EP1314894A2

EP1314894A2 - Fan

Info

Publication number: EP1314894A2
Application number: EP02023117A
Authority: EP
Inventors: Thomas Von Der Heydt; Wolfgang Arno Winkler
Original assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG; Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: US6864653B2; DE20215697U1; US20050077792A1; US20030099561A1; ATE326635T1; EP1314894A3; EP1314894B2; DE50206794D1; US7352094B2; EP1314894B1

Abstract

A fan for a device comprises a fan wheel (46) driven by an external motor (20), whose inner stator (60) is fixed to a hub (22) which is itself attached to a cylindrical casing part (76) by a stay (74) distanced from the wheel. The casing can be detachably fixed to the device. <??>An Independent claim is also included for an arrangement for producing a speed-dependent signal from the fan.

Description

Die Erfindung betrifft u.a. einen Gerätelüfter mit einem Lüfterrad, das durch einen Außenläufermotor antreibbar ist, dessen Innenstator an einer Nabe befestigt ist. Bevorzugt betrifft die Erfindung einen derartigen Lüfter, der über eine Steuerleitung ("Bus") mit einem externen Steuergerät kommunizieren kann.The invention relates inter alia to a device fan with a fan wheel, which by a External rotor motor can be driven, the inner stator of which is attached to a hub. The invention preferably relates to such a fan, which has a Control line ("bus") can communicate with an external control unit.

Gerätelüfter werden oft an unzugänglichen Stellen montiert, an denen ein nachträglicher Austausch des Lüfters, z. B. für eine Reparatur, sehr schwierig ist. Dies gilt besonders für Fahrzeuge zu Land, zu Wasser und in der Luft.Device fans are often installed in inaccessible places where one subsequent replacement of the fan, e.g. B. for a repair, is very difficult. This applies particularly to vehicles on land, on water and in the air.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Gerätelüfter bereit zu stellen.It is therefore an object of the invention to prepare a new device fan put.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Gerätelüfter nach Anspruch 1. Bei einem solchen Lüfter kann das Gehäuse an einem zu belüftendem Objekt befestigt sein, da es gewöhnlich nur mechanische Teile enthält, die keinem Verschleiß unterliegen. Dagegen kann das Bauteil mit Lüfterrad, Außenläufermotor und Mantelteil bei Bedarf leicht von diesem Gehäuse gelöst und repariert oder durch ein neues Bauteil gleicher Art ersetzt werden. Ein solcher Austausch ist innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne möglich, so dass Schäden durch Ausfall eines Lüfters keinen langen Ausfall des Gerätes zur Folge haben, welches durch ihn gekühlt wird.According to the invention, this object is achieved by a device fan Claim 1. With such a fan, the housing can be closed ventilating object as it is usually only mechanical parts contains that are not subject to wear. In contrast, the component can Fan wheel, external rotor motor and casing part easily removed from this if required Housing detached and repaired or replaced by a new component of the same type become. Such an exchange takes place within a very short period of time possible, so that damage caused by a fan failure does not mean a long failure of the fan Result in the device being cooled by it.

Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 16. Sie ermöglicht eine rasche Fehlererkennung und dadurch einen effizienten Tausch eines defekten Lüfters, nachdem ein Fehler erkannt worden ist. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Gegenstands sind Gegenstände der Ansprüche 17 bis 26. Die Gegenstände der Ansprüche 16 bis 26 eignen sich für Elektromotoren aller Art, finden aber bevorzugte Anwendung bei Gerätelüftern.Another solution to the problem is the subject of claim 16. It enables quick error detection and thus efficient Replacement of a defective fan after an error has been detected. Advantageous further developments of this object are objects of Claims 17 to 26. The subjects of claims 16 to 26 are suitable for Electric motors of all types, but are preferred for device fans.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:

Fig. 1: einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Lüfters nach der Erfindung, gesehen längs der Linie I - I der Fig. 2,
Fig. 2: eine Draufsicht, gesehen in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1,
Fig. 3: eine Seitenansicht des Gehäuseteils 110 der Fig. 4, gesehen in Richtung des Pfeiles III der Fig. 4,
Fig. 4: eine Draufsicht auf das Gehäuseteil 110, gesehen in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 5,
Fig. 5: eine Seitenansicht des Gehäuseteils 110, gesehen in Richtung des Pfeiles V der Fig. 4,
Fig. 6: eine Seitenansicht des fertigen Lüfters, gesehen in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 7
Fig. 7: eine Draufsicht auf den fertigen Lüfter, gesehen in Richtung des Pfeiles VII der Fig. 6,
Fig. 8: eine Seitenansicht des fertigen Lüfters, gesehen in Richtung des Pfeiles VIII der Fig. 7,
Fig. 9: eine Seitenansicht des fertigen Lüfters, gesehen in Richtung des Pfeiles IX der Fig. 7,
Fig. 10: ein Blockschaltbild einer bevorzugten Schaltung zur Fernsteuerung eines Lüfters nach der Erfindung über eine Steuerleitung (Bus),
Fig. 11: ein Schaltung analog Fig. 10 mit weiteren Einzelheiten,
Fig. 12: eine Draufsicht auf einen Gerätelüfter 320 nach einem zweiten Ausführungsbeipiel der Erfindung, gesehen in Richtung eines Pfeiles XII der Fig. 13,
Fig. 13: eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeiles XIII der Fig. 12,
Fig. 14: eine Draufsicht, gesehen in Richtung des Pfeiles XIV der Fig. 13,
Fig. 15: eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht, welche die Führung der elektrischen Anschlussleitungen darstellt, und
Fig. 16: zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 150 aus Fig. 11.

Further details and advantageous developments of the invention result from the exemplary embodiments described below and shown in the drawing, which are in no way to be understood as a restriction of the invention, and from the subclaims. It shows:

Fig. 1: 3 shows a section through a first exemplary embodiment of a fan according to the invention, seen along the line I - I in FIG. 2,
Fig. 2: 2 shows a plan view, seen in the direction of arrow II in FIG. 1,
Fig. 3: 4 shows a side view of the housing part 110 of FIG. 4, seen in the direction of the arrow III of FIG. 4,
Fig. 4: a plan view of the housing part 110, seen in the direction of arrow IV of FIG. 5,
Fig. 5: 3 shows a side view of the housing part 110, viewed in the direction of the arrow V in FIG. 4,
Fig. 6: a side view of the finished fan, seen in the direction of arrow VI of FIG. 7th
Fig. 7: 3 shows a plan view of the finished fan, seen in the direction of arrow VII in FIG. 6,
Fig. 8: a side view of the finished fan, seen in the direction of arrow VIII of FIG. 7,
Fig. 9: a side view of the finished fan, seen in the direction of arrow IX of FIG. 7,
Fig. 10: 2 shows a block diagram of a preferred circuit for remote control of a fan according to the invention via a control line (bus),
Fig. 11: 10 with further details,
Fig. 12: a plan view of a device fan 320 according to a second exemplary embodiment of the invention, viewed in the direction of an arrow XII of FIG. 13,
Fig. 13: a side view, seen in the direction of arrow XIII of Fig. 12,
Fig. 14: a plan view, seen in the direction of arrow XIV of Fig. 13,
Fig. 15: a side view, partially in section, showing the routing of the electrical connection lines, and
Fig. 16: shows a preferred embodiment of the device 150 from FIG. 11.

Fig. 1 zeigt einen stark vergrößerten Schnitt durch einen Außenläufermotor 20. Dieser hat eine Nabe 22 aus einem geeigneten Kunststoff, welche einstückig mit einem Lagertragrohr 24 ausgebildet ist, in dem ein oberes Kugellager 26, ein Distanzstück 28 für die Außenringe, und ein unteres Kugellager 30 angeordnet sind, welche Kugellager die Welle 32 eines Außenrotors 34 lagern. Die Innenringe der Kugellager 26, 30 sind durch eine Druckfeder 36 gegeneinander verspannt, welche zwischen dem Innenring des Kugellagers 26 und einem Rotorteil 38 angeordnet ist. Letzteres ist, wie dargestellt, am oberen Ende der Welle 32 befestigt und trägt einen weichferromagnetischen Ring 40, in welchem ein Rotormagnet 42 angeordnet ist. Um den Ring 40 herum erstreckt sich ein Ringteil 44 aus Kunststoff, das einstückig mit fünf Lüfterflügeln 46 ausgebildet ist. Dem unteren Ende 48 des Rotormagneten 42 gegenüber ist ein Hall-IC 50 auf einer Leiterplatte 52 angeordnet, welche elektronische Bauelemente zur Steuerung des Motors 20 und zur Fehlermeldung trägt. Der Hall-IC 50 steuert den Strom im Motor 20 und dient als Geber für dessen Drehzahl. Fig. 1 shows a greatly enlarged section through an external rotor motor 20. This has a hub 22 made of a suitable plastic, which is integrally formed with a bearing support tube 24, in which an upper ball bearing 26, a spacer 28 for the outer rings, and a lower ball bearing 30 are arranged, which ball bearings support the shaft 32 of an outer rotor 34. The inner rings of the ball bearings 26, 30 are braced against one another by a compression spring 36 which is arranged between the inner ring of the ball bearing 26 and a rotor part 38. The latter, as shown, is attached to the upper end of the shaft 32 and carries a soft ferromagnetic ring 40 in which a rotor magnet 42 is arranged. A ring part 44 made of plastic extends around the ring 40 and is formed in one piece with five fan blades 46. A Hall IC 50 is arranged on a printed circuit board 52 opposite the lower end 48 of the rotor magnet 42, which carries electronic components for controlling the motor 20 and for error messages. The Hall IC 50 controls the current in the motor 20 and serves as an encoder for its speed.

