DE102007060949A1 - Device for determining rotational speed of electric machine, particularly direct current motor, on basis of regenerative residual voltage, has circuit with main switch, which is arranged in current path of electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Bestimmen der Drehzahl einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Gleichstrommotors, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine elektrische Maschine mit einer solchen Schaltung gemäß Anspruch 7.The The invention relates to a circuit for determining the speed of a electric machine, in particular a DC motor, according to the preamble of claim 1, as well as an electric machine with a Such a circuit according to claim 7.
Gleichstrommotoren, wie sie beispielsweise als Pumpenantrieb für Hydraulikpumpen in Kfz-Bremsanlagen eingesetzt werden, sind üblicherweise Drehzahl geregelt. Die aktuelle Ist-Drehzahl ω des Motors, die als Eingangsgröße in den Regelalgorithmus einfließt, wird i. d. R. aus der so genannten Nachlaufspannung berechnet. Die Nachlaufspannung ist eine generatorische Klemmenspannung Uk des Gleichstrommotors, die in einer Ausschaltphase über den Klemmen der Maschine abfällt. Zur Messung der Nachlaufspannung wird der Gleichstrommotor kurzfristig ausgeschaltet, bis sich der durch die Motorwicklung schließende Strom abgebaut hat; danach wird die Klemmenspannung gemessen. Die Dauer der Stromabbauphase – und damit auch die Dauer der Messung – ist durch die elektrische Beschaltung des Motors, den in der Motorwicklung fließenden Strom und die Motorinduktivität bestimmt.DC motors, as used for example as a pump drive for hydraulic pumps in automotive brake systems, usually speed are regulated. The current actual speed ω of the motor, which is included in the control algorithm as an input variable, is usually calculated from the so-called tracking voltage. The tracking voltage is a regenerative terminal voltage U k of the DC motor, which drops in a switch-off phase above the terminals of the machine. To measure the supply voltage, the DC motor is briefly switched off until the closing of the motor winding current has decreased; then the terminal voltage is measured. The duration of the current reduction phase - and thus the duration of the measurement - is determined by the electrical wiring of the motor, the current flowing in the motor winding and the motor inductance.
Bekannte
Schaltungen zur Drehzahlmessung, wie sie beispielsweise aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Dauer der Ausschaltphase, die zur Messung der generatorischen Nachlaufspannung erforderlich ist, zu verkürzen.It Therefore, the object of the present invention, the duration of Switch-off phase, which is used to measure the regenerative follow-up voltage is necessary to shorten.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patenanspruch 1 sowie im Patentanspruch 7 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Solved This object is achieved according to the invention by the in claim 1 and in claim 7 specified features. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, die elektrische Maschine mit einem Kondensator zu beschalten, der an der versorgungsseitigen Klemme des Elektromotors eine hohe negative Spannung bereitstellt, die bewirkt, dass sich der durch die Motorwicklung fließende Strom in der Ausschaltphase schneller abbaut. Eine erfindungsgemäße Versorgungsschaltung des Elektromotors umfasst einen Hauptschalter, der in einem Versorgungspfad der elektrischen Maschine angeordnet ist und zum Ein- bzw. Ausschalten des Elektromotors dient, sowie einen zweiten Schalter und den genannten Kondensator, die in einem zweiten Strompfad, parallel zum Hauptschalter angeordnet sind.One essential aspect of the invention is the electrical Machine with a capacitor to connect to the supply side Terminal of the electric motor provides a high negative voltage, which causes the current flowing through the motor winding Power in the off phase degrades faster. An inventive Supply circuit of the electric motor comprises a main switch, arranged in a supply path of the electric machine is and is used to turn on or off the electric motor, as well a second switch and said capacitor in one second current path, are arranged parallel to the main switch.
Kondensator und zweiter Schalter sind im zweiten Strompfad vorzugsweise in Serie geschaltet.capacitor and second switch are preferably in series in the second current path connected.
Bei den Schaltern handelt es sich vorzugsweise um Transistoren, insbesondere MOS-Transistoren, die vorzugsweise von einem Steuergerät angesteuert werden. Die Transistoren sind vorzugsweise als Diode verschaltete Transistoren.at the switches are preferably transistors, in particular MOS transistors, preferably from a controller be controlled. The transistors are preferably as a diode interconnected transistors.
Die
Schaltung wird vorzugsweise wie folgt betrieben: im Motorbetrieb
ist der Hauptschalter geschlossen, so dass die elektrische Maschine über den
Versorgungspfad und den Hauptschalter mit elektrischer Leistung
versorgt wird. Der zweite Schalter ist in diesem Zustand geöffnet.
Um die Drehzahl zu messen, wird der Hauptschalter geöffnet.
Der durch den Motor fließende Strom baut sich daraufhin ab,
wobei die an der negativen Elektrode des Kondensators anliegende Spannung
stark negativ wird. Der Motorstrom baut sich daher schneller ab
als ohne den Clamp-Kondensator
Bei
einem Motorstrom von I = 0 A oder in der Nähe dieses Punktes
wird die an der elektrischen Maschine abfallende Klemmenspannung
Uk gemessen und daraus die Drehzahl ω berechnet.
Für die Drehzahl ω gilt: ω = f(Uk). Das Verfahren zur Bestimmung der Drehzahl
aus der Nachlaufspannung eines Pumpenmotors ist beispielsweise aus
der
Danach wird der zweite Schalter geschlossen. Die Kondensatorspannung baut sich im Folgenden ab, wobei der Strom in das Netz zurückfließt.After that the second switch is closed. The capacitor voltage builds in the following, the current flowing back into the network.
Nach vorgegebener Zeit wird der zweite Schalter wieder ausgeschaltet und der erste Schalter eingeschaltet. Damit beginnt eine neue Phase im Motorbetrieb.To given time, the second switch is turned off again and the first switch is turned on. This begins a new phase in engine operation.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the accompanying drawings exemplified in more detail. Show it:
Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention
Parallel
zum Hauptschalter
Im
Motorbetrieb ist der Schalter
Die
beiden Schalter werden von einem Steuergerät
Um
die Nachlaufspannung bzw. die Motordrehzahl zu messen, wird der
Hauptschalter
Die
Nachlaufspannung wird mittels einer geeigneten Messeinrichtung,
z. B. dem Steuergerät
Nach vorgegebener Zeit wird der zweite Schalter wieder ausgeschaltet und der erste Schalter eingeschaltet. Damit beginnt eine neue Phase im Motorbetrieb.To given time, the second switch is turned off again and the first switch is turned on. This begins a new phase in engine operation.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102005013143 A1 [0003] DE 102005013143 A1 [0003]
- - DE 19914404 A1 [0010] DE 19914404 A1 [0010]
Claims (7)
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ID=40689516
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- 2007-12-18 DE DE102007060949A patent/DE102007060949A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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Effective date: 20141219 |