CN1106708C - 电动机供电电路装置 - Google Patents
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Abstract
电路装置用于从直流电压源经换向电路向具有至少三个绕组的电动机供电，对于电动机每个绕组出线端来说，换向电路包括包含第一和第二开关元件的换向支路，通过开关元件，相关的绕组出线端可以选择性地连接到直流电压源的第一端子或者经测量阻抗连接到所述直流电压源的第二端子，电路装置具有根据信号序列周期性转换换向电路开关元件的环形计数器装置，并且具有提供时钟信号的时钟频率发生级，所述时钟信号的时钟频率取决于测量电压。
Description
本发明涉及一种从直流电压源经换向电路向具有至少三个绕组的电动机供电的电路装置，对于电动机的每个绕组出线端来说，换向电路包括包含第一和第二开关元件的换向支路，通过所述开关元件，相关的绕组出线端可以选择性地连接到所述直流电压源的第一端子或者经测量阻抗连接到所述直流电压源的第二端子，所述电路装置具有根据信号序列周期性转换换向电路开关元件的环形计数器装置，所述信号序列在时钟信号的控制下循环通过所述环形计数器，所述环形计数器的一个周期相当于信号序列通过所述环形计数器装置的一次完整循环，并且具有提供时钟信号的时钟频率发生级，所述时钟信号的时钟频率取决于测量电压。
配有用于电动机旋转电枢的位置检测元件特别是霍尔元件的电换向直流电动机是众所周知的。由于这些位置检测元件是静止的，因此电枢电压和电动机电动势(EMF)之间的角度对于所有负载都是固定的。而且，这种位置检测元件会对电子控制直流电动机的简单化和小型化产生不期望的限制。
如果能够依靠电动机电流产生换向频率，可以得到另一种对直流电动机线圈换向的方法。为此目的，在通向换向器的电源线上通过低电阻的串联电阻器来测量电动机电流。为了从电动机电流的测量值得出任何与电动机(平均)功率有关的结论，形成串联电阻器两端电压测量的算术平均值，即电动机电流。从测量到的电压的该平均值，借助于电压频率变换器就可以导出与该电压成正比的频率，直流电动机是在该频率的基础上进行换向的。
但是，已经发现，对于这种电路装置的正确运行即直流电动机的正确换向来说，形成电动机静止和最大速度之间所有电动机速度的算术平均值从电路工程的角度来看是非常复杂的。例如，市场上买得到的电路允许形成比例为50∶1的两个极限频率值之间的算术平均值。如果假定上限频率对应于直流电动机的最大速度，就导致通过这种装置不能对低速度范围进行控制或者至少不能准确控制。
EP0156282公开了一种控制无刷直流电动机的装置和方法，该电动机由连接到直流电压源的逆变器电路驱动。对用于逆变器电路的直流电流进行测量。从该测量得出的测量信号在用于检测位置电流峰值的峰值检测器中处理为峰值信号，该信号应用于第一控制器以产生频率控制信号。当电动机电流超过给定值时，该控制器减小频率控制信号的值。由频率控制信号经压控振荡器导出时钟信号，其频率经分频器和环形计数器通过逆变器电路形成交流电动机的换向基础。而且，由电动机电流导出的测量信号产生平均值并且因此所产生的平均值信号被频率控制信号除以便得到速度命令信号。此外，从第二峰值检测器中的测量信号导出第二电压控制信号，该电压控制信号为电动机磁化强度量并对应于电动机电流的负电流峰值。由速度命令信号和第二电压控制信号之间的差导出脉冲宽度控制信号。在脉冲宽度控制级(定时器)，来自压控振荡器的时钟信号的脉冲宽度通过该脉冲宽度控制信号受到控制。包括多个逻辑门的逻辑电路将来自不形计数器和定时器的换向信号结合起来，以便形成逆变器级的控制信号。对于电动机的起动相和制动相来说，使用来自第一峰值检测器(正电流峰值)的峰值信号的控制器还具有控制输入，斜坡信号从速度命令输入经斜坡发生器送入该控制输入。该斜坡信号在起动相和制动相中减小频率控制信号的值，结果压控振荡器在起动相中产生逐渐升高的频率，在制动相中产生逐渐降低的频率。
该装置不仅包括具有所述缺点的前述平均值形成装置，而且包括一个非常大的多节控制回路而导致非常复杂的电路装置。除了因此而更可能产生的寄生振荡之外，已知装置中的换向频率由电动机电流的峰值导出，其本身已经对实际干扰和波动敏感了。