Die Welle 32 hat am unteren Ende eine Ringnut 54, in welche ein Halteteil 56 federnd eingreift, das mittels einer Feder 58 im Lagertragrohr 24 fixiert ist.The shaft 32 has an annular groove 54 at the lower end, into which a holding part 56 engages resiliently, which is fixed by means of a spring 58 in the bearing support tube 24.

Auf der Außenseite des Lagertragrohres 24 ist ein Innenstator 60 befestigt. Dieser hat ein Blechpaket 62, in welchem mittels eines Spulenträgers 64, 66 eine Wicklung 68 befestigt ist. Ein Anschluss 70 der Wicklung 68 ist dargestellt. Er ist an einem im Spulenträger 66 befestigten Stift 72 angelötet.An inner stator 60 is attached to the outside of the bearing support tube 24. This has a laminated core 62, in which by means of a coil carrier 64, 66 a winding 68 is attached. A connection 70 of the winding 68 is shown. It is soldered to a pin 72 fastened in the coil carrier 66.

Die Nabe 22 ist einstückig mit Stegen 74 ausgebildet, welche die Nabe 22 mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantelteil 76 verbinden, das die Lüfterflügel 46 radial mit Abstand umgibt, vgl. Fig. 2. Die Stege 74 bilden ein Schutzgitter, das in Fig. 2 und 7 dargestellt ist und das auch als Griffhilfe dafür dient, den Motor 20 in ein Gehäuse (Fig. 3 bis 5) einzusetzen oder aus ihm herauszunehmen.The hub 22 is formed in one piece with webs 74, which the hub 22 also connect a substantially cylindrical shell portion 76 which the Fan blades 46 surround radially at a distance, see. Fig. 2. The webs 74 form a Protective grille, which is shown in Fig. 2 and 7 and also as a handle for it serves to insert the motor 20 into a housing (FIGS. 3 to 5) or out of it exit.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. I. Man erkennt, dass an der Nabe 22 sechs Stege 74 befestigt sind, welche die Nabe 22 mit dem Mantelteil 76 verbinden. Die Nabe 22, die Stege 74 und das Mantelteil 76 sind als einstückiges Kunststoffteil ausgebildet. Etwa in ihrer Mitte sind die Stege 74 durch einen Ringsteg 80 untereinander verbunden, auf dem ein Pfeil 82 für die Öffnungsrichtung und ein Pfeil 84 für die Schließrichtung, sowie entsprechende Indicia (OPEN, CLOSE) angebracht sind. FIG. 2 shows a plan view in the direction of arrow II of FIG. I. It can be seen that six webs 74 are fastened to the hub 22 and connect the hub 22 to the casing part 76. The hub 22, the webs 74 and the casing part 76 are designed as a one-piece plastic part. Approximately in the middle, the webs 74 are connected to one another by an annular web 80, on which an arrow 82 for the opening direction and an arrow 84 for the closing direction, as well as corresponding indicia (OPEN, CLOSE) are attached.

Im Bereich der Nabe 22 sind drei Anschlussleitungen 86, 88 (+ und -) sowie 90 (Steuerleitung) angelötet und von dort über ein T-förmiges Klemmstück 92 auf der Außenseite des Mantelteils 76 und ein weiteres Klemmstück 94, ebenso auf der Außenseite des Mantelteiles 76, zu einem Anschlussstecker 96 geführt. Ferner befinden sich auf der Außenseite des Mantelteiles 76 vier radial abstehende Zapfen 98, welche als Rastzapfen dienen und welche hier in gleichen Abständen von 90° angeordnet sind.In the area of the hub 22 there are three connecting lines 86, 88 (+ and -) and 90 (Control line) soldered on and from there via a T-shaped clamping piece 92 the outside of the jacket part 76 and a further clamping piece 94, as well the outside of the jacket part 76, to a connector plug 96. Furthermore, there are four radially on the outside of the jacket part 76 protruding pins 98, which serve as locking pins and which here in are arranged at equal intervals of 90 °.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Baueinheit aus Außenläufermotor 20, Lüfterflügeln 46 und Mantelrohr 76 ist mit 100 bezeichnet. Sie stellt eine auswechselbare Baueinheit dar, welche bei einem Fehler komplett als solche ausgewechselt werden kann, ohne dass hierzu das Lüftergehäuse ausgebaut werden muss.The unit shown in Figs. 1 and 2 from external rotor motor 20, Fan blades 46 and casing tube 76 is designated 100. It represents one replaceable unit, which is complete as such in the event of a fault can be replaced without removing the fan housing must become.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die offenen Seite eines Lüftergehäuses 110. Dieses hat an seinem Boden ein Schutzgitter 112, welches mit dem Gehäuse 110 einstückig ausgebildet ist, und es hat eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung 114 zur Aufnahme des zylindrischen Mantelteiles 76 (Fig. 2). Die Umrissform des Gehäuses 110 ist im wesentlichen quadratisch, z.B. mit den Standardmaßen 80 x 80 mm, aber ein dünnwandiges Mantelteil 116, in welchem die Ausnehmung 114 ausgebildet ist, steht bereichsweise über diese quadratische Umrissform über. In diesen überstehenden Teilen 116A bis 116D sind Ausnehmungen 118 A, 118 B, 118 C, 118 D zur Aufnahme der Zapfen 98 (Fig. 2) vorgesehen. FIG. 4 shows a plan view of the open side of a fan housing 110. This has a protective grille 112 on its base, which is formed in one piece with the housing 110, and it has a substantially cylindrical recess 114 for receiving the cylindrical casing part 76 (FIG. 2). The outline shape of the housing 110 is essentially square, for example with the standard dimensions of 80 x 80 mm, but a thin-walled jacket part 116, in which the recess 114 is formed, projects beyond this square outline shape in some areas. In these protruding parts 116A to 116D, recesses 118 A, 118 B, 118 C, 118 D are provided for receiving the pins 98 (FIG. 2).

Die Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt die in Fig. 4 obere Ausnehmung 118A, welche seitlich in eine Rastausnehmung 120A übergeht, die auf der einen Seite eine federnde Rastzunge 122A und auf der anderen Seite eine federnde Rastzunge 124A hat. 3 shows the upper recess 118A in FIG. 4, which laterally merges into a latching recess 120A, which has a resilient latching tongue 122A on one side and a resilient latching tongue 124A on the other side.

Die Darstellung gemäß Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 rechte Ausnehmung 118B. Diese geht seitlich in eine Rastausnehmung 120B über, welche auf der einen Seite eine federnde Rastzunge 122B und auf der anderen Seite eine federnde Rastzunge 124B hat. Die übrigen Ausnehmungen 118C und 118D sind mit der Ausnehmung 118B identisch ausgebildet, und deshalb werden für diese identische Bezugszeichen verwendet, aber ergänzt um die Buchstaben C bzw. D. 5 shows recess 118B on the right in FIG. 4. This merges laterally into a latching recess 120B, which has a resilient latching tongue 122B on one side and a resilient latching tongue 124B on the other side. The remaining recesses 118C and 118D are identical to the recess 118B, and therefore identical reference numerals are used for them, but supplemented by the letters C and D.

Zur Aufnahme der Leitungen 86, 88, 90, des T-Stückes 92 und des Klemmstückes 94 hat die zylindrische Ausnehmung 114 eine radiale Erweiterung 126, die sich über einen Winkel von etwa 20° erstreckt. Die Abdeckung dieser Erweiterung ist mit 130 bezeichnet und in Fig. 3 dargestellt. Neben dieser Abdeckung befinden sich Rastglieder 132 zur Befestigung des Steckers 96 (Fig. 2).To accommodate the lines 86, 88, 90, the T-piece 92 and the Clamping piece 94, the cylindrical recess 114 has a radial Extension 126, which extends over an angle of approximately 20 °. The Coverage of this extension is designated 130 and shown in Fig. 3. In addition to this cover there are locking members 132 for fastening the Connector 96 (Fig. 2).

