DE1538981A1

DE1538981A1 - Kollektorloser,mit einer Hallgeneratorsteuerung versehener Gleichstrommotor

Info

Publication number: DE1538981A1
Application number: DE19661538981
Authority: DE
Inventors: Brunner Dr Rer Nat Julius; Erich Rainer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-04-28
Filing date: 1966-04-28
Publication date: 1970-02-26
Also published as: CH449760A; GB1177825A; BE696013A; NL6704618A; SE341027B; US3483456A; JPS5139127Y1

Description

SIEMENS-SCHUCKERTWERKE

Belegexemplar

Darf nicht geändert werden

Erlangen, den

Aktiengesellschaft Werner-von-Siemens-ltr?^%0

PLA 66/1319

Kollektorloser mit einer Hallgeneratorsteuerung versehener Gleichstrommotor

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kollektorlosen Gleichstrommotor zu schaffen, der mit einer Hallgeneratorsteuerung ausgerüstet ist, deren elektronischer Aufwand im Gegensatz zu den bisher bekannten kollektorlosen Gleichstrommotoren mit Hallgeneratorsteuerung wesentlich geringer ist. "...-'

Die Erfindung betrifft einen kollektorlosen mit einer Hallgeneratorsteuerung versehenen Gleichstrommotor mit einem diametral magnet!-

6ADOWOtNAL;

sierten Permanentmagneten als Läufer und mit zwei räumlich um 90° auseinanderliegenden Statorwicklungen, die als Trommel- oder Durchmesserwicklung mit Mittelpunkt ausgeführt und von einem ringförmigen Rückschlußblechpaket umgeben sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei räumlich um 90° auseinanderliegende Hallgeneratoren in je einer Aussparung des Rüekschlußblechpaketes angeordnet sind, daß jedem Hallgenerator zwei Transistoren gleichen Typs zugeordnet und die Basen dieser Transistoren über die Hallspannungsanschlüsse miteinander verbunden sind, daß die Emitter dieser Transistoren gell meinsam an einen Pol einer Gleichspannungequelle gelegt sind, daß ferner ein Steuerstromanschluß jedes Hallgenerators am gleichen Pol der Gleiehspannungsquelle wie die Emitteranschlüsse der einem Hallgenerator zugeordneten Transistoren liegt, daß weiterhin die Kollektoren dieser Transistoren jeweils an ein Wicklungsende einer Wicklung angeschlossen sind und daß die Wicklungamittelpunkte miteinander verbunden sind*

Die räumlich um 90° auseinanderliegenden Hallgeneratoren sind in je einer Aussparung das Rückschlußblechpaketes derart angeordnet, daß bei der Drehung des permanentmagnet!sehen Rotors auf die Hallgeneratoren ein mit dem Rotordrehwinkel periodisch verlaufendes Magnetfeld mit der Periode 360° einwirkt. Diese Hallgeneratoren sind von einem konstanten Steuerstrom i_Ä durchflossen. Die HallspannungsanschXüase jedes der beiden Hallgeneratoren sind jeweils an die Basis von zwei Transistoren angeschlossen. Die Emitter der zu jeweils einem Hallgenerator gehörenden zwei Transistoren gleichen Typs, z.B. pnp- oder npn-Typ, sind verbunden und entweder direkt oder über einen

009809/0555

Wb/Pö

PIA

Widers^antl: am den- einen Pol de-r Gleiehspannungsq.uelle gelegt, und zwar an den Pluspol, bei derVei^endung von pnp-Transiatoren oder an den Minuspol bei derVerwendung» von npn-Trsnaistoren. Ein Steueretromanschlüß, und- zw«r der gegenüber den Hallspaainungsanschlüssen positive bei der Verwertung, von pnp-Transiatoren oder der gegenüber den HaIlspannungsanaslriüffsen negative bei der Verwendung von npn-Transistören jedes Hallgeneraatora liegt entweder direkt oder über einen Widerstand am gleichen Pol der Gleiohspannungaquelle, an dem auch die Emitteranschlüsse der beiden zugehörigen Transistoren direkt oder über einen Widerstand liegen, t

Die Ansteuerung der vier Transistoren erfolgt also durch die Potentialdifrersnz zwischen den Hallspannunganschlüsaen und jeweils einem Steuerstrofflansehlufi. Die Kollektoren der beiden von einem Hallgenerator gesteuerten Transistoren sind an jeweils ein Wicklungsende einer Wicklung angeschlossen. Die Wicklungsmittelpunkte sind verbunden. Falls lauter Transistoren gleichen Typs (pnp oder npn) verwendet werden^ wird der gemeinsame Wieklungsmittelpunkt an den noch nicht benutzten Pol der Gleichspannungsquelle angeschlossen. Wenn die von einem Hällgenerator gesteuerten Transistoren vom entgegengesetzten Typ sind wie die vom anderen Hallgenerator gesteuerten Transistoren, wird der gemeinsame Wicklungsmittelpunkt nirgends angeschlossen.

Die von einem Hallgenerator angesteuerten Transistoren werden abwechselnd über jeweils 180° Hotordrehung gesperrt. Jeder Hallgenerator muß zur jeweiligen Wicklung in einer solchen räumlichen Zuordnung stehen, daß die Transistoren dann gesperrt sind, wenn in den Wicklungsteilen zwischen Kollektor und WicklungBmittelpunkt durch

009809/Q555

. - 5 _ ORIGINAL INSPECTED fb/FÖ

PLA 66/1319

die Rotordrehung eine elektromotorische Kraft erzeugt wird, die in gleicher Richtung wie die Batteriespannung wirkt (180° Rotordrehung)<

Die Drehzahlregelung dee beschriebenen Motors kann durch Beeinflussung des konstanten Steuerstromes i_ß der Hallgeneratoren in Abhängigkeit von der Drehzahl erfolgen..

Im nachfolgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen kollektorlosen Gleichstrommotor gemäß der Erfindung, bei dem vier Transistoren vom pnp-Typ verwendet sind,

Figur 2 einen kollektorlosen Gleichstrommotor gemäß der Erfindung, bei dem zwei Transistoren vom pnp- und die anderen zwei Transistoren vom npn-Typ sind.

In Figur 1 ist in einer schematischen Darstellung der erfindungsgemäße kollektorlose Gleichstrommotor mit Hallgeneratorsteuerung dargestellt. Die verwendeten Transistoren sind alle vom pnp-Typ. Mit 11 und 12 sind Hallgeneratoren, mit 13, H₁ 15 und 16 pnp-Transistoren, mit 17 und 18 die zwei räumlich um 90° auseinanderliegenden Statorwicklungen mit Mittelpunkt und mit 19,120, 121 und 122 Widerstände bezeichnet. Die Emitter der Transistoren liegen über die Widerstände 19 und 121 am Pluspol der Gleichspannungeguelle. Der gegenüber den Hallspannungeanschlüssen positive Steuerstromanechluß der Ha11generatoren liegt ebenfalls über die Widerstände 120 bzw„

_Λ 00S80970555

- 4 - Wb/Fö

- ■ - ■■ '-. ■ cofv

PLA 66/1319

122 am«Pluspol der Gleichspannungsquelle. Der gemeinsame Hittelpunkt der Statorwicklungen 18 und 19 ist an den Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen.

. In Figur 2 ist in einer schematischen Darstellung eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleichstrommotors dargestellt. Hierbei sind dem einen Hallgenerator zwei Transistoren vom pnp-Typ und dem anderen Hallgenerator zwei Transistoren vom npn-Typ zugeordnet. Mit 21 und 22 sind Hai!generatoren, mit 23, 24, 25 und 26 Transistoren bezeichnet. Die Transistoren 23 und 24 sind vom pnp-Typ und die Transistoren 25 und 26 vom npn-Typ. Mit 27 und 28 sind die beiden räumlich um 90° auseinanderliegenden Statorwicklungen mit Mittelpunkt dargestellt. Bei 29, 230, 231 und 232 sind Widerstände gekennzeichnet. Die Emitter der pnp-Transistoren 23 und 24- und der gegenüber den Hallspannungsanschlüssen positive Steuerstromanschluß des Hallgenerators 21 sind über den Widerstand 29 bzw. über den Widerstand 230 an den Pluspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen. Die Emitter der npn-Transistoren 25 und 26 und der gegenüber den Hallspannungsanschlüssen negative Steuerstromanschluß des Hallgenerators 22 sind mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle über den Widerstand 231 bzw. über den Widerstand 232 mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle verbunden. Der gemeinsame Wicklungemittelpunkt ist nirgends angeschlossen.

4 Patentansprüche
2 Figuren

009809/0555 5 - . Wb/Fö

GOPY

Claims

Belegexemplar Darf nicht geändert werden J PLA 66/1319 Ϊ538981 Patentansprüche

1. Kollektorloser mit einer Hallgeneratorsteuerung versehen·*· Gleichstrommotor mit einem diametral magnetisieren Permanentmagneten als Läufer und mit zwei räumlich um 90° auseinanderliegenden Statorwioklungen, die als Trommel- oder Durchmesserwicklung mit Mittelpunkt ausgeführt und von einem ringförmigen Rückschlußblechpaket umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei räumlich um auseinanderliegende Hallgeneratoren in je einer Aussparung des Rückschlußblechpaketes angeordnet sind, daß jedem Hallgenerator zwei Transistoren gleichen Typs zugeordnet und die Basen dieser Transistoren über die Hallspannungsanschlüsse miteinander verbunden sind, daß die Emitter dieser Transistoren gemeinsam an einen Pol einer Gleichspannungsquelle gelegt sind, daß ferner ein Steuerstromanschluß jedes Hallgeneratore am gleichen Pol der Gleichspanmingsquelle wie die Emitteranschlüsse der einem Hallgenerator zugeordneten Transistoren liegt, daß weiterhin die Kollektoren dieser Transistoren jeweils an ein Wicklungsende einer Wicklung angeschlossen sind und daß die Wicklungsaittelpunkte miteinander verbunden sind.

2. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Transistoren vom pnp-Typ sind, daß die Emitter der Transistoren an den Pluspol der Gleichspannungsquelle gelegt sind, daß ferner der gegenüber den Hallspannungeanschlüssen positive Steuerstromanschluß der Hallgeneratoren ebenfalls mit dem Pluspol der Gleichspannungsquelle verbunden ist und daß der gemeinsame Wicklungsmittelpunkt an den Minuspol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. . '009809/0 55 5

~ ⁶ ~ BAD ORIGINAL Wb/Fö

. PIA 66/1319

3. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Transistoren vom npn-Typ sind, daß die Emitter der Transistoren an den Minuspol der GIeiehspannungsquelle gelegt sind, daß ferner der gegenüber den Hallspannungsanschlüssen negative Steuerstroiaaiischluß der Hallgeneratoren ebenfalls mit dem Minuspol der Gleichspaniiungsquelle verbunden ist und daß der gemeinsame Wicklungsmittelpunkt an den Plupol der Gleichspannungsquelle angeschlossen ist.

4. Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem einen Hallgenerator zugeordneten Transistoren vom pnp-Typ und die dem anderen Hallgenerator zugeordneten Transistoren vom npn-Typ sind, daß die Emitter der pnp-Transistoren und der gegenüber den Hallspannungsanschlüssen positive Steuerstromanschluß des entsprechenden Hallgenerators mit dem Pluspol der Gleichspannungequelle verbunden sind, daß ferner die Emitter der npn-Transistoren und der gegenüber den Hallspannungsanschlüssen negative Steuerstromansehluß des entsprechenden Hallgenerators mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle verbunden sind und daß der gemeinsame Wicklungsmittelpunkt nirgends angeschlossen , ist.

- 7 - 009809/0 55 5 Wb/Pö

Leerseite