DE19952328A1 - Treibersteuerung für einen Motor mit geschalteter Reluktanz - Google Patents

Treibersteuerung für einen Motor mit geschalteter Reluktanz

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DE19952328A1 DE19952328A DE19952328A DE19952328A1 DE 19952328 A1 DE19952328 A1 DE 19952328A1 DE 19952328 A DE19952328 A DE 19952328A DE 19952328 A DE19952328 A DE 19952328A DE 19952328 A1 DE19952328 A1 DE 19952328A1
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Abstract

Eine Steuerschaltung und ein Steuerverfahren zum Steuern eines Motors mit geschalteter Reluktanz sind vorgesehen. Die Steuerschaltung enthält Mittel, wie beispielsweise ein Einstimmungsgrad und einen Halleffekt-Sensor, zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals, das die Position des Motors anzeigt. Die Steuerschaltung enthält auch Mittel, wie beispielsweise einen Erfassungswiderstand, zum Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals, das einen Pegel eines Stroms in einer Phase eines Motors anzeigt. Schließlich enthält die Steuerschaltung Mittel, wie beispielsweise einen ersten und einen zweiten Schalter, die mit entgegengesetzten Enden der Phasenspule verbunden sind, zum Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal und das Stromrückkoppelsignal.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen Motor mit geschal­ teter Reluktanz, und insbesondere eine Steuerschaltung, die diskrete Schaltkreiskomponenten zum Steuern eines Motors verwendet, der eine relativ feste Last mit einer relativ festen Geschwindigkeit treibt.
Ein herkömmlicher Motor mit geschalteter Reluktanz (SRM) enthält einen Stator mit einer Vielzahl von Paaren von diametral gegenüberliegenden Statorpolen und einen Rotor mit einer Vielzahl von Paaren von diametral gegenüberliegenden Rotorpolen. Wicklungen oder Spulen sind typischer­ weise um die Statorpole angeordnet, und die Wicklungen um jeweils zwei diametral gegenüberliegende Statorpole können in Reihe oder parallel geschaltet sein, um eine Motorphase des Mehrphasen-SRM zu definieren. Die zu einer Motorphase gehörenden Wicklungen können Phasenspule genannt werden. Durch Erzeugen eines Stroms durch die Phasenspule werden Magnetfelder um die Statorpole aufgebaut, und ein Drehmoment wird erzeugt, das ein Paar von Rotorpolen in Ausrichtung mit den Stator­ polen anzieht. Der Strom in den Phasenspulen wird in einer vorbestimmten Sequenz erzeugt, um ein konstantes Drehmoment am Rotor zu erzeugen. Die Periode, während welcher Strom zur Phasenspule geliefert wird - und die Rotorpole in Ausrichtung mit den Statorpolen gebracht werden - ist als die "aktive Stufe" oder das Leitungsintervall der Motorphase bekannt. Bei einer bestimmten Stelle - entweder dann, wenn die Rotorpole zu den Sta­ torpolen ausgerichtet werden, oder an irgendeiner Stelle davor - ist es wünschenswert, den Strom in der Phasenspule zu kommutieren, um zu verhindern, daß ein negatives Drehmoment oder ein Bremsmoment auf die Rotorpole wirkt. Wenn einmal diese "Kommutationsstelle" erreicht ist, wird Strom in der Phasenspule nicht mehr erzeugt, und es wird zugelassen, daß der Strom von der Phasenspule dissipiert. Die Periode, während wel­ cher zugelassen wird, daß Strom aus der Phasenspule dissipiert, ist als die "inaktive Stufe" der Motorphase bekannt.
Eine herkömmliche Steuerschaltung für einen Motor mit geschalteter Re­ luktanz enthält einen Mikroprozessor, der Signale erzeugt, die zum Steu­ ern des Pegels des Stroms in jeder Motorphasenspule verwendet werden. Mikroprozessoren sind jedoch relativ teuer und sind für Anwendungen entworfen, bei welchen der Motor zum Treiben von Lasten mit sich ändern­ der Größe und mit sich ändernden Geschwindigkeiten verwendet wird. Mikroprozessoren sind auch relativ komplex, was eine relativ große Menge an Zeit, Geld und Anstrengung zum Entwickeln und zum Implementieren erfordert.