Das Gehäuse 110 hat an seinen Ecken Löcher 136 zur dauerhaften Befestigung dieses Teils an einem zu kühlenden Bauteil, z. B. einem Sendegerät, und es hat zwei vorstehende Zapfen 138 zur passgenauen Fixierung.The housing 110 has holes 136 at its corners for permanent attachment this part of a component to be cooled, e.g. B. a transmitter, and it has two protruding pins 138 for a precise fixation.

Das Gehäuse 110 wird an dem zu kühlenden Teil dauerhaft montiert. Das Bauteil 100 (Fig. 2) kann dann nach der Montage in das Gehäuse 100 eingesetzt und bei Bedarf wieder aus diesem entfernt werden, z. B. für eine Reparatur.The housing 110 is permanently mounted on the part to be cooled. The Component 100 (FIG. 2) can then be installed in housing 100 used and removed from it if necessary, for. B. for a Repair.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen den Lüfter in seinem fertigen Zustand und in etwa normaler Größe. Das Bauteil 100 ist in das Gehäuse 110 eingesetzt und dort verrastet. Dies geschieht dadurch, dass man die Zapfen 98 axial in die Ausnehmungen 118A bis 118 D einschiebt und dann das Bauteil 100 in Richtung des Pfeiles 84 (CLOSE) im Uhrzeigersinn um einige Grad verdreht. Dabei rasten die Zapfen 98 in die Rastausnehmungen 120A bis 120D ein, wie das die Fig. 6, 8 und 9 klar zeigen. Der Stecker 96 wird an den Rastgliedern 132 verrastet, wie in Fig. 6 bis 9 dargestellt. 6 to 9 show the fan in its finished state and in approximately normal size. The component 100 is inserted into the housing 110 and locked there. This is done by axially inserting the pins 98 into the recesses 118A to 118D and then turning the component 100 clockwise by a few degrees in the direction of the arrow 84 (CLOSE). The pins 98 snap into the recesses 120A to 120D, as clearly shown in FIGS. 6, 8 and 9. The plug 96 is locked on the locking members 132, as shown in FIGS. 6 to 9.

Die Entfernung des Bauteiles 100 aus dem Gehäuse 102 verläuft in umgekehrter Reihenfolge, d. h. das Bauteil 100 wird in Richtung des Pfeiles 82 um einige Grad im Gegenzeigersinn verdreht und dann axial aus dem Gehäuse 110 heraus gezogen.The component 100 is removed from the housing 102 in FIG reverse order, d. H. component 100 is in the direction of arrow 82 rotated counter-clockwise by a few degrees and then axially out of the housing 110 pulled out.

Wie in Fig. 7 dargestellt, ist eine Markierung 122 am Mantelteil 76 und eine Markierung 124 am Mantelteil 116C vorgesehen, und wenn das Teil 100 richtig verrastet ist, zeigen die Markierungen 122, 124 aufeinander. Dies ermöglicht eine einfache visuelle Kontrolle bei der Endabnahme.As shown in FIG. 7, there is a mark 122 on the jacket part 76 and one Mark 124 provided on the jacket part 116C, and if the part 100 is correct the markings 122, 124 point towards one another. this makes possible a simple visual inspection during final acceptance.

Zum Verdrehen des Bauteiles 100 sind die Öffungen zwischen den radialen Stegen 74 und dem Ringsteg 80 so ausgebildet, dass man mit den Fingern in diese Öffnungen eingreifen und das Schutzgitter als Griffhilfe benutzen kann. Es ist darauf hinzuweisen, dass das in Fig. 4 dargestellte Schutzgitter 112 auf der einen Seite des fertigen Lüfters und das in Fig. 2 dargestellte Schutzgitter 74, 80 auf der anderen Seite des Lüfters angeordnet ist, so dass dieser auf beiden Seiten ein Schutzgitter hat, wobei beide Schutzgitter bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet sind. Das Schutzgitter 112 ist einstückig mit dem Gehäuse 110 ausgebildet und das Schutzgitter 74, 80 einstückig mit dem Mantelrohr 76 und der Nabe 22.To rotate component 100, the openings are between the radial ones Web 74 and the ring web 80 formed so that you can with your fingers in these openings can intervene and the protective grille can be used as a handle. It It should be pointed out that the protective grille 112 shown in FIG one side of the finished fan and the protective grille 74, 80 shown in FIG. 2 is placed on the other side of the fan so that this on both Sides has a protective grille, both protective grids preferably made of plastic are trained. The protective grid 112 is integral with the housing 110 formed and the protective grid 74, 80 in one piece with the casing tube 76 and the hub 22.

Fig. 10 zeigt eine zugehörige Schaltung. Rechts ist der Motor 20 schematisch dargestellt. Dieser erzeugt mittels einer Vorrichtung 150, z.B. eines Tachogenerators, ein Signal entsprechend der tatsächlichen Drehzahl n_ist, das einem Drehzahlregler 152 zugeführt wird. Der Motor 20 liegt in Reihe mit einer Endstufe 154 zwischen den Leitungen 86 (+) und 88 (Masse). 10 shows an associated circuit. The motor 20 is shown schematically on the right. This generated by a device 150, such as a tachometer generator, a _signal n corresponding to the actual speed which is fed to a speed controller 152nd The motor 20 is in series with an output stage 154 between the lines 86 (+) and 88 (ground).

In Fig. 10 ist die Endstufe 154 als npn-Transistor symbolisch dargestellt. In Fig. 11 wird sie durch die beiden Transistoren 224, 226 gebildet. Zur Steuerung des Motors 20 dient ein Steuergerät 156, das generell zur Bereitstellung eines Stellsignals für den Motor 20 und zur Auswertung eines Fehlersignals vom Motor 20 dient. Das Steuergerät 156 kann als Stellsignal ein PWM-Signal oder ein Gleichspannungs-Steuersignal liefern.10, the output stage 154 is symbolically represented as an npn transistor. In Fig. 11, it is formed by the two transistors 224, 226. To control the Motor 20 serves a control device 156, which generally provides a Control signal for the motor 20 and for evaluating an error signal from Motor 20 is used. The control device 156 can be a control signal or a PWM signal provide a DC control signal.

Zur Steuerung der Drehzahl des Motors 20 dient also ein Gleichspannungs-Steuersignal, oder aber ein PWM-Signal 164, das vom Steuergerät 156 über die Steuerleitung 90 zum Motor 20 geliefert, dort über ein Filter 158 in eine Gleichspannung an einer Leitung 159 umgesetzt und dem Drehzahlregler 152 als Sollwert n_soll zugeführt wird. Alternativ kann die Steuerung auch über eine Gleichspannung erfolgen, die dem Eingang 90 zugeführt wird und z.B. Werte zwischen 2 und 7 V haben kann. Die Gleichspannung n_soll an der Leitung 159 steigt mit zunehmendem Tastverhältnis pwm des PWM-Signals 164 an. Es gilt: pwm < 10 % Lüfter Aus pwm = 30 bis 85 % Arbeitsbereich des Motors 20 pwm > 95 % Lüfter Aus. To control the speed of the motor 20, a DC voltage control signal is used, or a PWM signal 164, which is supplied from the control unit 156 to the motor 20 via the control line 90, where it is converted into a DC voltage on a line 159 via a filter 158 and the like Speed controller 152 _is supplied as setpoint n target. Alternatively, the control can also take place via a DC voltage which is fed to the input 90 and can have values between 2 and 7 V, for example. The DC voltage n _should rise on line 159 with increasing pulse duty factor pwm of PWM signal 164. The following applies: pwm <10% Fan off pwm = 30 to 85% Engine working range 20 pwm> 95% Fan off.

Wenn die Verbindung 90' vom Steuergerät 156 zur Steuerleitung 90 unterbrochen wird, würde der Drehzahlregler 152 ständig ein Signal erhalten, das einem PWM-Signal 164 mit dem Tastverhältnis 100 % entsprechen würde, und der Motor 20 würde mit maximaler Drehzahl laufen. Um dies zu verhindern, ist ein Schaltglied 160 vorgesehen, das in diesem Fall die Endstufe 154 sperrt, so dass der Motor 20 keinen Strom erhält und abgeschaltet wird. Dasselbe gilt für ein Tastverhältnis von > 95 %, das der Steuerleitung 90 zugeführt wird und das ebenfalls als Abschaltsignal interpretiert wird.When connection 90 'from control unit 156 to control line 90 is interrupted, the speed controller 152 would constantly receive a signal that would correspond to a PWM signal 164 with the duty cycle 100%, and motor 20 would run at maximum speed. To prevent this, a switching element 160 is provided, which in this case blocks the output stage 154, so that the motor 20 receives no power and is switched off. The same applies for a duty cycle of> 95%, which is fed to the control line 90 and which is also interpreted as a shutdown signal.

