DE19952328A1 - Treibersteuerung für einen Motor mit geschalteter Reluktanz - Google Patents
Treibersteuerung für einen Motor mit geschalteter ReluktanzInfo
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Abstract
Eine Steuerschaltung und ein Steuerverfahren zum Steuern eines Motors mit geschalteter Reluktanz sind vorgesehen. Die Steuerschaltung enthält Mittel, wie beispielsweise ein Einstimmungsgrad und einen Halleffekt-Sensor, zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals, das die Position des Motors anzeigt. Die Steuerschaltung enthält auch Mittel, wie beispielsweise einen Erfassungswiderstand, zum Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals, das einen Pegel eines Stroms in einer Phase eines Motors anzeigt. Schließlich enthält die Steuerschaltung Mittel, wie beispielsweise einen ersten und einen zweiten Schalter, die mit entgegengesetzten Enden der Phasenspule verbunden sind, zum Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal und das Stromrückkoppelsignal.
Description
Diese Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen Motor mit geschal
teter Reluktanz, und insbesondere eine Steuerschaltung, die diskrete
Schaltkreiskomponenten zum Steuern eines Motors verwendet, der eine
relativ feste Last mit einer relativ festen Geschwindigkeit treibt.
Ein herkömmlicher Motor mit geschalteter Reluktanz (SRM) enthält einen
Stator mit einer Vielzahl von Paaren von diametral gegenüberliegenden
Statorpolen und einen Rotor mit einer Vielzahl von Paaren von diametral
gegenüberliegenden Rotorpolen. Wicklungen oder Spulen sind typischer
weise um die Statorpole angeordnet, und die Wicklungen um jeweils zwei
diametral gegenüberliegende Statorpole können in Reihe oder parallel
geschaltet sein, um eine Motorphase des Mehrphasen-SRM zu definieren.
Die zu einer Motorphase gehörenden Wicklungen können Phasenspule
genannt werden. Durch Erzeugen eines Stroms durch die Phasenspule
werden Magnetfelder um die Statorpole aufgebaut, und ein Drehmoment
wird erzeugt, das ein Paar von Rotorpolen in Ausrichtung mit den Stator
polen anzieht. Der Strom in den Phasenspulen wird in einer vorbestimmten
Sequenz erzeugt, um ein konstantes Drehmoment am Rotor zu erzeugen.
Die Periode, während welcher Strom zur Phasenspule geliefert wird - und
die Rotorpole in Ausrichtung mit den Statorpolen gebracht werden - ist als
die "aktive Stufe" oder das Leitungsintervall der Motorphase bekannt. Bei
einer bestimmten Stelle - entweder dann, wenn die Rotorpole zu den Sta
torpolen ausgerichtet werden, oder an irgendeiner Stelle davor - ist es
wünschenswert, den Strom in der Phasenspule zu kommutieren, um zu
verhindern, daß ein negatives Drehmoment oder ein Bremsmoment auf die
Rotorpole wirkt. Wenn einmal diese "Kommutationsstelle" erreicht ist, wird
Strom in der Phasenspule nicht mehr erzeugt, und es wird zugelassen,
daß der Strom von der Phasenspule dissipiert. Die Periode, während wel
cher zugelassen wird, daß Strom aus der Phasenspule dissipiert, ist als
die "inaktive Stufe" der Motorphase bekannt.
Eine herkömmliche Steuerschaltung für einen Motor mit geschalteter Re
luktanz enthält einen Mikroprozessor, der Signale erzeugt, die zum Steu
ern des Pegels des Stroms in jeder Motorphasenspule verwendet werden.
Mikroprozessoren sind jedoch relativ teuer und sind für Anwendungen
entworfen, bei welchen der Motor zum Treiben von Lasten mit sich ändern
der Größe und mit sich ändernden Geschwindigkeiten verwendet wird.
Mikroprozessoren sind auch relativ komplex, was eine relativ große Menge
an Zeit, Geld und Anstrengung zum Entwickeln und zum Implementieren
erfordert.
