DE102007001834B4 - Control device for a synchronous electric motor - Google Patents
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Abstract
Steuerungsvorrichtung (1) für einen Synchron-Wechselstrom-Elektromotor (M) mit einem Permanentmagneten-Läufer mit zwei einander gegenüberliegenden Magnetpolen, enthaltendeine mittels TRIAC kontrolliert geführte Ansteuerungseinrichtung (2), die zwischen den Leiterenden (AB) einer Einspeisungs-Wechselspannungsquelle (VAB) mit dem Motor (M) in Reihe geschaltet ist;eine Meldeeinrichtung (3), die ein die Polarität der erwähnten Einspeisungsspannung (VAB) und ihrer Nulldurchgänge anzeigendes elektrisches Signal (VABSQ) zu liefern vermag;eine feststehende Sensoreinrichtung (4) mittels Magnetfeldsensor, die dem Läufer des Motors (M) beigegeben ist und ein elektrisches Signal (MP) zu liefern vermag, das die von dieser Sensoreinrichtung (4) augenblicklich festgestellte magnetische Polarität des Läufers darstellt, sowie eine Verarbeitungs- und Steuerungseinheit (5), die mit der Ansteuerungseinrichtung (2), den Meldeeinrichtungen (3) und der Sensoreinrichtung (4) verbunden und dafür ausgelegt ist, beim Start des Motors (M) seine Verbindung mit der erwähnten Spannungsquelle mittels der Ansteuerungseinrichtung (2) in einem Augenblick in der Nähe eines aufsteigenden oder absteigenden Nulldurchgangs der erwähnten Spannung (VAB) auszulösen, je nach der von den Sensoreinrichtung (4) festgestellten magnetischen Polarität und dem für den Motor (M) gewünschten Drehsinn,dadurch gekennzeichnet, dass die Meldeeinrichtung (3) eine Quadrierschaltung mit Spannungsschwelle enthält.Control device (1) for a synchronous alternating current electric motor (M) with a permanent magnet rotor with two opposing magnetic poles, comprising a control device (2) controlled by means of a TRIAC, which is connected in series with the motor (M) between the conductor ends (AB) of an alternating voltage supply source (VAB); a signaling device (3) which is able to deliver an electrical signal (VABSQ) indicating the polarity of the said supply voltage (VAB) and its zero crossings; a fixed sensor device (4) by means of a magnetic field sensor, which is attached to the rotor of the motor (M) and is able to deliver an electrical signal (MP) which represents the magnetic polarity of the rotor as determined at any given moment by this sensor device (4), and a processing and control unit (5) which is connected to the control device (2), the signaling devices (3) and the sensor device (4) and is designed to Motor (M) to release its connection to said voltage source by means of the control device (2) at an instant close to an increasing or decreasing zero crossing of said voltage (VAB), depending on the magnetic polarity detected by the sensor device (4) and the direction of rotation desired for the motor (M), characterized in that the signaling device (3) contains a squaring circuit with voltage threshold.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für einen Wechselstrom-Synchron-Elektromotor mit einem Permanentmagneten-Läufer mit zwei gegenüberliegenden Magnetpolen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie aus der
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Steuerungsvorrichtung, die ohne die Anwendung von Kunstmitteln mechanischer Art die wahlweise Ingangsetzung in einem vorbestimmten Drehsinn ermöglicht.The object of the invention is to provide such a control device which enables the selective starting in a predetermined direction of rotation without the use of artificial mechanical means.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 angegeben.To achieve the object, a control device according to claim 1 is provided.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, in der anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel erläutert wird. Es zeigen:
-
1 einen elektrischen Schaltplan, teilweise als Blockschema, einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung für einen Synchron-Elektromotor; - die
2 bis 5 in Abhängigkeit von der auf der Abszisse aufgetragenen Zeit als Beispiel die Verläufe von elektrischen Signalen, die in der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung unter verschiedenen Startbedingungen des Synchron-Elektromotors gebildet wurden, und - die
6 und7 in Abhängigkeit von der auf der Abszisse abgetragenen Zeit als Beispiel Verläufe von Signalen, die in der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung gebildet wurden, wenn der Synchron-Elektromotor synchron mit der Einspeisungs-Wechselspannung rotiert.
-
1 an electrical circuit diagram, partly as a block diagram, of a control device according to the invention for a synchronous electric motor; - the
2 to 5 as a function of the time plotted on the abscissa, as an example, the curves of electrical signals which were formed in the control device according to the invention under different starting conditions of the synchronous electric motor, and - the
6 and7 as a function of the time plotted on the abscissa, as an example, waveforms of signals which were formed in the control device according to the invention when the synchronous electric motor rotates synchronously with the supply alternating voltage.
