DE3214569C2 - Geregelter kollektorloser Gleichstrommotor - Google Patents

Abstract

Gemäß einem Regelverfahren zur Antriebsregelung eines kollektorlosen bzw. bürstenlosen Gleichstrommotors mit einem Rotor mit einer Reihe von alternierenden Magnetfeldern und einem Stator mit einer Vielzahl von Ankerwicklungen findet eine Regelschaltung Verwendung, die zumindest zwei Hall-Generatoren umfaßt, welche in bezug auf den Rotor stationär angebracht sind und die jeweilige Winkelstellung des Rotors zur Erzeugung eines Schaltsignals ermitteln. Den Ankerwicklungen wird in Abhängigkeit von dem Schaltsignal aufeinanderfolgend ein Eingangsdrehmoment-Steuersignal zugeführt, um den Rotor in Drehung zu versetzen. Die Feldstärke des mit den Ankerwicklungen gekoppelten Magnetfeldes und die in den Ankerwicklungen auftretende Stromstärke werden zur Erzeugung eines drehmomentrepräsentativen Signals ermittelt und multipliziert, das sodann von dem Eingangsdrehmoment-Steuersignal vor dessen Zuführung zu den Ankerwicklungen subtrahiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen geregelten kollektorlosen Gleichstrommotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-AS 23 49 770 ist ein derartiger kollektorloser Gleichstrommotor bekannt, bei dem eine geeigne- :z Stromregelung erreicht weren soll. Hierzu wird unter Ausnutzung der Erkenntnis, daß der Mittelwert des Ständerwicklungsstroms in bestimmter Abhängigkeit von dem Strom in der zugeordneten Glättungsdrossel steht, der Strom in der Glättungsdrossel mittels eines Operationsverstärkers geregelt. Der Operationsverstärker ist dabei als Zweipunktregler ausgestaltet und steuert über mehrere UND-Glieder, an denen gegebenenfalls durch Hallgeuerätoren erzeugte Läuferstellungssignale anliegen, die Motorerregung. Bei dieser Zweipunktregelung treten allerdings relativ große Drehmomentschwankungen auf.

Weiterhin ist in »Siemens-Zeitschrift«, August 1974, S. 299 bis 302, und September 1954, S. 381, 283, offenbart, daß sich das Drehmoment eines mit Kollektor arbeitenden Gleichstrommotors durch Multiplikation des magnetischen Polschuhflusses und des Ankerstroms erfassen läßt Zur Realisierung dieser Überlegung ist im mittleren Bereich des Polschuhs ein Hallgenerator angeordnet, der einerseits dem magnetischen Polschuhfluß ausgesetzt und andererseits von einem dem Ankerstrom proportionalen Steuerstrom durchsetzt ist Die am Hallgenerator auftretende Meßspannung kann dann nach Verstärkung, wie beispielsweise in B i 1 d 12 der zweitgenannten Literaturstelle ;?*zeigt, das Regelfeld derart beeinflussen, daß das Drehmoment auf einem im wesentlichen konstanten Sollwert gehalten wird.

Schließlich ist in »Archiv für technisches Messen«, Blatt Z 562-1 (April 1968), S. 79 bis 82, ein kollektorloser Gleichstrommotor offenbart, dessen vier Ankerwicklungen jeweils über einen zugeordneten Transistor angesteuert werden und mit ihren Ausgangsanschlüssen gemeinsam auf Massepontential liegen. Zur Steuerung des Leitzustands der vier Transistoren sind zwei Hallelemente vorgesehen, die durch den Magnetfluß des zweipoligen permanentmagnetisierten Rotors erregt werden und derart angeordnet und verschaltet sind, daß jeweils eine oder maximal zwei Wicklungen angesteuert werden. Auch mit dieser bekannten Ausgestaltung lassen sich allerdings Gleichlaufschwankungen und damit Drehmomentschwankungen nicht mit Sicherheit ausschalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen geregelten kollektorlosen Gleichstrommotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszugestalten, daß bei verhältnismäßig einfachem Aufbau Drehmomentschwankungen weitestgehend unterdrückt werden können.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Maßnahmen gelöst.

