DE2052695A1 - Device for setting the switch-on and / or switch-off angle of the voltage on each part of the winding of a brushless DC motor - Google Patents

Device for setting the switch-on and / or switch-off angle of the voltage on each part of the winding of a brushless DC motor

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DE2052695A1
DE2052695A1 DE19702052695 DE2052695A DE2052695A1 DE 2052695 A1 DE2052695 A1 DE 2052695A1 DE 19702052695 DE19702052695 DE 19702052695 DE 2052695 A DE2052695 A DE 2052695A DE 2052695 A1 DE2052695 A1 DE 2052695A1
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Wolfgang 5100 Aachen; Steinbush Hans Schaesberg Radziwill (Niederlande)
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/08Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor

Description

N.V. Philipe1 Gloeilampenfabrieken Eindhoven/Holland NV Philipe 1 Gloeilampenfabrieken Eindhoven / Holland

Patentanwalt Dipl.-Ing, PritÄ-JoachiM Kupfermann, 2 Hamburg 1 Steindanuü 94Patent attorney Dipl.-Ing, PritÄ-JoachiM Kupfermann, 2 Hamburg 1 94

"Einrichtung zur Einstellung des Ein- und/oder Aus-Schaltwinkels der Spannung an jeden Teil der Wicklung eines bürstenlosen Gleichstrommotors"."Device for setting the on and / or off switching angle the voltage across each part of the winding of a brushless DC motor ".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an einer bürstenlosen Gleichstrommaschine mit einer aus einem oder mehreren Teilen bestehenden Wicklung und mit einem elektronischen Kommutator, bestehend aus steuerbaren Schaltelementen, über welche die Betriebspannung an die einzelnen Wicklungsteile gelangt, und einer Steuervorrichtung, die mindestens einen Positionsindikator enthält, aus der sich Positionsimpulse entnehmen lassen, die bestimmten Winkeletellungen de& Läufers eindeutig zugeordnet sind, zur Einstellung der Einschaltwinkel der steuerbaren Schaltelemente des Kommutators.The invention relates to a device on a brushless DC machine with a winding consisting of one or more parts and with an electronic commutator consisting of controllable switching elements, via which the operating voltage is applied to the individual winding parts, and a control device that contains at least one position indicator , from which position pulses can be taken that are clearly assigned to certain angular positions of the rotor, for setting the switch-on angle of the controllable switching elements of the commutator.

Eine solche Einrichtung ist durch die deutsche Patentschrift 1t2kk,2&3 bekannt geworden. Diese Einrichtung beruht auf der Verwendung dreieckiger Impulse und einerSuch a device has become known from the German patent specification 1 t 2kk, 2 & 3 . This facility relies on the use of triangular pulses and one

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einstellbaren Schwellenspannung zur Steuerung des elektronischen Kommutators. Diese Steuerungsweise is an sich bekannt, z.B. aus der USA-Patentschrift 2,809,339 und erlaubt es nicht, die Ein- und Ausschaltwinkel unabhängig voneinander einzustellen oder zu beeinflussen.adjustable threshold voltage to control the electronic commutator. This manner of control is in itself known, e.g., from U.S. Patent 2,809,339 and permitted it is not possible to set or influence the switch-on and switch-off angles independently of one another.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine andere Einrichtung des eingangs definierten Typs anzugeben, wodurch die, in einem Gleichstrommotor mit elektronischer Kommutierung schaltungstechnisch mögliche Trennung beider Funktionen des Kommutators^namentlich Gewinnung und Verarbeitung der Information über die Rotorstellung und Kommutierung des Spulenstroms,vollständig ausgenutzt werden kann. Dabei geht sie von der Erkenntnis aus, dass diese Trennung nicht nur, wie in der angeführten deutschen Patentschrift zur Drehzahlregelung und Stabilisierung nutzbar gemacht werden kann, sondern es darüber hinaus, durch Einwirkung auf die Verarbeitung der Information erlaubt, die charakteristischen Eigenschaften eines gegebenen Motors und selbst eines beliebigen Motortyps weitgehend zu beeinflussen und/oder abzuändern.The invention aims to provide another device of the type defined in the opening paragraph, whereby the, in a DC motor with electronic commutation, possible separation of the two in terms of circuitry Functions of the commutator, namely extraction and processing the information about the rotor position and commutation of the coil current can be fully utilized can. It is based on the knowledge that this separation is not only, as in the cited German patent can be made usable for speed control and stabilization, but beyond that, through action on the processing of the information allowed, the characteristic properties of a given engine and to largely influence and / or modify even any motor type.

Die Einrichtung nach der Erfindung is dadurch gekennzeichnet dass mindestens ein durch einen Positionsimpuls gesteuertes Verzögerungsglied mit fester oder variabeler Zeitkonstante zur Erzeugung von Impulsen mit bestimmter Dauer und ein Netzwerk zur Verknüpfuung dieser Impulse mit bestimmten Positionsimpulsen und anschliessender Ansteuerung der steuerbaren Schaltelemente des Kommutators mit den resultierenden Steuerimpulsen vorgesehen ist.The device according to the invention is characterized in that at least one delay element controlled by a position pulse with a fixed or variable delay element Time constant for generating pulses with a certain duration and a network for linking them Pulses with specific position pulses and subsequent activation of the controllable switching elements of the commutator is provided with the resulting control pulses.

Laut einer Weiterbildung einer Einrichtung nachAccording to a further training of a facility after

der Erfindung ist eineweitere Steuervorrichtung mit mindestens einem Positionsindikator zur Erzeugung von weiteren Positionsimpulsen vorgesehen die gegenüber den ersten Positionsimpülsen voreilen, welche weitere Steuervorrichtung mit den Verzögerungsgliedern verbunden ist. The invention is a further control device with at least one position indicator for generating further position pulses provided the opposite of the first position pulses advance which further control device is connected to the delay elements.

Hierdurch ist es möglich, die verzögerten Impulse erst von einer bestimmten definierten Drehzahl an wirksam werden zu lassen, da hiermit der Beginn der Verzögerungszeit um einen festen Referenzwinkel gegenüber den von der Steuer-This makes it possible for the delayed pulses to take effect only from a certain, defined speed as this marks the beginning of the delay time by a fixed reference angle compared to the control

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vorrichtung gelieferten Positionsimpulseri vorverlegt wird.device delivered position impulses is brought forward.

Es wird einleuchten, dass die weitere Steuervorrichtung dieselbe sein kann wie die Steuervorrichtung, wenn man die weiteren Positionsimpulse einem Positionsindikator entnimmt der dem Positionsindikator für die Positionsimpulse in der Drehrichtung gesehen vorangeht.It will be evident that the further control device can be the same as the control device, if the further position pulses are taken from a position indicator, the position indicator for the position pulses seen in the direction of rotation goes ahead.

Laut einer anderen Ausbildung einer Einrichtung nach d5r Erfindung ist mindestens eine Vorrichtung zum Kurzschluss der betreffenden Wicklungsteile während wenigstens eines Teiles jedes Verzögerungsimpulses vorgesehen.According to another embodiment of a device according to the invention, at least one device is for short-circuiting of the winding parts concerned during at least a portion of each delay pulse is provided.

