DE10118778A1 - Schaltkreisanordnung und Verfahren für den Antrieb eines Motors - Google Patents

Schaltkreisanordnung und Verfahren für den Antrieb eines Motors

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
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Abstract

In einer Schaltkreisanordnung für den Antrieb eines Motors 9 durch PBM-(Pulsbreitenmodulations-)Steuerung wird eine Impulssequenz S¶PBM¶ auf der Basis einer Dreieckswelle TR, welche durch einen Kondensator gesteuert wird, erzeugt. Die Impulse der Impulssequenz S¶PBM¶ werden in Synchronisation mit den von der Lageerfassungsvorrichtung ausgegebenen Positionssignalen U1, V1 und W1 ausgegeben, wobei die Lageerfassungsvorrichtung auf die Winkelpositionen des Motors 9 anspricht, so daß ein Impulsdauermodulationssignal S¶Impulsdauer¶-b zur Verminderung des auf die Drehung des Motors 9 zurückzuführenden Rauschens erzeugt wird. Ein Erregerimpuls-Erzeugerschaltkreis 8 schaltet einen MOSFET-(Metalloxid-Feldeffekttransistor)Schaltkreis 11 mit Gatesignalen Q1P bis Q3O und Q1N bis Q3N.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor und insbeson­ dere eine Schaltkreisanordnung für den Antrieb eines Motors durch PBM-Steuerung (Pulsbreitenmodulations-Steuerung), während das auf die Drehung des Motors zurückzuführende Rauschen mit einer einfachen Konfiguration reduziert werden kann, sowie einen Verfahren zum Antrieb des Motors hierzu.
Für den Antrieb eines bürstenlosen Stromrichtermotors besteht ein erhöhter Bedarf einer PBM-Steuerung, welche eine wirksame Drehung implementiert. Darüberhinaus ist ein Verfahren erfor­ derlich, das fähig ist, den Motor anzutreiben, während das auf die Drehung des Motors zurückführende Rauschen reduziert wird. Anderseits läßt die herkömmliche Motorantriebs-Schaltkreisan­ ordnung vom PBM-Typ, bei welcher eine Maßnahme gegen das Rau­ schen nicht vorgesehen ist, die folgenden Probleme (1) bis (3) ungelöst.
  • 1. Bei der Phasenumschaltung werden die MOSFETs (Metalloxid- Feldeffekttransistoren) abrupt durch hartes Schalten einge­ schaltet, wodurch ein abrupter Stromwechsel bewirkt wird. Die resultierenden Impulse erzeugen ein Rauschen, welches induktiv in die nicht geerdete Spule oder eine Vielzahl von Spulen eines Motors eingekoppelt wird.
  • 2. Der auf die Drehung zurückführende Rauschpegel unterschei­ det sich von Motor zu Motor, so daß eine Rauschreduzierungs­ zeit je nach Motor genau gesteuert werden muß. Eine derartige Feinsteuerung ist jedoch nicht leicht durchführbar, da die Rauschreduzierungszeit nicht mit Hilfe eines Kondensators oder einem ähnlichen Bauelement, welche leicht austauschbar sind, gesteuert werden kann.
  • 3. Die Schaltkreisanordnung ist vergrößert, da sie hochent­ wickelt ist und viele Verstärker verwendet, deren Größe wahr­ scheinlich zunimmt.
Sich auf die vorliegende Erfindung beziehende Technologien sind beispielsweise in den veröffentlichten japanischen Pa­ tentanmeldungen No. 8-126381 und 11-235079 und in den japa­ nischen Patenten No. 2,721,081 und 3,015,588 beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme (1) bis (3) zu lösen.
Ferner ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rauschreduzierungszeit beim Antrieb eines bürstenlosen Stromrichtermotors durch PBM-Steuerung konstant zu halten, ohne daß die Drehgeschwindigkeit des Motors berücksichtigt werden muß, damit verhindert wird, daß der Wirkungsgrad bei hohen Drehgeschwindigkeiten merklich sinkt, während Energie gespart wird.
Die Schaltkreisanordnung für den Antrieb eines Motors durch PBM-Steuerung der vorliegenden Erfindung weist Schaltvorrich­ tungen auf, die jeweils mit Antriebsspulen verbunden sind, wo­ bei die Antriebsspulen im Motor angeordnet sind und jeweils einer bestimmten Phase zugeordnet sind. Ein Frequenzoszillator erzeugt eine Dreieckswelle. Ein erster Vergleicher erzeugt eine Impulssequenz durch Vergleich der Dreieckswelle mit einer Spannung für die PBM-Schwingungsfrequenzmodulation. Ein Lage­ erfassungs-Schaltkreis erfaßt die Winkelpositionen des Motors. Eine Impulserzeugungsvorrichtung zählt eine voreingestellte Anzahl von Impulsen, welche in der Impulssequenz enthalten sind, indem sie eine jede positiv verlaufende und negativ ver­ laufende Flanke von aus dem Lageerfassungs-Schaltkreis ausge­ gebenen Positionssignalen als Auslöser für die Erzeugung von Impulssignalen verwendet. Eine Spannungsanpassungsvorrichtung wandelt eine Spannung für die Impulsdauermodulation in eine Vielzahl der Spannungspegel um. Ein Spannungsselektor selek­ tiert einen der Spannungspegel gemäß den vom Impulserzeugungs­ schaltkreis ausgegebenen Impulssignalen und gibt den selek­ tierten Spannungspegel als eine Impulsdauermodulationsspan­ nung aus. Ein zweiter Vergleicher gibt ein erstes Impulsbrei­ tensignal durch Vergleich der Spannung für die Impulsdauer­ modulation mit der Dreieckswelle aus. Ein dritter Vergleicher gibt ein zweites Impulsdauersignal durch Vergleich der von der Spannungsanpassungsvorrichtung ausgegebenen Impulsdauer­ modulationsspannung mit der Dreieckswelle aus. Ein Erregerim­ puls-Erzeugungsschaltkreis erzeugt basierend auf den vom Lage­ erfassungsschaltkreis ausgegebenen Positionssignalen und dem ersten und zweiten Impulsdauersignal ein Gatesignal zur Schaltsteuerung für eine vorgegebene Zeitdauer bei jeder Pha­ senumschaltung. Das Gatesignal weist ein Signal zur Reduzie­ rung des Rauschens des Motors auf.
