DE2130533B2

DE2130533B2 - Elektronische schaltung

Info

Publication number: DE2130533B2
Application number: DE19712130533
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Kadoma; Kobayashi Kazutsugu Takatsuki; Matsumoto Hisayuki Neyagawa; Osaka Igarashi (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1970-06-26
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1977-01-20
Also published as: FR2099962A5; NL170207C; NL170207B; CA963083A; NL7108742A; US3751676A; DE2130533A1; GB1359737A

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltung mit mehreren Stromgebern, einem Stromdetektor, der die Größe des Ausgangsstromes der Stromgeber ermittelt, einer Bezugssignalquelle, die ein Bezugssignal erzeugt, einem Komparator, der das Ausgangssignal des Stromdetektors mit dem der Bezugssignalquelle vergleicht und einem Verstärker, der mit dem Komparator gekoppelt ist und dessen Ausgangssignal verstärkt.

Aus der GB-PS 11 47 078 ist eine elektronische Schaltung bekanntgeworden, die die Unterschiede zwischen den Strömen verringern soll, die durch eine Anzahl parallelgeschalteter Leitungstransistoren fließen. Es ist jedoch oft erwünscht, gleiche Ströme nacheinander auf eine Anzahl von Lasten zu schalten. Beispielsweise im Fall bürstenloser Elektromotore müssen gleiche Stromstärk en auf die einzelnen Ständerwicklungen geschaltet werden, um ein gleichbleibendes Drehmoment zu erzeugen. Nach den herkömmlichen Verfahren läßt man die Kommutierungstransistoren als elektronische Kommutatoren arbeiten, die man vom Durchschalt- in den Sperrzustand und zurück schaltet. Hierbei ist ein zusätzlicher Leistungstransistor als Reihenregelelement erforderlich.

die kommutierenden Transistoren können dazu verwendet werden, die Größe des Stromes in den Ständerwicklungen im nichtgesättigten Betrieb zu steuern. Der Ankerstrom wird indirekt geregelt durch Regelung der Basisströme der kommutierenden Transistoren. Der durch jede Ständerwicklung fließende Strom verändert sieh in Abhängigkeil von A_ra (yorwiits-Stromübertragungiverhaitnis) jedes kommutierenden Transistors, Bs ist deshalb unvermeidlich, daß ein durch die Ständerwicklungen fließender Gesamtstrom eine Welligkeit aufweist Ein extern erregter Gleichstrommotor erzeugt ein Drehmoment, welches

jo im wesentlichen proportional seinem Ankerstrom ist

Deshalb bewirkt eine Ungleichheit oder ein Unterschied

von feder kommutierenden Transistoren eine Welögkeit des erzeugten Drehmomentes.

Um diese Art der DrehmomentweUigkeit herabzusetzen, sollten Transistoren mit gleichen Λ«?- Werten als kommutierende Transistoren verwendet werden.

Bei der praktischen Herstellung ist dies sehr schwierig. Selbst wenn die kommutierenden Transistoren gleiche Aft-Werte besitzen, ändern sich diese Werte

auch in Abhängigkeit von der Betriebsspannung, die an die Transistoren angelegt wird. Die Betriebsspannung verändert sich gemäß der Geschwindigkeit des Motors, da der Motor eine Gegen-EM K erzeugt, die proportional der Motorgeschwindigkeit ist Infolgedessen verän-

den sich der erzeugte Drehmoment gemäß der Änderung der Motorgeschwindigkeit. Bei einem Schrittmotor ist es auch bekann«, die einzelnen Motorvficklungen über Schalteinrichtungen zu speisen und den Laststrom über Verstärkerelemente zur Steuerung heranzuziehen (US-PS 34 52 263).

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine elektronische Schaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, die den geschalteten Strom für jede Last so regelt daß er, unabhängig von Ungleichheiten der ftrc-Werte der Schalttransistoren, konstant bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Stromgeber als Stromverstärker ausgebildet sind, daß jeder Ausgang der Stromverstärker jeweils mit einer vor. mehreren Lasten verbunden ist und daß die elektronische Schaltung zusätzlich mehrere Schalter aufweist die zwischen dem Verstärker und den entsp-echenden Stromverstärkern liegen und wahlweise den Ausgang des Verstärkers mit einem gewählten Eingang der Stromverstärker verbinden, wodurch jeweils eine der Lasten wahlweise von einem Strom erregt wird, dessen Augenblicksgröße dem Bezugssignal mit einem konstanten Faktor, unabhängig von den Unterschieden in der Verstärkung der Stromverstärker, proportional ist.

