DE112022000847T5

DE112022000847T5 - Steuervorrichtung für synchronmotor

Info

Publication number: DE112022000847T5
Application number: DE112022000847.4T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Senoo
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2022-03-22
Publication date: 2023-11-16
Also published as: US20240171097A1; CN116897504A; WO2022202806A1; JPWO2022202806A1

Abstract

Es wird eine Steuervorrichtung (100) für einen Synchronmotor bereitgestellt, wobei die Steuervorrichtung Folgendes umfasst: eine DC-Erregungsbefehlserzeugungseinheit (55), die einen Befehl zum Senden eines DC-Stroms mit einer festen Stromphase zu einem Synchronmotor erzeugt und die Größe des DC-Stroms dahingehend steuert, dass ein Verzögerungsmoment an einen Rotor des Synchronmotors basierend auf mindestens einer von der Winkelbeschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit des Rotors angelegt wird; und eine Magnetpolpositionserfassungseinheit (53), die als die Magnetpolposition angebende Informationen die Winkelposition des Rotors basierend auf dem Ausgangssignal erfasst, wenn eine vorbestimmte Detektionsbeendigungsbedingung erfüllt ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Synchronmotor.
HINTERGRUND
Ein Synchronmotor leitet Strom in einer geeigneten Phase gemäß einer Magnetpolposition eines Rotors und erzeugt ein gewünschtes Drehmoment. Solch ein Synchronmotor erfordert die Detektion einer Winkeldifferenz zwischen der Magnetpolposition des Motors und einer Referenzposition eines Positionsdetektionssensors (wie zum Beispiel eines Drehgebers), d. h. die Detektion einer anfänglichen Magnetpolposition. Ein auf Gleichstromerregung basierendes Verfahren zur Detektion einer anfänglichen Magnetpolposition ist als eine Technik zum Detektieren einer anfänglichen Magnetpolposition in einem Synchronmotor bekannt. Das auf Gleichstromerregung basierende Verfahren zur Detektion einer anfänglichen Magnetpolposition verwendet eine Eigenschaft, durch die durch Leiten eines festen Erregerstroms in einer festen Stromphase durch einen Motor der Rotor in eine Erregungsphasenposition angezogen wird, schwingt und letztendlich in der Erregungsphasenposition anhält.
In dieser Hinsicht beschreibt PTL 1 „eine Konfiguration zum automatischen Durchführen eines vorbestimmten Vorgangs des Fixierens der Rotormagnetpolposition des Servomotors 1 in einer vorbestimmten Position in einer einen Servomotor ansteuernden Steuerung durch die Steuerung unter Verwendung von Gleichstromerregung, Detektierens der Winkeldifferenz zwischen der Position und einer von einem an dem Servomotor 1 befestigten Inkrementalgeber 2 erfassten Position, die ein Referenzpositionssignal als Ursprung hat, und Speicherns der Differenz in ein EEROM 11 in der Steuerung“ (Zusammenfassung).
Ferner beschreibt PTL 2 „einen bürstenlosen Gleichstrommotor, der Folgendes beinhaltet: einen Permanentmagnetrotor, der eine Mehrzahl von Magnetpolen beinhaltet; eine mehrphasige Statorwicklung, die mit einem vorbestimmten Raum auf dem Permanentmagnetrotor platziert ist; ein Sensormittel zum Erzeugen eines mehrphasigen Sensorsignals gemäß der Drehung des Permanentmagnetrotors; ein Richtungsdetektionsmittel zum Detektieren der Drehrichtung des Permanentmagnetrotors anhand des mehrphasigen Sensorsignals und Ausgeben eines Richtungssignals; ein Mittel zur Detektion einer anfänglichen Position zum Detektieren einer anfänglichen Position des Permanentmagnetrotors durch Ändern eines Amplitudenwerts und eines Phasenwerts eines ersten mehrphasigen Positionssignals basierend auf dem Sensorsignal und dem Richtungssignal; ein Positionsdetektionsmittel zum Erzeugen eines zweiten mehrphasigen Positionssignals basierend auf der anfänglichen Position, mindestens dem einen Sensorsignal und dem Richtungssignal; und ein Mittel zur Versorgung mit elektrischer Energie zum Zuführen von elektrischer Energie zu der Statorwicklung basierend auf dem mehrphasigen Positionssignal und dem zweiten mehrphasigen Positionssignal“ (Anspruch 1).
[LISTE DER ANFÜHRUNGEN]
[PATENTLITERATUR]

[PTL 1] Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai), Nr. 2001-103784A
[PTL 2] Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. H07-111794 A

KURZDARSTELLUNG
[TECHNISCHES PROBLEM]
Ein Rotor wird gemäß seinem Verhalten in eine Erregungsphasenposition angezogen und schwingt, während ein fester Erregerstrom in einer festen Stromphase bei Gleichstromerregung fließt. Die Schwingung ist in diesem Fall wünschenswerterweise so gering wie möglich. Zum Beispiel kann der Rotationsbereich eines Rotors in Abhängigkeit von einer Verwendung des Synchronmotors begrenzt sein, wie dies bei einem Synchronmotor der Fall ist, der für eine einen Tisch einer Werkzeugmaschine neigenden Antriebswelle verwendet wird, und daher ist die Notwendigkeit einer Reduzierung der Schwingung bei Gleichstromerregung noch größer.
[LÖSUNG DES PROBLEMS]
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Steuervorrichtung für einen Synchronmotor, die Folgendes beinhaltet: eine Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Befehl zum Leiten eines Gleichstroms in einer festen Stromphase durch den Synchronmotor zu erzeugen und die Größe des Gleichstroms so zu steuern, dass ein Verzögerungsmoment an den Rotor angelegt wird, basierend mindestens auf einer von einer Winkelbeschleunigung und einer Winkelgeschwindigkeit des Rotors; und eine Magnetpolpositionserfassungseinheit, die dazu konfiguriert ist, als eine Magnetpolposition repräsentierende Informationen eine Winkelposition des Rotors basierend auf dem Ausgangssignal zu erfassen, wenn eine vorbestimmte Detektionsbeendigungsbedingung erfüllt wird.
[VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG]
Bei einer auf Gleichstromerregung basierenden Magnetpolpositionsdetektion kann die Amplitude der Schwingung eines Rotors reduziert werden, wodurch die Zeit für die Magnetpolpositionsdetektion verkürzt werden kann.
Die Aufgaben, die Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile gehen aus der detaillierten Beschreibung typischer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, hervor.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist ein funktionales Konfigurationsdiagramm, wenn ein Magnetpolpositionsdetektionsvorgang in der Motorsteuervorrichtung ausgeführt wird.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Magnetpolpositionsdetektionseinheit funktional darstellt.
4 stellt Kurven dar, die das Verhalten eines Rotors und Erregerstroms bei herkömmlicher Gleichstromerregung als ein Vergleichsbeispiel repräsentieren.
5 ist ein Diagramm, das einen Zeitpunkt bei der Erzeugung eines Verzögerungsmoments gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
6 stellt Kurven dar, die das Verhalten eines Rotors und Erregerstroms bei Gleichstromerregung gemäß der vorliegenden Ausführungsform repräsentieren.
7 ist ein Flussdiagramm, das den Magnetpolpositionsdetektionsvorgang gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
8 ist eine Kurve, die ein modifiziertes Beispiel für Stromsteuerung bei Gleichstromerregung darstellt.
9 ist eine Kurve, die ein zweites modifiziertes Beispiel für Stromsteuerung bei Gleichstromerregung darstellt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Als Nächstes wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen, auf die verwiesen wird, sind ähnliche Komponenten oder funktionale Teile mit ähnlichen Bezugszeichen versehen. Zum besseren Verständnis verwenden die Zeichnungen wie angemessen verschiedene Maßstäbe. Ferner ist die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform ein Beispiel für die Implementierung der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt.
1 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Motorsteuervorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform darstellt. Wie in 1 dargestellt ist, beinhaltet die Motorsteuervorrichtung 100 eine übergeordnete Steuerung 10, eine Positionssteuerung 20, eine Geschwindigkeitssteuerung 30, eine Stromsteuerung 40, einen Verstärker 60 und einen Motor 2. Der Motor 2 ist ein Synchronmotor, der einen Rotor und einen Stator beinhaltet, die mit einer Wicklung versehen sind. Der Motor 2 beinhaltet einen Positionsdetektor 3 als einen Sensor zum Detektieren einer Rotorposition (Magnetpolposition).
Zum Beispiel ist die übergeordnete Steuerung 10 eine computergestützte numerische Steuerung (CNC, computer numerical controller) und steuert den Betrieb des in einer Werkzeugmaschine oder dergleichen verwendeten Motors 2. Zum Beispiel überträgt die übergeordnete Steuerung 10 einen Befehl zum Steuern des Betriebs des Motors 2 dahingehend, dass die Werkzeugmaschine gemäß einem Bearbeitungsprogramm angemessen arbeitet. Die übergeordnete Steuerung 10 kann als ein gewöhnlicher Computer konfiguriert sein, der eine CPU, einen ROM, einen RAM, eine Speicherung, eine Betriebseinheit, eine Anzeigeeinheit, eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle, eine Netzwerkschnittstelle und dergleichen beinhaltet.
Ein von der übergeordneten Steuerung 10 übertragener Positionsbefehl wird in die Positionssteuerung 20 eingegeben. Die Positionssteuerung 20 berechnet die Abweichung zwischen von einem von dem Positionsdetektor 3 in den Motor 2 rückgekoppelten Positionssignal erfassten Positionsinformationen und dem Positionsbefehl. Dann berechnet die Positionssteuerung 20 einen Geschwindigkeitsbefehl durch Multiplizieren der Positionsabweichung mit einer Positionsschleifenverstärkung und überträgt den Geschwindigkeitsbefehl zu der Geschwindigkeitssteuerung 30.
Die Geschwindigkeitssteuerung 30 berechnet die Geschwindigkeitsabweichung zwischen anhand des von dem Positionsdetektor 3 in den Motor 2 rückgekoppelten Positionssignals erfassten Geschwindigkeitsinformationen und dem Geschwindigkeitsbefehl. Dann berechnet die Geschwindigkeitssteuerung 30 zum Beispiel basierend auf der Geschwindigkeitsabweichung einen Strombefehl durch Proportional-Integral-Steuerung und überträgt den Strombefehl zu der Stromsteuerung 40.
Die Stromsteuerung 40 erzeugt basierend auf dem Eingangsstrombefehl, Informationen über Stromfluss durch den Stator des Motors 2, den von dem Verstärker rückgekoppelten Informationen und Informationen über die durch den Positionsdetektor 3 detektierte Rotorposition einen Steuerungsbefehl für den Verstärker 60.
Der Verstärker 60 führt dem Motor 2 gemäß dem Steuerbefehl von der Stromsteuerung 40 mit dem Betrieb des Rotors des Motors 2 in Beziehung stehenden Antriebsstrom zu. Der Verstärker 60 beinhaltet einen Wechselrichter (dreiphasigen Wechselrichter), der durch eine Vollbrückenschaltung basierend auf Halbleiterschaltelementen gebildet wird, und gibt basierend auf dem Steuerbefehl von der Stromsteuerung 40 Dreiphasenstrom zum Steuern des Motors 2 ab.
