DE2330954A1 - Steuervorrichtung fuer einen reluktanzmotor - Google Patents
Steuervorrichtung fuer einen reluktanzmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung fUr einen mehrphasigen
Wechselstrom-Reluktanzmotor, der ein Drehmoment in Abhängigkeit von einer angelegten Last erzeugt, wenn sich der Rotor des Motors in einer beliebigen
Winkelstellung Über seinen Drehzahl bereich von einer Null betragenden Winkelgeschwindigkeit
bis zu einer Nenn-Betriebsdrehzahl befindet. Diese Vorrichtung
weist einen Spannungsgenerator auf, der eine Spannung variabler Größe und Frequenz erzeugt.
Bei bestimmten Steuersystemen ist es wünschenswert, Gleichstrommotoren
durch eine Art von geeigneten Wechselstrommotor zu ersetzen. Dabei wird . meist auch angestrebt, einen Reluktanzmotor anstelle der gewöhnlicheren Wechselstrommotoren,
wie Permanentmagnetmotoren oder Wickel rotor-Synchronmotoren, zu verwenden, da der Reluktanzmotor nach seinem konstruktivem Aufbau
besonders einfach ist, so daß die Herstellungskosten im Vergleich zu denen bei
üblichen Motoren erheblich niedriger liegen.
Da die Steuerung solcher Motoren jedoch bei bekannten Anordnungen unbefriedigend
oder noch zu teuer ist, liegt der Erfindung in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Motor-Steuervorrichtung zu schaffen.
Mü/Bl/Re
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Diese Aufgabe wird bei einer Steuervorrichtung nach der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Spannungsgenerator
außer einem dem vom Motor zu erzeugenden Drehmoment entsprechenden Soll-Drehmomentsignal auch ein getrenntes, einen Erregungsfluß erzeugendes
Signal zuführbar ist, und daß der Spannungsgenerator in Abhängigkeit von den beiden genannten Signalen je eine Einzel-Spannung an jede Phasenwicklung
des Motor-Ständers anlegt, die einen das Soll-Drehmoment des Motors steuernden
Erregungsmagnetfluß erzeugt.
Die Funktion des den gesamten Erregungsfluß erzeugenden Signals besteht darin, das System bzw. die Vorrichtung den Nenn-Erregungsmagnetfluß
für den Motor erzeugen zu lassen, bei dem der Motor das maximale Drehmoment bei einer Winkelgeschwindigkeit von Null liefert. Ein mitdrehbar mit dem Rotor
oder Läufer des Motors verbundener Rotor-Stellungswandler empfängt dabei dieses
Signal sowie das Solldrehmomentsignal und ein die Augenblicksdrehzahl des Motorläufers
angebendes Signal und steuert die Größe, die Frequenz und die Phase der einzelnen, an jede Phasenwicklung des Motors angelegten Spannungen, so daß der
Motor das gewünschte Drehmoment erzeugt..
Zum Zweck der Erläuterung ist die Erfindung im folgenden in Anwendung
auf eine Fahrstuhl anlage beschrieben. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf
diesen Anwendungszweck beschränkt, sondern eignet sich auch für zahlreiche andere
Anwendungsmöglichkeiten. Auch ist die Erfindung auf jeden beliebigen mehrphasigen
Reluktanzmotor und nicht nur auf den beschriebenen Dreiphasenmotor anwendbar.
Die Vorteile in Verbindung mit der Erfindung ergeben sich noch deutlicher
aus der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen anhand der beiliegenden Zeichnung,
die eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung für einen Mehrphasen-Reluktanzmotor
mit Merkmalen nach der Erfindung zeigt.
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In der Zeichnung sind eine Fahrstuhl-Kabine 10 mit ihrem Gegengewicht
11 dargestellt, die auf übliche Weise von über eine Antriebsscheibe 13 gelegten
Hubseilen 12 getragen werden. Die Seilscheibe 13 ist auf der Welle des Rotors eines zweckmäßigen Dreiphasen-Reluktanzmotors montiert, dessen Ständer-Phasenwicklungen
schematisch durch die Spulen A, B und C angedeutet sind. Der Rotor oder Läufer 14 weist keine Wicklungen auf.
Ein Gleichstrom-Drehzahlgeber oder -Tachometergenerator 15 ist auf
passende Weise antriebsmäßig mit der Welle des Rotors 14 verbunden und erzeugt
auf Leitungen +V- und -V_ ein die Drehzahl des Rotors 14 angebendes Signal. Mit
dem Rotor 14 ist außerdem ein Getriebe GT antriebsmäßig verbunden. Der Abtrieb dieses Getriebes treibt einen zweipoligen Permanentmagnet-Rotor 16 eines noch
näher zu erläuternden Halleffekt-Rotorstellungswandlers. Das Übersetzungsverhältnis
dieses Getriebes GT ist so gewählt, daß der Rotor des Stellungswandlers bei
jeder Drehung des Rotors 14 des Reluktanzmotors über 360 elektrische Grade um
eine mechanische Umdrehung gedreht wird.
Ein Spannungsgenerator mit variabler Frequenz und variabler Spannung
ist so geschaltet, daß er die Ständer-Phasenwicklungen A, B und C speist. Dieser
Generator legt bei allen innerhalb seiner Kapazität liegenden Frequenzen an die einzelnen Ständer-Phasenwicklungen Spannungen an, die bezüglich Größe, Frequenz
und Phasenwinkel so aufeiander abgestimmt sind, daß das Drehmoment erzeugt wird, das in Übereinstimmung mit einem auf noch näher zu erläuternde
Weise erzeugten Solldrehmomentsignal geliefert werden soll. Als Teil dieser Anordnung
sind zweckmäßige, impulsmodulierte Umsetzerschaltungen Al, Bl und Cl
vorgesehen, die durch Impulse gesteuert werden, welche durch mit einer zweckmäßigen
Impulswiederholungsfrequenz arbeitende Impulsgeneratoren APG, BPG und CPG an zugeordnete, steuernde Gatterschaltungen angelegt werden.
Das Eingangssignal zu jedem Impulsgenerator wird durch das Ausgangssignal
eines Sägezahngenerators SWG moduliert, der ebenfalls mit einer passenden
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-A-
Folgefrequenz arbeitel·. Das Ausgangssignal dieses Generators SWG wird dem
über Leitungen E., ER und E^ an jeden Impulsgenerator APG, BPG und CPG
angelegten Eingangssignal hinzuaddiert, und die einzelnen Kombinationen erzeugen
Impulse mit positiven und/oder negativen Anteilen, je nachdem, welcher Teil jedes kombinierten Signals über oder unter der durch die ausgezogene Linie 0 dargestellten
Nullachse verbleibt.
Die Umsetzerschaltungen Al, BI und Cl, die Impulsgeneratoren APG CPG
und der Sägezahngenerator SWG stellen den im folgenden als Signalumsetzeinrichtung
bezeichneten Teil des Spannungsgenerators dar. Wie durch die sinusförmigen Wellenformen neben jedem Impulsgenerator und jeder Umsetzerschaltung
angedeutet, erzeugt diese Einrichtung Spannungen für die Phasenwicklungen A, B
und C, die in bezug auf Phasenwinkel und Frequenz getreue Nachahmungen der an
die Leitungen E., ER bzw. E_ angelegten Signale sind, sich in ihrer Größe aber
davon um einen vorbestimmten konstanten Maßstabsfaktor unterscheiden.
Die über die Leitungen E., ER und E- angelegten Signale werden durch
Verstärker 18-20 erzeugt, von denen jeder ein Summierverstärker ist, der ein
Ausgangssignal erzeugt, welches der Vektorsumme der ihm von Verstärkern 22 und 23 bzw. 24 und 25 bzw. 26 und 27 eingespeisten Eingangssignale proportional ist.
Die Verstärker 22 - 27 sind jeweils Differentialverstärker, die ein auf Masse bezogenes
Ausgangssignal liefern, das der Größe des an die betreffenden Eingangsleitungen E.., E.„, Eßl, E , E_j und E_2 angelegten Signals unmittelbar proportional
ist. Die Verstärker 18 bis 27 bilden den im folgenden als Signalsummier-Verstärkerschaltung
bezeichneten Teil des Spannungsgenerators.
Als Teil des Spannungsgenerators ist außerdem der vorher genannte Rotor-Stellungswandler
mit dem zweipoligen Permanentmagnet-Rotor bzw. -Läufer 16 einbezogen, der in einem nicht dargestellten zylindrischen Ständerjoch aus magnetischem
Material drehbar gelagert ist. Zweckmäßigerweise erzeugen die Permanentmagnete des Rotors 16 eine sinusförmige Magnetflußverteilung durch das Ständerjoch.
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In Abständen um die Innenfläche des Ständerjochs herum sind auf zweckmäßige
Weise mehrere Halleffekt-Elemente Al, A2, Bl, B2, Cl und C2 angeordnet.
Die ersten Hal I effekt-E lernen te Al, Bl und Cl sind so angeordnet, daß der
räumliche Abstand zwischen ihnen mit der elektrischen Verschiebung zwischen den Achsen der verschiedenen Phasenwicklungen der Ständerpole des Motors
übereinstimmt. Die zweiten HalIeffekt-Elemente A2, B2 und C2 sind mit den
betreffenden Elementen Al, Bl und Cl in Quadratur angeordnet.
Der Rotor 14 des Motors und der Rotor 16 des Stellungswandlers sind
mechanisch derart verbunden, daß dann, wenn einer der Pole des Rotors 14 in
einer bestimmten Richtung die Achse einer der Phasenwicklungen eines Ständerpols,
z.B. der Phasenwicklung A passiert, der entsprechende Pol des Rotors 16 in
der gleichen Richtung das der Phasenwicklung A entsprechende zweite Halleffekt-Element
A 2 passiert.
Der Strom für die ersten HalIeffekt-Elemente Al, Bl und Cl wird über
eine Reihenverbindung vom ersten Summierverstärker DAS geliefert. Auf ähnliche Weise wird der Strom den zweiten Halleffekt-Elementen über eine Reihenverbindung
vom zweiten Summierverstärker SUM zugeführt.
Der erste Summierverstärker DAS liefert ein Ausgangssignal, dessen Größe
der Summe der Größen des Signals auf der Leitung TD und des Signals auf der Leitung
+VT proportional ist. Das auf der Leitung TD liegende Signal bezeichnet das
vom Motor zu erzeugende Soll-Drehmoment und stellt den Unterschied zwischen einer Sol [drehzahl des Rotors 14 und einer Ist-Drehzahl desselben dar. Wie erwähnt,
wird das Signal auf der Leitung +V_ durch den Drehzahlgeber 15 erzeugt, und es
stellt die Ist-Drehzahl dar, mit welcher sich der Rotor 14 dreht. Diese Leitung ist
mit +VT bezeichnet, um darzustellen, daß das auf ihr angelegte Signal eine
additive Funktion in der mathematischen Analyse des Systems im Gegensatz zum Signal auf der Leitung -V_ ist, das als subtraktive Funktion dieser Analyse zu ver-
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stehen ist.
Der Verstärker DAS enthält zwei getrennte lineare Skalen- bzw. Maßstabsfaktoren,
von denen der eine einen Stromwert pro Volt des Eingangssignals auf der Leitung +V_ erzeugt, während der andere einen unterschiedlichen und
kleineren Stromwert pro Volt des Signals auf der Leitung TD liefert. Der Grund hierfür liegt darin, daß in Abhängigkeit von einem Eingangssignal auf der Leitung
+Vj. durch den Verstärker DAS ein Ausgangssignal erzeugt wird, welches die Speise-Spannungen
für die Phasenwicklungen A, B und C erzeugt, welche den Streureakianz-
bzw. IX-Abfall über jede Wicklung, der durch den im betreffenden Augenblick in
der Wicklung fließenden Erregungsstrom erzeugt wird, sowie den sogenannten Direktachsen-Reaktanzabfall
infolge des Erregungstroms ausgleicht, der im folgenden als die elektromotorische Gegenkraft bezeichnet wird, die in jeder betreffenden
Wicklung unter Null-Last bei der Drehzahl erzeugt wird, die durch das Signal auf
der Leitung+V-. infolge des durch den zu diesem Zeitpunkt in jeder Wicklung fliessenden
Erregungsstroms erzeugten Magnetfluß dargestellt wird. Im Gegensatz dazu
wird in Abhängigkeit von jedem Eingangssignal auf der Leitung TD ein Ausgangssignal
durch den Verstärker DAS erzeugt, der die Speisespannung für die Phasenwicklungen
A, B und C erzeugt, welche den Widerstands- bzv/. IR-Spannungsabfall
über jeder Wicklung ausgleicht, der durch den zu diesem Zeitpunkt in der Wicklung
fließenden Laststrom hervorgerufen wird.
Der zweite Summierverstärker SUMliefert ein Ausgangssignal, dessen Größe
charakteristisch ist für die Summe der Größen des Signals, das er von der Multiplierschaltung"
QAM empfängt, und eines Vorspannsignals, das ihm über die Leitung Vc eingespeist wird. Dieses Vorspannsignal erzeugt Speisespannungen für die Phasenwicklungen
A, B und C, welche den Nenn-Erregungsfluß des Motors erzeugten,
während er sich auf Null-Winkelgeschwindigkeit befindet, so daß er das maximale
SolI-Drehmoment bei dieser Geschwindigkeit zu erzeugen vermag. Dabei ist zu
beachten, daß dieser Magnetfluß demjenigen äquivalent ist, der durch den Rotor
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eines Synchronmotors mit Permanentmagnet oder gewickeltem Rotor und mit
gleichem Drehmomenterzeugungsvermögen erzeugt wird. Vorliegend wird angenommen, daß das auf der Leitung Vc angelegte Vorspannsignal konstante Größe
besitzt, obgleich vorausgesetzt wird, daß dieses Signal entsprechend Drehmoment
und Drehzahl auch variabel sein könnte.
Der Multiplier QAM liefert ein Ausgangssignal, dessen Größe eine lineare Funktion der Größe der Signale auf der Leitung +VT und auf der Leitung
TD ist. Das in Abhängigkeit von etwaigen Signalen auf den Leitungen +VT und
TD erzeugte Ausgangssignal vom Multiplier QAM erzeugt Speisespannungen für
die Phasenwicklungen A, B und C, welche den Streureaktanz- bzw. IX-Spannungsabfall,
der bei der durch das Signal auf der Leitung +V-. dargestellten Drehzahl
an jeder Wicklung durch den zu diesem Zeitpunkt in ihr fließenden Laststrom hervorgerufen
wird, sowie den sogenannten Quadraturachsen-Reaktanzabfall infolge des Laststroms ausgleichen, der im folgenden als die elektromotorische Gegenkraft
bezeichnet wird, die in jeder betreffenden Wicklung durch den Magnetfluß bewirkt
wird, der durch den zu diesem Zeitpunkt bei der Drehzahl, mit welcher der Rotor umläuft, durch die Wicklung fließenden Strom erzeugt wird.
Da jdie Ausgangssignale von den Verstärkern DAS und SUM die Speisespannungen
für die Phasenwicklungen erzeugen, welche die über die Wicklungen
erzeugten elektromotorischen Gegenkräfte sowie die über den Wicklungen auftretenden
IR- und IX-Spannungsabfälle ausgleichen, ist es anhand der bekannten
Motoranalyse ersichtlich, daß für jeden Drehzahl- und Drehmomentzustand die
richtigen Spannungen erzeugt werden.
Der erste Summierverstärker DAS, der zweite Summierverstärker SUM,
der Multiplier QAM, der Rotor-Stellungswandler und die Signal- oder Vektorsummierverstärker
18 - 27 bilden eine sogenannte Wandlereinrichtung. Diese Einrichtung stellt zusammen mit der beschriebenen Signal Umsetzeinrichtung und der
noch zu beschreibenden Summierschaitung 28 die Spannungserzeugungseinrichtung
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bzw. den Spannungsgenerator dar.
Das auf der Leitung TD sowohl an den ersten Summierverstärker DAS als auch an den Multiplier QAM angelegte Eingangssignal wird von der Summierschaltung
28 über die Leitung Vn- über eine Vorverstärkerschaltung PSN übertragen.
Der Vorverstärker PSN kann auch zweckmäßige Stabilitäts- oder Formungsnetzwerke für das Ansprechverhalten aufweisen, um ein gewünschtes Ansprechen
des Systems zu gewährleisten.
Eines der Eingangssignale zur Summierschaltung 28 ist ein Soll-Drehzahlsignal,
das von einer Drehzahl-Bestimmungseinrichtung 30 auf der Leitung V_.
erscheint. Dieses Signal wird dem anderen Signal, d.h. dem Ist-Drehzahlsignal algebraisch hinzuaddiert, das vom Drehzahlgeber 15 auf der Leitung -V_ angelegt
wird, um das Ausgangs-Differenzsignal zu erzeugen. Bei der beschriebenen Fahrstuhlanlage
kann die Drehzahl-Bestimmungseinrichtung 30 eine beliebige von
mehreren an sich möglichen Ausführungsformen aufweisen.
Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die offenbarte
Vorrichtung zur Steuerung eines Reluktanzmotor in Abhängigkeit von einem durch
die Drehzahl-Bestimmungseinrichtung erzeugten, eine Solldrehzahl für den Motor angebenden Signal und einem Signal arbeitet, welches die Istdrehzahl des Molors
angibt und von einer drehzahl abhängigen Signaleinrichtung erzeugt wurde. Diese
Signale, in Verbindung mit einem einen Nenn-Erregungsfluß erzeugenden Vorspannsignal,
lassen einen Spannungsgenerator eine Spannung an den Motor anlegen, um den Motor so zu steuern, daß er ein Drehmoment liefert, welches eine ständig an
seinen Rotor angelegte Last auf Winkelgeschwindigkeit von Null hält. Zudem hält der Motor diese Last in jeder Winkel position seines Rotors aufrecht. Dies
bedeutet, daß der Rotor keine Stellung aufweisen kann, in welcher er nicht bei an ihn angelegter Last auf einer Winkelgeschwindigkeit gleich Null bleiben kann.
Wenn daher in der Beschreibung auf eine Winkelposition des Rotors verwiesen wird,
soll dies ersichtlicherweise bedeuten, daß jede der unendlich vielen möglichen
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Positionen des Rotors jeweils einzeln zu betrachten ist, bis alle Positionen berücksichtigt
sind.
Darüber hinaus arbeitet der Spannungsgenerator in Abhängigkeit von der
Differenz zwischen dem Soli-Drehzahlsignal und dem Ist-Drehzahlsignal unter Anlegung
einer Spannung an den Motor, um jede Last innerhalb seines Nennleistungsbereichs auf jede vorbestimmte Weise innerhalb seines Drehmomenterzeugungsvermögens zu bewegen. Der Spannungsgenerator spricht auf die Soll- und Ist-Drehzahlsignale
an und erzeugt ein den Unterschied zwischen diesen beiden Drehzahlen angebendes Signal. Letzteres stellt das vom Motor zu erzeugende Drehmoment dar.
Der Spannungsgenerator weist eine Wandlereinrichtung auf, die in Abhängigkeit von
diesem Soll-Drehzahlsignal, dem den Erregungsfluß erzeugenden Vorspannsignal und
einem die augenblickliche Drehzahl des Motors angebenden Signal arbeitet. Bei der
dargestellten Ausführungsform stellt das letztgenannte Signal das Ist-Drehzahlsignal
dar, doch wird wegen der Wiedergabetreue des Systems bei der Abtastung des Soll-Drehzahlsignals
vorausgesetzt, daß dieses Soll-Drehzahlsignal auch als das Istoder
Augenblicks-Drehzahlsignal benutzt werden könnte. Die Wandlereinrichtung
erzeugt Signale, welche die einzelnen Spannungen angeben, die zur Erzeugung des Sol !-Drehmoments an die Ständer-Phasenwicklungen des Motors angelegt
werden.
Die Wandlereinrichtung des Spannungsgenerators weist einen mit dem Rotor des
Motors verbundenen Rotor-Stellungswandler auf, der zwei Spannungen für jede Phasenwicklung des Motors erzeugt. Eine dieser Spannungen ist eine Signalspannung,
welche die Größe, die Frequenz und die Phase der Spannung angibt, die an die zugeordnete Phasenwicklung angelegt werden soll, um die elektromotorische Gegenkraft,
die durch den von dem zu diesem Zeitpunkt in der Wicklung fließenden
Erregungsstrom erzeugten Magnetfluß hervorgerufen wird, sowie den durch diesen Erregungsstrom über dieser Wicklung bewirkten Streureaktanzabfall und den Widerstands-Spannungsabfall
über dieser Wicklung auszugleichen, der durch den bei der augenblicklichen Drehzahl, mit welcher der Rotor dann umläuft, erzeugten Last-
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strom in der Wicklung erzeugt wird. Die andere Spannung ist eine Signalspannung
mit zwei Komponenten, von denen die eine die Größe, die Frequenz und die Phase der an die zugeordnete Phasenwicklung anzulegenden Spannung angibt,
um sowohl den Streureaktanz-Spannungsabfall über die Wicklung, der durch den zu diesem Zeitpunkt in der Wicklung fließenden Laststrom hervorgerufen wird,
als auch die elektromotorische Gegenkraft auszugleichen, die durch den Magnetfluß
hervorgerufen wird, der durch den in diesem Augenblick bei der augenblicklichen Drehzahl des Rotors in der Wicklung fließenden Laststrom erzeugt wird.
Die andere Komponente gibt diejenige Komponente der zugeordneten Ständerwicklungsspannung
an, welche dem Nenn-Erregungsfluß des Motors bei Winkelgeschwindigkeit
Null entspricht, so daß der Motor das maximale Soll-Drehmoment bei dieser Geschwindigkeit erzeugt. Diese Signalspannungen für jede Phasenwicklung werden
in der Signalsummier-Verstärkerschaltung, welche ebenfalls einen Teil der Wandlereinrichtung
darstellt, vektormäßig summiert, um Signale zu erzeugen, welche die Größe, die Frequenz und die Phase der einzelnen Spannungen angeben, die zur
Erzeugung des SolI-Drehmoments an die Ständerwicklungen angelegt werden sollen.
Die einen Teil des Spannungsgenerators bildende Signalumsetzeinrichtung arbeitet
in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Signalsummier-Verstärkerschaltun'g
und gibt die einzelnen Spannungen an die betreffenden Ständer-Phasenwicklungen
ab.
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Claims (11)
- PATE NTANSPRÜCHESteuervorrichtung für einen mehrphasigen Wechselstrom-Reluktanzmotor, der ein Drehmoment in Abhängigkeit von einer angelegten Last erzeugt, wenn sich der Rotor des Motors in einer beliebigen Winkelstellung Über seinen Drehzahlbereich von einer Null betragenden Winkelgeschwindigkeit bis zu einer Nenn-Betriebsdrehzahl befindet, mit einem Spannungsgenerator für eine Spannung variabler Größe und Frequenz, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spannungsgenerator (DAS, QAM, SUM, 16, A 1 - C 1, A2 - C2, 18 - 27, SWG, APG - CPG, Al - Cl) außer einem dem vom Motor (14, A, B, C) zu erzeugenden Drehmoment entsprechenden Soll-Drehmomentsigna! (TD) auch ein getrenntes, einen Erregungsfluß erzeugendes Signal (V ) zuführbar ist, und daß der Spannungsgenerator in Abhängigkeit von den beiden genannten Signalen je eine Einzel-Spannung an jede Phasenwicklung (A, B, C) des Motor-Ständers anlegt, die einen das Soll-Drehmoment des Motors steuernden Erregungsmagnetfluß erzeugt.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsgenerator eine Wandlereinrichtung (DAS, QAM, SUM, 16, Al - Cl, A2 - C2, 18 - 27) aufweist, weiche vom Soll-Drehmomentsignal (TD) und von einem die Augenblicksdrehzahl des Motor-Rotors angebenden Signal (+VT) beaufschlagbar ist und in Abhängigkeit davon Signale (E., · Eg, E_) erzeugt, weiche die Größe, die Phase und die Frequenz der an die Ständer-Phasenwicklungen angelegten Einzelspannungen steuern.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung in Abhängigkeit vom Soll-Drehmomentsignal und vom Augenblicksdrehzahlsigna! zwei Signale (Ausgangssignale von DAS und QAM) erzeugt, deren Größe jeweils entsprechend dem Sol !-Drehmoment und der Augenblicksdrehzahl des Rotors über seinen D rehzahl bereich hinweg vari-/123 0 9 8 8 2/1110iert, und daß die beiden Signale in Verbindung mit dem den Erregungsfluß erzeugenden Signal (V ) in der Wandlereinrichtung zur Steuerung der Größe, der Phase und der Frequenz der an die Ständerwicklungen anzulegenden Einzelspannungen kombinierbar sind.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung einen ersten Summierverstärker (DAS) und einen Multiplier (QAM) aufweist, die beide das Soll-Drehmomentsignal (TD) und das Augenblicks- oder Ist-Drehmomentsignal (+V-) empfangen und jeweils eines von zwei Signalen erzeugen, wobei der Summierverstärker ein der Summe der beiden ihm eingeprägten Signale entsprechendes Signal und der Multiplier ein Signal erzeugt, welches das Produkt der beiden ihm eingespeisten Signale angibt.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung einen zweiten Summierverstärker (SUM) aufweist, welcher sowohl das Ausgangssignal vom Multiplier (QAM) als auch das den Erregungsfluß erzeugende Signal (V ) empfängt und ein der Summe der Größen der beiden ihm eingespeisten Signale entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, wobei das den Erregungsfluß erzeugende Signal ein Vorspannsignal ist, welches über den Spannungsgenerator solche Spannungen an den Ständer-Wicklungen bewirkt, daß der Nenn-Erregungsfluß des Motors erzeugbar und das maximale SolI-Drehmoment bei Null-Winkelgeschwindigkeit entwickelbar ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung einen Rotor-Stellungswandler (16, Al - Cl, A2 - C2) mit einem zylindrischen Ständerjoch aus magnetischem Material aufweist, in welchem ein zweipoliger Permanentmagnet-Rotor (16) drehbar gelagert ist, der eine sinusförmige Magnetflußverteilung durch das Ständerjoch hindurch erzeugt und welcher mechanisch mitdrehbar mit dem Rotor (14) des Motors verbunden/13309882/1110ist und eine Anzahl von HalIeffekt-Elementen (Al - Cl7 A2 - C2) aufweist, von denen je zwei für jede Phasenwicklung des Motors vorgesehen und die in Abständen um die Innenfläche des Ständerjochs herum angeordnet sind, so daß die Anordnung eines einzelnen ersten dieser Elemente (Al - Cl) der räumlichen Lage der Achse einer anderen der einzelnen Phasenwicklungen eines Ständerpols des Motors entspricht und ein einzelnes zweites dieser Elemente (A2 - C2) mit jedem dieser ersten Elemente in Quadratur angeordnet ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweipolige Permanentmagnet-Rotör (16) des Rotor-Stellungswandlers mit dem Rotor (14) des Motors über ein Getriebe verblockt ist, so daß einer der Pole des Wandler-Rotors das zweite Halleffekt-Element (A2 - C2), das mit dem einer der Phasenwicklungen eines Ständerpols des Motors entsprechenden ersten Element (Al - Cl) in Quadratur angeordnet ist, jedesmal dann passiert, wenneiner der Pole des Motor-Rotors die physikalische Lage der Achse der entsprechenden Ständerpol-Phasenwicklung passiert.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes erste Halleffekt-Element (Al - Cl) das Ausgangssignal des ersten Summierverstärkers (DAS) empfängt und ein Signal (E.. - E^.) erzeugt, welches diejenige Komponente der Eihzelspannung für seine zugeordnete Phasenwicklung angibt, welche die elektromotorische Gegenkraft, die im lastfreien Zustand bei der jeweiligen Drehzahl des Rotors über die Phasenwicklung bei dem Magnetfluß erzeugt werden würde, welcher durch den zu diesem Zeitpunkt in jeder Wicklung fließenden Erregungsstrom erzeugt wird, sowie den Streureaktanz-Abfall über jede Wicklung infolge des zu diesem Zeitpunkt in der Wicklung fließenden Erregungsstroms und den Widerstands-Spannungsabfall ausgleicht, welcher über diese Phasenwicklung durch den von ihr geleiteten Laststrom erzeugt wird./14309882/1110
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes zweite HalIeffekt-Element (A2 - C2) das Ausgangssignal des zweiten Summierverstärkers (SUM) empfängt und ein Signal {£. ~ - E__) erzeugt, welches sowohl diejenige Komponente der Einzelspannung für die zugeordnete Phasenwicklung angibt, welche den Streureaktanz-Spannungsabfall über die Phasenwicklung infolge des von ihr bei der augenblicklichen Drehzahl des Rotors geführten Laststroms sowie die elektromotorische Gegenkraft ausgleicht, die bei dieser Drehzahl in der Phasenwicklung durch den Magnetfluß infolge des zu diesem Zeitpunkt in dieser Wicklung fließenden Laststroms erzeugt wird, sowie die Komponente angibt, welche den Nenn-Erregungsfluß des Motors erzeugt, welcher diesen das maximale Soll-Drehmoment bei Null betragender Winkelgeschwindigkeit liefern läßt.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wundlereinrichtung eine Signalsummier-Verstärkerschaltung (18 - 27) für jede Phasenwicklung des Motors aufweist, wobei jede dieser Verstärkerschaltungen das durch die ihren betreffenden Phasenwicklungen zugeordneten ersten und zweiten HalIeffekt-Elemente (Al - Cl, A2 - C2) erzeugte Signal empfängt und ein Ausgangssignal abgibt, welches die Vektorsumme dieser Signale darstellt.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Drehzahl-Bestimmungseinrichtung (30) zur Erzeugung eines Signals (νς.), welches eine Soll-Drehzahl des Motors angibt, einen drehzahlabhängigen Generator (15) zur Erzeugung des die Ist-Drehzahl des Motors angebenden Signals und eine auf die Soll- und Ist-Drehzahlsignale ansprechende Summierschaltung (28) zur Lieferung des Soll-Drehmomentsignals aufweist.309882/ 1110
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