DE1638495C3

DE1638495C3 - Commutatorless DC motor

Info

Publication number: DE1638495C3
Application number: DE19671638495
Authority: DE
Inventors: Hendrik Jan; Sluys Robert Nestor Joseph van; Eindhoven Bergmans (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-09-14
Filing date: 1967-08-30
Publication date: 1976-03-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kommutatorlosen Gleichstrommotor mit einem unveränderlichen Magnetpole aufweisenden Rotor und mit einem Stator mit mindestens zwei Statorwicklungen, die in Abhängigkeit von der Drehstellung des Rotors über elektronische Schalter an eine Gleichspannungsquelle anschließbar sind, wobei die elektronischen Schalter beim Anlassen durch eine drehstellungsabhängige, nach dem Hochlauf selbsttätig abschaltbare Anlaßvoi.ichtung und beim Betrieb durch die in der jeweils in Drehrichtung zurückliegenden Statorwicklung von der in dem Rotor induzierten Gegen-EMK in den leitenden Zustand schaltbar sind.The invention relates to a commutatorless DC motor with a fixed Magnetic poles rotor and with a stator with at least two stator windings, which are dependent Can be connected from the rotary position of the rotor to a DC voltage source via electronic switches are, the electronic switch when starting by a rotation position-dependent, after Start-up automatically disengageable start-up direction and during operation by the in each case in the direction of rotation backward stator winding from the back EMF induced in the rotor to the conductive state are switchable.

Ein derartiger kommutatorloser Gleichstrommotor ist aus der Zeitschrift »Der Elektromeister«, 1965, Heft 17, S. 1234 bis 1236, bekannt. Sie sind verhältnismäßig einfach und eignen sich für viele Anwendungen, bei denen ein verhältnismäßig niedriges Antriebsmoment erforderlich ist, während die Drehzahl bequem regelbar und stabilisierbar sein soll, z. B. für magnetische Aufnahme- und/oder Wiedergabegerätc. Zum Anlassen brauchen diese Vorrichtungen jedoch einen Hilfsschalter, der die Schaltfunktion der bei stillstehendem Rotor fehlenden Gegen-EMK übernimmt. Aus der US-PS 27 53 501 und aus »Das Elektron«, Nr. 11/12, 1965, S. 186 und 187, sind solche Vorrichtungen bekannt, die mit einem Hilfsschalter mit gleitenden Kontakten versehen sind, welcher durch einen Zentrifugalregler außer Betrieb gesetzt wird, sobald der Rotor eine bestimmte Drehgeschwindigkeit überschritten hat. Diese Lösung entspricht den gestellten Anforderungen, kann jedoch in einer Antriebsvorrichtung, die gerade bezweckt, gleitende Kontakte mit den ihnen anhaftenden Nachteilen wie Funkenbildung und Erzeugung von Störspannungen zu vermeiden, nur als vorläufige Lösung betrachtet werden.Such a commutatorless DC motor is from the magazine "Der Elektromeister", 1965, issue 17, pp. 1234 to 1236. They are proportionate simple and suitable for many applications where a relatively low drive torque is required is, while the speed should be easy to control and stabilize, z. B. for magnetic recording and / or playback device c. However, these devices need an auxiliary switch for starting, which takes over the switching function of the back EMF that is missing when the rotor is at a standstill. From the U.S. PS 27 53 501 and from »Das Elektron«, No. 11/12, 1965, P. 186 and 187, such devices are known which are provided with an auxiliary switch with sliding contacts are, which is put out of operation by a centrifugal regulator as soon as the rotor reaches a certain Has exceeded the rotational speed. This solution meets the requirements, can however, in a drive device which is intended to have sliding contacts with those adhering to them Avoid disadvantages such as sparking and the generation of interference voltages, only as a temporary solution to be viewed as.

Aus der US-PS 30 96 467 ist eine elektrische Antriebsvorrichtung bekannt, die einen Motor mit unveränderlichen Magnetpolen und mit einem Stator mit mindestens zwei Wicklungen, eine Gleichspannungsspcisequelle und elektronische Schalter in Form von Verstärkern oder Gattern enthält, über welche die Statorwicklungen der Reihe nach und entsprechend der Stellung des Rotors mit der Speisequelle verbunden werden, wobei sowohl im Betrieb als auch beim Anlassen Lichtquellen mit lichtempfindlichen Elementen und mit einem vom Rotor angetriebenen Absehirmorgan zusammenwirken, um die elektronischen Schalter der Reihe nach leitend zu machen.From US-PS 30 96 467 an electric drive device is known, which has a motor with unchangeable Magnetic poles and with a stator with at least two windings, a DC voltage source and includes electronic switches in the form of amplifiers or gates through which the stator windings connected in sequence and according to the position of the rotor with the supply source light sources with photosensitive elements and during operation as well as when starting cooperate with a rotor-driven Absehirmorgan to the electronic switch of the To make it conductive one after the other.

Insbesondere für batteriegespeiste Geräte, z. B. tragbare Aufnahme- und/oder Wiedergabegeräte, haben solche Vorrichtungen den Nachteil, daß im Betrieb stets eine oder mehrere Lichtquellen gespeist werden müssen, wodurch der Wirkungsgrad der Vorrichtung und bei Batteriespeisung die Lebensdauer der BatterienEspecially for battery-powered devices, e.g. B. portable recording and / or playback devices have Such devices have the disadvantage that one or more light sources are always fed during operation must, thereby increasing the efficiency of the device and, if battery-powered, the life of the batteries

unnötig verringert werden, da die Umschaltung durch die Gegen-EMK bewerkstelligt werden kann, die vom Rotor über jeder Statorwicklung erzeugt wird.can be reduced unnecessarily, since the switching can be accomplished by the back EMF, which from Rotor is generated over each stator winding.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Antriebsvorrichtung eingangs erwähnter Art mit einem Hilfsschalter ohne gleitende Kontakte mit den ihnen anhaftenden Nachteilen zu schaffen, der rein elektrisch außer Betrieb gesetzt wird, sobald der Rotor eine bestimmte Drehgeschwindigkeit überschreitet.The object of the invention is to provide a drive device of the type mentioned at the beginning with an auxiliary switch without To create sliding contacts with their inherent disadvantages, the purely electrically put out of operation as soon as the rotor exceeds a certain speed of rotation.

Diese Aufgabe wird bei einem kollektorlosen deichstrommotor der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß als Anlaßvorrichtung ein aus einer Lichtquelle aus lichtempfindlichen Elementen und aus einer Abschirmblende bestehender lichtelektrischer Drehstellungsdetektor verwendet ist, und daß die Lichtquelle derart geschaltet ist, daß diese bei zunehmender Gegen-EMK in den Statorwicklungen erlischt. Dadurch werden die Funkenbildung, Erzeugung von Störspannungen und Reibungsverluste eier Kontakte vermieden.This task is performed with a brushless dyke current motor of the type mentioned above according to the invention in that a starting device is used consisting of a light source made up of photosensitive elements and a photoelectric one consisting of a screen Rotation position detector is used, and that the light source is switched such that it increases with increasing Back-EMF in the stator windings goes out. This causes sparking, generation of Interference voltages and frictional losses from contacts avoided.

Die Lichtquelle kann auf verschiedene Weise bei zunehmender Gegen-EMK über die Statorwicklungen gelöscht werden. Als Lichtquelle kann z. B. eine Glühlampe verwendet werden, die an die Gleichspannungsquelle über die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transi- stors schaltbar ist, dessen Basis mit dem Abgriff eines an die Gleichspannungsquelle angeschlossenen Spannungsteilers und über einen fünften Widerstand über jeweils eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode mit jeweils dem einen Ende der Statorwicklungen und über einen Kondensator an jeweils das andere, an dem anderen Pol (-) der Gleichspannungsquelle angeschlossenen Ende der Statorwicklungen verbunden ist.The light source can go in several ways with increasing back EMF across the stator windings to be deleted. As a light source, for. B. an incandescent lamp can be used, which is connected to the DC voltage source via the emitter-collector path of a transi- stors is switchable, the base of which is connected to the tap of a voltage divider connected to the DC voltage source and via a fifth resistor via a diode connected in the forward direction to one end of the stator windings and, via a capacitor, to the other, to the other Pole (-) of the DC voltage source connected to the end of the stator windings.

Vorzugsweise ist die Lichtquelle jedoch eine Glühlampe, die in Reihe mit den Statorwicklungen geschaltet ist, deren normaler Brennstrom etwa gleich dem Anlaßstrom des Motors und deren normale Brennspannung derart niedriger dimensioniert ist als die Spannung der Gleichspannungsquelle, daß im Betrieb der Spannungsabfall über der Glühlampe nicht ausreicht, um diese zum Brennen zu bringen, wobei nur eine geringe, vernachlässigbare Leistung in der Glühlampe verbraucht wird.However, the light source is preferably an incandescent lamp which is connected in series with the stator windings whose normal burning current is approximately equal to the starting current of the motor and whose normal burning voltage is dimensioned so lower than the voltage of the DC voltage source that during operation of the The voltage drop across the incandescent lamp is not sufficient to cause it to burn, with only a slight, negligible power is consumed in the incandescent lamp.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

F i g. 1 zeigt das Schaltbild einer ersten Ausführungsform des kommutatorlosen Gleichstrommotors nach der Erfindung undF i g. 1 shows the circuit diagram of a first embodiment of the commutatorless direct current motor according to FIG of the invention and

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform. Fig. 2 shows a circuit diagram of a second embodiment.

Der schematisch in F i g. 1 dargestellte kommutatorlose Gleichstrommotor enthält einen nicht dargestellten Rotor mit feststehenden Magnetpolen, z. B. in Form eines Dauermagneten, und einen Stator mit zwei Wicklungen I und 2, eine Gleichspannungsspeisequelle 4, z. B. eine Batterie, und zwei elektronische Schalter, die durch die Emiiter-Kollektor-Strecken zweier Schalttransistoren 5 und 6, z. B. des pnp-Typs, gebildet werden, die über dir .Statorwicklungen 1 und 2 abwechselnd entsprechend der Stellung des Rotors mit der Gleichspannungsquelle 4 verbunden werden. Im Betrieb erfolgt dies dadurch, daß die vom Rotor über jede Statorwicklung erzeugte Gegen-EMK, z. B. über die Wicklung 1, den Schallertransistor 6 für die Wicklung 2 leitend macht, da die Basis jedes Transistors 5 oder 6 <\s über einen Widerstand Ib bzw. 17, mit dessen Emitter und mit der l'lusklemmc der Gleichspannungsquelle 4 verbunden ist. so daß diese Transistoren normalerweise gesperrt oder doch nur schwach leitend sind, und außerdem über einen Widerstand 13 bzw. 14 mit dem Verhindungspunkt des Kollektors des anderen Transistors 6 bzw. 5 und der entsprechenden Staiorwicklung I bzw. 1 verbunden sind. Die Widerstände 16 und 17 werden durch Kondensatoren 32 bzw. 33 überbrückt, welche eine Hochfrequenzschwingung der Schaltung verhüten.The schematic in FIG. 1 shown commutatorless DC motor includes a rotor, not shown, with fixed magnetic poles, for. B. in the form of a permanent magnet, and a stator with two windings I and 2, a DC voltage supply source 4, z. B. a battery, and two electronic switches, which by the emiiter-collector paths of two switching transistors 5 and 6, z. B. of the pnp type, which are connected to the DC voltage source 4 alternately according to the position of the rotor via the .Stator windings 1 and 2. In operation, this is done in that the back EMF generated by the rotor via each stator winding, e.g. B. via the winding 1, makes the Schallertransistor 6 for the winding 2 conductive, since the base of each transistor 5 or 6 <\ s via a resistor Ib or 17, with its emitter and with the l'lusklemmc of the DC voltage source 4 is connected . so that these transistors are normally blocked or only weakly conductive, and are also connected via a resistor 13 or 14 to the connection point of the collector of the other transistor 6 or 5 and the corresponding station winding I or 1, respectively. The resistors 16 and 17 are bridged by capacitors 32 and 33, respectively, which prevent high-frequency oscillation of the circuit.

Eine solche Vorrichtung ist nicht selbstanlassend oder, wenn sie zufälligerweise selbst anläuft, kann sie kein nennenswertes Anlaßmoment liefern. Um ein fehlerfreies Anlassen des Motors, sogar im belasteten Zustand, zu gewährleisten, enthält die vorgeschlagene Vorrichtung einen Hilfsschalter, der aus einer Lichtquelle, z. B. einer Glühlampe 8, in Reihe mit einem Widerstand 34 besteht, und der mit lichtempfindlichen Elementen, z. B. lichtempfindlichen Widerständen, und mit dem vom Rotor angetriebenen Abschirmorgan 12 zusammenwirkt, um die Transistoren 5 und 6 abwechselnd leitend zu machen. Je nach der Lage des Rotors und des Abschirmorgans 12 wird der eine oder der andere der zwei lichtempfindlichen Widerstände, z. B. 9, durch die Glühlampe 8 stark beleuchtet, wodurch sein Widerstandswert erheblich kleiner wird als der des anderen, z. B. 10. Die lichtempfindlichen Widerstände 9 und 10 sind zwischen den Basiselektroden der Transistoren 5 und S und der Minusklemme der Gleichspannungsquelle 4 eingeschaltet, so daß z. B. der Transistor 5 stark leitend wird, wenn der lichtempfindliche Widerstand 9 beleuchtet wird. Die Statorwicklung 1 wird somit erregt, der Rotor dreht sich und somit auch das Organ 12, bis der lichtempfindliche Widerstand 9 nicht mehr und der lichtempfindliche Widerstand 10 voll beleuchtet wird. Der Transistor 6 wird durch den Basisstrom durch den lichtempfindlichen Widerstand 10 leitend gemacht, so daß dann die Statorwicklung 2 erregt wird usw.Such a device is not self-starting or, if it happens to start by itself, it can do not provide any appreciable starting torque. To ensure that the engine starts correctly, even when it is under load, To ensure the proposed device contains an auxiliary switch, which consists of a light source, z. B. an incandescent lamp 8, in series with a resistor 34, and the photosensitive Elements, e.g. B. light-sensitive resistors, and with the shielding member 12 driven by the rotor cooperates to make the transistors 5 and 6 conductive alternately. Depending on the position of the rotor and the shielding member 12 becomes one or the other of the two photosensitive resistors, e.g. B. 9, strongly illuminated by the bulb 8, whereby his Resistance value is considerably smaller than that of the other, e.g. B. 10. The photosensitive resistors 9 and 10 are between the base electrodes of transistors 5 and S and the negative terminal of the DC voltage source 4 turned on, so that z. B. the transistor 5 is highly conductive when the photosensitive resistor 9 is illuminated. The stator winding 1 is thus excited, the rotor rotates and so does that Organ 12 until the light-sensitive resistor 9 is no longer illuminated and the light-sensitive resistor 10 is fully illuminated will. The transistor 6 becomes conductive due to the base current through the photosensitive resistor 10 made so that the stator winding 2 is then excited, etc.

Der vorstehend beschriebene Hilfsschalter ist an sich in Vorrichtungen bekannt, in denen er den einzigen Schalter bildet. Im Betrieb wird jedoch die Umschaltung durch die gegenelektromotorischen Kräfte über die Statorwicklungen bevorzugt. Die Wirkungsweise der Transistoren 5 und 6 paßt sich dabei besser an die Betriebslage des Motors an, so daß der Wirkungsgrad der Vorrichtung auch bei veränderlicher Belastung besser wird. Außerdem ist die von der Glühlampe 8 verbrauchte Leistung, insbesondere bei tragbaren batteriegespeisten Geräten nicht vernachlässigbar, diese verringert der Wirkungsgrad der Vorrichtung und verkürzt die Lebensdauer der durch eine Batterie gebildeten Gleichspannungsquelle 4.The auxiliary switch described above is known per se in devices in which it is the only one Switch forms. In operation, however, the switching is over by the counter electromotive forces the stator windings preferred. The operation of the transistors 5 and 6 adapts itself better to the Operating position of the engine, so that the efficiency of the device is better even with a variable load will. In addition, the power consumed by the incandescent lamp 8, particularly in the case of portable ones, is battery-powered Devices not negligible, this reduces the efficiency of the device and shortens it the service life of the DC voltage source 4 formed by a battery.

Nach der Erfindung wird der fotoelektrische Hilfsschalter nur zum Anlassen verwendet, da seine Lichtquelle in Form der Glühlampe 8 bei zunehmenden Gegen-EMK über die Statorwicklungen 1 und 2, und somit bei zunehmender Drehgeschwindigkeit des Rotors erlöschen wird.According to the invention, the photoelectric auxiliary switch is only used for starting, as its light source in the form of the incandescent lamp 8 with increasing back EMF over the stator windings 1 and 2, and thus will go out with increasing speed of rotation of the rotor.

Dieses Erlöschen wird dadurch bewerkstelligt, daß die Glühlampe 8 über die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 25, z. B. des npn-Typs, gespeist wird, dessen Basis durch einen Spannungsteiler 26, 27 in der Vorwärtsrichtung polarisiert ist. Zwei Gleichrichter 28 und 29 richten die vom drehenden Rotor über den Statorwicklungen 1 und 2 erzeugte Gegen-EMK gleich und laden einen Kondensator 30 auf. Über einen Widerstand 31 ist der Kondensator 30 zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors 25 angeschlossen, und sobald die Spannung über diesem Kondensator soThis extinction is achieved in that the incandescent lamp 8 via the emitter-collector path of transistor 25, e.g. B. the npn type is fed, the base of which is through a voltage divider 26, 27 in the Forward direction is polarized. Two rectifiers 28 and 29 rectify the rotating rotor over the stator windings 1 and 2 generate back EMF equally and charge a capacitor 30. About a Resistor 31, the capacitor 30 is connected between the emitter and the base of the transistor 25, and as soon as the voltage across this capacitor so

hoch geworden ist, daß der Entladcstrom über die Widerstände 31 und 26 den Basisstrom über den Widerstand 27 ausgleicht, fließt kein Strom zur Basis des Transistors 25, der somit gesperrt wird.has become high that the Entladcstrom through the resistors 31 and 26, the base current through the Resistor 27 compensates, no current flows to the base of transistor 25, which is thus blocked.

Die schematisch in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform enthält einen Motor mil drei um 120" el. gegeneinander verschobenen Statorwicklungen Γ, 2' und 3'. der durch eine Gleichspannungsquelle 4 über Schalttransistoren 5', 6' bzw. 7', /.. B. des pnp-Typs, gespeist wird. Der Rotor dieses Motors treibt auch ein Abschirmorgan 12 an, das das von einer Glühlampe 8' erzeugte Licht auffängt, so daß nur ein oder zwei von drei, die Schalttransistoren 5', 6'und 7'steuernden lichtempfindlichen Elementen gleichzeitig beleuchtet werden können. Diese lichtempfindlichen Elemente sind als Emitterfolger geschaltete Fototransistoren 9', 10', 1Γ, z. B. auch des pnp-Typs. Die Basis jedes Schalltransistors, z. B. 5', ist mit dem Emitter des entsprechenden Fototransistors, z. B. 9', und über einen Widerstand, z. B. 16, mit der Plusklemme der Gleichspannungsquellc 4 verbunden. Sein Emitter ist direkt mit dieser Plusklemme und sein Kollektor ist mit der entsprechenden Statorwicklung, z. B. Γ, verbunden. Die Basis jedes Fototransistors, z. B. 9', ist mit der Plusklemme der Gleichspannungsquelle 4 über einen Widerstand, z. B. 19, und mit dem Kollektor des vorhergehenden Schalttransistors, z. B. 7', über einen Rückkopplungswiderstarid, z. B. 13, und sein Kollektor ist mit dem Kollektor des nachfolgenden Schalttransistors, z. B. 6', über einen weiteren Widerstand, z. B. 22, verbunden. Die Widerstände 14, 15 bzw. 17, 18 bzw. 20, 21 bzw. 23, 24 entsprechen jeweils den Widerständen 13 bzw. 16 bzw. 19 bzw. 22.The schematically in F i g. The embodiment illustrated in FIG. 2 includes a motor with three 120 "el. El. Against each other shifted stator windings Γ, 2 'and 3'. by a DC voltage source 4 via switching transistors 5 ', 6' or 7 ', / .. B. of the PNP type, is fed. The rotor of this motor also drives a shielding element 12, which intercepts the light generated by an incandescent lamp 8 ', so that only one or two of three, the switching transistors 5 ', 6' and 7 'controlling light-sensitive Elements can be illuminated at the same time. These photosensitive elements are as Emitter follower switched phototransistors 9 ', 10', 1Γ, z. B. also of the PNP type. The base of every sound transistor, z. B. 5 ', is connected to the emitter of the corresponding phototransistor, e.g. B. 9 ', and via a resistor, z. B. 16, connected to the positive terminal of the DC voltage source 4. Its emitter is directly connected to this positive terminal and its collector is connected to the corresponding stator winding, e.g. B. Γ connected. The base of every phototransistor, z. B. 9 ', is connected to the positive terminal of the DC voltage source 4 via a resistor, for. B. 19, and to the collector of the preceding switching transistor, e.g. B. 7 ', via a feedback resistor, z. B. 13, and its collector is connected to the collector of the subsequent switching transistor, z. B. 6 ', via a further resistance, e.g. B. 22 connected. The resistors 14, 15 and 17, 18 and 20, 21 and 23, 24 correspond the resistors 13 or 16 or 19 or 22 respectively.