DE3709168公开了一种从直流干线向多相同步电动机供电的电路装置。该电路装置包括将电动机电枢绕组的每一绕组相连接到直流干线电压的开关设备、产生开关设备开关信号的开关信号发生器以及以正确顺序向开关设备提供开关信号的逻辑级。为了简化电路装置，在不使用转子位置传感器的情况下，以电压频率变换器、起动部分和重新起动单元构成开关信号发生器，一旦电动机达速运行，该单元就是活动的。电压频率变换器产生具有脉冲重复频率的方波脉冲序列，该频率取决于其输入电压并通过起动部件的起动从零上升为给定值。当电动机电流超过给定值时，依据直流干线电压的应用并通过重新起动单元起动起动部分。
在该电路装置中，电动机速度跟踪频率，该频率由固定电压确定并且不受负载和电动机运行状态的支配。如果电动机速度与该频率失步，这种运行状态就会由于电动机电流的增加超过了给定极限值而被检测到。在给定时间之后，然后应用从小值逐渐增加的频率以便重新起动电动机。根据所测量的电动机电流的控制不受影响。
DE3712185公开了一种具有脉宽调制的电流逆变器的负载电流检测装置。这种电流逆变器具有与直流电压源并联的多个支路。该电流逆变器包括上部分和下部分，每个部分都包括开关元件。每个上部分和每个下部分的开关元件连续交替地接收开关控制信号。并联电阻器插在直流电压源的负端子和下臂开关元件之间。电流逆变器还包括额定电流波形发生器，该发生器产生将送入负载的电流波形的引导值，载波发生器，以及采样保持电路。每个采样保持电路对与载波发生器产生的载波周期同步的相关并联电阻器两端产生的电压进行采样，在时间间隔期间的给定时刻导通相关的开关元件并保持该电压。为此目的，设有参考值信号发生器电路，该电路提供参考值信号。比较器电路将该信号与载波发生器的输出信号相比较。如果载波发生器的输出信号超过参考值信号发生器电路的输出信号即参考值信号，采样信号就保持在采样保持电路中。
因此，在DE3712185A1所公开的设备中，通过用于每个额定电流波形的多控制回路分别测量电流逆变器各个支路中的电流并对每个支路分别进行控制。该设备也需要复杂的电路排布。
欧洲专利231046公开了一种没有换向传感器的无换向器直流电动机的换向电路，它包括具有多相系统的定子和永磁转子。电动机的换向状态取决于定子绕组上感应的电压。产生的比较信号表示未通过电子开关元件连接到直流源的绕组电压标记是否与取决于瞬时换向状态的预定标记一致。在可导致绕组中出现假过零的瞬态效果而使电子开关元件被关断的那些时间间隔过程中，该比较信号被禁止。此外，如果比较信号没有适当的信号，开关元件总是被切换一个换向步骤。随电压变化的换向可以用随电流变化的换向来代替，但这并不总是所期望的。
本发明的一个目的是提供一种向电动机供电电路装置，所述电动机具有在没有位置传感器元件的情况下提供随电动机电流变化的换向，它使用低复杂性的电路在电动机的所有运行状态特别是所有速度下都可靠运行。
根据本发明，这一目的可以通过本说明书第一段所限定的电路装置来实现，其中采样保持电路具有连接到测量阻抗的输入端，其目的是采样测量阻抗两端出现的测量电压，所述环形计数器装置在其每一个周期中控制采样保持电路以便在时间间隔之外的可预置时刻获得用于转换所述换向电路的所述开关元件的测量电压的采样值。
本发明是基于认识到这样一个事实：通过在适当选择的时刻采样到电动机电流的瞬时值来提供代替难于产生的电动机电流平均值的与电动机负载有关的信息。看起来，在换向点即换向支路开关元件转换的那一时刻，由于这些开关操作在电动机绕组中产生的瞬态以及换向电路中的不对称，电动机电流不能提供与电动机负载有关的可靠信息，因此不应对这些时刻的电动机电流进行测量。但是，在所述干扰因素出现的时间之外，找到至少基本与电动机负载成比例的电动机电流的瞬时值是可能的。满足前面提到的需要的电动机电流的瞬时值的适当的采样时刻是换向间隔的中心。在所述时刻，开关和瞬态效果没有影响，即转换换向电路开关元件的时间间隔没有扩展到这些采样时刻。
通过本发明电路装置的直流电动机的换向，不再需要取平均值，第一次使用用于直流电动机的某些控制。特别是，具有使直流电动机同步的简单可能性。
