DE3427871C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3427871C2 DE3427871C2 DE3427871A DE3427871A DE3427871C2 DE 3427871 C2 DE3427871 C2 DE 3427871C2 DE 3427871 A DE3427871 A DE 3427871A DE 3427871 A DE3427871 A DE 3427871A DE 3427871 C2 DE3427871 C2 DE 3427871C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- speed
- load
- torque angle
- function
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für
einen bürstenlosen Elektromotor nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs.
Aus der EP 00 73 503 ist eine derartige Steuervorrich
tung bekannt, bei der die Statorwicklungen mit sinus
förmigen Erregerströmen gespeist werden. Zur Erzeugung
eines Erregerstroms von gewünschter Phasenlage und
Größe werden ein von der jeweiligen Rotorposition, ein
von der Geschwindigkeit des Rotors sowie ein von der
Last des Motors abhängiges Signal erzeugt. In einem
Speicher sind Drehmomentwinkel-Faktoren gespeichert
und eine Vorrichtung wählt einen gespeicherten Dreh
momentwinkel-Faktor in Abhängigkeit der Rotorgeschwindig
keit aus. Dieser ausgewählte Drehmomentwinkel-Faktor
wird zum Rotorpositionssignal addiert. Das hierdurch
gebildete Signal steuert eine Stromversorgungsein
richtung. Bei dieser Steuervorrichtung hat sich als
Nachteil herausgestellt, daß der Drehmomentwinkel
nur als Funktion zweier Parameter, nämlich der Rotor
position relativ zum Stator und der Soll-Geschwindig
keit gesteuert wird. Der Drehmomentwinkel ändert
sich nicht als Funktion der Last, so daß kein optimaler
Wirkungsgrad erzielt wird.
Aus der Veröffentlichung "IEEE Trans. on Ind. Appl. Vol.
IA-9, No. 2, March/April 1973, Seiten 216-219" ist eine
Steuerung für einen Synchronmotor mit Wechselrichtern
bekannt, bei der die Eigenschaften für einen stabilen
Zustand analysiert werden. Dabei werden mathematische
Überlegungen dahingehend angestellt, welchen Wert der
Lastwinkel bei einem maximalen Drehmoment annehmen muß,
wobei dargelegt wird, daß das Drehmoment eines Synchron
motors von der Spannung des Stators, dem Feldstrom und
dem Lastwinkel abhängt. Weiterhin werden theoretische
Erörterungen über Steuerstrategien offenbart. Ebenfalls
theoretische Überlegungen werden in der Veröffentlichung
"Control Engineering May 1970, Seiten 66-71" über einen
Synchronmotor angestellt, der über modulierte Wechsel
richter versorgt wird. Dabei wird die Geschwindigkeit
und die Motorstellung erfaßt und das Drehmoment ge
steuert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuer
vorrichtung für einen Bürstenlosen Elektromotor gemäß
dem Oberbegriff des Hauptanspruchs dahingehend weiterzu
bilden, daß der Motor auch bei unterschiedlichen Motor
bedingungen mit optimalen Wirkungsgrad arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Dadurch, daß der bürstenlose Elektromotor hin
sichtlich seines Drehmomentwinkels abhängig von der
Rotorposition, der Geschwindigkeit und der Last ge
steuert wird, wird eine maximale Ausnützung des Motors
erzielt.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
möglich.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und
wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu
tert. Es zeigt
Fig. 1A, 1B und 1C die schaltungsgemäße
Ausgestaltung eines Aus
führungsbeispiels der vor
liegenden Erfindung,
Fig. 2 den zeitlichen Ablauf der
Impulsbreiten-Modulation
entsprechend Fig. 1C und
Fig. 3 eine graphische Darstellung
eines Teils des programmier
baren ROM aus Fig. 1B.
Die Fig. 1A bis 1C geben eine Gesamtübersicht über die
Steuervorrichtung entsprechend der Erfindung. Der Motor
weist drei Statorwicklungen 11 A, 11 B und 11 C auf, die in
einer Y-Schaltung untereinander verbunden sind, und einen
Sechs-Pol-Permanentmagnet-Rotor 12. Der gleiche Rotor ist
ebenfalls in den Fig. 1A und 1B dargestellt und ist
mechanisch mit dem Gleichstrom-Tachometer 14 und einem
Resolver 15 verbunden. Der Gleichstromtachometer 14 kann
von üblicher Bauart sein, um eine Gleichspannung, die
proportional der Drehgeschwindigkeit des Rotors ist, zu
erzeugen, mit einer Polarität, welche die Drehrichtung an
gibt. Der Resolver 15 sendet Signale aus, die die Rotor
position angeben.
