DE1925332B2 - Kommutatorloser Gleichstrommotor mit einem permanentmagnetischen Läufer - Google Patents

Description

2. Kommutatorloser Gleichstrommotor nach 32 und 33 festgelegt werden können, die ungefähr Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem der durch den Widerstand 100 fließenden Strom veränderliche Impedanz durch die Kollektor- entsprechen. Wird die Basisspannung e₄ genügend Emitter-Strecke eines Transistors gebildet ist. hoch bemessen im Vergleich zu der Basis-Emitter-

35 Spannung der Vorstufentransistoren 28, 29 und 30 (ungefähr 0,6VoIt bei Siliziumtransistoren), so füh-

ren diese Transistoren einen fast konstanten Strom,

wenn sie leitend sind, der weitgehend vom Widerstand 100 bestimmt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf einen kommutator- 40 Durch die Ständerwicklungen fließt dann jeweils losen Gleichstrommotor mit einem permanentmagne- ein fast konstanter Strom. Die Konstanz des durch tischen Läufer und einem Ständer mit am Umfang die Ständerwicklungen fließenden Stromes entspricht gleichmäßig beabstandeten Ständerwicklungen, die in der Konstanz des erzeugten Drehmomentes. Wie aus Abhängigkeit von der Stellung des Läufers durch der F i g. 2 zu ersehen ist, wird ein fast konstantes Leistungstransistoren an eine Gleichspannungsquelle 45 Drehmoment erhalten. Genügend starke Basisströme schaltbar sind, welche Stellung durch einen induktiv der Transistoren 31, 32 und 33 ermöglichen eine arbeitenden Hochfrequenz-Stellungsdetektor erfaß- vollkommene Sättigung dieser Transistoren selbst in bar ist, der eine der Zahl der Ständerwicklungen ent- gesperrtem Zustand, und es wird dann die herkömmsprechende Zahl von Stellungssignalen abgibt, die in liehe Charakteristik eines Nebenschlußmotors erhal-Reihe zu einer gemeinsamen Vorspannung jeweils so ten, wie in der F i g. 2 durch die Kurve 59 dargestellt zwischen die Basis eines Vorstufentransistors und ist. Unterhalb dieser Basisströme, die fast gleich dem den einen Pol der Gleichspannungsquelle gelegt sind, durch den Widerstand 100 fließenden Strom sind, w»'"iher Vorstufentransistor mit seiner Kollektor- vermindert sich der Höchstwert des erzeugten Dreh-Emitter-Strecke die Basis des zugeordneten Lei- momentes, wie in der F i g. 2 durch die Kurve 60 a stungstransistors steuert, wobei bei Verwendung 55 dargestellt ist. Je schwächer der durch den Widereines Hochfrequenz-Stellungsdetektors mit einem stand 100 fließende Strom ist, um so kleiner ist der kleinen Modulationsgrad die Emitter der Vorstufen- Höchstwert des erzeugten Drehmomentes, wie in der transistoren über eine gemeinsame Impedanz an den F i g. 2 durch die Kurven 60 b und 60 c dargestellt gleichen Pol der Gleichspannungsquelle gelegt sind ist.

und die Vorspannung die gleiche Polarität wie die 60 Das erzeugte Drehmoment ist fast unabhängig von Emitterspannung der Vorstufentransistoren aufweist, der angelegten Betriebsspannung, da die Erzeugung gemäß der Hauptanmeldung P 19 10 621.9-32. des Drehmomentes von dem durch den Widerstand

J?" Gegenstand der Hauptanmeldung P 100 fließenden Strom bestimmt wird, der bestimmt IV 10 621.9-32 erfordert jedoch insofern eine Ver- wird von den Spannungene_v e₂, e₃ und e₄ (Fig. 1) besserung, als, wenn die Steuerung des Drehmomen- 65 sowie von dem Wert des Widerstandes 100, welche tes des Motors benötigt wird, zusätzliche Leistungs- Spannungen von der Speisespannung fast unabhängig Steuerelemente notwendig sind. sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen kommutator- In der F i g. 1 ist der Widerstand 100 als einstell-

barer Widerstand dargestellt. Der durch den Wider- angehend beschriebene Motor wird erfolgreich für

stand 100 fließende Strom beträgt Ilβ der durch die eine geschwindigkeitsgeregelte Rückkopplungs-

Ständerwicklungen 2,3 und 4 fließenden Ströme, wo- schleife angewendet. Ein der Motorgeschwindigkeit

bei β der Stromverstärkungsfaktor der Transistoren entsprechendes Signal wird durch einen Geschwin-

31, 32 und 33 ist. Der Leistungsverbrauch im Wider- 5 digkeits-Ermittlungs-Generator erhalten. Das Signal

stand 100 ist daher sehr klein im Vergleich zu der wird mit einem Bezugssignal verglichen, welches der

den Ständerwicklungen zugeführten Eingangslei- gewünschten Geschwindigkeit entspricht, die Abwei-

stung, so daß als Widerstand 100 ein herkömmlicher chung dieser beiden Signale wird verarbeitet, um eine

einstellbarer Widerstand verwendet werden kann. geeignete Signalform und einen Signalpegel für das

Als Ersatz für den Widerstand 100 können auch io Betreiben des Transistors zu erhalten,

andere veränderliche Widerstände verwendet wer- In der Fig.3 zeigen die Kurven 61 und 62 die

den, z.B. eine Photowiderstands-CdS-Zelle oder Charakteristiken für den Fall, wenn der Kollektor-

auch andere Stromsteuerverrichtungen. Emitter-Pfad des den Widerstand 100 ersetzenden

Eine bequeme und höchst wirksame Einrichtung Transistors durch einen Leiter kurzgeschlossen wird,

besteht aus einem Transistor. Wird der Widerstand 15 Die Kurven 63, 64, 65 und 66 zeigen die Charakteri-

100 durch einen Transistor ersetzt, so wird das Dreh- stiken für den Fall, wenn der Transistor wirksam ist

mome"t von dem zur Basiselektrode des Transistors und wenn die Drehzahl der Läufer auf einen vorher-

fließenden Strom bestimmt. Hieraus geht hervor, daß bestimmten Wert geregelt wird,

der Motor in einer elektrischen Servoeinrichtung Die Drehzahl des Motors ist nunmehr fast unab-

ohne einen Kraftverstärker verwendet werden kann. so hängig von Schwankungen der Speisespannung.

Es gibt viele Fälle, in denen der Motor in der Ge- Das erzeugte Drehmoment ist sehr gleichmäßig,

schwindigkeit geregelt werden muß. Bei vielen Ton- selbst wenn das erzeugte Drehmoment auf einen klei-

geräten wird ein mit vorbestimmter konstanter Ge- nen Wert begrenzt wird im Vergleich zu dem vollen

schwindigkeit arbeitender Motor benötigt. Der vor- Anlaufdrehmoment.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

losen Gleichstrommotor zu schaffen, der die Steue- Patentansprüche: rung des Motor-Drehmomentes ohne zusätzliche Lei stungssteuerelemente ermöglicht.

1. Kommutatorloser Gleichstrommotor mit Diese Aufgabe wird bei einem kommutatorlosen einem permanentmagnetischen Läufer und einem S Gleichstrommotor der eingangs genannten Art erfin-Ständer mit am Umfang gleichmäßig beabstande- dungsgemäß dadurch gelöst, daß die gemeinsame Imten Ständerwicklungen, die in Abhängigkeit von pedanz veränderlich ist.

der Stellung des Läuters durch Leistungstransi- Nachfolgend wird die Erfindung in den Einzelheistoren an eine Gleichspannungsquelle schaltbar ten an Hand der Figuren beschrieben, in denen
sind, welche Stellung durch einen induktiv arbei- io Fig. 1 ein Schaltbild für einen elektrischen Motor tenden Hochfrequenz-Stellungsdetektor erfaßbar nach der Erfindung zeigt,

ist, der eine der Zahl der Ständerwicklungen ent- Fig.2 eine graphische Darstellung von Drehzahlsprechende Zahl von Stellungssignalen abgibt, die kurven in bezug auf das Drehmoment eines Gleichin Reihe zu einer gemeinsamen Vorspannung je- strommotors mit einer Stromversorgungsschaltung weils zwischen die Basis eines Vorstufentransi- 15 nach der Erfindung zeigt und

stors und den einen Pol der Gleichspannungs- F i g. 3 eine der F i g. 2 ähnliche Darstellung zeigt,

quelle gelegt sind, welcher Vorstufeniransistor In vielen Fällen muß das Motordrehmoment ge-

mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke die Basis steuert werden. Bei einem Gleichstrommotor kann des zugeordneten Leistungstransistors steuert, diese Steuerung durch Verändern der angelegten wobei bei Verwendung eines Hochfrequenz-Stel- ao Spannung durchgeführt werden. Es ist jedoch relativ lungsdetektors mit einem kleinen Modulations- aufwendig, zwischen einem Motor und einer Spangrad die Emitter der Vorstufentransistoren über r.iin£squelle eine Spannungssteuervorrichtung vorzueine gemeinsame Impedanz an den gleichen Pol seh^n.

der Gleichspannungsquelle gelegt sind und die Bei dem in der Hauptanmeldung P 19 10 621.9-32

Vorspannung die gleiche Polarität wie die as beschriebenen Motor ist das Drehmoment proportio-Emitterspannung der Vorstufentransistoren auf- nal der durch die Ständerwicklungen 2,3 und 4 fHeweist, gemäß Hauptanmeldung P 19 10 621.9-32, ßenden Ströme. In dieser Erfindung werden diese dadurch gekennzeichnet, daß die ge- Ströme von dem Widerstand 100 bestimmt, da die meinsame Impedanz (z.B. Widerstand 100) ver- durch die Ständerwicklungen2,3 und4 fließenden änderlich ist. 30 Ströme von den Basisströmen der Transistoren 31,