可以得到确定所述采样时刻的一种特别简单的电路装置，因为所述环形计数器装置由移位寄存器构成并具有多个寄存器单元，所述寄存器单元的数量相当于所述换向电路开关元件数量的至少两倍。如果选择两倍于开关元件的寄存器单元，就可以通过简单地选择将起动采样的采样寄存器单元在两个换向时刻之间将采样时刻居中。这些换向时刻表示用于开关元件转换的时间间隔的开始。当选择更多数量的寄存器单元时，采样时刻即确定采样测量值的时刻在不需非常复杂的电路装置的情况下也可以位于两个换向时刻之间的另一时刻。
最好是，所述换向电路开关元件的每两个连续的转换操作之间的时间间隔，即两个连续换向时刻之间的时间间隔，相当于所述时钟信号的两个周期，并在所述时间间隔内通过所述时钟信号的边沿起动所述采样保持电路的启用。环形计数器装置最一般的形式是所述环形计数器的每隔(n-1)个寄存器单元连接到所述换向电路的其中一个开关元件，n为环形寄存器装置的寄存器单元数量和开关元件数量的商，以及从一个寄存器单元获得起动所述采样保持电路中采样操作的采样信号，在所述移位寄存器中的寄存器单元位于各连接到所述换向电路其中一个开关元件的两个连续寄存器单元之间。
为了从环形计数器装置中获得脉冲整形采样信号，根据本发明的电路装置最好包括脉冲整形级。其结果是，采样信号的波形将不受电动机运行条件的支配。
以一种有利的方式，根据本发明的电路装置可以简单地设有输入电路，该电路用于存储至少一个可预置的信号序列和该信号序列的输入，最好是用于当电路装置投入运行时进入到环形计数器装置中的该信号序列非重复输入。当接通电动机时，所述输入电路能够将不同的可预置的信号序列即环形计数器寄存器单元的不同开关状态模式装入环形计数器装置中，能使将要运行的电动机具有不同的整流模式。特别是，这使得可以预先选择电动机绕组的电流流动角度。
根据本发明的电路装置也可以以简单的方式用于连接到它的电动机的速度控制。为此目的，本发明另一实施例中的采样保持电路包括用于将所述电动机的速度控制在可预置值的控制级，所述可预置值作为额定电流值应用于所述控制级，所述控制级包括通过将所述额定电流值和所述测量电压的采样值相比较而产生比较信号的比较器电路，所述比较信号应用于所述时钟频率发生级以得到所述时钟信号。
根据本发明的电路装置最好用于使用电力换向电动机的简单的电动系统。所述电动机使用的最佳领域是家庭用具，如电动剃须刀。
附图中相同的附图标记表示相同的元件。
图1是本发明第一实施例的方框图，
图2是本发明第二实施例的方框图，
图3是图2所示实施例的修改例，以及
图4是本发明的第三实施例。
图1以方块图的形式示出了本发明的第一实施例，其中包括电动机1，例如电动机具有三相绕组，通过电池组或可再充电电池这样的直流电压源2的方式对其供电，并通过换向电路3将其连接到该电压源。根据本发明的电路装置，与用于信号传送即信息传送的电路元件和线路相比，用于电动机1电源的电路元件和线路用粗线表示。直流电压源2和换向电路3之间的线路中的其中一条线路包括测量阻抗4，最好是具有低电阻的电阻器。直流电压源2和测量阻抗4之间的节点接地12。
通过换向电路3，电动机1的绕组出线端13、14和15可以有选择地连接到直流电压源(在本例中为电池组)的第一端子，或者通过测量阻抗4连接到直流电压源的第二端子(在本例中为负极端子)。在电动机运行过程中，这在给定瞬间或给定时间间隔内实现，通过这种方式使电动机的电枢转动。
为了控制开关操作，对于电动机1的这种换向来说，有必要将换向电路3通过开关线16至21连接到环形计数器装置5。时钟频率发生级7产生的时钟信号应用于环形计数器装置5并导致可预置的信号序列通过环形计数器装置5循环。环形计数器装置5的一个周期则相当于通过环形计数器装置5的所述信号序列的一个完整周期或者电动机1转子的一次回转。时钟信号经时钟线22从时钟频率发生级7应用于环形计数器装置5。
图1所示实施例还包括采样保持电路6，该电路通过测量值线23连接到测量阻抗4远离接地12线的端部。在测量阻抗4两端产生的测量电压通过测量值线23应用于采样保持电路6。采样保持电路6还经脉冲整形器级8与环形计数器装置5连接。正如以下更为详细描述的，然后在适当的位置通过线24从环形计数器装置5取出与开关线16至21上的信号以及时钟线22上的信号相关联的信号。脉冲整形器级8将该信号整形为整形脉冲采样信号，整形脉冲采样信号通过采样信号线25应用于采样保持电路6。当该采样信号中的脉冲出现时，采样测量值线23上测量电压的瞬时值并存储在采样保持电路6中用于进一步的处理。
存储在采样保持电路6中的测量电压值经另一线26应用于时钟频率发生级7，从而在该级中依靠测量电压控制时钟频率。用于电动机1换向的控制回路通过线26闭合。
为了将电动机1的速度控制在可预置的额定值，图1所示的电路装置还包括额定值发生器11，该发生器能够提供额定电流值，最好以直流电压的形式。该额定电流值通过线路应用于比较器电路10的额定值输入28，该比较器电路具有实际值输入29，存储在采样保持电路6中的测量值从线26应用于所述实际值输入。假定表示比较结果值的开关信号从比较器电路10的输出30应用于开关级32的控制输入31。开关级32根据其控制输入31上的信号进行切换，所采用的切换方式是：选择性地将额定电流值通过线27应用于时钟频率发生级7或者将测量电压通过线26应用于该开关级。只要线26上测量电压值大于线27上的额定电流值(即表示它的直流电压)，开关级32就处于图1所示的开关状态，其中在采样保持电路6和时钟频率发生级7之间是存在连接的。
图1所示的电路装置还包括具有输入33的输入电路9，来自时钟线22的信号送入输入33，并且具有连接到环形计数器装置5的另一输入35的输出34。输入电路存储至少一个可预置的信号序列。当电路装置投入运行时，即当提供电能以起动电动机1时，该信号序列借助于时钟线22上的信号装入环形计数器装置5中。通过选择性地装入存储在输入电路9中的不同信号序列，可以建立用于电动机1运行的不同转矩-速度关系。这将参考图3和4进行说明。
图2示出了根据本发明电路装置的另一实施例，其中详细示出了换向电路3和环形计数器装置5。为了使图形简化，图2所示实施例未示出控制级10、11、32和输入电路，在图2中用附图标记90简略地表示。
对于电动机1的绕组出线端13、14和15中的每一个来说，图2所示换向电路3分别具有换向支路36、37和38。换向支路36、37和38布置在直流电压源2的第一端子39(在本例中为正极端)和经测量阻抗4至直流电压源2的第二端子40(在本例中为负极端)也就是地之间。换向支路36、37和38包括可将各自的绕组出线端13、14、15连接到直流电压源2的第一端子39的第一开关元件。换向支路36、37和38的第一开关元件中的每一个都包括并联排布的PNP晶体管和续流二极管(freewheel diode)。同样地，换向支路36、37和38每一个都包括用于分别将绕组出线端13、14和15经测量阻抗4连接到直流电压源2的第二端子40，所述每一个第二开关元件包括并联排布的NPN晶体管和另一续流二极管(freewheel diode)。
图2中环形计数器装置5是通过移位寄存器50的方式形成的，寄存器50包括两倍于换向电路3开关元件数量的寄存器单元，即有12个寄存器单元。存储在这些寄存器单元中的信号序列在公共时钟信号输入51上的时钟信号控制下通过寄存器单元循环，为此目的，最后一个寄存器单元具有连接到第一寄存器单元的输入53的输出52。移位寄存器50的时钟信号输入51连接时钟线22。这样，通过由电动机电流导出的时钟信号对移位寄存器50中的信号序列计时。
图2还示出了用附图标记90表示的输入电路的一个简单例子，图2中输入电路90的输出34与移位寄存器50的每一个寄存器单元都有连接；同样地，移位寄存器50的每一个寄存器单元都有连接输入35。对于每一个单个的寄存器单元来说，输入电路90能够预置与移位寄存器50的寄存器单元的其中一种可能的开关状态相对应的二进制信号值。这通过图解的方法作为正电势和负电势(地)之间的机械转换开关表示出。可选择的信号序列通过输入电路90装入移位寄存器50。以这种方式，可以选择导致不同转矩-速度关系的不同的电动机换向序列。这样，就能够通过选择不同的信号序列来改变电动机1的运行模式。