Jede Wicklung hat ein getrenntes Versorgungsglied (Fig. 1C),
das diese mit einer sinus-förmigen Antriebserregerspannung
von bestimmter Amplitude, Phase und Frequenz versorgt. Die
Amplitude des Erregerstromes wird durch die Servo-Schleife
gesteuert, in welcher die Geschwindigkeitsangabe des Tacho
meters 14 mit der Geschwindigkeit des Steuersignals am Aus
gang 18 verglichen wird (Fig. 1A), um so ein Geschwindig
keits-Fehlersignal zu erzeugen. Die Frequenz des sinus
förmigen Erregerstromes wird durch die Rotorposition über
den Resolver 15 (Fig. 1B) gesteuert, um den Erregerstrom
synchron zur Motorrotation zu halten. Die elektrische
Phasenposition des Sinus-Erregerstromes wird zusätzlich
von einem elektrischen Signal gesteuert, das die relativen
Phasen zwischen Rotor- und Statorfeld als Funktion der
Geschwindigkeit und der Last variieren kann (Fig. 1A). Wie
nachstehend noch genauer beschrieben, bewirkt diese Phasen
steuerung eine Änderung des Kommutationspunktes und er
reicht damit eine Steuerung der Drehmomentkonstante K t
(Drehmoment/Ampere) und der Gegen-EMK-Konstante K e (Gegen-
EMK/U/Min.).
Der Stromkreis zur Erzeugung des Geschwindigkeits-Fehler
signals enthält den Arbeitsverstärker 27 (Fig. 1A), der
ein Integrator mit hoher Verstärkung ist. Eine Bürste des
Gleichstromtachometers 14 ist mit der Erde verbunden, wäh
rend die andere mit dem Eingangsverstärker 27 über den
Widerstand 20 am Summieranschluß 24 verbunden ist. Der Aus
gang 18 erhält ein Geschwindigkeitssignal in der Form
einer Analog-Spannung, deren Amplitude die gewünschte Motor
geschwindigkeit angibt und deren Polarität die gewünschte
Rotationsrichtung angibt. Der Ausgang 18 ist mit dem Ein
gang des Verstärkers 27 über den Widerstand 23 und den
Summieranschluß 24 verbunden.
Eine Schaltung bestehend aus dem Widerstand 25 in Serie
mit der Kapazität 26 liegt parallel zum Verstärker 27.
Diese Schaltung verringert das Überschießen bei schnellem
Wechseln der Rückkopplungsschaltung. Unter konstanten Ar
beitsbedingungen wird der Ausgangsstrom des Verstärkers
27 in der Höhe gehalten, die dem zur Zeit gewünschten
Arbeitspunkt entspricht.
Der Tachometer 14 arbeitet als Rückkopplungselement und
macht fortlaufend Angaben über Drehgeschwindigkeit und Dreh
richtung. Der Verstärker 27 und die benachbarten Bauteile
bilden eine Summierschaltung, die das vom Tachometer 14
übermittelte Signal über die tatsächliche Drehgeschwindig
keit und -richtung mit der vom Ausgang 18 übermittelten
gewünschten Geschwindigkeit und Richtung vergleicht und ein
Differenz-Signal bewirkt, welches als "Geschwindigkeits-
Fehlersignal" bezeichnet wird und die Amplitude des Er
regerstromes und damit die Geschwindigkeit des Motors steu
ert.
Die Geschwindigkeit des Motors wird nach Art der Servo
schleifenmethode automatisch gesteuert, so daß die tatsäch
liche Motorgeschwindigkeit weitgehend der gewünschten Motor
geschwindigkeit angenähert ist, wie diese durch das Ge
schwindigkeits-Kontrollsignal angegeben wird.
Sowohl das Geschwindigkeits-Fehlersignal als auch die Tacho
meterspannung werden absolut bewertet durch die Bewertungs
schaltungen 21 und 22 (Fig. 1A) und dann den A/D Umwandlern
28 und 29 zugeführt. Die Ausgangssignale der A/D Umwandler
28 und 29 sowie die Richtungsangabe vom Resolver-Digital-
Umwandler 31 werden auf den Drehmomentwinkel PROM 38 ge
geben (Fig. 1B). Wie in Fig. 3 dargestellt, wird durch die
Zeile 3 das Drehmoment dargestellt, während die Zeile 7 die
Geschwindigkeit und Zeile 1 die Richtung darstellen. So
wird der Drehmomentwinkel als Funktion der Last, der Ge
schwindigkeit und der Drehrichtung eingestellt.
Selbstverständlich hängen Anzahl und Bewertung der
Adressen des Drehmomentwinkel PROM 38 von den tatsäch
lichen Erfordernissen der kompletten Vorrichtung ab; nur
eine Konfiguration ist hier im einzelnen dargestellt. So
kann beispielsweise, wenn eine 10 Bit Auflösung nicht er
forderlich ist, auf einfache Weise diese in eine 8 Bit Vor
richtung umgewandelt werden. Ebenfalls, wenn es besser
ist, die Steuerung als Funktion des Drehmomentes zu steu
ern, können 5 Adressen-Leitungen zur Darstellung des
Drehmomentes verwendet werden, und die übrigen 5 stellen
die Rotationsgeschwindigkeit dar. Wie in Fig. 3 dargestellt,
ergeben die in PROM 38 gespeicherten Drehmomentwinkel
faktoren ein Quadratur-Phasenverhältnis zwischen dem Rotor
feld und dem rotierenden magnetischen Statorfeld bei
niedriger Geschwindigkeit und Last. Mit zunehmender Ge
schwindigkeit und/oder Last wird die Abhängigkeit ent
weder zu- oder abnehmen, je nach Rotationsrichtung, die
durch den Richtungs-Bit vom R/D Umwandler 31 bestimmt wird.