Wenn der Lüfter in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, wird der Anschluss 86 an den Pluspol der (nicht dargestellten) Fahrzeugbatterie angeschlossen. Der Anschluss 86 ist mit einem Filter 166 zum EMI-Schutz verbunden, und zum Schutz gegen falschen Anschluss an die Batterie ist eine Diode 168 vorgesehen. Ferner ist ein Kondensator 170 vorgesehen, der den Motor 20 mit Blindleistung versorgt.When the fan is used in a motor vehicle, the connector becomes 86 connected to the positive pole of the vehicle battery (not shown). The Port 86 is connected to a filter 166 for EMI protection, and for Protection against incorrect connection to the battery is a diode 168 intended. A capacitor 170 is also provided, which also connects the motor 20 Reactive power supplied.

Über eine interne Konstantspannungsquelle 172 wird an einer Leitung 174 eine stabilisierte Spannung von z.B. +7,7 V erzeugt, die über einen Kondensator 176 gefiltert wird. An die Leitung 174 ist der Hall-IC 50 angeschlossen, der vom permanentmagnetischen Rotor 42 (Fig. 1) gesteuert wird und seinerseits abhängig von der Stellung dieses Rotors über eine Verbindung 177 die Endstufe 154 steuert.An internal constant voltage source 172 connects one to a line 174 stabilized voltage of e.g. +7.7 V generated through a capacitor 176 is filtered. Hall IC 50 is connected to line 174 and is connected to the permanent magnetic rotor 42 (Fig. 1) is controlled and in turn depending on the position of this rotor via a connection 177 die Power stage 154 controls.

In thermischer Verbindung mit dem Motor 20 und der Endstufe 154 (bzw. mit den beiden Transistoren 224, 226 in Fig. 11) ist ein PTC-Widerstand 180 vorgesehen, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 182 dem Drehzahlregler 152 zugeführt wird und diesen auf die Drehzahl Null regelt, wenn die Temperatur von Motor 20/Endstufe 154 einen für alle Bauteile kritischen Wert überschreitet, z.B. 115°C.In thermal connection with the motor 20 and the output stage 154 (or with the 11 transistors 224, 226 in FIG. 11) is a PTC resistor 180 provided, the output signal via a line 182 to the speed controller 152 is supplied and this regulates to zero speed when the Temperature of motor 20 / output stage 154 is a critical value for all components exceeds, e.g. 115 ° C.

In der Verbindung von der Endstufe 154 nach Masse 88 ist ein Messwiderstand 184 vorgesehen, an dem im Betrieb eine Spannung entsteht, die vom Strom i des Motors 20 abhängig ist und die einem Steuerglied 186 zugeführt wird.In the connection from the output stage 154 to ground 88 there is a measuring resistor 184 provided on which a voltage arises during operation, which is from the current i of the motor 20 is dependent and which is fed to a control element 186.

Wird die Spannung am Widerstand 184 zu hoch, so erzeugt das Steuerglied 186 an einem Ausgang 188 ein Signal, das die Endstufe 154 sperrt, z.B. während 13 Sekunden, und es erzeugt an einem Ausgang 190 ein Signal, das einem npn-Transistor 192 zugeführt wird und diesen leitend macht.If the voltage across resistor 184 becomes too high, the control element generates 186 at an output 188 a signal that blocks the output stage 154, e.g. during 13 seconds and it generates a signal at an output 190 which an npn transistor 192 is supplied and makes it conductive.

Der Emitter des Transistors 192 ist mit Masse 88 verbunden, sein Kollektor mit der Steuerleitung 90, d.h. wenn der Transistor 192 leitend ist, erhält die Steuerleitung 90 etwa das Potenzial von Masse 88.The emitter of transistor 192 is connected to ground 88, its collector to the control line 90, i.e. if transistor 192 is conductive, the Control line 90 approximately the potential of ground 88.

Im Steuergerät 156 ist die Leitung 90, 90' über einen Widerstand 194 mit dem Kollektor eines npn-Transistors 196 verbunden, dessen Emitter an Masse 88 liegt und dessen Basis im Betrieb das dargestellte PWM-Signal 164 zugeführt wird. In the control device 156, the line 90, 90 'is connected via a resistor 194 to the Collector of an NPN transistor 196 connected, whose emitter is connected to ground 88 lies and the basis of which the PWM signal 164 is supplied during operation becomes.

Wenn die Steuerleitung 90 durch den Transistor 192 mit Masse 88 verbunden ist, wirkt das, wie wenn das PWM-Signal 164 ein Tastverhältnis von 0 % hätte, und der Motor 20 wird abgeschaltet. Dasselbe gilt, wenn eine dem Eingang 90 zugeführte Gleichspannungs-Steuerspannung den Wert 0 annimmt.When control line 90 is connected to ground 88 through transistor 192 it looks like PWM signal 164 has a duty cycle of 0%, and the engine 20 is turned off. The same applies if one of the entrances 90 supplied DC voltage control voltage assumes the value 0.

Hierbei ist der Kollektor des Transistors 196 über einen Widerstand 198 mit einem Knotenpunkt 200 verbunden, und dieser ist über einen Widerstand 202 und einen dazu parallel geschalteten Kondensator 204 mit Masse 88 verbunden.Here, the collector of transistor 196 is also connected via a resistor 198 a node 200, and this is via a resistor 202 and a capacitor 204 connected to ground 88 in parallel therewith connected.

Im normalen Betrieb lädt sich der Kondensator 204 durch die Impulse des PWM-Signals 164 auf, wozu auf Fig. 11 hingewiesen wird. Dadurch entsteht am Knotenpunkt 200 ein von Null verschiedenes positives Potenzial. Wird aber der Transistor 192 leitend, weil der Motorstrom i dauernd zu hoch ist, so wird das Potenzial des Knotenpunkts 200 reduziert, und man erhält dadurch ein Fehlersignal FAULT.In normal operation, capacitor 204 charges through the pulses of the PWM signal 164, for which reference is made to FIG. 11. This creates on Node 200 has a positive potential different from zero. But will Transistor 192 conductive, because the motor current i is constantly too high, so it will Potential of node 200 is reduced, and you get one FAULT error signal.

Über die Steuerleitung 90 gehen also die PWM-lmpulse 164 zum Drehzahlregler 152, und bei Störungen geht, weil der Transistor 192 leitend wird, ein Fehlersignal in umgekehrter Richtung vom Motor 20 zum Steuergerät 156.The PWM pulses 164 therefore go via the control line 90 Speed controller 152, and in the event of faults, because the transistor 192 is conductive an error signal in the opposite direction from the motor 20 to the control unit 156th

Um zu verhindern, dass beim Start des Motors 20 ein zu hoher Strom i fließt, wird die Spannung am Widerstand 184 auch einem Steuerglied 208 zugeführt, das bei seinem Ansprechen den Strom i in der Endstufe 154 auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Während des Starts wird das Steuerglied 186 deaktiviert, d.h. dann ist nur die Anlaufstrombegrenzung 208 aktiv.To prevent an excessive current i from flowing when the motor 20 starts, the voltage across resistor 184 is also fed to a control element 208, that when it responds, the current i in the output stage 154 to one limited value. During startup, controller 186 deactivated, i.e. then only the starting current limit 208 is active.

Die Leitung 188 ist mit dem Ausgang des Reglers 152, dem Ausgang des Strombegrenzers 208 und einem Diodenglied 209 verbunden. Erzeugt der Regler 152, das Steuerglied 186, oder der Strombegrenzer 208 an seinem Ausgang ein niedriges Potenzial, so wird das Diodenglied 209 leitend, reduziert die Spannung an der Leitung 177, und sperrt dadurch die Endstufe 154 ganz oder Teilweise, so dass der Motor 20 entweder stromlos wird, oder - beim Anlauf - der Motorstrom i begrenzt wird.Line 188 is connected to the output of controller 152, the output of the Current limiter 208 and a diode element 209 connected. Generates the Regulator 152, control element 186, or current limiter 208 on its Output low potential, the diode member 209 is reduced conductive the voltage on line 177, thereby completely blocking the output stage 154 or partially, so that the motor 20 is either de-energized, or - when starting - The motor current i is limited.

