DE10040440A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung von DC-Lüftern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung von DC-LüfternInfo
- Publication number
- DE10040440A1 DE10040440A1 DE10040440A DE10040440A DE10040440A1 DE 10040440 A1 DE10040440 A1 DE 10040440A1 DE 10040440 A DE10040440 A DE 10040440A DE 10040440 A DE10040440 A DE 10040440A DE 10040440 A1 DE10040440 A1 DE 10040440A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- time interval
- speed
- switch
- fan
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/12—Monitoring commutation; Providing indication of commutation failure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines einen elektronisch kommutierten Motor aufweisenden DC-Lüfters. Die Kommutierungszeitintervalle werden jeweils in ein Einschaltzeitintervall und ein Ausschaltzeitintervall unterteilt. Die Dauer der Kommutierungszeitintervalle wird in Abhängigkeit von der Isttemperatur des Lüfters und/oder von erfassten Störgrößen verändert, wobei das Ausschaltzeitintervall eines Kommutierungszeitintervalls veränderbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Drehzahlregelung von DC-Lüftern.
DC-Lüfter mit elektronisch kommutiertem Außenläufermotor sind
bereits bekannt. Um die Drehzahl eines derartigen DC-Lüfters
überwachen und steuern zu können, bedarf es einer speziellen
Ausgestaltung des Lüfters. Da nicht alle Hersteller derartige
Lüftertypen fertigen, sind derartige Lüftertypen am Markt
sehr teuer. Weiterhin ist eine Anpassung der Ansteuer- und
Überwachungsschnittstelle eines derartigen Lüfters an spe
zielle, am Einsatzort vorliegende Gegebenheiten nicht ohne
größeren zusätzlichen Aufwand möglich.
Zur Drehzahlüberwachung und Steuerung bieten bestimmte Her
steller Speziallüfter an, deren Drehzahlsteuereingang und
Überwachungsausgang vom Hersteller bei der Fertigung imple
mentiert werden. Nachteile einer derartigen Lösung bestehen
im hohen Preis und einem festen, vom Anwender nur mit zusätz
lichem Aufwand veränderbaren Drehzahlsteuerbereich. Weiterhin
besteht bei dieser Lösung die Überwachungsfunktion oft nur in
der Ausgabe eines Blockiersignals oder der Ausgabe drehzahl
proportionaler Rechtecksignale. Ferner erfolgt bei derartigen
Lüftern bei der Überwachung der Grenzdrehzahl keine Anpassung
an den Drehzahlsollwert.
Weiterhin ist es bereits bekannt, eine Drehzahlbeeinflussung
über die Lüfterspannung mit speziellen Ansteuerschaltkreisen
durchzuführen. Derartige spezielle Ansteuerschaltkreise wer
den beispielsweise von der Firma Maxim unter den Bezeichnun
gen MAX 6650 und MAX 6651 angeboten. Es hat sich gezeigt,
dass bei einer derartigen Lösung bei niedrigen Drehzahlen im
Ansteuertransistor eine hohe Verlustleistung auftritt. Wei
terhin verringert sich bei dieser Lösung das Drehmoment proportional
mit der Drehzahl. Ferner sind die bekannten Ansteu
erschaltkreise nur bei Lüftertypen mit großem Eingangsspan
nungsbereich einsetzbar. Lüfterdrehzahlen, die kleiner sind
als die halbe Nenndrehzahl, sind bei Verwendung der genannten
Ansteuerschaltkreise nicht möglich.
Ferner ist es bereits bekannt, eine Drehzahlbeeinflussung
mittels spezieller Ansteuerschaltkreise unter Verwendung ei
ner asynchronen Pulsbreitenmodulation zur Lüfterdrehzahl zu
realisieren. Derartige Ansteuerschaltkreise werden von den
Firmen Maxim unter der Bezeichnung MAX 1669, Micrel unter der
Bezeichnung MIC 502 und TelCom unter den Bezeichnungen TX
642, TC 643, TC 646 und TC 649 angeboten. Bei diesen Ansteu
erschaltkreisen wird bei konstanter Periodendauer das Tast
verhältnis verändert, um die Drehzahl des Lüfters zu beein
flussen. Nachteile dieser Ansteuerschaltkreise bestehen dar
in, dass sie nicht für alle Lüftertypen einsetzbar sind. Wei
terhin kommt es bei Verwendung derartiger Ansteuerschaltkrei
se zu Drehzahlsprüngen innerhalb des Drehzahlstellbereiches.