Bei dem ertindungsgemäßin Gleichstrommotor sind somit jeweils zwei Ankerwicklungen mit jeweils einem Drehmomentsensor verbunden. Mit dieser Ausgestaltung wird erreicht, daß nicht für jede Ankerwicklung ein

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eigener Drehmomentsensor erforderlich ist, sondern die Hall-Generatoren HiQ und //20 zur Ermittlung der Anzahl benötigter Drehmomentsensoren auf die Hälfte Winkelstellung des Rotors 1 in bezug auf die Ankerder Ankerwicklungsanzahl beschränkt werden kann. wicklungen des jeweiligen Wicklungspaares im gleichen Durch die weiter vorgesehene additive Zusammenfas- elektrischen Winkelabstand, wie zwischen den Ankersung der Ausgangssignale der Drehmomentsensoren 5 wicklungen LIl und L21 zueinander angeordnet Die über eine Summierstelle zur Bildung des Istwerts als Hall-Generatoren HiQ und H20 können zu diesem Gegenkopplungssignal und dessen Rückführung zu ei- Zweck unter den Ankerwicklungen L 12 und L 22 angener Substrahierschaltung, an der ein Drehmoment-Soll- ordnet sein.

wert anliegt wird weiter erreicht, daß Drehmoment- Zur Drehmomentermittlung sind zwei weitere Hallschwankungen sofort ausgeregelt werden, so daß bei io Generatoren HH und //21 in entsprechender Ausrichverhältnismäßig einfachem Aufbau ein sehr drehmo- tung zu den stromschaltenden Hall-Generatoren HiQ mentstabiler Gleichstrommotorbetrieb gewährleistet und H 20 angebracht Wie nachstehend noch näher beist schrieben wird, dienen die zur Drehmomentermittlung

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Ge- vorgesehenen Hall-Generatoren zur Feststellung von genstand der Unteransprüche. 15 durch die Ankerwicklungen LIl, L12, L 21 und L 22

Der erfindungsgemäße kollektorlose Gleichstrom- fließenden Strömen und gleichzeitig zur Ermittlung der motor ist insbesondere für Audio- oder Video-Systeme Feldstärke des in der Nähe einer Ankerwicklung eines geeignet, bei denen hohe Anforderungen an die Genau- jeden Wicklungspaares befindlichen Magnetfeldes, igkeit und Gleichmäßigkeit des erzeugten Drehmo- In Fig. 2 ist eine Regelschaltung 10 zur Antriebsrege-

ments gestellt werden. 20 lung des kollektorlosen Gleich?-·, ommoiors veran-

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh- schaulicht die einen Addierer 11 aufweist der als Subrungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung trahierschaltung dient und über einen Eingang 12 von näher beschrieben. einer nicht dargestellten externen Signalquelle nut einer

Es zeigt Drehmoment-Regelspannung und über einen weiteren

F i g. 1 eine schematische auseinandergezogene Dar- 25 Einga'-.g von einem zweiten Addierer 13 als SummiersteHung eines kollektorlosen Gleichstrommotors. stelle mit einem Gegenkopplungssteuersignal beauf-

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels schlagt wird. Ferner ist eine symmetrische eisenlose einer Regelschaltung zur Antriebsregelung des Gleich- Verstärkerschaltung aus einem ersten Verstärker 14 Strommotors gemäß Fig. 1, und einem zweiten Verstärker 15 vorgesehen, die Aus-

F i g. 3 ein Blockschaltbild eines modifizierten Teils 30 gangssignale entgegengesetzter Polarität abgeben. Das der Regelschaltung gemäß Fi g. 2, Ausgangssignal des Addierers 11 wird dem Verstärker

F i g. 4 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausfüh- 14 und über diesen dem Verstärker 15 zur Erzeugung rungsbeispiels der Regelschaltung, zweier Drehmoment-Fehlerspannungen entgegenge-

F i g. 5 eine schematische Darstellung einer der Re- setzter Polarität zugeführt Die Drehmoment-Fehlergelschaltung gemäß Fig.4 zugeordneten Anordnung 35 spannungen werden Stromeingängen 16 und 17 des von Magnetwiderstandseiementen (Feldplatien) in be- siromschaiienden Hall-Generators HtO zugeführt Ein zug zu Hall-Generatoren, Spannungsausgang 18 des Hall-Generators H10 ist mit

F i g. 6 eine schematische Darstellung eines kollektor- einem Eingang eines Verstärkers 19 und über diesen mit losen Gleichstrommotors mit Detektorspulen anstelle einem Verstärker 20 verbunden, die zusammen ebender Hall-Generatoren gemäß F ig. 1, 40 falls eine symmetrisch eisenlose Verstärkerschaltung

F i g. 7 ein Blockschaltbild eines dem Gleichstrommo- bilden. Auf diese Weise erzeugen die Verstärker 19 und tor gemäß F i g. 6 zugeordneten Ausführungsbeispiels 20 Spannungen entgegengesetzter Polarität deren Beder Regelschaltung und trag der magnetischen Feldstärke am On der Anker-

Fig.8 ein Blockschaltbild eines zur Einregelung der wicklungen LIl und L12 sowie der vom Addierer 11 Drehzahl des Gleichstrommotors auf einen konstanten 45 abgegebenen Drehmoment-Fehlerspannung proportio-Wert zweckmäßigen AusfUhrungsbeispiels der Regel- nalsind.
schaltung. Zwischen die Ausgänge der Verstärker 19 und 20 ist

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Rotor eine die Ankerwicklungen LIl und L12 sowie einen eines kollektorlosen Zweiphasen-Gleichstrommotors M zur Stromermittlung dienenden Widerstand 21 umfasin auseinandergezogener Darstellung, an dessen Außen- 50 sende Reihenschaltung geschaltet Die am Widerstand seite eine Vielzahl von alternierenden Magnetpolen N 21 abfallende und somit den durch die Ankerwicklungen und S angeordnet ist, wobei der Winkelabstand zwi- LIl und L12 fließenden Strom angebende Spannung sehen benachbarten Polstücken einem elektrischen -y'ml Siromeingängen 22 und 23 des Hall-Generators Winkel von 180° entspricht Ein Stator 2 weist ein erstes HH zugeführt Die an einem Spannungsausgang 24 des Wicklungspaar mit Ankerwicklungen LIl und L12 so- 55 Hall-Generators /ill abgegebene Spannung ist somit wie ein zweites Wicklungspaar mit Ankerwicklungen dem Produkt der magnetischen Feldstärke B am Ort der L21 und L22 auf. Die Ankerwicklungen eines jeden Ankerwicklungen LIl und L12 mit dem durch diese Wicklungspaares sind mit den Ankerwicklungen des je- Ankerwicklungen fließenden Ankerstrom / proportioweils anderen Wicklungspaares verschachtelt und in ei- nal. Die multiplizierten Größen B und / werden einem nem elektrischen Winkelabstand von 540° angeordnet, eo Eingang des Addierers 13 zugeführt, dem außerdem so daß jede Ankerwicklung mit einem Magnetfeld ent- weitere multiplizierte Größen B' und /' zugeführt wergegengesetzter Polarität in bezug auf die jeweils andere den, die mittels einer ähnlichen Schaltungsanordnung Ankerwicklung des gleichen Wicklungspaares gekop- für die Hall-Generatoren //20 und //21 erhalten werpelt, jedoch von den benachbarten Ankerwicklungen den. Diese Schalteranordnung umfaßt Bauelemente, des anderen Wicklungspaares in einem elektrischen 65 die mit gestrichenen Bezugszahlen entsprechend den Winkelabstand von 270° angeordnet ist. Zur selektiven Bauelementen der für die Hallgeneratoren H10 und Beaufschlagung der Ankerwicklungen des ersten und //11 vorgesehenen Schaltungsanordnung bezeichnet des zweiten Wicklungspaares mit Strömen sind zwei sind. Der stromschaltende Hall-Generator //20 weist

somit Stromeingänge 16' und 17' auf, die mit den Ausgängen von Verstärkern 14' und 15' verbunden sind, welche wiederum eingangsseitig mit dem Ausgang des Addierers U gekoppelt sind. Die an einem Spannungsausgang 18' abgegebene Spannung ist der Feldstärke am Ort der Ankerwicklungen L 21 und L 22 sowie der vom Addierer U abgegebenen Drehmoment-Fehlerspannung proportional. Die Ankerwicklungen L 21 und L 22 sind mit einem zur Stromerfassung dienenden Widerstand 21' in Reihe zwischen die Ausgänge von Verstärkern 19' und 20' geschaltet, die wiederum mit dem Spannungsausgang 18' des Hall-Generators //20 gekoppelt sind

Der Hall-Generator //21 ist mit seinen Stromeingängen 22' und 23' dem Widerstand 2V parallel geschaltet und erzeugt eine Ausgangsspannung, die dem Produkt der magnetischen Feldstärke B' am Ort der Ankerwicklungen L 2i und L 22 mit dem durch diese Ankerwicklungen fließenden Ankerstrom /'proportional ist

Die multiplizierten Größen B ■ I und B' · V werden von dem Addierer 13 addiert und dem negativen Eingang des Addierers 11 zugeführt Auf diese Weise werden die Ankerwicklungen des ersten und zweiten Wicklungspaares beide von Strömen erregt, die der kompensierten Drehmoment-Regelspannung proportional sind, so daß die Übertragungsfunktion des kollektorlosen Gleichstrommotors M zwischen seinem Eingang und seinem Ausgang linear gehalten wird.

Die Regelschaltung 10 kann im einzelnen modifiziert werden. So können z. B. die symmetrischen Verstärker alternativ durch Inverter-Operationsverstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 ersetzt werden. Darüber hinaus können die Spannungsausgänge der jeweiligen Hall-Generatoren jeweils mit dem positiven und dem negativen Eingang eines Differenzverstärkers 30 in der in F i g. 3 veranschaulichten Weise verbunden werden- Die Verwendung der Differenzverstärker 30 für die Hall-Generatoren //10, //20, //11 und //21 ist aufgrund ihrer Störunterdrückungswirkung besonders zweckmäßig.

In F i g. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Regelschaltung veranschaulicht, bei dem Magnet-Widerstandselemente (Feldplatten) MR 1 und MR 2 anstelle der zur Drehmomentermittlung verwendeten Hall-Generatoren //11 und //21 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels Verwendung finden. Der Hall-Generator H10 ist über einen Widerstand 33 mit einem Stromeingang 31 an eine Spannungsquelle Vcc angeschlossen, während ein weiterer Stromeingang 32 über einen Widerstand 34 an Masse liegt In ähnlicher Weise ist der Hall-Generator //20 über einen Widerstand 37 mit einem Stromeingang 35 an die Spannungsquelle Vcc angeschlossen, während ein weiterer Stromeingang 36 über einen Widerstand 38 an Masse liegt Die am Eingang 12 anstehende Drehmoment-Regelspannung wird der Basis eines Transistors 40 zugeführt, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihenschaltung mit Widerständen 41, 42 und 43 zwischen der Spannungsquelie Vcc und Masse liegt Der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 41 und dem Kollektor des Transistors 40 ist mit der Basis eines Transistors 44 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 45 mit der Spannungsquelle Vcc und dessen Kollektor mit den Emittern von PNP-Transistoren 46,47,48 und 49 verbunden sind Die Basen der Transistoren 46 und 47 sind mit Spannungsausgängen 50 und 51 des Hall-Generators H10 verbunden. In ähnlicher Weise sind die Basen der Transistoren 48 und 49 mit den Spannungsausgängen 52 und 53 des Hall-Generators //20 verbunden. Die PNP-Transistoren 46,47,48 und 49 sind über ihre Kollektoren mit der jeweiligen Basis eines N PN-Leistungstransistors 56,57, 58 bzw. 59 verbunden. Die Ankerwicklungen L i 1 und L 12 sind zwischen die Spannungsquelle Vcc und die Kollektoren der Leistungstransistoren 56 und 57 geschaltet, die wiederum über ihre Emitter gemeinsam mit einem Knotenpunkt 54 verbunden sind. In ähnlicher Weise sind die Ankerwicklungen L 21 und L 22 zwisehen die Spannungsquelie Vcc und die Kollektoren der Leistungstransistoren 58 und 59 geschaltet, die wiederum über ihre Emitter gemeinsam mit einem Knotenpunkt 55 verbunden sind. Die Magnet-Widerstandselemente (Feldplatten)

is MR1 und MR 2 sind jeweils in eine Widerstandsbrükkenschaltung 61 bzw. 62 geschaltet, die jeweils mit dem Knotenpunkt 54 bzw. 55 verbunden sind. Die Widersiandshrückcnschsltur.g Si wird von in Reihe zwischen den Knotenpunkt 54 und Masse geschalteten Wider ständen 63 und 64 sowie einem mit dem Magnet-Wider standselement MR1 in Reihe zwischen den Knotenpunkt 54 und Masse geschalteten Widerstand 65 gebildet, wobei der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 63 und 64 mit dem negativen und der Verbin- dungspunkt zwischen dem Magnet-Widerstandselement MR1 und dem Widerstand 65 mit dem positiven Eingar % eines Addierers 66 verbunden sind. In ähnlicher Weise wird die Widerstandsbrückenschaltung 62 von in Reihe zwischen den Knotenpunkt 55 und Masse ge schalteten Widerständen 67 und 68 sowie einem in Rei he mit dem Magnet-Widerstasdselement MR2 zwischen den Knotenpunkt 55 und Masse geschalteten Widerstand 69 gebildet, wobei der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 67 und 68 mit dem negativen und der Verbindungspunkt zwischen dem Magnet-Widerstandselement MR 2 und dem Widerstand 69 mit dem positiven Eingang eines Addierers 70 verbunden sind Diese Brückenschaltungsanordnung weist insbesondere den Vorteil auf, daß temperaturabhängige Wi- derstandsänderungen automatisch vom jeweiligen Addierer kompensiert werden. Die Ausgangssignale der Addierer 66 und 70 werden von einem Addierer 71 aufaddiert, dessen Ausgang über eine Rückkopplungsleitung 72 mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 42 und 43 gekoppelt ist

Im Betrieb wird der Kollektorstrom des Transistors 40 und damit das Basispotential des Transistors 44 in Abhängigkeit von der seiner Basis zugeführten Drehmoment-Regelspannung und darüber hinaus in Abhän- gigkeit von dem am Verbindungspunkt der Wide .'Stände 42 und 43 anliegenden Potential geregelt Dieses Potential wirkt der Drehmoment-Regeleingangsspannung entgegen, so daß der Transistor 40 in der gleichen Weise wie der Addierer 11 des vorstehend beschriebenen Aus führungsbeispiels wirkt

Den Hall-Generatoren //10 und H 20 wird jeweils ein konstanter Gleichstrom zur Erzeugung einer konstanten Spannung in Abhängigkeit vom Vorbeilaufen des Rotors 1 zugeführt, wobei diese Spannung den Ba sen der Transistoren 46 bis 49 zugeführt wird die wie derum mit einem über den Kollektor des Transistors 44 gemeinsam zugeführten Drehmoment-Fehlerstrom gespeist werden. Bei Anstehen einer Hall-Spannung an jedem Hall-Generator ändern sich somit die Basispo tentiale der Leistungstransistoren 56, 57, 58 und 59 in Abhängigkeit von der Drehmoment-Fehlerspannung am Kollektor des Transistors 40. Da der Widerstandswert der Magnet-Widerstandselemente als Funktion

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der Feldstärke variabel ist und die Ankerströme über Ausgangssignal das Addierers 92 wird sodann dem Eindie Magnet-Widerstandselemente MR 1 und MR2 ab- gang 13 der Motor-Regelschaltung 10 zugeführt. Aiffließen, ändert sich das Ausgangssignal der Addierer 66 grund der linearen Übertragungsfunktion der Regel- und 70 jeweils als Funktion des Produktes der Anker- schaltung 10 wird die Motordrehzahl ohne Drehmoströme und der Feldstärken. Das aufsummierte Aus- 5 mentschwankungen konstant gehalten. gangssignal des Addierers 71 gibt daher den Drehmo- Der vorstehend beschriebene kollektorlose deich-

me-tbetrag an, um den das Drehmoment-Steuerein- strommotor, dessen Rotor 1 eine Reihe von alternierengangisignal am Eingang 12 kompensiert wird. den Magnetfeldern erzeugt und dessen Stator 2 eine

In Fig. δ ist ein drittes Ausführungsbeispiel veran- Vielzahl von Ankerwicklungen LIl, L 12, L21, L22 schaulicht, das sich von dem Ausführunffbeispiel gemäß 10 umfaßt, weist somit zumindest zwei, in bezug auf den den F i g. 1 und 2 dahingehend unterscheidet, daß die zur Rotor 1 stationär angebrachte Hall-Generatoren H10, Drehmomentermittlung vorgesehenen Hall-Generato- //20 auf, die die jeweilige Winkelstellung des Rotors ren WIl und //21 durch auf dem gleichen Statorkern zur Erzeugung eines Schaltsignals ermitteln. In Abhänwie die Ankerwicklungen LIl und L 21 angebrachte gigkeit von diesem Schaltsignal wird den Ankerwicklun-Detektorwicklungen LD1 und LD 2 ersetzt sind. 15 gen aufeinanderfolgend ein Eingangsdrehmoment-

Ein Ausführungsbeispiel der Regelschaltung 10 für Steuersignal zugeführt, um den Rotor in Drehung zu den kollektorlosen Gleichstrommotor gemäß F i g. 6 ist versetzen. Die Feldstärke des mit den Ankerwicklungen in Fig. 7 dargestellt und ähnelt weitgehend der Regel- gekoppelten Magnetfeldes und die in den Ankerwickschaltung gemäß F i g. 2. In F i g. 7 bezeichnen gleiche lungen erzeugte Stromstärke werden zur Erzeugung ei-Bezugszahlen entsprechende Bauelemente des Ausfüh- 20 nes drehmomentrepräsentativen Signals ermittelt und rungsbeispiels gemäß F i g. 2. Die Detektorwicklung multipliziert, das dann von dem Eingangsdrehmoment-LD1 ist mit einer Multiplizierschaltung 80 verbunden, Steuersignal vor dessen Zuführung zu den Ankerwickdie dem zur Stromermittlung dienenden Widerstand 21 lungen subtrahiert wird.

parallel geschaltet ist In ähnlicher Weise ist die Detek-

torwickiung LD 2 mit einer Multiplizierschaltung 81 25 Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

verbunden, die einem zur Stromermittlung dienenden

Widerstand 21' parallel geschaltet ist. Die Ausgangssignale der Multiplizierer 80 und 81 stellen jeweils das Produkt des Ankerstroms mit der Feldstärke dar.

\ufgrund der Tatsache, daO sich die in jeder Detektorwickiung erzeugte Spannung außer in Abhängigkeit von der magnetischen Feldstärke auch als Funktion der Drehzahl des Rotors 1 ändert, müssen derartige Drehzahlanteile im Ausgangssignal des Addierers 13 unterdrückt werden. Zu diesem Zweck ist der Ausgang des Addierers 13 mit einem Multiplizierer 82 verbunden, dem ein weiteres Eingangssignal von einer einen mit der Welle des Rotors 1 gekoppelten Generator 83 und eine Abtast/Speicherschaltung 84 aufweisenden Schaltungsanordnung zugeführt wird. Der Generator 83 weist einen üblichen Aufbau dahingehend auf, daß eine als Funktion der Rotordrehzahl veränderliche Anzahl von Impulsen konstanter Dauer erzeugt wird Die Abtast/ Speicherschaltung 84 dient zur Integration der Impulssignale, d. h. zur Bildung eines Spannungssignals. Da die Pausendauer zwischen diesen Impulsen konstanter Impulsdauer der Rotordrehzahl umgekehrt proportional ist stellt die von der Abtast/Speicherschaltung abgegebene Spannung den Kehrwert der Rotordrehzahl dar. Der Multiplizierer 82 multipliziert das Ausgangssignal des Addierers 13 mit dem Kehrwert zur Unterdrückung bzw. Kompensation des DrehzahJfaktors, so daß dem negativen Eingang des Addierers 11 eine das Drehmoment angebende Spannung zugeführt wird