Im Betrieb wird ein sehr guter Umschaltvorgang dadurch bewerkstelligt, daß mit den vorstehend beschriebenen gegenseitigen Verbindungen jeder Schalttransistor 5', 6' oder T nur dann einen hinreichenden Basisstcucrstrom empfängt, wenn die Basis- und Kollektorspannungen der entsprechenden Fototransistoren 9', 10' oder 11' hindreichcnd hoch sind. Da die Basis- und Kollektorclektroden eines Fototransistors, /.. B. 9', der der direkt erregten Statorwicklung, ζ. Β. Γ, zugehört, über die nicht erregten Statorwicklungen, /.. B. 2' und 3', gespeist werden, ist die Steuerung jedes Schalttransistors, z. B. 5', genau gleichphasig zu der Lage des Rotors. In operation, a very good switching process is achieved in that, with the mutual connections described above, each switching transistor 5 ', 6' or T only receives a sufficient base current when the base and collector voltages of the corresponding phototransistors 9 ', 10' or 11 ' are sufficiently high. Since the base and collector electrodes of a phototransistor, / .. B. 9 ', that of the directly excited stator winding, ζ. Β. Γ, listened to, are fed via the non-excited stator windings, / .. B. 2 'and 3', is the control of each switching transistor, e.g. B. 5 ', exactly in phase with the position of the rotor.

Beim Anlassen würden die Schalttransistoren normalerweise gleich stark leitend, da der sich noch nichtWhen starting, the switching transistors would normally conduct as much as they are not yet

ίο drehende Rotor keine Gegen-EMK über die Statorwicklungen erzeugen kann. Die Umschaltung wird daher durch den fotoelcktrischen Hilfsschalter bewerkstelligt. ίο rotating rotor no back EMF over the stator windings can generate. The changeover is therefore carried out by the photoelectric auxiliary switch.

Nach dem Anlassen wird dieser Hilfsschalter infolgeAfter starting, this auxiliary switch becomes a result

des Erlöschens der Glühlampe 8' außer Betrieb genommen. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß die Glühlampe 8' in Reihe mit allen Statorwicklungen 1', 2' und 3' geschaltet und eines Typs ist, dessen normale Brennspannung niedriger ist als die Spannung der Gleich-Spannungsquelle 4 und dessen normaler Brennstom etwa gleich dem Anlaßstrom des Motors, also gleich dem durch eine der Statorwicklungen Γ, 2' oder 3' fließenden Strom ist, wenn der Rotor noch keine Gegen-EMK durch diese Wicklung hervorruft.the extinction of the bulb 8 'is taken out of service. This is done in that the incandescent lamp 8 'connected in series with all stator windings 1', 2 'and 3' and is of a type whose normal operating voltage is lower than the voltage of the DC voltage source 4 and its normal fuel current approximately equal to the starting current of the motor, i.e. equal to that flowing through one of the stator windings Γ, 2 'or 3' Current is when the rotor is not yet creating a back EMF through this winding.