Ferner ist keine Grenzdrehzahlüberwachung, sondern lediglich
eine Blockierüberwachung möglich. Bei Lüfterdrehzahlen, die
kleiner sind als die halbe Nenndrehzahl, kommt es zu einem
unruhigen Lüfterlauf. In Störfällen bleibt das Drehmoment un
verändert, wenn nicht Regelmechanismen aktiv werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Drehzahlregelung von DC-Lüftern anzugeben, die die vorstehend
genannten Nachteile nicht aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1
und eine Vorrichtung mit den im Anspruch 8 angegebenen Merk
malen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun
gen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung ermöglicht eine Drehzahlüberwachung und -beein
flussung von DC-Lüftern mit elektronisch kommutiertem Außenläufermotor
unabhängig vom Lüfterhersteller. Nachteile wie
hohe Verlustleistung bei niedrigen Drehzahlen und ein Auftre
ten von Drehzahlsprüngen innerhalb des Drehzahlstellbereiches
werden vermieden. Weiterhin sind Lüfterdrehzahlen, die klei
ner sind als die halbe Nenndrehzahl, möglich, ohne dass eine
Beeinträchtigung des Lüfterlaufes auftritt.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich
anhand deren beispielhafter Erläuterung mittels der FIGen. Es
zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß der Er
findung,
Fig. 2 Zeitdiagramme der Mess-Spannung Umeß gemäß Fig. 1 und
Fig. 3 ein Diagramm, welches für verschiedene Lüftertypen
den Verlauf der Drehzahl in Abhängigkeit von der Aus
schaltzeit zeigt.
Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung. Diese Vorrichtung weist einen DC-Lüfter 1 mit
einem elektronisch kommutierten Motor auf, der im Betrieb auf
das Auftreten von Fehlern überwacht werden soll. Weiterhin
soll der Motor gesteuert und bezüglich einer Drehzahl gere
gelt werden.
Der Lüfter mit dem Motor, dessen Polzahl pz beispielsweise
gleich 4 ist, ist zwischen einen eine positive Versorgungs
gleichspannung V+ liefernden Versorgungsspannungsanschluss 2
und den Kollektor eines npn-Transistors 3 geschaltet. Der
Emitter des Transistors 3 ist über den Messwiderstand 4, über
welchen eine Messspannung Umeß abfällt, mit Masse 5 verbun
den. Dem Basisanschluss des Transistors 3 wird als Ansteuer
signal das Ausgangssignal eines Speichers 7 zugeführt.
Der masseferne Anschluss des Messwiderstandes 4 ist an einen
Flankendetektor 6 angeschlossen. Dessen Ausgangssignal ist
mit dem Setzeingang des Speichers 7 verbunden. Weiterhin wird
das Ausgangssignal des Flankendetektors 6 als Ladesignal auch
den Ladeeingängen eines Timers 10 und eines Registers 11 zu
geführt.
Der Timer 10 weist weiterhin einen Eingang für ein Taktsignal
CLK, einen ersten, mit dem Register 11 verbundenen Ausgang
sowie einen zweiten, mit dem Rücksetzeingang des Speichers 7
verbundenen Ausgang auf.
Das Ausgangssignal des Registers 11 ist an einen Summierer 12
geführt. Diesem wird als weiteres Eingangssignal ein im Steu
erwerk 9 erzeugtes Signal, das dem Ausschaltzeitintervall ASZ
entspricht, zugeführt. Ein Ausgang des Summierers 12, an wel
chem ein Drehzahlistwertsignal DZIW vorliegt, ist mit einem
Fehlerdetektor 13 verbunden. Weiterhin steht der Summierer 12
über eine Leitung in Verbindung mit dem Steuerwerk 9, um die
sem den ermittelten Drehzahlistwert DZIW zuzuführen.
Der Fehlerdetektor 13 erhält als weiteres Eingangssignal ein
im Steuerwerk 9 ermitteltes, der Solldrehzahl SDZ entspre
chendes Signal zugeführt und stellt an seinem Ausgang ein
Fehlersignal F zur Verfügung, welches dem Bus 15 zugeleitet
wird.
Weiterhin weist die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung einen
Temperaturfühler 8 auf, mittels welchem die Temperatur des zu
kühlenden Betriebsmittels erfasst wird. Das Ausgangssignal δI
des Temperaturfühlers wird als Temperatur-Istwertsignal dem
Steuerwerk 9 zugeführt. Weiteren Eingängen des Steuerwerks 9
werden über Eingabemittel 16 ein Nenndrehzahlsignal Nnenn,
ein Sleepmode-Signal Sl, ein Starttemperatursignal δS, ein
Endtemperatursignal δE und ein Signal pz zugeführt, welches
Auskunft über die Polzahl des Lüftermotors gibt. Bei den Ein
gabemitteln 16 kann es sich um einen Speicher und/oder um eine
Eingabetastatur und/oder um eine serielle Schnittstelle
handeln.
Das Steuerwerk 9 berechnet neben dem bereits genannten Aus
schaltzeitintervall ASZ und der Solldrehzahl SDZ weiterhin
auch ein Übertemperatursignal Üt und berechnet unter Verwen
dung des Drehzahlistwertes DZIW und der Polzahl pz des Motors
die Ist-Drehzahl n des Motors. Das Übertemperatursignal Üt
und die Ist-Drehzahl n werden dem Datenbus 15 zugeführt. Die
Information über das Ausschaltzeitintervall ASZ wird auch an
den Timer 10 geleitet.
