DE3838579A1 - Steuervorrichtung fuer einen permanentmagnet-synchronmotor - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Antriebs eines Synchronmotors, bei dem ein Permanentmagnet als Rotor verwendet wird.

Ein Permanentmagnet-Synchronmotor ist ein Motor, bei dem ein Permanentmagnet als Rotor verwendet wird und den Statorwicklungen Wechselströme zugeführt werden, die ein magnetisches Drehfeld erzeugen, um den Rotor in Drehung zu versetzen. Der allgemeine Aufbau eines solchen Permanentmagnet- Synchronmotors und einer Steuervorrichtung für den Motor werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 7 zeigt ein Schaltbild einer bekannten Steuervorrichtung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor. Der Synchronmotor M besteht aus einem Permanentmagneten 1 und drei Statorwicklungen 2 U, 2 V und 2 W. 3-Phasenwechselströme werden den Statorwicklungen 2 U, 2 V und 2 W zugeführt, d. h. ein Strom I _U wird der Wicklung 2 U, ein Strom I _V wird der Wicklung 2 V und ein Strom I _W wird der Wicklung 2 W zugeführt, wobei diese Ströme die Phasen U, V und W aufweisen. Eine Drehstromquelle 3 ist dazu vorgesehen, den Permanentmagnetmotor M zu betreiben. Eine Gleichrichterschaltung 4, bestehend aus sechs Transistoren Tr, richtet die Wechselströme von der Stromquelle 3 in Gleichströme gleich. Eine Gleichrichtersteuerschaltung 5 erzeugt ein Steuersignal für jeden der Transistoren Tr, und in Abhängigkeit von den Steuersignalen von der Gleichrichtersteuerschaltung 5 wird eine geeignete Gleichrichtung der Wechselströme ausgeführt. Eine Inverterschaltung 6 aus sechs Parallelschaltungen jeweils eines Transistors Tr und einer Diode D wandelt die von der Gleichrichterschaltung 4 abgegebenen Gleichströme in 3- Phasen-Wechselströme um. Eine Invertersteuerschaltung 7 erzeugt ein Steuersignal für jeden der Transistoren Tr der Inverterschaltung 6. Die aus der Stromquelle 3, der Gleichrichterschaltung 4, der Gleichrichtersteuerschaltung 5, der Inverterschaltung 6 und der Invertersteuerschaltung 7 bestehende Schaltung wird nachfolgend als Invertervorrichtung 8 bezeichnet.

Wenn bei der oben beschriebenen Steuerschaltung Steuersignale von der Gleichrichtersteuerschaltung 5 und der Invertersteuerschaltung 7 erzeugt werden, dann werden den drei Statorwicklungen 2 U, 2 V und 2 W entsprechende dreiphasige Ströme zugeführt, und es wird von Ihnen ein Drehfeld erzeugt. Aufgrund dieses Drehfeldes wird der Permanentmagnet 1 synchron mit dem Umlauf des Drehfeldes gedreht.

Ein solcher Permanentmagnet-Synchronmotor hat beachtliche Vorteile, weil er aufgrund der Verwendung eines Permanentmagneten keine Erregerleistung erfordert und daher einen verringerten Stromverbrauch bei gleicher Leistung im Vergleich zu einem Induktionsmotor hat und da er keinen Schleifring oder Bürsten benötigt, wenig Wartung verlangt und selten ausfällt.

Trotz der genannten Vorteile wirft ein solcher Permanentmagnetmotor die folgenden Probleme auf. Im allgemeinen verliert ein Permanentmagnet im Laufe der Zeit seine Magnetkraft und wird allmählich entmagnetisiert. Dies wird unter Bezugnahme auf charakteristische Kurven von Permanentmagneten erläutert, die in Fig. 8 dargestellt sind. In Fig. 8 ist auf der Abszisse die Koerzitivkraft aufgetragen, während auf der Ordinate die magnetische Flußdichte aufgetragen ist. Ein in einem Permanentmagnet-Synchronmotor verwendeter Permanentmagnet hat normalerweise eine magnetische Flußdichte, die so groß wie möglich ist, damit der Dreheffekt nicht beeinträchtigt wird. Ein Permanentmagnet, der eine hohe magnetische Flußdichte aufweist, hat jedoch natürlich eine geringe Koerzitivkraft. Wie man aus Fig. 8 erkennt, hat ein Permanentmagnet einer magnetischen Flußdichte B _{m 1} eine Koerzitivkraft H _{c 1}, jedoch ist die Koerzitivkraft H _{c 2} eines anderen Permanentmagneten, dessen magnetische Flußdichte B _{m 2} kleiner B _{m 1} ist, größer als die Koerzitivkraft H _{c 1}. Aus diesem Grunde muß ein Permanentmagnet einer hohen magnetischen Flußdichte für einen Permanentmagnet-Synchronmotor verwendet werden, von dem ein hohes Drehmoment verlangt wird. Da ein solcher Permanentmagnet eine kleine Koerzitivkraft aufweist, kann eine Entmagnetisierung trotz allem nicht verhindert werden.

Die Entmagnetisierung wird weiterhin nicht nur durch Alterung hervorgerufen. Während des Betriebs eines Motors tritt häufig der Zustand auf, daß der Nordpol und der Südpol des Permanentmagneten einem Nordpol und einem Südpol des von den Statorwicklungen erzeugten Magnetfeldes gegenüberstehen, was ebenfalls eine Entmagnetisierung des Permanentmagneten hervorruft.

Wenn an den Permanentmagnet-Synchronmotor eine hohe Last angelegt wird, dann kann der Synchronmotor außer Tritt gebracht werden. In einem solchen Falle kann der Motor anhalten, und das vorgenannte Positionsverhältnis zwischen den Magnetpolen des Permanentmagneten und dem Magnetfeld der Statorwicklungen kann für längere Zeit auftreten. Der Permanentmagnet kann daher in beachtlichem Ausmaß entmagnetisiert werden, und im Extremfall besteht die Möglichkeit, daß der Permanentmagnet vollständig entmagnetisiert wird.