Es gibt somit eine Notwendigkeit für eine Steuerschaltung für einen Motor, die einen oder mehrere der oben angegebenen Nachteile minimiert oder eliminiert.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerschaltung und ein -verfahren zum Steuern eines Motors, wie beispielsweise eines Motors mit geschalte­ ter Reluktanz.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerschaltung zu schaffen, die diskrete Schaltkreiskomponenten als Gegenstück zu einem Mikroprozessor verwendet.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerschal­ tung zu schaffen, die verglichen mit herkömmlichen Steuerschaltungen relativ billig und weniger komplex ist.
Eine Steuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Ein­ richtung zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals, das die Position des Motors anzeigt. Die Positionsrückkoppelsignal-Erzeugungseinrichtung kann ein Einstimmungsrad bzw. einen Unterbrechersender enthalten, das bzw. der zur Drehung mit entweder der Welle oder dem Motor des Rotors montiert ist, und einen Positionssensor, der das Positionsrückkoppelsignal in Antwort auf eine Drehung des Einstimmungsrads erzeugt. Die Steuer­ schaltung enthält auch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Stromrück­ koppelsignals, das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule des Motors anzeigt. Die Stromrückkoppelsignal-Erzeugungseinrichtung kann einen Widerstand enthalten, der zur Phasenspule in Reihe geschaltet ist. Schließlich enthält die Steuerschaltung eine Einrichtung zum Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrück­ koppelsignal und das Stromrückkoppelsignal. Die Steuereinrichtung kann einen ersten und einen zweiten Schalter enthalten, die an entgegengesetz­ ten Enden der Phasenspule angeschlossen sind, wobei einer der Schalter auf das Positionsrückkoppelsignal antwortet und ein anderer der Schalter auf sowohl das Positionsrückkoppelsignal als auch auf das Stromrückkop­ pelsignal antwortet.
Ein Verfahren zum Steuern eines Motors gemäß der vorliegenden Erfin­ dung enthält die Schritte zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals, das die Position des Motors anzeigt, und zum Erzeugen eines Stromrück­ koppelsignals, das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule des Motors anzeigt. Das Verfahren enthält auch den Schritt zum Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrück­ koppelsignal und das Stromrückkoppelsignal.
Eine Schaltung und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung stel­ len eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen Steuerschaltungen und -verfahren dar, weil die erfinderische Schaltung und das erfinderische Ver­ fahren ohne die Verwendung eines Mikroprozessors implementiert werden können. Als Ergebnis sind die erfinderische Schaltung und das erfinderi­ sche Verfahren weniger teuer und einfacher zu implementieren, als her­ kömmliche Steuerschaltungen und -verfahren.
Diese und weitere Merkmale und Aufgaben dieser Erfindung werden einem Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen klar werden, die Merkmale dieser Erfin­ dung anhand eines Beispiels darstellen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines herkömmlichen Motors mit geschalteter Reluktanz.
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen Motors mit ge­ schalteter Reluktanz.
Fig. 3 ist eine Kombination aus einem schematischen und einem Blockdia­ gramm, die eine Steuerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 4 ist eine diagrammäßige Darstellung eines Motorpositionssensorteils der Schaltung der Fig. 3.
Fig. 5A-D sind Zeitdiagramme, die Spannungs- und Strompegel in der Schaltung der Fig. 3 über der Zeit darstellen.
Nimmt man nun Bezug auf die Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen zum Identifizieren identischer Komponenten in den verschiedenen Ansich­ ten verwendet werden, stellen die Fig. 1 und 2 einen herkömmlichen Motor 10 mit geschalteter Reluktanz dar. Obwohl der dargestellte Motor ein Mo­ tor mit geschalteter Reluktanz ist, sollte verstanden werden, daß die Erfin­ dung, wie sie hierin offenbart ist, auf andere Motoren angewendet werden könnte, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Der Motor 10 enthält eine Rotoranordnung 12 und eine Statoranordnung 14, von welchen beide um eine Achse 16 zentriert sein können. Eine illustrative Motorphase 18 ist durch einen gestrichelten Kasten angezeigt, während die anderen zwei Motorphasen nicht gezeigt sind. Obwohl das dargestellte Ausführungsbei­ spiel drei Motorphasen 18 enthält, wird es von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, daß die Anzahl von Motorphasen 18 variieren kann.
Die Rotoranordnung 12 ist vorgesehen, um eine Last (nicht gezeigt) zu bewegen, die an der Rotoranordnung 12 angeschlossen ist. Die Anord­ nung 12 enthält eine Welle 20 und einen Rotor 22, der um die Welle 20 angeordnet ist. Die Welle 20 ist vorgesehen, um entweder mit der Last oder einer anderen Einrichtung für ein Eingreifen mit der Last in Eingriff zu gelangen. Die Welle 20 erstreckt sich in Längsrichtung entlang der Achse 16 und kann um die Achse 16 zentriert sein. Der Rotor 22 ist vorgesehen, um der Welle 20 eine Drehung zuzuteilen, und ist zu einer Drehung in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung fähig. Der Rotor 20 kann aus einem Material mit einer relativ niedrigen magnetischen Reluk­ tanz hergestellt sein, wie beispielsweise aus Eisen. Der Rotor 22 kann um die Achse 16 zentriert sein und kann eine Keilwelle oder einen Keil (nicht gezeigt) enthalten, die oder der derart konfiguriert ist, daß sie oder er in­ nerhalb einer Keilnut (nicht gezeigt) in der Welle 20 eingefügt wird. Der Rotor 22 enthält eine Vielzahl von sich radial nach außen erstreckenden Rotorpolen 24, die als diametral gegenüberliegende Rotorpolpaare a-a', b-b' konfiguriert sind. Jeder der Pole 24 ist im Querschnitt allgemein recht­ eckförmig und kann einen oder mehrere sich radial nach außen erstrec­ kende Zähne enthalten, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Es wird von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, daß die Anzahl von Polen 24 des Rotors 22 variieren kann.
Die Statoranordnung 14 ist vorgesehen, um ein Drehmoment zu erzeugen, um eine Drehung der Rotoranordnung 12 zu veranlassen. Die Statoranord­ nung 14 kann eine Vielzahl von Laminierungen 26 aufweisen, die aus ei­ nem Material ausgebildet sind, wie beispielsweise aus Eisen, das eine relativ niedrige magnetische Reluktanz hat. Die Anordnung 14 enthält eine Vielzahl von sich radial nach innen erstreckenden Polen 28, die als diame­ tral gegenüberliegende Statorpolpaare A-A', B-B', C-C' konfiguriert sind. Jedes Paar von Statorpolen 28 ist vorgesehen, um ein entsprechendes Paar von Rotorpolen 24 der Rotoranordnung 12 anzuziehen und um da­ durch eine Drehung der Rotoranordnung 12 zu veranlassen. Die Pole 28 sind im Querschnitt allgemein rechteckförmig und können einen oder meh­ rere sich radial nach innen erstreckende Zähne (nicht gezeigt) enthalten, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die Pole 28 können sich entlang der axialen Länge der Statoranordnung 14 erstrecken und definieren eine Bohrung 30, die geeignet ist, die Rotoranordnung 12 aufzunehmen. Es wird von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, daß die Anzahl von Statorpolen 28 variieren kann.
Die Drehung der Rotoranordnung 12 wird durch Initiieren und späteres Kommutieren in einer vorbestimmten Sequenz von Leitungszyklen in Pha­ senspulen 32, 34, 36 erzeugt, die jedes Statorpolpaar umgeben. Die Pha­ senspulen 32, 34, 36 sind durch in Reihe Schalten oder Parallelschalten von Wicklungen an diametral gegenüberliegenden Statorpolen 28 ausgebil­ det. Wenn eine der Phasenspulen 32, 34, 36 beginnt, einen Strom zu füh­ ren, wird das nächste Rotorpolpaar in Richtung zum Statorpolpaar magne­ tisch angezogen, um welches die erregte Phasenspule gewickelt ist. Durch Initiieren und Kommutieren von Leitungszyklen in den Phasenspulen, die aufeinanderfolgende Statorpolpaare umgeben, kann ein relativ konstantes Drehmoment erzeugt werden.
Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 3, ist eine Steuerschaltung 38 zum Steuern des Motors 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Steuerschaltung 38 kann eine Einrichtung, wie beispielsweise einen Motor­ positionsdetektor 40, zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals VP enthalten, das die Position des Motors 10 anzeigt. Die Schaltung 38 kann auch eine Einrichtung, wie beispielsweise einen Stromsensor 42, zum Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals VI, das einen Pegel des Stroms in der Phasenspule 32 des Motors 10 anzeigt, enthalten. Die Schaltung 38 kann auch eine Einrichtung, wie beispielsweise Schalter 44, 46, zum Steu­ ern des Pegels des Stroms in der Phasenspule 32 in Antwort auf das Posi­ tionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsignal VI enthalten. Die Schaltung 38 kann auch eine Hysteresesteuerschaltung 48, Dioden 50, 52 und eine herkömmliche Treiberschaltung 54 enthalten. Die Schaltung 38 stellt ein Ersatzschaltbild für eine Motorphase 18 des Motors 10 dar. Es sollte jedoch verstanden werden, daß Teile der Schaltung 38, wie bei­ spielsweise der Positionsdetektor 40, einen Teil von zusätzlichen Motor­ phasen 18 bilden können.
Der Positionsdetektor 40 ist vorgesehen, um ein Positionsrückkoppelsignal VP zu erzeugen, das die Position des Motors 10 anzeigt. Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 4, kann der Positionsdetektor 40 ein Einstimmungsrad 56 und einen Positionssensor 58 enthalten.
Das Einstimmungsrad 56 ist vorgesehen, um den Zustand des Sensors 58 zu steuern, um das Leitungsintervall jeder Motorphase 18 zu formen. Das Einstimmungsrad 56 ist im Stand der Technik herkömmlich. Das Einstim­ mungsrad 56 kann an einem Teil der Rotoranordnung 12 für eine Drehung damit montiert sein, wie beispielsweise der Welle 20 oder dem Rotor 22.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel enthält das Einstimmungsrad 56 vierzehn (14) Zähne 60, die sich radial nach außen erstrecken. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die Anzahl, die Größe und die Form der Zähne 60 variiert werden kann, um die Leitungsintervalle der Motorphasen 18 zu variieren, und somit die Leitungsintervalle für eine gegebene Last und/oder Geschwindigkeit zu optimieren.
Der Positionssensor 58 ist vorgesehen, um ein Positionsrückkoppelsignal VP in Antwort auf die Position des Einstimmungsrads 56 zu erzeugen. Der Positionssensor 58 ist im Stand der Technik herkömmlich und kann ein Halleffekt-Sensor oder ein optischer Unterbrechungssensor sein, der in der Nähe zum Umfang des Einstimmungsrads 56 angeordnet ist. Wenn die Zähne 60 des Einstimmungsrades 56 am Positionssensor 58 vorbeilaufen, variiert der Zustand des Positionsrückkoppelsignals VP zwischen hohen und niedrigen logischen Pegeln.
Ein Stromsensor 42 ist vorgesehen, um ein Stromrückkoppelsignal VI zu erzeugen, das den Pegel des Stroms in der Phasenspule 32 anzeigt. Der Stromsensor 42 ist im Stand der Technik herkömmlich. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stromsensor 42 ein Erfassungswiderstand 62, der zur Phasenspule 32 in Reihe geschaltet ist. Es sollte jedoch verstan­ den werden, daß auch andere herkömmliche Stromsensoren innerhalb der Schaltung 38 verwendet werden können, einschließlich von beispielsweise Halleffekt-Stromsensoren.
Die Schalter 44, 46 sind vorgesehen, um eine Leistungsversorgung 64 selektiv mit der Phasenspule 32 zu koppeln, um die Spule 32 zu erregen und zu entregen. Die Schalter 44, 46 sind im Stand der Technik herkömm­ lich und können irgendeine einer Vielzahl von Formen annehmen, die im Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise können die Schalter 44, 46 MOSFETs sein. Der Schalter 44 ist mit einem ersten Ende der Spule 32 in Reihe zur Spule 32 geschaltet. Der Schalter 46 ist mit einem zweiten Ende der Spule 32 auch in Reihe zur Spule 32 geschaltet. Der Schalter 44 antwortet direkt auf ein Hysteresesteuersignal VH, das durch die Hystere­ sesteuerschaltung 48 erzeugt wird, und antwortet indirekt auf das Posi­ tionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsignal VI. Der Schalter 46 antwortet direkt auf das Positionsrückkoppelsignal VP.
Die Hysteresesteuerschaltung 48 ist vorgesehen, um den Pegel des Stroms in der Phasenspule 32 zwischen einem vorbestimmten oberen Strompegel IH und einem vorbestimmten unteren Strompegel IL während der aktiven Stufe des Leitungsuntervalls zu steuern. Die Schaltung 48 kann die Form annehmen, die in der mit dieser Patentanmeldung gemein­ sam eingereichten US-Patentanmeldung mit der Seriennr. 09/094,803 be­ schrieben und dargestellt ist, deren gesamte Offenbarung hierdurch durch Bezugnahme enthalten ist. Die Schaltung 48 erzeugt das Hysteresesteuer­ signal VH in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal VP und das Strom­ rückkoppelsignal VI.
Die Dioden 50, 52 sind vorgesehen, um die Dissipation von Strom aus der Spule 32 zu steuern, und insbesondere um den Strom in der Spule 32 zur Leistungsversorgung 64 zurückzubringen. Die Dioden 50, 52 sind im Stand der Technik herkömmlich. Die Diode 50 kann zu der seriellen Kombination des Schalters 44 und der Spule 32 parallel geschaltet sein. Die Diode 52 kann zu der seriellen Kombination des Schalters 46, der Spule 32 und des Stromsensors 42 parallel geschaltet sein.
Die Treiberschaltung 54 ist vorgesehen, um die Spannungspegel des Hys­ teresesteuersignals VH und des Positionsrückkoppelsignals VP derart ein­ zustellen, daß unterschiedliche Toleranzen und Erfordernisse zwischen den Komponenten der Schaltung 38 berücksichtigt werden. Die Treiber­ schaltung 54 ist im Stand der Technik herkömmlich. Es sollte verstanden werden, daß die Treiberschaltung 54 weggelassen werden kann, und zwar in Abhängigkeit von den Toleranzen und/oder Erfordernissen der Kompo­ nenten der Schaltung 38.
Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 3, 4 und 5A-D, wird ein Verfahren zum Steuern des Motors 10 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann den Schritt zum Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals VP enthalten, das die Position des Motors 10 anzeigt. Dieser Schritt kann die Unterschritte zum Überwa­ chen einer Änderung der Dreh- oder Winkelposition des Einstimmungsrads 56 und zum Ausgeben des Positionsrückkoppelsignals VP in Antwort auf die Änderung der Position enthalten. Wie es hierin oben beschrieben ist, dreht sich das Einstimmungsrad 56 mit der Rotoranordnung 12 des Motors 10. Wenn sich das Einstimmungsrad 56 dreht, laufen seine Zähne 60 durch den Positionssensor 58 und ändern den Zustand des Positionsrück­ koppelsignals VP zwischen vorbestimmten hohen und niedrigen logischen Pegeln, wie es in Fig. 5A gezeigt ist.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch den Schritt zum Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals VI enthalten, das einen Pegel des Stroms in der Phasenspule 32 anzeigt. Gemäß Fig. 3 wird ein Strom­ sensor 42, wie beispielsweise ein Widerstand 62, zum Messen des Stroms in der Phasenspitze 32 und zum Erzeugen des Stromrückkoppelsignals VI verwendet. Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 5B und 5D, ist das Strom­ rückkoppelsignal bzw. das Stromanzeigesignal VI derart gezeigt, daß es dem Pegel des Stroms in der Phasenspule 32 entspricht.
Ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann schließlich den Schritt zum Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule 32 in Ant­ wort auf das Positionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsignal VI enthalten. Dieser Schritt kann die Unterschritte zum Steuern des Schal­ ters 44 in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal VP und das Strom­ rückkoppelsignal VI und zum Steuern des Schalters 46 in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal VP enthalten. Wie es in der Fig. 3 gezeigt ist, kann das Positionsrückkoppelsignal VP direkt zum Schalter 46 zugeführt werden. Der Unterschritt zum Steuern des Schalters 46 kann jedoch die weiteren Unterschritte zum Erzeugen des Hysteresesteuersignals VH in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsi­ gnal VI und zum Steuern des Schalters 44 in Antwort auf das Hysterese­ steuersignal VH enthalten. Wie es in der Fig. 3 gezeigt ist, können das Positionsrückkoppelsignal VP und das Stromrückkoppelsignal VI zur Hyste­ resesteuerschaltung 48 geliefert werden, die dann in Antwort darauf das Hysteresesteuerschaltung VH erzeugt. Das in Fig. 5C gezeigte Hysterese­ steuersignal VH wird dann zum Schalter 44 geliefert und der Pegel des Stroms in der Phasenspule 32 wird zwischen vorbestimmten oberen und unteren Strompegeln IH, IL gesteuert, wie es in der Fig. 5D gezeigt ist.
Eine Steuerschaltung und ein Steuerverfahren zum Steuern eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung stellen eine Verbesserung gegenüber herkömmlichen Steuerschaltungen und -verfahren dar - insbesondere dort, wo der Motor eine relativ feste Last mit einer relativ festen Geschwindig­ keit bewegt. Die erfinderische Schaltung und das erfinderische Verfahren sind unter Verwendung diskreter Schaltkreiskomponenten implementiert und beruhen nicht auf einem Mikroprozessor zur Motorsteuerung. Als Er­ gebnis sind die erfinderische Schaltung und das erfinderische Verfahren im Vergleich mit herkömmlichen Steuerschaltungen und -verfahren weniger teuer und einfacher zu implementieren.
Während die Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf ihre bevor­ zugten Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben worden ist, wird es von Fachleuten auf dem Gebiet wohl verstanden, daß verschiedene Ände­ rungen und Modifikationen an der Erfindung durchgeführt werden können, ohne vom Sinn und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims (17)

1. Steuerschaltung (38) für einen Motor (10). die folgendes aufweist:
einen Motorpositionsdetektor (40), der ein Positionsrückkop­ pelsignal (VP) erzeugt, das eine Position des Motors anzeigt;
einen Stromsensor (42), der ein Stromrückkoppelsignal (VI) erzeugt, das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt;
einen ersten Schalter (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal antwortet; und
einen zweiten Schalter (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal und das Stromrückkoppelsignal antwortet.
2. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 1, wobei der Motorpositions­ detektor (40) folgendes enthält:
ein Einstimmungsrad (56), das entweder an einer Welle (20) oder einem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
einen Positionssensor (58), der das Positionsrückkoppelsignal (VP) in Antwort auf eine Drehung des Einstimmungsrads erzeugt.
3. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 2, wobei der Positionssensor (58) ein Halleffekt-Sensor ist.
4. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 2, wobei der Positionssensor (58) ein optischer Unterbrechungssensor ist.
5. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 1, wobei der Stromsensor (42) einen Widerstand (52) aufweist, der zur Phasenspule (32) in Reihe geschaltet ist.
6. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 1, die weiterhin eine Hysteresesteuerschaltung (48) aufweist, die den zweiten Schalter (46) in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI) steuert.
7. Steuerschaltung (38) für einen Motor (10), die folgendes aufweist:
eine Einrichtung (40) zum Erzeugen eines Positionsrückkop­ pelsignals (VP), das eine Position des Motors anzeigt;
eine Einrichtung (42) zum Erzeugen eines Stromrückkoppelsi­ gnals (VI), das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt; und
eine Einrichtung (48) zum Steuern eines Pegels des Stroms in der Phasenspule in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal und das Stromrückkoppelsignal.
8. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 7, wobei die Positionsrückkop­ pelsignal-Erzeugungseinrichtung (40) folgendes enthält:
ein Einstimmungsrad (56), das entweder an einer Welle (20) oder einem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
einen Positionssensor (58), der das Positionsrückkoppelsignal (VP) in Antwort auf eine Drehung des Einstimmungsrads erzeugt.
9. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor (58) ein Halleffekt-Sensor ist.
10. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 8, wobei der Positionssensor (58) ein optischer Unterbrechungssensor ist.
11. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 7, wobei die Stromrückkoppel­ signal-Erzeugungseinrichtung (42) einen Widerstand (62) enthält, der zur Phasenspule (32) in Reihe geschaltet ist.
12. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 7, wobei die Steuereinrichtung folgendes enthält:
einen ersten Schalter (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule (32) verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsi­ gnal (VP) antwortet; und
einen zweiten Schalter (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist und auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI) antwortet.
13. Steuerschaltung (38) nach Anspruch 12, wobei die Steuereinrich­ tung eine Hysteresesteuerschaltung (48) enthält, die den zweiten Schalter (46) in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI) steuert.
14. Verfahren zum Steuern eines Motors (10), das folgende Schritte aufweist:
Erzeugen eines Positionsrückkoppelsignals (VP), das einen Position des Motors anzeigt;
Erzeugen eines Stromrückkoppelsignals (V1), das einen Pegel eines Stroms in einer Phasenspule (32) des Motors anzeigt;
Steuern des Pegels des Stroms in der Phasenspule in Ant­ wort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkop­ pelsignal (VI).
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt zum Erzeugen des Positionsrückkoppelsignals (VP) folgende Schritte enthält:
Überwachen einer Änderung in bezug auf die Position eines Einstimmungsrads (56), das entweder an einer Welle (20) oder ei­ nem Rotor (22) des Motors (10) zur Drehung damit montiert ist; und
Ausgeben des Positionsrückkoppelsignals (VP) in Antwort auf die Änderung in bezug auf die Position des Einstimmungsrads.
16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Steuerschritt folgende Un­ terschritte enthält:
Steuern eines ersten Schalters (44), der mit einem ersten Ende der Phasenspule (32) verbunden ist, in Antwort auf das Posi­ tionsrückkoppelsignal (VP); und
Steuern eines zweiten Schalters (46), der mit einem zweiten Ende der Phasenspule verbunden ist, in Antwort auf das Positions­ rückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI).
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Unterschritt zum Steuern des zweiten Schalters (46) folgende Unterschritte enthält:
Erzeugen eines Hysteresesteuersignals (VH) in Antwort auf das Positionsrückkoppelsignal (VP) und das Stromrückkoppelsignal (VI); und
Steuern des zweiten Schalters (46) in Antwort auf das Hyste­ resesteuersignal (VH).
DE19952328A 1998-10-30 1999-10-29 Treibersteuerung für einen Motor mit geschalteter Reluktanz Withdrawn DE19952328A1 (de)

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