Darüberhinaus ist ein Motorantriebsverfahren für die obige Schaltkreisanordnung beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung anhand der anliegenden Zeichnungen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm, das eine herkömmliche Motorantriebs-Schaltkreisanordnung zeigt;
Fig. 2 und 3 Zeittafeln, die den Betrieb der in Fig. 1 darge­ stellten Schaltkreisanordnung zeigen;
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm, das die Motorantriebs- Schaltkreisanordnung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt; und
Fig. 5 bis 8 Zeittafeln, welche den Betrieb der dargestellten Ausführungsform zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird kurz auf die herkömmliche Schaltkreisanordnung für den Antrieb eines Stromrichtermotors mit dem PBM-Steuerungsschema Bezug genommen, welches in Fig. 1 dargestellt ist. Die herkömmliche zu beschreibende Schaltkreisanordnung umfaßt keine Maßnahme zur Reduzierung des auf die Drehung des Motors zurückführenden Rauschens.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist die Schaltkreisanordnung einen Frequenzoszillator 1 für die Erzeugung einer Dreiecks­ welle TR auf (siehe Fig. 2 und 3). Die Dreieckswelle TR und eine Spannung VImpulsdauer für die Impulsdauermodulation werden in einen Vergleicher 6 eingegeben. Der Vergleicher 6 gibt ein Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer durch Vergleich der Dreieckswelle TR mit der Spannung VImpulsdauer aus. Ein Lageerfassungsschaltkreis 10 erfaßt die Winkelposi­ tionen eines bürstenlosen Stromrichtermotors 9, welcher An­ triebsspulen 9a aufweist, und gibt die Signale U1, V1 und W1 aus. Ein Erregerimpuls-Erzeugerschaltkreis 13 bestimmt eine Impulsdauer gemäß den Signalen U1, V1 und W1 sowie dem Si­ gnal SImpulsdauer und erzeugt die Gatesignale Q1P, Q2P, Q3P, Q1N, Q2N und Q3N. Ein MOSFET (Metalloxid-Feldeffekttransistor)- Schaltkreis 11 weist MOSFETs auf, wobei jeder einzelne durch ein bestimmtes der Gatesignale Q1P bis Q3N angetrieben wird. Das Bezugszeichen 12 bestimmt ein VM-Terminal, an welchem eine Stromquellenspannung anliegt.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, geht man davon aus, daß die Spannung VImpulsdauer, welche eine Impulsdauer bestimmt, höher als der maximale Amplitudenpegel der Dreieckswelle TR ist. Fig. 2 zeigt einen spezifischen Betrieb der Schaltkreis­ anordnung, welcher unter einer derartigen Bedingung ausgeführt werden soll. Wie dargestellt, schnellen die Gatesignale Q1P bis Q3N an den Umschaltpunkten S1 bis S7 scharf in die Höhe. Als Ergebnis führen die MOSFETs des MOSFET-Schaltkreises 11 jeweils immer dann eine harte Umschaltung durch, wenn der MOSFET-Schaltkreis ein bestimmtes der Gatesignale Q1P bis Q3N empfängt, wodurch ein Rauschsignal erzeugt wird. Dies trifft auch zu, wenn die Spannung VImpulsdauer einen anderen Wert aufweist.
Genauer gesagt führen die MOSFETs des MOSFET-Schaltkreises 11 bei jedem Umschaltpunkt S1 bis S7, an denen die Drehphase des Motors 9 umgeschaltet wird, eine harte Umschaltung durch, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Dies bewirkt eine abrupte Strom­ veränderung an jedem der Umschaltpunkte S1 bis S7, wobei ein mit der nicht geerdeten Spule oder einer Vielzahl von Spulen des Motors 9 induktiv gekoppeltes Rauschen erzeugt wird.
Mit Bezug auf Fig. 4 der Zeichnungen ist die erfindungsgemäße Ausführungsform der Motorantriebs-Schaltkreisanordnung ge­ zeigt. In Fig. 4 sind identische Bauelemente wie in den Fig. 1 bis 3 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden zur Vermeidung von Wiederholung nicht mehr spezifisch beschrieben. Wie dargestellt weist die Schaltkreisanordnung einen Frequenzoszillator 1 auf, dessen Frequenz von einem Kondensator C gesteuert wird. Der Frequenzoszillator 1 erzeugt eine Dreieckswelle TR. Ein Vergleicher 2 vergleicht die Drei­ eckswelle TR mit einer Spannung VPBM für die PBM-Schwin­ gungsfrequenzmodulation zur Ausgabe einer Impulssequenz SPBM.
Ein Lageerfassungsschaltkreis 10 gibt die Positionssignale U1, V1 und W1 aus, welche die Winkelpositionen eines Motors 9 wie­ dergeben. Ein Impulserzeuger 3 beginnt mit dem Zählen der Im­ pulse SPBM, indem er jede der positiv verlaufenden und negativ verlaufenden Flanken der Signale U1, V1 und W1 als Auslöser verwendet. Beim Zählen einer voreingestellte Anzahl von Impul­ sen SPBM gibt der Impulserzeuger 3 die Impulssignale T1 bis Tn (in Fig. 5 T1 bis T5) aus.
Ein Impulsdauermodulationsspannungs-Anpassungsschaltkreis 4 wandelt den Pegel einer Spannung VImpulsdauer für die Im­ pulsbreitenmodulation mit den Widerständen R1 bis Rn in Span­ nungen Vd1 bis Vdn um. Ein Impulsdauermodulationsspannungs- Selektor 5 selektiert eine Spannung Vdx aus den Spannungen Vd1 bis Vdn unter der Steuerung der Impulssignale S1 bis Tn. Ein Vergleicher 6 vergleicht die obige Spannung VImpulsdauer mit der Dreieckswelle TR und gibt ein erstes Impulsdauersignal SImpulsdauer-a aus, welches eine Differenz zwischen den beiden wiedergibt. Ebenso vergleicht ein Vergleicher 7 die selektierte Spannung Vdx mit der Dreieckswelle TR zur Ausgabe eines zweiten Impulsdauersignals SImpulsdauer-b, das die Differenz zwischen den beiden wiedergibt.
