DE102013212959A1 - Redundantes elektromotorisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem - Google Patents

Redundantes elektromotorisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem Download PDF

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Abstract

Das redundante elektromotorische Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem ist versehen mit mindestens einem Paar von Komponenten, von denen eine eine redundante Komponente ist, wobei die beiden Komponenten infolge einer mechanischen Kopplung der Komponenten oder anderer Elemente des Antriebssystems in elektrischer und/oder elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen. Ferner ist eine Motorsteuereinheit (16) mit einer Umrichtereinheit (10') pro Phase vorgesehen, wobei die bzw. jede Umrichtereinheit (10') einen High-Side-Treiber (12) sowie einen von diesem ansteuerbaren High-Side-Schalter und einen Low-Side-Treiber (14) sowie einen von diesem ansteuerbaren Low-Side-Treiber aufweist. Zwischen jeweils einer Umrichtereinheit (10') der Motorsteuereinheit (16) und der zugehörigen Phase befindet sich eine Motorstromzuleitung (40), wobei in der bzw. jeder Motorstromzuleitung (40) ein Schalter (42) angeordnet ist, der von dem High-Side-Treiber (12) derjenigen Umrichtereinheit (10') ansteuerbar ist, mit der die Motorstromzuleitung (40), in welcher sich der besagte Schalter (42) befindet, verbunden ist. Der High-Side-Treiber (12) weist einen Bootstrap-Kondensator (36) auf, der zwischen den Verbindungsknoten (38) von High-Side und Low-Side-Schalter (18, 20) und ein High-Side-Versorgungspotential für den Steueranschluss (28) des High-Side-Schalters (18) geschaltet ist. Der Bootstrap-Kondensator (36) ist parallel zu einem Steueranschluss (44) des in der Motorstromzuleitung (40) angeordneten Schalters (42) und dem Verbindungsknoten (38) von High-Side- und Low-Side-Schalter (18, 20) geschaltet. Der Low-Side-Treiber (14) weist einen von dem Steuerausgang (26) des High-Side-Treibers (12) entkoppelten Steuerausgang (30) für einen Steueranschluss (32) des Low-Side-Schalters (20) auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein redundantes elektromotorisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem.
  • Elektromotorische Ein- oder Mehrphasen-Antriebssysteme mit Umrichtern, d. h. High-Side-Treibern und Low-Side-Treibern mit zugehörigen High-Side-Schaltern und Low-Side-Schaltern sind grundsätzlich bekannt (siehe z. B. US 2004/0217724 A1 ).
  • Mitunter ist es aber erforderlich, derartige elektromotorische Ein- oder Mehrphasenantriebssysteme redundant auszulegen. Applikationen hierfür existieren bspw. bei Weltraumanwendungen oder auf anderen Einsatzgebieten, in denen ein Totalausfall einer Baugruppe oder eines Bauteils eines Geräts nicht tolerierbar ist. Es werden hierzu kritische Baugruppen oder Bauteile mehrfach eingebaut, und zwar in einer solchen Weise, dass die Aufgabe einer ausgefallenen Komponente durch eine andere übernommen werden kann.
  • Problematisch wird diese Sicherheitsmaßnahme, wenn solche elektromotorische Antriebssysteme redundant ausgelegt werden sollen, deren redundante Komponenten auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind, also z. B. bei einem Motor mit zwei Umrichtern/Treibern, einem Motor mit zwei Wicklungen oder bei zwei gekoppelten Motoren. Dreht sich die Welle infolge des Betriebs einer der beiden redundanten Komponenten, so wird im zweiten Motor in der zweiten Wicklung oder im zweiten Umrichter/Treiber eine Spannung induziert.
  • Liegt nun eine Defekt dergestalt vor, dass ein elektronisches Schaltelement, z. B. ein MOSFET-Transistor, ein bipolarer Transistor, ein IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor) oder ein GTO(Gate Turn Off)-Thyristor im aktuell passiven Umrichter einen Kurzschluss aufweist oder die Versorgungsspannung des passiven Umrichters unterbrochen ist, so fließt in diesem aufgrund der durch die Wellendrehung darin induzierten Spannung ein erheblicher Strom, der ein Bremsen der Welle verursacht und einen normalen Betrieb der gesamten motorischen Antriebsanordnung verhindert.