Der Datenbus 15 ist mit einer Schnittstelle 14 verbunden, ü
ber welche von einer Zentrale Informationen über den Istzu
stand des Lüfters abgefragt werden können.
Die gezeigte Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Über den Ausgang des Speichers 7 wird die Basis des Transi stors 3 mit Impulsen angesteuert, die der Einschaltzeit ent sprechen. Dadurch wird die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 3 leitend, wodurch ein Stromfluss im Lüfter 1 er möglicht wird, welcher ausgehend von der Gleichspannungsquel le V+ über den Lüfter, die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 3 und den Messwiderstand 4 nach Masse verläuft. Dabei fällt über dem Messwiderstand 4 eine Messspannung Umess ab, die auch Auskunft über den Lüfterstrom gibt. Die in der Fig. 2 gezeigten Kurvenverläufe zeigen den grundsätzlichen Verlauf des Lüfterstromes. Dabei sind in der oberen Darstel lung der Lüfterstrom beim Vorliegen der Nenn-Drehzahl und in der unteren Darstellung der Lüfterstrom bei einem Abweichen von der Nenn-Drehzahl veranschaulicht.
Über den Ausgang des Speichers 7 wird die Basis des Transi stors 3 mit Impulsen angesteuert, die der Einschaltzeit ent sprechen. Dadurch wird die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 3 leitend, wodurch ein Stromfluss im Lüfter 1 er möglicht wird, welcher ausgehend von der Gleichspannungsquel le V+ über den Lüfter, die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 3 und den Messwiderstand 4 nach Masse verläuft. Dabei fällt über dem Messwiderstand 4 eine Messspannung Umess ab, die auch Auskunft über den Lüfterstrom gibt. Die in der Fig. 2 gezeigten Kurvenverläufe zeigen den grundsätzlichen Verlauf des Lüfterstromes. Dabei sind in der oberen Darstel lung der Lüfterstrom beim Vorliegen der Nenn-Drehzahl und in der unteren Darstellung der Lüfterstrom bei einem Abweichen von der Nenn-Drehzahl veranschaulicht.
Bei dem Lüfter 1 handelt es sich - wie bereits oben erwähnt
wurde - um einen DC-Lüfter mit elektronisch kommutiertem Mo
tor. Die Polzahl des Motors ist beispielsweise gleich 4, so
dass während einer Umdrehung des Motors vier Kommutierungsimpulse
erzeugt bzw. vier Kommutierungsschritte vollzogen wer
den.
Aus der unteren Darstellung ist ersichtlich, dass ein Kommu
tierungszeitintervall in ein Einschaltzeitintervall ESZ und
ein Ausschaltzeitintervall ASZ unterteilt ist, wobei die Sum
me aus Einschaltzeitintervall und Ausschaltzeitintervall ei
ner Periodendauer τ, d. h. einem Kommutierungsschritt, ent
spricht:
τ = ESZ + ASZ.
Die Dauer eines Kommutierungszeitintervalles ist in Abhängig
keit von der gemessenen Isttemperatur des zu kühlenden Be
triebsmittels und/oder von erfassten Störsignalen veränder
bar. Dabei wird die Dauer des Ausschaltzeitintervalles verän
dert. Erfasste Störgrößen des Lüfters sind beispielsweise
auftretende Reibung und der Luftwiderstand, wobei diese Stör
größen über die Soll-Istwert-Differenz erfasst werden können.
Aus der unteren Darstellung von Fig. 2 ergibt sich weiterhin,
dass die Ausschaltzeitintervalle mit den Kommutierungsschrit
ten synchronisiert sind. Der Beginn eines Ausschaltzeitinter
valles schließt sich unmittelbar an eine abfallende Flanke
des Lüfterstromes an.
Diese abfallenden Flanken werden mittels des Flankendetektors
detektiert. Dabei entsteht am Ausgang des Flankendetektors 6
ein Impuls, der das Speicherelement setzt und dadurch eine
Unterbrechung der Ansteuerung des Lüfters und damit des Lüf
terstromes für die Zeitdauer ASZ in die Wege leitet.
Gleichzeitig wird der Timerwert ESZ, der dem Einschaltzeitin
tervall entspricht, in das Register 11 übernommen und der Ti
mer 10 vom Steuerwerk 9 mit der Ausschaltzeit ASZ geladen.
Ist dies geschehen, dann erfolgt durch den Takt CLK ein Her
unterzählen des Timers 10 bis auf den Wert Null. Ist dieser
Wert erreicht, dann wird am Ausgang des Timers 10 ein Rück
setzsignal erzeugt und dem Rücksetzeingang des Speichers 7
zugeführt. Durch dessen Ausgangssignal wird der Transistor 3
wieder durchgeschaltet, wodurch der Lüftermotor bis zum Auf
treten der nächsten abfallenden Flanke des Lüfterstromsignals
wieder mit Spannung versorgt wird. Dieser Vorgang wiederholt
sich dann periodisch entsprechend der Lüfterstromimpulse.