Dadurch'ist est möglich,dass die Drehmoment-■This makes it possible for the torque ■

Drehzahlkennlinien in der Nähe des Leerlaufs einen steileren Verlauf annehmen und mit etwa konstanter Steigung in den Generatorbereich übergehen.Speed characteristics in the vicinity of idling assume a steeper course and with an approximately constant slope in the Skip the generator area.

Nach einer anderen Weiterbildung einer Einrichtung nach der Erfindung ist von den Ausgängen der Steuervorrichtung und weiteren Steuervorrichtung wenigstens ein Teil verbunden nixt wenigstens einem Verzögerungsglied, dessen Ausgang zu wenigstens einer Verknüpfungsschaltung führt, in der mehrere dieser Verzögerungsimpulse mit jeweils einem Positionsimpuls zu resultierenden Steuerimpulsen verknüpft werden.According to another development of a device according to the invention is of the outputs of the control device and further control device connected at least a part nixt at least one delay element, the output of which leads to at least one logic circuit in which several these delay pulses can each be linked to a position pulse to form the resulting control pulses.

Hierdurch ist es möglich, den Gesamtstrom zu ändern ohne dass der Phasenwinkel, dieses Stromes beträchtlich geändert wird.This makes it possible to change the total current without the phase angle of this current being changed considerably will.

Vorzugsweise wird jedes Verzögerungsglied durch eine monostabile Kippschaltung gebildet.Each delay element is preferably formed by a monostable multivibrator.

Obwohl normalerweise jedem Wicklungsteil einAlthough usually each winding part one

einziges Verzögerungsglied zugeordnet ist, was in den Fällen rotwendig ist in denen sich Verzögerungsimpulse überschneiden, kar in dem umgekehrten Fall, in dem die Verzogerungsimpulse einander nicht überschneiden, jedes Verzögerungsglied mehreren verschiedenen Wicklungsteilen zugeordnet sein, wodurch die Einrichtung vereinfacht und verbilligt wird.only delay element is assigned, which is necessary in cases in which delay pulses overlap, kar in the reverse case in which the delay pulses do not overlap each other, each delay element be assigned to several different winding parts, whereby the Facility is simplified and cheaper.

Auch können nach der Erfindung jedem Wicklungsteil zwei Verzögerungsglieder zugeordnet sein, wovon eines zur Verzögerung der Vorderflanke und das andere zur Verzögerung der Rückflanke des Positionsimpulses herangezogen wird. Werden die Verzögerungszeilen gleich gewählt, so bleibt die Länge der Steuerimpulse konstant und es ändert sich nur der Phasenwinkel mit der Drehzahl. Es ist aber auch möglich, die Zeit-According to the invention, two delay elements can be assigned to each winding part, one of which is for Delay of the leading edge and the other is used to delay the trailing edge of the position pulse. Will If the delay lines are chosen to be the same, the length of the control pulses remains constant and only the phase angle changes with the speed. But it is also possible to

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konstanten verschieden zu wählen oder unter Einwirkung
verschiedener Grossen zum Beispiel vom Motorstrom, zu
ändern.
constant different to choose or under influence
of various sizes, for example from the motor current
change.

Vorzugsweise ist dabei jedes Verzögerungsglied
durch eine monostabil.e Kippschaltung gebildet.
Each delay element is preferably in this case
formed by a monostabil.e flip-flop.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen:
The invention becomes with reference to the drawing
explained in more detail. Show it:

Fig. 1 das Schaltungsschema eines Gleichstrommotors mit elektronischem Kommutator nach der älteren Patentanmeldung1 shows the circuit diagram of a direct current motor with electronic commutator according to the older patent application

p. 1830.970.p. 1830.970.

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise dieses Motors.2 shows a diagram for explaining the mode of operation of this motor.

Fig. 3 das Schaltungsschema j teilweise in Block-3 shows the circuit diagram j partially in block

^ form, eines ersten Ausführungsbeispiels der Einrichtung nach der Erfindung.^ form, a first embodiment of the device according to the invention.

Fig. h ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels.Fig. H is a diagram for explaining the operation of this embodiment.

Fig. 5 das Schaltungsschema eines Teils eines
zweiten Ausführungsbeispiels.
5 shows the circuit diagram of part of a
second embodiment.

Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels von Fig. 5·FIG. 6 is a diagram for explaining the mode of operation of the exemplary embodiment from FIG.

Fig. 7 ein Diagramm, das den Verlauf der Spannung and der Wicklung als Funktion des Drehwinkels W angibt.7 is a diagram which indicates the course of the voltage on the winding as a function of the angle of rotation W.

Fig. 8 das Schaltungsschema eines Teils eines
dritten Ausführungsbeispiels.
8 shows the circuit diagram of part of a
third embodiment.

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsfc ι weise des Ausführungsbeispiels von Fig.8' ·9 is a diagram for explaining the effects ι like the embodiment of Figure 8 '·

Fig. 10 das Schaltungsschema eines Teils eines
vierten Ausführungsbeispiels und einer Variante desselben; und
10 shows the circuit diagram of part of a
fourth embodiment and a variant thereof; and

Fig. 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise dee Ausführungsbeispiels und der Variante von Fig. 9.11 is a diagram for explaining the mode of operation of the exemplary embodiment and the variant of FIG. 9.

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines mit einer
weiteren Steuervorrichtung versehenen 4-phasigen Motors.
Fig. 12 is a block diagram of one with a
further control device provided 4-phase motor.

Fig. 13 die hierzu gehörende Impulsdiagramme13 shows the pulse diagrams belonging to this

Fig. \k ein Schaltbild in dem ein Steuerimpuls in mehrere Teilimpulse zerlegt wird undFig. \ K a circuit diagram in which a control pulse is broken down into several partial pulses and

Fig. 15 die zugehörige Impulsdiagramme.15 shows the associated timing diagrams.

In Fig. 1 iat ein kollektorloser Gleichstrommotor mit einer Steuereinrichtung nach der älteren PatentanmeldungIn Fig. 1 iat a brushless DC motor with a control device according to the earlier patent application

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(ΡΗΝ 3^91) schematisch dargestellt, an welchen die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung vorteilhaft an. gewendet werden kann.(ΡΗΝ 3 ^ 91) shown schematically to which the facility according to the present invention advantageous. can be turned.

Der bürstenlose Motor hat eine aus vier Teilen bestehende Wicklung 1, 2, 3 ι ^ zur Erzeugung eines Drehfeldes und einen permanent magnetischen Rotor 5» z.-B. mit zwei Polen N und S-. Er enthält ferner einen elektronischen Kommutator. Zur Gewinnung der notwendigen information über die jeweilige augenblickliche Stellung des Rotors 5 enthält dieser einen axial vorzugsgerichteten, permanentmagnetischen Sektor 6, der sich z.B. über 135° erstreckt, und vier im Bereiche dieses Magneten, über, den Umfang des Stators wie die Wicklungsteile 1 bis h verteilte Ringkerne 7» welche durch den Magnet 5 in diametraler Richtung gesättigt werden können. Auf jedem dieser Ringkerne ist eine Wicklung 8, in bezug auf die Richtung des Feldes des Magnet 6 vorzugsweise symetrisch angebracht, sodass eine AenderungThe brushless motor has a winding 1, 2, 3 ι ^ consisting of four parts to generate a rotating field and a permanent magnetic rotor 5 »z.-B. with two poles N and S-. It also contains an electronic commutator. To obtain the necessary information about the current position of the rotor 5, it contains an axially preferred, permanent magnetic sector 6, which extends, for example, over 135 °, and four in the area of this magnet, over the circumference of the stator such as the winding parts 1 to h distributed toroidal cores 7 »which can be saturated by the magnet 5 in the diametrical direction. A winding 8 is attached to each of these toroidal cores, preferably symmetrically with respect to the direction of the field of the magnet 6 , so that there is a change

der Grosse dieses Feldes über der gesamten Wicklung 8 praktisch keine Spannung induziert.the size of this field over the entire winding 8 practically no voltage induced.