  • Dieses Problem kann entweder dadurch umgangen werden, dass der Umrichter/Treiber stets selbst komplett redundant ausgelegt wird, was mindestens die doppelte Anzahl an elektronischen Schalt- und Bauelementen – verbunden mit einer aufwändigen Ansteuerung und einem erhöhten Platzbedarf – erfordert, oder dass ein elektromechanisches Relais eingesetzt wird, welches den unbenutzten Umrichter/Treiber vom Motor trennt (siehe in ähnlicher Form in DE 100 28 920 A1 ).
  • Alternativ werden auch andere elektrische Motorsysteme verwendet, die den generatorischen Betrieb bauartlich bedingt umgehen oder ein Drehen auch bei kurzgeschlossener Wicklung ermöglichen. Allerdings ist damit üblicherweise ein schlechterer Wirkungsgrad verbunden.
  • Redundante elektromotorische Antriebssysteme mit den zuvor angegebenen Nachteilen sind bspw. aus EP 0 343 397 B1 und WO 87/02106 A1 bekannt.
  • Weitere redundante elektromotorische Antriebssysteme in verbesserten Ausführungen zur Vermeidung der oben angegebenen Nachteile sind z. B. aus JP 55 063586 A1 , EP 1 764 907 B1 und DE 10 2005 044 526 A1 bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein redundantes elektromotorisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem zu schaffen, das einen gegenüber den bekannten redundanten elektromotorischen Antriebssystemen vereinfachten schaltungstechnischen Aufbau aufweist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein redundantes elektromotorisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem vorgeschlagen, das versehen ist mit
    • – mindestens einem Paar von Komponenten, von denen eine eine redundante Komponente ist, wobei die beiden Komponenten infolge einer mechanischen Kopplung der Komponenten oder anderer Elemente des Antriebssystems in elektrischer und/oder elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen,
    • – einer Motorsteuereinheit mit einer Umrichtereinheit pro Phase, wobei die bzw. jede Umrichtereinheit einen High-Side-Treiber sowie einen von diesem ansteuerbaren High-Side-Schalter und einen Low-Side-Treiber sowie einen von diesem ansteuerbaren Low-Side-Treiber aufweist,
    • – einer Motorstromzuleitung zwischen jeweils einer Umrichtereinheit der Motorsteuereinheit und der zugehörigen Phase und
    • – einem Schalter in der bzw. jeder Motorstromzuleitung, wobei der Schalter von dem High-Side-Treiber derjenigen Umrichtereinheit ansteuerbar ist, mit der die Motorstromzuleitung, in welcher sich der besagte Schalter befindet, verbunden ist.
  • Bei diesem Antriebssystem ist gemäß einer ersten Variante der Erfindung vorgesehen,
    • – dass der High-Side-Treiber einen Bootstrap-Kondensator aufweist, der zwischen den Verbindungsknoten von High-Side- und Low-Side-Schaltung und einem High-Side-Versorgungspotential für den Steueranschluss des High-Side-Schalters geschaltet ist,
    • – dass der mit dem Steueranschluss des High-Side-Schalters verbundene Steuerausgang des High-Side-Treibers über eine Diode mit dem Steueranschluss des Schalters in der Motorstromzuleitung verbunden ist,
    • – dass zwischen den Steueranschluss des Schalters in der Motorstromzuleitung und den Verbindungsknoten von High-Side- und Low-Side-Schalter ein Pufferkondensator geschaltet ist und
    • – dass der Low-Side-Treiber einen von dem Steuerausgang des High-Side-Treibers entkoppelten Steuerausgang für einen Steueranschluss des Low-Side-Treibers aufweist.
  • Bei diese ersten Variante des erfindungsgemäßen Antriebssystems wird der in einer Motorstromzuleitung zwischen einer Umrichtereinheit und einer Phase angeordnete Schalter (nachfolgend Längsschalter genannt), direkt über die am Gate des High-Side-Schalters anliegende Spannung gesteuert, die zu diesem Zweck mittels einer Diode abgegriffen und in einem Kondensator zwischengepuffert wird. Parallel zum Pufferkondensator kann ein ohmscher Widerstand liegen, um den Pufferkondensator kontrolliert zu entladen, wenn das Antriebssystem ausgeschaltet ist. Dieses stellt eine erhebliche Vereinfachung gegenüber den Schaltungskonzepten nach dem Stand der Technik dar.