Auf diese Weise ist ein Permanentmagnet-Synchronmotor nicht frei von Teilentmagnetisierung oder völliger Entmagnetisierung, und dies ist Ursache für eine Verringerung oder einen völligen Verlust der Drehkraft des Synchronmotors. Dies kann dazu führen, daß der Permanentmagnet-Synchronmotor überhaupt nicht anlaufen oder drehen kann. Dieses Problem verringert natürlich die Zuverlässigkeit eines Permanentmagnet- Synchronmotors in bemerkenswertem Umfang. Ein Permanentmagnet- Synchronmotor mit diesen Nachteilen kann natürlich in vielen Einsatzgebieten, wo Zuverlässigkeit verlangt wird, beispielsweise in Personentransportmitteln, wie beispielsweise einem Aufzug oder einer Rolltreppe, trotz der beschriebenen Vorteile nicht eingesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor anzugeben, die die oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik löst und bei der eine teilweise oder völlige Entmagnetisierung des Permanentmagneten verhindert werden kann und die Zuverlässigkeit des Permanentmagnet-Synchronmotors in großem Umfang verbessert werden kann. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Eine weitere, demselben Erfindungsgedanken unterliegende Lösung ist Gegenstand des Anspruchs 8. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der ersten Lösung werden die Drehzahl und die Drehposition des Permanentmagneten durch die Detektoreinrichtung ermittelt, und die so ermittelte Drehzahl wird mit der Bezugsdrehzahl durch die Vergleichseinrichtung verglichen, und es werden dann ein der Drehzahldifferenz entsprechender Wert und die ermittelte Drehstellung des Permanentmagneten an die Wandlereinrichtung geliefert. Die Wandlereinrichtung bestimmt in Abhängigkeit von den ihr zugeführten Werten die den Statorwicklungen der Phase U, V und W zugeführten Stromstärken, und die Stromsteuervorrichtung führt den Statorwicklungen der einzelnen Phasen U, V und W in Abhängigkeit davon die entsprechenden Ströme zu.

Bei der zweiten Lösung werden die Drehzahl und die Drehstellung des Permanentmagneten durch die Detektoreinrichtung ermittelt, und die so ermittelte Drehzahl und die vorbestimmte Bezugsdrehzahl werden miteinander von der Vergleichseinrichtung verglichen, und sodann werden ein der Drehzahldifferenz entsprechender Wert und die ermittelte Drehstellung des Permanentmagneten an die Wandlereinrichtung geliefert. Wenn in diesem Falle der Differenzwert größer als der vorbestimmte Wert ist, dann wird ein Erregerkomponentenwert, der eine Phasenverschiebung von 90° gegenüber dem Wert der Differenz aufweist, von der Erregerkomponentenerzeugungseinrichtung entwickelt, und der Erregerkomponentenwert wird ebenfalls der Wandlereinrichtung zugeführt. Die Wandlereinrichtung bestimmt in Abhängigkeit von den ihr zugeführten Werten die den Statorwicklungen der Phasen U, V und W zugeführten Ströme, und weiterhin Ströme einer Phasenverschiebung von 90° gegenüber den einzelnen Strömen, und die Stromsteuereinrichtung führt zusammengesetzte Ströme der einzelnen Phasenströme den Statorwicklungen der einzelnen Phasen U, V und W in Abhängigkeit von Signalen zu, die den einzelnen ermittelten Strömen entsprechen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2(a) bis 2(d) sind Signalverlaufsdiagramme, die Signale an verschiedenen Stellen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zeigen.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Permanentmagnet- Synchronmotors in einem normalen Zustand.

Fig. 4 ist eine ähnliche Darstellung des Permanentmagnet- Synchronmotors, jedoch in einem abnormen Zustand.

Fig. 5(a) bis 5(d) sind Signalverlaufsdiagramme ähnlich den Fig. 2(a) bis 2(d), zeigen jedoch zusätzlich die Signalverläufe imaginärer Signalanteile an denselben Stellen der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 6 zeigt eine Darstellung ähnlich den Fig. 3 und 4, jedoch ein Magnetfeld zeigend, das von elektrischen Strömen der in den Fig. 5(b) bis 5(d) gezeigten Wellenformen erzeugt wird.

Fig. 7 ist eine Schaltung, die eine bekannte Steuervorrichtung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor zeigt, und

Fig. 8 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Zusammenhänge zwischen der magnetischen Flußdichte und der Koerzitivkraft von Permanentmagneten zeigt.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 sind dieselben Bezugszeichen für jene Teile verwendet, die unter Bezugnahme auf Fig. 7 bereits erläutert worden sind, und eine diesbezügliche Wiederholung der Beschreibung soll an dieser Stelle unterbleiben. Die dargestellte Steuervorrichtung enthält einen Impulsgenerator 10, der mit einem Permanentmagneten 1 verbunden ist, der als Rotor dient, und er erzeugt eine Kette von Impulsen, deren Zahl proportional zum Drehwinkel des Permanentmagneten 1 steigt. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß ein Impuls immer dann erzeugt wird, wenn der Permanentmagnet 1 um einen Winkel von 1° gedreht wird, dann werden bei einer vollen Umdrehung des Permanentmagneten insgesamt 360 Impulse erzeugt. Ein Impulszähler 11 zählt die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 10, und während er die Impulse zählt, entwickelt er ein Signal N _M , das proportional zur Drehfrequenz des Permanentmagneten 1 pro Zeiteinheit (Drehzahl des Synchronmotors) zunimmt. Eine Bezugsdrehzahleinstellvorrichtung 12 ist dazu vorgesehen, eine gewünschte Bezugsdrehzahl für den Synchronmotor M vorzugeben, und sie gibt ein Signal N _S ab, das proportional mit der eingestellten Bezugsdrehzahl zunimmt. Ein Proportionalverstärker 13 vergleicht das von der Bezugsdrehzahleinstellvorrichtung 12 abgegebene Signal N _S mit dem von dem Impulszähler 11 abgegebenen Signal N _M und gibt ein verstärktes Differenzsignal ab. Das von dem Proportionalverstärker 13 abgegebene Signal, das proportional mit der genannten Differenz zunimmt, ist mit I _rs bezeichnet. Ein Funktionsgenerator 14 empfängt das Ausgangssignal I _rs des Proportionalverstärkers 13. Wenn der Wert des Signals I _rs einen vorbestimmten Wert I _{rs 0} überschreitet, dann entwickelt der Funktionsgenerator 14 ein Signal I _XS in Übereinstimmung mit einem Signal entsprechend einer Größe, die das Signal I _XS überschreitet. Es ist anzumerken, daß der Proportionalverstärker 13 durch einen Proportional/Integral-Verstärker ersetzt sein kann.