Die Phase kann bei maximaler Geschwindigkeit und Last re
lativ zur 0 Geschwindigkeit bis zu 90° verschoben werden.
Da jeder gewünschte Drehmomentwinkelfaktor im PROM 38 pro
grammiert werden kann, braucht die Abhängigkeit zwischen
Phase, Geschwindigkeit und Last nicht linear zu sein, son
dern kann jede erwünschte Funktion sein. So enthält der
Drehmomentwinkel PROM 38 eine Information, die, wenn sie mit
der Rotorpositionsinformation vom R/D Konverter 31 verbun
den wird, die optimale Position des magnetischen Stator
vektors für jede gegebene Last und jede Geschwindigkeit
bestimmt.
Der Resolver 15 ist von üblicher Bauart einschließlich
einer Rotorwicklung und zwei Statorwicklungen in Quadra
tur. Die Rotorwicklung wird mit dem passenden Wechselsi
gnal sin ω, beispielsweise von 2500 Hertz, versorgt. Wenn
Φ den Winkel zwischen Rotor und Stator des Resolvers be
deutet, dann wird die Quadratur der Wicklungen ein Signal
sin Φ sin ω und cos Φ cos ω aussenden.
Die Funktion des Resolvers und R/D Konverters 31 ist, in
jedem Zeitpunkt ein Digitalwort zu ergeben, das der je
weiligen Winkelposition des Rotors entspricht. Unter Be
nutzung dieser Information wird dynamisch der magnetische
Statorvektor bestimmt. Der Resolver 15 ist auf der Motor
welle montiert und wird von der Stromquelle 30 mit einem
Sinus-förmigen Strom von 2500 Hz erregt. Die Ausgangs
leistung des Resolvers 15 wird dem Digitalkonverter 31
zugeführt und ein 12 Bit Digitalwort erhalten, von dem in
der vorliegenden Darstellung 10 Bit verwendet werden.
Diese 10 Bit stellen 210 einzelne Inkremente dar, so daß
die Rotorposition mit einer Genauigkeit von 360/1024 oder
0,35 mechanischen Grad angegeben werden kann.
Die 8 Bits höherer Ordnung des Konverters 31 werden mit
8 Bit des Drehmomentwinkel PROM 38 addiert unter Benutzung
eines 8 Bit Digital-Addierers 32. Das 8 Bit Resultat des
Addierers 32 gemeinsam mit den zwei am wenigsten bedeutungs
vollen Bits des R/D Konverters 31 stellen die genaue ma
gnetische Vektorposition für jede beliebige Rotorposition,
-geschwindigkeit oder -drehmoment dar.
Die 10 Adreßleitungen für die drei Sinuswellen PROMs 41,
42 und 43 sind mit den Werten von drei vollständigen Zyklen
eines Sinuswelle programmiert. Drei Zyklen sind erforder
lich für einen 6-Pol Motor, da für jede vollständige Um
drehung drei elektrische Zyklen erforderlich sind. Um eine
Dreiphasenabhängigkeit herzustellen, werden die Sinus
wellen-Werte in der B-Phase von PROM 42 und 120 elektrische
Grad hinter der A-Phase von PROM 41 sein, und ähnlich wird
die C-Phase 240 elektrische Grad hinter der A-Phase sein.
Das Ausgangssignal jeder Sinuswelle von dem PROMs 41, 42
und 43 wird den multiplizierenden Digital-Analog-Konvertern
44, 45 und 46 zugeführt. Als Bezugsgröße für jeden der D/A-
Konverter 44, 45 und 46 wird das Geschwindigkeits-Fehler
signal vom Verstärker 27 benutzt. Jeder D/A Konverter 44,
45 und 46 multipliziert das Bezugssignal mit den Digital
werten der Sinuswellen von jedem PROM 41, 42 und 43 und er
zeugt eine Analog-Ausgangsspannung, die beiden proportinal
ist.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach der Erfindung wird
nachstehend kurz zusammengefaßt.
Wenn der Resolver 15 eine vollständige Umdrehung macht,
wird eine Folge von Adressen hergestellt, die den drei
Sinuswellen PROMS 41, 42 und 43 zugeführt werden. Das er
gibt eine sinusförmige Spannung am Ausgang von jedem D/A
Konverter 44, 45 und 46. Diese drei sinusförmigen Spannun
gen sind jeweils um 120° verschoben und ihre Frequenz
entspricht der dreifachen Motorfrequenz. Die Amplituden
der Sinusschwingungen sind alle gleich und variieren pro
portional zum Geschwindigkeits-Ausgangssignal. Das Sinus
wellen-Ausgangssignal eines jeden D/A Konverters 44, 45
und 46 wird als Steuerstrom für den Stromkreis benutzt.