  • Alternativ kann das oben angegebenen redundante elektromotorische Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem nach der Erfindung gemäß einer zweiten Variante dadurch gekennzeichnet sein,
    • – dass der High-Side-Treiber einen Bootstrap-Kondensator aufweist, der zwischen den Verbindungsknoten von High-Side und Low-Side-Schalter und ein High-Side-Versorgungspotential für den Steueranschluss des High-Side-Schalters geschaltet ist,
    • – dass der Bootstrap-Kondensator parallel zu einem Steueranschluss des in der Motorstromzuleitung angeordneten Schalters und dem Verbindungsknoten von High-Side und Low-Side-Schalter geschaltet ist und
    • – dass der Low-Side-Treiber einen von dem Steuerausgang des High-Side-Treibers entkoppelten Steuerausgang für einen Steueranschluss des Low-Side-Schalters aufweist.
  • Bei dieser zweiten erfindungsgemäßen Variante wird der Längsschalter in einer Motorstromzuleitung direkt mit der Spannung eines Bootstrap-Kondensators des High-Side-Treibers versorgt. Die Spannung über dem Bootstrap-Kondensator ist im Wesentlichen konstant, so dass der Längsschalter unabhängig von der Aktivierung des High-Side-Schalters eingeschaltet bleibt.
  • Ein spezieller Puffer-Kondensator ist bei dieser Variante der Erfindung nicht zwingend erforderlich kann aber vorteilhafterweise vorgesehen sein. Ebenso ist es zweckmäßig, wenn parallel zum Bootstrap-Kondensator (und einem eventuellen, zusätzlich vorgesehenen Puffer-Kondensator) ein ohmscher Widerstand geschaltet ist, der für die kontrollierte Entladung des bzw. der Kondensatoren sorgt, wenn das Antriebssystem abgeschaltet ist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung beider erfindungsgemäßen Varianten kann noch eine Überstrom-Schutzschaltung für den Längsschalter in der Motorstromzuleitung bzw. in jeder Motorstromzuleitung vorgesehen sein, wobei der Überstrom-Schutzschalter den Längsschalter abschaltet, wenn der Strom in der Motorstromzuleitung einen vorgebbaren Schwellwert übersteigt.
  • Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäß beider Varianten kann ferner vorgesehen sein, dass zwischen das High-Side-Versorgungspotential und den Bootstrap-Kondensator eine Diode geschaltet ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen dabei:
  • 1 eine schaltungstechnische Realisierung für die erste erfindungsgemäße Variante einer Umrichtereinheit für ein redundantes elektromotorisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem,
  • 2 ein Ausführungsbeispiel für die zweie Variante einer Umrichtereinheit für ein redundantes elektromotorisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem,
  • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Umrichtereinheit eines redundanten elektromotorischen Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystems mit Schutzschaltung zur Überstromerkennung in der Motorstromzuleitung,
  • 4 in einem vereinfachten Blockschaltbild die erfindungsgemäß vorgesehene Ansteuerung eines Gleichstrom-Bürstenmotors,
  • 5 ebenfalls in einem vereinfachten Blockschaltbild die erfindungsgemäß vorgesehene Ansteuerung eines bürstenlosen Motors und
  • 6 ebenfalls in einem vereinfachten Blockschaltbild die erfindungsgemäß konzipierte Ansteuerung eines Schrittmotors.
  • In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Umrichtereinheit 10 zur Versorgung einer Phase eines Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystems mit redundanter Komponentenauslegung gezeigt. Die Umrichtereinheit 10 weist einen High-Side-Treiber 12 und einen Low-Side-Treiber 14 auf, die von einer Ansteuereinheit 16 angesteuert werden. Während der High-Side-Treiber 12 einen High-Side-Schalter 18 (bspw. Transistor) steuert, steuert der Low-Side-Treiber 14 einen Low-Side-Schalter 20 (Transistor). Der Low-Side-Schalter 20 und der High-Side-Schalter 18 sind in Reihe geschaltet, wobei der Low-Side-Schalter 20 an Masse liegt und über beide Schalter die Zwischenkreisspannung abfällt. Der High-Side-Treiber 12 ist an ein High-Side-Versorgungspotential 22 angeschlossen, während der Low-Side-Treiber 14 an ein Low-Side-Versorgungspotential 24 angeschlossen ist. Der Steuerausgang 26 des High-Side-Treibers 12 ist mit dem Steueranschluss 28 des High-Side-Schalters 18 verbunden, während der Steuerausgang 30 des Low-Side-Treibers 14 mit dem Steueranschluss 32 des Low-Side-Schalters 20 verbunden ist. Das High-Side-Versorgungspotential 22 ist über eine Diode 34 mit einem Bootstrap-Kondensator 36 verbunden, der den High-Side-Treiber 12 zum Knotenpunkt 38 zwischen Low-Side- und High-Side-Schalter 18 bzw. 20 floatend mit Spannung versorgt, so dass der Source-Anschluss des High-Side-Schalters 18 stets das zum ordnungsgemäßen Betrieb des High-Side-Schalters 18 erforderliche Potential aufweist.