Jede der Wicklungen 8 bildet, zusammen mit einem entsprechenden, damit in Reihe geschalteteten Kondensator 9» einen Impedanzkreis 8, 9. Alle Impedanzkreise sind parallel geschaltet und verden erregt durch Sägezahnschwingungen verhältnismäsaig hoher Prequenz, z.B. 270 kHz, erzeugt durch einen RC-Oazillator mit einem "unijunction" Transistor oder Diode mit doppelter Basis 10. Die Kapazität dieses Oszillators ist gebildet durch die Parallelschaltung der vier Kondensatoren 9» und sein Ladewiderstand ist der Emitterwiderstand 11. Eine Basis des Transistors 10 1st an die negative Klemme (oV) der Speisequelle angeschlossen, und seine andere Basis ist mit einem Widerstand 12 verbunden, welcher andererseits, wie auch der Emitterwiderstand an der positiven Klemme (+15V) dieser Quelle liegt.Each of the windings 8, together with a corresponding capacitor 9 connected in series with it, forms » an impedance circuit 8, 9. All impedance circuits are in parallel switched and verden excited by sawtooth vibrations relatively high frequency, e.g. 270 kHz, generated by an RC-Oazillator with a "unijunction" transistor or Diode with a double base 10. The capacitance of this oscillator is formed by connecting the four capacitors in parallel 9 »and its charging resistance is the emitter resistance 11. One The base of the transistor 10 is connected to the negative terminal (oV) of the supply source, and its other base is connected to connected to a resistor 12, which on the other hand, as well as the emitter resistor at the positive terminal (+ 15V) of this Source lies.

Bei gesättigtem Ringkern 7 Ast die Impedanz jeder der Wicklungen 8 praktisch gleich Null. An der Wicklung oder Wicklungen 8 mit ungesättigtem Ringkern 7 .erscheint eine Hochfrequenzspannung. Diese wird durch einen Tranaistor 13» z.B. dee npn-Typs gleichgerichtet, und der durch dieWith a saturated toroidal core 7 branch the impedance of each of the windings 8 practically zero. A appears on the winding or windings 8 with an unsaturated toroidal core 7 High frequency voltage. This is through a tranaistor 13 » E.g. the npn type is rectified, and the one by the

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Kollektor-Emittersti-ecke dieses Transistors fliessende, pulsierende Gleichstrom wird durch einen Kondensator Ik geglättet. Sein Kollektor liegt an der Klemme +15V über einen Widerstand 1.5 und sein Emitter ist unmittelbar mit der Basis eines Schalttransistors 16 verbunden, dessen Emitter an die Klemme oV und dessen Kollektor über den entsprechenden Statorwicklungsteil 1, 2, 3 oder k an die Klemme +15V liegt.The collector-emitter piece of this transistor flowing, pulsating direct current is smoothed by a capacitor Ik. Its collector is connected to the + 15V terminal via a resistor 1.5 and its emitter is directly connected to the base of a switching transistor 16, its emitter to the oV terminal and its collector via the corresponding stator winding part 1, 2, 3 or k to the + 15V terminal lies.

Mit dieser Steuerschaltung werden die Statorwicklungsteile mit sehr scharfen, praktisch rechteckigen Spannungsimpulsen gespeist, und demzufolge kann ein verhältnismässig guter Wirkungsgrad erzielt werden. Die Diagramme der Fig. 2 zeigen diese Spannungsimpulse als Funktion des Drehwinkels des Rotors 5» wobei die Impulse V„ und V. an den Wicklungsteilen 3 und k gestrichelt dargestellt sind.With this control circuit, the stator winding parts are fed with very sharp, practically rectangular voltage pulses, and consequently a comparatively good degree of efficiency can be achieved. The diagrams in FIG. 2 show these voltage pulses as a function of the angle of rotation (β of the rotor 5 », with the pulses V« and V on the winding parts 3 and k being shown in dashed lines.

Bei einem Kommutatormotor kann man die Eigenschaften des Motors, insbesonder dessen Antriebs- oder Bremsmoment durch Verdrehen der Bürsten beeinflussen. Dementsprechend könnte man auch die Kerne 7 mit ihrem Abtastwicklungen 8 verschieben. Es ist jedoch interessanter, den Zusammenhang zwischen den Abtastimpulsen und den Erregungsoder Lastimpulsen angelegt an den Statorwicklungesteilen elektronisch zu beeinflussen. Dabei kann man nähmlich nicht allein die Erregerimpulse in bezug auf die Abtastimpulse mehr oder weniger verzögern, sondern man kann sie auch verkürzen oder verlängern. Darüber hinaus kann man die Verzögerung, Verlängerung und/oder Verkürzung durch eine elektrische Grosse steuern lassen, z.B. durch eine der Drehzahl proportionale Spannung V und/oder durch eine dem Drehmoment proportionale Spannung Vn.With a commutator motor, you can influence the properties of the motor, in particular its drive or braking torque, by turning the brushes. Correspondingly, the cores 7 with their scanning windings 8 could also be displaced. However, it is more interesting to electronically influence the relationship between the sampling pulses and the excitation or load pulses applied to the stator winding parts. It is namely not only possible to delay the excitation pulses more or less with respect to the scanning pulses, but they can also be shortened or lengthened. In addition, the delay, lengthening and / or shortening can be controlled by an electrical variable, for example by a voltage V n proportional to the speed and / or by a voltage V n proportional to the torque.

Mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Einrichtung echematisch dargestellt in Fig. 3 werden die Eingangsimpulse, ohne Verzögerung, durch Zusatzimpulse regelbarer Breite verlängert, wie gezeigt auf Fig. k. With a first exemplary embodiment of the device, shown echematically in FIG. 3, the input pulses are lengthened without delay by additional pulses of controllable width, as shown in FIG. K.