Es gibt somit eine Notwendigkeit für eine Steuerschaltung für einen Motor,
die einen oder mehrere der oben angegebenen Nachteile minimiert oder
eliminiert.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung und ein -verfahren
zum Steuern eines Motors, wie beispielsweise eines Motors mit geschalte
ter Reluktanz.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerschaltung zu
schaffen, die diskrete Schaltkreiskomponenten als Gegenstück zu einem
Mikroprozessor verwendet.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerschal
tung zu schaffen, die verglichen mit herkömmlichen Steuerschaltungen
relativ billig und weniger komplex ist.
Eine Steuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Ein
richtung zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals, das die Position
des Motors anzeigt. Die Positionsrückkoppelsignal-Erzeugungseinrichtung
kann ein Einstimmungsrad bzw. einen Unterbrechersender enthalten, das
bzw. der zur Drehung mit entweder der Welle oder dem Motor des Rotors
montiert ist, und einen Positionssensor, der das Positionsrückkoppelsignal
in Antwort auf eine Drehung des Einstimmungsrads erzeugt. Die Steuer
schaltung enthält auch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Stromrück
koppelsignals, das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule des
Motors anzeigt. Die Stromrückkoppelsignal-Erzeugungseinrichtung kann
einen Widerstand enthalten, der zur Phasenspule in Reihe geschaltet ist.
Schließlich enthält die Steuerschaltung eine Einrichtung zum Steuern des
Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrück
koppelsignal und das Stromrückkoppelsignal. Die Steuereinrichtung kann
einen ersten und einen zweiten Schalter enthalten, die an entgegengesetz
ten Enden der Phasenspule angeschlossen sind, wobei einer der Schalter
auf das Positionsrückkoppelsignal antwortet und ein anderer der Schalter
auf sowohl das Positionsrückkoppelsignal als auch auf das Stromrückkop
pelsignal antwortet.
Ein Verfahren zum Steuern eines Motors gemäß der vorliegenden Erfin
dung enthält die Schritte zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals,
das die Position des Motors anzeigt, und zum Erzeugen eines Stromrück
koppelsignals, das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule des
Motors anzeigt. Das Verfahren enthält auch den Schritt zum Steuern des
Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrück
koppelsignal und das Stromrückkoppelsignal.
Eine Schaltung und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung stel
len eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen Steuerschaltungen und
-verfahren dar, weil die erfinderische Schaltung und das erfinderische Ver
fahren ohne die Verwendung eines Mikroprozessors implementiert werden
können. Als Ergebnis sind die erfinderische Schaltung und das erfinderi
sche Verfahren weniger teuer und einfacher zu implementieren, als her
kömmliche Steuerschaltungen und -verfahren.
Diese und weitere Merkmale und Aufgaben dieser Erfindung werden einem
Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung
und den beigefügten Zeichnungen klar werden, die Merkmale dieser Erfin
dung anhand eines Beispiels darstellen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines herkömmlichen
Motors mit geschalteter Reluktanz.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Motors mit ge
schalteter Reluktanz.
Fig. 3 ist eine Kombination aus einem schematischen und einem Blockdia
gramm, die eine Steuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung
darstellt.
Fig. 4 ist eine diagrammäßige Darstellung eines Motorpositionssensorteils
der Schaltung der Fig. 3.
Fig. 5A-D sind Zeitdiagramme, die Spannungs- und Strompegel in der
Schaltung der Fig. 3 über der Zeit darstellen.
Nimmt man nun Bezug auf die Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen
zum Identifizieren identischer Komponenten in den verschiedenen Ansich
ten verwendet werden, stellen die Fig. 1 und 2 einen herkömmlichen Motor
10 mit geschalteter Reluktanz dar. Obwohl der dargestellte Motor ein Mo
tor mit geschalteter Reluktanz ist, sollte verstanden werden, daß die Erfin
dung, wie sie hierin offenbart ist, auf andere Motoren angewendet werden
könnte, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Der Motor 10 enthält
eine Rotoranordnung 12 und eine Statoranordnung 14, von welchen beide
um eine Achse 16 zentriert sein können. Eine illustrative Motorphase 18 ist
durch einen gestrichelten Kasten angezeigt, während die anderen zwei
Motorphasen nicht gezeigt sind. Obwohl das dargestellte Ausführungsbei
spiel drei Motorphasen 18 enthält, wird es von Fachleuten auf dem Gebiet
verstanden werden, daß die Anzahl von Motorphasen 18 variieren kann.
