DE19524557C2 - Drive device for a commutatorless DC motor - Google Patents

Drive device for a commutatorless DC motor

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DE19524557C2 DE19524557A DE19524557A DE19524557C2 DE 19524557 C2 DE19524557 C2 DE 19524557C2 DE 19524557 A DE19524557 A DE 19524557A DE 19524557 A DE19524557 A DE 19524557A DE 19524557 C2 DE19524557 C2 DE 19524557C2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen kommutatorlosen Gleichstrommotor mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 (DE 38 91 000 T1).The present invention relates to a drive device for a commutatorless DC motor with the features the preamble of claim 1 (DE 38 91 000 T1).

Schaltungsanordnungen zur Phasenverschiebung werden in der DE 38 91 000 T1 und in der DE 40 02 996 C2 beschrieben. Aus der DE 41 13 250 C2 ist es bekannt, vorgegebene Phasensignale mit Stellungsgebersignalen zu vergleichen und bei Abweichungen regulierend in die Ansteuerung einzugreifen.Circuit arrangements for phase shifting are described in DE 38 91 000 T1 and described in DE 40 02 996 C2. From the DE 41 13 250 C2 it is known to use predetermined phase signals Position transmitter signals to compare  and regulating in the event of deviations intervene.

Die japanische Offenlegungsschrift 61-3193 A offenbart einen kommutatorlosen Gleichstrommotor, der eine Ankerwicklung mit einer festen dreiphasigen Y-Verbindung, einen Permanentmagnet­ rotor, Halbleiterschaltmittel zum Steuern einer Kommutierung eines Ankerstroms der Ankerwicklung und eine Im­ pulserzeugungsschaltung für ein Ein-/Aus-Steuern des Halbleiterschaltmittels basierend auf induzierten Span­ nungen, die an jeder Phase der Ankerwicklung erzeugt werden, aufweist. Das Halbleiterschaltmittel besteht aus sechs Schalttransistoren in einer dreiphasigen Brücken­ verbindung. Die sechs Schalttransistoren werden durch den Impulserzeugungskreis ein/aus-gesteuert und schalten den Ankerstrom, der durch die Ankerwicklung fließt. Der Impulserzeugungskreis hat Mittel zum Bilden eines Im­ pulssignals, das einen Null-Durchgangspunkt der Spannun­ gen angibt, die durch die Mittel zum Formen des Impulses induziert werden, und zum logischen Berechnen der indu­ zierten Spannungen der Ankerwicklungen, einen PLL- (Phase Locked Loop) Kreis zum Eingeben des Impulssig­ nals, das den Null-Durchgang der induzierten Spannungen repräsentiert, und Mittel zum Bilden von sechs Antriebs­ impulssignalen zum Steuern der Halbleiterschaltmittel basierend auf einem Ausgang von dem PLL-Kreis. Der PLL- Kreis hat einen spannungsgesteuerten Oszillator, einen 1/2-Frequenzteiler zum Halbieren der Frequenz an einem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators, einen Pha­ senkomparator zum Eingeben eines Ausgangs des 1/2- Frequenzteilers und des Impulssignals, das den Null- Durchgang der induzierten Spannung darstellt, und einen Tiefpaßfilter zum Rückführen eines Ausgangs des Phasen­ komparators zu dem spannungsgesteuerten Oszillator. Der PLL-Schaltkreis erkennt eine Phasendifferenz zwischen dem Ausgang des 1/2-Frequenzteilers und dem Impulssig­ nal, das den Null-Durchgang der induzierten Spannungen repräsentiert, speist diese zu dem spannungsgesteuerten Oszillator durch das Tiefpassfilter zurück und gibt ein Impulsausgangssignal, das eine 90° Phasendifferenz in Bezug auf das Impulssignal hat, das den Null-Durch­ gangspunkt der induzierten Spannung repräsentiert. Der Impulserzeugungskreis bildet drei Antriebsimpulse von sechs Antriebsimpulsen durch 1/3-Frequenzteilung des Im­ pulsausgangssignals der PLL-Schaltung und formt die ver­ bleibenden drei Impulse durch ein 1/3-Frequenzteilen des Impulsausgangssignals der PLL-Schaltung nach invertieren deren Phase. Unter Verwendung dieser sechs Impulssignale steuert der Impulserzeugungskreis jeden der sechs Schal­ transistoren des Halbleiterschaltmittels.Japanese Patent Laid-Open 61-3193 A discloses one commutatorless DC motor that has an armature winding a fixed three-phase Y connection, a permanent magnet  rotor, semiconductor switching means for controlling commutation an armature current of the armature winding and an Im pulse generation circuit for on / off control of the Semiconductor switching means based on induced span voltage generated at each phase of the armature winding have. The semiconductor switching means consists of six switching transistors in a three-phase bridge connection. The six switching transistors are through controlled on / off and switch the pulse generation circuit the armature current that flows through the armature winding. The Pulse generation circuit has means for forming an Im pulse signal, which is a zero crossing point of the voltage gene indicates by the means of shaping the impulse be induced, and for the logical calculation of the indu decorated voltages of the armature windings, a PLL (Phase Locked Loop) Circle for entering the impulse signal nals that the zero crossing of the induced voltages represents, and means for forming six drives pulse signals for controlling the semiconductor switching means based on an output from the PLL circuit. The PLL Circle has a voltage controlled oscillator, one 1/2 frequency divider to halve the frequency on one Output of the voltage controlled oscillator, a pha sink comparator for inputting an output of the 1 / 2- Frequency divider and the pulse signal that Represents the passage of the induced voltage, and a Low pass filter for returning an output of the phase comparator to the voltage controlled oscillator. The PLL circuit detects a phase difference between the output of the 1/2 frequency divider and the pulse sig nal that the zero crossing of the induced voltages represents, this feeds to the voltage controlled Oscillator through the low pass filter and enter Pulse output signal that has a 90 ° phase difference in With respect to the pulse signal that has the zero-through  represents the starting point of the induced voltage. The Pulse generation circuit forms three drive pulses from six drive pulses by 1/3 frequency division of the Im pulse output signal of the PLL circuit and forms the ver remaining three pulses by a 1/3 frequency dividing the After inverting the pulse output signal of the PLL circuit their phase. Using these six pulse signals the pulse generation circuit controls each of the six scarves transistors of the semiconductor switching means.

Bei einem kommutatorlosen Gleichstrommotor mit der oben genannten Anordnung wird die Kommutierungszeit des Ankerstromes lediglich durch das Ergebnis der Integrati­ on der Phasendifferenz eingestellt, da die Phasendiffe­ renz zwischen dem Impulsausgangssignal der PLL-Schaltung und dem Impulssignal, der den Null-Durchgangspunkt der induzierten Spannungen angibt, erkannt wird, und die Phasendifferenz zu dem spannungskontrollierten Oszilla­ tor über das Tiefpassfilter rückgeführt wird. In Fällen, in denen die Phasendifferenz groß ist, etwa bei einer Verschiebung des Laufens basierend auf den induzierten Spannungen von dem synchronisierten Betrieb bei dem Starten des Motors und einer Überlast, ist die Antwort­ zeit, bis zu der der spannungsgesteuerte Oszillator dem Ausgang des Phasenkomperators folgt, verlängert, und in bestimmten Fällen kann der spannungsgesteuerte Oszilla­ tor nicht folgen, wodurch der Motor aus der Synchronisa­ tion fällt. Bei dem kommutatorlosen Gleichstrommotor mit der obigen Anordnung ist es weiter nicht einfach möglich, die Kommutierungszeit zu ändern, da das Impuls­ ausgangssignal des PLL-Schaltkreises und das Impulssig­ nal, daß den Null-Durchgangspunkt der induzierten Span­ nungen angibt, so gesteuert werden, daß die Phasendiffe­ renz immer 90° beträgt. Wenn die Kommutierungszeit ein­ fach geändert werden kann, ist es möglich, die Kommu­ tierungszeit entsprechend Variationen der Umdrehung und der Last des Motors selektiv zu ändern, wodurch der kommuta­ torlose Gleichstrommotor stabiler betrieben werden kann.With a commutatorless DC motor with the Above arrangement, the commutation time of the Armature current only by the result of the integrati set on the phase difference since the phase differences limit between the pulse output signal of the PLL circuit and the pulse signal which is the zero crossing point of the induced voltages indicates, is detected, and the Phase difference to the voltage controlled oszilla gate is fed back via the low-pass filter. In cases in which the phase difference is large, for example one Shift in running based on the induced Voltages from the synchronized operation at the Starting the engine and overloading is the answer time until which the voltage controlled oscillator Output of the phase comparator follows, extends, and in In certain cases, the voltage controlled Oszilla Do not follow the gate, causing the motor to out of synchronization tion falls. With the commutatorless DC motor with the above arrangement, it is still not easy possible to change the commutation time since the pulse output signal of the PLL circuit and the pulse signal nal that the zero crossing point of the induced span mentions are controlled so that the phase differences limit is always 90 °. If the commutation time subject can be changed, it is possible to commu  tion time according to variations in the rotation and the Change the load of the motor selectively, which makes the commute Torless DC motor can be operated more stable can.

Bei dem kommutatorlosen Gleichstrommotor werden Spannungsspitzen in der Ankerwicklung erzeugt, wenn der Ankerstrom kommutiert, d. h., wenn der Ankerstrom um­ schaltet. Die Spannungsspitzen überlagern die induzier­ ten Spannungen jeder Phase der Armaturwicklung. Die Spannungsspitze verbleibt, nachdem die induzierten Span­ nungen impulsgeformt sind und haben einen nachteiligen Effekt auf die Erkennung des Null-Durchgangs der indu­ zierten Spannung. In der japanischen Patentveröffentli­ chung 58-25038 A (japanische Patentanmeldung 50-105932) werden die induzierten Spannungen, die von Spannungs­ spitzen überlagert werden, in dem Integrationskreis in­ tegriert, die integrierten Ausgänge werden jeweils mit einer Basisspannung verglichen und impulsgeformt. Sechs Antriebsimpulssignale zum Steuern einer Kommutierung wer­ den aus den impulsgeformten integrierten Ausgängen durch eine logische Schaltung gebildet. Da sowohl die indu­ zierten Spannungen, als auch die Spannungsspitzen mit­ einander integriert werden, wird dadurch ein Fehler be­ züglich der Position des Nulldurchgang, der induzierten Spannungen bewirkt. Es tritt daher ein Problem auf, daß die Stabilität des Antriebs des Motors beeinträchtigt ist.With the commutatorless DC motor Voltage peaks are generated in the armature winding when the Armature current commutates, d. i.e. when the armature current is around switches. The voltage peaks overlap the induced tensions in every phase of the valve winding. The Spike remains after the induced span are pulse-shaped and have a disadvantage Effect on the detection of the zero crossing of the indu graced tension. In the Japanese patent publication chung 58-25038 A (Japanese patent application 50-105932) are the induced voltages by voltage are superimposed in the integration circle in integrated, the integrated outputs are each with compared to a base voltage and pulse-shaped. six Drive pulse signals to control commutation who from the pulse-shaped integrated outputs a logic circuit is formed. Since both the indu graced tensions, as well as the voltage peaks be integrated with each other, this will be an error regarding the position of the zero crossing, the induced Causes tension. There is therefore a problem that the stability of the motor drive is impaired is.

Die Aufgabe der Erfindung besteht zunächst darin, eine Antriebsvorrichtung für einen kommutatorlosen Gleichstrommotor in Bezug auf Folgefreundlichkeit, Ansprechverhalten und Antriebsstabilität zu verbessern und zu ermöglichen, daß der Kommutierungszeitpunkt frei geändert werden kann. The object of the invention is first of all a Drive device for a commutatorless DC motor in terms of compliance, responsiveness and Improve drive stability and allow the Commutation time can be changed freely.  

Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Antriebsvorrichtung für einen kommutatorlosen Gleichstrommotor nach Anspruch 1 gelöst. This object of the present invention is achieved by a drive device for a commutatorless DC motor solved according to claim 1.  

Aufgrund dieses Aufbaus wird die nächste Kommutierungs­ periode derart eingestellt, daß die ansteigende oder ab­ fallende Flanke des induzierten Spannungssignals zu dem Bezugszeitpunkt des Null-Durchgangs erzeugt wird, mit­ tels einer Integralsteuerung und einer Proportional­ steuerung entsprechend der Differenz des Zeitpunkts des Null-Durchgangs, zu dem die ansteigende oder abfallende Flanke der induzierten Spannungssignale erzeugt werden sollten und der wahre Zeitpunkt des Null-Durchgangs, an die ansteigende oder abfallende Flanke des induzierten Spannungssignals tatsächlich erzeugt wird. Die Kommutierungs­ periode wird entsprechend proportional nicht nur zu dem integrierten Ergebnis der Differenz des wahren Zeit­ punkt des Nulldurchgangs und des Bezugszeitpunkts des Nulldurchgangs bestimmt, sondern auch entsprechend der Differenz des wahren Zeitpunkts des Null-Durchgangs und des Zeitpunkts des Bezugs-Null-Durchgangs selbst. Auch in den Fällen, in denen die Differenz des Zeitpunkts des wahren Null-Durchgangs und des Zeitpunkts des Bezugs- Null-Durchgangs groß ist, d. h. wo die Phasendifferenz groß ist, ist es möglich, der Phasendifferenz mit einem guten Antwortverhalten zu folgen. Da der Null-Durchgang der Bezugszeit auf eine Zeitbreite gesetzt wird, die das j-te der gleichgeteilten k-Teile der gegenwärtigen Kom­ mutierungsperiode beträgt, ist es möglich, den Kommutierungs­ punkt durch Ändern von j und/oder k zu ändern.Because of this structure, the next commutation period set such that the increasing or decreasing falling edge of the induced voltage signal to the Reference time of the zero crossing is generated with means of an integral control and a proportional control according to the difference in time of the Zero crossing at which the rising or falling Edge of the induced voltage signals are generated should and the real time of the zero crossing, at the rising or falling edge of the induced Voltage signal is actually generated. The commutation period is not only proportionally proportional the integrated result of the difference of true time point of zero crossing and the reference time of the Zero crossing determined, but also according to the Difference of the true time of the zero crossing and of the reference zero crossing time itself. Also in cases where the difference in the time of the true zero crossing and the time of the reference Zero crossing is large, i. H. where the phase difference is large, it is possible to use a phase difference to follow good responses. Because the zero crossing the reference time is set to a time width that the jth of the equally divided k parts of the current com mutation period, it is possible to commutate to change the point by changing j and / or k.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht weiterhin darin, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, bei der der Nulldurchgang der induzierten Spannungen ohne Beeinträchtigung durch Spitzenspannungen genau erkannt werden kann.The object of the present invention is also to to create a drive device at which the zero crossing of the induced voltages without being affected by Peak voltages can be recognized precisely.