Ein Vektorkonverter 15 empfängt das Ausgangssignal I _rs des Proportionalverstärkers 13 und das Ausgangssignal I _XS des Funktionsgenerators 14 und wandelt sie in einen Vektor um. Ein von dem Vektorkonverter 15 erzeugtes Vektorsignal wird durch II _S dargestellt. Ein Vektoroszillator 16 empfängt Impulse vom Impulsgenerator 10 und gibt sie als Vektorsignal e ^{j R s} ab, das für einen Drehwinkel (Drehstellung) des Permanentmagneten 1 kennzeichnend ist. Der Vektoroszillator 16 hat also die Funktion, einen Einheitswinkel immer dann zu addieren oder zu akkumulieren, wenn ein Impuls empfangen wird, um sukzessiv einen integrierten Wert derselben abzugeben. Der integrierte Wert wird immer dann rückgesetzt, wenn der Permanentmagnet 1 eine vollständige Drehung ausgeführt hat. Ein Vektormultiplizierer 17 multipliziert das vom Vektorkonverter 15 abgegebene Vektorsignal II _S mit dem vom Vektoroszillator 16 abgegebenen Vektorsignal ε ^{j R s} und gibt ein Vektorsignal ab. Ein Drei-Phasen-Konverter 18 bestimmt in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Vektormultiplizierers 17 die den Statorwicklungen 2 U, 2 V und 2 W der einzelnen Phasen des Permanentmagnet-Synchronmotors M zuführenden Ströme. Der Drei-Phasen-Konverter 18 erzeugt Signale u, v und w, die proportional zu den einzelnen Phasenströmen zunehmen. Funktionsdetails des Vektorkonverters 15, des Vektoroszillators 16, des Vektormultiplizierers 17 und des Drei-Phasen-Konverters 18 gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Drei Stromdetektoren 19 U, 19 V und 19 W ermitteln die Ströme, die durch die Statorwicklungen 2 U, 2 V und 2 W fließen, und erzeugen Signale, die proportional zu den ermittelten Strömen zunehmen. Drei Steuerschaltungen 20 u, 20 v und 20 w empfangen die Signale u, v und w von dem Drei-Phasen-Konverter 18 und die Signale 19 U, 19 V und 19 W von den Stromdetektoren, um eine Rückkopplungssteuerung auszuführen. Die Ausgangssignale der einzelnen Steuerschaltungen 20 u, 20 v und 20 w werden der Invertersteuerschaltung 7 für die Invertervorrichtung 8 zugeführt, und in Abhängigkeit von Steuersignalen, die die Invertersteuerschaltung 7 abgibt, werden Ströme, die proportional zu den Signalen u, v und w vom Drei-Phasen-Konverter 18 zunehmen, den einzelnen Statorwicklungen 2 U, 2 V und 2 W zugeführt.

Nachfolgend wird der Betrieb der beschriebenen Ausführungsform erläutert. Zunächst wird eine gewünschte Drehzahl an der Bezugsdrehzahleinstellvorrichtung 12 eingestellt, und ein Signal N _S , das dieser Drehzahl entspricht, wird von der Bezugsdrehzahleinstellvorrichtung 12 abgegeben. Nachdem der Permanentmagnet-Synchronmotor M erregt ist, wenn der Permanentmagnet 1 dreht, wird jedesmal ein Impuls vom Impulsgenerator 10 abgegeben, wenn der Rotor um einen Einheitswinkel gedreht hat. Diese Impulse werden dem Impulszähler 11 und dem Vektoroszillator 16 zugeführt. Der Impulszähler 11 gibt ein Signal N _M ab, das proportional zur Drehzahl des Permanentmagneten 1 zunimmt. Der Proportionalverstärker 13 berechnet die Differenz zwischen den Signalen N _S und N _M und gibt ein Signal I _rs ab, das der Differenz entspricht.

Es sei erwähnt, daß die Bezugsdrehzahl an der Bezugsdrehzahleinstellvorrichtung 12 natürlich im vorgegebenen Betriebsbereich des Synchronmotors M liegt. Der Synchronmotor M dreht daher im Normalzustand mit einer Drehzahl, die nahe der vorgegebenen Bezugsdrehzahl liegt. Dementsprechend ist das Ausgangssignal I _rs des Proportionalverstärkers 13 klein und hat einen Wert, der kleiner als der vorbestimmte Wert I _{rs 0} ist, der am Funktionsgenerator 14 eingestellt ist. Der Betrieb in einem solchen Normalzustand des Synchronmotors M wird daher nachfolgend an erster Stelle erläutert.

Da in diesem Falle das Ausgangssignal I _XS des Funktionsgenerators 14 gleich 0 ist, wird nur das Signal I _rs an den Vektorkonverter 15 geliefert, und als Ausgangssignal II _S des Vektorkonverters 15 wird das Signal I _rs , das den reellen Anteil eines Vektors darstellt, so abgegeben, wie es ist. Es sei angemerkt, daß der Imaginäranteil des Vektors durch das Ausgangssignal I _XS des Funktionsgenerators 14 gebildet wird, was später für den Betriebsfall erläutert wird, wenn sich der Synchronmotor M in einem abnormen Zustand befindet.

Der Vektoroszillator 16 empfängt die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 10. Die Ausgangsimpulse sind in Fig. 2(a) dargestellt. Die Abszisse stellt den Drehwinkel R _s des Permanentmagneten 1 dar. Da der Impulsgenerator 10 einen Impuls immer dann abgibt, wenn der Permanentmagnet 1 um einen Einheitswinkel (beispielsweise um 1°) gedreht wird, gibt die gezählte Impulsanzahl den Drehwinkel des Permanentmagneten 1 an. Nach einer Anzahl von Impulsen, die einer vollständigen Umdrehung entspricht, die im Diagramm mit 2 angegeben ist, wird die Zählung rückgesetzt und beginnt von neuem. Der Drehwinkel des Permanentmagneten 1 aus einer vorbestimmten Bezugsposition läßt sich daher jederzeit aus dem Zählergebnis ermitteln. Der Vektoroszillator 16 hat die oben beschriebene Funktion und besteht im wesentlichen aus einem Ringzähler oder dgl. Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, daß der Ausgang ε ^{j R s} des Vektoroszillators 16 ein Signal einer Winkelkomponente ist, und der Winkel R _S des Permanentmagneten 1 zum laufenden Zeitpunkt ist ein Wert, der proportional der Anzahl der gezählten Impulse zunimmt.

Der Vektormultiplizierer 17 empfängt und multipliziert einen Ausgang II _S des Vektorkonverters 15 und den Ausgang ε ^{j R s} der Winkelkomponente des Vektoroszillators 16 und liefert einen entsprechenden multiplizierten Wert . Dieser Wert wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

= II _S (1)

da II _S = I _rs im Normalzustand,

wird = I _rs (2)

erhalten.

Fig. 2(b) ist ein Diagramm des Ausdrucks (2), und Fig. 2(b) gibt die Abszisse den Drehwinkel R _s und die Ordinate den Realanteil des Vektors an. Es sei nun angenommen, daß ein Impuls P _s gemäß Fig. 2(a) unter den von Impulsgenerator 10 abgegebenen Ausgangsimpulsen ein Impuls bei der Bezugsposition ist. Der durch eine strichpunktierte Linie angegebene Drehwinkel ist dann 0 (R _s = 0), und der Ausgang des Vektoroszillators 16 ist ε ^{j R s} = 1. Dementsprechend hat das Ausgangssignal des Vektormultiplizierers 17 an der Bezugsposition den Wert I _rs . Wenn angenommen wird, daß der Impuls P _s ein Impuls an der Bezugsposition ist, dann hat das Ausgangssignal des Vektormultiplizierers 17 von Cosinusform einen Maximalwert I _rs an dieser Stelle, wie in Fig. 2(b) gezeigt.