Die Rotoranordnung 12 ist vorgesehen, um eine Last (nicht gezeigt) zu
bewegen, die an der Rotoranordnung 12 angeschlossen ist. Die Anord
nung 12 enthält eine Welle 20 und einen Rotor 22, der um die Welle 20
angeordnet ist. Die Welle 20 ist vorgesehen, um entweder mit der Last
oder einer anderen Einrichtung für ein Eingreifen mit der Last in Eingriff zu
gelangen. Die Welle 20 erstreckt sich in Längsrichtung entlang der Achse
16 und kann um die Achse 16 zentriert sein. Der Rotor 22 ist vorgesehen,
um der Welle 20 eine Drehung zuzuteilen, und ist zu einer Drehung in
Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung fähig. Der Rotor 20
kann aus einem Material mit einer relativ niedrigen magnetischen Reluk
tanz hergestellt sein, wie beispielsweise aus Eisen. Der Rotor 22 kann um
die Achse 16 zentriert sein und kann eine Keilwelle oder einen Keil (nicht
gezeigt) enthalten, die oder der derart konfiguriert ist, daß sie oder er in
nerhalb einer Keilnut (nicht gezeigt) in der Welle 20 eingefügt wird. Der
Rotor 22 enthält eine Vielzahl von sich radial nach außen erstreckenden
Rotorpolen 24, die als diametral gegenüberliegende Rotorpolpaare a-a', b-b'
konfiguriert sind. Jeder der Pole 24 ist im Querschnitt allgemein recht
eckförmig und kann einen oder mehrere sich radial nach außen erstrec
kende Zähne enthalten, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Es wird
von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, daß die Anzahl von
Polen 24 des Rotors 22 variieren kann.
Die Statoranordnung 14 ist vorgesehen, um ein Drehmoment zu erzeugen,
um eine Drehung der Rotoranordnung 12 zu veranlassen. Die Statoranord
nung 14 kann eine Vielzahl von Laminierungen 26 aufweisen, die aus ei
nem Material ausgebildet sind, wie beispielsweise aus Eisen, das eine
relativ niedrige magnetische Reluktanz hat. Die Anordnung 14 enthält eine
Vielzahl von sich radial nach innen erstreckenden Polen 28, die als diame
tral gegenüberliegende Statorpolpaare A-A', B-B', C-C' konfiguriert sind.
Jedes Paar von Statorpolen 28 ist vorgesehen, um ein entsprechendes
Paar von Rotorpolen 24 der Rotoranordnung 12 anzuziehen und um da
durch eine Drehung der Rotoranordnung 12 zu veranlassen. Die Pole 28
sind im Querschnitt allgemein rechteckförmig und können einen oder meh
rere sich radial nach innen erstreckende Zähne (nicht gezeigt) enthalten,
wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die Pole 28 können sich entlang
der axialen Länge der Statoranordnung 14 erstrecken und definieren eine
Bohrung 30, die geeignet ist, die Rotoranordnung 12 aufzunehmen. Es
wird von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, daß die Anzahl
von Statorpolen 28 variieren kann.
Die Drehung der Rotoranordnung 12 wird durch Initiieren und späteres
Kommutieren in einer vorbestimmten Sequenz von Leitungszyklen in Pha
senspulen 32, 34, 36 erzeugt, die jedes Statorpolpaar umgeben. Die Pha
senspulen 32, 34, 36 sind durch in Reihe Schalten oder Parallelschalten
von Wicklungen an diametral gegenüberliegenden Statorpolen 28 ausgebil
det. Wenn eine der Phasenspulen 32, 34, 36 beginnt, einen Strom zu füh
ren, wird das nächste Rotorpolpaar in Richtung zum Statorpolpaar magne
tisch angezogen, um welches die erregte Phasenspule gewickelt ist. Durch
Initiieren und Kommutieren von Leitungszyklen in den Phasenspulen, die
aufeinanderfolgende Statorpolpaare umgeben, kann ein relativ konstantes
Drehmoment erzeugt werden.
Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 3, ist eine Steuerschaltung 38 zum
Steuern des Motors 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die
Steuerschaltung 38 kann eine Einrichtung, wie beispielsweise einen Motor
positionsdetektor 40, zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals VP
enthalten, das die Position des Motors 10 anzeigt. Die Schaltung 38 kann
auch eine Einrichtung, wie beispielsweise einen Stromsensor 42, zum
Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals VI, das einen Pegel des Stroms in
der Phasenspule 32 des Motors 10 anzeigt, enthalten. Die Schaltung 38
kann auch eine Einrichtung, wie beispielsweise Schalter 44, 46, zum Steu
ern des Pegels des Stroms in der Phasenspule 32 in Antwort auf das Posi
tionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsignal VI enthalten. Die
Schaltung 38 kann auch eine Hysteresesteuerschaltung 48, Dioden 50, 52
und eine herkömmliche Treiberschaltung 54 enthalten. Die Schaltung 38
stellt ein Ersatzschaltbild für eine Motorphase 18 des Motors 10 dar. Es
sollte jedoch verstanden werden, daß Teile der Schaltung 38, wie bei
spielsweise der Positionsdetektor 40, einen Teil von zusätzlichen Motor
phasen 18 bilden können.
Der Positionsdetektor 40 ist vorgesehen, um ein Positionsrückkoppelsignal
VP zu erzeugen, das die Position des Motors 10 anzeigt. Nimmt man nun
Bezug auf die Fig. 4, kann der Positionsdetektor 40 ein Einstimmungsrad
56 und einen Positionssensor 58 enthalten.
Das Einstimmungsrad 56 ist vorgesehen, um den Zustand des Sensors 58
zu steuern, um das Leitungsintervall jeder Motorphase 18 zu formen. Das
Einstimmungsrad 56 ist im Stand der Technik herkömmlich. Das Einstim
mungsrad 56 kann an einem Teil der Rotoranordnung 12 für eine Drehung
damit montiert sein, wie beispielsweise der Welle 20 oder dem Rotor 22.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel enthält das Einstimmungsrad 56
vierzehn (14) Zähne 60, die sich radial nach außen erstrecken. Es sollte
jedoch verstanden werden, daß die Anzahl, die Größe und die Form der
Zähne 60 variiert werden kann, um die Leitungsintervalle der Motorphasen
18 zu variieren, und somit die Leitungsintervalle für eine gegebene Last
und/oder Geschwindigkeit zu optimieren.
Der Positionssensor 58 ist vorgesehen, um ein Positionsrückkoppelsignal
VP in Antwort auf die Position des Einstimmungsrads 56 zu erzeugen. Der
Positionssensor 58 ist im Stand der Technik herkömmlich und kann ein
Halleffekt-Sensor oder ein optischer Unterbrechungssensor sein, der in der
Nähe zum Umfang des Einstimmungsrads 56 angeordnet ist. Wenn die
Zähne 60 des Einstimmungsrades 56 am Positionssensor 58 vorbeilaufen,
variiert der Zustand des Positionsrückkoppelsignals VP zwischen hohen
und niedrigen logischen Pegeln.
Ein Stromsensor 42 ist vorgesehen, um ein Stromrückkoppelsignal VI zu
erzeugen, das den Pegel des Stroms in der Phasenspule 32 anzeigt. Der
Stromsensor 42 ist im Stand der Technik herkömmlich. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Stromsensor 42 ein Erfassungswiderstand 62,
der zur Phasenspule 32 in Reihe geschaltet ist. Es sollte jedoch verstan
den werden, daß auch andere herkömmliche Stromsensoren innerhalb der
Schaltung 38 verwendet werden können, einschließlich von beispielsweise
Halleffekt-Stromsensoren.