Bei der Konfiguration in 1 können die Positionssteuerung 20, die Geschwindigkeitssteuerung 30, die Stromsteuerung 40 und die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 durch eine Mikrosteuerung 1 bereitgestellt werden, in der ein CPU-Kern, ein Speicher, eine Funktion zum Ankoppeln an externe Einrichtungen und dergleichen integriert sind. Mit anderen Worten können die Positionssteuerung 20, die Geschwindigkeitssteuerung 30, die Stromsteuerung 40 und die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 in diesem Fall als Funktionen von unter Steuerung der CPU in der Mikrosteuerung 1 ausgeführter Software bereitgestellt werden. Alternativ kann jeder funktionale Block in erster Linie basierend auf einer Hardwarekonfiguration, wie beispielsweise einer anwenderspezifischen integrierten Schaltung (ASIC, application specific integrated circuit), bereitgestellt werden.
Um den Betrieb des Motors 2 angemessen zu steuern, muss die Position (Magnetpolposition) des Rotors erkannt werden. Exemplarisch wird bei der vorliegenden Ausführungsform angenommen, dass der Positionsdetektor 3 Signale, die Positionsinformationen des Rotors angeben (ein A-Phasen-Signal und ein B-Phasen-Signal), und ein Referenzpositionssignal, das eine Referenzposition angibt, ausgibt. In diesem Fall erfasst die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 die Winkeldifferenz zwischen der Referenzposition des Positionsdetektors 3 und der Magnetpolposition des Rotors des Motors 2. Somit kann die Magnetpolposition des Rotors in der Motorsteuervorrichtung 100 erkannt werden.
Die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 detektiert die Winkeldifferenz durch Ausführen eines nachfolgend beschriebenen Magnetpolpositionsdetektionsvorgangs. Zum Detektieren der Magnetpolposition wendet die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 Gleichstromerregung zur Detektion der Magnetpolposition durch Leiten eines Erregerstroms in einer festen Stromphase durch den Stator des Motors 2 an. Die Motorsteuervorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist dazu konfiguriert, das Ausmaß der Schwingung des Rotors bei Detektion der Magnetpolposition bei Gleichstromerregung zu reduzieren und die für den Magnetpoldetektionsvorgang bei Gleichstromerregung erforderliche Zeit zu verkürzen.
2 ist ein funktionales Konfigurationsdiagramm mit Schwerpunkt auf Funktionen, wenn ein Magnetpolpositionsdetektionsvorgang in der in 1 dargestellten Motorsteuervorrichtung 100 ausgeführt wird. Wie in 2 dargestellt ist, gibt die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 bei Durchführung des Magnetpolpositionsdetektionsvorgangs einen Stromphasenbefehl zum Erregen des Stators in einer festen Stromphase und einen Stromamplitudenbefehl, der einen Wert (eine Amplitude) des Erregerstroms für die Stromsteuerung 40 angibt, ein. Die Stromsteuerung 40 überträgt basierend auf der Stromphasenbefehlseingabe von der Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50, dem Stromamplitudenbefehl und von dem Verstärker 60 rückgekoppelten Informationen über Stromfluss durch den Stator einen an den Verstärker 60 gerichteten Steuerbefehl. Der Verstärker 60 führt dem Motor 2 gemäß dem Steuerbefehl von der Stromsteuerung 40 Antriebsstrom zu.
Ferner beinhaltet die übergeordnete Steuerung 10 eine Winkelbeschleunigungsdetektionseinheit 11, die die Winkelbeschleunigung des Rotors basierend auf Positionsinformationen des Rotors, die Ausgabeinformationen des Positionsdetektors 3 sind, berechnet, und eine Winkelgeschwindigkeitsdetektionseinheit 12, die die Winkelgeschwindigkeit des Rotors basierend auf Positionsinformationen von dem Positionsdetektor 3 berechnet.
Die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist dazu konfiguriert, die Schwingungsamplitude des Rotors bei Gleichstromerregung im Vergleich zu einem Verfahren zur Detektion der anfänglichen Magnetpolposition basierend auf herkömmlicher Gleichstromerregung, bei dem ein fester Strom in einer festen Stromphase kontinuierlich geleitet wird, zu reduzieren, indem durch Steuern der Größe des Stromflusses durch den Motor 2 während der Gleichstromerregung unter Verwendung von mindestens einer von der Winkelbeschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit des Rotors ein Verzögerungsmoment an den Rotor angelegt wird, wodurch ein Verkürzen der für die Detektion der anfänglichen Magnetpolposition erforderlichen Zeit ermöglicht wird. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform funktional darstellt. Wie in 3 dargestellt ist, beinhaltet die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 eine Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit 55, eine Winkelbeschleunigungs-/Winkelgeschwindigkeitserfassungseinheit 51, eine Detektionsbeendigungsbedingungsbestimmungseinheit 52 und eine Magnetpolpositionserfassungseinheit 53.
Die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit 55 erzeugt Befehle (einen Stromphasenbefehl und einen Stromamplitudenbefehl), die mit während des Gleichstromerregungsvorgangs durch den Motor 2 geleitetem Gleichstrom in Beziehung stehen.
Die Winkelbeschleunigungs-/Winkelgeschwindigkeitserfassungseinheit 51 erfasst die Winkelbeschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit des Rotors des Motors 2 von der übergeordneten Steuerung 10.
Die Detektionsbeendigungsbedingungsbestimmungseinheit 52 bestimmt, ob eine vorbestimmte Bedingung zum Beenden des Magnetpolpositionsdetektionsvorgangs basierend auf Gleichstromerregung erfüllt wird.
