DE19955248A1 - Verfahren zur Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes bei einem sensor- und bürstenlosen Gleichstrommotor sowie Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes bei einem sensor- und bürstenlosen Gleichstrommotor sowie Anordnung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes bei einem sensor- und bürstenlosen Gleichstrommotor (1) vor, dessen Ständerwicklungen von einer mehrphasigen Umrichterschaltung gespeist werden. Die Umrichterschaltung enthält eine Endstufenansteuerung (2), eine Kommutierungslogik (3), einen Phasenselektor (4) und einen Phasendiskriminator (5). Einer Kommutierungserkennung (6) wird der vom Phasenselektor festgestellte aktuelle Wert, der in einer unbestromten Phase induzierten Spannung auf einem Eingang (46) und eine Referenzspannung (U¶ref¶) auf einem zweiten Eingang (47) zum Vergleich zugeführt. Die Referenzspannung (U¶ref¶) ist von einer Kommutierungsverschiebung (7) entsprechend einer bestimmten Kurve (71) veränderbar. Der Kommutierungsverschiebung (7) wird von einer Stellgrößenberechnung (8) ein Stellwert (U¶st¶) in Abhängigkeit von der Solldrehzahl (n¶soll¶) des Motors zugeführt. Die Kommutierungsverschiebung erfolgt vorteilhafter Weise parabelförmig. Durch die sollwertabhängige Kommutierungsverschiebung wird auch bei hohen Drehzahlen und starker Last ein hohes Drehmoment zur Verfügung gestelllt und die Momentwelligkeit klein gehalten.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Verschiebung des
Kommutierungszeitpunktes bei einem sensor- und bürstenlosen
Gleichstrommotor, dessen Ständerwicklungen von einer mehrphasigen
Umrichterschaltung gespeist werden, der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 definierten Gattung und betrifft weiterhin eine
Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäss Anspruch 6.
In der DE 39 40 568.9 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum
Betreiben eines Mehrphasen-Synchronmotors an einem Gleichstromnetz
beschrieben. Dabei werden die Phasen sukzessive an die
Gleichspannung angeschlossen und Kommutierungsschalter
entsprechend der Rotorstellung so gesteuert, dass sie zur
Kommutierung aufeinanderfolgender Phasen zeitlich überlappen und
mindestens einer der Kommutierungsschalter im Kommutierungsbereich
derart getaktet wird, dass der Mittelwert des Stromes in der
aufkommutierenden Phase zu- und in der abkommutierenden Phase
abnimmt. Durch diese Überlappung und Taktung der Schaltsignale in
den Kommutierungsflanken wird ein geringerer Schaltverlust und
eine Geräuschreduzierung erreicht.
Bei sensor- und bürstenlosen Gleichstrommotoren wird der
Kommutierungszeitpunkt üblicherweise durch das Ausmessen der
induzierten Spannung in einer jeweils unbestromten Phase der
Ständerwicklungen bestimmt. Es wird dabei eine Vergleich dieser
induzierten Spannung mit einer Referenzspannung, die vom Istwert
der Drehzahl abgeleitet wird, durchgeführt. Hierbei kann es
insbesondere bei großen Lasten und hohen Drehzahlen des Motors zu
erheblichem Leistungseinbruch und zu erheblichen Welligkeiten im
Drehmoment kommen. Dies ist sehr nachteilig.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht in der Angabe eines
Verfahrens, welches es ermöglicht, den Kommutierungszeitpunkt bei
einem sensorlosen und bürstenlosen Gleichstrommotor so zu
verschieben, dass der Leistungseinbruch vermieden bzw. stark
vermindert wird und eine Verringerung der Momentenwelligkeit
erreicht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verschiebung des
Kommutierungszeitpunktes bei einem sensor- und bürstenlosen
Gleichstrommotor mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1
hat gegenüber dem bekannten Stand der Technik den Vorteil, eine
Leistungserhöhung bei gleichbleibendem Magnetkreis und gleicher
Motormechanik, der Verringerung der Momentenwelligkeit durch
Anpassung der Kommutierungsschwelle auf eine optimale Stromform.
Vorteilhafterweise ist weiterhin kein Leistungseinbruch wie bei
einer Kommutierungsverschiebung zu beobachten, die von der Ist-
Drehzahl des Motors abhängig ist.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird dies dabei prinzipiell
dadurch erreicht, dass die Kommutierungserkennung durch Vergleich
der in einer unbestromten Phase der Ständerwicklungen induzierten
Spannung mit einer Referenzspannung erfolgt und dass die
Referenzspannung entsprechend dem Sollwert der Drehzahl des Motors
bzw. der daraus berechneten Stellgröße verändert wird.