Nachdem der Rotor eine bestimmte Drehgeschwindigkeit erreicht hat, sind die dadurch über jede der Slatorwicklungen Γ, 2' und 3' erzeugten Gegen-EMK so hoch, daß der Strom durch jede dieser Wicklungen und der Gesamtstrom durch die Glühlampe 8' stark herabgemindert ist. Die Glühlampe wird kälter, erlischt, und ihr Widerstand nimmt stark ab, so daß die darin nutzlos verbrauchte Leistung vernachlässigbar gering wird.After the rotor has reached a certain speed of rotation, it is over each of the slator windings Γ, 2 'and 3' generated back EMF so high that the current through each of these windings and the total current through the incandescent lamp 8 'is greatly reduced. The light bulb gets colder, goes out, and their resistance decreases sharply, so that the power consumed in them uselessly becomes negligibly small.

Die Weise des Erlöschens der Glühlampe 8' in der Ausführungsform nach F i g. 2 kann auch bei einer Ausführungsform mit lichtempfindlichen Widerständen und/oder mit nur zwei Statorwicklungen nach F i g. 1 verwendet werden, wobei die Elemente 25 bis 31 nach F i g. 1 in Wegfall kommen und eine besonders einfache Vorrichtung erhalten wird.The manner of extinguishing the incandescent lamp 8 'in the embodiment of FIG. 2 can also in one embodiment with light-sensitive resistors and / or with only two stator windings according to FIG. 1 are used, the elements 25 to 31 according to FIG. 1 and a particularly simple one Device is obtained.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

Patent claims:

1. A commutatorless DC motor with an invariable magnetic pole Rotor and with a stator with at least two stator windings, depending on the Rotary position of the rotor can be connected to a DC voltage source via electronic switches are, the electronic switch when starting by a rotation position-dependent, after Run-up automatically disengageable starting device and during operation by the in each case in the direction of rotation trailing stator winding from the back EMF induced in the rotor into the conductive State are switchable, characterized that as a starting device from a light source (incandescent lamp 8, 8 ') from photosensitive Elements (light-sensitive resistors 9, 10; phototransistors 9 ', 10', 11 ') and from a shielding screen (12) existing photoelectric rotary position detector is used, and that the The light source is connected in such a way that it is in the stator windings as the back EMF increases (1.2; 1'.T, 3 ') goes out.

2. Commutatorless DC motor according to claim 1, wherein the electronic switch by the emitter-collector paths are formed by switching transistors, characterized in that as light-sensitive elements connected to the base circuits of the switching transistors (5, 6) Resistors (9, 10) are used (Fig. I).

3. Commutatorless DC motor according to claim 1, wherein the electronic switches are formed by the emitter-collector paths of switching transistors, characterized in that phototransistors (z. B. 9) are used as light-sensitive elements, the emitter of which on the one hand with the base of the Switching transistor (e.g. 5 ') of the associated stator winding (e.g. V) and, on the other hand, via a first resistor (e.g. 16) to one pole (+) of the equal-saving source (4), whose collector is via a second resistor (e.g. 22) with the collector of the switching transistor (e.g. 6 ') of the next stator winding (e.g. 2') and its base on the one hand via a third resistor (e.g. 13) the collector of the switching transistor (e.g. T) of the next but one stator winding (e.g. 3 ') and on the other hand via a fourth resistor (e.g. 19) to the same pole (+) of the DC voltage source (4) (Fi g. 2).

4. Commutatorless direct current motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that that an incandescent lamp (8) is used as the light source, which is connected to the DC voltage source (4) the emitter-collector path of a transistor (25) can be switched, the base of which is connected to the tap of a the DC voltage source (4) connected voltage divider (26, 27) and a fifth Resistance (31) each via one in Durchlaßrieh- do device switched diode (28, 29) each with one end of the stator windings (1, 2) and over one capacitor (30) to the other, to the other pole (-) of the DC voltage source (4) connected end of the stator windings (1, 2) is connected (F i g. 1).

5. Commutatorless DC motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that an incandescent lamp (8 ¹ ) is used as the light source, which is connected in series with the Siatorwicklungen (1 ', 2', 3 '), the normal burning current of which is approximately equal to the starting current of the motor and whose normal operating voltage is so lower than the voltage of the DC voltage source (4) that the voltage drop across the incandescent lamp (8 ') is insufficient to cause it to burn.