Wenn die Bedingung zum Beenden des Magnetpolpositionsdetektionsvorgangs erfüllt ist, nimmt die Magnetpolpositionserfassungseinheit 53 an, dass die Magnetpolposition detektiert ist (die Magnetpolposition entspricht der Erregungsphase) und speichert zu diesem Zeitpunkt die Winkelposition gemäß dem Positionsdetektor 3 in einer Magnetpolpositionsspeichereinheit 54 als Informationen, die die Winkeldifferenz zwischen der Referenzposition gemäß dem Positionsdetektor 3 und der Magnetpolposition repräsentieren. Durch Verwendung der so gespeicherten Winkeldifferenz kann die Motorsteuervorrichtung 100 die aktuelle Position des Rotors (Magnetpolposition) aus dem Ausgangssignal des Positionsdetektors 3 erkennen. Die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 stellt die wie oben beschrieben gespeicherte Winkeldifferenz für die übergeordnete Steuerung 10, die Stromsteuerung 40 und dergleichen als Informationen, die die Magnetpolposition repräsentieren, bereit.
Es wird nachfolgend ein Vorgang der Magnetpolpositionsdetektion durch die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zum Verständnis des Vorgangs der Magnetpolpositionsdetektion durch die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden Betriebswellenformen in einem Verfahren zur Detektion einer anfänglichen Magnetpolposition basierend auf gewöhnlicher Gleichstromerregung durch kontinuierliches Leiten von festem Erregerstrom als ein Vergleichsbeispiel dargestellt.
Es wird eine Kurve 61, die die Rotorposition darstellt, wenn die auf der gewöhnlichen Gleichstromerregung basierende anfängliche Magnetpolpositionsdetektion durchgeführt wird, in einem oberen Abschnitt von 4 dargestellt. Ferner wird eine Kurve, die die Größe des Erregerstroms, wenn die gewöhnliche Gleichstromerregung durchgeführt wird, in einem unteren Abschnitt von 4 dargestellt. Wie in 4 dargestellt ist, zeigt der Rotor bei Beginn der gewöhnlichen Gleichstromerregung ein Verhalten des Beginnens mit der Bewegung durch Anziehen zu der Position einer festen Erregungsphase und Schwingens um die Position der Erregungsphase (mit dem Bezugszeichen 62 bezeichnet). Die Schwingung schwächt allmählich ab, und der Rotor kommt letztendlich an der Position der Erregungsphase zu einem Halt. Wie im unteren Abschnitt von 4 dargestellt ist, ist der Erregerstrom (mit dem Bezugszeichen 63 bezeichnet) während der gewöhnlichen Gleichstromerregung auf einem Stromwert A1 festgelegt.
Andererseits steuert die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform während des Vorgangs der Detektion der anfänglichen Magnetpolposition durch den Motor 2 geleiteten Strom dahingehend, dass basierend auf der Beschleunigung des Rotors ein Verzögerungsmoment an den Rotor angelegt wird (ein Verzögerungsmoment erzeugt oder erhöht wird), wie als ein Beispiel in einem unteren Abschnitt von 6 dargestellt ist. Wie in einem oberen Abschnitt von 5 dargestellt ist, wird somit die Schwingungsamplitude des Rotors bei dem Vorgang der Detektion der anfänglichen Magnetpolposition im Vergleich zu dem auf der herkömmlichen Gleichstromerregung basierenden Zustand, wie im oberen Abschnitt von 4 dargestellt ist, reduziert, wodurch auch die für den Vorgang der Detektion der anfänglichen Magnetpolposition erforderliche Zeit verkürzt wird. Details des Betriebs der Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 werden nachfolgend beschrieben.
Um ein Verzögerungsmoment an den wie im oberen Abschnitt von 4 schwingenden Rotor anzulegen, wenn ein fester Erregerstrom in einer festen Stromphase kontinuierlich durch den Motor 2 geleitet wird, legt die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit 55 in der Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Betriebsmuster als spezielle Stromsteuerungsbetriebsmuster wie folgt an.
Betriebsmuster A:
Beginn eines Vorgangs des Anlegens eines Verzögerungsmoments: wenn die Polarität der Winkelbeschleunigung des Rotors umgekehrt wird
Ende des Vorgangs des Anlegens eines Verzögerungsmoments: wenn die Polarität der Winkelgeschwindigkeit des Rotors umgekehrt wird
Betriebsmuster B:
Beginn des Vorgangs des Anlegens des Verzögerungsmoments: wenn die Polarität der Winkelbeschleunigung des Rotors umgekehrt wird
Ende des Vorgangs des Anlegens des Verzögerungsmoments: wenn nach dem Anlegen des Verzögerungsmoments eine bestimmte Zeitspanne verstreicht
Die bestimmte Zeitspanne wird so bestimmt, dass die Zeit, während der das Verzögerungsmoment angelegt ist, nicht zwangsweise lang ist. Zum Beispiel wird die bestimmte Zeitspanne vorzugsweise so eingestellt, dass sie gleich einer oder kürzer als eine erwartete(n) Zeitspanne zwischen dem Beginn des Vorgangs des Anlegens des Verzögerungsmoments und der nächsten Umkehr der Polarität der Winkelgeschwindigkeit ist. Die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 wiederholt einen Vorgang basierend auf dem oben erwähnten Betriebsmuster A oder dem Betriebsmuster B, bis die Detektionsbeendigungsbedingungsbestimmungseinheit bestimmt, dass eine Beendigungsbedingung erfüllt ist.
Die Detektionsbeendigungsbedingung ist eine Bedingung, die einem Zustand entspricht, in dem eine Schwingung des Rotors abgeschwächt ist und der Rotor als sich in der Nähe der Erregungsphase befindend betrachtet wird. Beispiele für die Detektionsbeendigungsbedingung beinhalten die folgenden Bedingungen.

(a1) Einen Zustand, in dem mindestens eine von der Winkelbeschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit des Rotors gleich einem vorbestimmten Schwellenwert oder kleiner als dieser ist.