Arbeitsweise von Fig. 10Operation of Fig. 10

Die Solldrehzahl des Motors 20 wird über eine Gleichspannung (hier: 2...7 V) am Eingang 90 oder durch das Tastverhältnis pwm des PWM-Signals 164 vorgegeben. Solange dieses kleiner als 10 % ist, steht der Motor 20. Im Bereich von 30 bis 85 % nimmt die Drehzahl zu. Bei einem Tastverhältnis über 95 % wird der Motor über das Schaltglied 160 abgeschaltet, wie bereits beschrieben.The target speed of the motor 20 is via a DC voltage (here: 2 ... 7 V) at input 90 or by the pulse duty factor pwm of PWM signal 164 specified. As long as this is less than 10%, the motor is 20. In the area the speed increases from 30 to 85%. With a duty cycle of over 95% the motor is switched off via the switching element 160, as already described.

Beim Start wird der Motorstrom i durch das Steuerglied 208 auf einen vorgegebenen Höchstwert begrenzt, indem über das Diodenglied 209 das Steuersignal für die Endstufe 154 entsprechend reduziert wird, wenn der Anlaufstrom i zu hoch wird.At the start, the motor current i is increased to one by the control element 208 predetermined maximum value limited by the Control signal for the output stage 154 is reduced accordingly if the Starting current i becomes too high.

Wird der Motor 20 blockiert, so steigt der Strom i stark an, und dieser Überstrom bewirkt, dass das Steuerglied 186 über das Diodenglied 209 und die Endstufe 154 den Motor 20 ausschaltet, z.B. 13 Sekunden lang, und dann den Motor 20 z.B. während zwei Sekunden einschaltet, um einen neuen Start des Motors zu versuchen. Durch dieses periodische Ein- und Ausschalten wird verhindert, dass der Motor 20 und seine Endstufe 154 zu heiß werden, wenn der Motor 20 an einer Drehung gehindert ist.If the motor 20 is blocked, the current i rises sharply, and this overcurrent causes the control element 186 via the diode element 209 and the output stage 154 turns off the engine 20, e.g. For 13 seconds, and then the motor 20 e.g. turns on for two seconds to restart the engine to attempt. This periodic switching on and off prevents the motor 20 and its output stage 154 become too hot when the motor 20 is on is prevented from rotating.

Das vom Steuerglied 186 hierbei erzeugte periodische Signal wird über die Leitung 190 auch dem npn-Transistor 192 zugeführt und bewirkt, dass dieser periodisch ein- und ausgeschaltet wird. Dadurch wird auch das Potenzial am Punkt 90 periodisch verändert und über die Steuerleitung 90' zum Steuergerät 156 übertragen, wo es das schon beschriebene Fehlersignal FAULT erzeugt.The periodic signal generated here by the control element 186 is transmitted via the Line 190 also feeds the NPN transistor 192 and causes this is switched on and off periodically. This also unlocks the potential at Point 90 changed periodically and via the control line 90 'to the control unit 156 transmitted where it generates the error signal FAULT already described.

Fig. 11 zeigt einen kollektorlosen Motor 20 mit zwei Statorwicklungsphasen 220, 222, die jeweils mit einem Leistungstransistor 224 bzw. 226 in Reihe geschaltet sind. Diese werden in der üblichen Weise zur Kommutierung über ihre Basen vom Hall-IC 50 (Fig. 10) angesteuert, was in Fig. 11 nicht dargestellt ist. Die Basis des Transistors 224 ist mit der Anode einer Diode 228, die des Transistors 226 mit der Anode einer Diode 230 verbunden. Die Katoden der Dioden 228, 230 sind mit einer Leitung 232 verbunden. Die Leitung 232 ist mit den Kollektoren von zwei npn-Transistoren 234, 236 verbunden, deren Emitter mit Masse 88 verbunden sind. 11 shows a collectorless motor 20 with two stator winding phases 220, 222, which are each connected in series with a power transistor 224 or 226. These are controlled in the usual way for commutation via their bases by the Hall IC 50 (FIG. 10), which is not shown in FIG. 11. The base of transistor 224 is connected to the anode of a diode 228, that of transistor 226 to the anode of a diode 230. The cathodes of the diodes 228, 230 are connected to a line 232. Line 232 is connected to the collectors of two NPN transistors 234, 236, the emitters of which are connected to ground 88.

Wird einer der Transistoren 234, 236 leitend gesteuert, so wird eine Verbindung von der Basis der Transistoren 224, 226 nach Masse hergestellt, so dass diese Transistoren gesperrt werden und der Motor 20 keinen Strom mehr erhält. Wird einer der Transistoren 234, 236 nur teilweise leitend, so reduziert er den Basisstrom der Transistoren 224, 226, so dass der Motorstrom i entsprechend abnimmt. Dies geschieht bei der Strombegrenzung, vor allem beim Start des Motors 20.If one of the transistors 234, 236 is turned on, a connection is made from the base of transistors 224, 226 to ground, so this Transistors are blocked and the motor 20 no longer receives current. Becomes one of the transistors 234, 236 is only partially conductive, so it reduces the Base current of transistors 224, 226, so that the motor current i accordingly decreases. This happens when the current is limited, especially when the Motors 20

Die Emitter der Transistoren 224, 226 sind über einen Knotenpunkt 240 und den Messwiderstand 184 mit Masse 88 verbunden. Das Potenzial am Knotenpunkt 240 wird über einen Widerstand 242 der Basis des Transistors 236 zugeführt, so dass dieser als Strombegrenzer wirkt, d.h. mit zunehmender Spannung am Widerstand 184 wird der Transistor 236 immer mehr leitend und begrenzt dadurch den Motorstrom i, z.B. auf einen Höchstwert von etwa 0,5 A beim Start.The emitters of the transistors 224, 226 are via a node 240 and the Measuring resistor 184 connected to ground 88. The potential at the node 240 is supplied via a resistor 242 to the base of transistor 236, so that this acts as a current limiter, i.e. with increasing tension on Resistor 184, transistor 236 becomes increasingly conductive and limited thereby the motor current i, e.g. to a maximum value of about 0.5 A at the start.

Das Potenzial am Knotenpunkt 240 wird auch dem Pluseingang eines OP-Verstärkers 244 zugeführt, dessen Minuseingang an einem Knotenpunkt 246 liegt, der über einen Widerstand 248 mit Masse 88 und über den PTC-Widerstand 180 und einen Widerstand 250 mit der Leitung 174 verbunden ist.The potential at node 240 is also the plus input of an OP amplifier 244 fed, its negative input at a node 246 lies, via a resistor 248 to ground 88 and via the PTC resistor 180 and a resistor 250 is connected to line 174.

Der Ausgang 252 des OP-Verstärkers 244 ist über einen Kondensator 254 (z.B. 2,2 µF) mit dem Pluseingang, über einen Widerstand 256 (z.B. 100 kOhm) mit dem Knotenpunkt 246, über einen Widerstand 258 mit der Basis des Transistors 234, über einen Kondensator 260 (z.B. 1 nF) mit Masse 88 und über einen Widerstand 262 mit der Basis des Transistors 192 verbunden. Die Basis des Transistors 234 ist auch über einen Widerstand 264 mit Masse 88 verbunden.The output 252 of the OP amplifier 244 is connected through a capacitor 254 (e.g. 2.2 µF) with the positive input, via a resistor 256 (e.g. 100 kOhm) with node 246, through a resistor 258 to the base of the transistor 234, via a capacitor 260 (e.g. 1 nF) with ground 88 and via one Resistor 262 connected to the base of transistor 192. The basis of the Transistor 234 is also connected to ground 88 via a resistor 264.

Wenn der Motorstrom i durch ein mechanisches Blockieren des Motors 20 dauerhaft zu hoch wird, schaltet der OP-Verstärker 244 seinen Ausgang 252 auf High, wodurch der Transistor 234 leitend wird und, wie beschrieben, den Motor 20 stromlos macht. Gleichzeitig wird über den Widerstand 262 auch der Transistor 192 eingeschaltet und erzeugt ein niedriges Potenzial auf der Steuerleitung 90.If the motor current i is caused by mechanical blocking of the motor 20 If the OP amplifier 244 permanently becomes too high, its output 252 is switched on High, causing transistor 234 to conduct and, as described, the motor 20 de-energizes. At the same time, the resistor 262 is also used Transistor 192 turned on and generated a low potential on the Control line 90.