Der Drei-Phasen-Konverter 18 empfängt das Signal nach Fig. 2(b) und bestimmt dieses Signal als ein Signal u für einen U-Phasenstrom I _U , der der Statorwicklung 2 U der Phase U zuzuführen ist. Da die Ströme I _V und I _W der anderen Phasen die gleichen Verläufe wie der Strom I _U der Phase U haben und die drei Ströme ein festes Phasenverhältnis zueinander haben, werden auch ein Signal v für den Strom I _V der Phase V und ein Signal w für den Strom I _W der Phase W schlußendlich bestimmt. Dies wird unter Bezugnahme auf die Diagramme der Fig. 2(b), 2(c) und 2(d) erläutert. Da die Phasenströme I _U , I _V und I _W Drehstromphasen sind, eilt der V-Phasenstrom I _V dem U-Phasenstrom I _U um eine Phasendifferenz von 2π/3 nach, und der W-Phasenstrom I _W eilt dem V-Phasenstrom I _V um eine Phasendifferenz von weiteren 2π/3 nach. Wenn dementsprechend das Signal u als Signal für den U-Phasenstrom I _U bestimmt ist, dann sind auch die Signale v und w bestimmt als Signale des gleichen Maximalwertes und mit einer Phasenverzögerung gegenüber dem Signal u um 2π/3 bzw. 4π/3. Wenn die Bezugsposition R _s = 0 untersucht wird, dann ist der Wert des Signals u an dieser Position gleich I _rs während die Werte v und w beide -I _rs /2 sind. Wenn also der Permanentmagnet 1 sich an der Bezugsposition befindet, dann liefert der Drei-Phasen-Konverter 18 den Wert I _rs als ein Signal u, den Wert -I _rs /2 als ein Signal v und den Wert -I _rs /2 als ein Signal w. Wenn der Permanentmagnet 1 gedreht wird, um seine Position zu verändern, dann bewegt sich die strichpunktierte Linie in den Fig. 2(a) bis 2(d) in den Zeichnungen nach rechts, und die Werte auf den Kurven, an denen diese Linie die Kurven schneidet, werden nachfolgend als Signale u, v und w vom Drei-Phasen-Konverter 18 abgegeben.

Wenn die Drehzahl N _M des Permanentmagneten 1 sich ändert, dann ändert sich auch die Differenz zur Bezugsdrehzahl N _S , sodaß die Amplitude des Ausgangssignals I _rs des Proportionalverstärkers 13 sich ändert. Die Signalverläufe der Fig. 2(b) bis 2(d) ändern sich ebenfalls, jedoch betrifft diese Änderung nur den Amplitudenwert I _rs , während das Phasenverhältnis zwischen den einzelnen Signalen aufrechterhalten bleibt. Die Signale v und w dieser Signalkurven kann man durch Verwendung eines Funktionsgenerators erhalten, der eine solche Signalverlaufscharakteristik aufweist, wie in den Fig. 2(c) und 2(d) gezeigt, wobei der Wert I _rs als Parameter verwendet wird. Es sei angemerkt, daß für das Signal u das Eingangssignal so verwendet wird, wie es ist.

Die Signale u, v und w, die in dieser Weise vom Drei-Phasen- Konverter 18 abgegeben werden, gelangen über die Steuerschaltungen 20 u, 20 v und 20 w zur Invertersteuerschaltung 7 für die Invertervorrichtung 8, so daß die einzelnen Transistoren Tr der Inverterschaltung 6 in Abhängigkeit von den Signalen u, v und w gesteuert werden. Als Folge davon werden Ströme I _U , I _V und I _W entsprechend den Signalen u, v und w den einzelnen Statorwicklungen 2 U, 2 V und 2 W der Phasen U, V bzw. W zugeführt, so daß der Permanentmagnet-Synchronmotor M erregt wird. Während dieser Erregung werden die einzelnen Phasenströme I _U , I _V und I _W ständig durch die Stromdetektoren 19 U, 19 V und 19 W überwacht, und die Detektorsignale werden den Steuerschaltungen 20 u, 20 v und 20 w der einzelnen Phasen zugeführt, so daß eine Rückkopplungsregelung der einzelnen Phasenströme ausgeführt wird.

Es wird nun ein Magnetfeld, das während des Antriebs des Permanentmagneten 1 durch die beschriebene Steuerung erzeugt wird, erläutert. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Permanentmagnet-Synchronmotors M. Mit 1 ist ein Permanentmagnet bezeichnet, während mit 2 U und 2 U′ die Statorwicklungen der Phase U, mit 2 V und 2 V′ die Statorwicklungen der Phase V und mit 2 W und 2 W′ die Statorwicklungen der Phase W bezeichnet sind. Man erkennt ferner einen Stator 22 und im Stator ausgebildete Nuten 23. Jede Phase hat gemäß Fig. 3 zwei gegenüberliegende Nuten 23, in denen jeweils ein Leiter liegt, und eine Statorwicklung einer jeden Phase besteht aus einem solchen Leiterpaar. Das Paar gegenüberliegender Leiter sind miteinander auf einer Stirnseite des Permanentmagnet-Synchronmotors M verbunden.

Es sei hier angenommen, daß die in Fig. 3 dargestellte Position des Permanentmagneten die Bezugsposition (R _s = 0) ist, daß ein U-Phasenstrom I _U , der proportional zum Signal u (u = I _rs ) zunimmt, in Richtung der Pfeilmarkierungen durch die Statorwicklungen 2 U und 2 U′ der Phase U fließt und ein V-Phasenstrom I _V (I _V = -I _U /2), der proportional zum Signal v (v = -I _rs /2) zunimmt, in Richtung der Pfeilmarkierung durch die Statorwicklungen 2 V und 2 V′ der Phase V fließt, und weiterhin ein W-Phasenstrom I _W (I _W = -I _U /2) der proportional zum Signal w (w = -I _rs /2) zunimmt, in Richtung der Pfeilmarkierung durch die Statorwicklungen 2 W und 2 W′ der Phase W fließt. Mit den einzelnen Phasenströmen I _U , I _V und I _W werden von den Statorwicklungen 2 U bis 2 W′ Magnetfelder erzeugt, und ein von ihnen erzeugtes zusammengesetztes Magnetfeld verläuft durch den Stator 22, wie mit gestrichelten Linien gezeigt. Bei der Erzeugung des zusammengesetzten Magnetfeldes tritt ein Zustand auf, bei dem ein Nordpol und ein Südpol an solchen Positionen des Stators 22 erzeugt werden, wie durch N und S in Fig. 3 angegeben ist, und die Nord- und Südpole des Permanentmagneten 1 werden von den Süd- und Nordpolen, die im Stator 22 ausgebildet werden, angezogen, so daß der Permanentmagnet 1 in der durch eine Pfeilmarkierung in Fig. 3 angegebenen Richtung gedreht wird.