Diese Aufgabe wird in einer zweiten Ausführungsform durch eine Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5 gelöst. This task is accomplished in a second embodiment by a Drive device according to claim 5 solved.  

Entsprechend diesem Aufbau wird die letzte ansteigende oder abfallende Flanke des induzierten Spannungssignals als die wahre ansteigende oder abfallende Flanke er­ kannt, und zwar bei ansteigenden und abfallenden Flanken, die zwischen dem Start und dem Ende der gegenwärtigen Kommu­ tierungsperiode erkannt werden. Eine Zeitbreite von dem Beginn der gegenwärtigen Kommutierungsperiode zu der wah­ ren ansteigenden oder abfallenden Flanke der induzierten Spannungssignale wird als die wahre Null-Durchgangszeit erkannt. Eine Spannungsspitze wird vor der wahren an­ steigenden oder abfallenden Flanke der induzierten Span­ nungssignale erzeugt. Es ist so möglich, die Zeitbreite bis zu der wahren ansteigenden oder abfallenden Flanke der induzierten Spannungssignale als die wahre Null- Durchgangszeit zu bestimmen, ohne von der Spannungsspit­ ze beeinflußt zu sein.According to this structure, the last one increases or falling edge of the induced voltage signal as the true rising or falling edge he  knows, with rising and falling flanks, the between the start and end of the current commu period can be recognized. A timeline of that Start of the current commutation period to the wah ren rising or falling edge of the induced Voltage signals is called the true zero crossing time recognized. A voltage spike is on before the real one rising or falling edge of the induced span generated signals. So it is possible the time width up to the true rising or falling edge of the induced voltage signals as the true zero Pass time to determine without of the voltage peak ze to be influenced.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims described.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.These and other features and advantages of the present Invention result from the following description and the attached drawings.

Dabei zeigt bzw. zeigen:It shows:

Fig. 1 und Fig. 2 Blockdiagramme, die ein erstes Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wiedergeben, Fig. 1 and Fig. 2 are block diagrams, the guide for a first from of the present invention play,

Fig. 3 eine Darstellung der Wellenform, die die Signale jedes in Fig. 2 gezeig­ ten Teiles wiedergibt, Fig. 3 is a representation of the waveform which each representing the signals in Fig. 2 gezeig th part,

Fig. 4 eine erläuternde Darstellung zur Er­ klärung der Bestimmung einer Kommu­ tierungsperiode eines Aufbaues nach den den Fig. 1 und 2, Fig. 4 is an explanatory view for clarifying the determination of a He Kommu tierungsperiode a structure according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das eine Unter­ brechung einer arithmetischen Re­ cheneinheit von Fig. 2 wiedergibt, Fig. 5 is a flowchart representing a lower refractive an arithmetic Re unit area of Fig. 2,

Fig. 6 ist eine erläuternde Darstellung zum erläutern eines Beispiels einer Steuerung des Kommutierungszeit­ punkts, Fig. 6 is an explanatory view for explaining an example of control of the commutation time point,

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das ein zweites Ausführungsbeispiel in der vorlie­ genden Erfindung wiedergibt, Fig. 7 is a block diagram representing a second embodiment of the constricting vorlie invention,

Fig. 8 eine Darstellung der Wellenform, die die induzierten Spannungssignale und die Kommutierungssteuersignale von Fig. 7 wiedergibt, Fig. 8 shows the waveform that represents the induced voltage signals and the commutation control signals of FIG. 7,

Fig. 9 eine erläuternde Darstellung zum Er­ klären der Bestimmung einer Kommu­ tierungsperiode einer Zusammensetzung von Fig. 7, und FIG. 9 is an explanatory diagram for clarifying the determination of a commutation period of a composition of FIG. 7, and

Fig. 10 und Fig. 11 Flußdiagramme einer Steuereinheit von Fig. 7. Fig. 10 and Fig. 11 are flowcharts of a control unit of Fig. 7.

Fig. 1 und Fig. 2 sind Blockdiagramme, die das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Das Blockdiagramm von Fig. 2 nimmt aus dem Blockdiagramm von Fig. 1 die induzierten Spannungssignale ZA, ZB, ZC und ein Nulldurchgangs-Impulssignal ZT. Fig. 3 ist eine Darstellung der Wellenformen, die die Signal jedes der Teile von Fig. 1 und Fig. 2 zeigt. Fig. 1 and Fig. 2 are block diagrams showing the first embodiment of the present invention. The block diagram of FIG. 2 takes the induced voltage signals Z A , Z B , Z C and a zero-crossing pulse signal Z T from the block diagram of FIG. 1. Fig. 3 is a diagram of waveforms showing the signal of each of the parts of FIG. 1 and FIG. 2.

In Fig. 1 geben die Bezugszeichen 1, 2 und 3 die An­ triebswicklungen eines kommutatorlosen Gleichstrommotors an. Die Antriebswicklungen 1-3 sind in einer dreipha­ sigen Y-Schaltung. Die Antriebswicklungen 1-3 sind an dem Motor befestigt. Das Bezugszeichen 36 gibt einen Permanentmagnetrotor des kommutatorlosen Gleichstrommo­ tors an. Die Bezugszeichen 4, 5, 6, 7, 8 und 9 sind Schalttransistoren zum Steuern der Treiberströme der Antriebswicklungen 1-3. Die Schalt­ transistoren 4-9 sind in einer dreiphasigen Brücken­ schaltung. Eine Spannungsquelle 10 wird auf die Kollek­ tor/Emitter-Schaltung der dreiphasigen Brückenschaltung aufgeprägt. Die Schalttransistoren empfangen an ihren Basen Kommutierungssteuersignale AU, AL, CU, BU und BL. Die Schalttransistoren 4-9 sind ein/aus-gesteuert entspre­ chend den Kommutierungssignalen AU-BL. Auf diese Weise kommutieren die Treiberströme der Antriebswicklungen 1-­ 3 und der Permanentmagnetmotor 36 rotiert.In Fig. 1, reference numerals 1 , 2 and 3 indicate the drive windings of a commutatorless DC motor. The drive windings 1-3 are in a three-phase Y circuit. The drive windings 1-3 are attached to the motor. The reference numeral 36 indicates a permanent magnet rotor of the commutatorless DC motor. Reference numerals 4 , 5 , 6 , 7 , 8 and 9 are switching transistors for controlling the drive currents of the drive windings 1-3 . The switching transistors 4-9 are in a three-phase bridge circuit. A voltage source 10 is impressed on the collector / emitter circuit of the three-phase bridge circuit. The switching transistors receive commutation control signals A U , A L , C U , B U and B L at their bases. The switching transistors 4-9 are on / off controlled accordingly the commutation signals A U -B L. In this way, the drive currents of the drive windings 1-3 and the permanent magnet motor 36 rotate.

Wenn der Permanentmagnetmotor 36 rotiert, werden indu­ zierte Spannungen A, B und C von den Antriebswicklungen 1-3 über die Tiefpassfilter 11, 12 und 13 generiert. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Tiefpassfilter 11­ -13 eingesetzt, um PWM-(Pulse-width-Modulation) Kompo­ nenten der induzierten Spannungen A-C zu dämpfen, da die Kommutierungssteuersignale AU-BL gegeben sind, nachdem sie durch PWM zerhackt sind. Die Bezugszeichen 14, 15 und 16 geben Komparatoren an. Die Komparatoren 14­ -16 geben die induzierten Spannungen A-C und ein Po­ tential eines neutralen Punktes ein und geben die im­ pulsgeformten induzierten Spannungssignale ZA, ZB und ZC aus. Das Potential des neutralen Punkts wird durch die Widerstände 17, 18 und 19 gegeben, die eine virtuellen neutralen Punkt der Antriebswicklungen 1-3 bilden. Die induzierten Spannungen ZA-ZC stellen an ihren anstei­ genden und abfallenden Flanken einen Null-Durchgangs­ punkt der induzierten Spannungen A-C dar. Die indu­ zierten Spannungssignale ZA-ZC werden auf eine logi­ sche Schaltung aufgegeben, die aus AND Schaltungen 20, 21 und 22 bestehen, einer OR-Schaltung 23, einer Verzö­ gerungsschaltung 24 und einem EX-OR (Exklusiv ODER) Schaltkreis, und werden zu der Schaltung nach Fig. 2 ge­ geben. Die logische Schaltung gibt ein Nulldurchgangs- Impulssignal ZT an die Schaltung nach Fig. 2 aus, daß den Nulldurchgangs der induzierten Spannungssigna­ le ZA-ZC repräsentiert.When the permanent magnet motor 36 rotates, induced voltages A, B and C are generated by the drive windings 1-3 via the low-pass filters 11 , 12 and 13 . In this exemplary embodiment, the low-pass filters 11 -13 are used to dampen PWM (pulse-width modulation) components of the induced voltages AC, since the commutation control signals A U -B L are given after they have been chopped by PWM. Reference numerals 14 , 15 and 16 indicate comparators. The comparators 14 -16 input the induced voltages AC and a potential of a neutral point and output the pulse-shaped induced voltage signals Z A , Z B and Z C. The potential of the neutral point is given by resistors 17 , 18 and 19 , which form a virtual neutral point of the drive windings 1-3 . The induced voltages Z A -Z C represent a zero crossing point of the induced voltages AC on their rising and falling edges. The induced voltage signals Z A- Z C are applied to a logic circuit which is made up of AND circuits 20 , 21 and 22 consist of an OR circuit 23 , a delay circuit 24 and an EX-OR (exclusive OR) circuit, and will give ge to the circuit of FIG. 2. The logic circuit outputs a zero-crossing pulse signal Z T to the circuit according to FIG. 2, which represents the zero crossing of the induced voltage signals Z A -Z C.

In Fig. 2 ist ein Bezugszeichen 26 eine arithmetische Recheneinheit. Die arithmetische Recheneinheit 26 ist mit einem ersten Eingangsregister 27, einem ersten Aus­ gangsregister 28, einem zweiten Eingangsregister 29 und einem zweiten Ausgangsregister 30 verbunden. Das erste Eingangsregister 27 gibt die induzierten Spannungssigna­ le ZA-ZC aus, und gibt diese wie verlangt zu der arithmetischen Recheneinheit 26. Das erste Ausgangsregi­ ster 28 speichert die Kommutierungssteuersignale AU-BL der arithmetischen Recheneinheit 26. Das erste Ausgangs­ register 28 ist mit einem Haltekreis 31 verbunden. Wenn ein Austrag-Signal C0 auf den Haltekreis 31 gegeben wird, gibt der Haltekreis 31 die Kommutierungssteuersig­ nale AU-BL, die in dem ersten Ausgaberegister 28 ge­ speichert sind, über einen Hackerkreis 32 zu den Schalt­ transistoren 4-9 von Fig. 1 aus. Der Hackerkreis, der die Kommutierungssteuersignale AU-BL durch PWM zer­ hackt, gibt diese zu den Schalttransistoren 4-9. Das zweite Eingaberegister 29 nimmt, wenn nur das Impulssig­ nal ZT erzeugt wird, einen Zählwert eines ersten Zählers 33 auf. Das zweite Register 29 speichert den Zählwert des ersten Zählers als eine aktuelle Null-Durchgangszeit tact und gibt dieses, wie verlangt, zu der arithmetischen Recheneinheit 26. Der erste Zähler 33 zählt einen Takt­ impuls eines Oszillators 34. Der erste Zähler 33 löscht einen vorangehenden Wert und startet das Zählen erneut, wenn das Austragssignal C0 eingegeben wird. Das Aus­ tragssignal C0 wird, wie später erläutert werden wird, erzeugt, wenn das Zählen einer neuen Kommutierungsperiode bewonnen wird, nachdem das Zählen einer vorangehenden Kommutierungsperiode beendet ist. Entsprechend repräsen­ tiert die Zeit tact des aktuellen Nulldurchgangs eine aktuelle Zeit von dem Beginn der Kommutierung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Nulldurchgangs-Impulssignal Zt vorliegt. Das zweite Ausgangsregister 30 speichert die Kommutierungsperiode von der arithmetischen Recheneinheit 26. Das zweite Ausgangsregister 30 ist mit einem zweiten Zähler 35 verbunden. Der zweite Zähler 35 nimmt die Kom­ mutierungsperiode des zweiten Ausgaberegisters 30 auf und zählt die Kommutierungsperiode, die dem Taktimpuls des Oszillators 34 folgt. Der zweite Zähler 35 gibt, wenn das Zählen der Kommutierungsperiode beendet ist, das Austrag­ signal T0 zu dem Haltekreis 31 und dem ersten Zähler 33 und gibt das Austragsignal C0 auf seinen Lastanschluß. Der zweite Zähler 35 hemmt das Austragsignal C0, wenn das Austragsignal C0 an den Lastanschluß gegeben wird und startet das Zählen unter Einnahme und Einlesen einer neuen Kommutierungsperiode, die in dem zweiten Ausgabere­ gister gespeichert ist.In Fig. 2, reference numeral 26 is an arithmetic processing unit. The arithmetic arithmetic unit 26 is connected to a first input register 27 , a first output register 28 , a second input register 29 and a second output register 30 . The first input register 27 outputs the induced voltage signals Z A -Z C , and outputs them to the arithmetic arithmetic unit 26 as required. The first output register 28 stores the commutation control signals A U -B L of the arithmetic processing unit 26 . The first output register 28 is connected to a holding circuit 31 . If a discharge signal C 0 is given to the holding circuit 31 , the holding circuit 31 gives the commutation control signals A U -B L , which are stored in the first output register 28 ge, via a hacker circuit 32 to the switching transistors 4-9 of FIG of.. 1 The hacker circuit, which chops the commutation control signals A U -B L by PWM, gives them to the switching transistors 4-9 . If only the pulse signal Z T is generated, the second input register 29 receives a count of a first counter 33 . The second register 29 stores the count value of the first counter as a current zero crossing time t act and, as requested, passes it to the arithmetic arithmetic unit 26 . The first counter 33 counts a clock pulse from an oscillator 34 . The first counter 33 clears a previous value and starts counting again when the discharge signal C 0 is input. The carry signal C 0 , as will be explained later, is generated when the counting of a new commutation period is requested after the counting of a previous commutation period is ended. Correspondingly, the time t act of the current zero crossing represents a current time from the start of commutation to the point in time at which the zero crossing pulse signal Z t is present. The second output register 30 stores the commutation period from the arithmetic processing unit 26 . The second output register 30 is connected to a second counter 35 . The second counter 35 records the commutation period of the second output register 30 and counts the commutation period that follows the clock pulse of the oscillator 34 . The second counter 35 gives, when the counting of the commutation period has ended, the discharge signal T 0 to the holding circuit 31 and the first counter 33 and outputs the discharge signal C 0 to its load connection. The second counter 35 inhibits the discharge signal C 0 when the discharge signal C 0 is given to the load connection and starts counting while taking in and reading in a new commutation period, which is stored in the second output register.