Durch die Erfindung wird erreicht daß zu einem gegebenen Zeitpunkt (mit Ausnahme des Umschaltzeitpunktes) nur eine von mehreren Lasten wahlweise mit Stroin versorgt wird, dessen Größe proportional dem Bezugssignal ist, und zwar unabhängig von den Verstärkungsfaktoren der Stromverstärker. Der durch jede der Lasten fließende Strom ist unabhängig von den Impedanzen der Lasten und auch unabhängig vom Auftreten der Gegen-EMK in den Lasten.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung bestehen die Lasten aus mehreren Ständerwicklungen eines Gleichstrommotors mit einem magnetischen Rotor.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Schalter von einem Satz Stellungssignale des Motors gesteuert, die die Drehstellung des Rotors relativ zu den Ständerwicklungen anzeigen.

Hierzu ist zu bemerken, daß elektronisch kommutierte Gleichstrommotoren mit dauermagnetischem Rotor, bei denen die elektronischen Schalter für die Ständer-

von einem die Läuterstellung anzeigenden detektor gesteuert werden, bekannt sind PPS32 74471).
ί Anhand der Zeichnung weiden bevorzugte Ausfüh-" nen der Erfindung näher beschriebea In den

list
g 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform

•Erfindung,

, Fig. 2 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform er Erfindung,

Fi g. 3 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform Erfindung,

Fig.4 eine schematische Darstellung eines elektrokommutierteE Mototrs, die einen Abschnitt von ler und Ständer und dem Stellungsdetektor zeigt,
_m F i g. 5 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur Regelung des in Fig.4 dargestellten icktronisch kommutierten Motors und

Fig.6 ein Diagramm der Geschwindigkeit-Drehmo- ^lent-Kennlinien des Motors der Fig.% der durch die Schaltung der F i g. 5 geregelt wird.

Ein elektronisches System zur Regelung des Laststromes wird jetzt unter Bezugnahme auf die F i g. 1 beschrieben. Jeder der Stromverstärker 11, 12 und 13 liefert einen Laststrom an die Lasten 1, 2 bzw. 3. Ein Stromdetektor 60 ermittelt die Größe des durch diese Lasten 1,2 und 3 fließenden Stromes. Eine Bezugsquelle 50 erzeugt ein Bezugssignal. Der Komparator 40 vergleicht das Ausgangssignal des Stromdetektors 60 mit dem Bezugssignal und liefert ein der Differenz proportionales Ausgangssignal, das ein Verstärker 30 verstärkt. Das Ausgangssignal des Verstärkers 30 gelangt über Schalter 21, 22 bzw. 23, die wahlweise betätigt werden, auf die Stromverstärker 11,12 und 13.

Im Betrieb liefert die Bezugsquelle 50 einen Bezugsgleichstrom Ir. Im allgemeinen ist einer der Schalter 21,22 und 23 geschlossen, so daß Strom durch die entsprechenden Lasten 1, 2 bzw. 3 fließt Es sei angenommen, daß der Schalter 21 geschlossen ist, während die Schalter 22 und 23 offen sind. Der Stromverstärker 11 liefert dann den Strom /an die Last 1. Der Stromdetektor 60 ermittek den Strom / und erzeugt ein Ausgangssignal Iß, wobei β eine Konstante ist Der Komparator vergleicht den Bezugsstrom /_r mit Iß vom Stromdetektor 60 und erzeugt die Differenz Ie=(Ir-Iß)· Diese wird vom Verstärker 30 verstärkt und ergibt ein Ausgangssignal GIe, wobei G der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 30 ist. Dieses verstärkte Signal GI_e gelangt über den Schalter 21 auf den Stromverstärker U. Der Stromverstärker 11 verstärkt Gh und liefert einen Ausgangsstrom AiGIe, der gleich dem durch die Last 1 fließenden Strom / ist, wobei A\ der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 11 ist.

