗涤液桶9借助于支撑部件11密封，所述支撑部件11通过挠性密封垫12结合到洗涤液桶9。支撑部件11借助于弹簧装置13连接到壳体7的顶壁14 ;支撑部件11借助于阻尼器装置15支撑在壳体7的底座16上。弹簧装置13原则上可具有任意数目的弹簧；阻尼器装置15可包括任意数目的阻尼器和不同类型的阻尼器。根据具体实施方式
，弹簧和阻尼器装置13、15的位置可不同。弹簧也可集成到阻尼器装置中。
衣物滚筒17安装在洗涤液桶9中而可绕着水平转动轴线转动；在替代性实施例中，该转动轴线也可倾斜一个角度。固定地连接到衣物滚筒17的轴18将衣物滚筒17连接到驱动电机20的转子19。驱动电机20还包括定子21。因此，在该示例性实施例中，家用器具6具有用于衣物滚筒17的直接驱动装置。轴18延伸穿过支撑部件11的贯穿开口，且例如特别是借助于滚珠轴承支撑在所述支撑部件11上。衣物滚筒17以及转子19可绕着转动轴线S转动。给衣物滚筒17装载衣物时会由于衣物的重量而产生作用于衣物滚筒17的力。所述力使衣物滚筒17与转子19以及支撑部件11 一起下沉。衣物滚筒17相对于洗涤液桶9下降，且转子19相对于定子21径向移位。即，转子19和定子21彼此机械分离，因此不能实现机械对中。转动轴线S此时向下移位，即相对于图2所示的转动轴线S向下移位。在衣物滚筒17未被加载的图2所示的衣物滚筒17的初始位置，转动轴线S同时表示参考轴线S’。给衣物滚筒17装载衣物时会使转动轴线S的方位相对于参考轴线S’变化。替代性地，弹簧和阻尼器装置13、15可被调整成仅在衣物滚筒装载了中等量的衣物或家庭中常使用的平均衣物量时才达到图2所示的初始位置，即转子19和定子21的同轴位置。在这种情形下有利的是，用于实现转子19和定子21的同轴位置的主动控制仅在衣物量偏离家庭中的平均或常见的衣物量的情况下才需要。这样，可降低构件所经受的负载。驱动电机20被设计成使转子19和定子21沿着转动轴线S彼此间隔开地设置。这意味着，在转子19与定子21之间形成有轴向气隙22。所述气隙22中没有构件。在图2所示的衣物滚筒17的初始位置处，定子21与转子19平行地设置，且允许转子19相对于定子21侧向移动。在转子19和定子21相对彼此的这种轴向布置中，由于侧向运动自由度，消除了在衣物滚筒17偏斜的情况下使转子19冲击或撞击定子21的危险。在图2中仅示例性地示出了转子19和定子21的布置。同样地，定子21可设置在静止的洗涤液桶9上，即特别是设置在洗涤液桶9的径向突出部23上。换言之，定子21可设置在壳体7上，或设置在洗涤液桶9上。转子19也例如可直接设置在衣物滚筒17上，SP直接设置在衣物滚筒17的后壁上。转子19具有磁体布置结构24,定子21同样具有磁体布置结构25。磁体布置结构24,25均具有轴向对齐的极靴，所述极靴彼此相对布置。因此，磁体布置结构24、25彼此相对地设置。转子19的磁体布置结构24包括多个永磁体，所述多个永磁体以交替极性分布地设置在转子19的面向定子21的前面26上，即例如沿环设置。不同的是，定子21的磁体布置结构25包括多个电磁铁，所述多个电磁体由例如具有三个相脚的绕组形成。电磁铁同样设置在定子21的面向转子19的前面27上。所述电磁铁也可沿环设置。图3A和3B示出了包括转子19和定子21的驱动电机20的一个示例性实施例。从图3A和3B清楚地看出，转子19和定子21分别具有相应的环形盘28和29，相关的磁体布置结构24和25分别相应地设置在所述环形盘28和29上。在衣物滚筒17的未装载的状态，环形盘28、29彼此同轴地设置，使得环形盘28、29的各中心位于参考轴线S’上。如果衣物滚筒17此时被装载衣物，则衣物滚筒17相对于洗涤液桶9下降，且转动轴线S相对于参考轴线S’移位。这种情况示于图4A和4B中。转子19和定子21不再相对彼此同轴定位且转动轴线S不再与参考轴线S’一致。然而，转子19和定子21相对彼此的轴向布置使得能够主动地调节转子19的位置，进而调节转动轴线S的位置。转子21的 相脚可同时被供给电流，具体地将被同时供给直流，使得产生如箭头PU P2所示的对中力。所述力使得转子19移回到其初始位置，使得转动轴线S与参考轴线S’一致。转子19相对于定子21的这种同轴布置也可在家用器具6的整个运行期间上得到保持；为此，定子21的磁体布置结构25的旋转磁场可叠加有实现同轴布置的恒定分量(偏置量)。参看图5，将更详细地解释驱动电机20被致动和控制的方式。图5示出了家用器具6以及与其关联的衣物滚筒17和转子19。在该示例性实施例中，定子21的磁体布置结构25包括三个相脚30、31、32，所述三个相脚电连接到变流器33。变流器33为每个相脚30、31、32提供交流电压。变流器33借助于合适的开关、即特别是借助于晶体管产生所述交流电压。变流器33被控制装置34操控，在该示例性实施例中，该控制装置34是微控制器。变流器33连接到中间电路35，所述中间电路35具有中间电路电容器36。中间电路直流电压Uz在中间电路电容器36处提供。变流器33由所述中间电路直流电压Uz产生用于相脚30、31、32的交流电压。家用器具6具有两个电端子37、38，具体地讲为相端子和零线端子。端子37、38电连接到整流器和线路滤波器39。整流器39由存在于端子37、38之间的交流供给电压队产生中间电路直流电压Uz。中间电路直流电压Uz提供在电路节点40与参考电势41之间。中间电路电容器36还连接在电路节点40与参考电势41之间的电路中。还具有与中间电路电容器36并联的分压器42，所述分压器42包括第一和第二欧姆电阻器43、44。位于电阻器43、44之间的分流节点45连接到控制装置34的供电端子。因此，分压器42对中间电路直流电压Uz进行分压，且控制装置34被供给被分压的直流电压。换流器33、更具体地讲是其晶体管在一侧连接到电路节点40，在另一侧借助于三个测量电阻器46、47、48连接到参考电势41。控制装置34测量流过相脚30、31、32的脚电流I3o、I31、I32。为此，控制装置34连接到三个节点49、50、51，所述三个节点49、50、51分别位于相应的测量电阻器46、47、48与换流器33之间。控制装置34还可测量由于转子19的磁体布置结构24的磁通量而在相脚30、31、32中感应的相应的电压。脚电流13。、131、132和测量出的感应电压构成驱动电机20的测量的电变量，该变量由控制装置34记录。如已经所解释的那样，控制装置34可控制流过相脚30、31、32的电流和/或由定子21的磁体布置结构25产生的磁场分布，使得实现转子19相对于定子21的同轴布置。这可例如使得在由相脚30、31、32产生的旋转磁场中，控制装置34产生恒定分量，此时借助于该恒定分量可产生对中力。根据脚电流13(|、131、I32的测量值和/或根据感应电压的测量值、特别是根据在当前时刻未被供给电流的相脚30、31、32中感应的电压，控制装置34确定转子19相对于定子21的当前径向和/或轴向位置，即确定转动轴线S相对于参考轴线S’的位置。控制装置34可基于测量值确定这一点，因为所述的电测量变量与由转子19的磁体布置结构24的磁通量产生的感应的幅度直接相关。因此，控制装置34可计算任何给定时刻的转子19相对于定子21的位置。因此，控制装置34可探测出衣物滚筒17的失衡。控制装置34可根据上述测量变量的测量值确定转动轴线S相对于参考轴线S’偏移的幅度和/或相位和/或频率，这种偏移例如示于图4A和4B中。控制装置34此时可通过合适操控换流器33消除所述偏移。 根据记录的测量值，控制装置34也可调节衣物滚筒17的运动特性，使得转动轴线S与参考轴线S’ 一致。衣物滚筒17此时在所有时刻均保持在最佳位置处，这样，可最小化家用器具6的机械构件、特别是安装装置轴承上的应力。转子19的磁体布置结构24和定子21的磁体布置结构共同形成弹簧和/或阻尼器系统。在该示例性实施例中，控制装置34可附加性地改变这种弹簧和阻尼器系统的弹性。控制装置34可通过改变磁体布置结构25的旋转磁场或通过改变电流13(|、131、132调节该弹性。在这点上，特征曲线可存储或预定在控制装置34中，具体地讲存储或预定在存储器中，使得能够设定由转子19和定子21形成的弹簧系统的不同的弹性度。所述弹性度可根据驱动电机20的当前转速和/或根据衣物滚筒17的当前负载情况和/或根据转动轴线S相对于参考轴线S’偏移的幅度变化。因此，与负载有关的和/或与速度有关的和/或与行程有关的弹簧和阻尼器特性可预定在控制装置34中，控制装置34根据该弹簧和阻尼器特性控制磁体布置结构25的旋转磁场。由转子19和定子21组成的这种弹簧和阻尼器系统在任何时刻的弹性也可根据记录的测量值通过控制装置34调节。附图标记列表I驱动电机2定子3转子4永磁体5电磁体6家用器具7壳体8取放开口9洗涤液桶10后面11支撑部件12密封垫13弹簧装置
14顶壁15阻尼器装置16底座17衣物滚筒18轴19转子20驱动电机21定子 22气隙23突出部24，25磁体布置结构26，27前面28，29环形盘30，31，32相脚33换流器34控制装置35中间电路36中间电路电容器37，38端子39整流器40电路节点41参考电势42分压器43,44欧姆电阻器45分流节点46，47，48测量电阻器49，50，51节点S转动轴线S’参考轴线Uz中间电路直流电压Uv交流供给电压I30, I3I, I32脚电流
权利要求
1.一种家用器具(6)，具有可转动的构件(17)和用于驱动所述构件(17)的驱动电机(20)，所述电机包括具有第一磁体布置结构(25)的定子(21)和连接到所述构件(17)并具有第二磁体布置结构(24 )的转子(19 );以及具有用于操控驱动电机(20 )的控制装置(34 )，其中，转子(19)能够通过由所述磁体布置结构(24，25)产生的磁场的相互作用绕着转动轴线(S)相对于定子(21)转动，且所述磁体布置结构(24，25)沿着转动轴线(S)彼此间隔开地设置，使得在所述磁体布置结构(24，25)之间形成轴向间隙(22)，其特征在于，为了使转子(19)相对于定子(21)同轴布置，所述控制装置(34)被配置成它在控制由第一和/或第二磁体布置结构(24, 25)产生的磁场分布时产生所述磁场的大于零的恒定分量。
2.如权利要求I所述的家用器具(6)，其特征在于，所述家用器具是用于处理衣物的家用器具(6)，且所述构件(17)是用于接收物品的滚筒(17)。
3.如权利要求2所述的家用器具(6)，其特征在于，所述家用器具具有固定地连接到家用器具(6)的壳体(7)上的洗涤液桶(9)，且所述定子(21)设置在洗涤液桶(9)或壳体(7)上。
4.如前面权利要求中任一所述的家用器具(6)，其特征在于，定子(21)和转子(19)具有相应的板或环形盘(28，29)，所述相应的板或环形盘(28，29)彼此平行地设置，且相应的磁体布置结构(24，25 )借助于所述相应的板或环形盘(28，29 )保持。
5.如前面权利要求中任一所述的家用器具(6)，其特征在于，转子(19)的磁体布置结构(24)具有永磁体，和/或定子(21)的磁体布置结构(25 )具有绕组，所述绕组特别是具有三个相脚(30，31，32)。
6.如前面权利要求中任一所述的家用器具(6)，其特征在于，控制装置(34)被配置成记录驱动电机(20)的电测量变量(13(|，I31，I32)，特别是流过定子(21)的至少一个相脚(30，31,32)的相脚电流(I3CI，I31，I32)和/或在定子(21)的至少一个相脚(30，31，32)中感应的电压。
7.如权利要求6所述的家用器具(6)，其特征在于，控制装置(34)被配置成根据测量变量(13。，131，I32)的测量值推导出当前时刻的转子(19)相对于定子(21)的径向和/或轴向位置。
8.如权利要求6或7所述的家用器具(6)，其特征在于，控制装置(34)被配置成根据测量变量(13(1，131，I32)的测量值推导出转子(19)的转动轴线(S)相对于参考轴线(S’)偏移的幅度和/或频率和/或相位。
9.如权利要求6-8中任一所述的家用器具(6)，其特征在于，控制装置(34)被配置成基于预定规则根据测量变量(13(1，131，I32)的测量值调节由定子(21)的磁体布置结构(25)产生的磁场分布。
10.如权利要求9所述的家用器具(6)，其特征在于，所述预定规则包括转子(19)的转动轴线(S)相对于参考轴线(S’)偏移的幅度低于预定极限值，特别是转子(19)的转动轴线(S)与参考轴线(S’)一致。
11.如前面权利要求中任一所述的家用器具(6)，其特征在于，可转动的构件(17)的数字化的弹簧和/或阻尼器特性可预定在控制装置(34)中，且控制装置(34)被配置成通过合适地控制由定子(21)的磁体布置结构(25)产生的磁场分布调节构件的预定的弹簧和/或阻尼器特性。
12.如权利要求11所述的家用器具(6)，其特征在于，与转动轴线(S)相对于参考轴线(S’)偏移的幅度有关和/或与可转动的构件(17)的负载有关和/或与构件(17)的转动速度有关的可转动的构件(17)的弹簧和/或阻尼器特性可预定在控制装置(34)中。
13.一种用于操作家用器具(6)的方法，在所述家用器具中，可转动的构件(17)借助于驱动电机(20)驱动，所述驱动电机包括具有第一磁体布置结构(25)的定子(21)和连接到所述构件(17)并具有第二磁体布置结构(24)的转子(19)，其中，驱动电机(20)通过控制装置(34)操控，且转子(19)通过由所述磁体布置结构(24，25)产生的磁场的相互作用而绕着转动轴线(S)相对于定子(21)转动，而且所述磁体布置结构(24，25)沿着转动轴线(S)彼此间隔开地设置，使得在所述磁体布置结构(24，25)之间形成轴向间隙(22)，其特征在于，为了使转子(19)相对于定子(21)同轴布置，当控制由第一和/或第二磁体布置结构(24，25)产生的磁场分布时,产生所述磁场的大于零的恒定分量。
全文摘要
本发明涉及一种家用器具(6)，具有可转动的构件(17)和用于驱动所述构件(17)的驱动电机(20)，所述电机包括具有第一磁体布置结构(25)的定子(21)和连接到所述构件(17)并具有第二磁体布置结构(24)的转子(19)；以及具有用于操控驱动电机(20)的控制装置(34)，其中，转子(19)能够通过由所述磁体布置结构(24，25)产生的磁场的相互作用绕着转动轴线(S)相对于定子(21)转动。根据本发明，所述磁体布置结构(24，25)沿着转动轴线(S)彼此间隔开地设置，使得在所述磁体布置结构(24，25)之间形成轴向间隙(22)。为了使转子(19)相对于定子(21)同轴布置，所述控制装置(34)被配置成它在控制由第一和/或第二磁体布置结构(24，25)产生的磁场分布时产生所述磁场的大于零的恒定分量。本发明还涉及一种用于操作家用器具(6)的方法。
文档编号D06F37/30GK102939415SQ201180029318
公开日2013年2月20日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年6月16日
发明者H·埃格迈尔, A·哈瑙, W·维尔敦 申请人:Bsh博世和西门子家用电器有限公司