Die arithmetische Recheneinheit 26 hat die folgenden Funktionen: Die arithmetische Recheneinheit 26 setzt ei­ nen Bezugszeitpunkt für den Null-Durchgang tref, der ei­ nen gewünschten Zeitpunkt darstellt, zu dem das Null­ durchgangs-Impulssignal ZT erzeugt werden sollte, nachdem die Kommutierung begonnen hat.
The arithmetic arithmetic unit 26 has the following functions: The arithmetic arithmetic unit 26 sets a reference point in time for the zero crossing t ref , which represents a desired point in time at which the zero crossing pulse signal Z T should be generated after the commutation has started .

tref = (j/k) * Tn-1 t ref = (j / k) * T n-1

In dieser Formel repräsentiert (j/k) * Tn-1 eine Zeit­ breite zu dem j-ten der gleichmäßig aufgeteilten k-Teile einer gegenwärtigen Kommutierungsperiode Tn-1. Die arith­ metische Recheneinheit 26 berechnet eine Differenz Δtn-1 des Bezugszeitpunktes des Nulldurchgangs tref und der aktuellen Zeit des Nulldurchgangs tact.
In this formula, (j / k) * T n-1 represents a time width to the jth of the evenly divided k parts of a current commutation period T n-1 . The arithmetic computing unit 26 calculates a difference Δt n-1 of the reference time of the zero crossing t ref and the current time of the zero crossing t act .

Δtn-1 = tref - tact Δt n-1 = t ref - t act

Die arithmetische Recheneinheit 26 berechneten einen integrierten Wert Tin einer nachfolgenden Kommutierungs­ periode basierend auf der Differenz Δtn-1 und eines inte­ grierten Wertes Tin-1 der gegenwärtigen Kommutierungsperi­ ode.
The arithmetic arithmetic unit 26 calculated an integrated value T in a subsequent commutation period based on the difference Δt n-1 and an integrated value T in-1 of the current commutation period.

Tin = Ki . Δtn + Tin-1 T in = K i . Δt n + T in-1

In dieser Formel ist Ki eine Integrationskonstante. Die arithmetische Recheneinheit 26 berechnet die nachfolgen­ de Kommutierungsperiode Tn basierend auf der Differenz Δtn-1 und des integrierten Wertes Tin der nächsten Kommu­ tierungsperiode
In this formula, K i is an integration constant. The arithmetic computing unit 26 calculates the subsequent commutation period T n based on the difference Δt n-1 and the integrated value T in the next commutation period

Tn = Kp . Δtn-1 + Tin T n = K p . Δt n-1 + T in

In dieser Formel ist Kp eine proportionale Konstante.In this formula, K p is a proportional constant.

Die arithmetische Recheneinheit 26 nimmt entweder "0" oder "1" für die Kommutierungssteuersignale Au-BL ent­ sprechend dem Zustand der induzierten Spannungssignale ZA-ZC an. Die arithmetische Recheneinheit 26 gibt das Nulldurchgangs-Impulssignal Zt als Interrupt-Signal. Wenn das Nulldurchgangs-Impulssignal ZT erzeugt wird, entscheidet die artithmetische Recheneinheit 26 die nächste Kommutierungsperiode Tn basierend auf der Diffe­ renz Δtn-1 der Bezugszeit des Nulldurchgangs tref und die aktuelle Zeit des Nulldurchgangs tact, so daß das Null­ durchgangs-Impulssignal Zt an dem Bezugszeitpunkt des Nulldurchgangs Tref erzeugt wird, und nimmt entweder "0" oder "1" für die Kommutierungssteuersignale AU-BL ent­ sprechend dem Zustand der induzierten Spannungssignale ZA­ -ZC.The arithmetic arithmetic unit 26 assumes either "0" or "1" for the commutation control signals A u -B L accordingly to the state of the induced voltage signals Z A -Z C. The arithmetic arithmetic unit 26 outputs the zero-crossing pulse signal Z t as an interrupt signal. When the zero crossing pulse signal Z T is generated, the arithmetic processing unit 26 decides the next commutation period T n based on the difference Δt n-1 of the reference time of the zero crossing t ref and the current time of the zero crossing t act , so that the zero crossing Pulse signal Z t is generated at the reference time of the zero crossing T ref , and takes either "0" or "1" for the commutation control signals A U -B L accordingly the state of the induced voltage signals Z A -Z C.

Fig. 4 ist eine erläuternde Zeichnung zum Erklären der Bestimmung der Kommutierungsperiode. Die Bezugzeit des Nulldurchgangs tref wird basierend auf der gegenwärtigen Kommutierungsperiode Tn-1 eingestellt. Die Bezugszeit des Nulldurchgangs Tref repräsentiert eine gewünschte Zeit­ breite von dem Start der Strom-Kommutierungsperiode Tn-1, bis zu dem das Nulldurchgangs-Impulssignal ZT erzeugt werden sollte. In diesem Ausführungsbeispiel sind j und k mit j = 1 und k = 2 angegeben und die Bezugszeit des Nulldurchgangs tref ist tref = 1/2 . Tn-1. Das heißt, die Bezugszeit des Nulldurchgangs tref wird so eingestellt, daß das Impulssignal ZT des Nulldurchgangs in der Mitte der Strom-Kommutierungsperiode Tn-1 erzeugt wird. Die ak­ tuelle Zeit des Nulldurchgangs tact ist eine Zeitbreite nach dem Start der Strom-Kommutierungsperiode Tn-1 bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Nulldurchgangs-Impulssignal ZT tatsächlich vorliegt. Die aktuelle Zeit des Null­ durchgangs Tact ergibt sich aus dem zweiten Eingaberegi­ ster 29. Die Differenz Δtn-1 der Bezugszeit des Null­ durchgangs tref und die der aktuelle Zeitpunkt des Null­ durchgangs tact werden berechnet. Die nächste Kommutie­ rungsperiode Tn wird entsprechend der Differenz Δtn-1 berechnet, so daß das Nulldurchgangs-Impulssignal Zt zu dem Bezugszeitpunkt des Nulldurchgangs tref erzeugt wird. Das heißt, der integrierte Wert Tin der nächsten Kommutierungsperiode Tn wird durch eine Integralberech­ nung basierend auf der Differenz Δtn-1 und dem integrier­ ten Wert Tin-1 der Strom-Kommutierungsperiode Tn-1 berech­ net, und die nachfolgende Kommutierungsperiode Tn wird durch eine proportionale Berechnung basierend auf der Differenz Δtn-1 und dem integrierten Wert Tin der nächsten Kommutierungsperiode Tn berechnet. Die nächste Kommutie­ rungsperiode Tn wird von der arithmetischen Recheneinheit 26 zu dem zweiten Ausgaberegister 30 gegeben. Fig. 4 is an explanatory drawing for explaining the determination of the commutation period. The reference time of the zero crossing t ref is set based on the current commutation period T n-1 . The reference time of the zero crossing T ref represents a desired time width from the start of the current commutation period T n-1 up to which the zero crossing pulse signal Z T should be generated. In this embodiment, j and k are indicated with j = 1 and k = 2 and the reference time of the zero crossing t ref is t ref = 1/2. T n-1 . That is, the reference time of the zero crossing t ref is set so that the pulse signal Z T of the zero crossing is generated in the middle of the current commutation period T n-1 . The current time of the zero crossing t act is a time width from the start of the current commutation period T n-1 until the time at which the zero crossing pulse signal Z T is actually present. The current time of the zero crossing T act results from the second input register 29 . The difference Δt n-1 of the reference time of the zero crossing t ref and that of the current time of the zero crossing t act are calculated. The next commutation period T n is calculated in accordance with the difference Δt n-1 , so that the zero crossing pulse signal Z t is generated at the reference time of the zero crossing t ref . That is, the integrated value T in the next commutation period T n is calculated by an integral calculation based on the difference Δt n-1 and the integrated value T in-1 of the current commutation period T n-1 , and the subsequent commutation period T n is calculated by a proportional calculation based on the difference Δt n-1 and the integrated value T in the next commutation period T n . The next commutation period T n is given by the arithmetic processing unit 26 to the second output register 30 .

Die arithmetische Recheneinheit 26 ordnet entweder "0" oder "1" zu dem Kommutierungssteuersignal AU-BL ent­ sprechend dem Zustand der induzierten Spannungssignale ZA­ -ZC an. Die induzierten Spannungssignale ZA-ZC haben einen ersten Zustand bis zu einem sechsten Zustand, wie in Fig. 3 gezeigt. Der erste Zustand ist ZA-ZC (0, 0, 1), der zweite Zustand ist ZA-ZC = (0, 1, 0), der dritte Zustand ist ZA-ZC = (0, 1, 1), der vierte Zu­ stand ist ZA-ZC = (1, 0, 0), der fünfte Zustand ist ZA­ -ZC = (1, 0, 1), und der sechste Zustand ist ZA-ZC (1, 1, 0). Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem ersten Zustand sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 0, BL = 0, CU = 1, AL = 1, BU = 0, CL = 0. Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem zweiten Zustand sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 0, BL = 0, CU = 0, AL = 0, BU = 1, CL = 1. Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem dritten Zustand sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 0, BL = 0, CU = 0, AL = 1, BU = 1, CL = 0. Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem vierten Zustand sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 1, BL = 1, CU = 0, AL = 0, BU = 0, CL = 0. Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem fünften Zustand sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 0, BL = 1, CU = 1, AL = 0, BU = 0, CL = 0. The arithmetic arithmetic unit 26 orders either "0" or "1" to the commutation control signal A U -B L accordingly to the state of the induced voltage signals Z A -Z C. The induced voltage signals Z A -Z C have a first state up to a sixth state, as shown in FIG. 3. The first state is Z A -Z C (0, 0, 1), the second state is Z A -Z C = (0, 1, 0), the third state is Z A -Z C = (0, 1, 1), the fourth state is Z A -Z C = (1, 0, 0), the fifth state is Z A -Z C = (1, 0, 1), and the sixth state is Z A -Z C (1, 1, 0). If the induced voltage signals Z A -Z C are in the first state, the control signals A U -B L result in A U = 0, B L = 0, C U = 1, A L = 1, B U = 0, C L = 0. If the induced voltage signals Z A -Z C are in the second state, the control signals A U -B L result in A U = 0, B L = 0, C U = 0, A L = 0, B U = 1, C L = 1. If the induced voltage signals Z A -Z C are in the third state, the control signals A U -B L result in A U = 0, B L = 0, C U = 0, A L = 1, B U = 1, C L = 0. If the induced voltage signals Z A -Z C are in the fourth state, the control signals A U -B L result in A U = 1, B L = 1, C U = 0, A L = 0, B U = 0, C L = 0. If the induced voltage signals Z A -Z C are in the fifth state, the control signals A U -B L result in A U = 0, B L = 1, C U = 1, A L = 0, B U = 0, C L = 0.

Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-Zc in dem sechsten Zustand sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 1, BL = 0, CU = 0, AL = 0, BU = 0, CL = 1.If the induced voltage signals Z A -Z c are in the sixth state, the control signals A U -B L result in A U = 1, B L = 0, C U = 0, A L = 0, B U = 0, C L = 1.

