Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters, an den eine Ständerwicklung einer elektrischen Wechselspannungsmaschine elektrisch angeschlossen ist, welche eine in einem bestimmungsgemäßen Betrieb eines Haushaltsgeräts zumindest teilweise um eine Rotationsachse rotierende Komponente antreibt, wobei der Wechselrichter die Ständerwicklung mit einer elektrischen Wechselspannung beaufschlagt, die mittels wenigstens einer zwei Schaltelemente aufweisenden Reihenschaltung des Wechselrichters bereitgestellt wird, wobei die Reihenschaltung mit einer Zwischenkreisgleichspannung beaufschlagt wird, wobei Schaltsignale für die Schaltelemente mittels einer Steuereinheit des Wechselrichters bereitgestellt werden, wobei die Steuereinheit die Schaltsignale nach einem Pulsweitenmodulationsprinzip basierend auf einer Taktrate abhängig von einem Betriebssignal für die Komponente ermittelt, wobei die Taktrate größer als eine der Drehzahl der Komponente entsprechende Frequenz ist. Die Erfindung betrifft ferner einen Wechselrichter zum Beaufschlagen einer an den Wechselrichter elektrisch angeschlossenen Ständerwicklung einer elektrischen Wechselspannungsmaschine, welche eine in einem bestimmungsgemäßen Betrieb eines Haushaltsgeräts zumindest teilweise um eine Rotationsachse rotierende Komponente antreibt, mit einer elektrischen Wechselspannung, wobei der Wechselrichter wenigstens eine zwei Schaltelemente aufweisende Reihenschaltung zum Bereitstellen der Wechselspannung und eine Steuereinheit zum Bereitstellen von Schaltsignalen für die Schaltelemente aufweist, wobei die Reihenschaltung mit einer Zwischenkreisgleichspannung beaufschlagbar ist, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, die Schaltsignale nach einem Pulsweitenmodulationsprinzip basierend auf einer Taktrate abhängig von einem Betriebssignal für die Komponente zu ermitteln, wobei die Taktrate größer als eine einer Drehzahl der Komponente entsprechende Frequenz ist. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Haushaltsgerät mit einer in einem bestimmungsgemäßen Betrieb des Haushaltsgeräts zumindest zeitweise um eine Rotationsachse rotierenden Komponente, einer mit der Komponente rotationstechnisch gekoppelten elektrischen Wechselspannungsmaschine zum drehbaren Antreiben der Komponente, wobei die Wechselspannungsmaschine eine Ständerwicklung aufweist, und einem an die Ständerwicklung elektrisch angeschlossenen Wechselrichter zum Beaufschlagen der

Ständerwicklung mit einer elektrischen Wechselspannung.

Haushaltsgeräte, die eine in einem bestimmungsgemäßen Betrieb des Haushaltsgeräts um eine Rotationsachse rotierende Komponente aufweisen, Wechselrichter sowie Verfahren zu deren Betrieb sind dem Grunde nach im Stand der Technik umfänglich bekannt. Derartige Haushaltsgeräte sind beispielsweise Waschmaschinen, Wäschetrockner, Kühl- beziehungsweise Kältegeräte, Geschirrspülgeräte oder dergleichen. Diese Haushaltsgeräte benötigen für ihren bestimmungsgemäßen Betrieb rotierbare Einrichtungen, die zumindest eine rotierende Komponente aufweisen, beispielsweise bei einem Haushaltskältegerät eine Antriebswelle eines rotatorisch antreibbaren Kompressors, insbesondere ohne Übersetzung, bei einer Waschmaschine ein Antriebszapfen einer rotatorisch antreibbaren Waschtrommel, insbesondere bei einer Waschmaschine mit Übersetzung durch eine Kopplung des Antriebs mit der Waschtrommel mittels Riemenkupplung, oder dergleichen. Die rotierbare Komponente kann zum Beispiel eine Antriebswelle, ein drehbar gelagerter Zapfen, eine Riemenschiebe oder dergleichen sein. Bei einem Kompressor eines Haushaltskältegeräts kann die rotierbare Komponente eine Antriebswelle sein. In der Regel ist bei derartigen Haushaltsgeräten vorgesehen, dass die rotierende Komponente im bestimmungsgemäßen Betrieb mittels eines Läufers einer elektrischen Wechselspannungsmaschine drehbar angetrieben wird.

Die elektrische Wechselspannungsmaschine ist in der Regel als rotierende beziehungsweise rotierbare elektrische Maschine ausgebildet und ist ebenfalls im Stand der Technik umfänglich bekannt, sodass es diesbezüglich ebenso wie für das Haushaltsgerät eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises nicht bedarf. Eine rotierende elektrische Maschine ist eine Vorrichtung, die in einem Motorbetrieb elektrische Energie in mechanische Energie, insbesondere in Rotationsenergie, und/oder in einem Generatorbetrieb mechanische Energie in elektrische Energie umformt. Bei der Bewegung handelt es sich in der Regel um eine Drehbewegung, die von einem gegenüber einem Ständer der rotierenden elektrischen Maschine drehbar angeordneten Läufer der rotierenden elektrischen Maschine ausgeführt wird. Der Ständer ist im Unterschied zum Läufer in der Regel drehfest angeordnet, das heißt, bei einer Drehbewegung handelt es sich um eine Drehbewegung des Läufers gegenüber dem Ständer. Der Läufer ist gegenüber dem Ständer drehbar gelagert angeordnet, wobei zwischen dem Läufer und dem Ständer in der Regel ein Luftspalt ausgebildet ist.

Der Ständer und der Läufer sind im bestimmungsgemäßen Betrieb mittels eines magnetischen Flusses verkettet, wodurch im Motorbetrieb die Kraftwirkung beziehungsweise das Drehmoment bereitgestellt wird, welche beziehungsweise welches den Läufer gegenüber dem Ständer drehend antreibt. Im Generatorbetrieb wird dem Läufer zugeführte mechanische Energie in Form einer Rotation in Verbindung mit einem Drehmoment in elektrische Energie umgeformt. Zu diesem Zweck weist zumindest der Ständer eine von einem elektrischen Strom durchflossene elektrische Wicklung auf, auch Ständerwicklung genannt. Der Läufer kann ebenfalls eine elektrische Wicklung als Läuferwicklung und/oder einen oder mehrere Permanentmagnete aufweisen.

Für den bestimmungsgemäßen Betrieb wird die Ständerwicklung mit der Wechselspannung beaufschlagt. Je nach Konstruktion der elektrischen Maschine, insbesondere ihrer Ständerwicklung, kann eine einphasige oder auch eine mehrphasige Ständerwicklung vorgesehen sein, die dementsprechend mit einer einphasigen oder mehrphasigen elektrischen Wechselspannung beaufschlagt wird. Eine mehrphasige Wechselspannung weist in der Regel entsprechend der Anzahl der Phasen Phasenwechselspannungen auf, die in der Regel etwa die gleiche Frequenz und etwa die gleiche Amplitude aufweisen, jedoch hinsichtlich ihrer Phasenlage zueinander verschoben sind. Eine sehr verbreitete mehrphasige Wechselspannung ist beispielsweise eine dreiphasige Wechselspannung, bei der die Phasenspannungen zueinander jeweils um 120° in der Phase verschoben sind. Eine derartige Wechselspannung wird beispielsweise auch im öffentlichen Energieversorgungsnetz genutzt.

Um die Wechselspannungsmaschine so zu betreiben, dass die Komponente in gewünschter Weise rotiert werden kann, ist die Wechselspannungsmaschine, insbesondere ihre Ständerwicklung, an einen Wechselrichter angeschlossen. Ein Wechselrichter ist eine Form eines Energiewandlers beziehungsweise eines Energieumformers, mittels dem elektrische Energie einer ersten Form, beispielsweise eine Gleichspannung, in elektrische Energie einer zweiten Form, nämlich eine Wechselspannung, gewandelt beziehungsweise umgeformt werden kann. Heutzutage werden Wechselrichter in der Regel in Form sogenannter statischer Energiewandler beziehungsweise Energieumformer eingesetzt, das heißt, dass sie anders als dynamische Energiewandler beziehungsweise Energieumformer keine mechanisch bewegbaren, insbesondere rotierbaren, Teile aufweisen. Wechselrichter der gattungsgemäßen Art sind als statische Energiewandler beziehungsweise Energieumformer in der Regel als getaktete elektronische Energiewandler beziehungsweise Energieumformer ausgebildet, und weisen zu diesem Zweck in der Regel wenigstens eine Reihenschaltung aus zwei in Reihe geschalteten Schaltelementen auf. Die Reihenschaltung ist an einen Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen und wird entsprechend mit einer Zwischenkreisgleichspannung beaufschlagt. An einem Mittelabgriff der Reihenschaltung ist die Ständerwicklung der Wechselspannungsmaschine angeschlossen.

Die Schaltelemente werden mit Schaltsignalen beaufschlagt, die von einer Steuereinheit des Wechselrichters beziehungsweise des Haushaltsgeräts bereitgestellt werden. Die Steuereinheit ermittelt die Schaltsignale nach einem Pulsweitenmodulationsprinzip (PWM) basierend auf einer Taktrate abhängig von einem Betriebssignal für die Komponente. Das Betriebssignal kann von einer übergeordneten Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts bereitgestellt sein und zum Beispiel Daten beziehungsweise Signalwerte bezüglich einer Drehzahl der Komponente, einem Drehmoment und/oder dergleichen ausweisen. Das Betriebssignal für die Komponente ist in der Regel ein elektronisches Signal, das als analoges und/oder digitales Signal vorliegen kann. Das Betriebssignal wird beispielsweise von der übergeordneten Steuereinrichtung bereitgestellt, die zum Haushaltsgerät dazugehört und die eine Bedienvorrichtung umfassen kann, mittels der das Haushaltsgerät beziehungsweise seine Funktionen durch einen Nutzer gesteuert beziehungsweise eingestellt werden können.