Wenn der OP-Verstärker 244 umgeschaltet hat, bleibt er durch die Wirkung des Kondensators 254 etwa 13 Sekunden lang in diesem Zustand und schaltet dann wieder in den Zustand zurück, in dem sein Ausgang niedrig ist, wodurch die Transistoren 192 und 234 wieder gesperrt werden und der Motor 20 wieder Strom erhält. Ist er weiterhin blockiert, so wird er ca. 2 Sekunden lang eingeschaltet, und wenn er nicht startet, erneut 13 Sekunden lang stromlos gemacht.When the op-amp 244 has switched, it will remain by the action of the Capacitor 254 in this condition for about 13 seconds and then switches back to the state where its output is low, causing the Transistors 192 and 234 are blocked again and the motor 20 again Receives electricity. If it is still blocked, it will last for approx. 2 seconds switched on, and if it does not start, de-energized again for 13 seconds made.

Sollte der Motor 20 durch Überlastung und/oder erhöhte Umgebungstemperaturen (Sommer) zu heiß werden, wird der PTC-Widerstand 180 hochohmig, wodurch das Potenzial am Knotenpunkt 246 sinkt und dadurch ebenfalls die Transistoren 192 und 234 eingeschaltet werden und der Motor 20 stromlos gemacht wird, bis die Temperatur am PTC-Widerstand 180 wieder genügend weit gesunken ist.Should the motor 20 be overloaded and / or elevated ambient temperatures (Summer) become too hot, the PTC resistor becomes 180 high impedance, which reduces the potential at node 246 and thereby transistors 192 and 234 are also turned on and motor 20 is de-energized until the temperature at the PTC resistor 180 again has sunk far enough.

Der Drehzahlregler 152 arbeitet mit einem Vergleich der Signale n_ist und n_soll. Hierzu hat er einen OP-Verstärker 152K, dem diese Signale zugeführt werden. Ist die Drehzahl des Motors 20 zu hoch,so wird der Ausgang 270 des OP-Verstärkers 152K hoch, und dieses Signal wird über einen Widerstand 272 zur Basis des Transistors 236 übertragen, macht diesen leitend, und beeinflusst dadurch die Transistoren 224, 226, so dass der Motorstrom i und damit die Drehzahl des Motors 20 abnimmt.The speed controller 152 works by comparing the signals n _actual and n _intended . For this he has an OP amplifier 152K, to which these signals are fed. If the speed of the motor 20 is too high, the output 270 of the OP amplifier 152K becomes high, and this signal is transmitted via a resistor 272 to the base of the transistor 236, makes it conductive, and thereby affects the transistors 224, 226, see that the motor current i and thus the speed of the motor 20 decrease.

Die Steuerleitung 90 ist über einen Widerstand 276 mit der Leitung 174 und über einen Widerstand 278 mit einem Knotenpunkt 280 verbunden, der über einen Kondensator 282 mit Masse 88 und über einen Widerstand 284 mit dem Minuseingang des OP-Verstärkers 152K verbunden ist. Dieser Minuseingang ist auch über einen Widerstand 286 mit Masse verbunden.The control line 90 is connected to the line 174 and via a resistor 276 connected via a resistor 278 to a node 280, which via a capacitor 282 with ground 88 and a resistor 284 with the The minus input of the OP amplifier 152K is connected. This minus entrance is also connected to ground via a resistor 286.

Die Steuerleitung 90 ist über einen Widerstand 290 mit der Basis eines pnp-Transistors 292 verbunden, dessen Emitter, ebenso wie der Emitter eines pnp-Transistors 294, an der Leitung 174 liegt. The control line 90 is through a resistor 290 with the base of a pnp transistor 292 connected, its emitter, as well as the emitter of a pnp transistor 294, on line 174.

Der Kollektor des Transistors 292 ist über einen Widerstand 296 mit Masse 88 und über einen Kondensator 298 mit dessen Basis verbunden. Diese Basis ist auch über einen Widerstand 300 mit dem Kollektor des Transistors 294 verbunden, der über einen Widerstand 302 mit der Basis des Transistors 236 verbunden ist.The collector of transistor 292 is grounded through a resistor 296 and connected to its base through a capacitor 298. That base is also through a resistor 300 to the collector of transistor 294 connected through a resistor 302 to the base of transistor 236 connected is.

Wenn der Transistor 294 leitend ist, führt er dem Transistor 236 einen Basisstrom zu und sperrt dadurch die Transistoren 224, 226, so dass der Motor 20 stromlos wird.When transistor 294 is conductive, it introduces transistor 236 Base current and thereby turns off transistors 224, 226 so that the motor 20 is de-energized.

Solange das Tastverhältnis des PWM-Signals (vgl. 164 in Fig. 10) an der Steuerleitung 90 im Bereich 30 bis 85 % liegt, wird der Kondensator 282 durch die PWM-lmpulse ständig genügend weit entladen, so dass der Transistor 292 durch das Potenzial an der Steuerleitung 90 leitend gehalten wird und folglich den Transistor 294 sperrt.As long as the pulse duty factor of the PWM signal (see. 164 in Fig. 10) at the Control line 90 is in the range 30 to 85%, the capacitor 282 is through the PWM pulses are constantly discharged sufficiently far that the transistor 292 is kept conductive by the potential on the control line 90 and consequently turns off transistor 294.

Überschreitet das Tastverhältnis des PWM-Signals an der Steuerleitung 90 den Wert 95 %, oder die Steuerleitung 90' (Fig. 10) wird unterbrochen, was in der Wirkung einem Tastverhältnis von 100 % entspricht, wird der Kondensator 282 auf eine höhere Spannung aufgeladen, die durch die Widerstände 276, 278, 284, 286 bestimmt ist, und dadurch wird der Transistor 292 gesperrt und der Transistor 294 wird leitend und schaltet in der beschriebenen Weise den Motor 20 ab.If the pulse duty factor of the PWM signal on the control line 90 exceeds the Value 95%, or the control line 90 '(Fig. 10) is interrupted, which in the Effect corresponds to a duty cycle of 100%, the capacitor 282 charged to a higher voltage by resistors 276, 278, 284, 286 is determined, and thereby the transistor 292 is blocked and the Transistor 294 becomes conductive and switches the motor in the manner described 20 from.

Eine Unterbrechung der Steuerleitung 90' (Fig. 10) hat also zur Folge, dass der Motor 20 stehenbleibt, während er ohne die Schaltung 160 mit maximaler Drehzahl laufen würde.An interruption of the control line 90 '(FIG. 10) therefore has the consequence that the Motor 20 stops while it is at maximum without the circuit 160 Speed would run.

Auf diese Weise können über die Steuerleitung 90 in beiden Richtungen Signale übertragen werden, also in der Richtung zum Motor 20 Signale (PWM-Signale 164 oder eine Steuer-Gleichspannung), welche die Motordrehzahl steuern, und in umgekehrter Richtung ein Fehlersignal, wenn der Motor 20 zu langsam läuft oder an einer Drehung gehindert ist.In this way, control line 90 can be used in both directions Signals are transmitted, i.e. in the direction of the motor 20 signals (PWM signals 164 or a DC control voltage), which is the motor speed control, and in the reverse direction an error signal when the motor 20 to runs slowly or is prevented from rotating.

Die Fig. 12 bis 15 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gerätelüfters 220, der hier sehr klein ist und einen Außendurchmesser von etwa 4 cm hat. Bei den Fig. 12 bis 14 ist ein gemeinsamer Referenz-Maßstab von 1 cm beispielhaft angegeben, um typische Größenverhältnisse zu verdeutlichen. 12 to 15 show a second exemplary embodiment of a device fan 220 according to the invention, which is very small here and has an outer diameter of approximately 4 cm. A common reference scale of 1 cm is given by way of example in FIGS. 12 to 14 in order to illustrate typical size relationships.

Genau wie bei dem Lüfter nach den Fig. 1 bis 9 ist auch hier der Gerätelüfter 320 aus zwei Teilen zusammengesetzt, nämlich einem äußeren Gehäuse 322, das außen mit einem Flansch 324 versehen ist, der einstückig mit einem Schutzgitter 326 ausgebildet ist, und das eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung 328 hat, in die der eigentliche Lüfter 330 eingesetzt und verriegelt wird.Exactly like the fan according to FIGS. 1 to 9, the device fan 320 is also here composed of two parts, namely an outer housing 322, the is provided on the outside with a flange 324 which is integral with a protective grille 326 is formed, and the a substantially cylindrical recess 328, into which the actual fan 330 is inserted and locked.

Der Lüfter 330 hat eine Nabe 332, die über drei Stege 334 mit einem rohrförmigen Außenteil 336 verbunden ist, dessen Außenseite 338 mit Gleitsitz in die Ausnehmung 328 passt.The fan 330 has a hub 332, which has three webs 334 with one tubular outer part 336 is connected, the outer side 338 with sliding fit fits into the recess 328.