Für Jeden der Schalttransistoren 16 der Fig. I enthält die Einrichtung ein Netzwerk 17t 18 zur Differenzierung der durch den elektronischen Kommutator für den ont-For each of the switching transistors 16 of FIG. 1, the device contains a network 17t 18 for differentiation the electronic commutator for the ont-

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sprechenden Wicklungsteil (z.B. 1) gelieferten Impulse. Die Eingangsklemme 19 dieses Netzwerkes wird mit der Basis des entsprechenden Schalttransistors 16 verbunden, und dessen Ausgangskiemme 20, über eine Diode 21, mit dem Kollektor des ersten Transistors 22 einer monostabilen Kippschaltung, die ein Verzögerungsglied mit einstellbarer Zeitkonstante bildet. Die gezeigte Kippschaltung enthält einen zweiten Transistor 23. Die Emitter beider Transistoren 22 und 23» des npn-Typs sind and die Klemme oV angeschlossen und ihre Kollektoren liegen an der Klemme +15V über Widerstand 24 bzw. 25· Die Basis des Transistors 22 ist über einen Widerstand 26, überbrückt durch einen Kondensator 27, mit dem Kollektor des Transistors 23 gekoppelt, und die Basis dieses Transistors ist über einen Kondensator 28 mit dem Kollektor des Transistors 22 gekoppelt und über einen einstellbaren Widerstand 29 mit der Klemme + 15 V verbunden. Schliesslich ist der Kollektor des Transistors 23 über eine Diode 30 mit der Eingangsklemme 19 verbunden. Das Ganze bildet eine Zusatzeinheit, z.B. 21. -^^r einen entsprechenden Widiungsteil, z.B der Wicklungsteil 1.the speaking part of the winding (e.g. 1) delivered pulses. The input terminal 19 of this network is connected to the base of the corresponding switching transistor 16, and its output terminal 20, via a diode 21, to the collector of the first transistor 22 of a monostable multivibrator, which forms a delay element with an adjustable time constant. The flip-flop circuit shown contains a second transistor 23. The emitters of both transistors 22 and 23 »of the npn type are connected to the terminal oV and their collectors are connected to the terminal + 15V via resistor 24 and 25, respectively. The base of transistor 22 is via a resistor 26, bridged by a capacitor 27, coupled to the collector of the transistor 23, and the base of this transistor is coupled to the collector of the transistor 22 via a capacitor 28 and connected to the +15 V terminal via an adjustable resistor 29. Finally, the collector of the transistor 23 is connected to the input terminal 19 via a diode 30. The whole forms an additional unit, e.g. 21. - ^^ re i nen corresponding widiing part, e.g. winding part 1.

Bei Abwesenheit eines Signals an der Eingangskiemme 19 ist der Transistor 23 leitend und sperrt den Transistor 22, und auch die Diode 30 bleibt nichtleitend.In the absence of a signal at the input terminal 19, the transistor 23 is conductive and blocks the transistor 22, and the diode 30 also remains non-conductive.

Die erste Zeile der Fig. 4 zeigt die gleichgerichteten und geglätteten Abtastimpulse V1, wie sie in der Schaltung der Fig. 1 der Basis des Schalttransistors 16 des Wicklungsteils 1 zugeführt werden. Die zweite Zeile zeigt die entsprechenden, im Punkte 20 erscheinenden, differenzierten Impulse V00. Der, der Hinterflanke des Impulses V1 entsprechende negative Impuls V„_ wird durch die Diode 21 übertragen und sperrt den Transistor 23» via den geladenen Kondensator 28, bis derselbe sich über den Widerstand 29 wieder entladen hat. Sobald dies soweit erfolgt ist, dass die Basis des Transistors 23 wieder positiv wird tritt die Kippschaltung in ihren Ruhezustand zurück. Während der Sperrzeit des Transistors 23 gelaigt die positieve Spannung + 15 V über den Widerstand 25 und die Diode 30 an die Eingangsklemme 19 und liefert dort einen Zusatzimpuls V , gezeigt auf der dritten Zeile der Fig. 4, sodass der, der Basis des entsprechenden Schalttraneistors 16 gelieferte Steuerimpuls V1^ (letzteThe first line of FIG. 4 shows the rectified and smoothed sampling pulses V 1 , as they are fed to the base of the switching transistor 16 of the winding part 1 in the circuit of FIG. The second line shows the corresponding differentiated impulses V 00 appearing in point 20. The negative pulse V "_ corresponding to the trailing edge of the pulse V 1 is transmitted through the diode 21 and blocks the transistor 23" via the charged capacitor 28 until it has discharged again via the resistor 29. As soon as this has taken place to such an extent that the base of the transistor 23 becomes positive again, the flip-flop switches back into its idle state. During the blocking time of the transistor 23, the positive voltage + 15 V is applied via the resistor 25 and the diode 30 to the input terminal 19 and there delivers an additional pulse V, shown on the third line of FIG. 4, so that the base of the corresponding switching transistor 16 delivered control pulse V 1 ^ (last

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tt

j Zeile der Fig, h). mit der Zeit t verlängert ist in bezug auf den ursprünglichen Steuerimpuls V1. Dabei ist die Zeit Δ t gleich der Zeitkonstante der Kippschaltung und wird hauptsächlich durch den Kondensator 28 und den Widerstand 29 bestimmt.j line of Fig, h). is lengthened with time t with respect to the original control pulse V 1 . The time Δ t is equal to the time constant of the multivibrator and is mainly determined by the capacitor 28 and the resistor 29.

In einen Motor mit elektronischem KommutatorIn a motor with an electronic commutator

und mit mehreren Wicklungsteilen, insbesondere mit mehr als drei Wicklungsteilen kann man die Enegungsimpulse, z.B. V1 bis Vk ir^einer oder mehreren, z.B. zwei Gruppen einteilen, innerhalb jeder welche Gruppe oder Gruppen diese Impulse, z.B. V und V bzw. V und V. (Fig. Z) einander nicht überschneiden. Es ist dann möglich, ein einziges Verzögerungs-■ glied, und allenfalls auch das zugehörige Differenzierungsnetzwerk mehreren, z.B. zwei Wicklungsteilen 1 und 3 and with several winding parts, in particular with more than three winding parts, you can divide the tension pulses, e.g. V 1 to Vk ir ^ one or more, e.g. two groups, within each group or groups these pulses, e.g. V and V or V and V . (Fig. Z) do not overlap. It is then possible to have a single delay element, and possibly also the associated differentiation network of several, for example two winding parts 1 and 3

ψ bzw. 2 und h zuzuordnen. Die Einrichtung wird hierdurch vereinfacht und verbilligt. Assign ψ or 2 and h . The facility is thereby simplified and cheaper.

Eine solche Einrichtung zur automatischen, einstellbaren Verkürzung der Erregungsimpulse ist auf Fig. 5 wiedergegeben.Die gesamte Einrichtung enthält nur zwei Einheiten kl und kZ für die Wicklungsteile 1 und 3 bzw. 2 und k. Jedem der Transistoren 13 der Fig. 1 ist eine umkehrende Verstärkerstufe mit einem Transistor 35 und einem zugehörigen Kollektorwiderstand 36 nachgeschaltet. Die Eingangsklemme 19' der Einheit hl ist über Trennungsdiode 37 und 37' mit der Kollekt-orelektrode des, dem Wicklungsteil 1 bzw. 3 zugeordneten Gleichrichtertransistors 13 verbunden, und die Basis des Such a device for the automatic, adjustable shortening of the excitation pulses is shown in Fig. 5. The entire device contains only two units kl and kZ for the winding parts 1 and 3 or 2 and k. Each of the transistors 13 in FIG. 1 is followed by an inverting amplifier stage with a transistor 35 and an associated collector resistor 36 . The input terminal 19 'of the unit hl is connected via isolating diodes 37 and 37' to the collector electrode of the rectifier transistor 13 assigned to the winding part 1 and 3, respectively, and the base of the

^ Schalttransistors 16 für den Wicklungsteil 1 bzw. 3 ist auf^ Switching transistor 16 for the winding part 1 or 3 is on