Die Taktrate ist in der Regel deutlich größer als eine der Drehzahl der Komponente entsprechende Frequenz. Die Ständerwicklung wird in der Regel mit einer Wechselspannung beaufschlagt, die im Wesentlichen eine der Pulsweitenmodulation entsprechende rechteckförmige Wechselspannung ist. Entsprechend der Pulsweitenmodulation stellt sich ein elektrischer Strom in der Ständerwicklung ein, sodass auf diese Weise die Funktion der Wechselspannungsmaschine und infolgedessen auch die Antriebsfunktion der rotierenden Komponente eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck wertet die Steuereinheit das Betriebssignal für die Komponente aus und ermittelt zum Beispiel die Drehzahl, das Drehmoment und/oder dergleichen. Abhängig hiervon werden dann die Schaltsignale für die Schaltelemente ermittelt.

Das Pulsweitenmodulationsprinzip ist dem Grunde nach im Stand der Technik bekannt, so zum Beispiel aus „Steuerverfahren für selbstgeführte Stromrichter“ von Felix Jenni und Dieter Wüest, Hochschulverlag an der ETH Zürich, Stuttgart, Teubner, 1995, ISBN 3-519- 06176-7, weshalb von detaillierten Erläuterungen des Pulsweitenmodulationsprinzips vorliegend abgesehen wird. In diesem Zusammenhang offenbart ferner die WO 2008/141407 A1 ein Verfahren und ein System zum Reduzieren von elektromagnetischen Störungen bei einem Kühlsystem.

Auch wenn sich der Stand der Technik bewährt hat, so zeigen sich dennoch Nachteile. Zum einen bewirkt die Nutzung des Wechselrichters bei einer hohen Taktrate unter anderem aufgrund von Schaltverlusten eine Begrenzung des Wirkungsgrads insgesamt. Zugleich können akustische Probleme sowie Probleme in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit auftreten, die von einem Nutzer während des bestimmungsgemäßen Betriebs als störend empfunden werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad, die elektromagnetische Verträglichkeit und/oder die Akustik zu verbessern.

Als Lösung werden mit der Erfindung ein Verfahren, ein Wechselrichter und ein Haushaltsgerät gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich durch Merkmale der abhängigen Ansprüche.

In Bezug auf ein gattungsgemäßes Verfahren wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass abhängig von dem Betriebssignal eine einzustellende Betriebsdrehzahl der Komponente bestimmt wird, der Betriebsdrehzahl eine Betriebstaktrate zugeordnet wird, die Schaltsignale basierend auf der Betriebstaktrate bestimmt werden, die Betriebsdrehzahl der Komponente eingestellt wird und die Schaltelemente entweder bereits vor oder erst nach dem Einstellen der Betriebsdrehzahl mit den auf der Betriebstaktrate basierenden Schaltsignalen beaufschlagt werden. In Bezug auf einen gattungsgemäßen Wechselrichter wird mit der Erfindung insbesondere vorgeschlagen, dass die Steuereinheit ausgebildet ist, abhängig von dem Betriebssignal eine einzustellende Betriebsdrehzahl der Komponente zu bestimmen, der Betriebsdrehzahl eine Betriebstaktrate zuzuordnen, die Schaltsignale basierend auf der Betriebstaktrate zu bestimmen, die Betriebsdrehzahl der Komponente einzustellen und die Schaltelemente entweder bereits vor oder erst nach dem Einstellen der Betriebsdrehzahl mit den auf der Betriebstaktrate basierenden Schaltsignalen zu beaufschlagen.

In Bezug auf ein gattungsgemäßes Haushaltsgerät wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass der Wechselrichter gemäß der Erfindung ausgebildet ist.

Die Erfindung basiert unter anderem auf dem Gedanken, dass durch geeignete Wahl der Taktrate zumindest der Wirkungsgrad, die elektromagnetische Verträglichkeit, insbesondere in Bezug auf leitungsgebundene Störungen, oder die Akustik verbessert werden können. So ist es möglich, dass die Taktrate gerade bei einer vergleichsweise kleinen Drehzahl der Wechselspannungsmaschine reduziert werden kann, sodass Schaltverluste des Wechselrichters insgesamt reduziert werden können. Dies erlaubt es, den Wirkungsgrad zu verbessern. Darüber hinaus ist es möglich, dass bei Auftreten von störenden akustisch wahrnehmbaren Geräuschen, die beispielsweise mittels eines geeigneten akustischen Sensors erfasst werden können, die Taktrate so verändert wird, dass abhängig hiervon eine Reduktion der störenden akustischen Geräusche erreicht werden kann. Ebenso kann auch alternativ oder ergänzend eine Verbesserung in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit erreicht werden. Bei einer großen Betriebsdrehzahl braucht hingegen nicht die maximale Betriebstaktrate gewählt zu werden, sondern, sie kann entsprechend angepasst kleiner gewählt werden. Die Erfindung schafft also eine Möglichkeit, den Wirkungsgrad zu verbessern und/oder die Akustik zu verbessern. Natürlich kann auch eine Kombination vorgesehen sein, dass beispielsweise eine Taktrate zur Verbesserung des Wirkungsgrads, insbesondere in einem Teillastbereich, bei dem eine Drehzahl der Wechselspannungsmaschine beziehungsweise der Komponente gering ist, reduziert werden kann, wobei zugleich die Reduktion der Taktrate so gewählt werden kann, dass die Akustik zumindest nicht verschlechtert wird. Das kann sich sogleich auch positiv auf die Lebensdauer des Haushaltsgeräts insgesamt sowie auch auf die elektromagnetische Verträglichkeit, beispielsweise in Bezug auf leitungsgebundene Störungen, wie sie in der Norm EN 61000 definiert sind, auswirken. Das Variieren beziehungsweise Verändern der Betriebstaktrate wird daher vorzugsweise im Wesentlichen außerhalb von dynamischen Vorgängen in Bezug auf die Drehzahl der Komponente, wie zum Beispiel Beschleunigen, Bremsen und/oder dergleichen, durchgeführt. Ergänzend in Bezug auf das Bestimmen der zugeordneten Betriebstaktrate können auch weitere Parameter berücksichtigt werden, wie zum Beispiel eine Temperatur des Wechselrichters, insbesondere seiner Schaltelemente, ein aktueller Wert der Zwischenkreisgleichspannung, mit der der Wechselrichter elektrisch gekoppelt ist, und/oder dergleichen. So kann vorgesehen sein, dass die Betriebstaktrate bei einer großen Temperatur kleiner als bei einer kleinen Temperatur ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Betriebstaktrate bei einer großen Zwischenkreisgleichspannung kleiner als bei einer kleinen Zwischenkreisgleichspannung ist.

Die eingestellte Betriebsdrehzahl ist eine Ziel-Drehzahl des Läufers der Wechselspannungsmaschine beziehungsweise der Komponente. Die Betriebstaktrate wird vorzugsweise während des Einnehmens der eingestellten Betriebsdrehzahl nicht verändert beziehungsweise variiert. Das heißt, vorzugsweise erfolgt das Zuordnen der Betriebstaktrate entweder vor dem Einstellen der Betriebsdrehzahl, insbesondere bevor der Vorgang des Einstellens der Betriebsdrehzahl gestartet wird, oder erst dann, wenn die eingestellte Betriebsdrehzahl erreicht ist.

Erfindungsgemäß wird deshalb zum Beispiel zunächst abhängig von dem Betriebssignal eine einzustellende Betriebsdrehzahl für die Komponente bestimmt. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit das Betriebssignal entsprechend auswerten und die einzustellende Betriebsdrehzahl bestimmen. Ist die Betriebsdrehzahl bestimmt, kann dieser eine Betriebstaktrate zugeordnet werden, beispielsweise indem der Betriebsdrehzahl anhand einer Tabelle eine Betriebstaktrate zugeordnet wird. Natürlich können auch funktionelle Zusammenhänge genutzt werden, um die Betriebstaktrate beispielsweise anhand der Betriebsdrehzahl berechnen zu können. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit zum Beispiel eine programmgesteuerte Rechnereinheit aufweisen, die mittels eines Rechnerprogramms die Betriebstaktrate abhängig von der Betriebsdrehzahl im Rahmen der Zuordnung berechnet. Sobald die Betriebstaktrate durch die Steuereinheit zugeordnet worden ist, können hierauf basierend die Schaltsignale unter Nutzung des Pulsweitenmodulationsprinzips bestimmt werden. Sodann wird mittels der Steuereinheit die Betriebsdrehzahl der Komponente eingestellt. Dazu wird der Wechselrichter, das heißt, insbesondere seine Schaltelemente, entsprechend gesteuert, sodass die Komponente die Betriebsdrehzahl einnimmt. Die auf Basis der Betriebstaktrate ermittelten Schaltsignale brauchen während des hierdurch bestimmten Zeitraums noch nicht angewendet zu werden. Erst danach werden dann die Schaltelemente mit den auf der Betriebstaktrate basierenden Schaltsignalen beaufschlagt.

Dies hat unter anderem den Vorteil, dass die erfindungsgemäße Verfahrensführung eine hohe Stabilität im bestimmungsgemäßen Betrieb ermöglicht, sodass nicht nur die Zuverlässigkeit sondern auch die Lebensdauer erhöht werden können. Dies erweist sich insbesondere auch als vorteilhaft gegenüber der WO 2008/141407 A1, bei der eine kontinuierliche Veränderung der Taktrate vorgesehen ist. Wie bereits erläutert, besteht hier jedoch insbesondere die Problematik hinsichtlich der Stabilität im bestimmungsgemäßen Betrieb, weshalb sich die Lehre der WO 2008/141407 A1 besonders für Haushaltsgeräte, für die eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit erforderlich ist, nicht eignet.

