DE19946050A1

DE19946050A1 - Verfahren zur Drehzahlregelung für geschaltete Reluktanzmotoren (GRM)

Info

Publication number: DE19946050A1
Application number: DE19946050A
Authority: DE
Inventors: Jun Young Lim
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-09-25
Publication date: 2000-08-10
Also published as: ITMI991994A1; ITMI991994A0; CN1096141C; JP2000224877A; KR100320178B1; CN1262553A; KR20000054900A; JP3251929B2; US6215262B1; IT1313723B1

Abstract

Verfahren zur Drehzahlregelung für einen GR-Motor bei Verwendung einer Last mit einer großen mechanischen Trägheit, das eine PWM in einem Beschleunigungszustand durchführt, bei dem sich eine Drehzahl des Motors sehr stark ändert, und das einen Wechselrichtertransistor während einer zuvor bestimmten Zeit in einem stabilen Zustand schaltet, in dem die Drehzahl desselben ein gleichmäßiges Niveau erreicht, wodurch regelmäßig eine Zeit festgelegt wird, während der ein Strom zu Motorwicklungen fließt, die an den Schalttransistor angeschlossen sind.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehzahlregelung für einen geschalteten Reluktanzmotor (GR-Motor) und im besonderen eine Drehzahlregelung für einen GR-Motor bei Verwendung einer Last, deren Augenblicks-Ansprechzeit nicht lang ist, das heißt, einer Last mit einer großen mechanischen Trägheit.

Beschreibung des Stands der Technik

Im allgemeinen werden eine Pulsweiten-Modulationsregelung (PWM) und eine Stromregelung als Drehzahlregelungsverfahren für einen GR-Motor verwendet. Im besonderen regelt das PWM-Regelungsverfahren die Betriebsdrehzahl des GR-Motors, indem ein pulsweitenmoduliertes Signal an einen Schalttransistor auf der Grundlage eines Impulses angelegt wird, der einem Ausgabewert eines Erfassungsmeßwertgebers, der eine Drehzahl erfaßt, entspricht, während das Stromregelungsverfahren das Fließen eines Überstromes zu den Motorwicklungen verhindert, indem eine Hysterese- Bandbreite eines Stromes in einem Schaltintervall eingestellt wird, innerhalb dessen der Schalttransistor geschaltet wird, und indem der Schalttransistor so geschaltet wird, daß der Strom, der an die Motorwicklungen angelegt wird, sich innerhalb der Hysteresebandbreite befindet, die eingestellt worden ist.

Fig. 1 ist eine Schnittzeichnung, die einen GR- Drehstrommotor im allgemeinen zeigt. Wie hierin gezeigt, ist 10 ein Rotor, 20 ein Stator und La, Lb, Lc sind Wicklungen, die um den Stator 20 gewickelt sind.

Fig. 2 ist ein Schaltplan, der einen Regelkreis zur Regelung einer Drehzahl des GR-Motors in Fig. 1 zeigt. Wie hierin gezeigt, beinhaltet der Regelkreis einen Wechselrichter 21, der aus sechs Schalttransistoren Q1-Q6 besteht, aus Freilaufdioden D1-D6 und einem Gleichstromkondensator C, der parallel zu einer Stromquelle geschaltet ist, aus einem Erfassungsmeßwertgeber 22, der eine Drehung des Rotors des Motors erfaßt und ein Signal entsprechend der Erfassung ausgibt, aus einer Drehzahlerfassungseinheit 23, die aus dem Signal, das vom Erfassungsmeßwertgeber 22 ausgegeben wurde, eine Position des Rotors ermittelt und dadurch ein Erfassungs-Impulssignal ps ausgibt, und aus einer Drehzahlregelungseinheit 24, die eine Vielzahl von Schaltsignalen cs1-cs6 jeweils an die Gates von Schalttransistoren Q1-Q6 des Wechselrichters 21 ausgibt, wobei die oberen drei Schalttransistoren Q1-Q3 zu den unteren drei Schalttransistoren Q4-Q6 über die Wicklungen La, Lb, Lc in Reihe geschaltet sind.