Als Folge der Drehung des Permanentmagneten 1 werden vom Impulsgenerator 10 Impulse erzeugt, so daß das Ausgangssignal ε ^{j R s} des Vektoroszillators 16 sich ändert. Als Folge davon ändern sich auch die Ausgangssignale u, v und w des Drei-Phasen-Konverters 18 und dementsprechend auch die Drei-Phasen-Ströme I _U , I _V und I _W . Als Folge davon ändert sich auch das zusammengesetzte Magnetfeld, das im Stator 22 erzeugt wird, so daß die magnetischen Pole N und S in derselben Richtung bewegt werden, in der sich der Permanentmagnet 1 dreht. Folglich wird die Drehung des Permanentmagneten 1 schließlich mit einer Drehzahl fortgesetzt, die im wesentlichen gleich der Bezugsdrehzahl N _S ist.

Wenn während des oben beschriebenen Betriebs in einem Zeitpunkt, zu welchem das zusammengesetzte Magnetfeld nach Fig. 3 im Stator 22 durch die einzelnen Phasenströme gebildet wird, die Richtung des zusammengesetzten Magnetfeldes und die Richtung des Magnetfeldes im Permanentmagnet 1 aufeinander senkrecht stehen, wird der Permanentmagnet 1 durch das in den Statorwicklungen erzeugte zusammengesetzte Magnetfeld überhaupt nicht entmagnetisiert. Da die Position des Permanentmagneten 1 und die einzelnen Phasenströme eine derartige feste Beziehung haben, wie in den Fig. 2(a) bis 2(d) zu sehen, wird die oben beschriebene Beziehung zwischen dem Permanentmagnet 1 und dem zusammengesetzten Magnetfeld während der Erregung des Permanentmagnet-Synchronmotors M mit Sicherheit aufrechterhalten, und der Permanentmagnet 1 wird überhaupt nicht entmagnetisiert.

Zuvor ist der Betrieb im Normalzustand beschrieben worden, bei dem keine wesentliche Differenz zwischen der Drehzahl N _M und der Bezugsdrehzahl N _S vorliegt und das Ausgangssignal I _rs des Proportionalverstärkers 13 kleiner als der vorbestimmte Wert I _{rs 0} ist. Wenn die Belastung des Permanentmagnet- Synchronmotors M auf eine abnorme Größe steigt, dann wird der Permanentmagnet 1 merklich entmagnetisiert, und im Extremfall kann ein solcher Zustand eintreten, daß der Permanentmagnet 1 vollständig entmagnetisiert wird. Selbst wenn ein solcher Zustand nicht auftritt, ergibt sich eine natürliche Entmagnetisierung des Permanentmagneten 1 aufgrund Alterung, wie oben erwähnt. In einem solchen Fall wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Signal I _XS vom Funktionsgenerator 14 erzeugt, um eine solche teilweise oder völlige Entmagnetisierung, wie oben beschrieben, zu verhindern. Dies wird nachfolgend erläutert.

Zunächst wird ein Zustand erläutert, bei dem eine teilweise oder vollständige Entmagnetisierung des Permanentmagneten, ausgenommen aufgrund natürlicher Entmagnetisierung, auftritt. Hierfür wird auf die schematische Darstellung in Fig. 4 Bezug genommen. Es sei hier angenommen, daß die Last am Permanentmagnet-Synchronmotor M ein Aufzug ist. Im allgemeinen ist bei einem Aufzug ein Fahrkorb mit dem einen Ende eines Kabels verbunden, während ein Gegengewicht mit dem anderen Ende des Kabels verbunden ist, und das Kabel ist um eine Trommel geschlungen, die von einem Motor angetrieben wird. Es sei angenommen, daß bei einer solchen Anordnung ein Permanentmagnet-Synchronmotor der beschriebenen Art als Antriebsmotor für die Trommel verwendet wird. Wenn der Fahrkorb des Fahrstuhls nach oben bewegt werden soll und das Gewicht des Fahrkorbs zu groß ist, dann liegt kein Gewichtsausgleich mehr vor, so daß der Fahrkorb nicht nach oben bewegt wird oder in manchen Fällen der Fahrkorb sich sogar etwas nach unten bewegt und dann in der abgesenkten Stellung angehalten wird. Der Zustand des Permanentmagnet- Synchronmotors in einem solchen Falle ist in Fig. 4 dargestellt, wie er auftritt, wenn der Permanentmagnet 1 sich an der Bezugsposition (R _s = 0) befindet. Da sich der Permanentmagnet 1 in der Bezugsposition befindet, strömen die einzelnen Phasenströme in den Statorwicklungen 2 U bis 2 W′ in den gleichen Richtungen, wie jene in Fig. 3, so daß die gleichen magnetischen Pole N und S im Stator 22 ausgebildet werden. Wenn der Fahrkorb etwas nach unten bewegt wird, wie oben beschrieben, wird der Permanentmagnet 1 in der zu der durch den Pfeil in Fig. 3 angegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung gedreht, bis er im wesentlichen an der Position angehalten wird, die in Fig. 4 dargestellt ist. In diesem Zustand hat das zusammengesetzte Magnetfeld des Stators 22 eine Richtung, die dem inneren Magnetfeld des Permanentmagneten 1 entgegengerichtet ist, und außerdem sind die einzelnen Phasenströme groß und dementsprechend ist das zusammengesetzte Magnetfeld stark. Außerdem ist die Anhaltezeit in der dargestellten Position lang. Der Permanentmagnet 1 wird daher in beachtlichem Umfang entmagnetisiert, und im Extremfall kann der Permanentmagnet 1 vollständig entmagnetisiert werden. Während sich die vorangehende Erläuterung auf ein Extrembeispiel bezieht, bei dem das interne Magnetfeld des Permanentmagneten 1 und das zusammengesetzte Magnetfeld, das im Stator 22 erzeugt wird, einander entgegengesetzte Richtungen haben, ist ein Extremfall hierauf nicht beschränkt. Wenn beispielsweise die Drehkraft des Permanentmagnet- Synchronmotors aufgrund natürlicher Entmagnetisierung des Permanentmagneten 1 nachläßt, kann der Synchronmotor außer Tritt fallen. Es tritt dementsprechend häufig ein solcher Zustand auf, daß der Permanentmagnet 1 eine spezielle Position einnimmt, in der eine große Komponente des zusammengesetzten Magnetfeldes in Gegenrichtung zu der des internen Magnetfeldes verläuft, so daß der Permanentmagnet 1 durch das zusammengesetzte Magnetfeld entmagnetisiert wird.