Die Schalter 44, 46 sind vorgesehen, um eine Leistungsversorgung 64
selektiv mit der Phasenspule 32 zu koppeln, um die Spule 32 zu erregen
und zu entregen. Die Schalter 44, 46 sind im Stand der Technik herkömm
lich und können irgendeine einer Vielzahl von Formen annehmen, die im
Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise können die Schalter 44,
46 MOSFETs sein. Der Schalter 44 ist mit einem ersten Ende der Spule
32 in Reihe zur Spule 32 geschaltet. Der Schalter 46 ist mit einem zweiten
Ende der Spule 32 auch in Reihe zur Spule 32 geschaltet. Der Schalter 44
antwortet direkt auf ein Hysteresesteuersignal VH, das durch die Hystere
sesteuerschaltung 48 erzeugt wird, und antwortet indirekt auf das Posi
tionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsignal VI. Der Schalter
46 antwortet direkt auf das Positionsrückkoppelsignal VP.
Die Hysteresesteuerschaltung 48 ist vorgesehen, um den Pegel des
Stroms in der Phasenspule 32 zwischen einem vorbestimmten oberen
Strompegel IH und einem vorbestimmten unteren Strompegel IL während
der aktiven Stufe des Leitungsuntervalls zu steuern. Die Schaltung 48
kann die Form annehmen, die in der mit dieser Patentanmeldung gemein
sam eingereichten US-Patentanmeldung mit der Seriennr. 09/094,803 be
schrieben und dargestellt ist, deren gesamte Offenbarung hierdurch durch
Bezugnahme enthalten ist. Die Schaltung 48 erzeugt das Hysteresesteuer
signal VH in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal VP und das Strom
rückkoppelsignal VI.
Die Dioden 50, 52 sind vorgesehen, um die Dissipation von Strom aus der
Spule 32 zu steuern, und insbesondere um den Strom in der Spule 32 zur
Leistungsversorgung 64 zurückzubringen. Die Dioden 50, 52 sind im Stand
der Technik herkömmlich. Die Diode 50 kann zu der seriellen Kombination
des Schalters 44 und der Spule 32 parallel geschaltet sein. Die Diode 52
kann zu der seriellen Kombination des Schalters 46, der Spule 32 und des
Stromsensors 42 parallel geschaltet sein.
Die Treiberschaltung 54 ist vorgesehen, um die Spannungspegel des Hys
teresesteuersignals VH und des Positionsrückkoppelsignals VP derart ein
zustellen, daß unterschiedliche Toleranzen und Erfordernisse zwischen
den Komponenten der Schaltung 38 berücksichtigt werden. Die Treiber
schaltung 54 ist im Stand der Technik herkömmlich. Es sollte verstanden
werden, daß die Treiberschaltung 54 weggelassen werden kann, und zwar
in Abhängigkeit von den Toleranzen und/oder Erfordernissen der Kompo
nenten der Schaltung 38.
Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 3, 4 und 5A-D, wird ein Verfahren zum
Steuern des Motors 10 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann den Schritt zum
Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals VP enthalten, das die Position
des Motors 10 anzeigt. Dieser Schritt kann die Unterschritte zum Überwa
chen einer Änderung der Dreh- oder Winkelposition des Einstimmungsrads
56 und zum Ausgeben des Positionsrückkoppelsignals VP in Antwort auf
die Änderung der Position enthalten. Wie es hierin oben beschrieben ist,
dreht sich das Einstimmungsrad 56 mit der Rotoranordnung 12 des Motors
10. Wenn sich das Einstimmungsrad 56 dreht, laufen seine Zähne 60
durch den Positionssensor 58 und ändern den Zustand des Positionsrück
koppelsignals VP zwischen vorbestimmten hohen und niedrigen logischen
Pegeln, wie es in Fig. 5A gezeigt ist.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch den Schritt
zum Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals VI enthalten, das einen Pegel
des Stroms in der Phasenspule 32 anzeigt. Gemäß Fig. 3 wird ein Strom
sensor 42, wie beispielsweise ein Widerstand 62, zum Messen des Stroms
in der Phasenspitze 32 und zum Erzeugen des Stromrückkoppelsignals VI
verwendet. Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 5B und 5D, ist das Strom
rückkoppelsignal bzw. das Stromanzeigesignal VI derart gezeigt, daß es
dem Pegel des Stroms in der Phasenspule 32 entspricht.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann schließlich den
Schritt zum Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule 32 in Ant
wort auf das Positionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsignal
VI enthalten. Dieser Schritt kann die Unterschritte zum Steuern des Schal
ters 44 in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal VP und das Strom
rückkoppelsignal VI und zum Steuern des Schalters 46 in Antwort auf das
Positionsrückkoppelsignal VP enthalten. Wie es in der Fig. 3 gezeigt ist,
kann das Positionsrückkoppelsignal VP direkt zum Schalter 46 zugeführt
werden. Der Unterschritt zum Steuern des Schalters 46 kann jedoch die
weiteren Unterschritte zum Erzeugen des Hysteresesteuersignals VH in
Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsi
gnal VI und zum Steuern des Schalters 44 in Antwort auf das Hysterese
steuersignal VH enthalten. Wie es in der Fig. 3 gezeigt ist, können das
Positionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsignal VI zur Hyste
resesteuerschaltung 48 geliefert werden, die dann in Antwort darauf das
Hysteresesteuerschaltung VH erzeugt. Das in Fig. 5C gezeigte Hysterese
steuersignal VH wird dann zum Schalter 44 geliefert und der Pegel des
Stroms in der Phasenspule 32 wird zwischen vorbestimmten oberen und
unteren Strompegeln IH, IL gesteuert, wie es in der Fig. 5D gezeigt ist.