In
Dem Motor M ist eine insgesamt mit 1 bezeichnete Steuerungsvorrichtung beigegeben.The motor M is provided with a control device, designated as 1.
Die Steuerungsvorrichtung 1 enthält eine mittels TRIAC kontrolliert geführte Ansteuerungs-Einrichtung 2, die mit dem Motor M zwischen den Leiterenden A und B einer Einspeisungs-Wechselspannungsquelle, etwa dem elektrischen 50- oder 60-Hz - Verteilernetz, in Reihe geschaltet ist.The control device 1 contains a TRIAC-controlled
In den
Die Steuerungsvorrichtung 1 umfaßt überdies eine Meldeeinrichtung 3, die ein die Polarität der Einspeisungs-Spannung VAB und ihrer Nulldurchgänge angebendes Signal zu liefern vermag. Bezugnehmend auf die
Das Signal VABSQ kann in Bezug auf die Einspeisungsspannung VAB in Phase oder in Gegenphase sein.The signal VABSQ can be in phase or in antiphase with respect to the supply voltage VAB.
Dem Läufer des Synchron-Elektromotors M ist ein Magnetfeldsensor 4, beispielsweise ein Hall-Effekt-Sensor, beigegeben. Dieser Sensor ist operativ stationär beim Läufer angeordnet und liefert im Betrieb ein elektrisches Signal MP, das für die im Augenblick festgestellte magnetische Polarität steht.A
Wenn der Motor M stillsteht, liefert der Sensor 4 ein Signal MP auf „hoher“ Stufe, wie in den
Wenn der Motor M synchron zur Einspeisungs-Spannung VAB läuft, wie dies in den
Unter Bezugnahme auf die
In den
Die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 5 ist dafür ausgelegt, um beim Start des Motors M die Ansteuerungseinrichtung 2 nach vorgegebenen Modalitäten zu steuern, in Abhängigkeit von den Signalen, die von den Sensoren 3 und 4 geliefert werden.The processing and
Insbesondere ist die Einheit 5 dafür ausgelegt, um durch die Ansteuerungseinrichtung 2 das Anlegen der Einspeisungsspannung VAB an den Motor M in einem Augenblick auszulösen, der in der Nähe eines aufsteigenden oder absteigenden Nulldurchgangs der Einspeisungsspannung VAB gelegen ist, je nach der von dem Sensor 4 gemeldeten magnetischen Polarität des Läufers und der für den Motor M gewünschten Drehrichtung.In particular, the
Wenn der für den Motor M gewünschte Drehsinn der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte ist, so macht unter Bezugnahme auf die Diagramme der
Wenn der für den Motor M gewünschte Drehsinn der Uhrzeigersinn ist, so macht in entsprechender Weise die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 5 beim Start die Ansteuerungseinrichtung 2 bei einem aufsteigenden Nulldurchgang der Spannung VAB leitend, wenn das Signal MP sich auf „niederer“ Stufe befindet, wie in
Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung 1 ermöglicht es also, einen Synchron-Elektromotor in einem bestimmten Drehsinn anlaufen zu lassen.The control device 1 according to the invention thus makes it possible to start a synchronous electric motor in a specific direction of rotation.
Nachdem der Motor M angelaufen ist und die Synchrongeschwindigkeit erreicht hat, kann die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 5 den Drehsinn des Läufers überprüfen bzw. überwachen, indem sie die Phasenverschiebung zwischen dem Signal VABSQ und dem Signal MP feststellt und die festgestellte Phasenverschiebung mit einem Schwellenwert vergleicht. Die Größe der Phasenverschiebung zwischen den genannten Signalen ist nämlich, wie bereits weiter oben bezugnehmend auf die
Die Steuerungsvorrichtung 1 kann ergänzt werden durch eine Einrichtung für die Stellungsmeldung des Läufers des Motors M, die die Messung oder die Berechnung des von diesem Läufer zurückgelegten Winkelweges ermöglicht. Zu diesem Zweck kann dem Motor M ein Encoder an sich bekannter Art beigegeben werden, der mit der Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 5 verbunden ist. Als Alternative kann die Verarbeitungs- und Steuerungseinheit 5 dafür eingerichtet sein, die Umschaltfronten des Signals MP zu erkennen und zu zählen, was ermöglicht, eine bestimmte Anzahl von erkennbaren Betriebsstellungen des Läufers auszumachen. The control device 1 can be supplemented by a device for signaling the position of the rotor of the motor M, which enables the angular travel traveled by this rotor to be measured or calculated. For this purpose, an encoder of a type known per se can be added to the motor M, which is connected to the processing and
Selbstverständlich können bei gleichem Erfindungsgedanken die Ausführungsformen und die Einzelheiten der Verwirklichung weitgehend von dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen, ohne dass deshalb der Erfindungsbereich, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, verlassen wird.Of course, with the same inventive concept, the embodiments and the details of the implementation may differ largely from the described and illustrated embodiment without thereby departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.