Wenn der Permanentmagnet-Synchronmotor M sich in einem Zustand befindet, in dem eine teilweise oder vollständige Entmagnetisierung in der oben beschriebenen Weise stattfindet, wird die Drehzahl N _M des Permanentmagnet-Synchronmotors M sehr niedrig. Dementsprechend wird das Ausgangssignal I _rs des Proportionalverstärkers 13 in Fig. 1 sehr groß und nimmt nun einen Wert an, der den vorbestimmten Wert I _{rs 0} überschreitet. Dementsprechend wird ein Signal I _XS vom Funktionsgenerator 14 in Übereinstimmung mit der Charakteristik desselben erzeugt. Das Signal I _XS wird dem Vektorinverter 15 zugeführt, in dem es in einen Vektor zusammen mit dem Ausgangssignal I _rs des Proportionsverstärkers 13 umgewandelt wird. Dieser so umgewandelte Vektor II _S wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

II _S = I _rs + jI _XS (3)

In der Gleichung (3) haben die Werte I _rs und I _XS eine Phasenverschiebung von 90° voneinander, und der Wert I _rs stellt den Realteil des Vektors dar, während der Wert I _XS den Imaginärteil des Vektors darstellt. Der Vektor II _S ist daher ein aus zwei Werten resultierender Vektor.

Wenn hier angenommen wird, daß

dann läßt sich die Gleichung (3) wie folgt schreiben:

II _S = I _S · ε ^{j R s} (4)

Es sei angemerkt, daß in einem solchen Normalzustand des Permanentmagnet-Synchronmotors M (bei dem der Wert I _rs kleiner als der vorbestimmte Wert I _{rs 0} ist), II _S = I _rs erhalten wird, wie oben beschrieben, weil der Wert I _XS gleich null ist.

Auf diese Weise wird dem Vektormultiplizierer 17 ein Vektor II _S zugeführt, der einen Imaginäranteil enthält, und diese wird mit der Winkelkomponente ε ^{j R s} multipliziert, die vom Vektoroszillator 16 geliefert wird. Das Ausgangssignal des Vektormultiplizierers 17 wird daher durch die folgende Gleichung angegeben:

= II _S · ε ^{j R s} (5)

Das Signal, wenn der Wert I _rs eines Realanteils der Gleichung (5) mit der Winkelkomponente ε ^{j R s} multipliziert wird, ist derselbe, wie der des Ausgangssignals u des Drei- Phasen-Konverters 18. Ein Signal, wenn der Wert I _XS des Imaginäranteils der Gleichung (5) mit der Winkelkomponente ε ^{j R s} multipliziert ist, wird daher unter Bezugnahme auf die Kurven in den Fig. 5(a) und 5(b) erläutert. Die in durchgezogenen Linien dargestellten Kurven haben die gleichen Verläufe, wie die Kurven in den Fig. 2(a) und 2(b), d. h. die Kurven des Realanteils. Während auch der Imaginäranteil des Ausgangs des Vektormultiplizierers 17 zusammen mit dem Realanteil desselben geliefert wird, zeigt der Imaginäranteil einen Verlauf, der gegenüber dem Realanteil um eine Phasendifferenz von π/2 nacheilt, und er zeigt einen Maximalwert I _XS , wie in der Gleichung (3) angegeben. Dieser Kurvenverlauf ist in Fig. 5(b) gestrichelt dargestellt. Das Ausgangssignal des Vektormultiplizierers 17 ist daher eine Zusammensetzung (Vektorsumme) der Kurvenverläufe des Realanteils und des Imaginäranteils, und das Signal wird als ein Signal u vom Drei-Phasen-Konverter 18 geliefert. Im vorliegenden Beispiel werden jedoch der Realanteil und der Imaginäranteil des Signals unabhängig voneinander vom Vektormultiplizierer 17 abgegeben, und die Zusammenfügung derselben wird im Drei-Phasen-Konverter 18 ausgeführt.

Die Signale v und w für die Phasen V und W werden im Drei- Phasen-Konverter 18 entsprechend dem Realanteil des Signals nach den Fig. 2(c) und 2(d) und den Imaginäranteilen in Übereinstimmung mit dem Imaginäranteil des Signals in gleicher Weise erzeugt. Die mit durchgezogenen Linien in den Fig. 5(c) und 5(d) dargestellten Kurven sind die Signalverläufe der Realanteile wie die Kurven in den Fig. 2(c) und 2(d). Die Signalverläufe der Imaginäranteile sind Kurvenverläufe, die den Signalverläufen der entsprechenden Realanteile um eine Phasendifferenz von π/2 nacheilen, und sie haben einen Maximalwert von I _XS . Diese Signalverläufe kann man unter Verwendung eines Funktionsgenerators erhalten, der eine Wellenformcharakteristik aufweist, wie in den Fig. 5(c) und 5(d) gezeigt, wobei der Wert I _XS als Parameter verwendet wird.

Es sei hier vergleichbar wie im Falle von I _XS = 0, ein Magnetfeld untersucht, das durch Signale der Imaginäranteile (nachfolgend als Erregersignale bezeichnet) erzeugt wird, wenn sich der Permanentmagnet 1 in der Bezugsposition (R _s = 0) befindet. Es sei angemerkt, daß in der nachfolgenden Beschreibung der Einfachheit halber angenommen wird, daß die Ausgangssignale u, v und w des Drei-Phasen-Konverters 18 nur Erregersignalkomponenten enthalten. Wenn R _s = 0 ist, dann nehmen die Signale u, v und w die Werte u = 1, v = -3I _XS /2 und w = 3I _XS /2 an, wie in den Fig. 5(b) bis 5(d) dargestellt, folgend aus dem Phasenverhältnis gegenüber den Realanteilen. Dementsprechend werden Phasenströme der nachfolgenden Werte von der Invertervorrichtung 8 abgegeben. Wenn der U-Phasenstrom I _U einen Wert 0 hat, dann hat der V-Phasenstrom I _V einen Wert, der proportional dem Signal -3I _XS /2 ist und der W-Phasenstrom I _W hat einen Wert, der proportional dem Signal 3I _XS /2 ist. Das durch diese Ströme erzeugte Magnetfeld ist in Fig. 6 dargestellt.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht des Permanentmagnet- Synchronmotors, wobei die Magnetfelder, die von den einzelnen Phasenströmen erzeugt werden, in gestrichelten Linien dargestellt sind. Die Richtungen dieser Magnetfelder fallen mit der Richtung des inneren Magnetfeldes des Permanentmagneten 1 zusammen, so daß die Magnetfelder so wirken, daß der Permanentmagnet 1 magnetisiert wird.