Das Ausgangssignal des Registers 11, welches das Einschalt
zeitintervall ESZ charakterisiert, und das Ausgangssignal ASZ
des Steuerwerkes 9, welches das Ausschaltzeitintervall cha
rakterisiert, werden dem Summierer 12 zugeführt und dort zur
Ermittlung des Drehzahlistwertes addiert:
DZIW = ESZ + ASZ.
Der ermittelte Drehzahlistwert DZIW wird dem Steuerwerk 9 zu
geführt. Dieses ermittelt dann unter Berücksichtigung der
Polzahl des Lüftermotors die Ist-Drehzahl n des Motors gemäß
folgender Beziehung:
n = 60/(DZIW . pz).
Diese Ist-Drehzahl n wird vom Steuerwerk 9 dem Bus 15 zuge
führt und kann über diesen und die Schnittstelle 14 einer ex
ternen Zentrale zugeleitet werden.
Um eine Fehlerdetektion zu ermöglichen, berechnet das Steuer
werk 9 unter Berücksichtigung des vom Temperaturfühler 8 er
fassten Temperaturistwertes δI und eines vorgegebenen Tempe
raturbereiches einen Drehzahlsollwert SDZ. Dieser wird dem
Fehlerdetektor 13 zugeführt, dem andererseits auch der im
Summierer 12 ermittelte Drehzahlistwert DZIW zugeleitet wird.
Im Fehlerdetektor erfolgt eine Überprüfung, ob der Drehzahl
istwert DZIW in einem vom Drehzahlsollwert abgeleiteten Dreh
zahlsollintervall liegt oder nicht. Ist dies nicht der Fall,
dann gibt der Fehlerdetektor 13 ein Fehlersignal F aus, welches
an den Datenbus 15 geleitet und über die Schnittstelle
14 an die externe Zentrale übermittelt werden kann.
Das Steuerwerk 9 ermittelt, wie bereits oben ausgeführt wur
de, das Ausschaltzeitintervall ASZ, die Solldrehzahl SDZ und
die Istdrehzahl n, wobei die Berechnung des Ausschaltzeit
intervalls und der Solldrehzahl in Abhängigkeit von dem mit
tels des Temperaturfühlers 8 erfassten Temperaturistwertes
des Lüftermotors erfolgt. Als weitere Eingangssignale können
dem Steuerwerk 9 unter Verwendung der Eingabemittel 16 in
vorteilhafter Weise Informationen über die Nenndrehzahl Nnenn
des Lüfters 1, Informationen δS und δE über den Temperaturbe
reich, in welchem der Lüfterbetrieb erfolgen soll, Informa
tionen Sl über die im Anwendungsfall gewünschte Verwendung
oder Nichtberücksichtigung eines Sleepmodes, in welchem der
Lüfter abgeschaltet wird, wenn eine weitere Kühlung nicht er
forderlich ist, und Informationen über die Polzahl pz des
Lüfters zugeführt werden. Durch diese Eingabemöglichkeiten
ist eine einfache Anpassung der Ansteuerung an eine Vielzahl
von konkreten Anwendungsfällen möglich, beispielsweise eine
Anpassung an verschiedene Lüftertypen, an verschiedene Tempe
raturbereiche, an Motoren unterschiedlicher Polzahl und Nenn
drehzahl.
Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. So kann
durch die Berücksichtigung der mittels eines Messfühlers er
fassten Temperatur eine temperaturabhängige Drehzahlbeein
flussung des Lüfters durchgeführt werden. Dies ermöglicht ei
ne Minimierung der Kühlgeräusche. Die Istdrehzahl des Lüfter
motors ist mit hoher Genauigkeit messbar, wobei die Perioden
dauer des Lüfterstromes ein Maß für die Istdrehzahl dar
stellt.
Da im Gegensatz zur Verwendung einer asynchronen PWM-Ansteue
rung die Periodendauer des Lüfterstromes nicht konstant ist,
ergibt sich folgender Vorteil:
Wird der Lüfter durch eine Störgröße abgebremst, dann bleibt das Ausschaltzeitintervall ASZ unverändert, während sich das Einschaltzeitintervall ESZ vergrößert. Dadurch erhöht sich der Stromanteil pro Kommutierungsschritt. Dies bedeutet auch eine Erhöhung des Drehmoments. Folglich erzeugt jede Dreh zahlverringerung ein höheres Drehmoment, so dass Störgrößen automatisch entgegengewirkt wird. Zusätzlich ist für Drehzah len, die kleiner sind als die Nenndrehzahl, eine Drehzahlre gelung einsetzbar.
Wird der Lüfter durch eine Störgröße abgebremst, dann bleibt das Ausschaltzeitintervall ASZ unverändert, während sich das Einschaltzeitintervall ESZ vergrößert. Dadurch erhöht sich der Stromanteil pro Kommutierungsschritt. Dies bedeutet auch eine Erhöhung des Drehmoments. Folglich erzeugt jede Dreh zahlverringerung ein höheres Drehmoment, so dass Störgrößen automatisch entgegengewirkt wird. Zusätzlich ist für Drehzah len, die kleiner sind als die Nenndrehzahl, eine Drehzahlre gelung einsetzbar.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im
Fehlerfall das Unterschreiten einer Grenzdrehzahl sehr genau
feststellbar ist. Beim bekannten PWM-Verfahren verläuft die
Frequenz asynchron zum Kommutatorstrom. Dies erlaubt keine
genaue Drehzahlmessung. Bestenfalls kann eine Lüfterblockie
rung als Fehleraussage getroffen werden. Dieser Nachteil wird
durch die Erfindung beseitigt.
Weiterhin gestattet das erfindungsgemäße Verfahren auch Dreh
zahlbeeinflussungen des Lüfters bei Drehzahlen, die kleiner
als die halbe Nenndrehzahl sind, wobei ein kontinuierlicher
Lüfterlauf sichergestellt ist. Innerhalb des Drehzahlstellbe
reiches treten keine Drehzahlsprünge auf.
Durch das genaue Erfassen der Istdrehzahl besteht die Mög
lichkeit, die Drehzahlfehlergrenze der Solldrehzahl anzupas
sen. Es entsteht eine variable Grenzdrehzahl entsprechend der
Drehzahlvorgabe durch die Temperatur. Dadurch werden schwer
gängige Lüfter eher erkannt und in Form einer Fehlermeldung
signalisiert.
Das beanspruchte Verfahren vereinigt die Vorteile einer kon
tinuierlichen Drehzahlbeeinflussung mit dem eines hohen Wir
kungsgrades im Stromverbrauch bei der Drehzahlstellung. Es
ist keine zusätzliche Elektronik im Lüfter erforderlich. Die
beschriebene externe Ansteuerelektronik ermöglicht einen ho
hen Grad an Flexibilität zur vorliegenden Schnittstelle.
Bei einem Ausführungsbeispiel für die Erfindung wurde eine
Nenndrehzahl von 2800 U/min verwendet. Der Stellbereich liegt
zwischen 30% und 100% der Nenndrehzahl bzw. zwischen 840
und 2800 U/min. Die Polzahl beträgt 4. Durch Anwendung der
obigen Beziehung für den Drehzahlistwert DZIW ergibt sich,
dass bei Vorliegen der Nenndrehzahl alle 5,357 ms eine Strom
impulsflanke auftritt und beim Vorliegen von 840 U/min alle
17,857 ms.
Die maximale Ausschaltzeit ergibt sich durch Differenzbildung
aus diesen beiden Werten zu 12,5 ms. Eine Ausschaltzeit, die
im Bereich zwischen 12,5 ms und 0 ms liegt, ermöglicht eine
Drehzahlbeeinflussung zwischen 30% und 100% der Nenndreh
zahl.
Dieser Stellbereich wird durch das Steuerwerk dem festgeleg
ten Temperatursteuerbereich zugeordnet. Wird dieser Bereich
im Betrieb überschritten, dann generiert das Steuerwerk 9 ein
Übertemperatursignal Üt, welches über den Bus 15 gemeldet
oder über eine Leuchtdiode angezeigt wird.
Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches für verschiedene Lüf
tertypen den Verlauf der Drehzahl in Abhängigkeit von der
Ausschaltzeit ASZ zeigt. Aus diesem Diagramm ist ersichtlich,
dass bei hohen Drehzahlen kleine Ausschaltzeiten und bei
niedrigen Drehzahlen große Ausschaltzeiten vorliegen.
Claims (18)
1. Verfahren zur Ansteuerung eines einen elektronisch kommu
tierten Motor aufweisenden DC-Lüfters,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kommutierungszeitintervalle jeweils in ein Ein
schaltzeitintervall und ein Ausschaltzeitintervall unter
teilt werden und die Dauer der Kommutierungszeitinter
valle in Abhängigkeit von der Isttemperatur des zu küh
lenden Betriebsmittels und/oder von erfassten Störsigna
len verändert wird, wobei das Ausschaltzeitintervall ei
nes Kommutierungszeitintervalles veränderbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausschaltzeitintervalle mit den Kommutierungs
schritten synchronisiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Isttemperatur des zu kühlenden Betriebsmittels
mittels eines Messfühlers erfasst wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ausschaltzeitintervall in Abhängigkeit von der
Isttemperatur des Lüfters verändert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels eines Steuerwerkes aus der Isttemperatur des
Lüfters die Solldrehzahl des Lüfters berechnet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass
unter Verwendung der Solldrehzahl und der Isttemperatur ein Solldrehzahlintervall berechnet wird,
dass ein Drehzahlistwert ermittelt wird,
dass der ermittelte Drehzahlistwert daraufhin überprüft wird, ob er im Solldrehzahlintervall liegt,
und dass eine Fehlermeldung ausgegeben wird, wenn dies nicht der Fall ist.
unter Verwendung der Solldrehzahl und der Isttemperatur ein Solldrehzahlintervall berechnet wird,
dass ein Drehzahlistwert ermittelt wird,
dass der ermittelte Drehzahlistwert daraufhin überprüft wird, ob er im Solldrehzahlintervall liegt,
und dass eine Fehlermeldung ausgegeben wird, wenn dies nicht der Fall ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Drehzahlistwert durch eine Addition eines dem
Einschaltzeitintervall entsprechenden Wertes mit einem
dem Ausschaltzeitintervall entsprechenden Wertes ermit
telt wird.
8. Vorrichtung zur Ansteuerung eines einen elektronisch kom
mutierten Motor aufweisenden DC-Lüfters, welche aufweist:
einen Transistor (3) zur Ansteuerung des Lüfters in auf einanderfolgenden Kommutierungsschritten, wobei ein Kom mutierungsschritt einem veränderlichen Kommutierungszeit intervall entspricht, welches ein Einschaltzeitintervall (ESZ) und ein veränderbares Ausschaltzeitintervall (ASZ) umfasst,
einen Temperaturfühler (8) zur Erfassung der Isttempera tur des zu kühlenden Betriebsmittels,
ein mit dem Temperaturfühler (8) verbundenes Steuerwerk (9), in welchem in Abhängigkeit von der erfaßten Tempera tur ein dem Ausschaltzeitintervall entsprechendes Signal (ASZ) ermittelt wird,
einen Flankendetektor (6) zur Erfassung der abfallenden Flanken des Lüfterstromsignals, und
Mittel (10, 7) zur Ansteuerung des Transistors (3) unter Verwendung der Ausgangssignale des Flankendetektors und des dem Ausschaltzeitintervall entsprechenden Signals (ASZ).
einen Transistor (3) zur Ansteuerung des Lüfters in auf einanderfolgenden Kommutierungsschritten, wobei ein Kom mutierungsschritt einem veränderlichen Kommutierungszeit intervall entspricht, welches ein Einschaltzeitintervall (ESZ) und ein veränderbares Ausschaltzeitintervall (ASZ) umfasst,
einen Temperaturfühler (8) zur Erfassung der Isttempera tur des zu kühlenden Betriebsmittels,
ein mit dem Temperaturfühler (8) verbundenes Steuerwerk (9), in welchem in Abhängigkeit von der erfaßten Tempera tur ein dem Ausschaltzeitintervall entsprechendes Signal (ASZ) ermittelt wird,
einen Flankendetektor (6) zur Erfassung der abfallenden Flanken des Lüfterstromsignals, und
Mittel (10, 7) zur Ansteuerung des Transistors (3) unter Verwendung der Ausgangssignale des Flankendetektors und des dem Ausschaltzeitintervall entsprechenden Signals (ASZ).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur Ansteuerung des Transistors ein
Speicherelement (7) aufweisen, welches durch die Aus
gangssignale des Flankendetektors (6) gesetzt und durch
vom Ausschaltzeitintervall abgeleitete Signale rückge
setzt werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur Ansteuerung des Transistors einen
Timer (10) aufweisen, dem eingangsseitig die dem Aus
schaltzeitintervall entsprechenden Signale (ASZ) zuge
führt werden, und der ausgangsseitig ein Rücksetzsignal
für das Speicherelement (7) zur Verfügung stellt, wenn
das Ausschaltzeitintervall abgelaufen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-10,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie ein Register (11) aufweist, welches ausgangs
seitig ein dem Einschaltzeitintervall (ESZ) entsprechen
des Signal zur Verfügung stellt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie einen Summierer (12) aufweist, dem das dem Aus
schaltzeitintervall (ASZ) entsprechende Signal und das
dem Einschaltzeitintervall (ESZ) entsprechende Signal
zugeführt werden und welcher daraus ein Drehzahl-Ist
wertsignal (DZIW) berechnet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie einen Fehlerdetektor (13) aufweist, dem das
Drehzahlistwertsignal (DZIW) und ein im Steuerwerk (9)
erzeugtes Drehzahlsollwertsignal (SDZ) zugeführt werden
und welcher an seinem Ausgang ein Fehlersignal (F) be
reitstellt, wenn das Drehzahl-Istwertsignal einen vom
Drehzahlsollwert abhängigen Drehzahlsollwertbereich ü
berschreitet.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuerwerk (9) das Drehzahlsollwertsignal (SDZ)
in Abhängigkeit vom Temperaturistwert (δI) erzeugt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-14,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie Eingabemittel (16) aufweist mittels derer Daten
eingebbar sind, die der Nenndrehzahl des Lüfters, einem
gewünschten Temperaturbereich, der Polzahl des Lüfters
und/oder einem Sleepmode-Signal entsprechen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Eingabemittel (16) einen Speicher und/oder eine
Tastatur aufweisen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-16,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie einen Datenbus (15) aufweist, über welchen den
Istszustand des Lüfters beschreibende Daten an eine