  • Vom Knotenpunkt 38 aus verläuft die Motorstromzuleitung 40 zur (nicht dargestellten) Phase des Motors. In die Motorstromzuleitung 40 ist ein Längsschalter 42 geschaltet, der ebenfalls als Transistor ausgeführt ist, wobei sein Steueranschluss 44 über eine Diode 46 mit dem Steuerausgang 26 des High-Side-Treibers 12 bzw. mit dem Steueranschluss 28 des High-Side-Schalters 18 verbunden ist. Zwischen der Diode 46 und dem Steueranschluss 44 des Längsschalters 42 befindet sich der eine Anschluss eines Puffer-Kondensators 48, dessen anderer Anschluss mit der Motorstromzuleitung 40 verbunden ist. Parallel zum Puffer-Kondensator 48 befindet sich ein ohmscher Widerstand 50.
  • Bei dieser ersten Ausgestaltung der Erfindung wird also der Längsschalter 42 unter Verwendung der Steuerspannung am Steueranschluss 28 (Gate) des High-Side-Schalters 18 gesteuert. Dabei wird diese Spannung, die am Steueranschluss 28 (Gate) des High-Side-Schalters 18 beim Betrieb der Umrichtereinheit zyklisch auftritt, mittels der Diode 46 abgegriffen und in dem Pufferkondensator 48 zwischengespeichert, um so für den Steueranschluss 44 des Längsschalters 42 verwendet zu werden.
  • 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung gemäß deren zweiter Variante. Sofern die Komponenten der Umrichtereinheit 10' der 2 identisch bzw. funktionsgleich zu den Komponenten der Umrichtereinheit 10 gemäß 1 sind, sind sie in 2 mit dem gleichen Bezugszeichen wie in 1 versehen.
  • Der Unterschied der Umrichtereinheit gemäß 2 gegenüber derjenigen nach 1 besteht darin, dass bei der Umrichtereinheit 10' der 2 zur Ansteuerung des Längsschalters 42 direkt die (nahezu konstante) Spannung über dem Bootstrap-Kondensator 36 des High-Side-Treibers 12 verwendet wird.
  • In 3 ist basierend auf der Variante gemäß 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Umrichtereinheit 10'' für eine Phase eines Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystems mit redundanter Auslegung gezeigt, wobei auch hier gilt, dass diejenigen Schaltungskomponenten der 3, die auch bei den Varianten gemäß 1 und 2 vorhanden sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. In Ergänzung zur Umrichtereinheit 10' gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 weist die Umrichtereinheit 10'' nach 3 in der Motorstromzuleitung 40 einen Messwiderstand 52 oder einen andersartig (z. B. magnetisch) ausgestalteten/arbeitenden Sensor zur messtechnischen Ermittlung des aktuellen Motorstroms auf. Dieser Messwiderstand 52 ist Teil einer Überstromschutzschaltung 54 (in 3 lediglich als Block gezeigt), die den Längsschalter 42 der Motorstromzuleitung 40 im Falle eines Überstroms abschaltet (Schutz-Sicherheitsabschaltung).