Die Schalttransistoren 4-9 sind bei "1" eingeschaltet und bei "0" ausgeschaltet. Die Kommutierungssteuersignale AU-BL werden von der arithmetischen Recheneinheit 26 zu dem ersten Ausgangsregister 28 gegeben.The switching transistors 4-9 are switched on at "1" and switched off at "0". The commutation control signals A U -B L are given by the arithmetic arithmetic unit 26 to the first output register 28 .

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das die Behandlung eines Interrupts der arithmetischen Recheneinheit von Fig. 2 zeigt. FIG. 5 is a flowchart showing the handling of an interrupt of the arithmetic processing unit of FIG. 2.

Der kommutatorlose Gleichstrommotor wird durch den synchronen Betrieb gestartet und danach auf einen Zustand beschleunigt, bei dem die induzierten Spannungen A-C stabil ausgegeben werden. Bei dem Beginn des Schaltens wird eine vorgegebene Kommutierungs­ periode von arithmetischen Recheneinheit 26 zu dem zwei­ ten Ausgaberegister 30 ausgegeben.The commutatorless DC motor is started by the synchronous operation and then accelerated to a state in which the induced voltages AC are stably output. At the start of switching, a predetermined commutation period is output by arithmetic arithmetic unit 26 to the second output register 30 .

Es wird jetzt angenommen, daß das zweite Ausgaberegister 30 die Kommutierungsperiode Tn-1 speichert und der zweite Zähler 35 das Zählen einer der Kommutierungsperiode Tn-1 vorangehenden Kommutierungsperiode Tn-2 abgeschlossen hat. Der zweite Zähler 35 gibt, wenn das Zählen der vorange­ henden Kommutierungsperiode Tn-2 abgeschlossen ist, ein Austragsignal C0 zu dem Haltekreis 31, dem ersten Zähler 33 und seinem Lastanschluß. Der Haltekreis 31 gibt, wenn das Austragesignal C0 ausgegeben wird, neue Kommutie­ rungssteuersignal AU-BL, die in dem ersten Ausgabe­ register 28 gespeichert sind, zu den Schalttransistoren 4-9 aus, um die früheren Kommutierungssteuersignale AU­ -BL zu ersetzten. Der Treiberstrom zu den Antriebswick­ lungen 1-3 wird dadurch kommutiert. Der ersten Zähler 33 löscht einen früheren Zählwert und startet ein neues Zählen der Zeit, wenn das Austragsignal 9, ausgegeben wird. Der zweite Zähler 35 sperrt dann, wenn das Aus­ tragsignal C0 an den Lastanschluß eingegeben wird, das Austragsignal C0, nimmt die neue Kommutierungsperiode Tn-­ 1, die in dem zweiten Ausgaberegister 30 gespeichert ist, auf und beginnt dessen Zählen.It is now assumed that the second output register 30, the commutation period T n-1 stores and the second counter 35 to count one of the commutation period T has completed n-1 preceding commutation period T n-2. When the counting of the preceding commutation period T n-2 is complete, the second counter 35 outputs a discharge signal C 0 to the holding circuit 31 , the first counter 33 and its load connection. The latch circuit 31 , when the discharge signal C 0 is output, outputs new commutation control signals A U -B L , which are stored in the first output register 28 , to the switching transistors 4-9 to give the earlier commutation control signals A U -B L replace. The driver current to the driving windings 1-3 is commutated. The first counter 33 clears an earlier count value and starts a new counting of the time when the discharge signal 9 is output. The second counter 35 then disables, when the carry-out signal C 0 is input to the load connection, the carry-out signal C 0 , takes up the new commutation period T n- 1 , which is stored in the second output register 30 , and starts counting it.

Wenn das Nulldurchgangs-Impulssignal ZT erzeugt wird, nimmt das zweite Eingaberegister 29 den Zählwert des er­ sten Zählers 33 als die aktuelle Nulldurchgangszeit Tact ein, und in der arithmetischen Recheneinheit 26 wird eine Unterbrechung verursacht. Die arithmetische Rechen­ einheit 26 nimmt die aktuelle Nulldurchgangszeit tact aus dem zweiten Eingaberegister 29 in einem Schritt 40 auf und stellt die Bezugs-Nulldurchgangszeit tref in ei­ nem Schritt 41 ein. In diesem Ausführungsbeispiel sind j und k = j = 1 und k = 2, und die Bezugsdurchgangszeit tref ist tref = 1/2 Tn-1. In einem Schritt 42 wird die Dif­ ferenz Δtn-1 der Bezugs-Nulldurchgangszeit tref und die aktuelle Nulldurchgangszeit tact berechnet. Daran an­ schließend wird der integrierte Wert Tin der nachfolgen­ den Kommutierungsperiode tn basierend auf der Differenz Δtn-1 und dem integrierten Wert Tin-1 der gegenwärtigen Kommutierungsperiode Cn berechnet. Weiter wird die nach­ folgende Kommutierungsperiode Tn basierend auf der Diffe­ renz Δtn-1 und dem integrierten Wert Tin-1 nächsten Kommu­ tierungsperiode Tn berechnet. In einem Schritt 43 werden der integrierte Wert Tin der nächsten Kommutierungsperi­ ode Tn und die nächste Kommutierungsperiode Tn vorberei­ tet. Der integrierte Wert Tin der nächsten Kommutierungs­ periode Tn wird zum Bestimmen einer Kommutierungsperi­ ode Tn+1, die der nächsten Kommutierungsperiode Tn folgt, verwendet. In einem Schritt 44 wird die nächste Kommutie­ rungsperiode Tn an ein zweites Ausgaberegister 30 gege­ ben. In einem Schritt 45 werden die induzierten Span­ nungssignale ZA-ZC von dem ersten Eingaberegister 27 aufgenommen. In einem Schritt 46 wird der Zustand der induzierten Spannungssignale ZA-ZC bestimmt und ein Schritt der Schritte 47-52 wird entsprechend dem er­ sten bis dem sechsten Zustand der induzierten Spannungs­ signale ZA-ZC gewählt. In den Schritten 47-52 werden die Kommutierungssteuersignale AU-BL bestimmt und die bestimmten Kommutierungssteuersignale AU-BL werden an das erste Ausgaberegister 28 gegeben, die Unterbrechung ist damit abgeschlossen. Die arithmetische Steuereinheit 26 bestimmt die nächste Kommutierungsperiode mittels der Integral- und Proportionalberechnungen. Die arithmeti­ sche Recheneinheit 26 kann daher einer Phasendifferenz auch in solchen Fällen folgen, in denen die Differenz der wahren Nulldurchgangszeit und der Bezugs-Null­ durchgangszeit groß ist, d. h., wenn die Phasendifferenz groß ist.When the zero crossing pulse signal Z T is generated, the second input register 29 takes the count value of the first counter 33 as the current zero crossing time T act , and an interrupt is caused in the arithmetic arithmetic unit 26 . The arithmetic arithmetic unit 26 takes the current zero crossing time t act from the second input register 29 in a step 40 and sets the reference zero crossing time t ref in a step 41 . In this embodiment, j and k = j = 1 and k = 2, and the reference passage time t ref is t ref = 1/2 T n-1 . In a step 42 , the difference Δt n-1 of the reference zero crossing time t ref and the current zero crossing time t act are calculated. Because the integrated value of T is in the closing follow the commutation period t n based on the difference .DELTA.t n-1 and the integrated value calculated in T-1 of the current commutation C n. Further, according to the following commutation period T n based on the Diffe Renz .DELTA.t n-1 and the integrated value T next in-1 Kommu tierungsperiode T n is calculated. In a step 43 , the integrated value T in the next commutation period T n and the next commutation period T n are prepared. The integrated value T in the next commutation period T n is used to determine a commutation period T n + 1 that follows the next commutation period T n . In a step 44 , the next commutation period T n is given to a second output register 30 . In a step 45 , the induced voltage signals Z A -Z C are recorded by the first input register 27 . In a step 46 , the state of the induced voltage signals Z A -Z C is determined and a step of steps 47-52 is selected in accordance with the first to sixth state of the induced voltage signals Z A -Z C. In steps 47-52 , the commutation control signals A U -B L are determined and the determined commutation control signals A U -B L are sent to the first output register 28 , the interruption is thus completed. The arithmetic control unit 26 determines the next commutation period by means of the integral and proportional calculations. The arithmetic arithmetic unit 26 can therefore follow a phase difference even in those cases in which the difference between the true zero crossing time and the reference zero crossing time is large, ie when the phase difference is large.

Wenn der zweite Zähler 35 das Zählen der gegenwärtigen Kommutierungsperiode Tn-2 abgeschlossen hat, wird, wie oben erwähnt, das Austragsignal C0 auf den Haltekreis 31, den ersten Zähler 33 und dessen Lastanschluß gege­ ben. Der Haltekreis 31 gibt neue Kommutierungssteuersig­ nale AU-BL, die in den Schritten 47-52 von Fig. 3 in dem ersten Ausgaberegister 28 gespeichert worden waren, an die Schalttransistoren 4-9 aus. Auf diese Weise wird der Treiberstrom der Antriebswicklungen 1-3 kom­ mutiert. Der erste Zähler startet das Zählen einer neuen aktuellen Null-Durchgangszeit tact. Der zweite Zähler 35 nimmt eine neue Kommutierungsperiode Tn auf, die in dem zweiten Ausgaberegister 30 gespeichert worden war und beginnt dessen Zählung. When the second counter 35 has finished counting the current commutation period T n-2 , the discharge signal C 0 is given to the holding circuit 31 , the first counter 33 and its load connection, as mentioned above. The holding circuit 31 outputs new commutation control signals A U -B L , which had been stored in the first output register 28 in steps 47-52 of FIG. 3, to the switching transistors 4-9 . In this way, the drive current of the drive windings 1-3 is mutated. The first counter starts counting a new current zero crossing time t act . The second counter 35 picks up a new commutation period T n that had been stored in the second output register 30 and starts counting it.

Fig. 6 ist eine erläuternde Zeichnung zum Erklären eines Beispiels der Kommutierungszeitsteuerung. In Fig. 6 stellt eine laterale Achse eine Drehung des kommutator­ losen Gleichstrommotors dar, und eine longitudinale Achse gibt eine Bezugs-Nulldurchgangszeit tref an. In diesem Beispiel sind vier Arten von Nulldurchgangszeiten tref 1, tref 2, tref 3 und tref 4 vorgesehen. Die Bezugs- Durchgangszeiten tref 1 - tref 4 werden durch ändern von j/oder k auf unterschiedliche Werte eingestellt. Die Be­ zugsdurchgangszeiten tref 1 - tref 4 werden in Verbindung mit der Drehung des kommutatorlosen Gleichstrommo­ tors gewählt. Der Zeitpunkt der Kommutierung kann so au­ tomatisch reguliert werden, wenn die Beziehung zwischen der Drehung und der Bezugsdurchgangszeit tref 1 bis tref 4 in einem Speicher gespeichert sind und die Bezugs- Durchgangszeit tref 1 - tref 4 entsprechend der Umdrehung ausgelesen werden. Fig. 6 is an explanatory drawing for explaining an example of the commutation timing. In Fig. 6, a lateral axis represents rotation of the commutatorless DC motor, and a longitudinal axis indicates a reference zero crossing time t ref . In this example, four types of zero crossing times t ref 1, t ref 2, t ref 3 and t ref 4 are provided. The reference transit times t ref 1 - t ref 4 are set to different values by changing j / or k. The reference transit times t ref 1 - t ref 4 are selected in connection with the rotation of the commutatorless DC motor. The time of commutation can thus be automatically regulated if the relationship between the rotation and the reference passage time t ref 1 to t ref 4 is stored in a memory and the reference passage time t ref 1 - t ref 4 is read out in accordance with the revolution.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird, wie oben er­ wähnt, die nachfolgende Kommutierungsperiode derart be­ stimmt, daß das Nulldurchgangs-Impulssignal zu dem Bezugs-Nulldurchgangszeitpunkt durch eine Integrations­ steuerung und eine Proportionalsteuerung erzeugt wird, entsprechend der Differenz zwischen der Bezugs-Null­ durchgangszeit, wenn das Nulldurchgangs-Impulssignal erzeugt werden sollte; und der wahren Nulldurchgangs­ zeit, wenn das Nulldurchgangs-Impulssignal tatsächlich erzeugt wird. Entsprechend wird die Kommutierungsperiode im Verhältnis zu der Differenz der wahren Nulldurch­ gangszeit und der Bezugs-Durchgangszeit selbst als auch zu dem integrierten Ergebnis der Differenz der wahren Nulldurchgangszeit und Bezugs-Nulldurchgangszeit ein­ gestellt. Auch in den Fällen, in denen die Differenz der wahren Nulldurchgangszeit und der Bezugs-Null­ durchgangszeit groß ist, d. h. dann, wenn die Phasendif­ ferenz groß ist, kann das erste Ausführungsbeispiel der Phasendifferenz in gutem Antwortverhalten folgen. Da die Bezugs-Nulldurchgangszeit durch eine Zeitbreite auf das j-te der gleichmäßig geteilten k-Teile der gegenwärti­ gen Kommutierungsperiode eingestellt ist, ist es leicht, durch Variieren von j und/oder k den Zeitpunkt der Kom­ mutierung zu ändern.In the first embodiment, as above believes the subsequent commutation period to be so is true that the zero-crossing pulse signal to the Reference zero crossing time through an integration control and a proportional control is generated, corresponding to the difference between the reference zero crossing time when the zero crossing pulse signal should be generated; and the true zero crossing time when the zero crossing pulse signal is actually is produced. The commutation period will be corresponding in relation to the difference of the true zero through transit time and the reference transit time itself as well to the integrated result of the difference of the true Zero crossing time and reference zero crossing time posed. Even in cases where the difference of true zero crossing time and the reference zero transit time is long, d. H. then when the phase dif  is large, the first embodiment of the Follow phase difference in good response behavior. Since the Reference zero crossing time by a time width on the yth of the evenly divided k-parts of the current set commutation period, it is easy to by varying j and / or k the time of com change mutation.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 8 ist eine Darstellung der Wellenformen, die die induzier­ ten Spannungssignale ZA, ZB, ZC und die Steuersignale AU, AL, BU, BL, CU, CL in einem Aufbau von Fig. 7 zeigt. Fig. 7 is a block diagram for a second approximately exporting of the present invention. FIG. 8 is a waveform diagram showing the induced voltage signals Z A , Z B , Z C and control signals A U , A L , B U , B L , C U , C L in a structure of FIG. 7 .

In Fig. 7 geben die Bezugszeichen 60, 61 und 62 die An­ triebswicklungen eines kommutatorlosen Gleichstrom­ motors an. Die Antriebswicklungen 60-62 sind in einer dreiphasigen Y-Schaltung. Die Antriebswicklungen 60-62 sind an dem Motor befestigt. Ein Bezugszeichen 63 ist ein Permanentmagnetrotor 63 des kommutatorlosen Gleichstrom­ motors. Die Bezugszeichen 64, 65, 66, 67, 68 und 69 sind Schalttransistoren zum Steuern einer Kommutierung eines Antriebskreises der Antriebswicklungen 60-62. Die Schaltransistoren 64-69 sind eine dreiphasige Brückenschaltung 9, und eine Spannungsquelle 70 wird auf die Kollektor/Emitter-Schalter der dreiphasigen Brücken­ schaltung aufgeprägt. Die Schalttransistoren 64-69 nehmen an ihren Basen die Kommutierungssteuersignale AU-­ CL auf. Die Schalttransistoren 64-69 werden entspre­ chend den Kommutierungssteuersignalen an/ausgesteuert. Der Treiberstrom der Antriebswicklungen 60-62 kommu­ tiert und der Permanentmagnetrotor 63 rotiert. In Fig. 7, reference numerals 60 , 61 and 62 indicate the drive windings of a commutatorless DC motor. The drive windings 60-62 are in a three-phase Y circuit. The drive windings 60-62 are attached to the motor. A reference numeral 63 is a permanent magnet rotor 63 of the commutatorless DC motor. Reference numerals 64 , 65 , 66 , 67 , 68 and 69 are switching transistors for controlling commutation of a drive circuit of the drive windings 60-62 . The switching transistors 64-69 are a three-phase bridge circuit 9 , and a voltage source 70 is impressed on the collector / emitter switch of the three-phase bridge circuit. The switching transistors 64-69 receive the commutation control signals A U - C L at their bases. The switching transistors 64-69 are driven in accordance with the commutation control signals. The drive current of the drive windings 60-62 commu tiert and the permanent magnet rotor 63 rotates.

Wenn sich der Permanentmagnetrotor 63 dreht, werden induzierte Spannungen in den Antriebswicklungen 60-62 erzeugt. Die Bezugszeichen 72, 73 und 74 geben Kompara­ toren an. Die Komparatoren 72-74 geben die induzierten Spannungen von den Treiberwicklungen 60-62 und dem Po­ tential eines neutralen Punktes ein und geben die im­ pulsgeformten induzierten Spannungssignale ZA-ZC zu der Steuereinheit 71. Das Potential des neutralen Punk­ tes wird über die Widerstände 75, 76 und 77, die einen virtuellen neutralen Punkt der Antriebswicklungen 60-­ 62 bilden, gegeben. Die induzierten Spannungssignale ZA­ -ZC mit ihren ansteigenden und abfallenden Flanken stellen Nulldurchgangspunkte der induzierten Spannungen dar, die in den Antriebswicklungen 60-62 erzeugt werden. In dem kommutatorlosen Gleichstrommotor werden in den Antriebswicklungen 60-62 Spannungsspitzen erzeugt. Diese Spannungsspitzen werden auf die induzierten Span­ nungen der Antriebswicklungen 60-62 überlagert. Die Spannungsspitzen a, b, c, d, e, f, treten daher, wie in Fig. 8 gezeigt, in den induzierten Spannungen ZA-ZC auf. Die Spannungsspitze a wird durch Umschalten von dem Zustand AU = 1, BL = 1 in den Zustand BL = 1, CU = 1, er­ zeugt. Andere Spannungsspitzen werden entsprechend durch das Schalten der Kommutierungssteuersignale AU-CL er­ zeugt.When the permanent magnet rotor 63 rotates, induced voltages are generated in the drive windings 60-62 . The reference numerals 72 , 73 and 74 indicate comparators. The comparators 72-74 input the induced voltages from the driver windings 60-62 and the potential of a neutral point and input the pulse-shaped induced voltage signals Z A -Z C to the control unit 71 . The potential of the neutral punk is given via the resistors 75, 76 and 77, which form a virtual neutral point of the drive coils 60 62, tes. The induced voltage signals Z A -Z C with their rising and falling edges represent zero crossing points of the induced voltages that are generated in the drive windings 60-62 . Voltage peaks are generated in the drive windings 60-62 in the commutatorless DC motor. These voltage peaks are superimposed on the induced voltages of the drive windings 60-62 . The voltage peaks a, b, c, d, e, f therefore occur, as shown in FIG. 8, in the induced voltages Z A -Z C. The voltage peak a is generated by switching from the state A U = 1, B L = 1 to the state B L = 1, C U = 1. Other voltage peaks are generated accordingly by switching the commutation control signals A U -C L.

Die Steuereinheit 71 hat die folgenden Funktionen: Die Steuereinheit 71 erkennt die letzte ansteigende oder ab­ fallende Flanke als eine wahre ansteigende oder abfal­ lende Flanke der induzierten Spannungssignale ZA-ZC in den ansteigenden und abfallenden Flanken der induzierten Spannungssignale ZA-ZC, die von den Komparatoren 72-­ 73 gegeben worden sind, zwischen einem Start einer je­ weiligen Kommutierungsperiode und deren Ende. Die Steuer­ einheit 71 erkennt eine Zeitbreite zwischen dem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode und der wahren an­ steigenden oder abfallenden Flanke der induzierten Span­ nungssignale ZA-ZC als eine aktuelle Null­ durchgangszeit tact. Die Steuereinheit 71 erkennt die ge­ genwärtigen Kommutierungsperiode als die aktuelle Null­ durchgangszeit tact, wenn keine ansteigenden oder abfal­ lenden Flanken der induzierten Spannungssignale ZA-ZC von Komparatoren 72-74 von dem Beginn bis zu dem Ende der gegenwärtigen Kommutierungsperiode auftreten. Dies tritt auf, wenn eine Kommutierungszeit bei einer führenden Phase gegeben ist, die gegenüber den induzier­ ten Spannungssignalen ZA-ZC mehr als 30° beträgt. Die Steuereinheit 71 bestimmt eine Kommutierungsperiode. Eine Entscheidung der Kommutierungsperiode erfolgt wie bei dem er­ sten Ausführungsbeispiel beschrieben. D. h., die Steuer­ einheit 71 setzt eine eine Bezugs-Nulldurchgangszeit tref, die eine gewünschte Zeit darstellt, bis die wahren ansteigende oder abfallende Flanke der induzierten Span­ nungen ZA-ZC nach dem Beginn der gegenwärtigen Kommu­ tierungsperiode erzeugt werden sollte.
The control unit 71 has the following functions: The control unit 71 recognizes the last rising or falling edge as a true rising or falling edge of the induced voltage signals Z A -Z C in the rising and falling edges of the induced voltage signals Z A -Z C , which have been given from the comparators 72- 73, between a start of each weiligen commutation period and the end thereof. The control unit 71 recognizes a time width between the start of the current commutation period and the true rising or falling edge of the induced voltage signals Z A -Z C as a current zero crossing time t act . The control unit 71 recognizes the current commutation period as the current zero crossing time t act if there are no rising or falling edges of the induced voltage signals Z A -Z C from comparators 72-74 from the beginning to the end of the current commutation period. This occurs when there is a commutation time for a leading phase, which is more than 30 ° compared to the induced voltage signals Z A -Z C. The control unit 71 determines a commutation period. A decision of the commutation period is made as described in the first embodiment. That is, the control unit 71 sets a reference zero crossing time t ref , which is a desired time until the true rising or falling edge of the induced voltages Z A -Z C should be generated after the start of the current commutation period .

tref = (j/k) . Tn-1 t ref = (y / k). T n-1

In dieser Formel stellt, (j/k) * Tn-1 eine Zeitbreite des j-ten der gleichmäßig geteilten k-Teile der gegenwärti­ gen Kommutierungsperiode Tn-1 dar. Die Steuereinheit 7a berechnet eine Differenz Δtn-1 der Bezugs-Nulldurch­ gangszeit tref und der aktuellen Nulldurchgangszeit tact.
In this formula, (j / k) * T n-1 represents a time width of the jth of the evenly divided k parts of the current commutation period T n-1 . The control unit 7 a calculates a difference Δt n-1 of the reference Zero crossing time t ref and the current zero crossing time t act .

Δtn-1 = tref - tact Δt n-1 = t ref - t act

Die Steuereinheit 71 berechnet einen integrierten Wert Tin und einen integrierten Wert Tin einer nachfolgenden Kommutierungsperiode basierend auf der Differenz Δtn-1 und einem integrierten Wert Tin-1 der gegenwärtigen Kommu­ tierungsperiode.
The control unit 71 calculates an integrated value Tin and an integrated value T in a subsequent commutation period based on the difference Δt n-1 and an integrated value Ti n-1 of the current commutation period.

Tin = Ki . Δtn-1 + Tin-1 Tin = Ki. Δt n-1 + Ti n-1

In dieser Formel gibt Ki eine Integrationskonstante an. Die Steuereinheit 71 berechnet die nachfolgende Kommutie­ rungsperiode Tn basierend auf der Differenz Δtn-1 und eines integrierten Wertes Tin der nächsten Kommutierungs­ periode.
In this formula, K i indicates an integration constant. The control unit 71 calculates the subsequent commutation period T n based on the difference Δt n-1 and an integrated value T in the next commutation period.

Tn = Kp . Δtn-1 . Tin T n = Kp. Δt n-1 . T in

In dieser Formel ist Kp eine Proportionalkonstante. Wei­ ter ordnet die Steuereinheit 71 "0" oder "1" den Kommu­ tierungssteuersignalen AU-CL entsprechend einem Zustand der induzierten Spannungssignale ZA-ZC zu. Die Steuer­ einheit 71 gibt die zugeordneten Kommutierungssteuersig­ nale AU-CL an die Schalttransistoren 64-69 bei dem nachfolgenden Kommutierungszeitpunkt aus.In this formula, Kp is a proportional constant. Further, the control unit 71 assigns "0" or "1" to the commutation control signals A U -C L according to a state of the induced voltage signals Z A -Z C. The control unit 71 outputs the assigned commutation control signals A U -C L to the switching transistors 64-69 at the subsequent commutation time.

Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung, die die Ent­ scheidung einer Kommutierungsperiode erklärt. In Fig. 9 ist ein Bezugsbuchstabe g (a - f) eine Spannungsspitze und ein Bezugsbuchstabe h ist eine wahre ansteigende oder abfallende Flanke der induzierten Spannungssignale ZA-ZC. In den Signalen g (a - f) und h, die von dem Start t1 der gegenwärtigen Kommutierung bis zu einem Startpunkt t2 der nachfolgenden Kommutierung gegeben sind, wird das Signal h zuletzt erzeugt und wird als die wahre ansteigende oder abfallende Flanke der induzierten Spannungssignale ZA-ZC bestimmt. Die aktuelle Null­ durchgangszeit tact, bei der die wahre ansteigende oder abfallende Flanke der induzierten Spannungssignale ZA-­ ZC tatsächlich erzeugt wird nach dem Startpunkt t1 der gegenwärtigen Kommutierung, wird erkannt. Die Differenz Δtn-1 der Bezugs-Nulldurchgangszeit tref und der aktuel­ len Nulldurchgangszeit tact wird berechnet. Die nachfol­ gende Kommutierungsperiode Tn wird auf der Differenz Δtn-1 basierend in der Art bestimmt, daß die wahre ansteigende oder abfallende Flanke h der induzierten Spannungssigna­ le ZA-ZC zu der Bezugs-Nulldurchgangszeit tref erzeugt wird. Fig. 9 is an explanatory diagram explaining the decision of a commutation period. In Fig. 9, a reference letter g (a - f) is a voltage spike and a reference letter h is a true rising or falling edge of the induced voltage signals Z A -Z C. In the signals g (a - f) and h, which are given from the start t 1 of the current commutation to a starting point t 2 of the subsequent commutation, the signal h is generated last and is used as the true rising or falling edge of the induced Voltage signals Z A -Z C determined. The current zero crossing time t act , at which the true rising or falling edge of the induced voltage signals Z A - Z C is actually generated after the starting point t 1 of the current commutation, is recognized. The difference Δt n-1 of the reference zero crossing time t ref and the current zero crossing time t act is calculated. The subsequent commutation period T n is determined based on the difference Δt n-1 in such a way that the true rising or falling edge h of the induced voltage signals Z A -Z C is generated at the reference zero crossing time t ref .