(Fig. 1C).
Das sinusförmige Ausgangssignal vom DAC 44 wird auf einen
Impulsbreite-Modulator 51 gegeben, der einen impulsbreiten
modulierten Strom der Wicklung 11 A des Motors zuführt. Die
Amplitude des Erregerstromes wird durch den Stromkreis 52
gesteuert.
Das Ausgangssignal vom DAC 44 ist mit dem Eingang des Ar
beitsverstärkers 53 über den Widerstand 54 und die Summier
verbindung 55 verbunden. Eine Schaltung bestehend aus dem
in Reihe geschalteten Widerstand 56 mit der Kapazität 57
parallel mit dem Widerstand 58 ist parallel zum Arbeits
verstärker 53 verbunden. Der Verstärker-Ausgang ist mit dem
negativen Eingang des Komparators 63 und mit dem positiven
Eingang des Komparators 60 verbunden. Der Ausgang des Kom
parators 60 ist mit der Basis des Transistors 62 über den
Basisverstärker 61 verbunden. Der Ausgang von Komparator
63 ist mit der Basis des Transistors 65 über die Basis des
Antriebsverstärkers 64 verbunden.
Die Transistoren 62 und 65 sind beide NPN Transistoren, aus
gewählt für die Stromsteuerung des zu steuernden Motors.
Der Kollektor von Transistor 62 ist mit einer +360 V Ver
sorgungsquelle verbunden, während der Emitter hiervon
durch den Induktor 68 mit der Wicklung 11 A verbunden ist.
Der Kollektor von Transistor 65 ist ebenfalls mit der Wick
lung 11 A durch den Induktor 68 verbunden, während der
Emitter von Transistor 65 auf Erde liegt. Ist der Tran
sistor 62 leitend, ist die Wicklung 11 A mit der positiven
Stromquelle verbunden, wenn der Transistor leitend ist,
liegt die Wicklung auf Erde. Der Induktor 68 in Serie mit
der Motorwicklung bewirkt die Abnahme der Stromwellig
keit und die damit verbundene Aufheizung des Motors.
Der gemeinsame Leiter von Transistor 62 und 65 zum In
duktor 68 geht durch einen Ferritkern 66 mit einem einge
betteten, linearen Halleffekt-Detektor. Dieser ist so an
geordnet, daß er den magnetischen Fluß im Kern feststellt.
Der Halldetektor ist mit einem Stromtastverstärker 67 ver
bunden. Wenn der Strom durch den Leiter geht, bewirkt er
einen magnetischen Fluß im Kern 66, der vom Halldetektor
aufgefaßt wird, und der Verstärker produziert ein dem
Strom entsprechendes Ausgangssignal.
Der Ausgangsverstärker 67 bewirkt die Rückkopplung zur
Summierverbindung 55 und schließt so den Stromkreis. Ge
nauer gesagt, ist der Ausgang des Verstärkers mit der
Summierverbindung 55 über eine Schaltung verbunden, die in
Serie geschaltet den Widerstand 70 und die Kapazität 71 und
parallel den Widerstand 72 enthält.
Diese Schaltung sieht in gewissem Umfang schnelle Wechsel
vorher und reduziert das Überschießen und Klingeln in der
Steuerschleife.
Der Impulsbreite-Modulator (PWM) 51 mit den Komparatoren
60 und 63, erhält ein Dreieck-Signal vom Dreiecks-Wellen-
Generator 80, der eine entsprechend hohe Wiederholungs
rate, wie beispielsweise 2 kHz und einen Bereich von Spitze
zu Spitze +5 V bis -5 V hat. Die dreieckige Wellenform wird
um 1 V verschoben von einer Verschiebungsschaltung 81, um
eine Dreieckswellenform herzustellen, welche von Spitze zu
Spitze +6 V bis -4 V aufweist, die auf den negativen Eingang
des Komparators 60 gelegt wird. Die Dreiecks-Wellenform des
Generators 80 geht ebenfalls durch die -1 V Verschiebungs
schaltung 82, um eine Dreieckswellenform mit +4 V bis -6 V
von Spitze zu Spitze zu erzeugen, die dem positiven Eingang
des Komparators 63 zugeführt wird.
Die Arbeitsweise des Impulsbreite-Modulators wird in
Fig. 2 dargestellt, die die zwei versetzten Dreiecks
wellen zeigt, die auf den Komparator 60 und 63 gegeben
sind.
Hat das verwendete Signal (Ausgangssignal des Verstärkers
53, Fig. 1C) einen Wert von +2 V, wie beispielsweise links
in Fig. 2 dargestellt, so stellt der Komparator 63 ein
Logic 1 Ausgangssignal für das Intervall t 1 her, in welchem
das angewendete Signal negativer ist als die Dreiecks
welle. Während dieses Intervalls t 1 leitet der Transistor
65 (Fig. 1C). Während des verbleibenden Zeitraumes des
Dreieckswellen-Zyklus gibt der Komparator ein Ausgangs
signal Logic 0, und der Transistor 65 ist nicht leitend.