  • Gemäß 3 ist also vorgesehen, vor dem Längsschalter 42 eine zusätzliche Überstromschutzschaltung 54 anzuordnen, welche den Strom durch den Längsschalter 42 sowie ggf. die Temperatur des Längsschalters 42 überwacht, um den Längsschalter 42 bei einem Überstrom abschalten zu können. Denn ein Ausfall des Bauteils kann zum Verlust der Redundanz führen. Das wäre vor allen deshalb problematisch, da ein Fehler im nominalen Umrichter, aufgrund dessen auf den redundanten Umrichter umgeschaltet würde, eine Zerstörung des Längsschalters 42 zur Folge haben könnte. Die Beschaltung nach 3 ist anhand des Ausführungsbeispiels der 2 gezeigt, wobei anzumerken ist, dass die Schutzschaltung sich auch bei dem Schaltungskonzept für die Umrichtereinheit gemäß 1 realisieren lässt.
  • In 4 ist schematisch in einem Blockschaltbild die Realisierung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ansteuerung eines mit Bürsten ausgestatteten Gleichstrommotors M1 dargestellt. Für den Betrieb von bürstenbehafteten Gleichstrommotoren sind zwei der vorher anhand der 1 bis 3 beschriebenen, von jeweils einem High-Side-Treiber und einem Low-Side-Treiber angesteuerten Halbbrücken erforderlich, wobei jeweils eine dieser mit dem zusätzlichen elektronischen Schaltelement versehenen Halbbrücken in jeweils einem der beiden Motorstromzuleitungen angeordnet ist.
  • In 5 ist schematisch in einem weiteren Blockschaltbild die Realisierung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ansteuerung eines bürstenlosen Motors dargestellt. Für den Betrieb von bürstenlosen Gleichstrommotoren ist für jede der in diesem Fall drei Phasen eine der vorher anhand der 1 bis 3 beschriebenen, von jeweils einem High-Side-Treiber und einem Low-Side-Treiber angesteuerten Halbbrücken erforderlich, wobei jeweils eine dieser mit dem zusätzlichen elektronischen Schaltelement versehenen Halbbrücken in jeweils einer der drei Motorstromzuleitungen angeordnet ist.
  • In 6 ist in einem weiteren Blockschaltbild schematisch die Realisierung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ansteuerung eines Schrittmotors dargestellt. Für den Betrieb von Schrittmotoren werden für jede Phase jeweils zwei der vorher anhand der 1 bis 3 beschriebenen, von jeweils einem High-Side-Treiber und einem Low-Side-Treiber angesteuerte Halbbrücken benötigt, wobei jeweils zwei dieser mit dem zusätzlichen elektronischen Schaltelement versehenen Halbbrücken eine der beiden Motorstromzuleitungen zugeordnet ist.
  • Anwendungsgebiete der Erfindung sind bei gegen Totalausfall zu sichernden, redundanten, elektromotorischen Antriebsbaugruppen z. B. Satelliten und Weltraumsonden gegeben.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Umrichtereinheit
    12
    High-Side-Treiber
    14
    Low-Side-Treiber
    16
    Motorsteuereinheit
    18
    High-Side-Schalter
    20
    Low-Side-Schalter
    22
    High-Side-Versorgungspotential
    26
    Steuerausgang des High-Side-Treibers
    28
    Steueranschluss des High-Side-Schalters
    30
    Steuerausgang des Low-Side-Treibers
    32
    Steueranschluss des Low-Side-Schalters
    34
    Diode
    36
    Bootstrap-Kondensator
    38
    Verbindungsknoten
    40
    Motorstromzuleitung
    42
    Schalter
    44
    Steueranschluss
    48
    Pufferkondensator
    50
    Ohmscher Widerstand
    52
    Messwiderstand
    54
    Überstromschutzschaltung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2004/0217724 A1 [0002]
    • DE 10028920 A1 [0006]
    • EP 0343397 B1 [0008]
    • WO 87/02106 A1 [0008]
    • JP 55063586 A1 [0009]
    • EP 1764907 B1 [0009]
    • DE 102005044526 A1 [0009]

Claims (6)