Fig. 3 ist ein Diagramm, welches den Verlauf der Schaltsignale cs1, cs4 zeigt, die jeweils an die Gates der Schalttransistoren angelegt werden, und einen Strom ia, der entsprechend an die A-Phasenwicklung La angelegt wird, wenn der GR-Drehstrommotor mit dem PWM- Spannungsregelungsverfahren geregelt wird. Die Drehzahlerfassungseinheit 23 erfaßt eine gegenwärtige Position des Rotors 10 von dem Signal, das vom Erfassungsmeßwertgeber 22 geliefert wird, und gibt entsprechend Erfassungs-Impulssignale ps1, ps2 an die Drehzahlregelungseinheit 24 aus, sobald sich der Rotor 10 um vorbestimmte Gradzahlen, zum Beispiel 60°, dreht. Bei Empfang des Erfassungs-Impulssignals ps1 gibt die Drehzahlregelungseinheit 24 das vierte Schaltsignal cs4 mit hohem Pegel an den Schalttransistor Q4 aus und gibt das erste Schaltsignal cs1, welches die hohen und niedrigen Zustände wiederholt, d. h. das pulsweitenmodulierte Signal, an den ersten Schalttransistor Q1 aus. Der vierte Schalttransistor Q4 hält einen EIN-Zustand in Übereinstimmung mit dem vierten Schaltsignal cs4 aufrecht, während der erste Schalttransistor Q1 in Übereinstimmung mit dem ersten Schaltsignal cs1 abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird. Hier, wie in Fig. 3 gezeigt, weist eine Kurve des Stromes ia, der zur A-Phasenwicklung La fließt, einen sägezahnförmigen Verlauf auf, dessen Größe nach und nach zunimmt. Wenn sich der Rotor fortwährend dreht, d. h., um ein Beispiel des Drehstroms anzuführen, wenn sich der Rotor um 60° dreht, nachdem das zweite Impulssignal ps1 erzeugt wurde, gibt die Drehzahlerfassungseinheit 23 das zweite Erfassungs-Impulssignal ps2 an die Drehzahlregelungseinheit 24 aus. Demgemäß gibt die Drehzahlregelungseinheit 24 das erste und vierte Schaltsignal cs1, cs4 im niedrigen Zustand aus, wodurch der erste und vierte Schalttransistor Q1, Q4 ausgeschaltet werden, und der Strom, der zur A- Phasenwicklung La fließt, beginnt abzunehmen und nimmt schließlich bis auf Null ab. Die Drehzahlregelungseinheit 24 gibt das zweite und fünfte Signal cs2, cs5 im hohen Zustand aus, wodurch der Strom zur B-Phasenwicklung Lb fließt (nicht dargestellt).

Hier ist es möglich, bei Erhöhung des Testgrads des ersten Schaltsignals cs1 die Drehzahl des Motors zu erhöhen. Da eine Durchschnittszeit, in der der erste Schalttransistor Q1 eingeschaltet ist, während der vierte Schalttransistor Q4 eingeschaltet ist, zunimmt, verlängert sich daraufhin ein Zunahmeintervall des A- Phasenstromes ia und verkürzt sich ein Abnahmeintervall desselben, so daß sich die Drehzahl des Motors erhöht.

Währenddessen nimmt die Drehzahl des Motors, wenn die Last zunimmt, im Verhältnis zum Zunahmeumfang der Last ab, und entsprechend verlängert sich ein Intervall T zwischen dem ersten Erfassungs-Impulssignal ps1 und dem zweiten Erfassungs-Impulssignal ps2. Das bedeutet, daß das Intervall T, das ein mechanischer Winkel ist, größer als 60° wird. In diesem Fall verlängert sich die Zeit, in der der vierte Schalttransistor Q4 eingeschaltet ist, und die Schaltzeit für den ersten Schalttransistor Q1 verlängert sich, wobei der A-Phasenstrom ia zunimmt. Weiterhin, wenn die Drehzahl des Motors aufgrund einer sehr starken Zunahme der Last erheblich abnimmt, verlängert sich das Intervall T schlagartig, was bedeutet, daß sich das Schaltintervall T des ersten Schalttransistors Q1 verlängert, so daß die Größe des A- Phasenstromes ia sehr stark zunimmt und dabei möglicherweise ein Nennstrom überschritten wird. Hier bedeutet der Nennstrom einen Stromwert oberhalb eines Niveaus, durch das der Motor und der Wechselrichter beschädigt werden können. In diesem Fall ist es erforderlich, einen getrennten Stromschutzschaltkreis vorzusehen, um den Überstrom, der zum System fließt, abzuschalten und einen Ausfall des Motors aufgrund von Überstrom zu verhindern. Um einen solchen Stromschutzschaltkreis bereitzustellen, ist ein komplizierter Schaltkreis nötig und entsprechend steigen die Produktionskosten des Systems.

Zur Vermeidung des Überstroms wird ein Regelungsverfahren angewendet, das vorab eine vorbestimmte Stromhysteresebandbreite einstellt und den Stromwert so regelt, daß er nicht außerhalb der Hysteresebandbreite auftritt, wobei solch ein Verfahren als Stromregelung bezeichnet wird.

Fig. 4 ist ein Diagramm, das den Verlauf der Schaltsignale cs1, cs4 zeigt, die jeweils an die Gates der Schalttransistoren angelegt werden, und einen Strom ia, der entsprechend an die A-Phasenwicklung La angelegt wird, wenn der GR-Drehstrommotor mit dem Stromregelungsverfahren geregelt wird.

Wenn das erste Erfassungs-Impulssignal ps1 erzeugt wird, gibt die Drehzahlregelungseinheit 24 das erste und das vierte Schaltsignal cs1, cs4 bei einem hohen Zustand aus, und entsprechend nimmt der A-Phasenstrom ia zu. Wenn der Wert des A-Stromes ia, der zugenommen hat, das Stromhystereseband überschreitet, schaltet die Drehzahlregelungseinheit 24 den ersten Schalttransistor Q1 aus, und dadurch beginnt der A-Strom ia abzunehmen. Wenn der Wert des A-Stromes ia, der abgenommen hat, das Stromhystereseband unterschreitet, schaltet die Drehzahlregelungseinheit 24 den ersten Schalttransistor ein. Dieser Vorgang wiederholt sich fortwährend, bis das zweite Erfassungs-Impulssignal ps2 erzeugt wird. Dementsprechend überschreitet der A-Phasenstrom ia die Hysteresebandbreite nicht, wodurch verhindert wird, daß ein Überstrom zur A-Phasenwicklung La fließt.

Bei dem PWM-Regelungssystem und dem Stromregelungssystem ist eine Schaltfrequenz eine Hochfrequenz, die etwa 15-20 kHz beträgt, wodurch Rauschen, des durch Schalten des Schalttransistors entsteht, verhindert wird. Um jedoch eine Hochgeschwindigkeitsschaltung durchzuführen, ist eine teure Leistungsschaltvorrichtung wie z. B. ein bipolarer Transistor mit integriertem Gate (IGBT) oder ein Feldeffekttransistor (FET) erforderlich, und es ist ebenfalls ein Schaltverlust aufgrund der Hochgeschwindigkeitsschaltung unvermeidlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein Drehzahlregelungsverfahren für einen GR-Motor, das die Probleme und Nachteile der herkömmlichen Technik beseitigt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Drehzahlregelungsverfahren für einen GR-Motor bereitzustellen, das den GR-Motor unter Verwendung einer kostengünstigen normalen Schaltvorrichtung ohne Einsatz einer Hochgeschwindigkeits-Leistungsschaltvorrichtung regelt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Drehzahlregelungsverfahren für einen GR-Motor bereitzustellen, das einen bestimmten Schalttransistor für eine zuvor eingestellte vorbestimmte Zeit in einem entsprechenden Schaltintervall schaltet, wenn der GR- Motor in einem stabilen Zustand betrieben wird.

Um diese und andere Vorteile zu erzielen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie er hierin enthalten und umfassend beschrieben ist, wird ein Drehzahlregelungsverfahren für einen GR-Motor bereitgestellt, das eine PWM zur Beschleunigung nach dem Start des Motors durchführt und einen Wechselrichtertransistor für eine zuvor bestimmte Zeit in einem stabilen Zustand schaltet, wobei regelmäßig eine Zeit festgelegt wird, während der ein Strom zu den Motorwicklungen fließt, unabhängig von der Laständerung des Motors.

An dieser Stelle wird angemerkt, daß das Drehzahlregelungsverfahren für den GR-Motor gemäß der vorliegenden Erfindung nur auf eine Last des GR-Motors mit einer großen mechanischen Trägheit beschränkt ist, d. h. eine Last, deren Augenblicks-Ansprechzeit verhältnismäßig nicht lang ist, da es schwierig ist, die Drehzahl des Motors mit einem Verfahren genau zu regeln, das einen Einschaltzustand für eine festgelegte Zeit aufrechterhält, da die Drehzahl des Motors veränderlich ist, wenn die mechanische Trägheit klein ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Zeichnungen, die zum besseren Verständnis der Erfindung beigefügt sind und in dieser Darstellung inbegriffen sind und einen Teil derselben bilden, zeigen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Grundsätze der Erfindung.

In den Zeichnungen:
ist Fig. 1 eine Schnittzeichnung, die einen GR- Drehstrommotor im allgemeinen zeigt;
ist Fig. 2 ein Schaltplan, der einen Schaltkreis zur Drehzahlregelung des GR-Drehstrommotors in Fig. 1 zeigt;
ist Fig. 3 ein Verlaufsdiagramm, das Verläufe eines Signals zeigt, das von jeder Vorrichtung ausgegeben wird, und eines Stroms, der bei einer Regelung des GR- Drehstrommotors in Fig. 1 mit einem PWM- Spannungsregelungsverfahren zu einer Wicklung fließt;
ist Fig. 4 ein Verlaufsdiagramm, das Verläufe eines Signals zeigt, das von jeder Vorrichtung ausgegeben wird, und eines Stroms, der bei einer Regelung des GR- Drehstrommotors in Fig. 1 mit einem Stromregelungsverfahren zu einer Wicklung fließt;
ist Fig. 5 ein Ablaufplan, der ein Drehzahlregelungsverfahren eines GR-Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist Fig. 6 eine Graphik, die eine Drehzahlregelungskurve eines GR-Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und
sind Fig. 7A bis 7C Diagramme, die Verläufe von Schaltsignalen zeigen, die bei Regelung des GR- Drehstrommotors in Fig. 1 mit einem Verweilregelungsverfahren an Gates von Schalttransistoren angelegt werden.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Es wird nun im einzelnen Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind.

Da ein Schaltkreis zur Durchführung eines Drehzahlregelungsverfahrens eines GR-Motors gemäß der vorliegenden Erfindung den gleichen Aufbau wie der Schaltkreis der herkömmlichen Technik, die in Fig. 2 gezeigt ist, aufweist, wird die Beschreibung dazu unterlassen.

Fig. 5 ist ein Ablaufplan, der ein Drehzahlregelungsverfahren eines GR-Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Wie darin gezeigt, wird die PWM-Regelung nach dem Start des Motors durchgeführt (S101), und die PWM-Regelung wird fortlaufend während eines Übergangszustandes, bei dem die Drehzahl des Motor sehr stark ansteigt, durchgeführt.

Während der Motor durch die PWM geregelt wird, gibt die Drehzahlerfassungseinheit 23 das Erfassungs-Impulssignal ps aus in Übereinstimmung mit einem Signal, das vom Erfassungsmeßwertgeber 22 ausgegeben wird, und die Drehzahlregelungseinheit 24 bestimmt, ob die Drehzahl des Motors höher als eine zuvor eingestellte Soll-Drehzahl ist, um die Motordrehzahl in einen übermäßigen Zustand und einen stabilen Zustand auf der Grundlage des Erfassungssignals ps (S102) aufzuteilen. Wenn die Bedingung des Schritts S102 nicht erfüllt ist, wird bestimmt, daß sich der Motor im übermäßigen Zustand befindet, wobei die PWM fortdauernd durchgeführt wird, wodurch nach und nach ein Tastgrad des Schaltsignals zunimmt, so daß die Drehzahl des Motors nach und nach zunimmt. Wenn im Schritt S102 bestimmt wird, daß die Drehzahl des Motors, die nach und nach zugenommen hat, eine gleichmäßige Drehzahl aufrechterhält, das heißt, wenn bestimmt wird, daß sich der Motor in einem stabilen Zustand befindet, hebt die Drehzahlregelungseinheit 24 die PWM-Regelung auf.

Fig. 6 ist eine Graphik, die eine Drehzahlregelungskurve eines GR-Motors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie darin gezeigt, zeigt ein erstes Intervall T1 den übermäßigen Zustand an, wobei die Drehzahl des Motors nach anfänglichem Start des Motors sehr stark zunimmt, und ein zweites Intervall T2 zeigt den stabilen Zustand an, wobei die Drehzahl des Motors nach dem übermäßigen Zustand verhältnismäßig gleichförmig wird. Insbesondere regelt die Drehzahlregelungseinheit 24 im stabilen Zustand T2 die Drehzahl des Motors, so daß die drei oberen Schalttransistoren cs1-cs3 der Schalttransistoren cs1-cs6 des Wechselrichters regelmäßig die Einschaltzustände für eine vorbestimmte Zeit (S103, S104) aufrechterhalten. Die Schritte S103, S104 werden im folgenden ausführlich beschrieben.

Der Betrieb der Schritte S103, S104, der zum Zweck der Erklärung als Verweilregelung bezeichnet wird, stellt das Gegenteil von dem Betrieb dar, der die Schaltsignale zur Hochfrequenz schaltet. In anderen Worten wird, wenn die PWM durchgeführt wird, im Intervall T, das in Fig. 3 gezeigt ist, das Schaltsignal cs1 zur Hochfrequenz geschaltet, z. B. 10 kHz bis 20 kHz, während bei der Verweilregelung das Schaltsignal cs1 den EIN-Zustand für die vorbestimmte Zeit aufrecht erhält. Hier hält das Schaltsignal cs4 ebenfalls den EIN-Zustand aufrecht, der in gleicher Weise bei dem PWM-Regelungsverfahren angewendet wird.

Fig. 7A bis 7C sind Diagramme, die Verläufe von Schaltsignalen cs1-cs3 zeigen, die bei Regelung des GR- Drehstrommotors in Fig. 1 durch das Verweilregelungsverfahren an die Gates Q1-Q3 der Schalttransistoren angelegt werden. Die anderen drei unteren Schalttransistoren cs4-cs6 halten den EIN- Zustand während des Intervalls aufrecht, in dem die drei oberen Schalttransistoren cs1-cs3, die jeweils dazu in Reihe geschaltet sind, eingeschaltet werden. Ein solcher Betrieb ist derselbe wie der der herkömmlichen Technik.

Im besonderen zeigen Fig. 7A bis 7B Verläufe von Schaltsignalen cs1, cs2, cs3 bei Betrieb des Motors jeweils bei niedrigen, mittleren bzw. hohen Drehzahlen. Eine Pulsweite Tona des Schaltsignals cs1 bei der niedrigen Drehzahl, wie in Fig. 7A gezeigt, ist kürzer als eine Pulsweite Tonb desselben bei der mittleren Drehzahl in Fig. 7B, und eine Pulsweite Tonc des Schaltsignals cs1 bei der mittleren Drehzahl, wie in Fig. 7c gezeigt, ist länger als die Pulsweite Tonb desselben bei der mittleren Drehzahl. Die anderen Schaltsignale cs2, cs3 werden in gleicher Weise angewendet. Eine Länge jeder der Pulsweiten Tona, Tonb, Tonc der Schaltsignale steht im Verhältnis zum Konzept einer Zeit, und so wie die Pulsweiten Tona, Tonb, Tonc, das heißt die EIN-Zeiten zunehmen, nimmt die Zeit, während der der Strom zu den entsprechenden Wicklungen La, Lb, Lc fließt, entsprechend zu, wodurch die Drehung des Rotors 10 schneller wird.

Bei der Drehzahlregelungseinheit 24 werden die Pulsweiten Tona, Tonb, Tonc der Schaltsignale, die der Soll-Drehzahl des Motors entsprechen, das heißt die EIN-Zeiten Tona, Tonb, Tonc der Schaltsignale, in einer Art Tabelle gespeichert.

Wenn bestimmt wird, daß der Motor sich im stabilen Zustand in Schritt S102 befindet, hebt die Drehzahlregelungseinheit 24 die PWM auf, bestimmt eine Ist-Drehzahl des Motors, ausgehend vom Erfassungs- Impulssignal ps, und bestimmt die Pulsweiten Tona, Tonb, Tonc der Schaltsignale cs1-cs3 unter Einbeziehung der Ist-Drehzahl und der Soll-Regelungsdrehzahl des Motors (5103) und legt daraufhin die Schaltsignale cs1-cs3 mit den Pulsweiten Tona, Tonb, Tonc jeweils an die Schalttransistoren Q1-Q3 an (S104).

Zum Beispiel gibt die Drehzahlregelungseinheit 24 das Schaltsignal cs1, das die Pulsweite Tona aufweist, in Übereinstimmung mit der Eingabe des ersten Erfassungs- Impulssignals ps1 aus und gibt das Schaltsignal cs4 aus, das die Pulsweite T aufweist. Folglich wird der Schalttransistor Q1 während der EIN-Zeit Tona eingeschaltet, und der Schalttransistor Q4 ist zu dem Schalttransistor Q1 über die A-Phasenwicklung in Reihe geschaltet, wodurch der Strom zur A-Phasenwicklung La während der EIN-Zeit Tona fließt. Wenn die EIN-Zeit abgelaufen ist, beginnt der Strom, der zur A- Phasenwicklung La fließt, abzunehmen.

Nachdem das erste Erfassungs-Impulssignal ps1 eingegeben wurde, wenn eine vorbestimmte Zeit T abgelaufen ist, und das zweite Erfassungs-Impulssignal ps2 eingegeben wurde, gibt die Drehzahlregelungseinheit 24 das Schaltsignal cs2, das die Pulsweite Tona aufweist, und das Schaltsignal cs5, das die Pulsweite der Zeit T aufweist, aus, so daß der Strom zur B-Phasenwicklung Lb während der EIN-Zeit Tona fließt. Demgemäß kann der Motor geregelt werden, indem der oben genannte Prozeß wiederholt durchgeführt wird.

Wenn die Drehzahl des Motors aufgrund einer plötzlichen Lastzunahme schnell abnimmt, nehmen die Intervalle T, die in Fig. 7a, 7b und 7c gezeigt sind, zu, und die Einschaltintervalle T der Schaltsignale cs3-cs6 verlängern sich ebenfalls, wodurch die Einschaltzeiten der drei unteren Schalttransistoren Q4-Q6 entsprechend verlängert werden.

Die EIN-Zeiten Tona der Schaltsignale cs1-cs3 sind bereits bestimmt, so daß sich, selbst wenn die Last sehr stark zunimmt, die EIN-Zeit der drei oberen Schalttransistoren Q1-Q3 nicht ändert. Daher fließt, weil sich der Betrag des Stromes, der zu jeder der Phasenwicklungen La, Lb, Lc fließt, nicht ändert, der Überstrom nicht zu den Motorwicklungen und den Schaltvorrichtungen, obwohl die Drehzahl des Motors aufgrund der plötzlichen Zunahme der Last sehr stark abnimmt, wodurch ein Schutzbetrieb ermöglicht wird, der den Ausfall der Motorwicklungen und der Schaltvorrichtungen verhindert.

Wie oben beschrieben, stellt das Drehzahlregelungsverfahren für den GR-Motor gemäß der vorliegenden Erfindung zuvor die EIN-Zeit des Schaltsignals ein, so daß der gleichförmige Strom stets geliefert wird, unabhängig von der sehr starken Zunahme der Motorlast. Folglich besteht ein Vorteil darin, daß der Motor selbst bei einer sehr starken Zunahme der Motorlast nicht zerstört wird.

Währenddessen nimmt das Intervall, innerhalb dessen die Leistung an den Motor angelegt wird, ab, wenn die Drehzahlregelung des Motors aufgrund von Überlast verringert wird, was zu einer Verringerung des Umfangs der Leistung führt, die an den Motor angelegt wird. Weiterhin gibt die Drehzahlregelungseinheit 24 keine Schaltsignale cs1-cs6 aus, wenn die Drehzahl abnimmt, wodurch der Antrieb des Motors aufgehoben wird (S105). Die Bestimmung der Überlast kann unter Berücksichtigung der Merkmale des Motors vorgenommen werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde die Beschreibung zum Zweck der Erklärung erstellt, nach der jedes der Schaltsignale cs1-cs3 aus einem einzelnen Impuls besteht, der während der vorbestimmten Zeit Tona im Intervall T eingeschaltet wird, bis das zweite Erfassungs-Impulssignal ps2 ausgegeben wird, nachdem das erste Erfassungs-Impulssignal ps1 ausgegeben worden ist, es ist jedoch gleichgültig, aus wie vielen Impulsen jedes der Schaltsignale cs1-cs3 während der vorbestimmten Zeit Tona besteht, jedoch ist es von Bedeutung, daß die vorbestimmte Zeit Tona zuvor eingestellt wurde und daß die Impulsausgabezeit durch die vorbestimmte Zeit Tona eingestellt wird. Die Anzahl der Schaltimpulse, die während der vorbestimmten Zeit Tona eingeschaltet werden, bezieht sich auf die Kurve des Motordrehmoments, so daß die Anzahl der Schaltimpulse gemäß der bestimmten Drehmomentkurve bestimmt werden kann, wenn eine geeignete Drehmomentkurve gemäß eines Lasttyps bestimmt ist.

Wie oben beschrieben, wendet das Drehzahlregelungsverfahren für den GR-Motor gemäß der vorliegenden Erfindung die PWM an, wenn sich der Motor im übermäßigen Zustand befindet, und die Verweilregelung im stabilen Zustand, wodurch die Schaltfrequenz des Schalttransistors im übermäßigen Zustand und im stabilen Zustand, verglichen mit der PWM, die in der herkömmlichen Technik angewendet wird, erheblich abnimmt, dadurch ist es möglich, eine gängige Schaltvorrichtung ohne Verwendung einer teuren Leistungsschaltvorrichtung zu verwenden. Ebenso ist kein getrennter Stromschutzschaltkreis erforderlich, da der Strom, der an die Motorwicklungen angelegt wird, nicht sehr stark zunimmt. Zusätzlich wird der Schaltverlust verringert, wodurch die Schaltfrequenz gemäß der vorliegenden Erfindung abnimmt und die Wirksamkeit des Motorsystems verbessert wird, und da es möglich ist, den Drehwinkel des Motors in Bezug zur Zeit bei der Last vorherzusehen, die dieselbe ist wie die des Ventilators, der lange Zeit bei normaler Drehzahl betrieben wird, wird das Drehzahlregelungsverfahren für den GR-Motor gemäß der vorliegenden Erfindung nützlicher.

Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Abweichungen und Veränderungen an dem Drehzahlregelungsverfahren für den GR-Motor der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne den Erfindungsgedanken oder Bereich der Erfindung zu verlassen. Daher wird es angestrebt, daß die vorliegende Erfindung die Abweichungen und Veränderungen dieser Erfindung abdeckt, vorausgesetzt, sie befinden sich innerhalb des Bereichs der angehängten Ansprüche und deren Entsprechungen.

Claims

1. Verfahren zur Drehzahlregelung für einen GR-Motor bei Verwendung einer Last mit einer großen mechanischen Trägheit, wobei das Verfahren zur Drehzahlregelung für den GR-Motor die Schritte umfaßt:
Betrieb des Motors mit einer Pulsweitenmodulation (PWM) und Erhöhung der Drehzahl des Motors;
Prüfung der Drehzahl des Motors, wobei bestimmt wird, ob sich der Motor in einem stabilen Zustand befindet; und
Schaltung eines Wechselrichterschalttransistors während einer zuvor eingestellten Zeit, wenn sich der Motor im stabilen Zustand oder nahe daran befindet, wodurch eine Zeit gleichmäßig festgelegt wird, während der ein Strom zu den Motorwicklungen fließt, unabhängig von einer Laständerung des Motors.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der stabile Zustand des Motors anhand eines Vergleichs einer Ist- Drehzahl des Motors mit einer Soll-Drehzahl, die zuvor eingestellt wurde, bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zeit, die zuvor eingestellt wurde, anhand einer Soll-Drehzahl des Motors bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schalttransistor zumindest einmal während der Zeit, die zuvor eingestellt wurde, geschaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin umfaßt:
Aufhebung des Antriebs des Motors, wenn der Motor überlastet ist und dadurch die Drehzahl des Motors unter eine zuvor eingestellte Drehzahl absinkt, wobei der Motor Überlast-Festigkeit ohne einen Strommeßwertgeber aufweist.

6. Drehzahlregelungsverfahren für einen GR-Motor bei Verwendung einer Last mit einer großen mechanischen Trägheit, das aus einem Erfassungsmeßwertgeber zur Erfassung einer Drehung des Motorrotors besteht, aus einer Drehzahlerfassungseinheit zur Bestimmung einer Position des Rotors gemäß einem Signal, das vom Erfassungsmeßwertgeber geliefert wird, und zur Ausgabe eines Erfassungs-Impulssignals gemäß der Bestimmung, und aus einer Drehzahlregelungseinheit zur Ausgabe von Schaltsignalen jeweils an eine Vielzahl von Wechselrichterschalttransistoren, wobei das Drehzahlregelungsverfahren für den GR-Motor die Schritte umfaßt:
Betrieb des Motors in einer PWM und Erhöhung der Drehzahl des Motors;
Prüfung der Drehzahl des Motors, wobei bestimmt wird, ob sich der Motor in einem stabilen Zustand befindet; und
Ausgabe eines EIN-Zustand-Schaltsignals an einen der Schalttransistoren nach Eingabe des Erfassungs- Impulssignals und Ausgabe eines Schaltsignals an einen weiteren entsprechenden Schalttransistor, der zum oberen Schalttransistor in Reihe geschaltet ist, wobei das Schaltsignal einen EIN-Zustand während einer zuvor eingestellten vorbestimmten Zeit aufrecht erhält, wenn bestimmt wird, daß sich der Motor im stabilen Zustand befindet, wobei eine Zeitdauer gleichmäßig festgelegt wird, während der ein Strom zu Motorwicklungen fließt, die an die zwei Schalttransistoren angeschlossen sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der stabile Zustand des Motors anhand eines Vergleichs einer Ist- Drehzahl des Motors mit einer Soll-Drehzahl, die zuvor eingestellt wurde, bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Zeit, die zuvor eingestellt wurde, anhand einer Soll-Drehzahl des Motors bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein weiterer, entsprechender Schalttransistor zumindest einmal während der Zeit, die zuvor eingestellt wurde, geschaltet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin umfaßt:
Aufhebung des Antriebs des Motors, wenn der Motor überlastet ist und dadurch die Drehzahl des Motors unter eine zuvor eingestellte Drehzahl absinkt, wobei der Motor Überlast-Festigkeit ohne einen Strommeßwertgeber aufweist.