Es ist oben vorausgesetzt worden, daß diese Magnetfelder mit Hilfe von Ausgangssignalen u, v und w des Drei-Phasen- Konverters 18 erzeugt werden, die nur Erregersignalkomponenten enthalten. In Wirklichkeit sind die Signale u, v und w jedoch zusammengesetzte Signale, die aus Realanteilen und Imaginäranteilen (Erregersignalen) zusammengesetzt sind, wie oben beschrieben. Es ist anzumerken, daß solche zusammengesetzten Signale u, v und w erhalten werden können, indem man die Ausgänge eines vorerwähnten Funktionsgenerators, dem ein Realanteil eingegeben wird, und die Ausgänge eines weiteren Funktionsgenerators, dem ein Imaginäranteil eingegeben wird, Addierern für die einzelnen Phasen zuführt, um sie miteinander zu addieren. Da die Signale u, v und w auf diese Weise zusammengesetzte Signale sind, sind die einzelnen Phasenströme ebenfalls zusammengesetzte Ströme, die in Abhängigkeit von den zusammengesetzten Signalen erzeugt werden. Das in dem Permanentmagnet-Synchronmotor M erzeugte Magnetfeld ist daher ein aus dem in Fig. 3 dargestellten Magnetfeld und aus dem in Fig. 6 dargestellten Magnetfeld zusammengesetztes Magnetfeld. Es versteht sich jedoch, daß solche Magnetfeldkomponenten, wie in Fig. 6 gezeigt, in dem zusammengesetzten Magnetfeld vorhanden sind und es versteht sich ebenfalls, daß der Permanentmagnet 1 durch solche Magnetfeldkomponenten magnetisiert wird. Es ist weiterhin augenscheinlich, daß die Magnetfeldkomponenten zur Magnetisierung des Permanentmagneten 1 in dieser Weise ohne Rücksicht auf die Position des Permanentmagneten 1, in der ein Imaginäranteil im Ausgangssignal II _S des Vektorkonverters 15 enthalten ist, immer erzeugt werden.

Selbst wenn angenommen wird, daß die am Permanentmagnet- Synchronmotor M anliegende Last ein Aufzug ist, und ein Zustand, wie in Fig. 4 gezeigt, auftritt, so daß eine beachtliche Entmagnetisierung im Permanentmagnet 1 stattfindet, nimmt der Dreheffekt im Betrieb des Permanentmagnet- Synchronmotors M aufgrund einer solchen Entmagnetisierung ab und wird daher ein großes Erregersignal (Imaginäranteil) erzeugt wird. Es wird daher ein Magnetfeld in einer solcher Magnetisierungsrichtung, wie oben beschrieben erzeugt, daß eine solche Entmagnetisierung kompensiert wird. Der Aufzug wird daher im Betrieb keine Schwierigkeiten zeigen.

Da in der vorliegenden Ausführungsform die Position und die Drehzahl der Permanentmagneten durch den Impulsgenerator ermittelt werden und die den Statorwicklungen zuzuführenden Ströme in Abhängigkeit der so ermittelten Stellung und Drehzahl gesteuert werden, kann das während der Stromversorgung des Permanentmagnet-Synchronmotors erzeugte Magnetfeld in einer Richtung gehalten werden, die im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes im Permanentmagnet verläuft. Eine Entmagnetisierung des Permanentmagneten kann dementsprechend verhindert werden, und folglich kann der Permanentmagnet-Synchronmotor mit hoher Zuverlässigkeit verwendet werden. Da weiterhin, wenn ein solcher Zustand auftritt, daß der Permanentmagnet entmagnetisiert wird, so daß die Drehkraft klein wird, wodurch die Differenz zwischen der Drehzahl und der Bezugsdrehzahl größer als der vorbestimmte Wert wird, werden die Ströme der anderen Komponenten als die vorangehenden Ströme den Statorwicklungen zusammen mit den vorangehenden Strömen in Übereinstimmung mit der Differenz zugeführt, so daß ein Magnetfeld in einer solchen Richtung erzeugt werden kann, daß der Permanentmagnet magnetisiert wird. Die Entmagnetisierung des Permanentmagneten kann daher positiv kompensiert werden, und auch unter diesem Gesichtspunkt kann die Zuverlässigkeit des Permanentmagnet-Synchronmotors verbessert werden.

Es ist anzumerken, daß in der obigen Beschreibung der Proportionalverstärker 13, der Funktionsgenerator 14, der Vektorkonverter 15, der Vektoroszillator 16, der Vektorverstärker 17 und der Drei-Phasen-Konverter 18 als aus einzelnen Komponenten aufgebaut dargestellt worden sind, sie jedoch auch zusammen von einem Mikrocomputer gebildet werden können.

Während in der obigen Beschreibung ein Aufbau erläutert worden ist, bei der ein Signal eines Imaginäranteils zur Magnetisierung des Permanentmagneten abgegeben wird, wenn die Differenz zwischen der Drehzahl des Synchronmotors und der Bezugszahl den vorbestimmten Wert überschreitet, ist ein solcher Aufbau nicht immer notwendig, und selbst wenn dieser Aufbau nicht vorgesehen ist, kann eine Entmagnetisierung des Permanentmagneten, die nicht durch natürliche Entmagnetisierung hervorgerufen ist, mit Sicherheit verhindert werden. Falls notwendig, kann anstelle des Aufbaus zur Magnetisierung des Permanentmagneten eine Einrichtung zum Unterbrechen der Erregung des Motors vorgesehen sein, wenn die vorgenannte Differenz den vorbestimmten Wert überschreitet.

Während die obige Beschreibung anhand eines Beispiels gegeben wurde, bei dem ein Impulsgenerator dazu verwendet wird, die Drehposition und die Drehzahl des Permanentmagneten zu ermitteln, können die Drehposition und die Drehzahl des Permanentmagneten auch in Abhängigkeit von der ermittelten Gegen-EMK beurteilt werden, die in jeder der Statorwicklungen erzeugt wird.

Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung werden die Drehposition und die Drehzahl eines Permanentmagneten ermittelt, und den Statorwicklungen werden Ströme in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen der Drehzahl und einer Bezugsdrehzahl und auch in Abhängigkeit von der Drehposition zugeführt, so daß die Richtung des im Synchronmotor erzeugten Magnetfeldes im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes des Permanentmagneten verläuft. Eine Entmagnetisierung des Permanentmagneten kann daher verhindert werden, und der Synchronmotor kann daher mit einem hohen Maß an Zuverlässigkeit eingesetzt werden.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird zusätzlich zu der Lösung gemäß dem ersten Aspekt eine Magnetfeldkomponente in einer solchen Richtung erzeugt, daß der Permanentmagnet magnetisiert wird, wenn die Differenz zwischen der Drehzahl des Permanentmagneten und der Bezugsdrehzahl einen vorbestimmten Wert übersteigt. Eine Entmagnetisierung des Permanentmagneten kann ausreichend kompensiert werden, und die Zuverlässigkeiten des Permanentmagnet-Synchronmotors kann bemerkenswert verbessert werden.