Die Steuereinheit 71 ordnet "0" oder "1" den Kommutierungs­ steuersignalen AU-CL entsprechend dem Zustand der induzierten Spannungssignale ZA-ZC zu. Die Zuordnung zu den Kommutierungssteuersignale AU-CL ist so, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. D. h., wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem ersten Zustand (0, 0, 1) sind, ergeben sich die Kommutierungs­ steuersignale AU-BL zu AU = 0, BL = 0, CU = 1, AL = 1, BU = 0, CL = 0. Wenn die induzierten Spannungssignale ZA­ -ZC in dem zweiten Zustand (0, 1, 0) sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 0, BL = 0, CU = 0, AL = 0, BU = 1, CL = 1. Wenn die induzierten Spannungs­ signale ZA-ZC in dem dritten Zustand (0, 1, 1) sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 0, BL = 0, CU = 0, AL = 1, BU = 1, CL = 0. Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem vierten Zustand (1, 0, 0) sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 1, BL = 1, CU = 0, AL = 0, BU = 0, CL = 0. Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem fünften Zu­ stand (1, 0, 1) sind, ergeben sich die Steuersignale AU-BL zu AU = 0, BL = 1, CU = 1, AL = 0, BU = 0, CL = 0. Wenn die induzierten Spannungssignale ZA-ZC in dem sechsten Zustand (1, 1, 0) sind, ergeben sich die Steu­ ersignale AU-BL zu AU = 1, BL = 0, CU = 0, AL = 0, BU = 0, CL = 1. Die Kommutierungssteuersignale AU-BL werden zu den Schalttransistoren 64-69 gegeben und er­ zeugen so eine Kommutierung.The control unit 71 assigns "0" or "1" to the commutation control signals A U -C L according to the state of the induced voltage signals Z A -Z C. The assignment to the commutation control signals A U -C L is as described in the first embodiment. That is, if the induced voltage signals Z A -Z C are in the first state (0, 0, 1), the commutation control signals A U -B L result in A U = 0, B L = 0, C U = 1, A L = 1, B U = 0, C L = 0. If the induced voltage signals Z A -Z C are in the second state (0, 1, 0), the control signals A U -B L result A U = 0, B L = 0, C U = 0, A L = 0, B U = 1, C L = 1. If the induced voltage signals Z A -Z C in the third state (0, 1, 1 ), the control signals A U -B L result in A U = 0, B L = 0, C U = 0, A L = 1, B U = 1, C L = 0. If the induced voltage signals Z A - Z C are in the fourth state (1, 0, 0), the control signals A U -B L result in A U = 1, B L = 1, C U = 0, A L = 0, B U = 0, C L = 0. If the induced voltage signals Z A -Z C are in the fifth state (1, 0, 1), the control signals A U -B L result in A U = 0, B L = 1, C U = 1, A L = 0, B U = 0, C L = 0. If the induced voltage signals Z A -Z C in the sixth State (1, 1, 0), the control signals A U -B L result in A U = 1, B L = 0, C U = 0, A L = 0, B U = 0, C L = 1 The commutation control signals A U -B L are given to the switching transistors 64-69 and thus produce a commutation.

Die Fig. 10 und 11 sind Flußdiagramme der Steuereinheit von Fig. 7. Die Anschlüsse A und B von Fig. 10 sind mit den Anschlüssen, die dieselben Zeichen A und B von Fig. 11 haben verbunden. FIGS. 10 and 11 are flow charts of the control unit of Fig. 7. The terminals A and B of FIG. 10 are connected to the terminals, the same characters A and B of FIG. 11 are connected.

Der kommutatorlose Gleichstrommotor wird im synchronen Betrieb gestartet, und nachdem er auf einen Zustand beschleunigt hat, bei dem die induzierten Spannungen stabil sind, wird er auf eine Betriebsweise gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltung umgeschaltet. Bei dem Beginnen des Schaltens setzt die Steuereinheit 71 in einem Schritt 80 eine vorgegebene Kommutierungspe­ riode und gibt die vorgegebenen Kommutierungssteuersigna­ le AU-CL an die Schalttransistoren 64-69 in einem Schritt 81. Es wird so ein Kommutierungssignal erzeugt, und ein Betrieb des Motors basierend auf den induzierten Spannungssignalen ZA-ZC wird gestartet.The commutatorless DC motor is started in synchronous operation, and after accelerating to a state in which the induced voltages are stable, it is switched to an operation according to the configuration described above. When switching begins, the control unit 71 sets a predetermined commutation period in a step 80 and outputs the predetermined commutation control signals A U -C L to the switching transistors 64-69 in a step 81 . A commutation signal is thus generated and operation of the motor based on the induced voltage signals Z A -Z C is started.

Die Steuereinheit 71 startet das Zählen der gegenwärti­ gen Kommutierungsperiode Tn-1 in einem Schritt 82. Wenn das Zählen der jeweiligen Kommutierungsperiode Tn-1 been­ det ist, wird das Zählen der nachfolgendem Kommutierungs­ periode Tn gestartet. In einem Schritt 83 wird das Zäh­ len der aktuellen Nulldurchgangszeit tact durch ein Rückstellen/Starten eines internen Zeitgebers der Steu­ ereinheit 71 gestartet. In einem Schritt 84 gibt eine gibt eine Flagge an, ob eine ansteigenden oder eine ab­ fallende Flanke in den induzierten Spannungssignalen ZA­ -ZC rückgestellt wird. In einem Schritt 85 wird be­ stimmt, ob eine ansteigenden oder eine abfallende Flanke in den induzierten Spannungssignalen ZA-ZC erzeugt wird. Wenn die Spannungsspitze g (a - f) erzeugt wird, wird in den induzierten Spannungssignalen ZA-ZC durch die Spannungsspitze g (a - f) eine ansteigende oder ab­ fallende Flanke erzeugt. Da die Spannungsspitze g (a - f) erzeugt wird, wenn ein Treiberstrom auf die Antriebs­ wicklungen 60-62 geschaltet wird, erfolgt die Erzeu­ gung der Spannungsspitzen g (a - f) vor der wahren an­ steigenden oder abfallenden Flanke h der induzierten Spannungssignale ZA-ZC. Die Steuereinheit 71 erkennt die Spannungsspitze g (a - f) und geht von dem Schritt 85 zu einem Schritt 86. In dem Schritt 86 wird ein Zähl­ wert von dem internen Zeitgeber aufgenommen, wenn die Spannungsspitze g (a - f) erzeugt wird, und es wird als die Nulldurchgangszeit tact gespeichert. Dieser Zählwert ist eine Zeitbreite zwischen dem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode und der Erzeugung der Spannungsspit­ ze g (a - f). Wenn die wahre ansteigenden oder abfallen­ de Flanke h der induzierten Spannungssignale ZA-ZC er­ zeugt wird, wird dieser Zählwert, wie später beschrieben werden wird, auf eine Zählwert aufgefrischt, der eine Zeitbreite zwischen dem Start der jeweiligen Kommutierungs­ periode und der Erzeugung einer wahren ansteigenden oder abfallenden Flanke h der induzierten Spannungssig­ nale ZA-ZC darstellt. Der interne Zeitgeber setzt mit dem Zählen der Zeit fort. In einem Schritt 87 wird eine Flagge gesetzt, die angibt, ob eine ansteigende oder aber eine abfallende Flanke in den induzierten Span­ nungssignalen ZA-ZC erzeugt wird und in einem Schritt 88 wird entschieden, ob eine Kommutierungszeit erreicht ist. Ein Zählende der gegenwärtigen Kommutierungsperiode Tn-1 ist die Kommutierungszeit. Wenn das Zählen der gegen­ wärtigen Kommutierungsperiode Tn-1 noch nicht beendet ist, kehrt die Steuereinheit 71 von dem Schritt 88 zum dem Schritt 85 zurück. In dem Schritt 85 geht die Steuerein­ heit 71 unmittelbar von dem Schritt 85 zu dem Schritt 88, wenn keine ansteigende oder abfallende Flanke in den induzierten Spannungssignalen ZA-ZC erzeugt wird.The control unit 71 starts counting the current commutation period T n-1 in a step 82 . When the counting of the respective commutation period T n-1 has ended, the counting of the subsequent commutation period T n is started. In a step 83 , the counting of the current zero crossing time t act is started by resetting / starting an internal timer of the control unit 71 . In a step 84 , a indicates a flag as to whether a rising or a falling edge in the induced voltage signals Z A -Z C is reset. In a step 85 it is determined whether a rising or a falling edge is generated in the induced voltage signals Z A -Z C. When the voltage peak g (a - f) is generated, a rising or falling edge is generated in the induced voltage signals Z A -Z C by the voltage peak g (a - f). Since the voltage peak g (a - f) is generated when a driver current is switched to the drive windings 60-62 , the generation of the voltage peaks g (a - f) takes place before the true rising or falling edge h of the induced voltage signals Z. A -Z C. The control unit 71 recognizes the voltage peak g (af) and goes from step 85 to a step 86 . At step 86 , a count is taken from the internal timer when the spike g (a - f) is generated and is stored as the zero crossing time t act . This count value is a time width between the start of the current commutation period and the generation of the voltage peaks ze (a - f). When the true rising or falling edge h of the induced voltage signals Z A -Z C is generated, this count value, as will be described later, is refreshed to a count value which is a time width between the start of the respective commutation period and the generation of a represents true rising or falling edge h of the induced voltage signals Z A -Z C. The internal timer continues to count the time. In a step 87 a flag is set which indicates whether a rising or a falling edge is generated in the induced voltage signals Z A -Z C and in a step 88 a decision is made as to whether a commutation time has been reached. A counting end of the current commutation period T n-1 is the commutation time. If the counting of the current commutation period T n-1 has not yet ended, the control unit 71 returns from step 88 to step 85 . In step 85 , the control unit 71 goes directly from step 85 to step 88 if no rising or falling edge is generated in the induced voltage signals Z A -Z C.

Wenn die wahre ansteigende oder abfallende Flanke h der induzierten Spannungssignale ZA-ZC nach der Spannungs­ spitze g (a - f) erzeugt wird, geht die Steuereinheit von dem Schritt 85 zu dem Schritt 86. In dem Schritt 86 wird ein Zählwert von dem internen Zeitgeber aufgenom­ men, wenn die wahre ansteigende oder abfallende Flanke h der induzierten Spannungssignale ZA-ZC erzeugt wird, und statt der vorangehenden aktuellen Nulldurchgangs­ zeit tact wird dieser Zählwert als wahre Nulldurch­ gangszeitszeit tact gespeichert. Die wahre ansteigende oder abfallende Flanke h der induzierten Spannungssigna­ le ZA-ZC wird nach der Spannungsspitze g (a - f) er­ zeugt. Die aktuelle Nulldurchgangszeit tact, die schließlich verbleibt, stellt daher eine Zeitbreite von dem Beginn der jeweiligen Kommutierung bis zur Erzeugung der wahren ansteigenden oder abfallenden Flanke h der induzierten Spannungssignale ZA-ZC dar.If the true rising or falling edge h of the induced voltage signals Z A -Z C is generated after the voltage peak g (a - f), the control unit proceeds from step 85 to step 86 . In step 86 , a count is taken from the internal timer when the true rising or falling edge h of the induced voltage signals Z A -Z C is generated, and instead of the previous current zero crossing time t act , this count becomes the true zero crossing time t act saved. The true rising or falling edge h of the induced voltage signals Z A -Z C is generated after the voltage peak g (a - f). The current zero crossing time t act , which ultimately remains, therefore represents a time width from the start of the respective commutation to the generation of the true rising or falling edge h of the induced voltage signals Z A -Z C.

Die Steuereinheit 71 erreicht bei dem Bestimmen einer Kommutierungszeit in dem Schritt 88 einen Schritt 89. In dem Schritt 89 wird "0" oder "1" zu den Kommutierungs­ steuersignalen AU-CL entsprechend dem jeweiligen Zu­ stand der induzierten Spannungssignale ZA-ZT zugeord­ net, und diese Kommutierungssteuersignale AU-CL werden auf die Schalttransistoren 64-69 aufgegeben. Es wird daher eine neue Kommutierung erzeugt. In einem Schritt 90, der dem Schritt 89 folgt, wird bestimmt, ob die Flagge gesetzt ist. Wenn die Flagge nicht gesetzt ist, wird in einem Schritt 91 die gegenwärtige Kommutierungs­ periode als die aktuelle Nulldurchgangszeit tact gespei­ chert. Dies geschieht, wenn ein Kommutierungszeitpunkt bei einer führenden Phase von mehr als 30° bezüglich der induzierten Spannungssignale ZA-ZC ist. Sodann schrei­ tet die Steuereinheit 71 zu der Bestimmung der nachfol­ genden Kommutierungsperiode Tn in den Schritten 92 und 93 fort. In dem Schritt 90 geht die Steuereinheit 71 dann, wenn die Flagge gesetzt ist, unmittelbar von dem Schritt 90 zu den Schritten 92 und 93. In dem Schritt 92 wird die Bezugs-Nulldurchgangszeit tref gesetzt. In dem Schritt 93 wird die Differenz Δtn-1 der Bezugs-Nulldurchgangs­ zeit tref und die aktuelle Nulldurchgangszeit tact be­ rechnet, der integrierte Wert Tin der nachfolgenden Kom­ mutierungsperiode Tn wird berechnet basierend auf der Differenz Δtn-1 und dem integrierten Wert Tin-1 der gegen­ wärtigen Kommutierungsperiode Tn-1 und die nachfolgende Kommutierungsperiode Tn wird bestimmt basierend auf der Differenz Δtn-1 und dem integrierten Wert Tin der nachfol­ gende Kommutierungsperiode Tn. Sodann kehrt die Steuer­ einheit 71 zu dem Schritt 82 zurück und startet das Zäh­ len der nachfolgende Kommutierungsperiode Tn.The control unit 71 reaches a step 89 when determining a commutation time in step 88 . In step 89 , "0" or "1" is assigned to the commutation control signals A U -C L according to the respective state of the induced voltage signals Z A -Z T , and these commutation control signals A U -C L are applied to the switching transistors 64 -69 abandoned. A new commutation is therefore created. In step 90 following step 89 , it is determined whether the flag is set. If the flag is not set, the current commutation period is stored in a step 91 as the current zero crossing time t act . This happens when there is a commutation time with a leading phase of more than 30 ° with respect to the induced voltage signals Z A -Z C. The control unit 71 then proceeds to the determination of the subsequent commutation period T n in steps 92 and 93 . In step 90 , if the flag is set, the control unit 71 goes directly from step 90 to steps 92 and 93 . In step 92 , the reference zero crossing time t ref is set. In step 93 , the difference Δt n-1 of the reference zero crossing time t ref and the current zero crossing time t act are calculated, the integrated value T in the subsequent commutation period Tn is calculated based on the difference Δt n-1 and the integrated one Value Ti n-1 of the current commutation period T n-1 and the subsequent commutation period Tn is determined based on the difference Δt n-1 and the integrated value T in the subsequent commutation period T n . Then the control unit 71 returns to step 82 and starts counting the subsequent commutation period T n .

Nach dem zweiten, oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine ansteigende oder abfallende Flanke, die zu­ letzt erzeugt worden ist, als die wahre ansteigende oder abfallender Flanke erkannt. Eine Zeitbreite von dem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode zu der wah­ ren ansteigenden oder abfallenden Flanke der induzierten Spannungssignale wird als die wahre Nulldurchgangszeit erkannt. Die Spannungsspitze wird vor der wahren anstei­ genden oder abfallenden Flanke der induzierten Span­ nungssignale erzeugt. Es ist daher möglich, die Zeit­ breite der wahren ansteigenden oder abfallenden Flanke der induzierten Spannungssignale als die aktuelle Null­ durchgangszeit zu bestimmen, ohne von der Spannungsspit­ ze beeinflußt zu werden. Nach dem zweiten Ausführungs­ beispiel wird die gegenwärtige Kommutierungsperiode daher als die aktuelle Nulldurchgangszeit gesetzt, wenn keine ansteigende oder abfallende Flanke der induzierten Span­ nungssignale von dem Start bis zu dem Ende der gegenwär­ tigen Kommutierungsperiode erzeugt wird. Auch dann, wenn eine große Phasendifferenz zwischen den induzierten Spannungssignalen und einer Kommutierungszeit gegeben ist, kann der Motor daher seine Drehung fortsetzten.According to the second embodiment described above becomes a rising or falling edge that increases has been generated as the true rising or last falling edge detected. A timeline of that Start of the current commutation period for the wah ren rising or falling edge of the induced Voltage signals is called the true zero crossing time recognized. The voltage peak will rise before the real one leading or falling edge of the induced span generated signals. It is therefore possible to run out of time width of the true rising or falling edge of the induced voltage signals as the current zero transit time to determine without of the voltage peak ze to be influenced. After the second execution The current commutation period is therefore an example set as the current zero crossing time if none  rising or falling edge of the induced span signals from the start to the end of the present term commutation period is generated. Even if a large phase difference between the induced Given voltage signals and a commutation time the motor can therefore continue to rotate.

Claims (10)

1. Antriebsvorrichtung für einen kommutatorlosen Gleichstrommotor, der Antriebswicklun­ gen (1, 2, 3) in einer dreiphasigen Y-Schaltung, einen Permanentmagnetrotor (36) und Schaltmittel (4, 5, 6, 7, 8, 9) zum Kommutieren des Stroms durch die Antriebswicklungen (1, 2, 3) aufweist, die Kommutierungsteuersignale (AU, AL, BU, BL, CU, CL) zum Ein/Ausschalten der Schaltmittel (4, 5, 6, 7, 8, 9) basierend auf induzierten Spannungen (A, B, C), die in jeder Phase der Antriebswicklungen (1, 2, 3) durch die Drehung des Permanent­ magnetrotors (36) erzeugt werden, abgibt, gekennzeichnet durch
  • 1. Signalerzeugungsmittel (14, 15, 16, 17, 20, 21, 22, 23, 24), die auf die induzierten Span­ nungen (A, B, C) ansprechen, zum Erzeugen von impulsgeformten induzierten Spannungs­ signalen (ZA, ZB, ZC) basierend auf einem Vergleich der induzierten Spannungen (A, B, C) und des Potentials eines neutralen Punktes der Antriebswicklungen (1, 2, 3), und zum Erzeugen eines Nulldurchgangs-Impulssignals (ZT) bei jeder ansteigenden/abfallenden Flanke der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC),
  • 2. Kommutierungsperiodenzählmittel (30, 35) zum Zählen einer gegenwärtigen Kommutie­ rungsperiode (Tn-1), wobei die Kommutierungsperiodenzählmittel (30, 35) das Zählen ei­ ner nachfolgenden Kommutierungsperiode (Tn) beginnen, wenn das Zählen der gegenwär­ tigen Kommutierungsperiode (Tn-1) abgeschlossen ist,
  • 3. Detektionsmittel (29, 33) für eine aktuelle Nulldurchgangszeit, die auf die Signalerzeu­ gungsmittel (14, 15, 16, 20, 21, 22, 23, 24) und die Kommutierungsperiodenzählmittel (30, 35) ansprechen, um die ansteigende/abfallende Flanke des Nulldurchgangs-Impulssignals (ZT) und eine aktuelle Nulldurchgangszeit (tact) zu detektieren, die eine aktuelle Zeitbreite von einem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode bis zum Auftreten einer anstei­ genden/abfallenden Flanke der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) darstellt;
  • 4. Bezugs-Nulldurchgangszeit-Einstellmittel, die aus den induzierten Spannungssignalen (ZA, ZB, ZC) eine Bezugs-Nulldurchgangszeit (tref) einstellen, die eine gewünschte Zeit­ breite von dem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) bis zu der anstei­ genden/abfallenden Flanke auf der Grundlage der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) erzeugten induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) darstellt;
  • 5. Kommutierungsperiodenbestimmungsmittel, die auf die Detektionsmittel (29, 33) für die aktuelle Nulldurchgangszeit (tact) und die Bezugs-Nulldurchgangszeit-Einstellmittel an­ sprechen, zum Bestimmen der nachfolgenden Kommutierungsperiode (Tn) basierend auf einer Differenz (Δtn-1) zwischen der Bezugs-Nulldurchgangszeit (tref) und der aktuellen Nulldurchgangszeit (tact), wobei das Kommutierungsperiodenbestimmungsmittel einen integrierten Wert (Tin) der nachfolgenden Kommutierungsperiode (Tn) berechnet und die nachfolgende Kommutierungsperiode (Tn) durch eine Proportionalberechnung basierend auf der Differenz (Δtn-1) und dem integrierten Wert (Tin) der nachfolgenden Kommutie­ rungsperiode (Tin) bestimmt und weiter das Kommutierungsperiodenbestimmungsmittel die nachfolgende Kommutierungsperiode (Tn) zu dem Kommutierungsperiodenzählmittel (30, 35) und dem Bezugs-Nulldurchgangszeit-Einstellmittelmittel gibt; und
  • 6. Kommutierungssteuersignalliefermittel (26, 27, 28, 31), die auf die Signalerzeugungsmittel (14, 15, 16) und die Kommutierungsperiodenzählmittel (30, 35) ansprechen, um neue Kommutierungssteuersignale (AU, AL, BU, BL, CU, CL) entsprechend einem Zustand der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) zu bestimmen und um die neuen Kommutie­ rungssteuersignale an die Schaltmittel (4, 5, 6, 7, 8, 9) aufzugeben, wenn das Zählen der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) abgeschlossen ist.
1. Drive device for a commutatorless DC motor, the Antriebswicklun gene ( 1 , 2 , 3 ) in a three-phase Y circuit, a permanent magnet rotor ( 36 ) and switching means ( 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ) for commutating the current through comprising the drive windings ( 1 , 2 , 3 ), the commutation control signals (AU, AL, BU, BL, CU, CL) for switching the switching means ( 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ) on and off based on induced voltages ( A, B, C), which are generated in each phase of the drive windings ( 1 , 2 , 3 ) by the rotation of the permanent magnet rotor ( 36 ), characterized by
  • 1. signal generating means ( 14 , 15 , 16 , 17 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 ), which respond to the induced voltages (A, B, C), for generating pulse-shaped induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) based on a comparison of the induced voltages (A, B, C) and the potential of a neutral point of the drive windings ( 1 , 2 , 3 ), and for generating a zero-crossing pulse signal (ZT) on every rising / falling edge of the induced Voltage signals (ZA, ZB, ZC),
  • 2. Commutation period counting means ( 30 , 35 ) for counting a current commutation period (Tn-1), the commutation period counting means ( 30 , 35 ) starting counting a subsequent commutation period (Tn) when counting the current commutation period (Tn-1 ) is completed,
  • 3. Current zero crossing time detection means ( 29 , 33 ) responsive to the signal generating means ( 14 , 15 , 16 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 ) and the commutation period counting means ( 30 , 35 ) to determine the rising / falling Detect edge of the zero crossing pulse signal (ZT) and a current zero crossing time (tact), which represents a current time width from the start of the current commutation period until the occurrence of a rising / falling edge of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC);
  • 4. Reference zero-crossing time setting means which, from the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC), set a reference zero-crossing time (tref) which is a desired time from the start of the current commutation period (Tn-1) to the rising one / falling edge based on the current commutation period (Tn-1) generated induced voltage signals (ZA, ZB, ZC);
  • 5. Kommutierungsperiodenbestimmungsmittel that (tact) to the detection means (29, 33) for the current zero crossing time and the reference zero-crossing time setting means to speak, for determining the subsequent commutation period (Tn) based on a difference (Δtn-1) between the reference Zero crossing time (tref) and the current zero crossing time (tact), the commutation period determining means calculating an integrated value (Tin) of the subsequent commutation period (Tn) and the subsequent commutation period (Tn) by a proportional calculation based on the difference (Δtn-1) and the determines the integrated value (Tin) of the subsequent commutation period (Tin), and further, the commutation period determining means gives the subsequent commutation period (Tn) to the commutation period counting means ( 30 , 35 ) and the reference zero-crossing time setting means; and
  • 6. commutation control signal delivery means ( 26 , 27 , 28 , 31 ) responsive to the signal generation means ( 14 , 15 , 16 ) and the commutation period counting means ( 30 , 35 ) for new commutation control signals (AU, AL, BU, BL, CU, CL) according to a state of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) and to give the new commutation control signals to the switching means ( 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ) when counting the current commutation period (Tn-1) is completed.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugs- Nulldurchgangszeit-Einstellmittel die Bezugs-Nulldurchgangszeit mittels der nachfolgenden Rechenformel einstellt:
tref = (j /k) . Tn-1
wobei tref die Bezugs-Nulldurchgangszeit ist und (j/k) . Tn-1 eine Zeitbreite der j-ten der gleichmäßig aufgeteilten k-Teile der gegenwärtigen Kommutierungsperiode Tn-1 ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the reference zero crossing time setting means sets the reference zero crossing time by means of the following calculation formula:
tref = (y / k). Tn-1
where tref is the reference zero crossing time and (j / k). Tn-1 is a time width of the jth of the evenly divided k parts of the current commutation period Tn-1. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kommutierungsperiodenbestimmungsmittel die nachfolgende Kommutierungsperiode anhand der nachfolgenden Rechenformeln bestimmt:
Δtn-1 = tref - tact
Tin = Ki . Δtn-1 + Tin-1
Tn = Kp . Δtn-1 + Tin
wobei Δtn-1 die Differenz der Bezugs-Nulldurchgangszeit tref und der aktuellen Nulldurch­ gangszeit tact ist, Tin der integrierte Wert der nachfolgenden Kommutierungsperiode, Ki eine Integrationskonstante, Tin-1 der integrierte Wert der gegenwärtigen Kommutierungsperiode ist, Tn die nachfolgende Kommutierungsperiode und Kp eine Proportionalkonstante ist.3. The device according to claim 1, wherein the commutation period determination means determines the subsequent commutation period using the following calculation formulas:
Δtn-1 = tref - tact
Tin = Ki. Δtn-1 + Tin-1
Tn = Kp. Δtn-1 + tin
where Δtn-1 is the difference between the reference zero crossing time tref and the current zero crossing time tact, Tin is the integrated value of the subsequent commutation period, Ki is an integration constant, Tin-1 is the integrated value of the current commutation period, Tn is the subsequent commutation period and Kp is a proportional constant is. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kommutierungssteuersi­ gnal Liefermittel (26, 27, 28, 31) aufweist:
  • 1. Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Zustands der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC), wobei die induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) einen ersten bis einen sechsten Zustand haben, und das Bestimmungsmittel bestimmt, welchen der ersten bis sechsten Zustände die induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) darstellen; und
  • 2. Ausgabemittel mit ersten bis sechsten Gruppen der Kommutierungssteuersignale (AU, AL, BU, BL, CU, CL), die den ersten bis sechsten Zuständen der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) entsprechen, wobei das Ausgabemittel in Antwort auf die Bestimmungs­ mittel die entsprechende eine Gruppe der Kommutierungssteuersignale (AU, AL, BU, BL, CU, CL) ausgibt.
4. The device according to claim 1, characterized in that the commutation control signal has delivery means ( 26 , 27 , 28 , 31 ):
  • 1. determining means for determining the state of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC), the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) having a first to a sixth state, and determining means determining which of the first to sixth states the induced Represent voltage signals (ZA, ZB, ZC); and
  • 2. Output means with first to sixth groups of the commutation control signals (AU, AL, BU, BL, CU, CL) corresponding to the first to sixth states of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC), the output means in response to the determination the corresponding one outputs a group of commutation control signals (AU, AL, BU, BL, CU, CL).
5. Antriebsvorrichtung für einen kommutatorlosen Gleichstrommotor, der Antriebswicklun­ gen (60, 61, 62) in einer dreiphasigen Y-Schaltung, einen Permanentmagnetrotor (36) und Schaltmittel (64, 65, 66, 67, 68, 69) zum Kommutieren des Stroms durch die Antriebswick­ lungen (60, 61, 62) aufweist, die Kommutierungssteuersignale (AU, AL, BU, BL, CU, CL) zum Ein/Ausschalten der Schaltmittel (64, 65, 66, 67, 68, 69) basierend auf induzierten Span­ nungen (A, B, C) die in jeder Phase der Antriebswicklungen (60, 61, 62) erzeugt werden, ab­ geben, gekennzeichnet durch
  • 1. Signalerzeugungsmittel (72, 73, 74), die auf die induzierten Spannungen (A, B, C) anspre­ chen, zum Erzeugen von impulsgeformten induzierten Spannungssignalen (ZA, ZB, ZC) basierend auf einem Vergleich der induzierten Spannungen (A, B, C) und des Potentials eines neutralen Punktes der Antriebswicklungen (60, 61, 62);
  • 2. Kommutierungsperiodenzählmittel zum Zählen einer gegenwärtigen Kommutierungsperi­ ode (Tn-1), wobei die Kommutierungsperiodenzählmittel das Zählen einer nachfolgenden Kommutierungsperiode (Tn) beginnen, wenn das Zählen der gegenwärtigen Kommutie­ rungsperiode (Tn-1) abgeschlossen ist,
  • 3. Detektionsmittel für die aktuelle Nulldurchgangszeit, die auf die Signalerzeugungsmittel (72, 73, 74) und die Kommutierungsperiodenzählmittel ansprechen, um die ansteigen­ de/abfallende Flanke der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) und eine Zeitbreite von einem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) bis zu einer letzten an­ steigenden/abfallenden Flanke (h) der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC), die während der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) als gegenwärtige Nulldurch­ gangszeit (Tact) erzeugt wird; zu detektieren;
  • 4. Bezugs-Nulldurchgangszeit-Einstellmittel, zum Einstellen einer Bezugs- Nulldurchgangszeit (tref), die eine gewünschte Zeitbreite von dem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) bis zu der letzten ansteigenden/abfallenden Flanke (h) der auf der Grundlage der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) erzeugten induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) darstellt;
  • 5. Kommutierungsperiodenbestimmungsmittel, die auf die Detektionsmittel für die aktuelle Nulldurchgangszeit (tact) und die Bezugs-Nulldurchgangszeit-Einstellmittel ansprechen, zum Bestimmen der nachfolgenden Kommutierungsperiode (Tn) basierend auf einer Diffe­ renz (Δtn-1) zwischen der Bezugs-Nulldurchgangszeit (tref) und der aktuellen Nulldurch­ gangszeit (tact), wobei das Kommutierungsperiodenbestimmungsmittel (26) einen inte­ grierten Wert (Tin) der nachfolgenden Kommutierungsperiode (Tn) berechnet und die nachfolgende Kommutierungsperiode (Tn) durch eine Proportionalberechnung basierend auf der Differenz (Δtn-1) und dem integrierten Wert (Tin) der nachfolgenden Kommutie­ rungsperiode bestimmt und weiter das Kommutie­ rungsperiodenbestimmungsmittel die nachfolgende Kommutierungsperiode (Tn) zu dem Kommutierungsperiodenzählmittel und dem Bezugs-Nulldurchgangszeit-Einstellmittel gibt; und
  • 6. Kommutierungssteuersignalliefermittel, die auf die Signalerzeugungsmittel (72, 73, 74) und die Kommutierungsperiodenzählmittel (71) ansprechen, um neue Kommutierungssteuersignale (AU, AL, BU, BL, CU, CL) entsprechend einem Zustand der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) zu bestimmen und um die neuen Kommutierungssteuersignale auf die Schaltmittel (64, 65, 66, 67, 68, 69) auszugeben, wenn das Zählen der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) abgeschlossen ist.
5. Drive device for a commutatorless DC motor, the Antriebswicklun gene ( 60 , 61 , 62 ) in a three-phase Y circuit, a permanent magnet rotor ( 36 ) and switching means ( 64 , 65 , 66 , 67 , 68 , 69 ) for commutating the current through the driving windings ( 60 , 61 , 62 ), the commutation control signals (AU, AL, BU, BL, CU, CL) for switching the switching means ( 64 , 65 , 66 , 67 , 68 , 69 ) on and off based on induced span Give (A, B, C), which are generated in each phase of the drive windings ( 60 , 61 , 62 ), characterized by
  • 1. signal generating means ( 72 , 73 , 74 ), responsive to the induced voltages (A, B, C), for generating pulse-shaped induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) based on a comparison of the induced voltages (A, B , C) and the potential of a neutral point of the drive windings ( 60 , 61 , 62 );
  • 2. commutation period counting means for counting a current commutation period (Tn-1), the commutation period counting means starting counting a subsequent commutation period (Tn) when the counting of the current commutation period (Tn-1) is completed,
  • 3. Current zero crossing time detection means responsive to the signal generating means ( 72 , 73 , 74 ) and the commutation period counting means for the rising / falling edge of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) and a time width from a start of the current commutation period (Tn-1) up to a last rising / falling edge (h) of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) generated during the current commutation period (Tn-1) as the current zero crossing time (Tact); to detect;
  • 4. Reference zero crossing time setting means for setting a reference zero crossing time (tref) which is a desired time width from the start of the current commutation period (Tn-1) to the last rising / falling edge (h) based on the current one Commutation period (Tn-1) generated induced voltage signals (ZA, ZB, ZC);
  • 5. commutation period determining means responsive to the current zero crossing time (tact) detection means and the reference zero crossing time setting means for determining the subsequent commutation period (Tn) based on a difference (Δtn-1) between the reference zero crossing time (tref) and the current zero crossing time (tact), the commutation period determining means ( 26 ) calculating an integrated value (Tin) of the subsequent commutation period (Tn) and the subsequent commutation period (Tn) by a proportional calculation based on the difference (Δtn-1) and the determines the integrated value (Tin) of the subsequent commutation period, and further, the commutation period determining means outputs the subsequent commutation period (Tn) to the commutation period counting means and the reference zero-crossing time setting means; and
  • 6. Commutation control signal delivery means responsive to the signal generating means ( 72 , 73 , 74 ) and the commutation period counting means ( 71 ) for new commutation control signals (AU, AL, BU, BL, CU, CL) according to a state of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) and to output the new commutation control signals to the switching means ( 64 , 65 , 66 , 67 , 68 , 69 ) when the counting of the current commutation period (Tn-1) is completed.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Nulldurchgangszeit-Einstellmittel aufweist:
  • 1. Detektierungsmittel zum Erkennen des Ansteigens/Abfallens der Flanke, die auf die Sig­ nalerzeugungsmittel (72, 73, 74) und die Kommutierungsperiodenzählmittel (71) anspre­ chen, zum Erkennen der ansteigenden/abfallenden Flanken der induzierten Spannungs­ signale (ZA, ZB, ZC), die während der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) er­ zeugt werden, und
  • 2. Speichermittel, die auf die Detektionsmittel für das Ansteigen/Abfallen der Flanken und auf die Kommutierungsperiodenzählmittel ansprechen, zum Speichern einer Zeitbreite von dem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) bis zu der ansteigen­ den/abfallenden Flanke der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) als aktuelle Null­ durchgangszeit (tact) jedes Mal, wenn das Detektionsmittel für das Ansteigen/Abfallen der Flanke die ansteigende/abfallende Flanke der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) erkennt, wobei das Speichermittel dann, wenn eine neue ansteigende oder abfallende Flan­ ke der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) erkannt worden ist, die gespeicherte aktuelle Null-Durchgangszeit (tact) auf eine Zeitbreite von dem Start der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) bis zu der neuen ansteigenden/abfallenden Flanke durch ei­ ne Zeitbreite auffrischt, die sich aus dem Beginn der gegenwärtigen Kommutierungsperi­ ode (Tn-1) bis zu der erkannten neuen ansteigenden/abfallenden Flanke (h) bestimmt, und eine gespeicherte Zeitbreite als die gegenwärtige Nulldurchgangszeit (tact) sichert, wenn die letzte ansteigende/abfallende Flanke (h) in der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) erkannt wird.
6. The apparatus of claim 5, wherein the zero-crossing time setting means comprises:
  • 1. detection means for detecting the rising / falling of the edge, which respond to the signal generating means ( 72 , 73 , 74 ) and the commutation period counting means ( 71 ), for detecting the rising / falling edges of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC ) generated during the current commutation period (Tn-1), and
  • 2. Storage means responsive to the rising / falling edge detection means and the commutation period counting means for storing a time width from the start of the current commutation period (Tn-1) to the rising / falling edge of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) as the current zero crossing time (tact) each time the detection means for the rising / falling edge detects the rising / falling edge of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC), the storage means then when a new rising or falling edge of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) has been detected, the stored current zero-crossing time (tact) extends to a time width from the start of the current commutation period (Tn-1) to the new rising / falling edge A time period refreshes from the beginning of the current commutation period (Tn-1) to the recognized new one rising / falling edge (h), and saves a stored time width as the current zero crossing time (tact) when the last rising / falling edge (h) is detected in the current commutation period (Tn-1).
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Detektionsmittel für die Nulldurchgangszeit dann, wenn von dem Beginn bis zu dem Ende der gegenwärtigen Kommutierungsperiode (Tn-1) keine ansteigenden/abfallenden Flanken der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) er­ zeugt werden, die gegenwärtige Kommutierungsperiode (Tn-1) als aktuelle Nulldurchgangs­ zeit ausgibt.7. The device according to claim 5, wherein the detection means for the zero crossing time, if from the beginning to the end of the current commutation period (Tn-1) no rising / falling edges of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) be generated, the current commutation period (Tn-1) as the current zero crossing spends time. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugs- Nulldurchgangszeit-Einstellmittel die Bezugs-Nulldurchgangszeit mittels der nachfolgenden Rechenformel einstellt:
tref = (j /k) . Tn-1
wobei tref die Bezugs-Nulldurchgangszeit ist und (j/k) . Tn-1 eine Zeitbreite der j-ten der gleichmäßig aufgeteilten k-Teile der gegenwärtigen Kommutierungsperiode Tn-1 ist.8. The device according to claim 5, characterized in that the reference zero crossing time setting means sets the reference zero crossing time by means of the following calculation formula:
tref = (y / k). Tn-1
where tref is the reference zero crossing time and (j / k). Tn-1 is a time width of the jth of the evenly divided k parts of the current commutation period Tn-1. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Kommutierungsperiodenbestimmungsmittel die nachfolgende Kommutierungsperiode anhand der nachfolgenden Rechenformeln be­ stimmt:
Δtn-1 = tref - tact
Tin = Ki . Δtn-1 + Tin-1
Tn = Kp . Δtn-1 + Tin
wobei Δtn-1 die Differenz der Bezugs-Nulldurchgangszeit tref und der aktuellen Nulldurch­ gangszeit tact ist, Tin der integrierte Wert der nachfolgenden Kommutierungsperiode, Ki eine Integrationskonstante, Tin-1 der integrierte Wert der gegenwärtigen Kommutierungsperiode ist, Tn die nachfolgende Kommutierungsperiode und Kp eine Proportionalkonstante ist.9. The device according to claim 5, wherein the commutation period determining means determines the subsequent commutation period using the following calculation formulas:
Δtn-1 = tref - tact
Tin = Ki. Δtn-1 + Tin-1
Tn = Kp. Δtn-1 + tin
where Δtn-1 is the difference between the reference zero crossing time tref and the current zero crossing time tact, Tin is the integrated value of the subsequent commutation period, Ki is an integration constant, Tin-1 is the integrated value of the current commutation period, Tn is the subsequent commutation period and Kp is a proportional constant is. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kommutierungssteuersi­ gnale Liefermittel aufweisen:
  • 1. Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Zustands der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC), wobei die induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) einen ersten bis einen sechsten Zustand haben, und das Bestimmungsmittel bestimmt, welchen der ersten bis sechsten Zustände die induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) darstellen; und
  • 2. Ausgabemittel mit ersten bis sechsten Gruppen der Kommutierungssteuersignale (AU, AL, BU, BL, CU, CL), die den ersten bis sechsten Zuständen der induzierten Spannungssignale (ZA, ZB, ZC) entsprechen, wobei das Ausgangsmittel in Antwort auf die Bestimmungs­ mittel die entsprechende eine Gruppe der Kommutierungssteuersignale (AU, AL, BU, BL, CU, CL) ausgibt.
10. The device according to claim 5, characterized in that the commutation control signals have delivery means:
  • 1. determining means for determining the state of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC), the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC) having a first to a sixth state, and determining means determining which of the first to sixth states the induced Represent voltage signals (ZA, ZB, ZC); and
  • 2. Output means with first to sixth groups of commutation control signals (AU, AL, BU, BL, CU, CL) corresponding to the first to sixth states of the induced voltage signals (ZA, ZB, ZC), the output means in response to the determination the corresponding one outputs a group of commutation control signals (AU, AL, BU, BL, CU, CL).
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