Manerhält folgende Gleichung:

und 3) kann die Gleichung (2) in der folgenden allgemeinen Form geschrieben werden:

A_nG

I = A₁G(I,-Iß).
Aus der Gleichung (1) ergibt sich für /;

A₁G β

Wenn der Schalter 21 geöffnet und der Schalter 22 oder 23 geschlossen ist, ergibt sich der durch die Last 2 oder 3 fließende Laststrom /auf gleiche Weise. Mit den Verstärkungsfaktoren A\, A2 und A3 der Stromverstärker It, 12 und 13 in der allgemeinen Form A_n (n= 1, 2 (3)

Durch Wahl von A„Gß>\ wird der Laststrom / beinahe unabhängig von den Verstärkungsfaktoren A_n und kann durch folgende Gleichung angenähert werden:

(4)

Es wurde schon beschrieben, daß jede der Lasten 1,2 und 3 durch einen konstanten Strom wahlweise erregt wird, der trotz der Unterschiede in der Verstärkung der Verstärker U, 12 und 13 durch den Bezugsstrom I_r bestimmt wird. Durch die Erfindung werden also die Unterschiede in der Verstärkung der Stromverstärker 11,12 und 13 kompensiert

Das von der Bezugsquelle 50 erzeugte Bezugssignal ist nicht auf einen Gleichstrom beschränkt sondern kann auch eine Gleichspannung, eine Wechselspannung oder ein Wechselstrom sein.

In dei F i g. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen gleiche Teile wie in F i g. 1. Jeder Kollektor der Stromverstärkungstransistoren 11, 12 und 13 ist mit einem Anschluß der Lasten 1, 2 bzw. 3 verbunden, die Emitter dieser Transistoren mit der positiven Klemme 71 einer Spannungsquelle 70; die jeweils anderen Anschlüsse der Lasten 1, 2 und 3 liegen an einer gemeinsamen Klemme 62. Der Widerstand 61 liegt zwischen der Verbindungsklemme 62 und der negativen Klemme 72 der Spannungsquelle 70 und die Basiselektroden der stromverstärkenden Transistoren 11,12 und 13 an den Kollektoren der Schalttransistoren 21,22 bzw.

23. Die Emitter der Schalttransistoren 21, 22 und 23 liegen am Verbindungspunkt 20 auf gleichem Potential. Je eine der Schaltsteuersignalquellen 24,25 und 26 liegt zwischen der Basis und dem Emitter der Schalttransistoren 21,22 und 23, um diese zu steuern. Der Emitter des Transistors 42 liegt am Verbindungspunkt 62. Der Widerstand 51 und ein Potentiometer 52 liegen in Reihe zwischen der positiven Klemme 71 und der negativen Klemme 72 der Spannungsquelle 70, der Abgriff 53 des Potentiometers 52 an der Basis des Transistors 42.

Im Betrieb steht zwischen dem Abgriff 53 und der negativen Klemme 72 der Spannungsquelle 70 eine Bezugsspannung E_n Die von den Schaltsteuersignalquellen 24, 25 und 26 gelieferten Signale schalten die Schalttransistoren 21, 22 und 23 ein und aus. Der Kollektorstrom l_c des Transistors 42 fließt jeweils durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines der Schalttransistoren 21,22 und 23.

Wenn der Schalttransistor 21 durch das Signal aus der Quelle 24 durchgeschaltet und die anderen Schalttransistören 22 und 23 gesperrt sind, gelangt der Kollektorstrom des Transistors 42 über den Kollektor-Emitter-, Pfad des Schalttransistors 21 auf die Basis des Stromverstärkungstransistors 11. Der Kollektorstrom /j des Stromverstärkungstransistors 11 ist I₀ ■ Apa wobei liFEi das Vorwärtsstromübertragungsverhältnis des Transistors 11 ist Dieser Kollektorstrom I_c · Afea der durch die Last 1 fließt, und der Emitterstrom I₀ des Transistors 42 fließen durch den Widerstand 61 und

erzeugen über diesem einen Spannungsabfall

wobei R der Wert des Widerstandes 61 ist.

Im allgemeinen ist die Spannung über der Basis-Emitter-Strecke des Transistors im wesentlichen konstant und unter normalen Betriebsbedingu.\gen fast unabhängig vom Kollektorstrom. Bei herkömmlichen Sliziumtransistoren beträgt diese Spannung etwa 0,65 V. Der Spannungsabfall

über dem Widerstand 61 wird auf (Er-Ei_x) eingestellt, wobei Ebc die Spannung über der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 42 ist Daraus ergeben sich folgende Gleichungen:

E_r-E_be = (\ + h_FBl)l_cR, (5)

(6) liegen gemeinsam an der negativen Klemme 72 der Spannungsquelle 70. Die Transistoren 21,22 und 23^ die Schaltsteuersignalquellen 24,25 und 26, ein Widerstand 51 und ein Potentiometer 52 sind entsprechend der S Fig.2 verschaltet. Die Basis des Transistors 66 liegt über eine in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode'67 an der Klemme 63. Über einen Widerstand 68 zwischen der negativen Klemme 72 der Spannungsquelle 70 und dem Verbindungspunkt der Diode 67 mit der Basis des Transistors 66 fließt diesem ein Vorstrom zu? Der-Emitter des Transistors 66 über einen Widerstandes zur positiven Klemme 71 der Spannungsquelle 70. ' ^h

Der Emitter des Verstärkungstransistors 30 ist nut dem Verbindungspunkt 20 verbunden, der Kollektor direkt mit der negativen Klemme 72 der Spannungsquelle 70, die Basis des Transistors 54 mit dem Abgriff 53 des Potentiometers 52 und der Emitter dieses Transistors über den Widerstand 55 mit der negativen Klemme 72 der Spannungsquelle 70. Der Kollektor des Transistors 54 liegt an der Basis des Transistors 30 und am Kollektor des Transistors 66.

Der Transistor 54, der Widerstand 55 und das Potentiometer 52 bilden eine Bezugsstromquelle. Der Kollektorstrom /_rdes Transistors 54 ist

Aus den Gleichungen [S) und (6) erhält man folgende Gleichung

E_r-E_be 1

^R 1 +

(7)

"Fei

Da gewöhnlich hm> 1, hängt also der Laststrom /1 nicht mehr vom hm des Stromverstärkungstransistors 11, sondern vom Widerstandswert R des Widerstandes 61, der Bezugsspannung E_rvmd der Basis-Emitter-Spannung des Transistors 42 ab.

Ist der Schalttransistor 21 gesperrt und einer der Schalttransistoren 22 oder 23 durchgeschaltet, erhält man den Laststrom / auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben wurde, und der Laststrom ist nicht mehr abhängig vom AfEr Wert der Stromverstärkungstransistoren 12 oder 13.

Selbst wenn zwei Schalttransistoren, z.B. die Transistoren 21 und 22, gleichzeitig durchgeschaltet sind, fließt der folgende Gesamtstrom durch die Lasten, in diesem Fall durch die Lasten 1 und 2:

(8)

Kollektoren def Bauelemente wie indent F i g. 1 und 2.

Das heißt, daß der durch die Lasten fließende Strom bleibt Um den Lastsirom zn ändern, wird : die BezugsspatiHang g-durch Verschie-53 am Widerstand 52 geändert; ; wird man auch des Wert des Widerstan-L & des Widerstandes«!, ändere.

jetzt die AasSSwaagsferm der Fig.3 h kennzeichnen

13 Segen jeweils an dea Lasien 1,2 und 3, end der Traäsisteireisatä an Öner Klemme 63 von 4et der Widerstand 64 zur ?i der Späfflarngsquefle 70 fahrt dfe &k!ö«b Klärnmeu der Lasten 1, 2 and 3

'FEr

wobei Eb die Spannung zwischen dem Abgriff 53 und der negativen Klemme 72 der Spannungsquelle, Ei_x die Spannung über der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 54, Ar die Größe des Widerstandes 55 und Af&das Vorwärtsstromverstärkungsverhältnis des Transistors 54 sind. Der KoUektorstrom /_r des Transistors 54 dient als Bezugsstrom, der gleich der Summe aus dem Basisstrom k des Transistors 30 und dem KoUektorstrom /ca des Transistors 66 ist

Der Transistor 30 verstärkt den Basisstrom h und liefert einen Emitterstrom der Größe Afcfc, wobei Afc das Vorwärtsstromübertragungsverhältnis des Transistors 30 ist Die Schaltsteuersignalquellen 24,25 und 26 steuern die Transistoren 21,22 bzw. 23. Wenn einer der Schalttransistoren 21,22 und 23 durch ein Signal aus der entsprechenden Schaltsignalquelle 241, 25 oder 26 durchgeschaltet worden ist, fließt der Emitterstrom des Transistors 30 durch die Emitter-Kollektor-Strecke des ausgewählten Transistors 21,22 oder 23 auf die Basis des entsprechenden Transistors 11, V-I

oder 13. Die Kollektorströme Ich und die Emitterströn»; Ieu der Transistoren 11,12 und 13 sind darzustellen als

ic» = h

_FC h_rEn

l_b,

(10)

'Bn

(1 +

wobei

2 and 3) die d

wobei AfBi CaI, 2 and 3) die ¥sffw&^^Effl^sa« gungsverhältnissedeTTraasisftSrteQ «,ßond ÖsSnd. leder Emittrst /ffiStdhd Widtd

ungsverhältnissedeTTraasisftSrteQ «,ßond ÖsSnd. leder Emitterstrom /&,ffieStdarchden Widerstände* von der Größe R* aod sefizeagt fiber ihm einen Spannungsabfall ^R* GSe Diode €7 erhält einen Vor strom darch men Widerstand 6% was effle DBrchlaß-Drodenspannimg VoergiRdffi iubezi da- Emitter-Basis-SpatinBmj des TraflsiSKiis Dieser Vorstrom U veü&ä&ssfäiat kW dem Pom dss*ft f 11

Transistors 66 folgendermaßen darzustellen:

Ϊ ^fEn ^Ra + Vp - ^VBEd

¹Cd

hd

Zl OV

(12)

5 (13)

1 +

wobei Vea/die Basis-Emitter-Spannung des Transistors 66, -Rb die Größe des Widerstandes 65 und HfEd das Vorwärtsstromübertragungsverhältnis des Transistors 66sind. Sind Vbund VßEagleich, wird/cazu

(14)

Der Kollektorstrom la des Transistors 66 ist proportional dem Laststrom und RJRb entspricht ß, was in der Darstellung der F i g. 1 erscheint. Wenn

I¹Fc ' h_FEn · -~ >■ 1,

dann ist der durch jede der Lasten 1, 2 und 3 fließende Strom /:

(15)

Wenn, wie oben beschrieben, Vd und Vbe gleich sind, wird also der Laststrom / proportional dem Bezugsstrom I_n

Ist V_D gröPer als Vbea kann der Kollektorstrom des Transistors 66 selbst dann nicht Null werden, wenn der Laststrom Null ist Deshalb muß der Bezugsstrom /_r diesen Strom als Vorstrom enthalten und der Laststrom ist proportional einem inkrementellen Teil dieses Vorstromes.

Wenn Vb kleiner als Vbeci oder wenn die Basis des Transistors 66 direkt mit dem Verbindungspunkt 63 verbunden ist, wird der Transistor 66 für kleinen Laststrom gesperrt und es findet keine Rückkopplung statt, bis der Laststrom einen Schwellenwert überschreitet, bei dem der Transistor 66 arbeitet

Unter Bezugnahme auf die Fig.4 und 5 wird jetzt beschrieben, wie diese Erfindung auf die Regelung des Stromes in Ankerwicklungen eines bürstenlosen Gleichstrommotors angewendet wird.

Fig.4 zeigt ein schematisches Schaltbild eines bürstenlosen Motors mit einem Stellungsdetektor. Die Ständerwicklungen 1,2 und 3 sind auf einen Ständer 9 aufgebracht Ein Läufermagnet 10 und ein Stellungsdetektorrotor 8 aus ferromagnetischem Material sind mechanisch miteinander gekoppelt Der Stellungsdetektorrotor 8 koppelt magnetisch eine Primärspule 7 mit einerderSekundarspulen4,5und6.

Fig.5 zeigt eine elektronische Schaltung zur Regelung des Motors der Fig.4. Die Primärspule 7 ist nät einem Oszillator 75 verbunden, der ein relativ hochfrequentes Wechselspannungssignal erzeugt Die ersten Enden der Setosndärspulen 4, 5 und 6 sind

"Widerstaades 33 and eines Widerstandes 74 verbanden. Öle anderen Anschlüsse der Widerstände 73,74 fiegen an der positiven Klemme 71 bzw. an der negativen IÜenime72derSpamHonHSHTielle70.

agsq

Die anderen Boden der Sekundärspalen 4, S und 6

sind mit den Basiselektroden der Transistoren 21/22 und 23 über in Durchlaßrichtung geschaltete Dioden 31,32 bzw. 33 verbunden. ■; - , ' < <

Die Kapazitäten 34, 35 und 36 liegen zwischen den Basiselektroden der Transistoren 21, 22 und 23 und, den ersten Enden der Sekundärspulen 4, 5 bzw. 6; die Widerstände 37,38 und 39 sind den Kapazitäten 34,35 bzw. 36 parallel geschaltet. Die Kollektoren der strom verstärkenden Transistoren U, 12 und 13 sind !mit je einem Ende einer der Ständerwicklungen 1,2bzw. 3 verbunden. Die Emitter der stromverütärkendenTransistoren 11,12 und 13 liegen zusammen an der,,positiven Klemme 71 der Spannungsquelle 70 und die anderen Klemmen der Ständerwicklungen 1,2 und 3 gemeinsam am Punkt 62, von dem ein Widerstand 61 zur negativen Klemme 72 der SpannungsquelU; 70 führt. Die Basiselektroden der stromverstärkenden Transistoren 11, 12 und 13 sind mit den Kotlektoren der Schalttransistoren 21, 22 b?w. 23 verbunden, deren Emitter an einem Punkt 20 zusammengeführt sind. Der Kollektor eines Transistors 42 ist mit dem Verbindungspunkt 20 verbunden. Der Emitter des Transistors 42 liegt am Punkt 62. Die Reihenschaltungen eines Widerstandes 51 mit einem Potentiometer 52 ist zwischen die positive und die negative Klemme der Spannungsquelle 70 geschaltet; der Abgriff 53 am Potentiometer 52 führt zur Basis des Transistors 42.

Die Wirkungsweise der Anordnungen nach den F i g. 4 und 5 ist folgende:

Das Ausgangssignal des Oszillators 75 wird über die Primärspule 7 auf eine der Sekundärspulen 4, 5 und 6 übertragen. Während der Drehung des Stellungsdetektorrotors 8 werden somit amplitudenmodulierte Wechselspannungssignale an den Sekundärspulen 4, 5 und 6 erhalten.

Die Dioden 31,32 und 33 richten die amplitudenmodulierte Wechselspannung an den Sekundärspulen 4, 5 und 6 gleich, und die Kapazitäten 34, 35 und 36 filtern die von dem Oszillator 75 erzeugte Trägerfrequenz aus. Die Ausgangsspannungen an den Dioden werden auf die Basiselektroden der Transistoren 21, 22 bzw. 23 gegeben.

Wenn die Stellung des Rotors 10 und des Stellungsdetektorrotors 8 der in Fig.4 entspricht wird ein Wechselspannungssignal in die Sekundärspule 4 induziert wodurch der Schalttransistor 21 leitet Damit liefert der Stromverstärkungstransistor 11 einen Strom an die Ständerwicklung 1, um in Verbindung mit dem Läufermagnet 10 ein Drehmoment zu erzeugen.

Es sei angenommen, daß sich der Motor im Uhrzeigersinn dreht Nach einer Drehung um mehr als 60 Grad aus der in F i g. 4 gezeigten Stellung koppelt der Stellungsdetektorrotor 8 die Primärspule 7 mit der Sekundärspule 5 und die Kopplung zwischen der Primärspule 7 und der Sekundärspule 4 wird loser. Dadurch wird ein Wechselstrom ία der Sekundärspule 5 induziert und das Signal an der Sekundärspule 4 nimmt auf einen ideinen Wert ab. Der Scbalttransistor 21 sperrt also und der Scnafttrafisistor 22 dnrefe, wobei der Transistor 12 einen Strom an die Standerwicklung 2 liefert, so daß sich der Motor weilet· im Uhrzeigersinn dreht

Auf die gleiche Weise wird nach einer Drehung um 12Θ Grad des Rotors ent Wechselsaromsignal in der Sekundärspule β indoziert und der SchalttransisiOT 23 schaltet durch, so daß der Transistor 13 einen Strom as die Ständerwickiang 3 Betert Dadurch dreht sich der Läufermagnet 10 immer weiter.

£696

i Die Sehalttransistoren 2t<, 22 und 23'werden also der Reihe naeh dürchgesehaltetund hierdurch die stromverstärkenden Transistoren 11,12 und 13 angesteuert, um Strom an die Ständerwicklungen 1» 2 und 3>zu liefern; Da die aus den Stromverstärkungstransistoren 11, 12 und 13; den Ständerwicklungen 1,2 und 3, dem Stromermittlungswiderstand 61, dem Transistor 42 und den Transistoren 21, 22 und 23 bestehende Schaltung derjenigen der F i g. 2 ähnelt, ist leicht ersichtlich, daß der durch die Ständerwicklungen fließende Strom in ähnlicher Weise, wie es in der Fig.2 der Fall ist, konstant geregelt wird.

Während der Kommutierungsintervalle sind die in den Sekundärspulen induzierten Ströme gleich; die beiden entsprechenden Schalttransistoren sind also gleichermaßen durchgeschaltet und in die zugeordneten Ständerwicklungen fließt gleichzeitig Strom. Aber auch der Gesamtstrom wird auf einen konstanten Wert geregelt

Der Unterschied des Vorwärtsstroir.übertragungs-

Verhältnisses Äff der stfomverstärkenden Transistoren 11, 12 und 13 wird durch die obige Schaltung kompensiert; man erhält ein glattes Drehmoment ohne Welligkeit.

Selbst wenn die Geschwindigkeit des Motors ansteigt, bleibt das Drehmoment des Motors konstant, da der durch die Ständerwicklungen fließende Strom auf einen konstanten Wert geregelt wird.

Deshalb zeigt der elektronisch kommutierte Motor gemäß F i g. 4, der durch eine Schaltung gemäß F i g. 5 angetrieben wird, eine Geschwindigkeit-Drehmoment-Kennlinie entsprechend F i g. 6.

Es wurde schon ausgeführt, daß die Erfindung alle Arten von Änderungen des Are der stromverstärkenden Transistoren kompensiert, wie Ungleichheit des Are, Nichtlinearität des Iifr Änderung des hpB aufgrund der Temperatur usw.

Obwohl die Beschreibung der Ausführungsform eine Schaltung mit drei Lasten betrifft, kann die Erfindung für jede Anzahl von Lasten verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische Schaltung mit mehreren Stroragebern, einem Stromdetektcn:, der die Größe des Ausgangsstromes der Stromgeber ermittelt, einer Bezugssignalquelle, die ein Bezugssignal erzeugt, einem Komparator, der den Ausgang des Stromdetektors mit dem der Bezugssignalquelle vergleicht und einem Verstärker, der mit dem Komparator gekoppelt ist und dessen Ausgangssignal verstärkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromgeber als Stromverstärker (11, 12, 13) ausgebildet sind, daß jeder Ausgang der Stromverstärker (11,12, 13) jeweils mit einer von mehreren Lasten (1, 2,3) verbunden ist und daß die elektronische Schaltung zusätzlich mehrere Schalter (21,22,23) aufweist die zwischen dem Verstärker (30, 42) und den entsprechenden Stromverstärkern (11,12,13) liegen und wahlweise den Ausgang des Verstärkers (30,42) mit einem gewählten Eingang der Stromverstärker (11, 12, 13) verbinden, wodurch jeweils eine der Lasten (1, 2, 3) wahlweise von einem Strom erregt wird, dessen Augenblicksgröße dem Bezugssignal mit einem konstanten Faktor, unabhängig von den Unterschieden in der Verstärkung der Stromverstärker (11,12,13), proportional ist

2. Elektronische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Lasten aus mehreren Ständerwick'ungen (1,2,3 in F i g. 4 und 5) eines Gleichstrommotors mit einem magnetischen Rotor bestehen.

3. Elektronische Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (21,22,23) von einem Satz Stellungssignale des Motors gesteuert werden, die die Drehstellung des Rotors (10) relativ zu den Ständerwicklungen (1, 2, 3) anzeigen.