Die Steuerungsvorrichtung enthält eine kontrolliert geführte Ansteuerungseinrichtung, die zwischen den Leiterenden einer Einspeisungs-Wechselspannungsquelle mit dem Motor in Reihe geschaltet ist;
einen Melder, der ein elektrisches Signal zu liefern vermag, das die Polarität der Einspeisungsspannung und ihrer Nulldurchgänge angibt;
einen feststehenden Sensor, der dem Läufer des Motors beigegeben ist und ein elektrisches Signal zu liefern vermag, das die augenblicklich von dem Sensor festgestellte magnetische Polarität des Läufers darstellt, sowie eine Verarbeitungs- und Steuerungseinheit, die dafür ausgelegt ist, beim Start des Motors seine Verbindung mit der Spannungsquelle mittels der Ansteuerungseinrichtungen in einem Augenblick in der Nähe eines aufsteigenden oder absteigenden Nulldurchgangs der Spannung auszulösen, je nach der von dem Sensor festgestellten magnetischen Polarität und der für den Motor gewünschten Drehrichtung.The control device includes a controlled drive device connected in series with the motor between the conductor ends of an AC supply voltage source;
a detector capable of providing an electrical signal indicating the polarity of the supply voltage and its zero crossings;
a fixed sensor fitted to the rotor of the motor and capable of supplying an electrical signal representative of the magnetic polarity of the rotor as detected at any given moment by the sensor, and a processing and control unit designed to disconnect the motor from the voltage source by means of the control means when the motor is started at an instant close to an increasing or decreasing zero crossing of the voltage, depending on the magnetic polarity detected by the sensor and the direction of rotation desired for the motor.
Claims (4)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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IT000023A ITTO20060023A1 (en) | 2006-01-13 | 2006-01-13 | CONTROL DEVICE FOR A SYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR |
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Publications (2)
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DE102007001834A1 DE102007001834A1 (en) | 2007-07-19 |
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DE102007001834.9A Active DE102007001834B4 (en) | 2006-01-13 | 2007-01-12 | Control device for a synchronous electric motor |
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0666639A1 (en) | 1994-02-03 | 1995-08-09 | Werner Dr. Mühlegger | Single-phase synchronous machine starting method and device |
DE19533076A1 (en) | 1995-09-06 | 1997-03-13 | C E Set S R L | Control circuit for brushless synchronous electric motor e.g. for washing machine pumps |
US6177777B1 (en) | 1996-08-05 | 2001-01-23 | Sicce S.P.A. | Actuation and control method and device, particularly for synchronous permanent-magnet motors |
US20030076060A1 (en) | 2001-10-01 | 2003-04-24 | Colosky Mark P. | Method and apparatus for calibrating and initializing an electronically commutated motor |
EP1351375A1 (en) | 2002-03-05 | 2003-10-08 | Askoll Holding S.r.l. | Electronic device for starting a permanent-magnet synchronous motor with sensor means which position is dependent on the load driven by the motor |
US6885161B2 (en) | 2002-06-18 | 2005-04-26 | Fagor, S. Coop. | Electronic device for controlling a synchronous motor with permanent-magnet rotor |
-
2006
- 2006-01-13 IT IT000023A patent/ITTO20060023A1/en unknown
-
2007
- 2007-01-12 DE DE102007001834.9A patent/DE102007001834B4/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0666639A1 (en) | 1994-02-03 | 1995-08-09 | Werner Dr. Mühlegger | Single-phase synchronous machine starting method and device |
DE19533076A1 (en) | 1995-09-06 | 1997-03-13 | C E Set S R L | Control circuit for brushless synchronous electric motor e.g. for washing machine pumps |
US6177777B1 (en) | 1996-08-05 | 2001-01-23 | Sicce S.P.A. | Actuation and control method and device, particularly for synchronous permanent-magnet motors |
US20030076060A1 (en) | 2001-10-01 | 2003-04-24 | Colosky Mark P. | Method and apparatus for calibrating and initializing an electronically commutated motor |
EP1351375A1 (en) | 2002-03-05 | 2003-10-08 | Askoll Holding S.r.l. | Electronic device for starting a permanent-magnet synchronous motor with sensor means which position is dependent on the load driven by the motor |
US6885161B2 (en) | 2002-06-18 | 2005-04-26 | Fagor, S. Coop. | Electronic device for controlling a synchronous motor with permanent-magnet rotor |
Also Published As
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ITTO20060023A1 (en) | 2007-07-14 |
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