Auf der Außenseite 328 sind mit 180° Abstand zwei radial vorstehende Zapfen 340 vorgesehen, von denen nur einer (in Fig. 13) dargestellt ist, und zu ihrer Aufnahme sind im Außengehäuse 322 zwei Führungsausnehmungen 342 vorgesehen, die in der Draufsicht gemäß Fig. 13 etwa L-Form haben, d.h. ausgehend von einer seitlichen Öffnung erstreckt sich diese Ausnehmung zunächst in axialer Richtung und dann radial in einem Abschnitt 344, der sich zu seinem Ende hin zu einer Rastausnehmung verjüngt, in die gemäß Fig. 13 der Zapfen 340 verrastet werden kann. Ein Wandabschnitt 346 kann beim Verrasten oder Entrasten elastisch nachgeben. Ersichtlich ist diese Lösung einfacher als die nach den Fig. 1 bis 9.On the outside 328 are two radially protruding pins with a 180 ° distance 340 provided, of which only one (in Fig. 13) is shown, and to her Two guide recesses 342 are received in the outer housing 322 13 which are approximately L-shaped in the plan view according to FIG. this recess extends from a lateral opening first in the axial direction and then radially in a section 344 which turns towards its end tapers towards a locking recess into which, according to FIG Pin 340 can be locked. A wall section 346 can be locked or give in elastically. Obviously, this solution is easier than that according to FIGS. 1 to 9.

Der Lüfter 330 hat fünf Lüfterflügel 348, die auf einem Außenrotor 360 befestigt sind. Zum elektrischen Anschluss des Innenstators 362 sind drei Leitungen 364, 366, 368 vorgesehen, die hier zu einer (nicht dargestellten) Elektronik außerhalb des Lüfterteils 330 führen, da bei einem derart kleinen Gerätelüfter die Elektronik im Lüfter 330 selbst nicht genügend Platz haben würde. Wie Fig. 15 zeigt, sind die Leitungen 364, 366, 368 um zwei Halteteile 370, 372 (auf der Außenseite des Rohres 338) herum zu einem Stecker 374 geführt. Ein Etikett ist mit 376 bezeichnet. The fan 330 has five fan blades 348, which are attached to an outer rotor 360 are. For the electrical connection of the inner stator 362, three lines 364, 366, 368 are provided here for electronics (not shown) outside of the fan part 330 because the electronics are such a small device fan would not have enough space in the fan 330 itself. 15 shows the lines 364, 366, 368 around two holding parts 370, 372 (on the outside of the tube 338) around a plug 374. One label is 376 designated.

Zur Aufnahme der Leitungen 364, 366, 368 und der Halteteile 370, 372 ist das Außengehäuse 322 auch hier mit einer radialen Erweiterung 380 versehen, deren Abdeckung mit 382 bezeichnet ist. Ihre radiale Erstreckung ermöglicht es, das Lüfterteil 330 im Außengehäuse 322 so weit zu verdrehen, wie das zum Verriegeln und Entriegeln notwendig ist.This is to accommodate the lines 364, 366, 368 and the holding parts 370, 372 Outer housing 322 is also provided with a radial extension 380, the cover of which is designated 382. Their radial extension enables to rotate the fan part 330 in the outer housing 322 as far as that for Locking and unlocking is necessary.

Zur Vermeidung von Längen wird zur Erläuterung der Wirkungsweise des zweiten Ausführungsbeispiels (Fig. 12 bis 15) auf das erste Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 9) verwiesen. Auch beim zweiten Ausführungsbeispiel kann der Lüfterteil 330 in sehr einfacher Weise in das Außengehäuse 322 eingesetzt bzw. aus diesem entnommen werden, was in vielen Fällen eine wesentliche Erleichterung bei der Montage darstellt.To avoid lengths, to explain the mode of operation of the second embodiment (Fig. 12 to 15) on the first embodiment (Fig. 1 to 9) referenced. In the second embodiment, too Fan part 330 inserted into the outer housing 322 in a very simple manner or are taken from this, which in many cases is an essential one Facilitates assembly.

Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich. Z.B. könnten die Rastvorsprünge 94 auf der Innenseite der Ausnehmung 114 vorgesehen werden, und das Mantelteil 76 könnte entsprechende Rastausnehmungen haben. Bei Fig. 10 und 11 können Funktionen, die vom Kunden nicht gewünscht werden, weggelassen werden, und alternativ können zusätzliche Funktionen hinzugefügt werden.Naturally, multiples are within the scope of the present invention Modifications and modifications possible. For example, could the locking projections 94 be provided on the inside of the recess 114, and the jacket part 76 could have corresponding recesses. 10 and 11 functions that are not desired by the customer can be omitted and, alternatively, additional functions can be added.

Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform zur Erzeugung eines Signals entsprechend der tatsächlichen Drehzahl n_ist, vgl. Fig. 10 und Fig. 11. Gleiche oder gleichwirkende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. 16 shows an embodiment for generating a signal corresponding to the actual speed n _ist , cf. Fig. 10 and Fig. 11. Identical or equivalent parts are provided with the same reference numerals.

Die Schaltung 150 weist ein Verstärkungsglied in Form eines pnp-Transistors 400 (bevorzugt BC856B) auf, dessen Basis über einen Widerstand 402 (bevorzugt 1 kΩ) mit der Plusleitung 86 verbunden ist, eine Auskopplungsvorrichtung 404, 406 in Form von zwei Dioden 404, 406 (bevorzugt BAV70), deren Anoden jeweils mit der von der mit der Plusleitung 86 verbundenen Seite abgewandten Seite der Statorwicklungsphasen 220, 222 verbunden sind, und deren Kathoden mit einem Punkt 408 verbunden sind, einen Widerstand 410 (bevorzugt 39 kΩ), welcher zwischen dem Punkt 408 und dem Emitter des Transistors 400 angeordnet ist, und eine Glättungsvorrichtung in Form eines Kondensators 414 (bevorzugt 100 nF), welcher Kondensator 414 zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors 400 angeordnet ist. Der Kollektor des Transistors 400 ist über einen Widerstand 418 (bevorzugt 36 kΩ) mit der Masseleitung 88 verbunden, wobei an einem Punkt 412 zwischen dem Kollektor des Transistors 400 und dem Widerstand 418 eine drehzahlabhängige und der Drehzahl proportionale Spannung abgegriffen werden kann.The circuit 150 has an amplification element in the form of a pnp transistor 400 (preferably BC856B), the base of which is via a resistor 402 (preferably 1 kΩ) is connected to the positive line 86, one Coupling device 404, 406 in the form of two diodes 404, 406 (preferably BAV70), the anodes of which correspond to that of the positive lead 86 connected side facing away from the stator winding phases 220, 222 are connected and their cathodes are connected to a point 408, a resistor 410 (preferably 39 kΩ), which lies between the point 408 and the emitter of transistor 400, and a smoothing device in the form of a capacitor 414 (preferably 100 nF), which capacitor 414 is arranged between the base and the collector of transistor 400. The The collector of transistor 400 is connected via a resistor 418 (preferably 36 kΩ) connected to the ground line 88, at a point 412 between the Collector of transistor 400 and resistor 418 a speed dependent and voltage proportional to the speed can be tapped.

Die Basis des Transistors 400 liegt über den Widerstand 402 an der Plusleitung 86. Sobald einer der Transistoren 224, 226, beispielsweise der Transistor 224, im Betrieb öffnet, arbeitet die Phase 220 im generatorischen Betrieb, und das Potenzial am Punkt 408 wird durch die in die Statorwicklungsphase 220 induzierte, der Drehzahl n_ist proportionale Spannung, welche zu dem Potenzial der Plusleitung 86 addiert wird, größer als das Potenzial an der Plusleitung 86.The base of transistor 400 is connected to positive line 86 via resistor 402. As soon as one of transistors 224, 226, for example transistor 224, opens in operation, phase 220 operates in generator mode, and the potential at point 408 is determined by the in FIG the stator winding phase 220 induced, the speed n _is proportional voltage, which is added to the potential of the positive line 86, greater than the potential on the positive line 86.

Dadurch wird der als Verstärkungsglied arbeitende Transistor 400 leitend, und ein Strom fließt über den Widerstand 410, den Transistor 400 und den Widerstand 418 zur Masseleitung 88.As a result, the transistor 400 operating as an amplification element becomes conductive, and a current flows through resistor 410, transistor 400 and Resistor 418 to ground line 88.

Dieser Strom ist entsprechend der in die Statorwicklungsphase 220 induzierten Spannung wellig. Diese Welligkeit wird durch eine Wechselstromgegenkopplung mittels des Kondensators 414 beseitigt, so dass ein der Rotordrehzahl proportionaler Gleichstrom über den Widerstand 418 zur Masseleitung 88 fließt. Dadurch erhält man am Punkt 412 ein der Rotordrehzahl proportionales Potenzial.This current is corresponding to that induced in the stator winding phase 220 Tension wavy. This ripple is caused by a AC negative feedback is eliminated by means of the capacitor 414, so that a direct current proportional to the rotor speed via the resistor 418 Ground line 88 flows. This gives the rotor speed at point 412 proportional potential.