(a2) Einen Zustand, in dem die Winkelbeschleunigung des Rotors gleich einem Schwellenwert (erster Schwellenwert) oder kleiner als dieser ist und die Winkelgeschwindigkeit gleich einem Schwellenwert (zweiter Schwellenwert) oder kleiner als dieser ist.
(a3) Einen Zustand, in dem eine Erhöhung und Verringerung des Stroms eine vorbestimmte Anzahl von Malen von Beginn des Detektionsvorgangs an wiederholt wird.

Zum Beispiel werden bei der Bestimmung, ob die Detektionsbeendigungsbedingung erfüllt ist, Spitzenwerte der Winkelbeschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit verwendet.
5 ist ein Diagramm, das einen Zeitpunkt des Anlegens eines Verzögerungsmoments in dem vorstehend erwähnten Betriebsmuster A darstellt. 5 stellt eine Kurve 72, die die Winkelbeschleunigung des Rotors repräsentiert, und eine Kurve 73, die die Winkelgeschwindigkeit repräsentiert, in diesem Fall zusammen mit der im oberen Abschnitt von 4 dargestellten Kurve 61, die die Position des Rotors repräsentiert, dar. Wie in 5 dargestellt ist, ändert sich mit Änderung der mit Kurve 71 dargestellten Rotorposition die mit Kurve 72 dargestellte Winkelbeschleunigung und die mit Kurve 73 dargestellte Winkelgeschwindigkeit. Dementsprechend können die Zeitpunkte t1, t3 und dergleichen, wenn die Polarität der die Winkelbeschleunigung repräsentierenden Kurve 72 in 5 umgekehrt wird, Zeitpunkten entsprechen, zu denen ein Verzögerungsmoment angelegt wird. Ferner können die Zeitpunkte t2, t4 und dergleichen, wenn die Polarität der die Winkelgeschwindigkeit repräsentierenden Kurve 73 umgekehrt wird, Zeitpunkten, zu denen der Vorgang des Anlegens eines Verzögerungsmoments angehalten wird. 5 stellt mit einem Bezugszeichen 81 ein Beispiel für den Zeitpunkt dar, zu dem ein Verzögerungsmoment angelegt wird.
6 stellt Beispiele für Datenwellenformendiagramme dar, wenn Gleichstromerregung für die Detektion einer anfänglichen Magnetpolposition gemäß dem Betriebsmuster A durchgeführt wird. Eine Kurve 91, die die Rotorposition repräsentiert, ist in einem oberen Abschnitt von 6 dargestellt, und eine Kurve 93, die den Erregerstrom in diesem Fall repräsentiert, ist in einem unteren Abschnitt von 6 dargestellt. Ferner repräsentiert eine Strichlinie, der in dem Diagramm das Bezugszeichen 92 verliehen wurde, die Position der Erregungsphase. Wie im unteren Abschnitt von 6 dargestellt ist, wird der Gleichstromerregungsvorgang am Erregerstrom A1 mit der gleichen Amplitude wie der in 4 dargestellte herkömmliche Erregerstrom gestartet. Ein Zeitpunkt T1 ist ein Zeitpunkt, zu dem die Polarität der Winkelbeschleunigung des Rotors umgekehrt wird. Da zum Zeitpunkt T1 ein Verzögerungsmoment an den Rotor angelegt ist (Verzögerungsmoment ist erhöht), wird der Erregerstrom auf einen Stromwert A2 erhöht. Es wird angenommen, dass der Zeitraum, in dem der Strom erhöht wird, bis zu einem Zeitpunkt T2 weitergeht, der der nächste Zeitpunkt ist, zu dem die Polarität der Winkelgeschwindigkeit des Rotors umgekehrt wird. Zum Zeitpunkt T2 wird der Erregerstrom auf den Ursprungswert A1 zurückgeführt, um das erhöhte Verzögerungsmoment freizugeben.
Zu einem Zeitpunkt T3, bei dem es sich um den nächsten Zeitpunkt handelt, zu dem die Polarität der Winkelbeschleunigung wieder umgekehrt wird, wird der Erregerstrom wieder auf den Stromwert A2 erhöht, und es wird ein Verzögerungsmoment angelegt (Verzögerungsmoment wird erhöht). Dann wird zu einem Zeitpunkt T4, bei dem es sich um den nächsten Zeitpunkt handelt, zu dem die Polarität der Geschwindigkeit des Rotors umgekehrt wird, der Erregerstrom zu dem ursprünglichen Stromwert A1 zurückgeführt, und der Vorgang des Anlegens eines Verzögerungsmoments (Erhöhen des Verzögerungsmoments) wird freigegeben.
Durch den oben beschriebenen Vorgang wird die Schwingungsamplitude des Rotors ausreichend abgeschwächt, und die Position des Rotors befindet sich in einem Zustand nahe der Erregungsphase; und es wird zum Beispiel angenommen, dass sowohl die Rotorgeschwindigkeit als auch die Rotorbeschleunigung unter die jeweiligen Schwellenwerte fallen und die Detektionsbeendigungsbedingung zu einem Zeitpunkt T5 erfüllt ist. Die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 speichert die Position (Winkelposition) des Rotors zu diesem Zeitpunkt in die Magnetpolpositionsspeichereinheit 54. Wenngleich in dem Betriebsbeispiel in 6 der Erregerstrom von dem Zeitpunkt, zu dem der Vorgang der Detektion der anfänglichen Magnetpolposition beendet wird, auf den Stromwert A2 erhöht wird, wird die Schwingung des Rotors zu dem Zeitpunkt T5 oder später ausreichend abgeschwächt, und daher ist der Erregerstromwert zu oder nach dem Zeitpunkt T5 nicht auf den obigen beschränkt und kann zum Beispiel auf dem Stromwert A1 bleiben.