Claims (15)

1. Steuervorrichtung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor, in dem ein Permanentmagnet (1) als Rotor Einsatz findet und der Drei-Phasen-Statorwicklungen (2 U, 2 V, 2 W) enthält, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (10, 11, 16) zum Ermitteln einer Drehposition und eines Drehwinkels des Rotors, eine Vergleichseinrichtung (13) zum Vergleichen der von der Detektoreinrichtung (10, 11) ermittelten Drehzahl mit einer vorbestimmten Bezugsdrehzahl und zum Entwickeln eines Differenzwertes zwischen der ermittelten Drehzahl und der Bezugsdrehzahl, eine Wandlereinrichtung (15, 17, 18) zum Bestimmen von den einzelnen Statorwicklungen (2 U, 2 V, 2 W) zuzuführenden Strömen in Abhängigkeit von einem Vektorwert, der aus der durch die Detektoreinrichtung (10, 169) ermittelten Drehposition und aus dem Wert der von der Vergleichseinrichtung (13) gelieferten Differenz erhalten wird, und eine Stromsteuereinrichtung (8, 20 u, 20 v, 20 w) zum Steuern der Stromflüsse durch die einzelnen Statorwicklungen (2 U, 2 V, 2 W) in Abhängigkeit von den von der Wandlereinrichtung (15, 17, 18) erhaltenen Werten.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung ein Impulsgenerator (10) ist, der mit dem Rotor verbunden ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung eine Einrichtung zum Ermitteln einer Gegen-EMK, die in jeder Statorwicklungen (2 U, 2 V, 2 W) der einzelnen Phasen entwickelt wird, und ferner eine Einrichtung zum Beurteilen der Drehposition und der Drehzahl des Rotors in Abhängigkeit von jeder der ermittelten Gegen- EMKs aufweist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung ein Proportionalverstärker ist.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung ein Proportional/Integral- Verstärker ist.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung eine Einrichtung (15, 17, 18) zum Ermitteln von Werten von Sinuswellenströmen der einzelnen Phasen bei der durch die Detektoreinrichtung (10, 16) ermittelten Drehstellung, die einen Maximalwert haben, der Proportional zum Wert der durch die Vergleichseinrichtung (13) erhaltenen Differenz wächst, als Stromwerte der einzelnen Phasen.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuereinrichtung eine Gleichrichtereinrichtung zum Gleichrichten eines Wechselstroms, eine Invertereinrichtung (6) zum Umwandeln eines durch die Gleichrichtereinrichtung (4) erhaltenen Gleichstroms in einen dreiphasigen Wechselstrom, und eine Steuereinrichtung (20 u, 20 v, 20 w) zum Steuern der Invertereinrichtung (6) in Abhängigkeit von einem durch die Wandlereinrichtung (15, 17, 18) bestimmten Wert aufweist.

8. Steuervorrichtung für einen Permanentmagnet-Synchronmotor, in dem ein Permanentmagnet (1) als Rotor verwendet wird und der Drei-Phasen-Statorwicklungen (2 U, 2 V, 2 W) aufweist, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (10, 11, 16) zum Ermitteln einer Drehposition und eines Drehwinkels des Rotors, eine Vergleichseinrichtung (13) zum Vergleichen der durch die Detektoreinrichtung (10, 11) ermittelten Drehzahlen mit einer vorbestimmten Bezugsdrehzahl und zum Entwickeln eines Differenzwertes zwischen der ermittelten Drehzahl und der Bezugsdrehzahl, eine Erregerkomponentenerzeugungseinrichtung (14) zum Entwickeln eines Erregerkomponentenwertes, der eine Phasenverschiebung von 90° gegenüber dem von der Vergleichseinrichtung (13) ermittelten Differenzwert aufweist, wenn der Differenzwert einen vorbestimmten Wert überschreitet, eine Wandlereinrichtung (15, 17, 18) zum Bestimmen von den einzelnen Statorwicklungen (2 U, 2 V, 2 W) zuzuführenden Strömen in Abhängigkeit von einem Vektorwert, der aus der von der Detektoreinrichtung (10, 16) ermittelten Drehposition und dem von der Vergleichseinrichtung (13) ermittelten Differenzwert erhalten wird, sowie von der Drehposition und dem von der Erregerkomponentenerzeugereinrichtung (14) erhaltenen Erregerkomponentenwert, und eine Stromsteuereinrichtung (8, 20 u, 20 v, 20 w) zum Steuern der durch die einzelnen Statorwicklungen (2 U, 2 V, 2 W) fließenden Ströme in Abhängigkeit von den durch die Wandlereinrichtung (15, 17, 18) erhaltenen Werte.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung ein Impulsgenerator (10) ist, der mit Rotor verbunden ist.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung eine Einrichtung zum Ermitteln einer Gegen-EMK, die in jeder der Statorwicklungen (2 U, 2 V, 2 W) der einzelnen Phasen, und eine Einrichtung zum Beurteilen der Drehposition und der Drehzahl des Rotors in Abhängigkeit von jeder der ermittelten Gegen-EMKs aufweist.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung ein Proportionalverstärker (13) ist.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung ein Proportional/Integral- Verstärker ist.

13. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerkomponentenerzeugereinrichtung ein Funktionsgenerator (14) ist, der einen Wert entwickelt, der proportional zur Größe des Differenzwertes, der den vorbestimmten Wert überschreitet, zunimmt.

14. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlereinrichtung eine Einrichtung (15, 17, 18) ist, die als Stromwerte der einzelnen Phasen zusammengesetzte Werte von Werten solcher Sinuswellenströme der einzelnen Phasen an der von der Detektoreinrichtung (10, 16) ermittelten Drehposition ermittelt, die einen Maximalwert haben, der proportional zum Wert der durch die Vergleichseinrichtung (13) erhaltenen Differenz steigt, und Werte solcher Sinuswellenströme der einzelnen Phasen an der durch die Detektoreinrichtung (10, 16) ermittelten Drehposition, die einen Maximalwert gleich dem Erregerkomponentenwert haben, der durch die Erregerkomponentenerzeugereinrichtung (14) erhalten wird.

15. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuereinrichtung eine Gleichrichtereinrichtung (4) zum Gleichrichten eines Wechselstromes, eine Invertereinrichtung (6) zum Umwandeln eines durch die Gleichrichtereinrichtung (4) Gleichstroms in dreiphasige Wechselströme und eine Steuereinrichtung (20 u, 20 v, 20 w) zum Steuern der Invertereinrichtung (6) in Abhängigkeit von einem von der Wandlereinrichtung (15, 17, 18) bestimmten Wert aufweist.