Dem Potenzial am Punkt 412 wird über die Diode 420 und den Widerstand 422 die Diodenspannung der Diode 420 aufaddiert, und das Ergebnis wird über den Ausgang n_ist dem Operationsverstärker 152 zugeführt, vgl. Fig. 11.The potential at node 412 is 422 adds up the diode voltage of the diode 420 via the diode 420 and the resistor, and the result is n via the output of the operational amplifier 152 _is supplied to see. Fig. 11.

Vorteilhaft an dieser Schaltung 150 ist, dass sie unabhängig von der Höhe der verwendeten Betriebsspannung 86 funktioniert und ein Signal n_ist liefert, das der augenblicklichen Drehzahl des Motors 20 proportional ist.An advantage of this circuit 150 is that it functions independently of the level of the operating voltage 86 used and supplies a signal n _ist that is proportional to the instantaneous speed of the motor 20.

Claims

Device fan with a fan wheel (46; 348) through a External rotor motor (20) can be driven, the inner stator (60; 362) on one Hub (22; 332) is attached, which in turn via at least one web (74; 334) with the outside of the fan wheel (46; 348) at a distance surrounding, approximately cylindrical jacket part (76; 336) is connected, and with a for detachably receiving this jacket part (76; 336) trained housing (110; 322), which in turn for attachment to an object is formed (136, 138).

Device fan according to claim 1, in which on the hub (22; 332) one electrical connecting line (86, 88, 90; 364, 366, 368) is provided, to fix them on the outside (338) of the jacket part (76; 336) at least one holding element (92, 94; 370, 372) is provided, whereby the connecting line (86, 88, 90; 364, 366, 368) from the hub (22; 332) to the outside of the jacket part (76; 336) and the one provided there extends at least one holding element (92, 94; 370, 372).

Device fan according to claim 2, in which on the inside of the Housing (110; 322) has a recess (126; 380) for receiving the at least one holding element (92, 94; 370, 372) and that on it held connecting line (86, 88, 90; 364, 366, 368) is provided.

Device fan according to one of the preceding claims, in which a projection (98; 340) is provided on the outside of the casing part (76; 336),
and in which a member (120, 122, 124; 342, 344) for locking this projection (98; 340) is provided in the housing (110; 322), in which this projection (98; 340) engages when the casing part (76; 336) is in a predetermined position relative to the housing (110; 322), or vice versa.

Device fan according to claim 4, wherein the serving for latching Link is designed as a resilient locking member (120, 122, 124; 346) in which the projection (98; 340) by a combination of axial Movement and rotational movement of the casing part (76; 336) relative to Housing (110; 322) can be inserted and locked.

Device fan according to one of the preceding claims, in which the Housing (110; 322) on one side with a housing protective grille (112; 326) is provided for the passage of air.

Appliance fan according to Claim 6, in which the hub (22; 332) and casing part (76; 336) are provided with a protective grille (74, 80; 334) on a side facing away from the protective housing grille (112; 326),
so that after connecting the casing part (76; 336) and housing (110; 322), the device fan has a protective grille on both sides.

Device fan according to Claim 7, in which the on the hub (22) and casing part (76) provided protective grilles (74, 80) openings that the Pass through a fingertip to allow manual Gripping this protective grille (74, 80) a movement of the casing part (76) to enable relative to the housing (110).

Device fan according to claim 7 or 8, wherein the on the hub (22) and Protective grille (74, 80) provided with at least one casing part (76) Marking (82, 84, 122) is provided, which the opening and / or Indicates the closing direction in which the casing part (76) relative to the housing (110) must be rotated to initiate the process in question.

Device fan according to one of the preceding claims, in which the Housing (110; 322) for detachably receiving the casing part (76; 336) a substantially cylindrical recess at least in some areas (114; 328).

Device fan according to claim 10, wherein the approximately cylindrical Recess (114; 328) an interruption at least in some areas (118; 342) in order to introduce there an on the outside of the To enable the jacket part (76; 336) provided projection (98; 340).

Device fan according to claim 11, wherein the interruption (118; 342) the approximately cylindrical recess (114; 328) has a resilient locking member (122, 124; 346), which snaps into place on the casing part (76; 336) provided projection (98; 340) by a relative rotation between Housing (110; 322) and casing part (76; 336) enables.

Device fan according to one of the preceding claims, in which the Housing (110), seen in the axial direction of the fan, approximately has rectangular and in particular square outer circumference.

Device fan according to one of claims 10-12 and according to claim 13, which is a portion forming the approximately cylindrical recess (114) (116) of the housing (110) at least in regions over the rectangular outer periphery protrudes.

Device fan according to one of the preceding claims, in which on Housing (110) a holding device (132) for a plug (96) is provided which is connected to an electrical connection line (86, 88, 90) of the external rotor motor (20) is provided.

Device fan with a drive motor (20) which, in addition to its supply lines (86, 88) for the power supply, has a control line (90) via which signals (164) can be fed to this motor (20) from outside and via which an error signal (FAULT ) can be transmitted to the outside by this motor (20),
wherein the motor (20) is assigned at least one device (152; 186) for generating an error signal which can be activated when a predetermined error condition is present.

The device fan of claim 16, wherein the motor (20) is one Arrangement (152) is assigned, which is designed to depend on a speed (164) fed via the control line (90) to change the motor (20) and in particular to regulate it.

Device fan according to Claim 17, in which a shutdown device (160, 276, 282) is provided, which is caused by the occurrence of an extreme value of the Signal on the control line (90) can be activated to the motor (20) off.

Device fan according to claim 17 or 18, wherein the above Control line (90, 90 ') supplied signal is a DC voltage signal.

Device fan according to claim 17 or 18, wherein the above Control line (90, 90 ') supplied signal is a PWM signal (164).

Device fan according to Claim 20, in which the PWM signal (164) can be fed to a voltage divider (276, 278, 284, 286), in which a capacitor (282) is connected in parallel to a partial resistor (286), the charge state of which is a function of Duty cycle of the PWM signal (164),
and the switch-off device (160) can be activated by a partial voltage occurring at this voltage divider (276, 278, 284, 286) when the latter assumes a predetermined value under an extreme duty cycle.

Device fan according to Claim 21, in which the switch-off device (160) can be activated by a value of the partial voltage, which occurs when the Control line (90 ') to the device fan is interrupted.

Device fan according to one of claims 16 to 22, in which a Switching element (192) is provided, which is caused by the occurrence of an error can be activated in the device fan to reduce the potential on the control line (90) change during this activation.

The device fan of claim 23, wherein the switching element (192) can be activated when the motor (20) by the occurrence of a Excess temperature is switched off.

Device fan according to Claim 23 or 24, in which the switching element (192) can be activated if the motor (20) due to a too low speed is switched off.

Device fan according to one of claims 23 to 25, which is so constructed is that the motor (20) periodically stalls when an overcurrent occurs is switched on.

Arrangement for generating a speed-dependent signal,
with at least one winding (220, 222), in which a speed-dependent voltage is induced during operation by a rotating permanent-magnet rotor,
with a diode (404, 406) for decoupling a decoupling signal (408) influenced by the induced voltage from the winding (220, 222) when no drive current flows in it,
and with an amplification device (400, 402, 410) for amplifying the decoupling signal (408) for generating the speed-dependent signal (412).

An arrangement according to claim 27, wherein the reinforcement device comprises a transistor (400) for amplifying the decoupling signal.

Arrangement according to claim 27 or 28, in which one Smoothing device (414) for smoothing the speed-dependent signal (412) is provided.

Arrangement according to claim 29, wherein the smoothing device (414) an AC negative feedback to smooth the speed-dependent Signals (412).

The assembly of claim 30, wherein the reinforcement device is a Reinforcing member (400), and in which the AC negative feedback (414) takes place through a capacitor (414), which is between an output and an input of the Reinforcing member is provided.

Arrangement according to one of claims 27 to 31, with a resistor (418), one end of which is ground and the other end of which is reinforced by the reinforcing device (400, 402, 410) Decoupling signal is connected to the resistor (418) falling voltage to generate the speed-dependent signal.

Arrangement according to one of claims 27 to 32, with at least two Windings (220, 222), each of which a diode (404, 406) for Coupling out a coupling signal is assigned, the Decoupling signals merged and by a common Reinforcement device to be reinforced.

Arrangement according to one of Claims 27 to 33, with a diode (420), which increases the speed-dependent signal by the diode voltage.