Obgleich der Erregerstrom in einem Zeitraum (vom Zeitpunkt T2 bis zu dem Zeitpunkt T3), während dessen in dem Betriebsbeispiel in 6 der Vorgang des Anlegens eines Verzögerungsmoments freigegeben wird, auf den Stromwert A1 zurückgeführt wird, ist Obiges nur ein erläuterndes Beispiel, und der Stromwert zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 muss nur ein Wert sein, der unter dem Stromwert A2 und kann über dem ursprünglichen Stromwert A1 liegen.
7 ist ein Flussdiagramm, das den Magnetpolpositionsdetektionsvorgang basierend auf dem oben beschriebenen Betriebsmuster A bereitgestellt. Der Vorgang in 7 wird unter Steuerung der CPU in der Mikrosteuerung 1 ausgeführt.
Zunächst leitet die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 (die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit 55) Erregerstrom in einer festen Erregungsphase (Phase A) auf dem Stromwert A1 durch den Motor 2 (Schritt S1) . Als Nächstes erfasst die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 die Positionsinformationen des Rotors aus der Ausgabe des Positionsdetektors 3 in dem Motor 2 oder der übergeordneten Steuerung 10 (Schritt S2). Als Nächstes erfasst die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 (die Winkelbeschleunigungs-/Winkelgeschwindigkeitserfassungseinheit 51) die Winkelbeschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit des Rotors aus der übergeordneten Steuerung 10 (der Winkelbeschleunigungsdetektionseinheit 11 und der Winkelgeschwindigkeitsdetektionseinheit 12) (Schritt S3). Die Winkelbeschleunigung und die Beschleunigung des Rotors können durch die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 (die Winkelbeschleunigungs-/Windgeschwindigkeitserfassungseinheit 51) aus den Positionsinformationen des Rotors berechnet werden.
Als Nächstes bestimmt die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 (die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit 55), ob eine Polaritätsumkehr (Vorzeichenumkehr) der Winkelbeschleunigung des Rotors erfolgt (Schritt S4). Wenn eine Polaritätsumkehr der Winkelbeschleunigung des Rotors erfolgt (S4: JA), legt die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 ein Verzögerungsmoment an den Rotor an (erhöht das Verzögerungsmoment), indem sie den Erregerstrom erhöht (den Stromwert von dem Stromwert A1 auf den Stromwert A2 erhöht) (Schritt S5). Als Nächstes kehrt die Verarbeitung zu Schritt S2 zurück. Bis das Bestimmungsergebnis in Schritt S6 eine JA-Bestimmung wird, geht als Nächstes ein Zustand, in dem der Erregerstrom auf den Stromwert A2 erhöht wird, durch Fortsetzung einer NEIN-Bestimmung in Schritt S8 weiter (Schritte S2, S3, S4: NEIN, Schritt S6: NEIN, Schritt S8: NEIN). Hier entspricht der Vorgang dem Vorgang zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 in 6.
Wenn in Schritt S6 eine Polaritätsumkehr (Vorzeichenumkehr) der Winkelgeschwindigkeit detektiert wird (S6: JA) fährt die Verarbeitung als Nächstes mit Schritt S7 fort, und die Magnetpolpositionsdetektionseinheit 50 verringert den Erregerstrom (zum Beispiel herunter bis auf den Stromwert A1) (Schritt S7). Dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt S2 zurück. Bis eine weitere Umkehr der Winkelbeschleunigung detektiert wird, geht ein Zustand, in dem der Erregerstrom reduziert ist, weiter (Schritte S2, S3, S4: NEIN, Schritt S6: NEIN, Schritt S8: NEIN). Hier entspricht der Vorgang dem Vorgang zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 in 6.
Wenn wieder eine Polaritätsumkehr der Winkelbeschleunigung detektiert wird (S4: JA), wird der Erregerstrom wieder auf den Stromwert A2 erhöht (entsprechend dem Zeitpunkt T3 in 6). Wenn anschließend wieder eine Polaritätsumkehr der Winkelgeschwindigkeit detektiert wird (S6: JA), kehrt der Erregerstrom wieder auf den Stromwert A1 zurück (entsprechend dem Zeitpunkt T4 in 6). Wenn die Schwingung des Rotors abgeschwächt ist und die Detektionsbeendigungsbedingung (von der man annimmt, dass sie darin besteht, dass sowohl die Winkelgeschwindigkeit als auch die Winkelbeschleunigung gleich jeweiligen Schwellenwerten sind oder darunter liegen) in Schritt S8 erfüllt wird (S8: JA), wird angenommen, dass der Rotor angehalten hat, und die Anhalteposition des Rotors (die durch die Positionsinformationen des Rotors angegebene Winkelposition) wird in der Magnetpolpositionsspeichereinheit 54 gespeichert (Schritt S9). In Schritt S8 werden als ein Beispiel Spitzenwerte der Winkelgeschwindigkeit und der Winkelbeschleunigung detektiert, und es wird bestimmt, ob die Spitzenwerte der Winkelgeschwindigkeit und der Winkelbeschleunigung gleich den jeweiligen vorbestimmten Schwellenwerten sind oder darunter liegen.
Durch den oben beschriebenen Betriebsablauf kann die Schwingungsamplitude des Rotors (die Winkelbreite der Drehung des Rotors) reduziert werden, wodurch in dem Vorgang der Detektion der anfänglichen Magnetpolposition basierend auf Gleichstromerregung eine Verkürzung der für die Magnetpolpositionsdetektion erforderlichen Zeit ermöglicht wird.
Als Nächstes werden modifizierte Beispiele, die sich auf das oben genannte Betriebsmuster A beziehen, beschrieben. Das Betriebsmuster A ist ein Beispiel für die Durchführung einer Steuerung der unverzüglichen Erhöhung des Stroms von dem Stromwert A1 auf den Stromwert A2 zu Zeitpunkten (wie beispielsweise den Zeitpunkten T1 und T3) des Anlegens (Erhöhens) des Verzögerungsmoments und unverzüglichen Verringerung des Stroms von dem Stromwert A2 auf den Stromwert A1 zu Zeitpunkten (wie beispielsweise den Zeitpunkten T2 und T4) der Freigabe des Verzögerungsmoments, d. h. ein Beispiel für die Änderung von Strom in einer Rechteckwellenform. Die hier beschriebenen modifizierten Beispiele sind Beispiele für die Bereitstellung einer Zeitkonstanten bei einer Stromwertänderung (d. h. Änderung eines Stromwerts mit einer vorbestimmten Änderungsrate).
8 stellt ein Stromsteuerungsmuster in einem modifizierten Beispiel 1 dar. 9 stellt ein Stromsteuerungsmuster in einem modifizierten Beispiel 2 dar. Es werden hier Beispiele für die dreimalige Wiederholung eines Vorgangs des Anlegens eines Verzögerungsmoments durch Stromerhöhung beschrieben.
Eine in 8 dargestellte Kurve 95 repräsentiert eine Stromsteuerungswellenform basierend auf dem modifizierten Beispiel 1. Bei der auf Kurve 95 basierenden Steuerung wird bei der Stromänderung eine feste Zeitkonstante TC0 bereitgestellt. Auf der Kurve 95 wird eine Zunahme bei Erhöhung des Erregerstroms von einem Stromwert A1 auf einen Stromwert A3 gemäß einer Polaritätsumkehr der Winkelbeschleunigung gemäß der Zeitkonstanten TC0 geändert. Ferner fällt die Abfallzeit bei Verringerung des Erregerstroms von dem Stromwert A3 auf den Stromwert A1 basierend auf der Detektion einer Polaritätsumkehr der Winkelgeschwindigkeit bei der gleichen Zeitkonstanten TC0 wie die Anstiegszeit. Es sei darauf hingewiesen, dass auf der Kurve 95 in 8 die Zeitpunkte T11, T13 und T15 Zeitpunkten entsprechen, zu denen die Polarität der Winkelbeschleunigung umgekehrt wird, und die Zeitpunkte T12, T14 und T16 Zeitpunkten entsprechen, zu denen die Polarität der Winkelgeschwindigkeit umgekehrt wird.
Solch eine Bereitstellung einer Zeitkonstanten bei der Änderung einer Stromwellenform ermöglicht das Vermeiden des Auftretens einer Situation, in der aufgrund einer plötzlichen Stromänderung der Rotor einem Stoß ausgesetzt wird.
Eine in 9 dargestellte Kurve 96 repräsentiert eine Stromsteuerwellenform basierend auf dem modifizierten Beispiel 2. Bei der in Kurve 96 dargestellten Stromsteuerung wird eine Zeitkonstante bei der Stromänderung bereitgestellt, und die Zeitkonstante wird allmählich geändert (in diesem Beispiel erhöht). Durch Angeben der Zeitkonstanten in drei Erzeugungsteilen des Verzögerungsmoments (Teile 96a, 96b und 96c in Form einer abgehackten Welle) auf der Kurve 96 der Stromsteuerung basierend auf dem modifizierten Beispiel 2 durch TC1, TC2 bzw. TC3 werden die Zeitkonstanten in diesem modifizierten Beispiel 2 so gesteuert, dass $TC 1 < TC 2 < TC 3$
erfüllt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass auf der Kurve 96 in 9 die Zeitpunkte T21, T23 und T25 Zeitpunkten entsprechen, zu denen die Polarität der Winkelbeschleunigung umgekehrt wird, und die Zeitpunkte T22, T24 und T26 Zeitpunkten entsprechen, zu denen die Polarität der Winkelgeschwindigkeit umgekehrt wird.
Eine allmähliche Erhöhung einer Zeitkonstanten (allmähliche Reduzierung einer Änderungsrate) der Stromänderung, wie es in diesem Beispiel der Fall ist, ermöglicht die Steuerung der Erzeugung eines relativ plötzlichen Verzögerungsmoments, wobei die Schwingungsreduzierung in einem anfänglichen Stadium der Stromsteuerung priorisiert wird, und die Erzeugung eines schwächeren Verzögerungsmoments, wobei die Stoßreduzierung des Rotors in einem anschließenden Stadium priorisiert wird.
Wie oben beschrieben wurde, reduziert die vorliegende Ausführungsform die Schwingungsamplitude des Rotors bei Magnetpolpositionsdetektion basierend auf Gleichstromerregung, wodurch eine Verkürzung der für die Magnetpolpositionsdetektion erforderlichen Zeit ermöglicht wird.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend durch Verwendung der typischen Ausführungsformen beschrieben wurde, liegt für einen Fachmann auf der Hand, dass an den oben erwähnten Ausführungsformen Modifikationen und verschiedene andere Änderungen, Auslassungen und Hinzufügungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen
Die in den 1, 2 und 3 dargestellten funktionalen Konfigurationen sind erläuternde Beispiele, und funktionale Konfigurationsbeispiele können verschiedene modifizierte Beispiele beinhalten. Obgleich bei der oben erwähnten Ausführungsform ein Konfigurationsbeispiel für die übergeordnete Steuerung 10, das den Winkelbeschleunigungsdetektor und den Winkelgeschwindigkeitsdetektor beinhaltet, beschrieben wird, kann die Magnetpolpositionsdetektionseinheit Funktionen als den Winkelbeschleunigungsdetektor und den Winkelgeschwindigkeitsdetektor aufweisen.