Der Komparator 60 andererseits gibt ein Signal Logic 1
während des Intervalls t 2, wenn das verwendete Signal
positiver ist als die Dreieckswelle und der Transistor 62
wird leitend. Während des übrigen Zeitraumes bis zur Be
endigung des Zyklus ist der Transistor 62 nicht leitend,
da das angewendete Signal positiver ist als das Dreiecks
wellensignal.
Ein weiteres Beispiel ist rechts in Fig. 2 dargestellt.
Hier hat das angewendete Signal den Wert von -3 V. Unter die
sen Umständen gibt der Komparator 63 ein Logic 1 Ausgangs
signal, um den Transistor 65 während des Intervalls t 3
leitfähig zu machen, während der Komparator 60 ein Logic 1
Signal während des Intervalls t 4 produziert; während des
Intervalls t 4 ist der Transistor 62 leitend.
Danach kann leicht ersehen werden, daß, je positiver das
Signal ist, das dem Transistor 62 zugeführt wird, welcher
die Wicklung mit der positiven Stromquelle verbindet, um so
länger die Verbindung bestehen bleibt; hingegen der Tran
sistor 65, der die Wicklung mit der Erde verbindet, um so
kürzer leitfähig ist. Entsprechend bewirken positivere
Spannungen stärkere Wicklungsströme, und andererseits,
wenn das angewendete Signal mehr negativ wird, nimmt die
leitfähige Phase des Transistors 65 zu und die leitfähige
Phase des Transistors 62 nimmt entsprechend ab. Demgemäß
wird die Wicklung für entsprechend längerer Zeit an Erde
gelegt, und der Wicklungsstrom nimmt entsprechend ab.
Bei der Fig. 2 sollte beachtet werden, daß zwischen den
Zeiten, in denen zwei Transistoren in der leitfähigen
Phase sind, immer ein gewisser zeitlicher Zwischenraum
besteht. Dieses Intervall kommt durch die Spannungsver
schiebungen zustande, wie sie durch die Schaltkreise 81
und 82 bedingt werden. Dieses kurze Intervall stellt sicher,
daß die beiden Transistoren niemals gleichzeitig leitfähig
werden, was einen Kurzschluß der Stromversorgungsquelle
bewirken würde.
So wird die Stromversorgung der Wicklungen durch den Strom
kreis 52 so gesteuert, daß der Strom stets proportional
dem am DAC 44 erscheinenden Ausgangssignal ist. Nimmt das
Ausgangssignal am DAC 44 zu, so nimmt auch das Ausgangs
signal am Verstärker 53 zu und verlängert somit das Leit
fähigkeits-Intervall des Transistors 62 und damit den
Wicklungsstrom. Die Stromzunahme wird vom Verstärker 67
aufgefaßt, der ein verstärktes Rückkopplungssignal dem Ver
stärker 53 zuführt, um die Zunahme auf den Wert zu begren
zen, der dem angelegten Potential entspricht.
Ähnlich bilden die Komponenten 91 bis 112 einen Steuer
kreis, der die Wicklung 11 B mit der proportional synthe
tisierten Spannung versorgt, welche am Ausgang von DAC 45
aufscheint; und die Bauteile 121 bis 142 bilden einen
Steuerkreis, der die Wicklung 11 C mit Strom versorgt, der
proportional mit der synthetisierten Spannung am DAC 46
ist. (Fig. 1C).
Claims (5)
1. Steuervorrichtung für einen bürstenlosen Elektromotor
mit einem mit Permanentmagneten ausgerüsteten Rotor und
einem mit Wicklungen versehenen Stator, einer Einrich
tung, die ein von der Rotorposition in bezug auf den
Stator abhängiges Signal liefert, einer weiteren Ein
richtung, die ein Istgeschwindigkeits-abhängiges Signal
sowie einer solchen, die ein Last-abhängiges Signal
liefert, einem Speicher, der aufgezeichnete Drehmoment
winkel-Faktoren enthält, einer Vorrichtung zur Auswahl
eines gespeicherten Drehmomentwinkel-Faktors als Funk
tion der Rotor-Istgeschwindigkeits-Signale, einer Ein
richtung zur Addition des ausgewählten Drehmomentwin
kel-Faktors zum Rotorpositionssignal, und einer Strom
versorgungseinrichtung zur Versorgung der Statorwick
lungen mit sinusförmigen Erregerströmen kontrollierbarer
Phasenlage und Werten, die in Inkrementen aus aufge
zeichneten Digital-Sinus-Werten entsprechend der Lage
des Erregerstrom-Vektors synthetisiert werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gespeicherte Drehmomentwinkel-Faktor
auch als Funktion der Rotorpositionssignale
auswählbar ist, um den Drehmomentwinkel adaptiv
als Funktion von Last und Geschwindigkeit zu
kontrollieren.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß diese weiterhin eine Ein
richtung zum Erfassen des Sollgeschwindig
keits-Befehls und Ableiten eines diesem ent
sprechenden Signals enthält.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ab