' den Kollektor des zugehörigen Transistors 35 angeschlossen. Die Kippschaltung steuert eine Umkehrstufe mit einem Transistor 38 und einem zugehörigen Kollektorwiderstand 39» und j der Kollektor dieses Transistors ist über eine Diode 30' bzw. 30" mit dem Kollektor des Verstärkertransistors 35 und mit der Basis des Schalttranistors 16 für jeden der Wicklungsteile 1 und 3 verbunden. Schliesslich ist der einstellbare Widerstand 29 der Fig. 3 ersetzt durch einen festen Widerstand 29' in Reihe mit der Kollektor-Emitterstrecke eines Regeltransistors ifO, des npn-Typs. Der Widerstand dieser Kollektor-Emitterstrecke wird durch Zufuhr eines veränderlichen Basistroms via einen Widerstand k$, durch eine in bezug auf'The collector of the associated transistor 35 is connected. The flip-flop controls an inverter with a transistor 38 and an associated collector resistor 39 »and the collector of this transistor is via a diode 30 'or 30" with the collector of the amplifier transistor 35 and with the base of the switching transistor 16 for each of the winding parts 1 and 3. Finally, the adjustable resistor 29 of Fig. 3 is replaced by a fixed resistor 29 'in series with the collector-emitter path of a control transistor IfO, of the npn type Resistance k $ , by one relating to

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die Klemme + 15V negative Spannung V geregelt, die z.B. von einem Tachometergenerator geliefert wird und mit der Drehgeschwindigkeit des Rotors 5 proportional zunimmt.the terminal + 15V regulated negative voltage V, which e.g. is supplied by a tachometer generator and increases proportionally with the rotational speed of the rotor 5.

Da die Steuerspannung für üie Differenzierungsnetzwerke 17» 18 nun am .Kollektor des Transistors 13 statt an dessen Emitter abgenommen wird, werden durch dieses Netzwerk negative Impulse V? ' an der Vorderflanke jedes der Positionsimpulse V1 und V„ erzeugt, wie auf Fig. 6 dargestellt. Diese spitzen negativen Impulse steuern die monostabile Kippschaltung mit den Transistoren 22 und 23 an, und während der Verzögerungzeit &tl dieser Schaltung werden, am Kollektor des Umkehrtransistors 38, negative Verzögerungsimpulse V. erzeugt (dritte Zeile der Fig. 6). Während des Beginns jedesSince the control voltage for the differentiation networks 17 »18 is now taken from the collector of the transistor 13 instead of its emitter, negative pulses V ? 'is generated on the leading edge of each of the position pulses V 1 and V', as shown in FIG. These sharp negative pulses drive the monostable multivibrator with the transistors 22 and 23, and during the delay time τ l of this circuit, negative delay pulses V are generated at the collector of the reversing transistor 38 (third line in FIG. 6). During the beginning of each

der Impulse V1 oder V~ ist somit die Kollektoremitterstrebke des zugehörigen Umkehrtransistors 35 durch die des Transistors 38 in Reihe mit der Diode 30' bzw. 30" kurzgeschlossen, sodass der Impuls V1 oder V_ nicht mehr nach der Basis des zugehörigen Schalttransistors 16 übertragen werden kann, bevor die Kippschaltung mit den Transistoren 22 und 23 in ihren Ruhezustand zurückgekehrt is und den Umkehrtransistor 38 erneut gesperrt hat. Die der Basis jedes Schalttransistors 16 zugeführten Steuerimpulse V1 ^ (letzte Zeile der Fig. 6) ergeben sich somit durch Abzug der Impulse V. von den Abtastimpulsen V1 bzw. \r„.of the pulses V 1 or V ~, the collector emitter strut of the associated reversing transistor 35 is short-circuited by that of the transistor 38 in series with the diode 30 'or 30 ", so that the pulse V 1 or V_ no longer follows the base of the associated S c stop transistor 16 can be transmitted before the flip-flop with the transistors 22 and 23 has returned to its idle state and has again blocked the reversing transistor 38. The control pulses V 1 ^ supplied to the base of each switching transistor 16 (last line in FIG. 6) thus result from Deduction of the pulses V. from the sampling pulses V 1 or \ r ".

Wenn man den Kollektor des Transistors 38 mit dem Block k$ und die Kollektoren der Transistoren k6 und 47 mit den Kollektoren der Steuertransietoren der Leistungskomrautierungsschaltung verbindet, so werden hiermit die zugehörigen Wicklungsteile während wenigstens eines Teiles des Verzögerungsimpulses kurzgeschlossen, wie angegeben durch die Punkte Strich Linien in Fig. 7 die den Verlauf der Spannung an der Wicklung als Funktion des Drehungswinkels angibt.If you connect the collector of the transistor 38 to the block k $ and the collectors of the transistors k6 and 47 to the collectors of the control transistors of the power communication circuit, the associated winding parts are short-circuited during at least part of the delay pulse, as indicated by the dotted lines in Fig. 7 which indicates the course of the voltage on the winding as a function of the angle of rotation.

Dadurch wird erreicht dass die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinien in der Nähe des Leerlaufes einen steileren Verlauf annehmen und mit etwa konstanter Steigung in den Generatorbereich übergehen.This ensures that the speed-torque characteristics are steeper in the vicinity of idling Assume the course and move into the generator area with an approximately constant gradient.

Für jeden Wert des Widerstands 29", kO, und somit für jeden Wert der Spannung V ist die Dauer At' der Abzugs-For each value of the resistor 29 ", kO, and thus for each value of the voltage V, the duration At 'is the deduction

impulse V. praktisch konstant und unabhängig von der Drehgeschwindigkeit des Rotors 5· Die entsprechende Anschneidung ' der Erregungßimpulse V-g ist somit proportional dieser Drehgeschwindigkeit. Bei zunehmender Drehgeochwindigkeit nimmt·;impulse V. practically constant and independent of the rotational speed of the rotor 5 · The corresponding incision 'of the excitation pulses V-g is thus proportional to this rotational speed. With increasing speed of rotation ·;

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jedoch die negative Vorspannung V , und hiermit derhowever, the negative bias voltage V, and thus the

Widerstand 29' + ^O zu, und bei zunehmendem Widerstand wächst auch <£t' , sodass eine quadratische Abhängigkeit des Anschnittwinkels A cP* von der Drehgeschwindigkeit dj0/dt erzielt werden kann.Resistance 29 '+ ^ O increases, and with increasing resistance, <£ t' also increases, so that a quadratic dependence of the lead angle A cP * on the rotational speed dj0 / dt can be achieved.

Fig. 8 zeigt eine Einheit ^J_ eines dritten Ausführungsbeispiels. Diese Einheit zetzt sich zusammen aus einer Einheit h 1 nach Fig. 5» die jedoch nur einem einzigen Wicklungsteil 1 zugeordnet ist, sodass die Trennungsdioden 37 und 37' und eine Ausgangsdiode 30" überflüssig sind, und aus einer Einheit J3J. nach Figur 3» worin der einstellbare Widerstand 29 durch einen festen Widerstand in Reihe mit der Emitterkollektorstrecke eines W Transistors hO' des npn-Typs ersetzt ist, welcher über einen Basiswiderstand ^5' durch eine Spannungsquelle V gesteuert wird.Fig. 8 shows a unit ^ J_ of a third embodiment. This unit is composed of a unit h 1 according to FIG. 5 "which is, however, assigned to only a single winding part 1, so that the separating diodes 37 and 37 'and an output diode 30" are superfluous, and a unit J3J. According to FIG. 3 " wherein the adjustable resistor 29 is replaced by a fixed resistor in series with the emitter- collector path of a W transistor hO 'of the npn type, which is controlled by a voltage source V via a base resistor ^ 5'.