Durch die in den weiteren Verfahrensansprüchen niedergelegten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.
Entsprechend einer besonders vorteilhaften und bevorzugten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der
Kommutierungszeitpunkt derart zeitlich nach vorne verschoben, dass
eine optimale Stromform erreicht wird, optimal insbesondere im
Hinblick auf Leistungserhöhung und/oder Verringerung der
Momentenwelligkeit.
Gemäß einer sehr zweckmäßigen und vorteilhaften Ausgestaltung und
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die
Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes in der Weise, dass die
Referenzspannung in Form einer Parabel angehoben wird.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung dieses Verfahrensmerkmals
wird die parabelförmige Anhebung der Referenzspannung bei Puls-
Weiten-Modulation des den Ständerwicklungen zugeführten Stromes
bei einem Puls-Weiten-Modulationsverhältnis von ca. 90 bis 95%,
insbesondere 93%, begonnen. Die parabelförmige Anhebung der
Kommutierungsschwelle hat den Vorteil, dass dadurch ein sanfter
Übergang in den Vorkommutierungszustand erreicht wird.
Entsprechend einem weiteren vorteilhaften Merkmal eines
Ausführungsbeispieles für das erfindungsgemäße Verfahren wird die
entsprechend dem Sollwert der Drehzahl ermittelte Stellgröße neben
der Veränderung des Referenzwertes für den Kommutierungszei tpunkt
auch dazu verwendet, dass die Bestromung der einzelnen Phasen der
Ständerwicklungen entsprechend erhöhend oder erniedrigend
angepasst wird.
Eine bevorzugte Anordnung zum Durchführen des vorstehend
erläuterten Verfahrens mit seinen verschiedenen Abwandlungen
beinhaltet einen sensor- und bürstenlosen Gleichstrommotor, der
von einer mehrstufigen Umrichterschaltung gespeist wird, welche
ihrerseits eine Endstufenansteuerung, eine Kommutierungslogik,
einen Phasenselektor und einen Phasendiskriminator enthält, und
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Kommutierungserkennung
vorgesehen ist, welcher von dem Phasenselektor der aktuelle Wert
der in einer unbestromten Phase induzierten Spannung auf einem
Eingang und eine Referenzspannung auf einem zweiten Eingang zum
Vergleich zugeführt wird, und die Referenzspannung von einer
Kommutierungsverschiebung entsprechend einer bestimmten Kurve
veränderbar ist, wobei der Kommutierungsverschiebung von einer
Stellgrößenberechnung ein Stellwert in Abhängigkeit von der Soll-
Drehzahl des Motors zugeführt wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Anordnung
ist vorgesehen, dass in der Kommutierungsverschiebung die
Referenzspannung entsprechend einer Parabel verändert,
insbesondere erhöht wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung dieser Anordnungsgestaltung ist
vorgesehen, dass die parabelförmige Erhöhung der Referenzspannung
bei Puls-Weiten-Modulation der Bestromung der einzelnen Phasen der
Ständerwicklungen des Motors ab einem Puls-Weiten-Modulations-
Verhältnis von ca. 90 bis 95%, vorzugsweise von 93%, einsetzend
vorgenommen wird. Diese Prozentwerte gelten bei einer bestimmten
Magnetkreisauslegung. Bei anderer Auslegung des Magnetkreises
können deutlich verschiedene Werte vorkommen.
In weiterer vorteilhafter und sehr zweckmäßiger Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Anordnung berechnet die Stellgrößenberechnung in
nicht linearer Abhängigkeit von der Solldrehzahl des Motors eine
Stellgröße, die zum einen der Kommutierungsverschiebung als
Eingang zugeführt wird und zum anderen der Kommutierungslogik zum
Anpassen der Bestromung der Phasen der Ständerwicklungen des
Motors zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anordnung zur Durchführung
dieses Verfahrens wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild für die
Kommutierungsverschiebung gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 2 ein Diagramm mit der Referenzspannung in Abhängigkeit
von der Stellgröße bzw. dem Strom in parabelförmiger
Abhängigkeit, und
Fig. 3 verschiedene Diagramme des Spannungsverlaufs der
induzierten Spannung in einer Phase, der Bestromung
dieser Phase und drei verschiedene Stromformen bei
unterschiedlichen Referenzspannungen und
unterschiedlichen Drehzahlen des Motors, allgemein
gesprochen Stromformen bei unterschiedlichen
Kommutierungsschwellen.
In Fig. 1 ist in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße
Kommutierungsverschiebung dargestellt. Ein Gleichstrommotor 1, der
sensor- und bürstenlos ist, wird von einer mehrstufigen
Umrichterschaltung gespeist. Diese mehrstufige Umrichterschaltung,
die beispielsweise dreiphasig und sechspulsig sein kann, enthält
ihrerseits als wesentliche Bauteile eine Endstufensansteuerung 2,
eine Kommutierungslogik 3, einen Phasenselektor 4, einen
Phasendiskriminator 5 sowie eine Kommutierungserkennung 6. In der
Endstufenansteuerung 2 ist symbolisch ein MOSFET-Transistor 22
dargestellt. Die Endstufenansteuerung versorgt über eine
Mehrfachleitung 21 den Motor 1 mit Energie. Abgezweigt von diesen
Leitungen wird über eine Mehrfachleitung 23 der jeweils aktuelle
Wert der in einer unbestromten Phase induzierten Spannung
zugeführt, wobei vom Phasenselektor 4 jeweils eine der
beispielsweise sechs Phasen dazu ausgewählt wird. Dieser aktuelle
Wert der jeweiligen Phase wird vom Phasenselektor 4 über Leitung
46 auf einen ersten Eingang der Kommutierungserkennung 6 gegeben.
Einem zweiten Eingang der Kommutierungserkennung wird auf Leitung
47 eine Referenzspannung Uref zugeführt, die aus der Addition der
dem Motor 1 zugeführten Batteriespannung mit der Spannung aus der
Kommutierungsverschiebung gebildet wird.
Die Kommutierungsverschiebung 7 wird ihrerseits von einer
Stellgrößenberechnung 8 über eine Leitung 87 mit einer Stellgröße
Ust versorgt. Die Stellgrößenberechnung 8 hat als Eingangswert den
Sollwert nsoll der Drehzahl des Motors 1 auf Leitung 80 anstehen.
Aus dieser Sollwertgröße nsoll wird entsprechend der im
Stellgrößenberechnungsblock 8 dargestellten nicht linearen Kurve
81 die Stellgröße Ust ermittelt. Diese Kennlinie 81 ist die
Stellgröße Ust, die über dem Drehzahlsollwert nsoll aufgetragen ist.
Im Block 7 der Kommutierungsverschiebung ist ein Kennbild
eingetragen, bei dem auf der horizontalen Achse die im Block 8
gewonnene Stellgröße Ust aufgetragen ist und davon abhängig die
Referenzspannung Uref in der senkrechten Achse aufgetragen ist. Die
eingetragene Kennlinie 71 ist vorzugsweise parabelförmig. Über
eine Leitung 83 wird der Ausgangswert der Stellgrößenberechnung 8
der Kommutierungslogik 3 zugeführt, um entsprechend der
vorgegebenen Drehzahl nsoll in der Kommutierungslogik die Ströme für
die Endstufenansteuerung 2 und die darin enthaltenen
Endstufentransistoren 22 zu erhöhen, die dann über die Leitungen
21 dem Motor 1 taktgerecht zugeführt werden.
Die Taktgabe für die Kommutierungslogik 3 erfolgt durch den
Phasendiskriminator 5, der als Eingang auf Leitung 65 das Ergebnis
des Vergleichs der Referenzspannung Uret auf Leitung 47 und der
aktuellen phaseninduzierten Phasenspannung auf Leitung 46 über
einen Vergleicher 61 in der Kommutierungserkennung 6 abgibt. Das
Ausgangssignal des Phasendiskriminators 5, wobei dieser durch
sechs verschiedene Phasen Impulsbilder innerhalb des Blocks 5
gekennzeichnet ist, wird über Leitung 53 der Kommutierungslogik 3
zugeführt und über Leitung 54 dem Phasenselektor 4. Dadurch wird
der Phasenselektor 4 auf die richtige Phase für die
Kommutierungserkennung eingestellt.
In Fig. 2 ist die innerhalb der Kommutierungsverschiebung 7 in
Fig. 1 dargestellte Kennlinie noch einmal in etwas anderer Form
und größer und genauer dargestellt. Dabei ist auf der horizontalen
Achse der Prozentwert der Puls-Weiten-Modulation aufgetragen, was
der Stellgröße Ust bei Kennlinie 71 innerhalb der
Kommutierungsverschiebung 7 in Fig. 1 entspricht. Auf der
vertikalen Achse ist die Referenzspannung Uref aufgetragen, die auf
Leitung 47 der Kommutierungserkennung 6 zugeführt wird. In etwa ab
einem Prozentsatz von 90% Puls-Weiten-Modulation, insbesondere
bei 93%, fängt die parabelförmige Kennlinie der Referenzspannung
Uref an zu steigen, und zwar in Form einer Parabel. Diese
parabelförmige Anhebung der Kommutierungsschwelle, d. h. der auf
Leitung 47 zugeführten Referenzspannung Uret, hat den Vorteil, dass
der Übergang in den Vorkommutierungszustand sanft ist. Mit
Vorkommutierungszustand ist gemeint, dass der
Kommutierungszeitpunkt von seiner üblichen zeitlichen Lage her zu
früherem Beginn vorverlegt wird.
Fig. 3 zeigt verschiedene Diagramme und verschiedene Stromformen
bei unterschiedlichen Kommutierungsschwellen. Im oberen, mit A
bezeichneten Diagramm ist über dem elektrischen Winkel die
beispielsweise in einer Phase U induzierte Spannung Uind
aufgetragen. Mit Ubat ist die Batteriespannung eines
Kraftfahrzeuges oder die Normspannung eines Gleichstrombordnetzes
eines Kraftfahrzeugs bezeichnet. Mit Uref1, die unterhalb der
Batteriespannung liegt, ist eine erste Referenzspannung bezeichnet
und mit Uref2 ist eine zweite Referenzspannung bezeichnet, die
wesentlich oberhalb des Wertes der Batteriespannung Ubat liegt. Man
kann davon ausgehen, dass der Spannungsreferenzwert Uref1 in etwa
dem Wert 0,00 in Fig. 2 und der Spannungsreferenzwert Uref2 in Fig.
3 Diagramm A, in etwa dem Referenzwert Uref von 1,00 in Fig. 2
entspricht.
Im Diagramm B von Fig. 3 ist mit IU die Einschaltzeit des Stromes
für die Phase U gekennzeichnet. Wird die Kommutierung auf den
Referenzwert Uref1 vorgenommen, dann ist im Diagramm C von Fig. 3
der Strom und die Stromform über der Zeit t aufgezeichnet, die für
diese Kommutierungsschwelle bei einer Solldrehzahl von z. B. 1500
Umdrehungen pro Minute entspricht. Der Strom I115 kennzeichnet also
in etwa die Stromform, die zusammen mit der in derselben Phase
induzierten Spannung das Drehmoment bewerkstelligt.
Im Diagramm D von Fig. 3 ist über der Zeit t die Stromform I130
aufgetragen, die bei einer Kommutierungsschwelle von der Spannung
Uref1 im Diagramm A von Fig. 3 und bei einer Drehzahl von 3000
Umdrehungen pro Minute sich einstellt. Es ist erkennbar, dass
durch die vorhandene Wicklungsinduktivität sich der Strom in
dieser Phase nur sehr langsam und schwach aufbauen kann.
Im Diagramm E von Fig. 3 ist über der Zeit t der Strom und die
Stromform I230 aufgetragen, die sich bei einer
Kommutierungsschwelle von Uref2 und bei einer Drehzahl von 3000
Umdrehungen pro Minute einstellt. Aus dem Diagramm ist zu ersehen,
dass zu dem Zeitpunkt, welcher der Spannung Uref1 im Diagramm A
entspricht, der Strom I230 schon auf seinen vollen Wert aufgebaut
ist und daher dann, wenn die induzierte Spannung anwächst, das
volle Drehmoment sofort einsetzend zur Verfügung gestellt werden
kann.
Entsprechend der Erfindung kann sich der Kommutierungszeitpunkt
zwischen denjenigen Werten ändern, die zwischen den Punkten
liegen, welche den Kommutierungsschwellen Uref1 und Uref2 im Diagramm
A entsprechen. Entsprechend der zeitlichen Verschiebung nach vorne
ist eine entsprechende vorzeitige Beendigung der Kommutierung
durch entsprechende Abschaltung des Stromes gegeben, wie dies im
Diagramm E von Fig. 3 deutlich erkennbar eingetragen ist.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens und der
erfindungsgemäßen Anordnung wird am Beispiel eines
Klimagebläsemotors für Kraftfahrzeuganwendungen erläutert. Dies
ist in den drei Fig. 1-3 im einzelnen dargestellt und
vorstehend schon weitgehend beschrieben worden. Wesentlich ist
dabei, dass bei einem derartigen Gebläse die Last und somit der
Phasenstrom quadratisch mit der Drehzahl ansteigt. So beträgt
beispielsweise der Strom I115 in Diagramm C bei 1500
Umdrehungen/Minute 3 A. Bei einer Kommutierung auf den Schwellwert
Uref1 beträgt entsprechend dem Diagramm D in Fig. 3 dieser Strom bei
3000 Umdrehungen/Minute einem Wert von 18 A. Aus dieser
Darstellung ist erkennbar, dass die Verschiebung der
Kommutierungsschwelle deswegen notwendig ist, um bei allen
Betriebszuständen eine optimale Stromform und somit ein hohes
Moment bei geringer Momentenwelligkeit zu erzielen. Eine solche
optimale Stromform ist anhand des Stromes I230 in Diagramm E von
Fig. 3 dargestellt. Durch eine solche optimale Stromform werden
auch die ohmschen Verluste und die Schaltverluste in der
Halbleiterschaltung so niedrig wie möglich gehalten.
Aufgrund der Wicklungsinduktivität kann sich der Phasenstrom nur
in einer endlichen Zeit aufbauen. Bei niedrigen Drehzahlen, wie
dies am Beispiel im Diagramm C von Fig. 3 mit dem Strom Ilis
dargestellt ist, macht sich dieser Effekt, bezogen auf den
elektrischen Drehwinkel, nur unwesentlich bemerkbar. Erst bei
mittleren bis hohen Drehzahlen von etwa 1500 bis 3000
Umdrehungen/Min. wirkt sich der begrenzte Stromanstieg negativ auf
die Drehmomentbildung aus, wobei das Drehmoment M = cΦ * I ist, da
zum Zeitpunkt des Erreichens der vollen induzierten Spannung, Uind
≈ c * Φ, der Phasenstrom noch nicht aufgebaut ist. Dies ist
insbesondere im Diagramm D von Fig. 3 mit dem Strom I130
dargestellt und gut erkennbar. Durch die Verschiebung der
Kommutierungsschwelle mit einer Referenzspannung Uref von größer
als der Betriebsspannung Ubat, wie im Diagramm A von Fig. 3
dargestellt, wird erreicht, dass sich der Phasenstrom bei
Erreichen der vollen induzierten Spannung Uind bereits auf seinen
maximalen Wert eingependelt hat. Somit kann auch dadurch das
maximale Drehmoment erzielt werden. Das kontinuierliche Erhöhen
der Kommutierungsschwelle mit dem Wert Uref ab einer definierten
Solldrehzahl ermöglicht eine Momentenanhebung bei gleichbleibender
Motormechanik.
Bei sensorbehafteten Antrieben ist eine derartige Momentenanhebung
aufgrund der fest vorgegebenen Position des Sensors nicht möglich.
Bei sensorlosen Antrieben, die mit einer Drehzahl Istwert
abhängigen Kommutierungsverschiebung arbeiten, liegt der Nachteil
darin begründet, dass bei einem Drehzahleinbruch durch
Lasterhöhung die Kommutierungsschwelle erniedrigt wird. Die
dadurch bedingte Rücknahme der Vorkommutierung bewirkt ein
weiteres Einbrechen der Drehzahl. Dies verschlimmert die Sache
noch.
Im Gegensatz dazu ist bei der Erfindung, bei der die
Kommutierungsverschiebung an den Sollwert der Drehzahl gekoppelt
ist, sichergestellt, dass dieser Effekt nicht auftritt. Das
erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Anordnung zu
seiner Durchführung stellt in vorteilhafter Weise eine
Leistungserhöhung bei gleichbleibendem Magnetkreis und gleicher
Motormechanik zur Verfügung, verringert die Momentenwelligkeit,
vermeidet Leistungseinbruch und gewährleistet einen sanften
Übergang in den Vorkommutierungszustand durch parabelförmige
Anhebung der Kommutierungsschwelle. Dies ist von ganz besonderem
Vorteil dann, wenn der Motor für eine Lüfteranwendung in
Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, bei dem sich die Lüfterlast
quadratisch mit der Drehzahl erhöht. Dort wirkt sich auch
besonders vorteilhaft die parabelförmige Kommutierungsverschiebung
auf den sanften Lastübergang aus.
Claims (9)
1. Verfahren zur Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes bei
einem sensor- und bürstenlosen Gleichstrommotor (1), dessen
Ständerwicklungen von einer mehrphasigen Umrichterschaltung
gespeist werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kommutierungerkennung durch Vergleich der in einer
unbestromten Phase der Ständerwicklungen induzierten Spannung
mit einer Referenzspannung (Uref) erfolgt, und
dass die Referenzspannung (Uref) entspechend dem Sollwert
(nsoll) der Drehzahl des Motors (1) bzw. der daraus
berechneten Stellgröße (Ust) verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kommutierungszeitpunkt derart zeitlich nach vorne
verschoben wird, dass eine optimale Stromform erreicht wird,
optimal insbesondere im Hinblick auf Leistungserhöhung
und/oder Verringerung der Momentenwelligkeit.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass
die Verschiebung des Kommutierungszeitpunktes in der Weise
erfolgt, dass die Referenzspannung (Uref) in Form einer
Parabel angehoben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die parabelförmige Anhebung der Referenzspannung bei Puls-
Weiten-Modulation des den Ständerwicklungen zugeführten
Stromes bei einem Puls-Weiten-Modulations-Verhältnis von ca.
90 bis 95%, insbesondere 93%, einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die entsprechend dem Sollwert (nsoll) der Drehzahl ermittelte
Stellgröße (Ust) neben der Veränderung des Referenzwertes für
den Kommutierungszeitpunkt auch dazu verwendet wird, dass die
Bestromung der einzelnen Phasen der Ständerwicklungen
entsprechend erhöhend oder erniedrigend angepasst wird.
6. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder
einem der Ansprüche 2 bis 5, mit einem sensor- und
bürstenloser Gleichstrommotor (1) vorgesehen ist, der von
einer mehrstufigen Umrichterschaltung gespeist wird, welche
ihrerseits eine Endstufenansteuerung (2), eine
Kommutierungslogik (3), einen Phasenselektor (4) und einen
Phasendiskriminator (5) enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Kommutierungserkennung (6) vorgesehen ist, welche von dem Phasenselektor (4) der aktuelle Wert der in einer unbestromten Phase induzierten Spannung auf einem Eingang (46) und eine Referenzspannung (Uref) auf einem zweiten Eingang (47) zum Vergleich zugeführt wird,
und dass die Referenzspannung (Uref) von einer Kommutierungsverschiebung (7) entsprechend einer bestimmten Kurve veränderbar ist, wobei der Kommutierungsverschiebung (7) von einer Stellgrößenberechnung (8) ein Stellwert (Ust) in Abhängigkeit von der Solldrehzahl (nsoll) des Motors (1) zugeführt wird.
eine Kommutierungserkennung (6) vorgesehen ist, welche von dem Phasenselektor (4) der aktuelle Wert der in einer unbestromten Phase induzierten Spannung auf einem Eingang (46) und eine Referenzspannung (Uref) auf einem zweiten Eingang (47) zum Vergleich zugeführt wird,
und dass die Referenzspannung (Uref) von einer Kommutierungsverschiebung (7) entsprechend einer bestimmten Kurve veränderbar ist, wobei der Kommutierungsverschiebung (7) von einer Stellgrößenberechnung (8) ein Stellwert (Ust) in Abhängigkeit von der Solldrehzahl (nsoll) des Motors (1) zugeführt wird.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
in der Kommutierungsverschiebung (7) die Referenzspannung
(Uref) entsprechend einer Parabel verändert, insbesondere
erhöht wird.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die parabelförmige Erhöhung der Referenzspannung (Uref) bei
Puls-Weiten-Modulation (PWM) der Bestromung der einzelnen
Phasen der Ständerwicklungen des Motors (1) ab einem Puls-
Weiten-Modulations-Verhältnis von ca. 90 bis 95%,
vorzugsweise von 93%, einsetzend vorgenommen wird.
9. Anordnung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stellgrößenberechnung (8) in nicht linearer Abhängigkeit
von der Solldrehzahl (Nsoll) des Motors (1) eine Stellgröße
(Ust) berechnet, die zum einen (87) der
Kommutierungsverschiebung (7) als Eingang zugeführt wird und
zum anderen (83) der Kommutierungslogik (3) zur Anpassung der
Bestromung der Phasen der Ständerwicklungen des Motors (1).
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