Die Erfindung eignet sich unter anderem besonders für den Einsatz bei Kühlgeräten für den Einsatz im Haushalt. Sie ist jedoch auf diese Anwendung nicht beschränkt und kann natürlich auch bei nahezu beliebigen anderen Haushaltsgeräten zum Einsatz kommen, die rotierbare Komponenten aufweisen, die mittels einer Wechselspannungsmaschine angetrieben werden sollen. Besonders eignet sich die Erfindung auch dann, wenn die anzutreibende Komponente im Wesentlichen kein gleichmäßiges, insbesondere konstantes, Drehmoment bereitstellt. Durch die Erfindung ist es nämlich möglich, für den bestimmungsgemäßen Betrieb Drehmomentschwankungen, wie sie beispielsweise bei einem Hubkolbenverdichter eines Kältegeräts auftreten können, zu berücksichtigen, wie im Folgenden noch weiter erläutert werden wird.

Die Wechselspannungsmaschine ist eine elektrische Maschine, insbesondere eine rotierende elektrische Maschine, die während des bestimmungsgemäßen Betriebs mit Wechselspannung beaufschlagt ist. Diese Wechselspannung wird vom Wechselrichter bereitgestellt, wobei das Bereitstellen der Wechselspannung abhängig vom Betriebssignal für die Komponente erfolgt, so dass die Komponente mittels des Betriebssignals in einem gewünschten Betriebszustand betrieben werden kann. Der Wechselrichter seinerseits ist zu diesem Zweck an einem Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen beziehungsweise er umfasst einen derartigen Gleichspannungszwischenkreis, an den vorzugsweise auch die wenigstens eine Reihenschaltung aus den zwei Schaltelementen angeschlossen ist. Der Gleichspannungszwischenkreis stellt eine Zwischenkreisgleichspannung bereit, die mittels des Wechselrichters in die Wechselspannung gewandelt beziehungsweise umgeformt wird. Der Wechselrichter stellt somit eine elektrische Kopplung zwischen dem Gleichspannungszwischenkreis und der Ständerwicklung der elektrischen Wechselspannungsmaschine her.

Um die gewünschte Energiewandlung beziehungsweise Energieumformung mittels des Wechselrichters realisieren zu können, werden die Schaltelemente der wenigstens einen Reihenschaltung in einem vorgegebenen Schaltbetrieb betrieben.

Ein Schaltelement beziehungsweise ein elektronisches Schaltelement, insbesondere ein Halbleiterschalter, im Sinne dieser Offenbarung ist ein vorzugsweise steuerbares elektronisches Schaltelement, beispielsweise ein Transistor, ein Thyristor, Kombinationsschaltungen hiervon, insbesondere mit parallelgeschalteten Freilaufdioden, beispielsweise ein Metaloxid-Semiconductor-Field-Effect-Transistor (MOSFET), ein Insulated-Gate-Bipolar-Transistor (IGBT), vorzugsweise mit integrierten Freilaufdioden, oder dergleichen. Das Schaltelement wird im Schaltbetrieb betrieben.

Der Schaltbetrieb des Halbleiterschalters in Form eines Transistors bedeutet, dass in einem eingeschalteten Schaltzustand zwischen den die Schaltstrecke bildenden Anschlüssen des Transistors ein sehr geringer elektrischer Widerstand bereitgestellt wird, sodass ein hoher Stromfluss bei sehr kleiner Restspannung möglich ist. Im ausgeschalteten Schaltzustand ist die Schaltstrecke des Transistors hochohmig, das heißt, sie stellt einen hohen elektrischen Widerstand bereit, sodass auch bei hoher an der Schaltstrecke anliegender Spannung im Wesentlichen kein oder nur ein sehr geringer, insbesondere vernachlässigbarer, Stromfluss vorliegt. Hiervon unterscheidet sich ein Linearbetrieb bei Transistoren.

Der Gleichspannungszwischenkreis kann mit einer Gleichspannungsquelle elektrisch gekoppelt sein, um eine elektrische Energieversorgung bereitzustellen. Häufig ist jedoch auch vorgesehen, dass der Gleichspannungszwischenkreis über einen weiteren Energiewandler beziehungsweise Energieumformer an ein Wechselspannungsnetz, beispielsweise ein öffentliches Energieversorgungsnetz oder dergleichen, angeschlossen ist. Der hierfür benötigte Energiewandler beziehungsweise Energieumformer kann zu diesem Zweck eine Wechselspannung in eine Gleichspannung umformen, so wie dies zum Beispiel mittels einer Gleichrichtereinheit oder dergleichen erreicht werden kann.

Ist die Ständerwicklung für einen mehrphasigen Betrieb ausgelegt, ist der Wechselrichter in der Regel entsprechend ausgebildet und kann zum Beispiel zum Bereitstellen einer jeweiligen Phasenwechselspannung zumindest eine jeweilige Reihenschaltung aus zwei Schaltelementen aufweisen. Je nach Schaltungstopologie kann jedoch auch vorgesehen sein, dass für jede Phasenwechselspannung wenigstens zwei entsprechende Reihenschaltungen parallelgeschaltet mit dem Gleichspannungszwischenkreis gekoppelt sind. Dabei können die Schaltelemente komplementär betrieben werden, wobei die Ständerwicklung beziehungsweise die entsprechende Phase der Ständerwicklung zwischen den beiden Reihenschaltungen, und zwar deren jeweiligen Mittelabgriffen, angeschlossen sein kann. Natürlich können auch weitere Kombinationen vorgesehen sein. Vorzugsweise sind sämtliche Reihenschaltungen parallelgeschaltet und mit dem Gleichspannungszwischenkreis elektrisch gekoppelt.

Die Taktrate, auf deren Basis die Schaltsignale nach dem Pulsweitenmodulationsprinzip bereitgestellt werden, ist vorzugsweise mindestens doppelt so groß wie die der Drehzahl der Komponente entsprechende Frequenz. Häufig ist die Taktrate jedoch mindestens fünf bis zehn Mal, beispielsweise 40 Mal, so groß wie die der Drehzahl der Komponente entsprechende Frequenz. Im Stand der Technik, der in der Regel keine signifikante Veränderung der Taktrate im bestimmungsgemäßen Betrieb vorsieht, ist die Taktrate deshalb in Bezug auf die der maximalen Drehzahl der Komponente entsprechenden Frequenz gewählt.

Das Ändern der Taktrate gemäß der Erfindung erfolgt vorzugsweise in zwei Abschnitten, indem nämlich in einem ersten Abschnitt zunächst abhängig von dem Betriebssignal die einzustellende Betriebsdrehzahl der Komponente bestimmt wird, der Betriebsdrehzahl die Betriebstaktrate zugeordnet wird, die Schaltsignale basierend auf der Betriebstaktrate bestimmt werden und die Betriebsdrehzahl der Komponente eingestellt wird. Danach können dann in einem zweiten Abschnitt, insbesondere wenn die Komponente die Betriebsdrehzahl erreicht hat, die Schaltelemente mit den auf der Betriebstaktrate basierenden Schaltsignalen beaufschlagt werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der zweite Abschnitt durchgeführt wird, bevor die Betriebsdrehzahl eingestellt wird. Die Erfindung vermeidet es also, insbesondere bei Betriebszustandsänderungen der Komponente wie dem Ändern der Betriebsdrehzahl, zugleich auch Änderungen an der Betriebstaktrate vorzunehmen. Dadurch kann mit der Erfindung eine hohe Stabilität und Zuverlässigkeit der Verfahrensführung erreicht werden. Zugleich ermöglicht es die Erfindung dadurch, akustische Auswirkungen zu erfassen und gegebenenfalls mit einem veränderten ersten Abschnitt einzugreifen, um so die Akustik zu verbessern. Das Ändern der Betriebstaktrate kann über einen vorgegebenen Zeitraum von mehreren Betriebstakten erfolgen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass zu einem vorgegebenen Zeitpunkt, den die Steuereinheit ermittelt, die Betriebstaktrate umgeschaltet wird.

Die Betriebsdrehzahl ist eine Drehzahl der Komponente, die für einen gewünschten einzustellenden Betriebszustand der Komponente eingestellt werden soll. Dieser Betriebszustand kann durch das Betriebssignal über die Steuerungseinrichtung des Haushaltsgeräts vorgegeben werden. Die Steuereinheit ermittelt abhängig von dem Betriebssignal beziehungsweise der Betriebsdrehzahl, die eingestellt werden soll, die Betriebstaktrate und ordnet diese der Betriebsdrehzahl, die eingestellt werden soll, zu. Dies kann dadurch erfolgen, dass beispielsweise anhand eines Betriebsdrehzahlwerts für die Komponente anhand des funktionellen Zusammenhangs die geeignete Betriebstaktrate im Rahmen der Zuordnung berechnet wird. Hierbei kann es sich um einen einzelnen Wert handeln, der der jeweiligen Betriebsdrehzahl individuell zugeordnet werden kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass aus einer Mehrzahl von möglichen Betriebstaktraten, die dieser Betriebsdrehzahl zugeordnet werden können, eine ausgewählt wird. Je nach Berücksichtigung weiterer Umstände kann vorgesehen sein, dass die Betriebstaktrate neu zugeordnet wird, beispielsweise wenn akustische Störungen oder dergleichen auftreten. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Betriebstaktrate anhand einer Zuordnungstabelle ermittelt wird. Hierauf basierend ermittelt die Steuereinheit nach dem Pulsweitenmodulationsprinzip die Schaltsignale. Sobald die Betriebsdrehzahl der Komponente auf die einzustellende Betriebsdrehzahl eingestellt ist, kann die Steuereinheit die Schaltelemente des Wechselrichters mit den auf dieser Betriebstaktrate basierenden Schaltsignalen beaufschlagen. Damit ist das Ändern der Betriebstaktrate erfolgt.

Die Steuereinheit ist vorzugsweise als elektronische Hardwareschaltung ausgebildet und kann eine programmgesteuerte Rechnereinheit aufweisen, um die gewünschte Funktionalität zu realisieren. Natürlich kann die Steuereinheit auch lediglich durch die Rechnereinheit gebildet sein oder auch eine Kombination einer Hardwareschaltung mit der Rechnereinheit aufweisen. Dem Grunde nach besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Steuereinheit ausschließlich eine Hardwareschaltung umfasst. Die Steuereinheit kann auch zumindest teilweise von der übergeordneten Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts umfasst sein. Sie kann aber auch als separate Komponente im Haushaltsgerät vorgesehen sein. Insbesondere ist sie zumindest teilweise als Bestandteil des Wechselrichters vorgesehen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass während eines Beschleunigungsvorgangs der Komponente eine maximale Betriebstaktrate oder eine von der einzustellenden Betriebsdrehzahl abhängige Betriebstaktrate eingestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Beschleunigungsvorgang der Komponente mit hoher Zuverlässigkeit und im Wesentlichen störungsfrei ausgeführt werden kann. Durch die maximale Betriebstaktrate kann erreicht werden, dass auch eine maximale Betriebsdrehzahl der Komponente zuverlässig und störungsfrei erreicht werden kann. Natürlich kann es ausreichen, die Betriebstaktrate abhängig von der einzustellenden Betriebsdrehzahl zu wählen. Dann braucht die maximale Betriebstaktrate nicht gewählt zu werden, wodurch sich weitere Vorteile, insbesondere in Bezug auf die Schaltverluste des Wechselrichters, ergeben können. Die maximale Betriebstaktrate oder die von der einzustellenden Betriebsdrehzahl abhängige Betriebstaktrate wird vorzugsweise zumindest kurz für Beginn oder mit Beginn des Beschleunigungsvorgangs eingestellt.

Eine weitere Weiterbildung schlägt vor, dass während eines Bremsvorgangs der Komponente die vor dem Bremsvorgang eingestellte Betriebstaktrate beibehalten wird. Auch hierdurch kann eine große Stabilität und Zuverlässigkeit der Verfahrensführung im bestimmungsgemäßen Betrieb verbessert werden. Es braucht während des Bremsvorgangs jedoch nicht die maximale Betriebstaktrate eingestellt zu werden, zumal bei einem Bremsvorgang davon auszugehen sein dürfte, dass die Betriebsdrehzahl im zeitlichen Verlauf abnimmt. Die vor dem Bremsvorgang unmittelbar eingestellte Betriebstaktrate ist daher in der Regel ausreichend, um auch eine reduzierte Betriebsdrehzahl der Komponente zuverlässig zu realisieren.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass nach einem Beenden des Beschleunigungsvorgangs beziehungsweise des Bremsvorgangs die Betriebstaktrate abhängig von der aktuellen Betriebsdrehzahl eingestellt wird. Diese Weiterbildung ermöglicht es, die erfindungsgemäße Verfahrensführung weiter zu verbessern, indem die Betriebstaktrate, angepasst an die nach dem Beschleunigungsvorgang beziehungsweise dem Bremsvorgang erreichte aktuelle Betriebsdrehzahl, an die dann vorliegende Betriebsdrehzahl angepasst eingestellt wird. Hierzu kann wieder das zuvor erläuterte erfindungsgemäße Verfahren, vorzugsweise gemäß der zuvor beschriebenen zwei Abschnitte, erfolgen.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Betriebstaktrate linear abhängig von der Betriebsdrehzahl bestimmt wird. Bei dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Betriebstaktrate über einen kontanten Faktor proportional zur Betriebsdrehzahl bestimmt werden kann. Dies ermöglicht eine besonders einfache Bestimmung der Betriebstaktrate abhängig von der einzustellenden Betriebsdrehzahl.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass ein ganzzahliges Verhältnis zwischen der Betriebstaktrate und der Betriebsdrehzahl gewählt wird. Dadurch kann das Ermitteln beziehungsweise Bestimmen der Betriebstaktrate nochmals vereinfacht beziehungsweise verbessert werden. Diese Ausgestaltung lässt sich besonders einfach auch nachträglich bei bereits bestehenden Steuereinheiten realisieren. Darüber hinaus können vorteilhafte Wirkungen in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit erreicht werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass ein Ändern der Betriebstaktrate abhängig von einer mechanischen Läuferstellung eines Läufers der elektrischen Wechselspannungsmaschine erfolgt. Hierdurch ist es möglich, maschinentechnische Eigenschaften, insbesondere in Bezug auf eine Drehmomentbereitstellung der Wechselspannungsmaschine, eine Drehmomentbelastung der Wechselspannungsmaschine durch die angetriebene Komponente und/oder dergleichen, zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit geeignete Sensoren, beispielsweise Drehstellungssensoren oder dergleichen, aufweist oder an derartige Sensoren angeschlossen ist und/oder aus elektrischen Parametern der Ständerwicklung eine entsprechende Läuferstellung ermittelt.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Komponente einen Hubkolbenverdichter aufweist und ein Ändern der Betriebstaktrate außerhalb eines Kompressionshubs erfolgt. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass die Stabilität beim Wechseln der Betriebstaktrate beziehungsweise beim Ändern der Betriebstaktrate verbessert werden kann. Darüber hinaus kann während eines Kompressionshubs eine größere Leistung von dem Wechselrichter beziehungsweise ein größeres Drehmoment von der Wechselspannungsmaschine bereitgestellt werden, wodurch aufgrund des Änderns der Betriebstaktrate ungünstige dynamische Vorgänge im Wechselrichter auftreten können. Dadurch, dass das Ändern der Betriebstaktrate außerhalb des Kompressionshubs erfolgt, können die ansonsten auftretenden Nachteile und Probleme vermieden werden.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Betriebstaktrate gewobbelt wird. Wobbeln (englisch: sweep) meint das Bereitstellen von Schwingungen, insbesondere harmonischen Schwingungen wie Sinus-Schwingungen, wobei eine Frequenz dieser Schwingungen zyklisch zwischen zwei vorgebbaren Endwerten der Frequenz variiert wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass akustische Störungen reduziert werden können. Darüber hinaus ermöglicht es diese Weiterbildung, die elektromagnetische Verträglichkeit zu verbessern, insbesondere in Bezug auf die leitungsgebundenen Störungen, wie oben erläutert. Störenergie kann auf ein breiteres Frequenzspektrum verteilt werden, wodurch insgesamt das Einhalten von Störgrenzwerten verbessert beziehungsweise Entstöraufwand reduziert werden kann. Auch die Akustik kann auf diese Weise verbessert werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Wobbeln einen Frequenzbereich erfasst, bei dem ein maximaler Frequenzwert wenigstens etwa 10%, vorzugsweise etwa 20%, besonders bevorzugt etwa 30%, größer als die zugeordnete Betriebstaktrate ist und/oder ein minimaler Frequenzwert wenigstens etwa 10%, vorzugsweise etwa 20%, besonders bevorzugt etwa 30%, kleiner als die zugeordnete Betriebstaktrate ist. Es hat sich gezeigt, dass sich ein Wobbeln in diesem Bereich als besonders günstig erweist, um die Akustik und/oder die elektromagnetische Verträglichkeit, insbesondere in Bezug auf leitungsgebundene Störungen, zu verbessern. Das Wobbeln kann mittels der Steuereinheit erreicht werden, indem diese die Betriebstaktrate entsprechend variiert. Für das Wobbeln kann vorgesehen sein, dass das Variieren zwischen dem maximalen Frequenzwert und dem minimalen Frequenzwert gemäß einer vorgegebenen Charakteristik und/oder in einem vorgegebenen Wobbelzeitraum erfolgt. Beispielsweise kann das Wobbeln basierend auf einem funktionalen Zusammenhang ermittelt werden, wie im Folgenden noch konkreter erläutert werden wird. Das Wobbeln kann beispielsweise mit einer Wobbelfrequenz erfolgen, die kleiner als die Betriebstaktrate ist. Entsprechend ist der Wobbelzeitraum größer als eine Periodendauer der Betriebstaktrate, die gewobbelt werden soll.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Komponente einen Hubkolbenverdichter aufweist und das Wobbeln mit einem Kompressionsvorgang des Hubkolbenverdichters synchronisiert wird. Dies erlaubt es, Leistungsschwankungen, die durch den bestimmungsgemäßen Betrieb des Hubkolbenverdichters auftreten, besonders beim Wobbeln zu berücksichtigen und damit nicht nur die Akustik sondern gegebenenfalls auch die elektromagnetische Verträglichkeit zu verbessern. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Wobbeln im Wesentlichen nur während eines Kompressionsvorgangs durchgeführt wird, bei dem eine größere Leistungsbereitstellung durch den Wechselrichter erforderlich ist. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Es können auch weitere Vorgänge vorgesehen sein, die mit dem Wobbeln synchronisiert werden können. Es kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass eine Wobbelamplitude des Wobbelns, das heißt, eine Frequenzdifferenz zwischen dem maximalen Frequenzwert beziehungsweise dem minimalen Frequenzwert und der mittleren Betriebstaktrate, verändert wird, insbesondere abhängig von Eigenschaften der Komponente, wie vorliegend beim Hubkolbenverdichter.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Wobbeln abhängig von einer Drehstellung des Hubkolbenverdichters erfolgt. Die Abhängigkeit kann neben einer Amplitude des Wobbelns auch die Drehstellung des Hubkolbenverdichters dahingehend berücksichtigen, als dass das Wobbeln mit Beginn eines Kompressionsvorgangs aktiviert oder die Wobbelamplitude vergrößert wird und der Kompressionsvorgangs beendet wird beziehungsweise in Bezug auf die Amplitude reduziert wird. Auch weitere Ausgestaltungen sind aus fachmännischer Sicht realisierbar. In Bezug auf den erfindungsgemäßen Wechselrichter wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Ständerwicklung als mehrphasige Ständerwicklung und der Wechselrichter zum Betrieb der mehrphasigen Ständerwicklung ausgebildet sind. Wie bereits zuvor erläutert, können hierdurch die besonders günstigen Eigenschaften, die insbesondere eine dreiphasige Ständerwicklung zu erreichen erlaubt, auch für die Erfindung nutzbar gemacht werden.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren angegebenen Vorteile und Wirkungen gelten gleichermaßen auch für den erfindungsgemäßen Wechselrichter und das mit dem erfindungsgemäßen Wechselrichter ausgerüstete Haushaltsgerät sowie umgekehrt. Insbesondere können daher Verfahrensmerkmale auch als Vorrichtungsmerkmale und umgekehrt formuliert sein.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Haushaltskältegerät in einer schematischen perspektivischen Darstellung, Fig. 2 in einer schematischen Darstellung einen Hubkolbenverdichter aufweisenden Kältemittelkreislauf des Haushaltskältegerätes,

Fig. 3 in einer schematischen Ansicht den Hubkolbenverdichter, der mittels einer dreiphasigen Wechselspannungsmaschine angetrieben ist, die an einen Wechselrichter angeschlossen ist,

Fig. 4 in einer schematischen Schaltbilddarstellung eine elektrische Energieversorgung für den Wechselrichter, der als dreiphasiger Wechselrichter ausgebildet ist, wobei an den Wechselrichter drei Phasenwicklungen einer Ständerwicklung der Wechselspannungsmaschine angeschlossen sind,

Fig. 5 in einer schematischen Blockschaltbilddarstellung einen Ausschnitt einer Steuervorrichtung des Haushaltsgeräts, insbesondere für den Wechselrichter,

Fig. 6 in einer schematischen Diagrammdarstellung ein Differenzwirkungsgrad- Leistungsdiagramm für eine Wirkung des Betriebs des Wechselrichters bei einer Nutzung einer veränderbaren Taktrate abhängig von einer Eingangsleistung,

Fig. 7 in einer schematischen Diagrammdarstellung ein Differenzleistungszahl- Leistungsdiagramm zur Darstellung einer verbesserten Wirkung des Betriebs des Haushaltsgeräts bei einer Nutzung einer veränderbaren Taktrate abhängig von einer Eingangsleistung,

Fig. 8 in einer schematischen Diagrammdarstellung das Erzeugen von Phasensteuersignalen zum Bestimmen von Schaltsignalen für Schaltelemente des Wechselrichters,

Fig. 9 in einer schematischen Diagrammdarstellung die basierend auf Fig. 8 bestimmten Phasensteuersignale, und

Fig. 10 in einer schematischen Diagrammdarstellung leitungsgebundene Störungen der Energieversorgung bei unterschiedlichen Betriebszuständen. Die Fig. 1 zeigt in einer schematisch perspektivischen Darstellung ein Haushaltskältegerät 1 , das einen wärmeisolierten Korpus 10 mit einem Innenbehälter 2 umfasst, der einen kühlbaren Innenraum 3 begrenzt. Der kühlbare Innenraum 3 ist zum Lagern von nicht näher dargestellten Lebensmitteln vorgesehen.

Das Haushaltskältegerät 1 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine schwenkbare Tür 4 zum Verschließen des kühlbaren Innenraums 3 auf. Die Tür 4 ist bezüglich einer vertikal verlaufenden Achse schwenkbar gelagert. Bei geöffneter Tür 4, wie in der Fig. 1 dargestellt, ist der kühlbare Innenraum 3 von außen zugänglich. An der in Richtung des kühlbaren Innenraums 3 gerichteten Seite der Tür 4 sind mehrere Türabsteller 5 zum Lagern von Lebensmitteln angeordnet. Im kühlbaren Innenraum 3 sind mehrere Fachböden 6 zum Lagern von Lebensmitteln angeordnet, und im unteren Bereich des kühlbaren Innenraums 3 ist eine Schublade 7 angeordnet, in der ebenfalls Lebensmittel gelagert werden können.

Das Haushaltskältegerät 1 umfasst einen in der Fig. 2 gezeigten Kältemittelkreislauf 20 zum Kühlen des kühlbaren Innenraums 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Kältemittelkreislauf 20 ein nicht näher dargestelltes Kältemittel, einen Hubkolbenverdichter

21 , einen dem Hubkolbenverdichter 21 strömungstechnisch nachgeschalteten Verflüssiger

22, eine dem Verflüssiger 22 strömungstechnisch nachgeschaltete Drosselvorrichtung 23, die vorliegend als ein Drossel- oder Kapillarrohr ausgeführt ist, und einen Verdampfer 24, der zwischen der Drosselvorrichtung 23 und dem Hubkolbenverdichter 21 angeordnet ist. Der Hubkolbenverdichter 21 ist innerhalb eines nicht dargestellten Maschineraums des Haushaltkältegerätes 1 angeordnet, der sich hinter der Schublade 7 befindet. Der Hubkolbenverdichter 21 ist in Fig. 3 näher dargestellt.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Hubkolbenverdichters 21. Der Hubkolbenverdichter 21 umfasst eine Verdichterkammer 31 mit einem Einlass 32 und mit einem Auslass 33 für das Kältemittel, und einen innerhalb der Verdichterkammer 31 verschiebbar gelagerten Kolben 34. Der Einlass 32 und der Auslass 33 sind jeweils mit entsprechenden Ventilen versehen, wie dies dem Fachmann im Prinzip bekannt ist.

Der Hubkolbenverdichter 21 weist ferner ein Pleuel 35 auf, welches an einem Ende mit dem Kolben 34 und am gegenüberliegenden anderen Ende mit einer an einem Läufer 38 angeordneten Exzenterscheibe als rotierender Komponente verbunden ist. Der Läufer 38 ist Teil einer Wechselspannungsmaschine 36 des Haushaltskältegeräts 1. Die Wechselspannungsmaschine 36 ist vorliegend als dreiphasige permanenterregte Synchronmaschine ausgebildet.

Der Wechselspannungsmaschine 36 weist einen Ständer 37 und den relativ zum Ständer 37 drehbar gelagerten Läufer 38 auf. Über die Exzenterscheibe ist das Pleuel 35 mit dem Läufer 38 gekoppelt, sodass im bestimmungsgemäßen Betrieb des Haushalskältegerätes 1 , wenn Kühlleistung bereitgestellt werden soll, der Kolben 34 mittels der Wechselspannungsmaschine 36 ein von der Verdichterkammer 31 und dem Kolben 34 eingeschlossenes Volumen 39 zum Verdichten des Kältemittels zyklisch zu verändern vermag.

Das Haushaltskältegerät 1 weist ferner eine elektronische Steuervorrichtung 8 (Fig. 1) auf, die eingerichtet ist, den Kältemittelkreislauf 20, derart zu betreiben, dass der kühlbare Innenraum 3 zumindest in etwa eine vorgegebene oder vorgebbare Soll-Temperatur erreicht. Die elektronische Steuervorrichtung 8 ist derart eingerichtet, dass sie eine aktuelle Temperatur des Innenraums 3 mittels eines nicht dargestellten Temperatursensors erfasst, mit der vorgegebenen oder vorgebbaren Soll-Temperatur vergleicht und abhängig von dem Vergleich wenigstens ein Steuersignal abgibt.

Um den Kältemittelkreislauf 20 betreiben zu können, weist das Haushaltskältegerät 1 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine elektrische Energieversorgung 40 auf (Fig. 4), die neben einem Gleichspannungszwischenkreis 17 den elektrischen Wechselrichter 41 aufweist, welcher drei Reihenschaltungen aus jeweils zwei Schaltelementen 11 , 12, 13, 14, 15, 16 aufweist, die parallelgeschaltet an den Gleichspannungszwischenkreis 17 angeschlossen sind. Wechselrichterseitig ist ferner ein Kondensator C vorgesehen, der zu den Reihenschaltungen parallelgeschaltet ist.

Bei den Schaltelementen 11 , 12, 13, 14, 15, 16 handelt es sich vorliegend um MOSFET, die im Schaltbetrieb betrieben werden. Alternativ können anstelle der MOSFET natürlich auch andere Transistoren wie IGBT oder dergleichen zum Einsatz kommen. Zu diesem Zweck sind Gate-Anschlüsse der MOSFET als Steueranschlüsse der Schaltelemente 11 , 12, 13, 14, 15, 16 an die elektronische Steuervorrichtung 8 angeschlossen und von der elektronischen Steuervorrichtung 8 jeweiligen Schaltsignalen als Steuersignal beaufschlagt. An jeweiligen Mittelanschlüssen der Reihenschaltungen sind jeweilige Phasenwicklungen 42 einer Ständerwicklung des Ständers 37 der Wechselspannungsmaschine 36 angeschlossen, sodass in vorliegenden Fall eine Sternschaltung bereitgestellt wird. Der Gleichspannungszwischenkreis 17 wird über einen Brückengleichrichter 18 mit elektrischer Energie aus einem öffentlichen Energieversorgungsnetz 19 versorgt (Fig. 5).

Fig. 5 zeigt in einer schematischen Blockschaltbilddarstellung einen Ausschnitt der Steuervorrichtung 8, die vorliegend Bestandteil des Wechselrichters 41 ist. Dem Grunde nach kann die Steuervorrichtung 8 jedoch auch separat vom Wechselrichter 41 ausgebildet sein und zumindest teilweise die Steuervorrichtung des Haushaltsgeräts 1 bilden. In Fig. 5 ist der Teil der Steuervorrichtung 8 schematisch dargestellt, der dazu dient, die Schaltsignale für die Schaltelemente 11 , 12, 13, 14, 15, 16 bereitzustellen, damit der Wechselrichter 41 eine dreiphasige Wechselspannung für die Phasenwicklungen 42 der Wechselspannungsmaschine 36 bereitzustellen vermag.

Aus Fig. 5 ist ferner ersichtlich, dass der Wechselrichter 41 gleichspannungsseitig an den Gleichspannungszwischenkreis 17 der Energieversorgung 40 angeschlossen ist. Der Gleichspannungszwischenkreis 17 stellt eine Zwischenkreisgleichspannung Ude bereit, mit der der Wechselrichter 41 , insbesondere seine Reihenschaltungen aus den Schaltelementen 11 bis 16, mit elektrischer Energie versorgt wird. Der Gleichspannungszwischenkreis 17 ist ferner an den Brückengleichrichter 18 angeschlossen, der seinerseits wechselspannungsseitig an das öffentliche Energieversorgungsnetz 19 angeschlossen ist, welches vorliegend eine einphasige elektrische Wechselspannung mit einem Effektivwert von in etwa 230 V bei einer Frequenz von etwa 50 Hz bereitstellt.

Die Steuervorrichtung 8 basiert in dieser Ausgestaltung auf einer Vektorsteuerung, jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Die Vektorsteuerung ist dem Grunde nach dem Fachmann bekannt, so dass von detaillierten Erläuterungen hierzu vorliegend abgesehen wird. Die Steuervorrichtung 8 ist ferner an Stromsensoren 43, 44, 45 angeschlossen, mit denen jeweilige Phasenströme der Phasenwicklungen 42 der Ständerwicklung erfasst werden können. Ferner ist die Steuervorrichtung 8 an die Schaltelemente 11 bis 16 angeschlossen, sodass die Steuervorrichtung 8 diese mit dem jeweils zugeordneten Schaltsignal beaufschlagen kann. Schließlich wird mittels eines Spannungssensors 46 die Zwischenkreisgleichspannung Ude des Gleichspannungszwischenkreises 17 erfasst. Der Spannungssensor 46 ist ebenfalls an die Steuervorrichtung 8 angeschlossen.

Die mittels der Stromsensoren 43 bis 45 erfassten elektrischen Phasenströme der jeweiligen Phasenwicklungen 42 werden einem ersten Transformationsblock 52 der Steuervorrichtung 8 zugeführt, der unter Nutzung einer Clarke-Transformation aus den gemessenen Stromwerten der Stromsensoren 43 bis 45 Transformationswerte la, Iß als transformierte Stromgrößen berechnet. Hierbei werden mehrphasige Größen, wie vorliegend die gemessenen Stromwerte der Stromsensoren 43 bis 45, in ein einfacheres zweiachsiges Koordinatensystem mit den Achsen a, ß überführt, sodass die Transformationswerte la, Iß ermittelt werden können. Auf diese Weise stellt der Transformationsblock 52 die Transformationswerte la und Iß bereit.

Die Transformationswerte la, Iß werden dann Blöcken 51 und 53 zugeführt. Der Block 51 realisiert eine Beobachtungsfunktion und stellt ein Drehzahlsignal w sowie ein Signal zu einer aktuellen Drehstellung 0 des Läufers der Wechselspannungsmaschine 36 bereit. Zu diesem Zweck erhält der Block 51 weitere Signale Va und Vß, die im Folgenden noch erläutert werden. Die im Block 51 ermittelte Drehstellung 0 wird ferner zusammen mit den Transformationswerten la und Iß dem Transformationsblock 53 zugeführt, der eine d/q- Transformation, auch als Park-Transformation bezeichnet, durchführt und hieraus Transformationswerte Iq und Id ermittelt.

Block 50 bezeichnet einen Referenzgenerator, der eine Soll-Drehzahl für die Wechselspannungsmaschine 36, und zwar deren Läufer 38, bereitstellt. Der Block 50 ist Teil einer übergeordneten Steuerung, die unter anderem eine Soll-Drehzahl für den Läufer 38 vorgibt. Ein Vergleicher 55 ermittelt eine Differenz zwischen der Soll-Drehzahl des Blocks 50 und der durch den Block 51 ermittelten Drehzahl w. Diese Differenz wird einer Referenzeinheit 56 zugeführt, ebenso wie die mittels des Spannungssensors 46 ermittelte Zwischenkreisgleichspannung Ude sowie ein Vektor Vs. Hieraus ermittelt die Referenzeinheit 56 Transformations-Soll-Werte für Id und Iq. Diese Transformations-Soll-Werte werden mit weiteren Vergleichern 57, 58 mit den vom Block 53 ermittelten Transformationswerten Iq und Id verglichen und die hierbei ermittelten Differenzen einer Stromeinheit gemäß Block 59 zugeführt. Die Stromeinheit gemäß Block 59 ermittelt Vektoren Vd und Vq, die einer inversen Park-Transformation in einem Block 60 zugeführt werden, der unter Berücksichtigung der vom Block 51 ermittelten Drehstellung 0 Vektoren Va und Vß ermittelt. Die Vektoren Va und Vß werden einem SVPWM-Block 49 zugeführt. Der SVPWM-Block 49 erhält unter Berücksichtigung der mittels des Spannungssensors 46 ermittelten Zwischenkreisgleichspannung Ude und einem im Folgenden noch erläuterten Taktratensignal die Schaltsignale für die Schaltelemente 11 bis 16 und stellt diese für den bestimmungsgemäßen Betrieb bereit.

Ein Taktratenermittlungsblock 54 erhält ebenfalls vom Block 50 das Drehzahlsignal w in Bezug auf den Soll-Wert für die Drehzahl und ermittelt hieraus eine Betriebstaktrate, wie im Weiteren noch erläutert werden wird. Der Block 54 stellt sodann ein Taktratensignal für den SVPWM-Block 49 bereit, der auf Basis des Taktratensignals die Schaltsignale für die Schaltelemente 11 bis 16 bestimmt.

Der Block 54 dient der Optimierung des Schaltverhaltens des Wechselrichters 41 und seiner Schaltelemente 11 bis 16. Die anhand von Fig. 5 erläuterte Steuervorrichtung 8 erlaubt es nämlich, die Betriebstaktrate beziehungsweise Betriebstaktfrequenz, auch Trägerfrequenz genannt, zu variieren, um den Wirkungsgrad des Wechselrichters 41 und des Haushaltskältegeräts 1 zu verbessern. Auch wenn im Folgenden die Erfindung anhand des Haushaltskältegeräts 1 erläutert wird, ist sie jedoch hierauf nicht beschränkt und kann gleichermaßen auch bei anderen Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen, Wäschetrocknern und dergleichen zum Einsatz kommen.

Die Erfindung weicht also insofern vom Stand der Technik unter anderem dahingehend ab, als dass die Betriebstaktrate im bestimmungsgemäßen Betrieb des Haushaltskältegeräts nicht mehr konstant zu sein braucht. Dadurch kann die Betriebstaktrate unter anderem abhängig von der Drehzahl des Läufers 38 der Wechselspannungsmaschine 36 gewählt werden, sodass nicht nur Schaltverluste der Schaltelemente 11 bis 16 sondern auch akustische Störungen reduziert werden können.

Die Taktrateneinheit 54 ermittelt basierend auf der Soll-Drehzahl des Blocks 50 die Betriebstaktrate, die für die Soll-Drehzahl eingesetzt werden soll. Die auf diese Weise ermittelte Betriebstaktrate wird an den SVPWM-Block 49 übermittelt, der hierauf basierend die Schaltsignale für die Schaltelemente 11 bis 16 bereitstellt.

Auch wenn die Schaltelemente 11 bis 16 vorliegend durch MOSFET gebildet sind, können in alternativen Ausgestaltungen hier natürlich auch andere Transistoren zum Einsatz kommen, beispielsweise bipolare Transistoren oder dergleichen.

Mit dem Block 50 wird abhängig von einem nicht weiter dargestellten Betriebssignal eine einzustellende Betriebsdrehzahl für den Hubkolbenverdichter 21 als Soll-Drehzahl vorgegeben beziehungsweise bestimmt. Der Betriebsdrehzahl wird dann die Betriebstaktrate zugeordnet. Dies kann beispielsweise wie folgt realisiert sein:

Bei einer konstanten Taktrate /PWM ergibt sich für die Auflösung eines Läuferwinkels Acp des Läufers folgender Zusammenhang gemäß Formel 1 : f Motor ‘ P

A(p = 2 TI — - - PWM

Dabei entspricht /Motor einer der Drehzahl des Läufers entsprechenden Frequenz.

Hieraus ergibt sich, dass die Auflösung des Läuferwinkels sowie die Anzahl der Zyklen pro Umdrehung des Läufers 38 abhängig von der Läuferfrequenz Motor, der Taktrate /PWM sowie einer Polpaarzahl p der Wechselspannungsmaschine 36 ist. Eine erhöhte Auflösung des Läuferwinkels führt zu einer erhöhten Auflösung der durch den Wechselrichter 36 bereitgestellten Wechselspannung, welche zugleich auch eine Stellgröße für die Regelung gemäß der Steuervorrichtung 8 bildet. Daraus folgt, dass sich bei einer konstanten Taktrate die Auflösung und auch die Regelgüte bei kleinen Drehzahlen des Läufers 38 erhöht. Die Regelgüte kann in diesem Zusammenhang zum Beispiel hinsichtlich eines Verzerrungsstroms und einer Drehmomentwelligkeit bewertet werden. Ein Modulationsgrad in Bezug auf die Pulsweitenmodulation kann somit durch die Steuervorrichtung 8 an einen aktuell vorliegenden Betriebszustand angepasst werden, beispielsweise in Bezug auf eine Drehzahl, ein Drehmoment sowie eine verfügbare Zwischenkreisgleichspannung und/oder gegebenenfalls weitere.