Die lineare übertragungsfunktion der vorstehend beschriebenen Motordrehmomentregelung kann zweckmäßig zur Einregelung der Motordrehzahl auf einen konstanten Wert ausgenutzt werden. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Drehzahl-Konstanzregelung ist in F i g. 8 dargestellt Hierbei ist die Rotorwelle des Motors zur Erzeugung einer Impulsfolge drehzahlabhängiger Impulse von konstanter Dauer mit einem Generator 90 gekoppelt Eine Abtast/Speicherschaltung 91 setzt die Impulse in ein drehzahlbezogenes Spannungssignal um, das dem negativen Eingang eines Addierers 92 als Gegenkopplungssignal zugeführt wird Dem positiven Eingang des Addierers 92 wird über einen Eingangsanschluß 93 ein Drehzahl-Steuersignal zugeführt Das

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Geregelter kollektorloser Gleichstrommotor mit einem Magnetfelder unterschiedlicher Polarität erzeugenden Rotor, einem Stator mit mehreren Ankerwicklungen, einer stationär angebrachten Detektoreinrichtung zum Ermitteln der magnetischen Feldstärke und zum Schalten der Ströme, die vorgegebene Lagen des Rotors in bezug auf den Stator zur Erzeugung eines Schaltsignals feststellt, und einer Stromgeneratoreinrichtung, die die Ankerwicklungen zur Erzeugung eines Ankerstroms in Abhängigkeit von dem Schaltsignal aufeinanderfolgend mit einem Eingangssignal speist, wobei das Eingangssignal von einer Substrahierschaltung gebildet wird, der ein Sollwert und ein vom Ankerstrom abhängiger Istwert zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Ankerwicklungen (LW, LYL, L 21, L 22) jr.it jeweils einein Drehmomentsensor (HU, H2i; MR 1, MR2; LDi, LDl) verbunden sind, daß der jeweilige Drehmomentsensor im wesentlichen ein Feld des dieses erregenden Ankerstromes erfaßt und jeweils aus Feld und Ankerstrom durch Multiplikation ein Ausgangssignal bildet, daß die Ausgangssignale fiber eine Summierstelle (13) zur Bildung des Istwertes zusammengefaßt sind, und daß als Sollwert der Subtrahierschaltung (1) ein Drehmoment-Sollwert zugeführt ist.

2. Gereg<''ter kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentsensor einen Wallgenerator (HiI; //21) und einen Stromdetektor (21; 21') aufweist, wobei der Stromdetektor zur Ei mittlung der Stromstärke in den zusammengesehalteten Ankerwicklungen (L 11, L 12; L 21, L 22) vorgesehen ist

3. Geregelter kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentsensor ein Magnet-Widerstandselement (MRi; MR 2) aufweist, das mit den jeweils zwei Ankerwicklungen in Reihe geschaltet ist.

4. Geregelter kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentsensor eine Brückenschaltung (61; 62) umfaßt, die jeweils eine erste Schaltungsanordnung mit einer Reihenschaltung eines ersten und eines zweiten Widerstands (63, 64; 67, 68), eine zweite Schaltungsanordnung mit einer Reihenschaltung des jeweiligen Magnet-Widerstandselements (MRi; MR 2) mit einem dritten Widerstand (65; 69) und eine Einrichtung (66, 70) zur Subtraktion einer am Verbindungspunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand anstehenden Spannung von einer am Verbindungspunkt zwischen dem jeweiligen ivlagnet-Widerstandselement und dem dritten Widerstand anstehenden Spannung zur Erzeugung des Ausgangssignals aufweist, und daß die erste und die zweite Schaltungsanordnung einer jeden Brückenschaltung (61; 62) mit einem mit einer jeweiligen Ankerwicklung verbundenen Schaltungsknotenpunkt gekoppelt ist

5. Geregelter kollektorloser Gleichstrommotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentsensor eine Magnetfeldmeßspule (LD 1; LD 2), einen Stromdetektor (21; 21'), wobei der Stromdetektor zur Ermittlung der Stromstärke in den zusammengeschalteten Ankerwicklungen (LU, L 12; L 21, L 22) vorgesehen ist, und eine Multiplizierschaltung (80; 81) zur Multiplikation des von dem Stromdetektor (21,21') ermittelten Stromwertes mit der in der jeweiligen Magnetfeldmeßspule erzeugten Spannung aufweist