DE3010435A1 - Kollektorloser gleichstrommotor - Google Patents
Kollektorloser gleichstrommotorInfo
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- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
Description
Zenerdiode 49: | 5,1 U |
Hall-IC 25 : | TL 170 |
Widerstand 54: | 2,2k |
Widerstand 55: | 100 R |
Widerstand 56: | 5,1k |
Widerstand 48: | 3,3k |
Kondensatoren 45 und 47: | 22 jjF |
Transistor 57: | BD 136 |
Transistor 58: | BD 135 |
Dioden 59, 60: | 1N4148. |
HaIl-IC 25
Understand 48
Widerstand 66
Widerstände 67, 73
Widerstände 70, 76
Claims (18)
- Patentanspruchs( 1.JKollektorloser Gleichstrommotor mit einer durch zuei · ganzzahlig teilbaren Strang- und Pulszahl (Pulszahl = Zahl dar Stromimpulse in der Statoruicklung pro Rotordrehung von 360° el.) und mit von rotorstellungsabhängigen Sensormitteln gesteuerten Halbleitersteuermitteln zum Steuern der Statorströme in den einzelnen Strangpaaren, ferner mit diesen Halbleitersteuermitteln antiparallel geschalteten Dioden oder dergleichen zum Rekuperieren der in dan einzelnen Uicklungssträngen gespeicherten Energie bei der Kommutierung,
dadurch gekennzeichnet,a) daß bei mindestens einem Strangpaar (20, 21 bzu. 2Of, 21') al) der eine Uicklungsstrang (21; 21') mit einem Ende (a2) über Halbleitersteuermittel eines Leitungstyps (z.B. npn-Transistor 58; 75; 81) mit dem einen Pol (z.B. Minuspol) des Gleichstromnetzes unda2) der andere Uicklungsstrang (20; 201) mit einem Ende (al) über Halbleitersteuermittel des entgegengesetzten Leitungstyps (z.B. pnp-Transistor 57; 69; 80) mit dem anderen Pol (z.B. Pluspol) des Gleichstromnetzesa3) gesteuert von den Sensormitteln (25) alternierend verbindbar ist,b) daß der eine Uicklungsstrang (21; 21') dieses einen Strangpaares mit seinem anderen Ende (e2) an den anderen Pol (z.B. Pluspol) und der andere Uicklungsstrang (20; 201) dieses Strangpaares mit seinem anderen Ende (el)130039/0872an den einen Pol (z.B. Minuspol) des Glnichstromnetzes anschließbar ist,c) und daß die mit den Halbleitersteuermitteln verbundenen Enden (al, a2) der Uicklungsstränge (20, 21 bzu. 20', 21') uechselspannungsmässig eine enge Kopplung (47; Fig. 4) aufweisen, um bei der Kommutierung die Energie aus einem gerade abzuschaltenden Uicklungsstrang jeueils über diese Kopplung und die den Halbleitersteuermitteln des anderen Uicklungsstranges zugeordnete antiparallel Diode (59, 60; QO1', 81'f) zu rekuperieren. - 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Uicklungsstränge (20, 21; 20', 21') eines Strangpaares induktiv gekoppelt sind, und daß die mit den Halbleitersteuermitteln verbundenen Enden (a1,a2 ) der Uicklungsstränge dieses Strangpaares im Sinne der Punktkonvention identisch, also wirkungsgleich, sind.
- 3« Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen einer sehr engen transformatorischen Kopplung die Uicklungsstränge (20',21 *) eines Strangpaares paralleldrähtig gewickelt sind (sogenannte "bifilare" Wicklung) (Fig. 4).
- 4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelglied zum Erzeugen der engen Kopplung nin Knppelkondensator (47) zwischen den mit den Halbleitersteuermitteln verbundenen Enden (al, a2 ) dor Uicklungsstränge eines Strangpaares angeordnet ist.
- 5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Energiespeichervermögen des Koppelkondensators (47) größenordnungsmäßig dar beim Kommutierungsvorgang aus einem Uicklungsstrang ins Gleichstromnetz oder ein Speicherglied (45) des Motors (1O) rückzuspeisenden Energie entspricht.130039/0672mm j mm
- 6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5f dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitersteuermittel als Transistoren (57, 58; 69, 75; 80, 81) entgegengesetzten Leitungstyps ausgebildet sind, und daß zu ihrer Ansteuerung Sensormittel (25) mit nur einem rotorstellungsabhängigen Ausgangssignal entsprechenden Spannungshubs vorgesehen sind, welches Ausgangssignal beiden Transistoren zuführbar ist und diese alternierend leitend steuert bzw. sperrt.
- 7. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Motor ein Speicherkondensator (45) für die beim Kommutieren aus den einzelnen Uicklungssträngen (20, 21, bzu. 20', 21') rückgespeisten Energieimpulse (icg* igg) vorgesehen ist.
- 8· Motor nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkondensator (45) eine Kapazität von Nanofarad und aufwärts aufweist.
- 9. Motor nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkondensator (45) eine Kapazität in der Größenordnung von Mikrofarad und aufwärts aufweist.
- 10. rfbtor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das rotorstellungsabhängige Ausgangssignal den Transistoren entgegengesetzten Leitungstyps über ein widerstandsnetzwerk (53; 65; 82) zuführbar ist.
- 11. Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungen vom Widerstandsnetzwerk (65; 82) zu den Steuerelektroden der Transistoren entgegengesetzten Leitungstyps jeweils ein Koppelkondensator (68, 74 bzw. 87, 89) vorgesehen ist, dem eine Entladeschaltung zugeordnet ist.130039/067230Ί0Α35
- 12. Motor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelkondensatoren Kapazitätswerte in der Größenordnung von Mikrofarad aufweisen.
- 13. Motor nach einem dar Ansprüche 1G bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die rotorstellungsabhöngigen Sensormittel als Hall-IC (25) ausgebildet sind, der direkt mit dem einen Pol (35) des Gleichstromnetzes verbindbar ist, und daß das Widerstandsnetzwerk einen ersten Understand (73; 88) aufueist, der vom Ausgang (5ü) dieses Hall-IC (25) zur Steuerelektrode der an den gleichen Pol angeschlossenen Halbleitersteuermittel (75; 81) führt, einen zweiten Widerstand (66; 85), der von diesem Ausgang (5Cl) zum anderen Pol (33) führt, und einen dritten widerstand (67; 86), der von diesem Ausganc zur Steuerelektrode der an den anderen Pol angeschlossenen Halbleitersteuermittel (69; 8ü) führt.
- 14. Motor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (50) des Hall-IC (25) und dem zweiten und dritter widerstand (85 und 86) ein Konstantspannungsglied, insbesondere eine Zenerdiode (84), zum Schütze des Ausgangs (50) des Hall-IC (25) gegen zu hohe Betriebsspannungen vorgesehen ist.
- 15. Motor nach Anspruch 13 oder 14, und nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (73; 88) und der dritte (67; 86) widerstand jeweils mit einem Koppelkondensatc (74, 68 bzw. 89, 87) in Reihe geschaltet sind.
- 16. Motor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der betreffende Koppelkondensator (74, 68 bzw. 89, 87)in Reihe mit der Steuerelektrode der betreffenden Halbleitersteuermittel (69, 75 bzw. 80, 81) und dem ersten (73; 88) bzw. dem dritten (67; 86) Widerstand liegt.130039/067
- 17· Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß din zum Steuern der Ströme eines Strangpaares vorgesehenen Halbleitersteuermittel als komplementa're Transistoren, vorzugsweise als komplementäre Darlingtontransistoren (8U, 81), ausgobildnt sind.
- 18. Verwendung zum Antrieb eines GerätelüFters, insbesondere eines Gerätelüfters axial kurzer Bauweise.130039/0 6.7 2
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