  1. Redundantes elektronisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem mit – mindestens einem Paar von Komponenten, von denen eine eine redundante Komponente ist, wobei die beiden Komponenten infolge einer mechanischen Kopplung der Komponenten oder anderer Elemente des Antriebssystems in elektrischer und/oder elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen, – einer Motorsteuereinheit (16) mit einer Umrichtereinheit (10) pro Phase, wobei die bzw. jede Umrichtereinheit (10) einen High-Side-Treiber (12) sowie einen von diesem ansteuerbaren High-Side-Schalter (18) und einen Low-Side-Treiber (14) sowie einen von diesem ansteuerbaren Low-Side-Treiber (14) aufweist, – einer Motorstromzuleitung (40) zwischen jeweils einer Umrichtereinheit (10) der Motorsteuereinheit (16) und der zugehörigen Phase und – einem Schalter (42) in der bzw. jeder Motorstromzuleitung (40), wobei der Schalter (42) von dem High-Side-Treiber (12) derjenigen Umrichtereinheit (10) ansteuerbar ist, mit der die Motorstromzuleitung (40), in welcher sich der besagte Schalter (42) befindet, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, – dass der High-Side-Treiber (12) einen Bootstrap-Kondensator (36) aufweist, der zwischen den Verbindungsknoten (38) von High-Side- und Low-Side-Schaltung und einem High-Side-Versorgungspotential für einen Steueranschluss (28) des High-Side-Schalters (18) geschaltet ist, – dass der mit dem Steueranschluss (28) des High-Side-Schalters (18) verbundene Steuerausgang (26) des High-Side-Treibers (12) über eine Diode (34) mit dem Steueranschluss (44) des Schalters (42) in der Motorstromzuleitung (40) verbunden ist, – dass zwischen den Steueranschluss (44) des Schalters (42) in der Motorstromzuleitung (40) und den Verbindungsknoten (38) von High-Side- und Low-Side-Schalter (18, 20) ein Pufferkondensator (48) geschaltet ist und – dass der Low-Side-Treiber (14) einen von dem Steuerausgang (26) des High-Side-Treibers (12) entkoppelten Steuerausgang (30) für einen Steueranschluss (32) des Low-Side-Schalters (18) aufweist.
  2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Pufferkondensator (48) ein ohmscher Widerstand (50) angeordnet ist.
  3. Redundantes elektromotorisches Ein- oder Mehrphasen-Antriebssystem mit – mindestens einem Paar von Komponenten, von denen eine eine redundante Komponente ist, wobei die beiden Komponenten infolge einer mechanischen Kopplung der Komponenten oder anderer Elemente des Antriebssystems in elektrischer und/oder elektromagnetischer Wirkverbindung miteinander stehen, – einer Motorsteuereinheit (16) mit einer Umrichtereinheit (10') pro Phase, wobei die bzw. jede Umrichtereinheit (10') einen High-Side-Treiber (12) sowie einen von diesem ansteuerbaren High-Side-Schalter (18) und einen Low-Side-Treiber (14) sowie einen von diesem ansteuerbaren Low-Side-Treiber (20) aufweist, – einer Motorstromzuleitung (40) zwischen jeweils einer Umrichtereinheit (10') der Motorsteuereinheit (16) und der zugehörigen Phase und – einem Schalter (42) in der bzw. jeder Motorstromzuleitung (40), wobei der Schalter (42) von dem High-Side-Treiber (12) derjenigen Umrichtereinheit (10') ansteuerbar ist, mit der die Motorstromzuleitung (40), in welcher sich der besagte Schalter (42) befindet, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, – dass der High-Side-Treiber (12) einen Bootstrap-Kondensator (36) aufweist, der zwischen den Verbindungsknoten (38) von High-Side und Low-Side-Schalter (18, 20) und ein High-Side-Versorgungspotential (22) für den Steueranschluss (28) des High-Side-Schalters (18) geschaltet ist, – dass der Bootstrap-Kondensator (36) parallel zu einem Steueranschluss (44) des in der Motorstromzuleitung (40) angeordneten Schalters (42) und dem Verbindungsknoten (38) von High-Side- und Low-Side-Schalter (18, 20) liegt und – dass der Low-Side-Treiber (14) einen von dem Steuerausgang (26) des High-Side-Treibers (12) entkoppelten Steuerausgang (30) für einen Steueranschluss (32) des Low-Side-Schalters (20) aufweist.
  4. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Bootstrap-Kondensator (36) ein ohmscher Widerstand (50) angeordnet ist.
  5. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Überstromschutzschaltung (54) für den Schalter (42) in der Motorstromzuleitung (40), die den Schalter (42) dann, wenn der Strom in der Motorstromzuleitung (40) einen vorgebbaren Schwellwert übersteigt, abschaltet.
  6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das High-Side-Versorgungspotential (22) und den Bootstrap-Kondensator (36) eine Diode (34) geschaltet ist.
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