Mit der Erfindung ist es nun möglich, eine im Wesentlichen konstante Auflösung des Läuferwinkels Acp erreichen zu können. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Taktrate an die der Läuferdrehzahl entsprechenden Läuferfrequenz angepasst wird, wie sich dies aus der folgenden Formel 2 ergibt: f Motor ‘ P

Dieser Taktrate kann eine konstante Schaltzahl r zugeordnet werden, wie sich aus der folgenden Formel 3 ergibt:

/PWM r = - - f Motor ‘ P

Ist die Schaltzahl ganzzahlig, kann dies auch als synchrone Modulation bezeichnet werden.

Die Auflösung des Läuferwinkels Acp kann somit abhängig von einem Maximalwert der Läuferdrehzahl, der Taktrate, einer Ausführungszeit für die Regelung, einem zulässigen Verzerrungsstrom beziehungsweise einer zulässigen Drehmomentwelligkeit und/oder einer Genauigkeit des Beobachtersystems gemäß dem Block 51 gewählt werden. Durch Wahl einer konstanten Schaltzahl kann eine Reduzierung der Taktrate besonders bei niedrigen Drehzahlen des Läufers 38 erreicht werden. Durch die konstante Auflösung des Läuferwinkels Acp kann weiterhin eine hohe Effizienz beziehungsweise ein hoher Wirkungsgrad in Bezug auf die Wechselspannungsmaschine 36 erreicht werden. In den Figuren nicht dargestellt ist, dass die Steuervorrichtung 8 eine Rechnereinheit aufweist, die mittels eines Rechnerprogramms hinsichtlich ihrer Funktionalität gesteuert wird und die zuvor beschriebenen Funktionen realisiert. Im Einzelnen kann die Funktionalität der Verfahrensführung vorzugsweise wie folgt umgesetzt werden:

1. Zunächst wird die Taktrate gemäß der Formel 2 bestimmt.

2. Es erfolgt ein Festlegen einer Umsetzungsstrategie, indem beispielsweise ein geeigneter Zeitpunkt zum Ändern der Taktrate bestimmt wird. Vorzugsweise wird der Zeitpunkt dann gewählt, wenn der Läufer 38 eine vorgegebene Drehzahl erreicht hat. Um eine möglichst hohe Stabilität erreichen zu können, soll die Taktrate vorzugsweise nicht beim Starten eines Kühlvorgangs, beim Stoppen eines Kühlvorgangs, beim Beschleunigen oder auch beim Abbremsen und/oder während eines Kompressionsvorgangs des Hubkolbenverdichters durchgeführt werden.

Diese Vorgänge werden in der vorliegenden Ausgestaltung daher vorzugsweise mit einer geeigneten im Wesentlichen konstanten Betriebstaktrate durchgeführt. In Bezug auf einen Startvorgang bedeutet dies, dass in der vorliegenden Ausgestaltung vorgesehen ist, dass das Ändern der Betriebstaktrate erst nach Erreichen der Soll-Drehzahl des Läufers 38 durchgeführt wird. Ist ein dynamischer Vorgang nach Art einer Beschleunigung oder eines Bremsens vorgesehen, können diese vorzugsweise unterschieden werden. Bei einer Beschleunigung, bei der auch eine Drehzahlerhöhung des Läufers 38 erfolgt, wird die Betriebstaktrate vor dem Beschleunigungsvorgang auf eine maximale Betriebstaktrate oder auf eine Betriebstaktrate, die der einzustellenden Betriebsdrehzahl entspricht, geändert. Bei einem Bremsvorgang, der einer Drehzahlreduzierung des Läufers 38 entspricht, ist dagegen vorzugsweise vorgesehen, dass die Betriebstaktrate erst dann geändert wird, wenn die Soll-Drehzahl beziehungsweise die einzustellende Betriebsdrehzahl erreicht worden ist. Darüber hinaus kann berücksichtigt werden, dass das Ändern der Betriebstaktrate nur in einem vorgegebenen Bereich einer mechanischen Läuferstellung erfolgt. Das erlaubt es, das Ändern der Betriebstaktrate beispielsweise während eine Kompressionsvorgangs des Hubkolbenverdichters 21 zu vermeiden. 3. Auf Basis der Betriebstaktrate, die eingestellt werden soll, werden die Regelparameter der, vorzugsweise vektorbasierten, Steuereinheit 8 bestimmt.

4. Die Betriebstaktrate wird sodann entsprechend der vorhergehenden Nummer 1 zum unter Nummer 2 ermittelten Zeitpunkt aktiviert. Dabei kann ergänzend berücksichtigt werden, dass das Ändern der Betriebstaktrate erst zum Ende einer laufenden abgeschlossenen Periode der aktuellen Betriebstaktrate erfolgt. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass das Ändern der Betriebstaktrate vorliegend keinen Einfluss auf eine Totzeit in Bezug auf die jeweiligen Schaltelemente einer jeweiligen Reihenschaltung hat.

5. Zugleich werden auch die entsprechenden Parameter, insbesondere in Bezug auf die Regelung, zu dem unter Nummer 4 beschriebenen Zeitpunkt entsprechend angepasst beziehungsweise aktualisiert.

Auf diese Weise ist es also möglich, die Betriebstaktrate bedarfsgerecht ändern beziehungsweise anpassen zu können, sodass der Wirkungsgrad des Wechselrichters 36 und damit auch der des Haushaltskältegeräts 1 verbessert werden können.

Zugleich kann auf diese Weise auch erreicht werden, dass eine Akustik verbessert werden kann. Es ist nämlich möglich, mittels eines in den Figuren nicht dargestellten Akustiksensors entsprechende Akustiksignale aufzunehmen und diese beim Bestimmen der Betriebstaktrate zu berücksichtigen. Dadurch kann zugleich auch eine Verbesserung in Bezug auf die akustischen Eigenschaften des Haushaltskältegeräts 1 erreicht werden.

Anhand der schematischen Diagrammdarstellungen der Figuren 6 und 7 ist die Wirkung der Erfindung ersichtlich. Die Fig. 6 zeigt eine schematische Diagrammdarstellung, in der eine Abszisse einer dem Wechselrichter 41 zugeführten elektrischen Leistung in W entspricht. Eine Ordinate ist einer Differenz des Wirkungsgrads des Wechselrichters einer erfindungsgemäßen Taktratenvariation zu einer konstanten Betriebstaktrate in % zugeordnet. Graphen 81 bis 85 sind jeweiligen Betriebstemperaturverhältnissen am Hubkolbenverdichter 21 zugeordnet, und zwar wie folgt: Der Graph 81 entspricht einer Temperatur an einer Druckseite von 55 °C sowie einer Temperatur von -10 °C an einer Saugseite. Der Graph 82 unterscheidet sich vom Graphen 81 dadurch, dass auf der Saugseite eine Temperatur von -25 °C anliegt. Der Graph 83 unterscheidet sich vom Graphen 81 dadurch, dass an der Saugseite eine Temperatur von -30 °C anliegt. Beim Graphen 84 beträgt die Temperatur an der Druckseite 35 °C, wohingegen die Temperatur an der Saugseite -10 °C beträgt. Beim Graphen 85 beträgt die Temperatur auf der Druckseite ebenfalls 35 °C, wohingegen die Temperatur an der Saugseite -25 °C beträgt. Zu erkennen ist, dass sich die erfindungsgemäße Verfahrensführung besonders im Teillastbereich positiv hinsichtlich des Wirkungsgrads auswirkt. In Bezug auf den Graphen 81 stellt sich bereits eine Verbesserung ab einer Leistung von etwa 100 W oder weniger ein. In Bezug auf den Graphen 84 stellt sich die Verbesserung ab einer Leistung von etwa 82 W oder weniger ein. Bei den Graphen 82 bis 85 stellt sich die Verbesserung ab einer Leistung von etwa 70 W oder weniger ein. Je kleiner die Leistung wird, desto stärker wird hier der erfindungsgemäße Vorteil.

Fig. 7 zeigt eine entsprechende schematische Diagrammdarstellung für den Wirkungsgrad des Haushaltskältegeräts 1 , wobei die Abszisse wie in Fig. 6 gewählt ist und die Ordinate hier einer Differenz einer Leistungszahl (COP) einer erfindungsgemäßen Taktratenvariation zu einer konstanten Betriebstaktrate in % entspricht. Die Graphen entsprechen hinsichtlich der Randbedingungen denen, wie sie bereits anhand von Fig. 6 erläutert worden sind, weshalb auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird. Auch hier ist ersichtlich, dass eine Verbesserung des Wirkungsgrads besonders im Teillastbereich erreicht werden kann.

Die Steuervorrichtung 8 erzeugt Steuersignale zum Bestimmen der Schaltsignale für die Schaltelemente 11 bis 16 wie anhand der Figuren 8 und 9 im Folgenden ergänzend erläutert. Fig. 8 zeigt eine schematische Diagrammdarstellung, bei der eine Abszisse der Zeit in Sekunden und eine Ordinate Zählerständen von Zählern der nicht dargestellten Rechnereinheit der Steuervorrichtung 8 entsprechen. Zu erkennen ist, dass in einem ersten Zeitraum 64, der sich vom Zeitpunkt t=0 bis zum Zeitpunkt t=2,5 ■ 10' ⁴ s erstreckt, zunächst ein Zählerstand einer Zählereinheit der Steuervorrichtung 8 für ein erstes Dreiecksignal 69 beginnend zum Zeitpunkt t=0 von einem Zählerwert =0 bis zu einem Zählerwert von 14000 hochgezählt wird. Dieser Wert wird zu einem Zeitpunkt t= 1 ,25 ■ 10' ⁴ s erreicht. Sobald dieser Zählerstand erreicht ist, wird der Zähler wieder heruntergezählt bis zum Zählerstand null, der zum Zeitpunkt t=2, 5 ■ 10' ⁴ s erreicht wird. Mit Graphen 66, 67, 68 werden Vergleichswerte für die jeweilige Erzeugung der Steuersignale für die drei Phasen bereitgestellt. Diese wurden zuvor anhand der obigen beschriebenen Vektorsteuerung ermittelt. Durch Vergleich mit dem den jeweiligen Phasen zugeordneten Werten gemäß der Graphen 66 bis 68 werden dann entsprechend zugehörige Steuersignale bestimmt.