Das erste Impulsdauersignal SImpulsdauer-a und das zweite Impulsdauersignal SImpulsdauer-b werden in den Erreger­ impuls-Erzeugerschaltkreis 8 zusammen mit den Positionssigna­ len U1, V1 und W1 eingegeben, welche die Winkelpositionen des Motors 9 wiedergeben. Der Erregerimpuls-Erzeugerschaltkreis 8 erzeugt basierend auf derartigen Eingangssignalen eines der Gatesignale Q1P bis Q3P sowie Q1N bis Q3N über eine vorbe­ stimmte Zeitperiode jedesmal dann, wenn die Phase umgeschaltet wird. Die Gatesignale Q1P bis Q3P und Q1N bis Q3N schalten einen MOSFET-Schaltkreis 11, und jedes Gatesignal weist ein Signal für die Reduzierung des auf die Drehung des Motors 9 zurückführenden Rauschen auf.
Der MOSFET-Schaltkreis 11 weist eine Vielzahl von MOSFETs auf. Die Gatesignale Q1P bis Q3P und Q1N bis Q3N werden jeweils an das Gate eines bestimmten MOSFET angelegt, um diesen ein- bzw. auszuschalten. Eine Stromquellenspannung wird an die Antriebs­ spulen 9a, welche im Motor 9 vorgesehen sind, über einen VM- Terminal 12 angelegt.
Im Betrieb erfaßt der Lageerfassungsschaltkreis 10 die Win­ kelpositionen der Antriebsspulen 9a, welcher einer U-Phase, einer V-Phase bzw. einer W-Phase zugeordnet sind. Die Lage­ erfassungsvorrichtung 10 leitet die Positionssignale U1, V1 und W1, welche die obigen Positionen wiedergeben, an den Im­ pulserzeuger 3 weiter. Im Falle eines 120°-Antriebs erscheinen die Positionssignale U1, V1 und W1 beispielsweise derart, wie es spezifisch in Fig. 5 dargestellt ist.
Der Frequenzoszillator 1 erzeugt basierend auf der Ladung und Entladung des Kondensators C die Dreieckswelle TR, welche eine Periode aufweist, die kürzer als das Intervall zwischen den aufeinanderfolgenden Punkten ist, an denen die Phase des Mo­ tors 9 umgeschaltet wird. Beispielsweise weist die Dreiecks­ welle eine Periode auf, die kürzer als das Intervall zwischen den Phasenumschaltpunkten S1 und S2 ist, wie es in Fig. 5 dar­ gestellt ist. Die Dreieckswelle TR wird in die Vergleicher 2, 6 und 7 eingegeben.
Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, weist die Dreieckswelle TR den maximalen Amplitudenpegel und den minimalen Amplitudenpe­ gel auf. In der dargestellten Ausführungsform weist die Span­ nung VPBM für die PBM-Schwingungsfrequenzmodulation einen Pegel zwischen dem obigen maximalen und dem minimalen Pegel auf. Der Vergleicher 2 vergleicht die Spannung VPBM mit der Dreieckswelle TR und leitet eine Impulssequenz SPBM, welche vom Impulserzeuger 3 gezählt werden soll, an den Impulserzeu­ ger 3.
Der Impulserzeuger 3 beginnt mit dem Zählen der Impulse SPBM, indem er eine jede positiv verlaufende und negativ verlaufende Flanke der Signale U1, V1 und W1 als Auslöser verwendet. Beim Zählen einer voreingestellten Anzahl von Impulsen SPBM gibt der Impulserzeuger 3 die Impulssignale T1 bis Tn (in Fig. 5 ist n = 5) aus. Beispielsweise gibt der Impulserzeuger 3 je­ desmal dann, wenn er fünf aufeinanderfolgende Impulse SPBM zählt, die Impulssignale T1 bis T5 aus. Die Impulssignale T1 bis T5 werden in den Impulsdauermodulationsspannungs-Selek­ tor 5 eingegeben.
Der Impulsdauermodulationsspannungs-Anpassungsschaltkreis 4 wandelt den Pegel der Spannung VImpulsdauer für die Impuls­ breitenmodulation in die Spannungen Vd1 bis Vdn mit den Wider­ ständen R1 bis Rn um. Man geht davon aus, daß der Schaltkreis fünf Widerstände R1 bis R5 aufweist. Anschließend gibt der Schaltkreis 4, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, die fünf Spannungen Vd1 bis Vd5 aus. Die Spannung VImpulsdauer wird darüberhinaus in einen Eingangsanschluß des Vergleichers 6 eingegeben, welcher das erste Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-a erzeugt. Die vom Schaltkreis 4 ausgegebenen Spannungen Vd1 bis Vd5 werden in den Impulsdauermodulations­ signal-Selektor 5 eingegeben.
Der Impulsdauermodulationssignal-Selektor 5 selektiert eine Spannung Vdx aus den Eingangsspannungen Vd1 bis Vd5 gemäß den Eingangsimpulssignalen T1 bis Tn. Die selektierte Spannung Vdx wird an den Vergleicher 6 geleitet, welcher das zweite Impuls­ dauermodulationssignal SImpulsdauer-b erzeugt. Insbesondere selektiert der Selektor 5 die Spannung Vd1 ansprechend auf das Impulssignal T1 und gibt die Spannung als die Spannung Vdx aus, wie es in den Fig. 5 und 8 dargestellt ist. Ebenso selektiert der Selektor 5 die Spannung Vd2 ansprechend auf das Impulssignal T2 und gibt die Spannung als die Spannung Vdx aus. Darüberhinaus selektiert der Selektor 5 die Spannungen Vd3, Vd4 und Vd5 ansprechend auf die Impulssignale T3, T4 bzw. T5.