leiten eines Last-abhängigen Signals eine
Anordnung zum Vergleichen des Sollgeschwin
digkeits-Befehls-Signals mit dem Ist-geschwin
digkeits-Signal enthält, und daß das derart
abgeleitete Fehlersignal als Indikator für die
Last dient.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Speicherwert als Funktion
des Absolutwertes des Last-abhängigen und des
Geschwindigkeits-abhängigen Signals gewählt wird.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Auswahl des Speicher
wertes weiterhin eine Funktion des vom Posi
tions-Indikator gelieferten Richtungssignals ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/518,130 US4490661A (en) | 1983-07-28 | 1983-07-28 | Control system for synchronous brushless motors utilizing torque angle control |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3427871A1 DE3427871A1 (de) | 1985-02-14 |
DE3427871C2 true DE3427871C2 (de) | 1988-10-20 |
Family
ID=24062688
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843427871 Granted DE3427871A1 (de) | 1983-07-28 | 1984-07-26 | Steuerungsvorrichtung fuer buerstenlose synchronmotoren mit drehmomentwinkel-steuerung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4490661A (de) |
JP (1) | JPS6059991A (de) |
DE (1) | DE3427871A1 (de) |
FR (1) | FR2550029B1 (de) |
GB (1) | GB2145297B (de) |
IE (1) | IE57585B1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4136538A1 (de) * | 1990-11-06 | 1992-05-07 | Zen Zen Electric Co Ltd | Kommutatorschaltung fuer einen buerstenlosen gleichstrommotor |
DE4335239C1 (de) * | 1993-10-15 | 1994-12-01 | Vdo Schindling | Verfahren zum Positionieren eines Stellglieds |
Families Citing this family (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4558304A (en) * | 1983-02-24 | 1985-12-10 | Texas Instruments Incorporated | Incremental encoder synchronous decode circuit |
US4544868A (en) * | 1984-07-20 | 1985-10-01 | General Motors Corporation | Brushless DC motor controller |
US4651068A (en) * | 1984-10-01 | 1987-03-17 | Electro-Craft Corporation | Brushless motor control circuitry with optimum current vector control |
US4558264A (en) * | 1984-10-18 | 1985-12-10 | General Electric Company | Current control method and circuit for electronically-commutated motors |
JPS61112584A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | モ−タの回転停止方法 |
IE851629L (en) * | 1985-06-28 | 1986-12-28 | Kollmorgen Ireland Ltd | Electrical drive systems |
US5173651A (en) * | 1985-06-28 | 1992-12-22 | Kollmorgen Technologies Corporation | Electrical drive systems |
US4726366A (en) * | 1986-04-18 | 1988-02-23 | Life Products, Incorporated | Apparatus and method for controlling lung ventilation |
GB2194693A (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-09 | Rank Pullin Controls Ltd | Stepper motor drive apparatus |
US4739240A (en) * | 1987-04-29 | 1988-04-19 | General Electric Company | Commutator for switched reluctance drive |
IE61636B1 (en) * | 1987-04-30 | 1994-11-16 | Moog Ltd | A control system for brushless motors |
JPH01503272A (ja) * | 1987-05-14 | 1989-11-02 | ベロルススキ ゴスダルストベンニ ウニベルシテト イメニ ベー.イー.レニナ | ゲート制御電気駆動機構 |
FI81467C (fi) * | 1987-08-07 | 1990-10-10 | Abb Stroemberg Drives Oy | Foerfarande foer styrning av vridmomentet hos en av en frekvensomvandlare matad synkronmaskin. |
US4884016A (en) * | 1988-08-23 | 1989-11-28 | Aerotech, Inc. | Closed loop torque angle control of synchronous motor |
US5027048A (en) * | 1988-10-05 | 1991-06-25 | Ford Motor Company | Field oriented motor controller for electrically powered active suspension for a vehicle |
DE58909165D1 (de) * | 1989-01-13 | 1995-05-11 | Siemens Ag | Verfahren zur Regelung des Drehmomentverhaltens von mehrphasigen, elektronisch kommutierten Elektromotoren, insbesondere von Sychronmotoren. |
US5012171A (en) * | 1989-05-09 | 1991-04-30 | General Electric Company | Control system for high speed switched reluctance motor |
FR2649558B1 (fr) * | 1989-07-07 | 1991-09-20 | Thomson Csf | Dispositif de mesure dynamique du couple d'un moteur autosynchrone et dispositif de commande asservie d'un moteur autosynchrone utilisant ce dispositif |
DE3928160A1 (de) * | 1989-08-25 | 1991-02-28 | Vdo Schindling | Verfahren und schaltungsanordnung zur ueberwachung von elektromotorischen stellgliedern |