Schnittstelle (14) übertragen werden.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-17,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuerwerk (9) zur Ermittlung eines Übertempe
ratursignals (Üt) vorgesehen ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10040440A DE10040440B4 (de) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung von DC-Lüftern |
PCT/EP2001/009526 WO2002017473A1 (de) | 2000-08-18 | 2001-08-17 | Verfahren und vorrichtung zur drehzahlregelung von dc-lüftern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10040440A DE10040440B4 (de) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung von DC-Lüftern |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10040440A1 true DE10040440A1 (de) | 2002-03-07 |
DE10040440B4 DE10040440B4 (de) | 2004-12-09 |
Family
ID=7652886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10040440A Expired - Fee Related DE10040440B4 (de) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung von DC-Lüftern |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10040440B4 (de) |
WO (1) | WO2002017473A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10230242A1 (de) * | 2002-07-04 | 2004-01-29 | Rational Ag | Verfahren zum Betreiben einer Gebläseeinrichtung in einem Gargerät und Gargerät zum Durchführen dieses Verfahrens |
DE10319557A1 (de) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Steuereinheit zur Ansteuerung eines Regeltransistors einer Lüfteranordnung |
DE102004002447A1 (de) * | 2004-01-16 | 2005-08-11 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Lüfterregelschaltung mit Übertemperatursignalisierung, insbesondere für eine Spannungsversorgungseinrichtung |
DE102019205312A1 (de) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | Audi Ag | Verfahren zur Ermittlung einer Drehzahl eines elektronisch kommutierten Elektromotors |
US10876537B2 (en) | 2016-12-07 | 2020-12-29 | Fanuc Corporation | Fan motor control device |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10307823B4 (de) * | 2003-02-24 | 2005-02-17 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Schaltungsanordnung zur Lüfterregelung |
DE102009011006C5 (de) * | 2009-03-02 | 2015-11-26 | Rittal Gmbh & Co. Kg | Anordnung zur Klimatisierung einer Datenverarbeitungsanlage |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4032988C2 (de) * | 1989-11-13 | 1993-02-25 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp | |
DE4132881A1 (de) * | 1991-10-03 | 1993-07-29 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Ansteuerschaltung fuer buerstenlose gleichstrommotoren |
DE4321334A1 (de) * | 1993-06-26 | 1995-01-05 | Fahrzeugklimaregelung Gmbh | Schaltung zum Betreiben eines Elektromotors |
DE4441372A1 (de) * | 1993-11-28 | 1995-06-01 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Beeinflussung der Drehzahl eines kollektorlosen Gleichstrommotors, und kollektorloser Gleichstrommotor zu seiner Durchführung |
DE4442450A1 (de) * | 1993-12-03 | 1995-08-03 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Elektromotor, und Verfahren zum Betreiben desselben |
DE19719823A1 (de) * | 1997-05-13 | 1998-11-19 | Wolfgang Dr Amrhein | Geräusch- und verlustarme Ansteuerung von bürstenlosen Synchronmotoren |
DE19826458A1 (de) * | 1998-06-13 | 1999-12-16 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Anordnung mit einem Elektromotor |
DE3546891C2 (de) * | 1985-10-21 | 2000-06-08 | Papst Licensing Gmbh & Co Kg | Treiberschaltung zum Betrieb eines kollektorlosen Gleichstrommotors in einem Lüfter oder zum Antrieb eines Lüfters |
-
2000
- 2000-08-18 DE DE10040440A patent/DE10040440B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-08-17 WO PCT/EP2001/009526 patent/WO2002017473A1/de active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3546891C2 (de) * | 1985-10-21 | 2000-06-08 | Papst Licensing Gmbh & Co Kg | Treiberschaltung zum Betrieb eines kollektorlosen Gleichstrommotors in einem Lüfter oder zum Antrieb eines Lüfters |
DE4032988C2 (de) * | 1989-11-13 | 1993-02-25 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp | |
DE4132881A1 (de) * | 1991-10-03 | 1993-07-29 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Ansteuerschaltung fuer buerstenlose gleichstrommotoren |
DE4321334A1 (de) * | 1993-06-26 | 1995-01-05 | Fahrzeugklimaregelung Gmbh | Schaltung zum Betreiben eines Elektromotors |
DE4441372A1 (de) * | 1993-11-28 | 1995-06-01 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Verfahren zur Beeinflussung der Drehzahl eines kollektorlosen Gleichstrommotors, und kollektorloser Gleichstrommotor zu seiner Durchführung |
DE4442450A1 (de) * | 1993-12-03 | 1995-08-03 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Elektromotor, und Verfahren zum Betreiben desselben |
DE19719823A1 (de) * | 1997-05-13 | 1998-11-19 | Wolfgang Dr Amrhein | Geräusch- und verlustarme Ansteuerung von bürstenlosen Synchronmotoren |
DE19826458A1 (de) * | 1998-06-13 | 1999-12-16 | Papst Motoren Gmbh & Co Kg | Anordnung mit einem Elektromotor |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10230242A1 (de) * | 2002-07-04 | 2004-01-29 | Rational Ag | Verfahren zum Betreiben einer Gebläseeinrichtung in einem Gargerät und Gargerät zum Durchführen dieses Verfahrens |
DE10230242B4 (de) * | 2002-07-04 | 2004-08-19 | Rational Ag | Verfahren zum Betreiben einer Gebläseeinrichtung in einem Gargerät und Gargerät zum Durchführen dieses Verfahrens |
DE10319557A1 (de) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Steuereinheit zur Ansteuerung eines Regeltransistors einer Lüfteranordnung |
US7279864B2 (en) | 2003-04-30 | 2007-10-09 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Control unit for driving a regulating transistor of a fan arrangement |
DE10319557B4 (de) * | 2003-04-30 | 2010-02-18 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Steuereinheit zur Drehzahlregelung mittels eines Regeltransistors einer Lüfteranordnung |
DE102004002447A1 (de) * | 2004-01-16 | 2005-08-11 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Lüfterregelschaltung mit Übertemperatursignalisierung, insbesondere für eine Spannungsversorgungseinrichtung |
DE102004002447B4 (de) * | 2004-01-16 | 2005-11-24 | Fujitsu Siemens Computers Gmbh | Lüfterregelschaltung mit Übertemperatursignalisierung, insbesondere für eine Spannungsversorgungseinrichtung |
US10876537B2 (en) | 2016-12-07 | 2020-12-29 | Fanuc Corporation | Fan motor control device |
DE102019205312A1 (de) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | Audi Ag | Verfahren zur Ermittlung einer Drehzahl eines elektronisch kommutierten Elektromotors |
DE102019205312B4 (de) | 2019-04-12 | 2022-08-25 | Audi Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Drehzahl eines elektronisch kommutierten Elektromotors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10040440B4 (de) | 2004-12-09 |
WO2002017473A1 (de) | 2002-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0425479B1 (de) | Treiberschaltung für einen kollektorlosen Gleichstrommotor, insbesondere zum Antrieb eines Lüfters | |
DE4113732C2 (de) | Lichtmaschine für Kraftfahrzeuge | |
DE4124240C2 (de) | Verfahren zur Regelung des Motorstroms eines bürstenlosen Gleichstommotors | |
DE3024613C2 (de) | ||
EP1727268A2 (de) | Verfahren zum Betrieben eines elektronisch kommutierten Motors, und Motor zur Durchführung eines solchen Verfahrens | |
DE4138113A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum steuern des stromes bei einer klimaanlage | |
DE102011105913A1 (de) | Elektronisch kommutierter Motor | |
EP1064717B1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur drehzahlerfassung von elektronisch kommutierten lüftern | |
EP2633379B1 (de) | Regelschaltung und verfahren zur drehzahlregelung, datenverarbeitungsvorrichtung und programmcode | |
DE10040440A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Drehzahlregelung von DC-Lüftern | |
EP2100369B1 (de) | Detektorschaltung | |
EP0782787B1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zum regeln von ventilatoren | |
EP0467085B1 (de) | Treiberschaltung für einen bürstenlosen Gleichstrommotor | |
DE10224270C1 (de) | Verfahren zur Erfassung von Kommutierungsimpulsen eines Lüftermotors und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
EP1761986B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur blockiererkennung eines gleichstrommotors | |
DE10018053A1 (de) | Schrittmotor-Stabilisierungssteuerung | |
DE4323504B4 (de) | Schaltung zur Bestromung eines bürstenlosen Gleichstrommotors | |
DE102006029723B4 (de) | Lüftersteuerung und Verfahren zur Einstellung der Drehzahl eines Lüfters | |
DE19858697A1 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Überwachung des Betriebszustandes einer Last | |
DE2429279C2 (de) | Steueranordnung | |
EP1082806B1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur stromerfassung elektronisch kommutierter elektromotoren | |
EP2865946B1 (de) | Vorrichtung zum Ermitteln eines Ionisationsstroms einer Flamme | |
EP2180591B1 (de) | Verfahren zur automatischen Bestimmung der Systemdynamik und/oder der Position eines permanenterregten Gleichstrommotors | |
DE10061787A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Schrittmotoren | |
DE4230703A1 (de) | Analog-digital-umsetzer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |