DE2340984B2 - Gleichstrommotor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kollektorlosen Gleichstrommotor gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs. '»

Ein solcher Gleichstrommotor ist aus der DE-OS 59 884 bekannt. Dieser weist Hall-Generatoren auf, deren Ausgangssignal unter Beeinflussung der Magnetpole des Rotors Transistorschalter steuern, die den Statorwicklungen Erregerstromimpulse zuführen. Diese >"> Erregerstromzufuhr kann mit Hilfe eines Regeltransistor!; gesteuert werden. Dessen Basis wird eine der Solldrehzahl entsprechende Sollspannung zugeführt. Außerdem wird die Basis dieses Regeltransistors mit einer der Istdrehzahl proportionalen EMK derjenigen '" Statorwicklungen, denen jeweils kein Erregerstrom zugeführt wird, beaufschlagt. Mit zunehmender Drehzahl und damit zunehmender EMK wird mit Hilfe des Regeltransistors die Erregung der Statorwicklungen zunehmend reduziert. ■ ■

Da mit induzierten Spannungswerten ein oder mehrere Regeltransistoren, also temperaturabhängige Halbleiterbauelemente, gesteuert werden, wird die Drehzahlregelung durch Temperaturänderungen beeinträchtigt Außerdem wirken sich Herstellungstoleranzen und Alterungsänderungen des oder der Regeltransistoren auf die Drehzahlregelung aus.

Aus der DE-AS 12 96 696 ist ein Gleichstrommotor mit elektronischer Kommutierungseinrichtung bekannt, bei dem die Feldwicklungen ebenfalls über Treibertransistoren mit Erregerstrom beaufschlagt werden. Dabei liegt die Basis eines jeden der Treibertransistoren an einem Spannungsteiler, der durch die Serienschaltung aus einem dem jeweiligen Treibertransistor zugeordneten magnetfeldabhängigen Widerstand, einem dem jeweiligen Treibertransistor zugeordneten ohmschen Widerstand und einem allen Treibertransistoren zugeordneten magnetfeldabhängigen Widerstand gebildet i;t. Die den einzelnen Treibertransistoren zugeordneten magnetfeldabhängigen Widerstände sind am Stator im Bereich der dem jeweiligen Treibertransistor zugeordneten Feldwicklung angeordnet und werden von den Magnetpolen des Rotors beeinflußt. Über einer der Feldwicklungen wird eine der Erregung dieser Feldwicklung entsprechende Wechselspannung abgegriffen, gleichgerichtet, geglättet und einer Erregerspule zugeführt, die ein Magnetfeld für den allen Treibertransistoren zugeordneten magnetfeldabhängigen Widerstand erzeugt. Das diesen magnetfeldabhängigen Widerstand beeinflussende Magnetfeld entspricht somit der Erregung dieser Feldwicklung und damit der Drehzahl des Motors. Je nach Motordrehzahl und Widerstandswert dieses gemeinsamen magnetfeldabhängigen Widerstandes werden die einzelnen Treibertransistoren früher oder später leitend gesteuert, so daß die Erregung der Feldwicklungen und damit die Motordrehzahl geregelt werden kann.

Diese bekannte Regeleinrichtung ist nicht nur relativ aufwendig, weil ein zusätzlicher magnetfeldabhängiger Widerstand vorgesehen sein und ein diesen erregendes, drehzahlabhängiges Magnetfeld erzeugt werden muß, sondern diese Regeleinrichtung bedingt besonders bei batteriebetriebenen Kleinmotoren, w^!e Kameramotoren, unerwünschte zusätzliche Energieverluste, da einerseits ein Teil der Erregerenergie einer Feldwicklung zur Erzeugung des Magnetfeldes für den gemeinsamen magnetfeldabhängigen Widerstand abgezweigt werden muß, andererseits dieser gemeinsame magnetfeldabhängige Widerstand eine zusätzliche Verlustleistung mit sich bringt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleichstrommotor mit einer Drehzahlregeleinrichtung verfügbar zu machen, die möglichst einfach, verlustarm und temperaturunabhängig ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Gleichstrommotor ge'öst, der die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs aufweist.

Da beim erfindungsgemäßen Gleichstrommotor nicht von der Winkellage des Rotors abhängige induzierte Spannungswerte zur Drehzahlregelung ausgenutzt werden, sondern lediglich die Spitzenwerte der Ausgangssignale von Hall-Gener?toren gezählt werden, wobei es unerheblich ist, ob sich die Beträge dieser Spitzenwerte beispielsweise infolge von Temperaturbeeinflussung ändern, sind die Fehlermöglichkeiten bei der Drehzahlregelung bekannter Gleichstrommotoren ausgeschaltet. Da für die Drehzahlregelung die zur bürstenlosen Kommutierung ohnehin vorhandenen Hall-Generatoren ausgenutzt werden, ist kein zusätzlicher, verteuernder Aufwand erforderlich.

Im einzelnen wird die Frequenz der von den

Hall-Generatoren erzeugten Hall-Spannungen, welche die Drehzahl des Rotors darstellt, in ein Gleichstromsignal umgewandelt, dessen Pegel proportional zu der Frequenz ist. Das Gleichslromsignal wird mit einem Bezugssignal verglichen, welches eine vorbestimmte Drehzahl darstellt, so daß der Verstärkungsfaktor von Verstärkern, welche die Ausgangssignale von Hall-Generatoren verstärken, in Abhängigkeit von dem Differenz-Signal zwischen dem Gleichspannungs- und dem Bezugssigr.jl gesteuert werden kann, wobei die Größe der an die Statorwicklungen zugeführten Treibströme so gesteuert wird, daß eine konstante vorbestimmte Drehzahl eingehalten wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine Blockschaltung zur Darstellung des zugrunde liegenden Prinzips der Drehzahlregelung eines koliektoriosen Gleichstrommotors gemäß Erfindung,

F i g. 2 eine erste Ausführungsform einer Schaltung gemäß Erfindung,

Fig. 3 impuisdiagrarnme zur Erläuterung der Betriebsweise der ersten Ausführungsform,

Fig.4 ein Schaltbild einer geänderten Einzelheit der Schalung nach F i g. 2,

Fig.5 eine perspektivische Ansicht des Motors zur Darstellung insbesondere der Lagen der beiden Wicklungen nach F i g. 4 mit Bezug auf den Rotor,

Fig.6 eine Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Innerhalb aller Figuren werden dieselben Bezugszeichen zur Bezeichnung ähnlicher Teile verwendet.

Die erste Ausführungsform ist in den Fig. 1-5 dargestellt. Gemäß der Blockschaltung nach F i g. 1 sind Hall-Generatoren 1 auf einem Stator eines Gleichstrommotors winkelmäßig zueinander und in solcher magnetischer Beziehung zum Rotor angeordnet, daß die Rotorflußdichte als Funktion der Winkellage des Rotors abgetastet werden kann. Eine Steuerschaltung 2 zur Steuerung der Zufuhr des Stromes zu den Statorwicklungen ist mit den Hall-Generatoren 1 und mit einer Verstärkeranordnung 3 verbunden, welche wiederum mit den Statorwicklungen eines kollektorlosen Gleichstrommotors 4 in Verbindung steht. Der Gleichstrommotor 4 umfaßt den Rotor mit den Magnetpolen unterschiedlicher Polarität und den Stator mit mindestens einem Paar von flußerzeugenden Wicklungen, die in drehmomenterzeugender Lage zu dem Rotor angeordnet sind. Die Hall-Generatoren I sind auch mit einem Hall-Spannungs-Wandler 5 verbunden, welcher wiederum mit einem Vergleicher 6 in Verbindung steht, an den ein Bezugssignalgenerator 7 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des Wandlers 5 wird mit dem Bezugssignal verglichen, welches von dem Bezugssignalgenerator 7 zur Vergleichseinrichtung 6 geliefert wird, so daß das Differenzsignal an die Steuerschaltung 2 angelegt werden kann.

Nachfolgend wird die Betriebsweise beschrieben. Die Ausgangssignaleder Hall-Generatoren I sind Wechselspannungcn, deren Frequenz proportional zur Drehzahl des Gleichstrommotors 4 ist, und diese Spannungen werden der Steuerschaltung 2 und dem Wandler 5 zugeführt, welcher die Ausgangssignale in Gleichstromsignale umwandelt, deren Pegel proportional zur Frequenz der Ausgangssignale ist.

Dies bedeutet, daß der Pegel der Gleichstromausgangssignale des Wandlers 5 zeitlich und entsprechend der Drehzahl des Rotors des Gleichstrommotors sich ändert. Das Bezugssignal, welches ein Gleichstromsignal ist, dessen Pegel auf einer konstanten Höhe in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Drehzahl des Gleichstrommotors gehalten wird, wird dem Vergleicher 6 zugeführt, so daß das Gleichstromausgangssignal des Wandlers 5 mit dem Bezugssignal verglichen wird. Das Differenzsignal, welches die Differenzspannung zwischen den beiden Gleichstromsignalen ist, wird der Steuerschaltung 2 zugeführt, so daß dieses der Verstärkeranordnung 3 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal von den Hall-Generatoren 1 angelegt werden kann. Als Ergebnis wird die Zufuhr des Stromes zu den Stator-Wicklungen so gesteuert, daß das maximale Drehmoment erzeugt werden kann, wie später im einzelnen beschrieben wird.

Es wird nunmehr Bezug auf Fig.2 genommen, die eine Schaltung eines Geschwindigkeits-Regelsystems nach der Erfindung zeigt Hall-Generatoren H\ und Hj sind mit Bezug auf die Magnetpole so angeordnet, daß sie den magnetischen Fluß abtasten, ferner sind die Hall-Generatoren mit Eingangswider,-" binden R\ bzw. Ri und mit Verstärkern über Vorspannungsviderstände R3 bzw. R, verbunden. Der Emitter eines Leistungsverstärkungstransistors Tn ist über Widerstände /?i und Ri mit den Hall-Generatoren H\ und Hi verbunden, während der Kollektor mit dem positiven Anschluß einer Leistungsquelle E über eine Leitung l_c/ und einen Hauptschalter Sw und auch noch mit einem Vorspannungswiderstand /?5 in Verbindung steht, der in Serie zu einer Diode D, liegt, die zur Kompensation der Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors in Serie zu einer Zenerdiode Zugeschaltet ist. Die Zenerdiode ZD ist über eine Leitung K2 mit der negativen Klemme der Betriebsspannungsquelle E verbunden. Diese Elemente Γη, R--,, D\ und ZD stellen eine Spannungsregelschaltung dar.

Die Ausgangsanschlüsse a, b, cund d der Hall-Generatoren H\ und H2 sind mit Gleichspannungsverstärkern A\, A2, A) bzw. Aa und außerdem je mit einei der Sasen von Transistoren Tr^-Tru verbunden, und zwar in einer Mischschaltung 8 zur Mischung der Ausgangssignalc der Hall-Generatoren //, und H₂. Die Transistoren 7r9— 7>ΐ2 sind jeweils mit Emitterfolgerwiderständen R\b—R)t verbunden, so daß sie eine hohe Eingangsimpedanz aufweisen können. Die Emitter dieser Transistoren 7H- Trw sind über Koppelkondensatoren C\ — Ct mit einem Verstärker A-, verbunden.

Der Vergleicher 6 weist Transistoren Tn und Tr» auf. deren Kollektoren jeweils mit Lastwiderständen R* und /?io verbunden sind, und deren Emitter mit einem Ausgleichseinstellungswiderstand Rw in Verbindung stehen, welcher wiederum mit einem Emitterwiderstand R\2 verbunden ist. Ein Eingangsanschluß des Vergleichers f- ist über einen Digital-Analog-Wandler 5 mit dem Verstärker A^ und der andere Eingangsanschluß h ist mit einem BezugsJgnal-Generator 7 verbunden. Der Bezugssignal-Generator 7 weist eine Zenerdiode ZDi und damit in Verbindung stehend die Widerstände /?u und /?i4auf.

Ein Koppelverstäi ker 6', der an die Ausgangsklemme des Vergleicliers 6 über einen Koppelwiderstand R₈ angekoppelt ist, weist einen Transistor Tft, und einen Lastwiderstand Ry auf. Der Ausgangsanschluß des Koppelverstärkers 6' ist mit den anderen Eingangsanschlüssen der Verstärker /ti bis A4 verbunden.

Die Antriebssteuerschaltung umfaßt Transistoren To bis Th, deren Kollektor mit den Feldspulen L\ bis L* und deren Emitter über einen eemeinsamen Emitterwider-

stand Rb mit der Leitung /,-2 verbunden sind.

Wenn der Schalter Sw geschlossen ist, fließt ein konstanter Strom durch die Hall-Generatoren Hi und H₂ und durch den Transistor Tn in der Spannungsregelschaltung, so daß die in Fig. 3(A), (B), (C) und (D) gezeigten Spannungen in Abhängigkeit von den Winkelpositionen der Magnetpole des Rotors erzeugt werden, und zwar mit zwei Polen nach der vorliegenden Ausführungsform. Die Ausgangsspannungen sind einer sinusförmigen Wellenform ähnlich und werden nicht nur den Verstärkern Ai bis Aa. sondern auch der Mischschaltung 8 zugeführt, welche die Ausgangsspannungen der Hall-Generatoren Hi und H₂ mischt, so daß das in Fig. 3(E) gezeigte, synthetisierte Ausgangssignal am Ausgangsanschluß c abgeleitet wird. Das synthetisierte Ausgangssignal wird vom Verstärker A-, verstärkt, so daß das in Fig. 3(F) gezeigte Signal an der Ausgangsklemmc /'abgegriffen werden kann. Die Frequenz dieses Ausgangssignals ist proportional zur Drehzahl des Rotors. Das Ausgangssignal wird dem Digital-Analog-Wandler zugeführt, so daß das Gleichspannungssignal gemäß Fig. 3(G) entsteht, dessen Pegel proportional zur Frequenz des Ausgangssignals des Verstärkers A-, ist. Das Gleichstromausgangssignal wird an den Eingangsanschluß ^rdes Vergleichers 6 angelegt und das Gleichspannungsbezugssignal nach Fig. 3(H) liegt am anderen Eingangsanschluß Hdes Vergleichcrs6 an.

Wenn eine Differenz zwischen den beiden Pegeln des Gleichspannungsausgangssignals und dem Bezugssignal existiert, wird das diese Differenz darstellende Ausgangssignal dem Transistor Tn, über den Widerstand Rg zugeführt. Wenn beispielsweise die Drehzahl des Motors kleiner als die Bezugsdrehzahl ist. ist die Spannung am anderen Fingangsanschluß Ades Vergleichers 6 größer als die am einen Eingangsanschluß g, so daß die Kollektorspannung des Transistors Tr% kleiner ist als die des Transistors Tn. Infolgedessen senkt sich das Basispotential des Transistors 7Vj, beträchtlich ab, so daß der Transistor Tr_t leitend wird. Deshalb wird den Verstärkern A\— A< eine relativ große Leistung zugeführt, die Ausgangssignalc dann und nur dann abgeben können, wenn gleichzeitig die Ausgangssignale der Hall-Generatoren H_x und H; und des Transistors Th, bzw. des Koppelverstärkers 6' anliegen. Das Ausgangssignal des Verstärkers Ai, A], Ai oder Ai besitzt einen Pegel, der proportional zum Pegel des Ausgangssignals des Hall-Generators H\ oder H₂ ist. Das heißt, am Ausgang des Verstärkers A_u A2. Ai oder A, erscheint als Ausgangssignal das verstärkte Ausgangssignal des Hall-Generatos H\ oder Hi. Wenn der Transistor Tr₆ als Schalttransistor arbeitet, wird er für vergleichsweise lange Zeit leitend gehalten, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers ο groß ist, so daß die Betriebszeit der Verstärker Ai bis At länger wird. Wenn andererseits das Ausgangssignal des Vergleichers klein wird, wird die Einschaltzeit des Transistors Tn, kürzer, und wenn die an den Eingangsanschlüssen g und h des Vergleichers anliegenden Eingangssignale einander im wesentlichen gleich sind, ist kein Signal zur Steuerung der Betriebszeit der Verstärker Aj-Aa verfügbar. Infolgedessen werden diese ausgeschaltet und bleiben ausgeschaltet, wenn der Pegel des Eingangssignals am Eingangsanschiuß g höher ist als der am Eingangsanschluß Ades Vergleichers 6.

Wenn der Transistor Tr₆ als verstärkender Transistor arbeitet, werden die Verstärker A^ — Aa in Abhängigkeit von dam Pege! des Ausgangssignals des Transistors Tr₆ in solcher Weise gesteuert, daß das Maß der Verstärkung der Ausgangsspannungen der Hall-Generatoren Hi und H₁, die der Motorantriebsschaltting zugeführt werden, variiert wird. In Abhängigkeit von den Ausgangssignalcn der Verstärker Ai bis At werden die den Transistoren Tn-Tr-, zugeführten Antriebsströme variiert. Dies bedeutet, daß das Ausgangssignal welches proportional zur Hall-Spannung nach F i g. 3(A] ist, dem Transistor Tr₂ zugeführt wird. Das gleiche gilt für das Ausgangssignal proportional zur Hall-Spannung nach Fig. 3(B), die dem Transistor 7h zugeführt wird für das Ausgangssignal proportional zur Hall-Spannung nach F i g. 3(C). die dem Transistor 7r< zugeführt wird und für das Ausgangssignal proportional zur I lall-Spannung nach Fig. 3(D), die dem Transistor Tr-, zugeführt wird. Die Transistoren Tr; — Tr-, werden leitend, um die Statorwicklungen in der vorbestimmten Reihenfolge zu erregen. Da das Zeitintervall der Stromzuführung zu den Wicklungen oder die Größe der den Wicklungen zugeführten Ströme in Abhängigkeit von dem Aus gangssignal des Verglcichers 6 gesteuert wird, läuft der Gleichstrommotor synchron zu den Bezugssignalcn.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die vier Statorwicklungen so beschrieben worden, als ob sie je um 90" gegeneinander versetzt angeordnet sind, ei kann aber auch eine abgeänderte Version mit nur 2 Wicklungen benutzt werden, wie sich aus F i g. 4 ergibt In der Praxis werden die Anschlüsse/, W, /'und tri der ir F i g. 4 gezeigten Schaltung mit den Anschlüssen j, k, bzw. mder Schaltung nach F i g. 2 verbunden.

In Fig. 4 bezeichnen die Bezugszeichen R_2n-R2 Lastwiderstände der Transistoren 7>d, Tn-,, Tn? bzw 7>i<j und jedes Paar der Transistoren Tr\\ und 7>h, Tn und 7>i6, Trn und Tn₈ sowie Tn* und Tr₂O bildet eine komplementäre Verstärkerschaltung. Eine Statorwick lung /.5 ist zwischen den Verbindungspunkt dei Kollektoren der Transistoren Tnj und Tn* und den Verbindungspunkt der Kollektoren der Transistoren Tn-, und Τη* geschaltet. In gleicher Weise ist dem Verbindungspunkt der Kollektoren der zwischen Transistoren Tn- und Tns und dem Verbindungspunk' der Kollektoren der Transistoren Tn<> und Tr_2n eine Statorwicklung L 6 geschaltet.

F i g. 5 zeigt die Lage der beiden Statorwicklunger L 5 und L 6 nach F i g. 4 bezüglich des Rotors R und dei Hall-Generatoren Hi und H₂. Die Hall-Generatoren H und H₂ können so angeordnet sein, daß sie dei Endfläche des Rotors Λ gegenüberstehen.

Nachfolgend wird die Betriebsweise der geänderter Ausführungsform beschrieben. Es sei angenommen, daC der Hall-Generator H₂ dem N-PoI des Rotors ί gegenübersteht, so daß die Spannung am Ausgangsanschluß c des Hall-Generators H₂ höher ist als di° arr Ausgangsanschluß d. In diesem Falle leiten die Transistoren Τγ\α und Fns, während die übriger. Transistoren gesperrt sind. Deshalb fließt ein Strom vom positiven Anschluß der Betriebsspannungsquelle £ über den Leitungsdraht /_fi, den Transistor Th₅, die Wicklung L 5, den Transistor 7Tu und den Leitungsdraht /,2 zum negativen Anschluß der Betriebsspannungsquelle £ Infolgedessen wird das Drehmoment welches den Rotor R antreibt, zwischen dem Teilstück G2 der Wicklung L 5 und dem Rotor erzeugt in gleicher Weise wird den Wicklungen L5 und Lb Strom in vorbestimmter Reihenfolge und Richtung in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Haü-Generatoren H\ und H₂ zugeführt welche die Winkelposition des Rotors R abtasten. Die beiden Statorwicklungen L 5 und L 6 werden in sehr wirksamer Weise zur Drehung

des Rotors R benutzt, wie zuvor beschrieben.

Die zweite Ausführungsform nach F i g. 6 ist derart, daß sie eine Bremsschaltung umfaßt, so daß im Falle einer großen Abweichung der Drehzahl von einer vorbestimmten D^rehzahl letztere wieder erreicht werden kann.

Die Ausgangssignale der Hall-Generatoren H\ und //; werden dem Wandler 5 über Kondensatoren C6, C7 und C8 zugeführt, und nicht über die Schaltung 8 nach Fig. 2. Die Kondensatoren C4-CS dienen zur Digital-Analog-Umwandlung der Ausgangssignale der Hall Generatoren /Vi und H₂. In der zweiten Ausführungsform wird eine zusätzliche Betriebsspannungsquelle Γ I zur Zuführung der Leistung an den Wandler 5, den Vergleichenden Bezugssignalgenerator 7 und den Koppelverstärker 6' benutzt.

Dioden DJ-DiO sind je mit den Kollektoren der Transistoren Tr₁- Tr·, in der Treibschaltung so verbunden, daß die in den Wicklungen LX-L4 induzierten Spannung festgestellt werden. Variable Widerstände VR I - VR 4 sind im Hinblick darauf eingefügt, daß auf den Motor je nach Typ eine optimale Verzögerungskraft ausgeübt werden kann. Die Kollektoren von Schalttransistoren Tr₂₁ - Tr₂* sind je mit variablen Widerständen VRi- VR 4 verbunden und die Basen mit Kontakten 1,2 und 3 eines Schalters Sc. Demgemäß ist der Kontakt 1 mit den Basen der Transistoren Tr₂, - Tr₂A verbunden; der Kontakt 2 mit den Basen der Transistoren Tr₂] und Tr₂₂ und der Kontakt 3 mit der Basis des Transistors Tr₂\. Der bewegliche Kontakt des Schalters Se ist mit dem Kollektor des Transistors Trt, des Kop^elverstärkers 6' über einen Widerstand /?28, einen Schalter SW3, einen Schalter SW2 und einen Widerstand R27 verbunden. Ein Kontakt 1 des Schalters SW2 ist mit den einen Eingangsanschlüssen der Verstärker A i-A4 und der andere Kontakt 2 ist über einen Konakt 1 des Schalters SW3 und den Widerstand R 28 mit dem beweglichen Kontakt des Schalters Se verbunden.

Es sei angenommen, daß die Drehzahl des Rotors höher ist als die Solldrehzahl. Dann ist die Spannung am Eingangsanschluß g des Vergleichers 6 höher als die Spannung am Eingangsanschluß h, so daß das Kollektorpotential des Transistors Tr, niedriger ist. Das Basispotential des Transistors Trf, ist niedrig, so daß der Transistor 7>6 leitet. Wenn der bewegliche Kontakt des Schalters SW2 den Kontakt 2 schließt, wird das Ausgangssignal des Transistors Tr6 über den Schalter Se einer Bremsschaltung zugeführt, welche die Dioden D 7 - D 10 und die variablen Widerstände VR 1 - VR 4 aufweist. Wenn der Kontakt 1 des Schalters Se geschlossen ist, sind die Basispotentiale der Transisto-

ren /Oi - />M hoch, so daß diese Transistoren leiten. Die in den Wicklungen /-) - L4 induzierten Spannungen machen im !'alle, daß kein Treibstrom durch diese fließt, die Kollektorspannungen der Transistoren Tr₂ Tr-, höher als die Spannungen an den Verbindungsstellen o, p, q und r. so daß die Bremsslröme durch die Statorwicklungen in einer Richtung entgegengesetzt zu denen der Treibslröme fließen. Als Ergebnis wird eine Verzögerungs- oder Bremskraft in Gegenrichtung zur Drclirichtung des Motors erzeugt. Die Bremsströme fließen durch die Dioden D7-DX0, die variablen Widerstände VRi VR 4 und die Transistoren /r.M — Tr₂4 zu den Verbindungsstellen < >. p. q und r. Die Bremsslröme und daher auch die Bremskraft können mittels der variablen Widerstände VR 1 - VR4 eingestellt werden. In der Praxis fließt der Treibstrom mindestens durch eine der Wicklungen LX-1.4 und erzeugt das Drehmoment, dem die Bremskraft entgegenwirkt, die von den durch die restlichen drei Wicklungen fließenden Rrrmsstrrtmen erzeug! wird. Infolgedessen kann die Drehzahl rasch auf die vorbestimmte Geschwindigkeit zurückgeführt werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Bremskräfte durch wahlweises Schließen der Kontakte 1, 2 und 3 des Schalters Sc und damit bewirkte Auswahl der gewünschten Transistoren Tr₂₁ - Tru in drei Stufen eingestellt werden.

Wenn der Kontakt 1 des Schalters 51V3 geschlossen ist, wird das Ausgangssignal des Koppelverstärkers 6' nicht nur den Bremsschaltungen, sondern auch den Verstärkern /11- A4 zugeführt, die in der im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Weise arbeiten, so daß der Gleichstrommotor in sehr effektiver Weise gebremst werden kann. Wenn der Kontakt 2 des Schalters SW3 geschlossen ist, wird das Ausgangssignal des Koppelverstärkers 6' nur den Bremsschaltungen zugeführt. Wenn sowohl der Kontakt 1 des Schalters SW2 als auch der Kontakt 1 des Schalters SW3 geschlossen ist, werden sowohl die Bremsschaltungen als auch die Verstärker Ai-A4 betätigt. Wenn sowohl der Kontakt 1 des Schalters SW2 als auch der Kontakt 2 des Schalters SW3 geschlossen ist, werden nur die Verstärker Ai-A4 betätigt.

Da erfindungsgemäß die Frequenz der Ausgangssignale der Hall-Generatoren festgestellt wird, spielen Herstellungsschwankungen der Hall-Generatoren keine Rolle. Deshalb kann die Überprüfung der Hall-Generatoren beim Zusammenbau stark vereinfacht werden, so daß die Kosten bemerkenswert gesenkt werden können.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kollektorloser Gleichstrommotor
   mit einem Rotor, der Magnetpole unterschiedlicher Polarität aufweist,

   mit einem Stator, der nußerzeugende Wicklungen in gegenüber dem Rotor drehmomenterzeugender Lager umfaßt,

   mit gegenüber den Magnetpolen in flußabtastender ι Lage angeordneten Hall-Generatoren zur Erzeugung von Hall-Spannungen, deren Frequenz von der Drehzahl des Rotors abhängt, mit einem Istwertsignalgenerator zur Erzeugung eines der Istdrehzahl des Gleichstrommotors entsprechenden Ist- ι wertsignals,

   mit einem Bezugssignalgenerator zur Erzeugung eines einer Solldrehzahl des Gleichstrommotors entsprechenden Bezugssignals,

   mit einem das Istwertsignal mit dem Bezugssignal vergleiche/;4en Vergleicher zum Erzeugen eines die Differenz zwischen beiden Signalen darstellenden Ausgangssignals und mit einer mit den Wicklungen verbundenen Antriebssteuerschaltung, die den Wicklungen einen vom Ausgangssignal des Verglei- ■ chers abhängenden Erregerstrom zuführt,
   dadurch gekennzeichnet, daß der Istwertsignalgenerator (8, A5; C^-Cg, 5) mit den Ausgangsanschlüssen (a, b. c, d) der Hall-Generatoren (H₁, H₂) verbunden und als Frequenzdetektor ausgebildet ist, dessen Ausgangssignal der Frequenz der Ausganfsiignale der Hall-Generatoren entspricht und der Vergleicher (6) als Istwertsignal zugeführt ist, und daß eine einerseits mit dem Ausgangssignal des Veiglcichers (6) und andererseits mit den Ausgangssignalen uer Hall-Generatoren (H\, H₂) beaufschlagte Verstärkeranordnung (3; A\-Ai) vorgesehen ist, deren Verstärkung für die Ausgangssignale der Hall-Generatoren (H\, H₂) in linearer Abhängigkeit vom Betrag des Ausgangs-' signals des Vergleichers steuerbar ist und deren Ausgang mit der Antriebssteuerschaltung (Tr₂ bis Th) verbunden ist.