Geschwindigkeitsinformationen des Rotors sind nicht unbedingt erforderlich, wenn der auf dem Betriebsmuster B gemäß der oben erwähnten Ausführungsform basierende Magnetpolpositionsdetektionsvorgang durchgeführt wird, und daher kann „(ein Spitzenwert) der Winkelbeschleunigung ist gleich einem vorbestimmten oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert“ als die Detektionsvorgangsbeendigungsbedingung zum Beenden des Magnetpolpositionsdetektionsvorgangs verwendet werden.
Ein die Verarbeitung des in 7 dargestellten Magnetpolpositionsdetektionsvorgangs ausführendes Programm kann auf verschiedenen computerlesbaren Aufzeichnungsmedien (wie zum Beispiel Halbleiterspeichern, wie beispielsweise einem ROM, einem EEPROM und einem Flash-Speicher, einem magnetischen Aufzeichnungsmedium und optischen Datenträgern, wie beispielsweise einer CD-ROM und einer DVD-ROM) aufgezeichnet sein.
BEZUGSZEICHENLISTE

1: Mikrosteuerung
2: Motor
3: Positionsdetektor
10: übergeordnete Steuerung
20: Positionssteuerung
30: Geschwindigkeitssteuerung
40: Stromsteuerung
50: Magnetpolpositionsdetektionseinheit
51: Winkelbeschleunigungs-/Winkelgeschwindigkeitserfassungseinheit
52: Detektionsbeendigungsbedingungsbestimmungseinheit
53: Magnetpolpositionserfassungseinheit
54: Magnetpolpositionsspeichereinheit
55: Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit
60: Verstärker
100: Motorsteuervorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2001103784 A [0004]

Claims

Steuervorrichtung für einen Synchronmotor, umfassend: eine Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen Befehl zum Leiten eines Gleichstroms in einer festen Stromphase durch den Synchronmotor zu erzeugen und die Größe des Gleichstroms so zu steuern, dass ein Verzögerungsmoment an einen Rotor des Synchronmotors angelegt wird, basierend mindestens auf einer von einer Winkelbeschleunigung und einer Winkelgeschwindigkeit des Rotors; und eine Magnetpolpositionserfassungseinheit, die dazu konfiguriert ist, als eine eine Magnetpolposition repräsentierende Informationen eine Winkelposition des Rotors basierend auf einem Ausgangssignal eines Positionsdetektors in dem Synchronmotor zu erfassen, wenn eine vorbestimmte Detektionsbeendigungsbedingung erfüllt wird.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach Anspruch 1, wobei die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit das Verzögerungsmoment durch Erhöhen der Größe des Gleichstroms zu einem Zeitpunkt, zu dem die Polarität der Winkelbeschleunigung umgekehrt wird, anlegt.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach Anspruch 2, wobei die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit die Größe des Gleichstroms zu einem Zeitpunkt reduziert, zu dem eine vorbestimmte Zeitdauer nach Erhöhen der Größe des Gleichstroms verstreicht.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Winkelbeschleunigungsdetektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Winkelbeschleunigung des Rotors basierend auf dem Ausgangssignal des Positionsdetektors zu detektieren; und eine Winkelgeschwindigkeitsdetektionseinheit, die dazu konfiguriert ist, eine Winkelgeschwindigkeit des Rotors basierend auf dem Ausgangssignal des Positionsdetektors zu detektieren, wobei die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit das Verzögerungsmoment an den Rotor anlegt, indem sie die Größe des Gleichstroms zu einem Zeitpunkt verringert, zu dem nach Erhöhen der Größe des Gleichstroms zu einem Zeitpunkt, wenn die Polarität der Winkelbeschleunigung umgekehrt wird, die Polarität der Winkelgeschwindigkeit umgekehrt wird.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach Anspruch 4, wobei die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit zunächst den Gleichstrom auf einen ersten Stromwert einstellt, den Gleichstrom zu einem Zeitpunkt, zu dem die Polarität der Winkelbeschleunigung umgekehrt wird, auf einen zweiten Stromwert einstellt, der größer als der erste Stromwert ist, und den Gleichstrom zu einem Zeitpunkt, zu dem die Polarität der Winkelgeschwindigkeit anschließend umgekehrt wird, auf den ersten Stromwert zurückführt.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit nach mehrmaliger wiederholter Ausführung eines Vorgangs des Erhöhens des Gleichstroms und anschließenden Verringern des Gleichstroms dem Synchronmotor kontinuierlich den Gleichstrom auf einem festen Wert zuführt.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit beim Erhöhen und Verringern des Gleichstroms einen Stromwert mit einer vorbestimmten Änderungsrate ändert.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach Anspruch 7, wobei die Gleichstromerregungsbefehlserzeugungseinheit die vorbestimmte Änderungsrate so ändert, dass eine Rate des Erhöhens und Verringerns des Gleichstroms allmählich über der Zeit abnimmt, wenn ein Vorgang des Erhöhens und Verringerns des Gleichstroms mehrmals wiederholt ausgeführt wird.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die vorbestimmte Detektionsbeendigungsbedingung darin besteht, dass ein Spitzenwert der Winkelbeschleunigung gleich einem vorbestimmten Schwellenwert oder kleiner als dieser ist.
Steuervorrichtung für einen Synchronmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die vorbestimmte Detektionsbeendigungsbedingung eine von Folgenden ist: (1) ein Spitzenwert der Winkelbeschleunigung ist gleich einem ersten Schwellenwert oder kleiner als dieser und ein Spitzenwert der Winkelgeschwindigkeit ist gleich einem zweiten Schwellenwert oder kleiner als dieser, und (2) eine Anzahl von Wiederholungen eines Vorgangs des Erhöhens der Größe des Gleichstroms und anschließenden Verringerns der Größe des Gleichstroms erreicht eine vorbestimmte Anzahl.