Der Vergleicher 6 vergleicht die Spannung VImpulsdauer für die Impulsdauermodulation mit der Dreieckswelle TR zur Aus­ gabe des ersten Impulsdauermodulationssignals SImpulsdauer-a. Beispielsweise ist, wie Fig. 8 zeigt, wenn die Spannung VImpulsdauer zwischen der maximalen und minimalen Amplitude der Dreieckselle liegt, das erste Impulsdauermodulations­ signal SImpulsdauer-a das Ergebnis eines Vergleichs der Spannung mit der Dreieckswelle TR.
Der Vergleicher 7 vergleicht die Spannung Vdx für die Impuls­ breitenmodulation mit der Dreieckswelle TR zur Ausgabe des zweiten Impulsdauermodulationssignals SImpulsdauer-b. Beispielsweise geht man davon aus, daß der Impulsdauermodu­ lationsselektor 5 eine von fünf abgestuften Spannungen Vd1 bis Vd5 selektiert, wie es bereits zuvor erwähnt worden ist. An­ schließend wird die von dem Impulsdauermodulationssignal-Se­ lektor 5 ausgegebene Spannung Vdx in fünf aufeinanderfolgenden Schritten in jeder Periode der Dreieckswelle TR pegelverscho­ ben, wie es in Fig. 8 dargestellt ist.
Der Erregerimpulserzeuger 8 erzeugt die Gatesignale Q1P bis Q3P sowie Q1N bis Q3N, welche für den MOSFET-Schaltkreis 11 bestimmt sind, gemäß den Positionssignalen U1, V1 und W1 und dem ersten und zweiten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-a bzw. SImpulsdauer-b. Beispielsweise erzeugt der Erregerimpulserzeuger 8 die Gatesignale Q1P bis Q3P sowie Q1N bis Q3N gemäß dem zweiten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-b, wenn P-Kanal-MOSFETs bzw. N-Kanal-MOSFETs abgeschaltet werden sollen.
Die in Fig. 5 dargestellte Zeittafel geht von dem spezifischen Fall aus, bei welchem die Spannung VImpulsdauer höher als der maximale Amplitudenpegel der Dreieckswelle TR ist, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. In Fig. 5 geht man von einer einzelnen Periode aus, welche sich vom Umschaltpunkt S1 bis zu einem Um­ schaltpunkt S7 erstreckt; die Umschaltpunkte S1 und S7 geben den gleichen Zeitablauf wieder. Der Umschaltpunkt S2 folgt aus diesem Grund dem Umschaltpunkt S7. Die Umschaltvorgehensweise wird nachfolgend noch beschrieben.
Die Gatesignale Q1P bis Q3P und Q1N bis Q3N bewirken eine Impulsdauermodulations-Synchronisation mit dem ersten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-a und dem zweiten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-b. Die Gatesignale Q1P bis Q3P und Q1N bis Q3N werden jeweils für eine voreingestellte Zeitperiode in Synchronisation mit der positiv verlaufenden oder negativ verlaufenden Flanke eines bestimmten der Positionssignale U1, V1 und W1 erzeugt.
Genauer gesagt bewirkt das Gatesignal Q1P eine Impulsdauer­ modulation in Synchronisation mit dem ersten Impulsdauermo­ dulationssignal SImpulsdauer-a vom Umschaltpunkt S1 bis zum Umschaltpunkt S3, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, welche ebenfalls von dem in Fig. 6 dargestellten spezifischen Fall ausgeht. Vom Umschaltpunkt S3 bis zum Umschaltpunkt S4 bewirkt das Gatesignal Q1P eine Impulsdauermodulation in Synchroni­ sation mit dem zweiten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-b durch Verwendung der positiv verlaufenden Flanke des Positionssignals U1 als Auslöser. Das Gatesignal Q1P wird dann in Synchronisation mit dem Impulssignal T5 ab­ geschaltet und bleibt über das Intervall zwischen den Um­ schaltpunkten S4 und S7 abgeschaltet.
Das Gatesignal Q2P bewirkt die Impulsdauermodulation in Syn­ chronisation mit dem ersten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-a vom Umschaltpunkt S1 bis zum Umschaltpunkt S7.
Vom Umschaltpunkt S1 bis zum Umschaltpunkt S2 bewirkt das Gatesignal Q2P die Impulsdauermodulation in Synchronisation mit dem zweiten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-b, indem es die positiv verlaufende Flanke des Positionssi­ gnals V1 als Auslöser verwendet. Das Gatesignal Q2P wird dann in Synchronisation mit dem Impulssignal T5 abgeschaltet und bleibt während dem Intervall zwischen den Schaltpunkten S2 und S5 abgeschaltet.
Das Gatesignal Q3P bewirkt die Impulsdauermodulation in Syn­ chronisation mit dem ersten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-a vom Umschaltpunkt S3 bis zum Umschaltpunkt S5. Vom Umschaltpunkt S5 bis zum Umschaltpunkt S6 bewirkt das Gatesignal Q3P die Impulsdauermodulation in Synchronisation mit dem zweiten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-b, indem es die positiv verlaufende Flanke des Positionssi­ gnals W1 als Auslöser verwendet. Das Gatesignal Q3P wird dann in Synchronisation mit dem Impulssignal T5 abgeschaltet und bleibt während dem Intervall zwischen den Schaltpunkten S6 und S3 abgeschaltet.
Das Gatesignal Q1N bewirkt die Impulsdauermodulation in Syn­ chronisation mit dem ersten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-a vom Umschaltpunkt S4 bis zum Umschaltpunkt S6. Vom Umschaltpunkt S6 bis zum Umschaltpunkt S7 bewirkt das Gatesignal Q1N die Impulsdauermodulation in Synchronisation mit dem zweiten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-b, indem es die negativ verlaufende Flanke des Positionssi­ gnals U1 als Auslöser verwendet. Das Gatesignal Q1N wird dann in Synchronisation mit dem Impulssignal T5 abgeschaltet und bleibt während dem Intervall zwischen den Schaltpunkten S7 und S4 abgeschaltet.