Eine Steuerschaltung und ein Steuerverfahren zum Steuern eines Motors
gemäß der vorliegenden Erfindung stellen eine Verbesserung gegenüber
herkömmlichen Steuerschaltungen und -verfahren dar - insbesondere dort,
wo der Motor eine relativ feste Last mit einer relativ festen Geschwindig
keit bewegt. Die erfinderische Schaltung und das erfinderische Verfahren
sind unter Verwendung diskreter Schaltkreiskomponenten implementiert
und beruhen nicht auf einem Mikroprozessor zur Motorsteuerung. Als Er
gebnis sind die erfinderische Schaltung und das erfinderische Verfahren im
Vergleich mit herkömmlichen Steuerschaltungen und -verfahren weniger
teuer und einfacher zu implementieren.
Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf ihre bevor
zugten Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben worden ist, wird es
von Fachleuten auf dem Gebiet wohl verstanden, daß verschiedene Ände
rungen und Modifikationen an der Erfindung durchgeführt werden können,
ohne vom Sinn und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
Claims (17)
1. Steuerschaltung (38) für einen Motor (10). die folgendes aufweist:
einen Motorpositionsdetektor (40), der ein Positionsrückkop pelsignal (VP) erzeugt, das eine Position des Motors anzeigt;
einen Stromsensor (42), der ein Stromrückkoppelsignal (VI) erzeugt, das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt;
einen ersten Schalter (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal antwortet; und
einen zweiten Schalter (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal und das Stromrückkoppelsignal antwortet.
einen Motorpositionsdetektor (40), der ein Positionsrückkop pelsignal (VP) erzeugt, das eine Position des Motors anzeigt;
einen Stromsensor (42), der ein Stromrückkoppelsignal (VI) erzeugt, das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt;
einen ersten Schalter (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal antwortet; und
einen zweiten Schalter (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal und das Stromrückkoppelsignal antwortet.
2. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 1, wobei der Motorpositions
detektor (40) folgendes enthält:
ein Einstimmungsrad (56), das entweder an einer Welle (20) oder einem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
einen Positionssensor (58), der das Positionsrückkoppelsignal (VP) in Antwort auf eine Drehung des Einstimmungsrads erzeugt.
ein Einstimmungsrad (56), das entweder an einer Welle (20) oder einem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
einen Positionssensor (58), der das Positionsrückkoppelsignal (VP) in Antwort auf eine Drehung des Einstimmungsrads erzeugt.
3. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 2, wobei der Positionssensor
(58) ein Halleffekt-Sensor ist.
4. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 2, wobei der Positionssensor
(58) ein optischer Unterbrechungssensor ist.
5. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 1, wobei der Stromsensor (42)
einen Widerstand (52) aufweist, der zur Phasenspule (32) in Reihe
geschaltet ist.
6. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 1, die weiterhin eine
Hysteresesteuerschaltung (48) aufweist, die den zweiten Schalter
(46) in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das
Stromrückkoppelsignal (VI) steuert.
7. Steuerschaltung (38) für einen Motor (10), die folgendes aufweist:
eine Einrichtung (40) zum Erzeugen eines Positionsrückkop pelsignals (VP), das eine Position des Motors anzeigt;
eine Einrichtung (42) zum Erzeugen eines Stromrückkoppelsi gnals (VI), das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt; und
eine Einrichtung (48) zum Steuern eines Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal und das Stromrückkoppelsignal.
eine Einrichtung (40) zum Erzeugen eines Positionsrückkop pelsignals (VP), das eine Position des Motors anzeigt;
eine Einrichtung (42) zum Erzeugen eines Stromrückkoppelsi gnals (VI), das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt; und
eine Einrichtung (48) zum Steuern eines Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal und das Stromrückkoppelsignal.
8. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 7, wobei die Positionsrückkop
pelsignal-Erzeugungseinrichtung (40) folgendes enthält:
ein Einstimmungsrad (56), das entweder an einer Welle (20) oder einem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
einen Positionssensor (58), der das Positionsrückkoppelsignal (VP) in Antwort auf eine Drehung des Einstimmungsrads erzeugt.
ein Einstimmungsrad (56), das entweder an einer Welle (20) oder einem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
einen Positionssensor (58), der das Positionsrückkoppelsignal (VP) in Antwort auf eine Drehung des Einstimmungsrads erzeugt.
9. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor
(58) ein Halleffekt-Sensor ist.
10. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor
(58) ein optischer Unterbrechungssensor ist.
11. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 7, wobei die Stromrückkoppel
signal-Erzeugungseinrichtung (42) einen Widerstand (62) enthält,
der zur Phasenspule (32) in Reihe geschaltet ist.
12. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 7, wobei die Steuereinrichtung
folgendes enthält:
einen ersten Schalter (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule (32) verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsi gnal (VP) antwortet; und
einen zweiten Schalter (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI) antwortet.
einen ersten Schalter (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule (32) verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsi gnal (VP) antwortet; und
einen zweiten Schalter (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI) antwortet.
13. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 12, wobei die Steuereinrich
tung eine Hysteresesteuerschaltung (48) enthält, die den zweiten
Schalter (46) in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und
das Stromrückkoppelsignal (VI) steuert.
14. Verfahren zum Steuern eines Motors (10), das folgende Schritte
aufweist:
Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals (VP), das einen Position des Motors anzeigt;
Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals (V1), das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt;
Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule in Ant wort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkop pelsignal (VI).
Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals (VP), das einen Position des Motors anzeigt;
Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals (V1), das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt;
Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule in Ant wort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkop pelsignal (VI).
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt zum Erzeugen des
Positionsrückkoppelsignals (VP) folgende Schritte enthält:
Überwachen einer Änderung in bezug auf die Position eines Einstimmungsrads (56), das entweder an einer Welle (20) oder ei nem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
Ausgeben des Positionsrückkoppelsignals (VP) in Antwort auf die Änderung in bezug auf die Position des Einstimmungsrads.
Überwachen einer Änderung in bezug auf die Position eines Einstimmungsrads (56), das entweder an einer Welle (20) oder ei nem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
Ausgeben des Positionsrückkoppelsignals (VP) in Antwort auf die Änderung in bezug auf die Position des Einstimmungsrads.
16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Steuerschritt folgende Un
terschritte enthält:
Steuern eines ersten Schalters (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule (32) verbunden ist, in Antwort auf das Posi tionsrückkoppelsignal (VP); und
Steuern eines zweiten Schalters (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist, in Antwort auf das Positions rückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI).
Steuern eines ersten Schalters (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule (32) verbunden ist, in Antwort auf das Posi tionsrückkoppelsignal (VP); und
Steuern eines zweiten Schalters (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist, in Antwort auf das Positions rückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI).
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Unterschritt zum Steuern
des zweiten Schalters (46) folgende Unterschritte enthält:
Erzeugen eines Hysteresesteuersignals (VH) in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI); und
Steuern des zweiten Schalters (46) in Antwort auf das Hyste resesteuersignal (VH).
Erzeugen eines Hysteresesteuersignals (VH) in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI); und
Steuern des zweiten Schalters (46) in Antwort auf das Hyste resesteuersignal (VH).
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Family Applications (1)
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