Fig. 9 zeigt in einer schematischen Diagrammdarstellung die auf diese Weise erzeugten Schaltsignale mittels Graphen 61, 62, 63. Der Graph 61 ist dem Graphen 66 in Fig. 8 zugeordnet, der Graph 62 ist dem Graphen 67 gemäß Fig. 8 zugeordnet, und der Graph 63 ist dem Graphen 68 gemäß Fig. 8 zugeordnet. Die Abszisse des Diagramms gemäß Fig. 9 entspricht der Abszisse des Diagramms gemäß Fig. 8. Die Ordinate ist einem relativen Schaltzustand der Steuersignale zugeordnet, das heißt, es sind lediglich die Werte 0 und 1 vorhanden, die durch die Steuersignale eingenommen werden.

Zu erkennen ist, dass das Steuersignal gemäß dem Graphen 63 in einem Zeitbereich von einem Zeitpunkt t=0,25 ■ 10' ⁴ s bis zum Zeitpunkt t=2,25 ■ 10' ⁴ s den Wert 1 aufweist. Davor und danach ist dessen Wert null. Ein zweites Steuersignal gemäß dem Graphen 62 ist während einer Zeitdauer von einem Zeitpunkt t=0,625 ■ 10' ⁴ s bis zu einem Zeitpunkt von t=1 ,875 ■ 10' ⁴ s eingeschaltet. Davor und danach ist dessen Wert null. Ein Schaltsignal gemäß dem Graphen 61 ist vorliegend vom Zeitpunkt t= 10' ⁴ s bis zu einem Zeitpunkt 1,5 ■ 10' ⁴ s eingeschaltet. Davor und danach ist dessen Wert null.

Basierend auf den auf diese Weise ermittelten Steuersignalen der Graphen 61 bis 63 werden dann mittels der Steuervorrichtung 8 die entsprechenden Schaltsignale für die Schaltelemente 11 bis 16 erzeugt, sodass entsprechend der Steuersignale 61 bis 63 entsprechende Spannungsverläufe an den am Wechselrichter 36 angeschlossenen Phasenwicklungen 42 der Ständerwicklung bereitgestellt werden. Wie aus den Figuren 8 und 9 ersichtlich ist, bestimmt der Graph 69, das heißt, der Zählerstand, bei dem die Zählrichtung gewechselt wird, die Betriebstaktrate. Mit den angegebenen Werten ergibt sich eine Taktrate von etwa 4 kHz. Zum Zeitpunkt t=2,5 ■ 10' ⁴ s wird die Betriebstaktrate geändert. Der maximale Zählerwert, bei dem die Zählrichtung gewechselt wird, beträgt nunmehr etwa 9000. Zugleich werden angepasste Werte gemäß der Graphen 66 bis 68 durch die Steuervorrichtung 8 bestimmt und für den Vergleich mit dem Graphen 69 herangezogen. Wie der mit der mit einem Bezugszeichen 65 gekennzeichnete zweite Zeitraum beziehungsweise Zeitabschnitt zeigt, ändert sich hierdurch die Periode der Taktrate auf 1,67 ■ 10' ⁴ s, was einer Betriebsfrequenz beziehungsweise Betriebstaktrate von etwa 6 kHz entspricht. Fig. 9 zeigt im entsprechenden Bereich 65 die auf diese Weise erzeugten Steuersignale mit den Graphen 61 bis 63. Hieraus ist eindeutig ersichtlich, dass die Schaltsignale zeitlich entsprechend kürzer sind.

Darüber hinaus kann eine weitere Funktionalität vorgesehen sein, indem nämlich die Betriebstaktrate gewobbelt wird, wie im Folgenden erläutert wird. Das Wobbeln ist vorliegend als diskretes Wobbeln realisiert. Dadurch kann unter anderem erreicht werden, dass leitungsgebundene Störungen reduziert werden können. Diese Weiterbildung basiert auf dem Gedanken, dass im Frequenzspektrum der Störsignale Frequenzanteile der Betriebstaktrate beziehungsweise der Betriebsfrequenz inklusive von Harmonischen und Interharmonischen mit der auf der aktuellen Betriebsdrehzahl basierenden Grundschwingung vorhanden sein können, insbesondere bei konstanter Taktrate. Dabei kann die Betriebstaktrate beziehungsweise Betriebsfrequenz gemäß der folgenden Formel 4 variiert werden: PWM = /PWM..Basis (1 + 0,2 ■ sin(2 ■ (p)

Darüber hinaus kann auch eine weitere Optimierung, insbesondere in Bezug auf eine Belastung beziehungsweise ein Lastprofil, ergänzt werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Verhältnis zwischen einem maximalen und einem aktuell vorhandenen Drehmoment berücksichtigt wird, um einen Aussteuerbereich des Wobbelns bei großer Belastung zu reduzieren beziehungsweise zu begrenzen. Beispielsweise können Maximal- und Minimalwerte gemäß der folgenden Gleichung 5 eingeführt werden:

M _max e [1,3]

M Darüber hinaus kann insbesondere bei Nutzung eines Hubkolbenverdichters 21 ein elektrischer Läuferwinkel mit jeweiligen Kompressionsvorgängen synchronisiert werden. So kann sich ein Winkel q>K aus einer elektrischen Läuferstellung und einem Offset ergeben. Der Offset kann so gewählt sein, dass eine positive Halbwelle einer Sinusschwingung, die einen mechanischen Winkel von 90° in Bezug auf die Polpaarzahl entspricht, im Wesentlichen in einem Bereich eines Kompressionszyklusses des Hubkolbenverdichters 21 liegt. Durch die dann höhere Betriebstaktrate können sich weitere Vorteile hinsichtlich der Regelung, insbesondere in Bezug auf die Drehmomentwelligkeit, eine Abtastrate und/oder dergleichen, ergeben. Beispielsweise kann das Wobbeln gemäß folgender Formel 6 realisiert sein:

Mmax PWM = /pWM_Basis ' (1 + 0,1 ¹ ■ sin(2 ■ (pK)

Fig. 10 zeigt in einer weiteren schematischen Diagrammdarstellung die entsprechenden Ergebnisse. Eine Abszisse des Diagramms in Fig. 10 ist der Frequenz in Hz und eine Ordinate einem Störpegel in dßpV zugeordnet. In Fig. 10 ist mit einem Graphen 70 der Normgrenzwert für eine Quasi-Peak-Störung gemäß der Norm EN 55014/1 dargestellt. Mit einem Graphen 71 ist der gemäß dieser Norm definierte Normgrenzwert für einen Mittelwert dargestellt. Mit einem Graphen 74 sind die leitungsgebundenen Störungen in Bezug auf den Graphen 70 dargestellt, und zwar für ein Steuerverfahren mit konstanter Betriebstaktrate des Stands der Technik. Ein entsprechendes Mittelwertsignal ist mit dem Graphen 78 dargestellt, in Bezug auf den Graphen 71. Mit einem Graphen 73 sind die leitungsgebundenen Störungen im Quasi-Peak-Bereich für ein Steuerverfahren dargestellt, wenn zusätzlich ein Betriebswobbeln vorgesehen ist. Entsprechendes zeigt ein Graph 77 für den Mittelwert. Zu erkennen ist, dass die Störungen gegenüber dem Stand der Technik gleichmäßiger sind, das heißt, nicht zu große Ausschläge aufweisen. Mit Graphen 72 und 76 sind die entsprechenden Verhältnisse gemäß der Erfindung basierend auf variabler Betriebstaktrate dargestellt, wobei der Graph 72 den Quasi-Peak- Wert und der Graph 76 den Mittelwert darstellt. Deutlich erkennbar ist die erreichbare Reduktion in Bezug auf die leitungsgebundenen Störungen. 5 Die Figurenbeschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der Erfindung und soll diese nicht beschränken.

Bezugszeichenliste

1 Haushaltskältegerät

2 Innenbehälter

3 Innenraum

4 Tür

5 Türabsteller

6 Fachboden

7 Schublade

8 Steuervorrichtung

10 Korpus

11 Schaltelement

12 Schaltelement

13 Schaltelement

14 Schaltelement

15 Schaltelement

16 Schaltelement

17 Gleichspannungszwischenkreis

18 Brückengleichrichter

19 Energieversorgungsnetz

20 Kältemittelkreislauf

21 Hubkolbenverdichter

22 Verflüssiger

23 Drosselvorrichtung

24 Verdampfer

31 Verdichterkammer

32 Einlass

33 Auslass

34 Kolben

35 Pleuel

36 Wechselspannungsmaschine

37 Ständer

38 Läufer 39 Volumen

40 Energieversorgung

41 Wechselrichter

42 Phasenwicklungen

43 Stromsensor

44 Stromsensor

45 Stromsensor

46 Spannungssensor

49 Block

50 Block

51 Block

52 Block

53 Block

54 Block

55 Vergleicher

56 Referenzeinheit

57 Vergleicher

58 Vergleicher

59 Block

60 Block

61 Graph

62 Graph

63 Graph

64 Zeitraum

65 Zeitraum

66 Graph

67 Graph

68 Graph

69 Graph

70 Graph

71 Graph

72 Graph

73 Graph

74 Graph 76 Graph

77 Graph

78 Graph

81 Graph

82 Graph 83 Graph

84 Graph

85 Graph