Wie in Fig. 5 wird die Einheit U1 durch dieAs in Fig. 5, the unit U 1 is through the

Spannung am Kollektor des zugehörigen Gleichrichtertransistors 13 gesteuert. Wie in Fig. 3 wird die Einheit 31 durch die Spannung zur Steuerung der Basis des zugehörigen Schalttransistors 16 gesteuert. Zwischen diesem Basisanschluss und der mit dem Kollektor des zugehörigen Umkehrtransistors 35 verbundenen Eingangsklemme 19 der Einheit 31 ist jedoch eine Trenndiode 46 eingeschaltet, damit die Einheit 31 nicht durch das Leitendwerden des Umkehrtransistors 38 der Einheit fc Η~\ , am Anfang jedes Abtastimpulse V angesteuert werden kann.Voltage at the collector of the associated rectifier transistor 13 is controlled. As in FIG. 3, the unit 31 is controlled by the voltage for controlling the base of the associated switching transistor 16. Between this base terminal and the input terminal 19 of the unit 31 connected to the collector of the associated reversing transistor 35, however, an isolating diode 46 is switched on so that the unit 31 is not triggered by the reversal transistor 38 of the unit fc Η ~ \, at the beginning of each sampling pulse V becoming conductive can.

Fig. 9 veranschaulicht die Wirkungsweise dieses Ausfuhxungsbeispiels. Die drei oberen Zeilen entsprechen etwa denjenigen der Fig. 6, falls man dort nur die ausgezogenen Impulse V1, V .' und V. berücksichtigt. Die vierte und fünfte Zeilen entsprechen den zweiten und dritten Zeilen der Fig. k und die unterste Zeile zeigt die mit Abzugsimpulsen V. einer Dauer -dt angeschnittenen und mit Zusatzimpulsen V„ einer Dauer ^Jt1 verlängerten Erregungsimpulse V^.Fig. 9 illustrates the operation of this embodiment. The three upper lines correspond approximately to those in FIG. 6, if only the solid pulses V 1 , V. ' and V. taken into account. The fourth and fifth lines correspond to the second and third lines of FIG. K and the bottom line shows the excitation pulses V ^ cut off with trigger pulses V of a duration -dt and lengthened with additional pulses V 'of a duration ^ Jt 1 .

Selbstverständlich,und wie angedeutet, können die Verzögerungsglieder beider Einheiten 31 und ^1 .voneinander verschiedene Zeitkonstanten besitzen und können diese Zeitkonstanten unter Einwirkung verschiedener Grossen geändert werden. Zum Beispiel kann die Regelspannung VD die Einheit 31 vom Drehmoment des Motors, z.B. vom MotorstromOf course, and as indicated, the delay elements of both units 31 and 1 can have different time constants and these time constants can be changed under the influence of different quantities. For example, the control voltage V D can determine the unit 31 from the torque of the motor, for example from the motor current

abgeleitet werden. Dabei können die Zusatzimpulse V„ bei zunehmender Amplitude der Erregungsstromimpulse verlängert werden, sodass das maximale Antriebsdrehmoment des Motors erhöht wird, oder sie können verkürzt werden, sodass eine Strombegrenzung eintritt.be derived. The additional pulses V " with increasing amplitude of the excitation current pulses are lengthened, so that the maximum drive torque of the motor is increased, or they can be shortened so that the current is limited.

In der vierten auf Fig. 10 teilweise dargestellten Ausführungsform enthält die Einrichtung, für jeden Wicklungsteil oder für jede Gruppe von Wicklungsteilen eine Einheit k~\ wie die der Figuren 5 und 7« und eine Einheit 31 wie die der Figuren 3 und 7» mit einem als einstellbaren Widerstand dienenden Transistor kO* t jedoch ohne Dxfferenzierungsnetzwerk. Die Eingangsklemme 20 der Einheit 31 ist unmittelbar mit derjenigen 20' der Einheit-4i verbunden, der Umkehrtransistor 35 der Figuren 5 und 7 ist überflüssig weil die Erregungsimpulse V1^ für die Basis des zugehörigen Schalttransistors 16 durch Zusatzimpulse V„, unter Abzug von Abzugsimpulsen V. gebildet werden, sodass der entsprechende Basisanschluss nur mit dem Kollektor des Umkehrtransistors der Einheit 41, über die Diode 30' und mit dem zweiten Transistor", der Kippschaltung der Einheit 31» über die Diode 30 verbunden ist.In the fourth to Fig. 10 partially illustrated embodiment, the means for each winding portion or for each group of winding portions containing a unit k ~ \ as that of Figures 5 and 7 "and a unit 31 as that of Figures 3 and 7» a transistor kO * t serving as an adjustable resistor but without a differential network. The input terminal 20 of the unit 31 is directly connected to that 20 'of the unit-4i, the reversing transistor 35 of Figures 5 and 7 is superfluous because the excitation pulses V 1 ^ for the base of the associated switching transistor 16 by additional pulses V ", with the deduction of withdrawal pulses V. are formed so that the corresponding base connection is only connected to the collector of the reversing transistor of the unit 41, via the diode 30 ′ and to the second transistor ″, the flip-flop circuit of the unit 31 ″ via the diode 30.

Wie auf Fig. 11 veranschautlicht, beginnen sowohl die Abzugsimpulse V. wie auch die Zusatzimpulse V„ mit der Vorderflanke der Positionsimpulse V1 . Die Zusatzinipulse V_As shown in FIG. 11, both the trigger pulses V. and the additional pulses V ″ begin with the leading edge of the position pulses V 1 . The additional input pulse V_

I Ct I Ct

von der Dauer ^) t sind jedoch langer als die Abzugsimpulse V. mit der Dauer «1t', und der vordere Teil jedes Zusatzimpulses wird unterdrückt durch den entsprechenden Abzugsimpuls, sodass nur der Erregungsimpuls V1^, gebildet durch den Zusatzimpuls unter Abzug des Abzugsimpulses der Basis des Transistors 16 zugeleitet wird.of the duration ^) t are longer than the trigger pulses V. with the duration «1t ', and the front part of each additional pulse is suppressed by the corresponding trigger pulse, so that only the excitation pulse V 1 ^, formed by the additional pulse with the deduction of the trigger pulse the base of transistor 16 is fed.