在移位寄存器50中，每隔一个移位寄存器就有输出连接到开关线16至21其中之一。特别是，第一寄存器单元的输出连接到用于换向支路36的第二开关元件的开关线16。第五寄存器单元的输出连接到用于换向支路37的第二开关元件的开关线17，第九寄存器单元的输出连接到用于换向支路38的第二开关元件的开关线18。而且，第七寄存器单元的输出连接到第一反相器54，第十一寄存器单元的输出连接到第二反相器55，第三寄存器单元的输出连接到第三反相器56。第一、第二和第三反相器54、55、56的输出分别通向换向支路36、37和38的第一开关元件。以这种方式，来自寄存器单元输出的信号直接应用于换向电路3的第二开关元件以及以反相的形式应用于换向电路3的第一开关元件。而且，在当前的移位寄存器50中，换向电路3每两个开关元件的连续开关操作之间的时间间隔对应于时钟线22上时钟信号的两个周期。
移位寄存器50第四寄存器单元的输出连接到通向脉冲整形器级8的线24。这样，采样信号从第四寄存器单元取出并通过采样信号线25应用于采样保持电路6。以这种方式，通过在换向电路3的开关元件的每两个连续的开关操作之间的时间间隔之内的时钟信号边沿来起动采样保持电路6的启用。
电动机1的换向可以进一步改进或改变，因为移位寄存器50的寄存器单元数量相当于开关元件数量的n倍，n是大于2的整数。换句话说，这意味着n是寄存器单元数量和开关元件数量的商，并且每隔(n-1)个环形计数器装置5的寄存器单元连接到换向电路3开关元件的其中之一。然后从位于连接到换向电路3开关元件其中之一的两个连续寄存器单元之间的移位寄存器中的其中一个寄存器单元取出用于起动采样保持电路6中采样操作的采样信号。当对移位寄存器进行如此修改时，可以在换向电路3开关元件的两次开关操作之间选择不同的时刻用于采样操作，这样可以适应于换向电路中所完成的处理周期。
图3示出了图2所示实施例的变形，其中输入电路90用起动电路60来完成。最好是，图1所示输入电路9将图2和3的输入电路90与起动电路60结合起来。当电动机1或通过图3的电路装置控制电动机投入运行时，起动电路60用于控制进入移位寄存器50中的可预置的信号序列的输入。为此目的，起动电路60包括加电复位发生器61和计数器装置62。当电源接通时，加电复位发生器61提供非周期性的加电复位脉冲并且在电路装置随后的操作时间过程中是不起作用的。通过该加电复位脉冲，移位寄存器50和计数器装置62都通过复位线63复位到初始状态。
当向电路装置的其它部分供电时，特别是向时钟频率发生级7和换向电路3供电时，在时钟频率发生级7通过时钟线22提供时钟脉冲的范围内，电路装置被投入运行。通过经时钟线22到达计数器装置62的这些时钟脉冲，计数器装置62从其初始状态计时至预置的最终计数并且该计数保持电动机的随后操作时间。当达到最终计数时，计数器装置62通过输入控制线64向移位寄存器50提供输入信号，依靠它，输入电路90中的预置信号序列经输入35装入移位寄存器50。响应时钟线22上更多的时钟脉冲，该预置信号序列则通过移位寄存器50循环，以便实现期望的电动机1的换向。
图4示出了根据本发明的电路装置的更为详细的例子。在本实施例中，环形计数器装置5包括三个移位寄存器501、502、503，每一个的寄存器单元数量为寄存器单元总数量的三分之一。对于预置信号序列的循环通过来说，所有移位寄存器501、502、503的寄存器单元都以与图2或3中所示实施例中移位寄存器50的寄存器单元的同样方式串联布置。至此，移位寄存器501、502、503的联合运行类似于移位寄存器50。移位寄存器501、502、503分别通过时钟信号输入511、512和513同步计时。
图4中的实施例包括输入电路91，该电路包括起动电路60和图2和3中由附图标记90表示的输入电路的简化版。图4所示该简化的输入电路91适应于移位寄存器501、502、503中选择性预置的两个不同信号序列。为此目的，用于单个寄存器单元的环形计数器装置5的输入端35连接如下：
第一移位寄存器501的端子经串联电阻器92连接到电源电压正极端93；同样地，第三移位寄存器503的输入端35直接接地12；第二移位寄存器502的最后两个寄存器单元的输入端35也永久接地12；第二移位寄存器502的头两个输入端35彼此连接并连接到转换开关94，通过该开关，它们可以有选择地接地12或经串联电阻器95接至电源电压正极端93。通过转换开关94的转换来选择两种不同的信号序列。
包含在输入电路91的起动电路60中的加电复位发生器61包括串联布置在电源电压正极端93和地之间的电阻器和电容器。为简便起见，本例中的加电复位发生器61已经象串联电阻器92、95一样连接到电源电压正极端93。可以替换的是，最后提到的电阻器可以连接到由电源电压正极端93的电压获得的参考电势。这也适用于下文所描述的对电源电压正极端93所做的更多的连接。
加电复位发生器61中电阻器和电容器之间的节点经反相器连接到复位线63。以这种方式，可以实现当起动电路投入运行时最初假定复位线63上的电势为高值，在电容器被再次充电之后，永久地假定它为低值。
计数器装置62的复位输入连接到复位线63，其计数输入65连接到NAND门66的输出。NAND门66的一个输入连接到时钟线22，NAND门的另一输入连接到输入控制线64。该控制线经反相器连接到计数器装置62的计数输入，当计数器装置62达到预置计数时，其上出现正电势。
当电路装置投入运行时，首先通过加电复位发生器61将计数器装置62复位，随后通过时钟线22上的脉冲对计数器装置计时直至计数达到计数器输出67上电势改变为止。这样做的结果是，禁止经NAND门66的计数器装置62的进一步递增。同时，产生输入控制线上的输入信号并将其应用于移位寄存器501、502和503。随后，根据所选择的信号序列预置的电势装入这些寄存器的寄存器单元。此后，如图3的例子中，起动电路60是不工作的。
图4所示实施例中的采样保持电路6包括运算放大器70，该放大器具有经存储电容71连接到电源电压正极端93的同相输入，其同相输入也经模拟开关72连接到测量线23以便从测量阻抗4应用测量电压。模拟开关72由采样信号经采样信号线25来控制，即当信号出现时使开关接通；其余时间模拟开关72断开。运算放大器70的反相输入经可变分压器73接地12。可变分压器具有为反馈目的连接到运算放大器70输出的分接头。
在图4中，包含在控制级中的比较器电路10通过另一运算放大器形成，放大器的反目输入为比较器电路10的额定值输入28，放大器的同相输入为比较器电路10的实际值输入29。输入28、29分别经每个串联电阻器连接到线27和26，为了得到来自采样保持电路6的的测量电压值，线26连接运算放大器70的输出，为了得到表示额定电流值的直流电压，线27连接到构成额定值发生器11的第三运算放大器的输出。构成额定值发生器11的运算放大器具有从其输出到其反相输入的反馈。其同相输入连接到分压器的分接头，分压器的末端分别接到电源电压正极端93和地12。可以通过该分压器来预置额定电流值。
图4中开关级32包括第一开关321，通过该开关，测量电压值线26可以连接到电路点325。用于表示额定电流值的直流电压线27也可以通过第二开关322连接到电路点325。第一反相器323具有连接比较器电路10输出30的输入端和连接第二反相器324输入的输出端。第二反相器324的输出连接第一开关321的控制输入311，第一反相器323的输出连接第二开关322的控制输入312。以这种方式，通过比较器电路10的输出30上的信号反向转换开关321、322。这样做的结果是，来自线26的测量电压和来自线27的额定电流值都应用于电路点325。依靠测量电压值和表示额定电流值的直流电压之间的比较来转换开关级32，以这种方式，只要测量电压值高于表示额定电流值的直流电压，就将其应用于电路点325。相反，如果额定值高于测量电压，第二开关322闭合且第一开关3221断开，结果该额定值应用于电路点325。
图4中，在开关级32和时钟频率发生级7之间插入第四运算放大器，该运算放大器具有经串联电阻器连接到电路点325的反相输入端和连接到时钟频率发生级7输入端的输出端，时钟频率发生级7通过该输入端接收控制电压。用附图标记80表示的第四运算放大器经可变电阻从其输出端接收反馈到其输入端。而且，连接经串联电阻从反相输入通向另一分压器的分接头，给分压器的末端分别接电源电压正极端93和地12。第四运算放大器80的同相输入接地12。
随意地，在第四运算放大器80的布线中连接在地12和电源电压正极端93之间的分压器和额定值发生器11可以交替连接到一个端子，适当选择的参考电压可以通过该端子来应用，而不是电源电压正极端来应用。这使得能够改变本电路装置的尺寸。但是，这种变化与电路装置的基本运行无关，因此未在图中示出。这也适用于转换开关94的布线，通过该开关，装入移位寄存器501、502和503的信号序列能够按需要将占空比设为1∶2或1∶1。
从移位寄存器501的第四寄存器单元的输出来看，不仅有通向移位寄存器502的第一寄存器单元输入的连接，而且线24也通向脉冲整形器级8，该级最好由单稳态多谐振荡器构成。对该单稳态多谐振荡器所提供的脉冲宽度进行选择(依据所选择的移位寄存器501的第四寄存器单元输出信号的开关边沿)以便提供边界分明的存储电容71的充电过程。
Claims (10)
1.从直流电压源经换向电路向具有至少三个绕组的电动机供电的电路装置，对于电动机每个绕组出线端来说，换向电路包括包含第一和第二开关元件的换向支路，通过所述开关元件，相关的绕组出线端可以选择性地连接到所述直流电压源的第一端子或者经测量阻抗连接到所述直流电压源的第二端子，所述电路装置具有根据信号序列周期性转换换向电路开关元件的环形计数器装置，所述信号序列在时钟信号的控制下循环通过所述环形计数器，所述环形计数器的一个周期相当于信号序列通过所述环形计数器装置的一次完整循环，并且具有提供时钟信号的时钟频率发生级，所述时钟信号的时钟频率取决于测量电压，其特征在于，采样保持电路具有连接到测量阻抗的输入端以便采样出现在所述测量阻抗两端的测量电压，所述环形计数器装置在其每一个周期中控制采样保持电路，以便在转换所述换向电路开关元件的时间间隔之外的可预置时刻获得测量电压的采样值。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所述环形计数器装置由移位寄存器构成并具有多个寄存器单元，所述寄存器单元的数量相当于所述换向电路开关元件数量的至少两倍。
3.根据权利要求2所述的电路装置，其特征在于，所述换向电路开关元件的每两个连续的转换操作之间的时间间隔相当于所述时钟信号的两个周期，并在所述时间间隔内通过所述时钟信号的边沿起动所述采样保持电路的启用。
4.根据权利要求2或3所述的电路装置，其特征在于，所述环形计数器的每隔(n-1)个寄存器单元连接到所述换向电路的其中一个开关元件，n为寄存器单元数量和开关元件数量的商，以及从一个寄存器单元获得起动所述采样保持电路中采样操作的采样信号，在所述移位寄存器中的寄存器单元位于各连接到所述换向电路其中一个开关元件的两个连续寄存器单元之间。
5.根据权利要求4所述的电路装置，其特征在于，脉冲整形级用于从所述环形计数器装置获取整形脉冲采样信号。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电路装置，其特征在于，输入电路用于存储至少一个可预置的信号序列，以及当所述电路装置投入运行时将该信号序列非重复输入到所述环形计数器装置中。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的电路装置，其特征在于，所述采样保持电路连接到用于将所述电动机的速度控制在可预置值的控制级，所述可预置值作为额定电流值应用于所述控制级，所述控制级包括通过将所述额定电流值和所述测量电压的采样值相比较而产生比较信号的比较器电路，所述比较信号应用于所述时钟频率发生级以得到所述时钟信号。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的电路装置，其特征在于，输入电路用于存储至少一个可预置的信号序列，以及当所述电路装置投入运行时将该信号序列非重复输入到所述环形计数器装置中，所述采样保持电路连接到用于将所述电动机的速度控制在可预置值的控制级，所述可预置值作为额定电流值应用于所述控制级，所述控制级包括通过将所述额定电流值和所述测量电压的采样值相比较而产生比较信号的比较器电路，所述比较信号应用于所述时钟频率发生级以得到所述时钟信号。
9.电动系统，其特征在于，具有前述权利要求中任一项所述的电路装置。
10.电气设备，其特征在于，具有权利要求9所述的电动系统。
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