Ebenso bewirkt das Gatesignal Q2N eine Impulsdauermodulation in Synchronisation mit dem ersten Impulsdauermodulationssi­ gnal SImpulsdauer-a vom Umschaltpunkt S2 bis zum Umschalt­ punkt S4. Vom Umschaltpunkt S4 bis zum Umschaltpunkt S5 be­ wirkt das Gatesignal Q2N die Impulsdauermodulation in Syn­ chronisation mit dem zweiten Impulsdauermodulationssignal SImpulsdauer-b, indem es die negativ verlaufende Flanke des Positionssignals VU1 als Auslöser verwendet. Das Gatesignal Q2N wird dann in Synchronisation mit dem Impulssignal T5 abge­ schaltet und bleibt während dem Intervall zwischen den Schalt­ punkten S5 und S2 abgeschaltet.
Darüberhinaus bewirkt das Gatesignal Q3N eine Impulsdauermo­ dulation in Synchronisation mit dem zweiten Impulsdauermodu­ lationssignal SImpulsdauer-b vom Umschaltpunkt S2 bis zum Umschaltpunkt S3, indem es die negativ verlaufende Flanke des Positionssignals W1 als Auslöser verwendet. Das Gatesignal Q3N wird dann in Synchronisation mit dem Impulssignal T5 abge­ schaltet und bleibt während dem Intervall zwischen den Schalt­ punkten S3 und S6 abgeschaltet. Im folgenden bewirkt das Gate­ signal Q3N vom Umschaltpunkt S6 bis zum Umschaltpunkt S2 eine Impulsdauermodulation in Synchronisation mit dem ersten Im­ pulsbreitenmodulationssignal SImpulsdauer-a.
Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform kann auf ver­ schiedene Art wie folgt modifiziert werden.
Während sich die dargestellte Ausführungsform auf einen Drei­ phasenmotor konzentriert, ist diese selbstverständlich auch bei einem Einphasenmotor oder bei einem Motor mit vier oder mehr Phasen anwendbar.
Der Winkel, in welchem der Strom weitergeleitet wird, ist nicht auf einen Winkel von 120° beschränkt, sondern kann jeden beliebigen geeigneten Winkel aufweisen.
Die als Schaltvorrichtungen verwendeten MOSFETs können durch jegliche andere Schaltvorrichtungen, wie z. B. bipolare Tran­ sistoren, ersetzt werden.
In der gezeigten Ausführungsform zählt der Impulserzeuger 3 fünf Impulse SPBM zur Ausgabe von fünf Impulssignalen T1 bis T5. Andererseits liegt die Schwierigkeit darin, daß der Im­ pulserzeuger 3 jede beliebige Anzahl von Impulsen über oder einschließlich 1 zählt, und die entsprechende Anzahl von Im­ pulssignalen T1 bis Tn ausgibt.
Im Impulsmodulationsspannungs-Anpassungsschaltkreis 4 werden die Widerstände R1 bis R5 für die Umwandlung der Spannung VImpulsdauer, welche die Drehgeschwindigkeit des Motors 9 bestimmt, verwendet, um dadurch das Modulationssignal SImpulsdauer und die Spannungen Vd1 bis Vd5 auszugeben. Andererseits kann jede andere geeignete Anzahl von Widerstän­ den zur Ausgabe einer entsprechenden Anzahl von Spannungen V1 bis Vn verwendet werden.
Die dargestellte Ausführungsform vermindert das Rauschen durch die Ausführung einer Impulsdauermodulationssynchronisation mit dem Modulationssignal SImpulsdauer-b, wenn die P-Kanal- und N-Kanal-MOSFETs abgeschaltet werden sollen. Alternativ kann die Impulsdauermodulation in Synchronisation mit dem Modulationssignal SImpulsdauer-b auch dann ausgeführt wer­ den, wenn die MOSFETs zur Reduzierung des Rauschens einge­ schaltet werden sollen.
Während die Impulssignale T1 bis T5 und die Spannungen Vd1 bis Vd5 einander eins-zu-eins entsprechen, können sie auch eine andere geeignete Beziehung zueinander aufweisen. Beispiels­ weise kann ein derartige Anordnung vorliegen, daß die Impuls­ signale T1 bis T5 der Spannung Vd1 entsprechen, die Impulssi­ gnale T6 bis T10 der Spannung Vd2 entsprechen, und so weiter.
Zusammenfassend gesagt wird ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung eine Motorantriebs-Schaltkreisanordnung und ein Mo­ torantriebsverfahren schafft, welche mehrere bislang noch nicht erzielte Vorteile schafft, welche nachfolgend aufgeli­ stet sind.
  • 1. MOSFETs oder ähnliche Schaltvorrichtungen werden nicht ab­ rupt beim Zeitpunkt einer Phasenumschaltung ein- oder ausge­ schaltet, sondern werden mit einer Impulsdauer ein- und aus­ geschaltet, welche allmählich verändert wird. Dies verhindert erfolgreich zum Zeitpunkt der Phasenumschaltung auf die abrup­ ten Stromveränderungen zurückzuführende und Rauschen verursa­ chende Impulse, wodurch das Rauschen, insbesondere bei der PBM-Motorsteuerung, reduziert wird.
  • 2. Impulse werden auf der Basis einer Dreieckswelle erzeugt, welche von einem Kondensator gesteuert wird. Die Impulse wer­ den in Synchronisation mit der Umschaltung einer Phase ge­ zählt, um eine Impulsdauermodulationszeit zu bestimmen, wel­ che auf die Reduzierung des Rauschens ausgerichtet ist. Aus diesem Grund kann, wenn der Motor ausgetauscht wird, d. h. wenn sich die Zeitkonstante eines Motors verändert, die Impulsdauermodulationszeit leicht verändert werden, wenn nur der Kondensator ersetzt wird.
  • 3. Die von der Dreieckswelle abgeleiteten Impulse werden zur Bestimmung der Impulsdauermodulationszeit gezählt, wie es oben beschrieben worden ist. Die Intervalle zwischen den aufeinan­ derfolgenden Umschaltpunkten, auf welchen die Impulsdauermo­ dulationszeit basiert, unterscheidet sich bei der Hochge­ schwindigkeitsdrehung im Vergleich zur langsamen Drehgeschwin­ digkeit des Motors. Aus diesem Grund kann das Rauschen während der langsamen Drehgeschwindigkeit des Motors noch weiter redu­ ziert werden, wenn die Impulsdauermodulationszeit so angepaßt wird, daß das Rauschen während der Hochgeschwindigkeitsdrehung vermindert wird.
  • 4. Ein Dreieckswellen-Oszillator, welcher einen PBM-Antrieb vorsieht, wird zur Verminderung des Rauschens verwendet. Da­ raus folgt, daß der PBM-Motorantriebsschaltkreis implementiert werden kann, ohne auf jegliche zusätzliche Bauteile zurückzu­ greifen.
Für Fachleute in der Technik ergeben sich durch die Lehre der vorliegenden Beschreibung mehrere mögliche Modifikationen, ohne vom Gebiet der Erfindung abzuweichen.

Claims (116)

1. Schaltkreisanordnung zum Antrieb eines Motors durch Pulsbreitenmodulations-Steuerung (PBM-Steuerung), welche folgendes aufweist:
Schaltvorrichtungen, welche jeweils mit Antriebsspulen verbunden sind, wobei die Antriebsspulen im Motor ange­ ordnet sind und jeweils einer bestimmten Phase zugeordnet sind;
eine Frequenzschwingungsvorrichtung zur Erzeugung einer Dreieckswelle;
eine erste Vergleichsvorrichtung zur Erzeugung einer Im­ pulssequenz durch den Vergleich der Dreieckswelle mit einer Spannung für die PBM-Schwingungsfrequenzmodulation;
eine Lageerfassungsvorrichtung für das Erfassen der Winkel­ positionen des Motors;
eine Impulserzeugungsvorrichtung für das Zählen einer vor­ eingestellten Anzahl von Impulsen, welche in der Impulsse­ quenz auftreten, durch Verwendung einer jeden positiv ver­ laufenden Flanke und einer jeden negativ verlaufenden Flan­ ke von Positionssignalen, die von der Lageerfassungsvor­ richtung als Auslöser für die Erzeugung von Impulssignalen ausgegeben werden;
eine Spannungs-Anpassungsvorrichtung für die Umwandlung einer Spannung zur Impulsdauermodulation in eine Vielzahl von Spannungspegeln;
eine Spannungsselektionsvorrichtung für die Auswahl eines Spannungspegels aus der Vielzahl von Spannungspegeln ent­ sprechend den von der Impulserzeugungsvorrichtung ausge­ gebenen Impulssignalen, und zur Ausgabe eines als eine Im­ pulsdauermodulationsspannung selektierten Spannungspegels;
eine zweite Vergleichsvorrichtung zur Ausgabe eines ersten Impulsdauersignals durch den Vergleich der Spannung für die Impulsdauermodulation mit der Dreieckswelle;
eine dritte Vergleichsvorrichtung für die Ausgabe eines zweiten Impulsdauersignals durch den Vergleich der von der Spannungsanpassungsvorrichtung ausgegebenen Impulsdauer­ modulationsspannung mit der Dreieckswelle; und
eine Erregerimpulserzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Gatesignals basierend auf den von der Lageerfassungsvor­ richtung ausgegebenen Positionssignalen und dem ersten und zweiten Impulsdauersignal, wobei das Gatesignal zur Schaltsteuerung für eine vorbestimmte Zeitperiode bei jeder Phasenumschaltung ein Signal zur Lärmreduzierung des Motors umfaßt.
2. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spannungsanpassungsvorrichtung die Spannung für die Impulsdauermodulation mit Hilfe einer Vielzahl von Widerständen teilt, wodurch die Spannungspegel ausgegeben werden, und die Spannungsselektionsvorrichtung einen der Spannungspegel gemäß den Impulssignalen auswählt.
3. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Frequenzschwingungsvorrichtung die Dreiecks­ welle auf der Basis der Ladung und Entladung eines Konden­ sators erzeugt.
4. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kondensator eine variable Kapazität aufweist.
5. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kondensator austauschbar ist.
6. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die voreingestellte Anzahl der von der Impulser­ zeugungsvorrichtung zu zählenden Impulse variabel ist.
7. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die vorein­ gestellte Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Mo­ tor ausgetauscht wird.
8. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltvorrichtung eine Vielzahl von MOSFETs (Metalloxid-Feldeffekttransistoren) aufweist.
9. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltvorrichtung bipolare Transistoren auf­ weist.
10. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gate­ signal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschaltet werden soll.
11. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
12. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll und wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
13. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel, die von der Spannungsselektionsvorrichtung selektiert werden soll und die Impulssignale, die von der Impulserzeugungsvorrichtung ausgegeben werden sollen, einander eins-zu-eins entspre­ chen.
14. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der von der Spannungsselek­ tionsvorrichtung zu selektierenden Spannungspegel und die von der Impulserzeugungsvorrichtung auszugebenden Impuls­ signale eine 1 : n-Beziehung zueinander aufweisen.
15. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Frequenzschwingungsvorrichtung die Dreiecks­ welle auf der Basis der Ladung und Entladung des Kondensa­ tors erzeugt.
16. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator eine variable Kapazität auf­ weist.
17. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator austauschbar ist.
18. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die von der Impulserzeugungsvorrichtung zu zählende voreingestellte Anzahl von Impulsen variabel ist.
19. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die voreingestellte Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Motor ausgetauscht wird.
20. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung eine Vielzahl von MOSFETs aufweist.
21. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung bipolare Transistoren aufweist.
22. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll.
23. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
24. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll und wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
25. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel, die von der Spannungsselektionsvorrichtung selektiert werden soll und die Impulssignale, die von der Impulserzeugungsvorrichtung ausgegeben werden sollen, einander eins-zu-eins entspre­ chen.
26. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der von der Spannungsselek­ tionsvorrichtun zu selektierenden Spannungspegel und die von der Impulserzeugungsvorrichtung auszugebenden Impuls­ signale eine 1 : n-Beziehung zueinander aufweisen.
27. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kondensator eine variable Kapazität aufweist.
28. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator austauschbar ist.
29. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die von der Impulserzeugungsvorrichtung zu zählende voreingestellte Anzahl von Impulsen variabel ist.
30. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die voreingestellte Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Motor ausgetauscht wird.
31. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 30, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung eine Vielzahl von MOSFETs aufweist.
32. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 31, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung bipolare Transistoren aufweist.
33. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll.
34. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 33, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
35. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 34, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll und wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
36. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 35, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel, die von der Spannungsselektionsvorrichtung selektiert werden soll, und die Impulssignale, die von der Impulserzeugungsvorrichtung ausgegeben werden sollen, einander eins-zu-eins entspre­ chen.
37. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 36, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der von der Spannungsselek­ tionsvorrichtung zu selektierenden Spannungspegel und die von der Impulserzeugungsvorrichtung auszugebenden Impuls­ signale eine 1 : n-Beziehung zueinander aufweisen.
38. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kondensator austauschbar ist.
39. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 38, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die von der Impulserzeugungsvorrichtung voreingestellte zu zählende Anzahl von Impulsen variabel ist.
40. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 39, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die voreingestellte Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Motor ausgetauscht wird.
41. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 40, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung eine Vielzahl von MOSFETs aufweist.
42. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 41, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung bipolare Transistoren aufweist.
43. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 42, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschaltet werden soll.
44. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 43, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
45. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 44, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll und wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
46. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 45, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel, die von der Spannungsselektionsvorrichtung selektiert werden soll, und die Impulssignale, die von der Impulserzeugungsvorrichtung ausgegeben werden sollen, einander eins-zu-eins entspre­ chen.
47. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 46, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der von der Spannungsselek­ tionsvorrichtung zu selektierenden Spannungspegel und die von der Impulserzeugungsvorrichtung auszugebenden Impuls­ signale eine 1 : n-Beziehung zueinander aufweisen.
48. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die von der Impulserzeugungsvorrichtung zu zählende voreingestellte Anzahl von Impulsen variabel ist.
49. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 48, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die voreingestellte Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Motor ausgetauscht wird.
50. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 49, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung eine Vielzahl von MOSFETs aufweist.
51. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 50, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung bipolare Transistoren aufweist.
52. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 51, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll.
53. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 52, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
54. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 53, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll und wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
55. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 54, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel, die von der Spannungsselektionsvorrichtung selektiert werden soll, und die Impulssignale, die von der Impulserzeugungsvorrichtung ausgegeben werden sollen, einander eins-zu-eins entspre­ chen.
56. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 55, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der von der Spannungsselek­ tionsvorrichtung zu selektierenden Spannungspegel und die von der Impulserzeugungsvorrichtung auszugebenden Impuls­ signale eine 1 : n-Beziehung zueinander aufweisen.
57. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 56, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung eine Vielzahl von MOSFETs aufweist.
58. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 57, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltvorrichtung bipolare Transistoren aufweist.
59. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 58, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll.
60. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 59, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
61. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 60, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll und wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
62. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 61, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel, die von der Spannungsselektionsvorrichtung selektiert werden soll, und die Impulssignale, die von der Impulserzeugungsvorrichtung ausgegeben werden sollen, einander eins-zu-eins entspre­ chen.
63. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 62, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der von der Spannungsselek­ tionsvorrichtung zu selektierenden Spannungspegel und die von der Impulserzeugungsvorrichtung auszugebenden Impuls­ signale eine 1 : n-Beziehung zueinander aufweisen.
64. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 63, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll.
65. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 64, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
66. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erregerimpuls-Erzeugungsvorrichtung das Gatesignal erzeugt, wenn die Schaltvorrichtung ausgeschal­ tet werden soll und wenn die Schaltvorrichtung eingeschal­ tet werden soll.
67. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 66, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel, die von der Spannungsselektionsvorrichtung selektiert werden soll, und die Impulssignale, die von der Impulserzeugungsvorrichtung ausgegeben werden sollen, einander eins-zu-eins entspre­ chen.
68. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 66, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der von der Spannungsselek­ tionsvorrichtung zu selektierenden Spannungspegel und die von der Impulserzeugungsvorrichtung auszugebenden Impuls­ signale eine 1 : n-Beziehung zueinander aufweisen.
69. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel, die von der Spannungsselektionsvorrichtung selektiert werden soll, und die Impulssignale, die von der Impulserzeugungsvorrichtung ausgegeben werden sollen, einander eins-zu-eins entspre­ chen.
70. Schaltkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vielzahl der von der Spannungsselek­ tionsvorrichtung zu selektierenden Spannungspegel und die von der Impulserzeugungsvorrichtung auszugebenden Impuls­ signale eine 1 : n-Beziehung zueinander aufweisen.
71. Verfahren zur Steuerung der Drehung eines Motors durch Ausführen einer PBM-Steuerung bei Schaltvorrichtungen, die mit Antriebsspulen verbunden sind, die jeweils einer be­ stimmten Phase des Motors zugeordnet sind, wobei das Ver­ fahren die folgenden Schritte aufweist:
  • a) die Erzeugung einer Dreieckswelle durch einen Fre­ quenzoszillator und der Vergleich der Dreieckswelle mit einer Spannung für die PBM-Schwingungsfrequenzmodulation zur Ausgabe einer Impulssequenz;
  • b) das Zählen einer voreingestellten Anzahl von Tmpulsen, welche in der Impulssequenz auftreten, durch Verwendung einer jeden negativ verlaufenden Flanke und einer jeden positiv verlaufenden Flanke der Positionssignale, die von der Lageerfassungsvorrichtung, welche auf die Winkelposi­ tionen des Motors anspricht, als Auslöser für die Erzeu­ gung von Impulssignalen ausgegeben werden;
  • c) die Umwandlung einer Spannung zur Impulsdauermodula­ tion in eine Vielzahl von Spannungspegeln;
  • d) die Selektion eines Spannungspegels aus der Vielzahl von Spannungspegeln entsprechend den Impulssignalen, und die Ausgabe eines als eine Impulsdauermodulationsspannung selektierten Spannungspegels;
  • e) die Ausgabe eines ersten Impulsdauersignals durch den Vergleich der Spannung für die Impulsdauermodulation mit der Dreieckswelle;
  • f) die Ausgabe eines zweiten Impulsdauersignals durch den Vergleich der Impulsdauermodulationsspannung mit der Dreieckswelle; und
  • g) die Erzeugung eines Gatesignals entsprechend den von der Lageerfassungsvorrichtung ausgegebenen Positionssigna­ len und dem ersten und zweiten Impulsdauersignal.
72. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt (c) eine Vielzahl von Widerständen zur Spannungs­ teilung verwendet.
73. Verfahren nach Anspruch 72, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzschwingungsvorrichtung die Dreieckswelle auf der Basis der Ladung und Entladung eines Kondensators erzeugt.
74. Verfahren nach Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator eine variable Kapazität aufweist.
75. Verfahren nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator austauschbar ist.
76. Verfahren nach Anspruch 75, dadurch gekennzeichnet, daß die voreingestellte selektierte Anzahl von zu zählenden Impulsen variabel ist.
77. Verfahren nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die voreingestellte Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Motor ausge­ tauscht wird.
78. Verfahren nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal zu den Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen.
79. Verfahren nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal an die Schaltvorrich­ tungen angelegt wird, wenn die Schaltvorrichtungen ein­ geschaltet werden sollen.
80. Verfahren nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (d) die Vielzahl der Spannungspegel und die Im­ pulssignale einander eins-zu-eins entsprechen.
81. Verfahren nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel und die Impulssignale eine Beziehung von 1 : n zueinander aufweisen.
82. Verfahren nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal zu den Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen und wenn die Schaltvorrich­ tungen eingeschaltet werden sollen.
83. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzschwingungsvorrichtung die Dreieckswelle auf der Basis der Ladung und Entladung eines Kondensators erzeugt.
84. Verfahren nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator eine variable Kapazität aufweist.
85. Verfahren nach Anspruch 84, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator austauschbar ist.
86. Verfahren nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, daß die voreingestellte Anzahl von zu zählenden Impulsen variabel ist.
87. Verfahren nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die voreingestellte Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Motor ausge­ tauscht wird.
88. Verfahren nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal zu den Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen.
89. Verfahren nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal an die Schaltvorrich­ tungen angelegt wird, wenn die Schaltvorrichtungen ein­ geschaltet werden sollen.
90. Verfahren nach Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (d) die Vielzahl der Spannungspegel und die Im­ pulssignale einander eins-zu-eins entsprechen.
91. Verfahren nach Anspruch 89, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel und die Impulssignale eine Beziehung von 1 : n zueinander aufweisen.
92. Verfahren nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal zu den Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen und wenn die Schaltvorrich­ tungen eingeschaltet werden sollen.
93. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator eine variable Kapazität aufweist.
94. Verfahren nach Anspruch 93, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator austauschbar ist.
95. Verfahren nach Anspruch 94, dadurch gekennzeichnet, daß die voreingestellte Anzahl von zu zählenden Impulsen variabel ist.
96. Verfahren nach Anspruch 94, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die voreingestellte Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Motor ausge­ tauscht wird.
97. Verfahren nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal zu den Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen.
98. Verfahren nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal an die Schaltvorrich­ tungen angelegt wird, wenn die Schaltvorrichtungen einge­ schaltet werden sollen.
99. Verfahren nach Anspruch 98, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (d) die Vielzahl der Spannungspegel und die Im­ pulssignale einander eins-zu-eins entsprechen.
100. Verfahren nach Anspruch 98, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel und die Impulssignale eine Beziehung von 1 : n zueinander aufweisen.
101. Verfahren nach Anspruch 96, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal zu den Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen und wenn die Schaltvorrich­ tungen eingeschaltet werden sollen.
102. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator austauschbar ist.
103. Verfahren nach Anspruch 102, dadurch gekennzeichnet, daß die voreingestellte Anzahl von zu zählenden Impulsen variabel ist.
104. Verfahren nach Anspruch 102, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ausgetauscht wird oder die voreingestell­ te Anzahl von Impulsen verändert wird, wenn der Motor ausgetauscht wird.
105. Verfahren nach Anspruch 104, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal zu den Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen.
106. Verfahren nach Anspruch 104, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal an die Schaltvorrich­ tungen angelegt wird, wenn die Schaltvorrichtungen einge­ schaltet werden sollen.
107. Verfahren nach Anspruch 106, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (d) die Vielzahl der Spannungspegel und die Impulssignale einander eins-zu-eins entsprechen.
108. Verfahren nach Anspruch 106, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel und die Impulssignale eine Beziehung von 1 : n zueinander aufweisen.
109. Verfahren nach Anspruch 104, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal an die Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen und wenn die Schaltvorrich­ tungen eingeschaltet werden sollen.
110. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die voreingestellte Anzahl von zu zählenden Impulsen va­ riabel ist.
111. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal an die Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen.
112. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal an die Schaltvorrich­ tungen angelegt wird, wenn die Schaltvorrichtungen einge­ schaltet werden sollen.
113. Verfahren nach Anspruch 112, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt (d) die Vielzahl der Spannungspegel und die Impulssignale einander eins-zu-eins entsprechen.
114. Verfahren nach Anspruch 112, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel und die Impulssignale eine Beziehung von 1 : n zueinander aufweisen.
115. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Impulsmodulationssignal an die Schaltvorrich­ tungen weitergeleitet wird, wenn die Schaltvorrichtungen ausgeschaltet werden sollen und wenn die Schaltvorrich­ tungen eingeschaltet werden sollen.
116. Verfahren nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Spannungspegel und die Impulssignale eine Beziehung von 1 : n zueinander aufweisen.
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