Wie gestx^ichelt angedeutet, kann man auch die Einheit 31 durch die Einheit 41 ansteuern lassen. Hierzu braucht man ein zweites, mit dem Kollektor des zweiten Transistors der Kippschaltung der Einheit kl verbundenes Differenzierungsnetzwerk 17'f 18!. Die Klemme 20 der Einheit 31 wird dann nicht mehr mit dem entsprechenden Punkt der Einheit kl , sonderen mit dem Ausgangspunkt 20„ dieses zweiten Netzwerkes verbunden. Die Zusatzimpulse beginnen dann nicht mehr mit der Vorderflanke der Abtastimpulse V1, sondern wie auf der vierten Zeile von Fig. 10 gestrichelt und mit At„ angedeutet, mitAs indicated, the unit 31 can also be controlled by the unit 41. This requires a second differentiation network 17'f 18 connected to the collector of the second transistor of the flip-flop circuit of the unit kl ! . The terminal 20 of the unit 31 is then no longer connected to the corresponding point of the unit kl , but rather to the starting point 20 “of this second network. The additional pulses then no longer begin with the leading edge of the scanning pulses V 1 , but instead, as indicated by dashed lines on the fourth line of FIG. 10 and indicated by At “ , with

CjCj

der Ilinterflonke der noch nicht umgekehrten Abzugsimpulse V .the Ilinterflonke of the not yet reversed withdrawal impulses V.

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Der Uinkehi'transistor 38, sein Kollektorwiderstand 39 und die Trenndioden 30 und 30' sind dann überflüssig, da die Erregungsimpulse V ^ durch die Zusatzimpulse V„ gebildet werden. Ein anderer Vorteil ist, dass es nunmehr nicht notwendig ist dafür zu sorgen, dass die Zeitkonstante ^t der Einheit 31 im Betrieb immer grosser bleibt als diejenige ,dt1 der Einheit kl. The Uinkehi'transistor 38, its collector resistor 39 and the isolating diodes 30 and 30 'are then superfluous, since the excitation pulses V ^ are formed by the additional pulses V'. Another advantage is that it is no longer necessary to ensure that the time constant ^ t of the unit 31 always remains greater during operation than that dt 1 of the unit kl.

Mittels der beschriebenen Einrichtungen und weiterer möglichen Ausführungsformen und/oder Varianten derselben lassen sich die Drehnioment-Drehzahlkennlinien eines gegebenen, in seiner Dimensionierung schon festliegenden Motors in weitgehend beliebiger Weise elektronisch verändern, indem man die Dauer der Erreger- oder Lastimpulse und ihre Verzögerung in bezug auf die Abtast-By means of the described devices and other possible embodiments and / or variants the same can be seen in the torque-speed characteristics of a given motor, which is already fixed in terms of its dimensions, electronically in a largely arbitrary manner change by changing the duration of the excitation or load pulses and their delay in relation to the sampling

P . impulse durch elektrische Grossen regelt, z.B. in Abhängigkeit der Drehzahl und/oder des Drehmoments des Motors. Zum Beispiel sind die Drehmoment-Drehzahlkennlinien mit der Verzögerungszeit (^t1) als Parameter, die man für einen Motor mit Permanentmagneterregung erhält denen eines Gleichstromnebenschlussmotors mit Drehzahlregelung oder Steuerung durch Feldschwächung sehr ähnlich. Dies ist an sich schon ein wichtiges Ergebnis, da sich das Feld eines Permanentmagnets kaum beeinflussen lässt. Darüber hinaus erfolgt die Regelung durch Beeinflussung der Datier und/oder der Verzögerung der Erreger- oder Lastimpulse praktisch verlustlos .P. regulates impulses through electrical variables, for example as a function of the speed and / or the torque of the motor. For example, the torque-speed characteristics with the delay time (^ t 1 ) as parameters that are obtained for a motor with permanent magnet excitation are very similar to those of a DC shunt motor with speed control or control by field weakening. This in itself is an important result, since the field of a permanent magnet can hardly be influenced. In addition, the regulation takes place by influencing the data and / or the delay of the excitation or load pulses with practically no loss.

^ Abbildung 12 zeigt ein Blockschaltbild eines mit^ Figure 12 shows a block diagram of one with

einer weiteren Steuervorrichtung versehenen Ί-phasigen Motors. Der Hochfrequenzgenerator A liefert seine Spannunganother control device provided Ί-phase motor. The high-frequency generator A supplies its voltage

an die bewickelten Ringkerne in B, welche Spannung hierdurchto the wound toroidal cores in B, what tension this creates

/und periodisch durchgelassen und in den Blöcken C Positionsimpulsen gleichgerichtet und den Gattern F zugeführt wird. Diese Positionsimpulse werden als weitere Positionsimpulse in den Blöcke D differenziert«Ihre Vorderflanken lösen in . Verzögerungsgliedern E Verzögerungsimpulse mit Verzögerungszeiten 4 t. aus. Diese Verzögerungsimpulse werden ebenfalls Gatter F zugefühx-t. Die weiteren Positionsimpulse sind in diesem Fall um 180° gegenüber den Positionsimpulseii phaseiwerscliobenen sodass der Referenzwinkel hier 18O° j st./ and periodically passed and in blocks C position pulses rectified and fed to the gates F. These position pulses are used as further position pulses in the Blocks D differentiated «Their leading edges resolve in. Delay elements E delay pulses with delay times of 4 t. the end. These delay pulses also become gates F addedx-t. In this case, the further position pulses are phaseiwersclioben by 180 ° with respect to the position pulsesii so that the reference angle here is 180 ° j st.

Hier ist zur Verzögerung des RingkernsigmU s ν Here sigmU s ν for the deceleration of the toroidal core

' ,η', η

Referenzpunkt für die Auslösung des Verzögerungssignals c der anfangspunkt des Signals a gewählt. Würde man die Hinterflanke des Signals a als Referenzpunkt verwenden, so wäre eine zusätzliche Umkehrstufe H erforderlich, die in dem gestrichelt eingezeichneten Zweig angedeutet ist, welcher· in dem Falls an die Stelle des oben eingezeichneten Zweiges treten würde. Der Referenzwinkel kann also beliebig gewählt- werden. Die Auswirkung dieser Massnahme ist aus dem Impulsdiagramm in Abbildung 13 ersichtlicht. Betrachtet man diese Impulsbilder als über dem Winkel ^l t dargestellt, so sind die Impulse a, e und b in ihrer Länge und Phasenlage konstant. Dagegen ist die Länge des Pulses c der Drehzahl proportional. Offenbar hat nun der Impuls c nur dann einen Einfluss auf den Steuerimpuls f, wenn sich c mit e überlappt. Bei niedrigeren Drehzhalen wird also der Impuls e unverzögert durchgelassen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, den Motor mit unvermindert hohem Drehmoment anlaufen zu lassen und erst von einer bestimmten frei wählbaren Drehzah an das Drehmoment-Drehzahlverhalten zu stabilisieren. Dabei können die Verzögerungszeiten ^t dann sehr gross gewählt werden.Reference point for triggering the delay signal c selected the starting point of signal a. If one were to use the trailing edge of the signal a as a reference point, so an additional inversion stage H would be required, which is shown in the branch drawn in dashed lines is indicated, which · in that case would take the place of the branch drawn above. The reference angle can therefore be arbitrary to get voted. The effect of this measure can be seen in the pulse diagram in Figure 13. If you look at these impulse images are shown as above the angle ^ l t, so the pulses a, e and b are constant in length and phase. In contrast, the length of the pulse c is the speed proportional. Obviously the impulse c only has an influence on the control impulse f if c overlaps with e. At lower speeds, the pulse e is passed through without delay. This gives the opportunity to To let the motor start with an undiminished high torque and only from a certain freely selectable speed to the Stabilize torque-speed behavior. The delay times ^ t can then be selected to be very large.

In Abbildung 14 ist ein Schaltbild angegeben,A circuit diagram is given in Figure 14,

dass es ermöglicht, einen von einem Ringkernkanal gelieferten Steuerimpuls a in mehrere Teilimpulse zu zerlegen, die um bestimmte Winkel gegeneinander verschoben und in ihrer Länge drehzahlabhängig sind. In dem dargestellten Beispiel sind dazu die (differenzierten Ausgangssignale von acht Ringkernkanälen auf direkte Eingänge und zusätzlich vier Ringkernsignale auf invertierende Eingänge eines Oder-Gatters gegeben, so dass an dessen Ausgang zwölf äquidistante Impulse pro Periode erscheinen, die jeweils ein Verzögerungsglied E auslösen. Vier der Ringkernsignale werden wie üblich den Und-Gattern F zugeleitet und dort mit dem Signal c der Verzögerungsleitung verknüpft. Das Ergebnis ist der Steuerimpuls f, der von Fig. 15» wie aus dem Impulsdiagramm ersichtlich, aus vier drehzahlabhängigen Einzelimpulsen besteht.that makes it possible to split a control pulse a supplied by a toroidal core channel into several partial pulses, which by certain angles are shifted from one another and their length depends on the speed. In the example shown are plus the (differentiated output signals from eight toroidal core channels given to direct inputs and additionally four toroidal signals to inverting inputs of an OR gate, so that twelve equidistant pulses per period appear at its output, each with a delay element Trigger E. As usual, four of the toroidal core signals are fed to the AND gates F and there with the signal c of Delay line linked. The result is the control pulse f, which from Fig. 15 »as can be seen from the pulse diagram, consists of four speed-dependent individual pulses.

Der Vorteil dieser Steuermöglichkeit liegt vor allem darin, dass einer bestimmten Aenderung des Gesamtstromflusswinkels eine relativ kleinere Aenderung der Phasenverschiebung ^" entspricht. Ausserdem ergeben sich aber auch Vorteile, insbesondere bei höheren Drehzahlen, hin-The main advantage of this control option is that there is a certain change in the total flow angle a relatively smaller change in the phase shift corresponds to there are also advantages, especially at higher speeds,

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' ' ■ ? Π R 9 R 9 R '' ■? Π R 9 R 9 R

sichtlich der Drehmoments chwanku'iigcn. L· Kf Ό 4, s) *J \) visibly fluctuates in the torque. L Kf Ό 4, s) * J \)

Obwohl in den beschriebenen Ausführungsbeispielen als Positionsindikatoren induktive Bauelemente verwendet sind, wird es einleuchten, dass alle Arten von Positionsindikatoren geeignet sind, wie zum Beispiel Hall-elemente und kapazitive Positions-Bauelemente.Although in the described embodiments inductive components are used as position indicators it will be evident that all kinds of position indicators are suitable, such as Hall elements and capacitive position components.

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Claims (1)

1. Einrichtung an einer bürstenlosen Gleichstrommaschine mit einer aus einem oder mehreren Teilen bestehenden Wicklung und mit einem elektronischen Kommutator, bestehend aus steuerbaren Schaltelementen über welche die Betriebspannung an die einzelnen Wicklungsteile gelangt, und einer Steuervorrichtung die mindestens einen Positionsindikator enthält, aus der sich Positionsimpulse entnehmen lassen, die bestimmten WinkelstQllungen des Läufers eindeutig zugeordnet sind, zur Einstellung der Einschaltwinkel der steuerbaren Schaltelemente des Kommutators, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein durch einen Positionsiinpuls gesteuertes Verzögerungsglied mit fester oder variabler Zeitkonstante zur Erzeugung von Impulsen mit bestimmter Dauer und ein Netzwerk zur Verknüpfung dieser Impulse mit bestimmten Positionsimpulsen und anschliessender Ansteuerung der steuerbaren Schaltelemente des Kommutators mit den resultierenden Steuerimpulsen vorgesehen ist.1. Setup on a brushless DC machine with a winding consisting of one or more parts and with an electronic commutator, consisting of controllable switching elements via which the operating voltage is applied to the individual winding parts, and a control device which contains at least one position indicator from which position pulses can be taken that are clearly assigned to certain angular positions of the rotor, for setting the switch-on angle the controllable switching elements of the commutator, characterized in that that at least one delay element controlled by a position pulse with a fixed or variable time constant to generate impulses with a certain duration and a network to link these impulses with certain Position pulses and subsequent activation of the controllable switching elements of the commutator with the resulting Control pulses is provided. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet'2. Device according to claim 1, characterized in ' dass eine weitere Steuervorrichtung mit mindestens einem weiteren Positionsindikator zur Erzeugung von weiteren Positionsimpulsen vorgesehen ist, die gegenüber den ersten Positionsimpulsen voreilen, welche weitere Steuervorrichtung mit den Verzögerungsgliedern verbunden ist.that a further control device is provided with at least one further position indicator for generating further position pulses which lead the first position pulses, which further control device is connected to the n delay elements. 3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vorrichtung zum Kurzschluss der betreffenden Wicklungsteile während wenigstens eines Teiles jedes Verzögerungsimpulses vorgesehen ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that at least one device for short-circuiting the relevant winding parts during at least one part each delay pulse is provided. h. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, dass von den Ausgängen der Steuervorrichtung und weiteren Steuervorrichtung wenigstens ein Teil mit wenigstens einem Verzögerungsglied dessen Ausgang zu wenigstens einer Verknüpfungsschaltung führt in dex' mehreren dieser Verzögerungsimpulse mit jeweils einem Positionsimpuls zu resultierenden Steuerimpulsen verknüpft werden, verbunden ist. H. Device according to claim 1 to 3> characterized in that at least one part of the outputs of the control device and further control device is connected to at least one delay element whose output leads to at least one logic circuit in dex 'several of these delay pulses are linked to resultant control pulses with one position pulse each is. 5» Eim-ichtung nach Anspruch 1 bis k, dadurch gekennzeichnet dass jedes Verzögerungsglied durch eine monostabile Kippschaltung gebildet ist.5 »Eim-ichtung according to claim 1 to k, characterized in that each delay element is formed by a monostable multivibrator. 209819/0208209819/0208 JlCJlC 6.. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet dass jedem Wicklungsteil ein einziges Verzögerungsglied zugeordnet ist.6 .. Device according to claim 1 to 5 »characterized in that each winding part has a single delay element assigned. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass jedem Wicklungsteil zwei Verzögerungsglieder zugeordnet sind, wovon eines zvir Verzögerung der Vorderflanke und das andere zur Verzögerung der Rückflanke des Positionsimpulses herangezogen wird.7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that two delay elements are assigned to each winding part, one of which is the delay Leading edge and the other is used to delay the trailing edge of the position pulse. 8. Einrichtung nach einem oder mehreren der' vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verzögerungsglied mehreren verschiedenen Wicklungsteilen zugeordnet ist.8. Device according to one or more of the 'preceding claims, characterized in that each Delay element is assigned to several different winding parts. 209819/0208209819/0208 ftft LeerseiteBlank page
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