DE4036024C1 (de) * | 1990-11-13 | 1992-02-27 | Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De | |
NZ236542A (en) * | 1990-12-19 | 1997-04-24 | Fisher & Paykel | Controlling application of power to windings of an electronically commutated motor |
JPH06165519A (ja) * | 1992-11-27 | 1994-06-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 電動機の駆動方法 |
DE4404889A1 (de) * | 1994-02-16 | 1995-08-17 | Fgw Fahrzeuggetriebewerk Glauc | Elektrisches Antriebssystem für ein gleichstrombetriebenes Fahrzeug sowie Verfahren zum Steuern eines gleichstrombetriebenen Antriebs-Elektromotors |
US5451945A (en) * | 1994-02-22 | 1995-09-19 | The United States Of America As Represented By The Administrator, National Aeronautics And Space Administration | Multi-speed multi-phase resolver converter |
US5449986A (en) * | 1994-04-21 | 1995-09-12 | Dozor; David M. | Linearizing decoupling controller for electric motors |
EP0748038B1 (de) * | 1995-06-05 | 2002-08-21 | Kollmorgen Corporation | System und Verfahren zur Steuerung von bürstenlosen Permanentmagnetmotoren |
US5754732A (en) * | 1995-06-07 | 1998-05-19 | Kollmorgen Corporation | Distributed power supply for high frequency PWM motor controller with IGBT switching transistors |
US5625265A (en) * | 1995-06-07 | 1997-04-29 | Kollmorgen Corporation | Compact, high efficiency electronic motor controller with isolated gate drive for power transistors |
US5744921A (en) * | 1996-05-02 | 1998-04-28 | Siemens Electric Limited | Control circuit for five-phase brushless DC motor |
US5675464A (en) * | 1996-05-02 | 1997-10-07 | Siemens Electric Limited | Stall or reduced-speed protection system for electric motor |
KR100187268B1 (ko) * | 1996-05-31 | 1999-05-15 | 김광호 | 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동회로 |
US5867001A (en) * | 1996-09-19 | 1999-02-02 | Texas Instruments Incorporated | Trim circuitry and method for accuracy in current sensing |
JP3346223B2 (ja) * | 1997-06-10 | 2002-11-18 | 株式会社日立製作所 | モータ制御方法及びモータ制御システム |
US6198239B1 (en) * | 1998-06-15 | 2001-03-06 | Dana Corporation | Hysteresis control in switched reluctance motors |
US6605912B1 (en) * | 1998-06-25 | 2003-08-12 | Delphi Technologies, Inc. | Method for controlling a permanent magnet motor |
US6137251A (en) * | 1998-07-31 | 2000-10-24 | S/L Montivideo Technology, Inc. | Brushless DC motor controller with speed control from zero to above based speed |
US6046555A (en) * | 1998-10-23 | 2000-04-04 | Nippon Kogaku Kk | System and method for determining a magnetic offset of a brushless DC motor |
US6285149B1 (en) * | 1999-07-12 | 2001-09-04 | Agere Systems Guardian Corp. | Double sampled phase detector circuit |
WO2001020767A1 (en) * | 1999-09-17 | 2001-03-22 | Delphi Technologies, Inc. | Low ripple permanent magnet motor control |
US6803735B2 (en) * | 2002-10-01 | 2004-10-12 | Siemens Vdo Automotive Inc. | Speed-based open-loop start-up method for brushless DC motor |
JP3993502B2 (ja) * | 2002-10-21 | 2007-10-17 | 株式会社ルネサステクノロジ | 多相直流モータの回転駆動制御装置および起動方法 |
GB2410847A (en) * | 2004-02-05 | 2005-08-10 | Dyson Ltd | Control of motor winding energisation according to rotor angle |
US8042211B2 (en) * | 2005-08-16 | 2011-10-25 | Whirlpool Corporation | Method of detecting an off-balance condition of a clothes load in a washing machine |
US7339334B2 (en) * | 2006-04-19 | 2008-03-04 | Padauk Technology Co., Ltd. | Real-time responsive motor control system |
JP2007336789A (ja) * | 2006-06-19 | 2007-12-27 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | モータ駆動装置 |
KR101366772B1 (ko) * | 2012-09-24 | 2014-02-26 | 삼성전기주식회사 | 모터 구동 장치 및 모터 제어 방법 |
JP6598563B2 (ja) * | 2015-08-05 | 2019-10-30 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 信号変換器及び制御装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3345547A (en) * | 1965-01-21 | 1967-10-03 | Ampex | Step motor control system including a three stage energization for each step |
US3465226A (en) * | 1967-06-21 | 1969-09-02 | Massachusetts Inst Technology | Dc brushless motor |
US3483457A (en) * | 1967-06-21 | 1969-12-09 | Massachusetts Inst Technology | Electronically commutated permanent magnet torque motor |
JPS503486B1 (de) * | 1970-12-28 | 1975-02-05 | ||
US3753067A (en) * | 1972-05-17 | 1973-08-14 | Peripheral Systems Corp | Motor speed regulation system |
US4135235A (en) * | 1977-10-31 | 1979-01-16 | Exxon Research & Engineering Co. | Synthesizer circuit for generating three-tier waveforms |
US4208621A (en) * | 1978-06-30 | 1980-06-17 | Electro-Craft Corporation | Brushless DC motor control system |
US4223261A (en) * | 1978-08-23 | 1980-09-16 | Exxon Research & Engineering Co. | Multi-phase synchronous machine system |
US4334179A (en) * | 1980-06-16 | 1982-06-08 | Sperry Corporation | Apparatus for demodulating a pulse excited synchro position sensor |
JPS5791683A (en) * | 1980-11-28 | 1982-06-07 | Hitachi Ltd | Control circuit of dc brushless motor |
US4447771A (en) * | 1981-08-31 | 1984-05-08 | Kollmorgen Technologies Corporation | Control system for synchronous brushless motors |
-
1983
- 1983-07-28 US US06/518,130 patent/US4490661A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-07-25 GB GB08418972A patent/GB2145297B/en not_active Expired
- 1984-07-26 FR FR848411850A patent/FR2550029B1/fr not_active Expired
- 1984-07-26 DE DE19843427871 patent/DE3427871A1/de active Granted
- 1984-07-27 IE IE1939/84A patent/IE57585B1/en not_active IP Right Cessation
- 1984-07-27 JP JP59158554A patent/JPS6059991A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4136538A1 (de) * | 1990-11-06 | 1992-05-07 | Zen Zen Electric Co Ltd | Kommutatorschaltung fuer einen buerstenlosen gleichstrommotor |
DE4335239C1 (de) * | 1993-10-15 | 1994-12-01 | Vdo Schindling | Verfahren zum Positionieren eines Stellglieds |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2145297B (en) | 1986-12-10 |
JPH0556117B2 (de) | 1993-08-18 |
DE3427871A1 (de) | 1985-02-14 |
GB2145297A (en) | 1985-03-20 |
JPS6059991A (ja) | 1985-04-06 |
IE57585B1 (en) | 1993-01-13 |
FR2550029A1 (fr) | 1985-02-01 |
US4490661A (en) | 1984-12-25 |
FR2550029B1 (fr) | 1989-08-04 |
IE841939L (en) | 1985-01-28 |
GB8418972D0 (en) | 1984-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3427871C2 (de) | ||
DE69410476T2 (de) | Pulsbreitenmodulierter motorregler | |
US4125796A (en) | Control apparatus for use in a synchronous machine | |
DE2744319C2 (de) | ||
EP1017159B1 (de) | Verfahren zur Regelung eines spannungs-/frequenzumrichtergesteuerten Ein- oder Mehrphasen-Elektromotors | |
DE3882733T2 (de) | Regelgerät für Induktionsmotor. | |
DE3504681C2 (de) | ||
DE3838579C2 (de) | ||
EP0762625A1 (de) | Elektrischer Antrieb | |
WO1992019038A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnungen zur bestimmung maschinenbezogener elektromagnetischer und mechanischer zustandsgrössen an über umrichter gespeisten elektrodydynamischen drehfeldmaschinen | |
DE2225609C2 (de) | Anordnung zur Steuerung der Drehzahl eines über einen statischen Umrichter mit variabler Spannung und dazu etwa mit proportionaler Frequenz gespeisten Mehrphasenwechselstrom-Asynchronmotors | |
DE2343506A1 (de) | Gleichstrommotor mit hall-generatoren und antriebssystem | |
DE2900735C2 (de) | Anordnung zur Speisung eines Asynchronmotors | |
DE2711497A1 (de) | Regelung fuer kommutatorlosen motor | |
WO2011092320A2 (de) | Sensoreinheit zur befestigung an einer elektrischen maschine sowie motorsystem | |
DE2948946C2 (de) | ||
WO2005060085A1 (de) | Ansteuerung eines bürstenlosen gleichstrommotors | |
JPS5866593A (ja) | Ac誘導モ−タのための制御システム | |
DE69300642T2 (de) | Bürstenloser Gleichstrommotor. | |
DE19809712A1 (de) | Drehzahlvariable Antriebseinrichtung für Asynchronmaschinen | |
DE3211743C2 (de) | ||
DE1563741B2 (de) | Einrichtung zur laeuferstromregelung einer doppeltgespeisten drehstrommaschine | |
DE3740712A1 (de) | Beschleunigunssteuervorrichtung | |
DE3609678C2 (de) | Antriebsanordnung mit kollektorlosem Gleichstrommotor | |
DE2341052A1 (de) | Gleichstrommotor mit geschwindigkeitsregelung ueber hall-generatoren |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PFENNING, J., DIPL.-ING., 1000 BERLIN MEINIG, K., |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KOLLMORGEN CORP., SIMSBURY, CONN., US |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: PFENNING, J., DIPL.-ING., 1000 BERLIN MEINIG, K., DIPL.-PHYS. BUTENSCHOEN, A., DIPL.-ING. DR.-ING.,PAT.-ANWAELTE, 8000 MUENCHEN BERGMANN, J., DIPL.-ING., PAT.- U. RECHTSANW., 1000 BERLIN NOETH, H., DIPL.-PHYS., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |