DE4028690C1

DE4028690C1 - Electrical adjusting esp. positioning drive - has electronic commutating motor drivable in forward and backward directions

Info

Publication number: DE4028690C1
Application number: DE4028690A
Authority: DE
Inventors: Manfred W. Dr.-Ing. 7103 Schwaigern De Gekeler; Robert Dipl.-Ing. 7141 Beilstein De Beinhorn
Original assignee: Carlo Gavazzi 7121 Gemmrigheim De GmbH
Current assignee: SIEI-AREG GMBH, 74376 GEMMRIGHEIM, DE
Priority date: 1990-09-10
Filing date: 1990-09-10
Publication date: 1992-03-12
Anticipated expiration: 2010-09-11

Abstract

The windings of the commutating motor are switched On, Off or reversed, with the passage of switching positions of the rotor. A rpm regulator and a rotor position transmitter are provided, for the formation of commutating signals for the switching positions. A desired position is specified, which corresponds to one of the switching positions, and information for the actual position is obtained by evaluating the commutating signals. A control (18) for the rpm regulator (5), with the holding of a position to be set depending on, whether the actual position lies before or behind the switching position, selected respectively as the desired position. Small rpm values are specified with clockwise or anticlockwise direction of rotation, such that the rotor (1) carries out continual successive forward or backward running with the passage of the respective switching position. ADVANTAGE - With cost effective construction is designed to be robust and compact.

Description

Die Erfindung betrifft einen eiektrischen Stell- bzw. Positionierantrieb mit einem in Vorwärts- und Rückwärts richtung antreibbaren, elektronisch kommutierten Elektromotor, dessen Wicklungen beim Durchlauf von Schaltpositionen des Rotors elektrisch ein-, aus- bzw. umgeschaltet werden, mit einem Drehzahlregler sowie einem Rotorpositionsgeber, welcher zur Bildung von Kommutierungssignalen für die Schaltpositionen dient.The invention relates to an electrical actuating or Positioning drive with one in forward and backward direction drivable, electronically commutated Electric motor, the windings of which pass through Switching positions of the rotor electrically on, off or be switched with a speed controller as well a rotor position sensor, which is used to form Commutation signals for the switching positions.

Elektromotoren der genannten Art sind allgemein bekannt, vgl. beispielsweise die EP-A 00 81 684.Electric motors of the type mentioned are generally known see. for example EP-A 00 81 684.

Werden solche oder andere Elektromotoren in Stell- bzw. Positionierantrieben eingesetzt, so werden typischerweise gesonderte Inkrementalgeber oder Resolver vorgesehen, die die Istlage der vom Elektromotor angetriebenen Organe direkt oder indirekt abtasten und im allgemeinen mit einer rechnergesteuerten Steuerung zusammenwirken, die einem Drehzahlregler des Motors entsprechende Drehzahlsollwerte vorgibt, um die jeweils gewünschte Lage einzustellen und zu halten.If such or other electric motors are used in actuators or Positioning drives are typically used separate incremental encoder or resolver provided, which is the actual position of the organs driven by the electric motor scan directly or indirectly and generally with interact with a computer-controlled control, corresponding to a speed controller of the engine Speed setpoints specifies the desired in each case Able to adjust and hold.

Hierzu kann beispielhaft auf den Aufsatz "Bürstenloser Drehstrom-Servoantrieb mit Erregung durch Dauermagnete" von H. Grotstollen und G. Pfaff in etz, Bd. 100 (1979), Heft 24, Seiten 1382 bis 1386, verwiesen werden.You can use the "Brushless." Three-phase servo drive with excitation through permanent magnets " by H. Grotstollen and G. Pfaff in etz, Vol. 100 (1979), Booklet 24, pages 1382 to 1386.

Aus diesem Aufsatz ist darüber hinaus auch bekannt, einen hochauflösenden Rotorpositionsgeber sowohl zur Bildung von Lageistwerten als auch zur Bildung von Kommutierungssignalen heranzuziehen. Somit können zwar gesonderte Geber zur Bildung der Kommutierungssignale entfallen, gleichwohl wird damit der zur Herstellung eines Stell- bzw. Positionierantriebes notwendige Aufwand praktisch nicht vermindert.From this article it is also known a high-resolution rotor position sensor for both Formation of actual position values as well as formation of To use commutation signals. Thus, although separate encoder for forming the commutation signals omitted, nevertheless it becomes the production of an actuator or positioning drive Practically not reduced effort.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen Stell- bzw. Positionierantrieb zu schaffen, welcher sich durch preisgünstige Bauart auszeichnet und robust und platz sparend ausgebildet sein kann.It is therefore an object of the invention to provide an actuating or To create positioning drive, which is characterized by low-priced design distinguished and robust and space can be designed to save.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Stell- bzw. Positio nierantrieb der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß eine Sollage vorgesehen wird, die einer der Schaltpositionen entspricht, daß eine Information zur Istlage durch Auswertung der Kommutierungssignale erhalten wird, und daß eine Steuerung den Drehzahlregler beim Halten einer einzustellenden Lage in Abhängigkeit davon, ob die Istlage vor oder hinter der jeweils als Sollage ausgewählten Schaltposition liegt, betragsmäßig kleine Drehzahlsollwerte mit rechts- bzw. linkslaufender Drehrichtung vorgibt, derart, daß der Rotor fortgesetzt auf einanderfolgende Vor- und Rückwärtsläufe mit Durchlauf der jeweiligen Schaltposition ausführt. This task is done in an electrical position kidney drive of the type specified solved in that a target position is provided which is one of the switching positions corresponds to an information about the actual situation by evaluation of the commutation signals is obtained and that control the speed controller when holding a position to be set in Depends on whether the actual position before or after each is the switching position selected as the target position small speed setpoints with clockwise or counterclockwise rotation Direction of rotation specifies such that the rotor continues on successive forward and backward runs with passage of the executes the respective switching position.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die einzustellenden Lagen des Stell- bzw. Positionier antriebes in Übereinstimmung mit den Schaltpositionen des Rotors des Elektromotors zu bringen. Damit fällt jede einzustellende Lage mit dem Ein-, Aus- bzw. Umschalt vorgang einer Motorwicklung und/oder mit einem diesen Vorgang auslösenden motorseitigen Signal zusammen, welches sich dementsprechend auch zum Auffinden einer einzustellenden Lage ausnutzen läßt.The invention is based on the general idea the positions of the positioning or positioning actuator in accordance with the switching positions to bring the rotor of the electric motor. With that falls each position to be set with the switching on, off or switching operation of a motor winding and / or with one of these Process triggering motor-side signal together, which is accordingly also for finding a the position to be used.

Auf diese Weise wird es möglich, die in drehzahlgeregelten bürstenlosen Gleichstrommotoren üblicherweise vorhandenen Rotorpositionsgeber, die an sich nur zur Erzeugung der Kommutierungssignale dienen sollen und dementsprechend einen einfachen Aufbau aufweisen, auch für einen einfachen, preisgünstigen, robusten und platzsparenden Servoantrieb auszunutzen.In this way it becomes possible to control the speed Brushless DC motors usually present Rotor position encoder, which is only used to generate the Commutation signals are intended to serve and accordingly have a simple structure, even for a simple, affordable, robust and space-saving servo drive to take advantage of.

Damit bietet die Erfindung gleichzeitig den Vorzug, daß auf sämtliche gesonderte Istwertgeber für die Überwachung der Istlage des Stell- bzw. Positionier antriebes verzichtet werden kann, da lediglich Signale verwertet werden, die im Zusammenhang mit der Kommutierung des Motors ohnehin benötigt werden.The invention thus also offers the advantage that on all separate actual value providers for the Monitoring the actual position of the positioning or positioning drive can be dispensed with, since only signals are used in connection with commutation of the engine are needed anyway.

Zum Halten der einzustellenden Lagen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß eine Steuerschaltung des Stell- bzw. Positionier antriebes dem Drehzahlregler in Abhängigkeit davon, ob der Rotor eine Lage vor oder hinter der jeweils zugeordneten Schaltposition und damit vor oder hinter der jeweiligen Sollage hat, betragsmäßig kleine Drehzahl sollwerte mit rechts- oder linkslaufender Drehrichtung vorgibt. Damit erfolgt ein permanenter langsamer Vor- und Rückwärtslauf des Rotors an der jeweils einzustellenden Lage, wobei bei jedem Vor- und Rückwärtslauf die einzu stellende Lage langsam durchfahren wird. Damit wird gewähr leistet, daß der Rotor immer in der Nähe der Schaltposition und dementsprechend in der Nähe der Sollage bleibt, solange die jeweilige Einstellage gehalten werden soll. Da die Umschaltung der Drehrichtung des Rotors jeweils erfolgen kann, sobald beim Durchfahren der Schaltposition eine Änderung der Kommutierungssignale auftritt, wird der Weg des Rotors zwischen den Umkehrpunkten seiner Bewegung praktisch nur durch die geringe Hysterese bestimmt, die bei der Erzeugung der an der Kommutierungselektronik bzw. am Drehzahlregler abgreifbaren Signale auftritt, wenn der Rotor die Schaltposition einmal in der einen Richtung und nachfolgend in der entgegengesetzten Richtung durchfährt. To hold the positions to be set is according to provided the invention that a control circuit of the actuating or positioning drive the speed controller depending on whether the rotor is a position in front of or behind each assigned switching position and thus in front or behind of the respective target position, in terms of amount, low speed setpoints with clockwise or counter-clockwise rotation pretends. This results in a permanent slow forward and backward Reverse rotation of the rotor at the one to be set Location, with the on each forward and backward run position is passed slowly. This ensures ensures that the rotor is always close to the switching position and accordingly stays close to the target position as long as the respective setting position should be kept. Since the Switching of the direction of rotation of the rotor take place in each case can, as soon as a Change in commutation signals occurs, the way of the rotor between the reversal points of its movement practically determined only by the low hysteresis, those in the generation of the commutation electronics or signals that can be tapped at the speed controller occur, when the rotor switches the switching position once in one Direction and then in the opposite direction drives through.

Die vom erfindungsgemäßen Stell- bzw. Positionierantrieb beim Halten einer einzustellenden Lage in Vor- und Rückwärts richtung ausgeführten Bewegungen sind bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen in keiner Weise störend.The actuator or positioning drive according to the invention when holding a position to be set in forward and backward Directional movements are with a variety of Use cases in no way distracting.

Im übrigen sind den Elektromotoren der Stell- bzw. Positio nierantriebe typischerweise Untersetzungsgetriebe nachge schaltet, so daß die von dem einzustellenden Organ des Stell- bzw. Positionierantriebes ausgeführten Stellwege im Vergleich zu den Drehbewegungen des Rotors des Elektromotors ohnehin gering sind. Im übrigen liegt der Drehweg des Rotors beim alternierenden Vor- und Rückwärtslauf zum Halten einer einzustellenden Lage in der Größenordnung von 1°.Otherwise, the electric motors are the position or position kidney drives typically reducers switches so that the organ to be adjusted by the Actuator or positioning drive in the Comparison to the rotary movements of the rotor of the electric motor are low anyway. The rest of the rotor travel is in alternating forward and reverse running to hold one position to be set in the order of 1 °.

Damit sind die vom Elektromotor des erfindungsgemäßen Stell bzw. Positionierantriebes an einer einzustellenden Lage in Vor- und Rückwärtsrichtung ausgeführten Bewegungen oftmals so gering, daß sie größenordnungsmäßig dem Spiel des Unter setzungsgetriebes entsprechen. Dies bedeutet, daß das einzu stellende Organ des Stell- bzw. Positionierantriebes an einer einzustellenden Lage praktisch in Ruhe bleibt, wobei gleich zeitig der Vorteil erreicht wird, daß das einzustellende Organ eine Mittellage bezüglich der vom Elektromotor beim kalten der einzustellenden Lage ausgeführten Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen einzunehmen sucht. So that the electric motor of the actuator according to the invention or positioning drive at a position to be set in Movements carried out forwards and backwards often so small that they are of the order of magnitude of the sub Settlement gear correspond. This means that one thing actuator of the actuator or positioning drive on one The position to be set remains practically at rest, being the same timely the advantage is achieved that the to be adjusted Organ a middle position with respect to that of the electric motor cold forward and executed the position to be set Tries to take backward movements.

Grundsätzlich können die Schaltpositionen des Elektromotors in beliebiger Weise ermittelt werden. Besonders bevorzugt sind jedoch berührungslos arbeitende Sensoren, wie sie bei elektronisch kommutierten drehzahlgeregelten Motoren ohnehin üblich sind. Bei der Erfindung werden dann die Sensorsignale außer zur Kommutierung auch zum Anfahren und Halten der jeweils einzustellenden Lagen verwendet.Basically, the switching positions of the electric motor can be determined in any way. Particularly preferred are non-contact sensors like those at electronically commutated speed-controlled motors anyway are common. In the invention, the sensor signals are then in addition to commutation, also for starting and holding the layers to be set.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Erläu terung einer in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung verwiesen.Otherwise, the preferred features of Invention on the dependent claims and the following explanation tion of an advantageous shown in the drawing Reference embodiment of the invention.

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 einen für den erfindungsgemäßen Stell- und Positionierantrieb einsetzbaren Elektro motor, welcher in schematisierter Achsansicht dargestellt ist, in sechs charakteristischen Lagen, in denen der Rotor gegenüber einer Ausgangslage um 60°, 120°, 180°, 240°, 300° bzw. 360° oder 0° im Uhrzeigersinne verstellt ist, Fig. 1 a usable for the actuator and positioning drive according to the invention electric motor, which is shown in a schematic axial view, in six characteristic positions in which the rotor relative to an initial position by 60 °, 120 °, 180 °, 240 °, 300 ° or . Is adjusted 360 ° or 0 ° clockwise,

Fig. 2 ein Diagramm der diesen Lagen zugeordneten Signale von Sensoren zur Abtastung der Umschaltpositionen des Motors und Fig. 2 is a diagram of the signals associated with these positions of sensors for sensing the switch positions of the engine and

Fig. 3 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Stell bzw. Positionierantriebes. Fig. 3 is a block diagram of the actuator or positioning drive according to the invention.

Der in Fig. 1 dargestellte Elektromotor besitzt einen permanentmagnetisierten Rotor 1 mit einem Polpaar, d. h. einem magnetischen N-Pol und einem magnetischen S-Pol. The electric motor shown in FIG. 1 has a permanently magnetized rotor 1 with a pair of poles, ie a magnetic N pole and a magnetic S pole.

Der Stator 2 besitzt drei nicht näher dargestellte Wicklungen, welche von einer nicht dargestellten Steuerung in der einen oder anderen Richtung an eine elektrische Stromquelle ange schlossen bzw. von derselben abgetrennt werden können.The stator 2 has three windings, not shown, which are connected by a controller, not shown, in one direction or another to an electrical power source or can be separated therefrom.

Dieses Ein-, Aus- bzw. Umschalten der Wicklungen erfolgt an Umschaltpositionen des Rotors 1, welche mittels Sensoren H1 bis H3 abgetastet werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um Hallgeneratoren, die mit einem auf der Welle des Rotors angeordneten Magnetring zusammenwirken, welcher in grundsätz lich gleicher Weise wie der Rotor 1 magnetisiert ist und dementsprechend ein Polpaar aufweist. Wenn die Hallgeneratoren H1 bis H3 wie dargestellt voneinander um 120° bezüglich der Rotorachse beabstandet sind, so erstrecken sich die Bereiche des Magnetringes mit einander entgegengesetzten magnetischen Polaritäten über jeweils 180°. Dementsprechend erzeugt jeder Sensor H1 bis H3 während einer halben Umdrehung des Rotors 1 bzw. des damit zusammen drehenden Magnetringes ein Signal mit dem logischen Pegel "High", während bei der darauffolgenden Halbdrehung ein Signal mit dem logischen Pegel "Low" erzeugt wird.This switching on, off and switching over of the windings takes place at switching positions of the rotor 1 , which are scanned by sensors H 1 to H 3 . These are, for example, Hall generators which interact with a magnetic ring arranged on the shaft of the rotor, which is magnetized in the same manner as the rotor 1 and accordingly has a pair of poles. If the Hall generators H 1 to H 3 are spaced apart from one another by 120 ° with respect to the rotor axis, as shown, the regions of the magnetic ring with opposite magnetic polarities each extend over 180 °. Accordingly, each sensor H 1 to H 3 generates a signal with the logic level "high" during half a revolution of the rotor 1 or the magnetic ring rotating therewith, while a signal with the logic level "low" is generated during the subsequent half rotation.

Dies ist in Fig. 2 dargestellt.This is shown in Fig. 2.

Gemäß Fig. 2 schaltet nun jeweils einer der Signalgeber H1 bis H3 zwischen dem Signalpegel "High" und dem Signalpegel "Low" um, wenn der Rotor 1 eine der in Fig. 1 dargestellten Lagen, d. h. 0° bzw. 360°, 60°, 120°, 180°, 240° und 300° erreicht. Dabei läßt sich aus der Kombination der Signal pegel der Signalgeber H1 bis H3 jeweils umkehrbar eindeutig entnehmen, zwischen welchen der in Fig. 1 dargestellten Lagen sich der Rotor 1 jeweils befindet. According to FIG. 2, one of the signal transmitters H 1 to H 3 switches between the signal level "high" and the signal level "low" when the rotor 1 is in one of the positions shown in FIG. 1, ie 0 ° or 360 °, 60 °, 120 °, 180 °, 240 ° and 300 ° reached. It can be seen from the combination of the signal level of the signal generator H 1 to H 3 reversibly clearly between which of the positions shown in Fig. 1, the rotor 1 is located.

Die Fig. 2 gibt die Verhältnisse sowohl für Vorwärts- als auch Rückwärtslauf des Rotors 1 wieder. Dreht sich der Rotor 1 in Fig. 1 im Uhrzeigersinne, so durchläuft der Rotor 1 nacheinander die Positionen 0°, 60°, 120° usw., d. h. die Diagramme der Fig. 2 müssen von links nach rechts, in aufsteigender Richtung der Abszisse, auf der die Winkel lagen des Rotors 1 angegeben sind, gelesen werden. Bei einem Rückwärtslauf des Rotors 1 werden dagegen die Positionen 300°, 240°, 120° usw. durchlaufen, so daß die Diagramme in der Fig. 2 von rechts nach links gelesen werden müssen, um die Signalpegel der Positionsgeber H1 bis H3 aufzufinden.The Fig. 2 gives the conditions for both forward and reverse rotation of the rotor 1 again. If the rotor 1 rotates clockwise in FIG. 1, the rotor 1 passes through the positions 0 °, 60 °, 120 ° etc. one after the other, ie the diagrams in FIG. 2 must go from left to right, in the ascending direction of the abscissa, on which the angles of the rotor 1 were given, can be read. In contrast, when the rotor 1 runs in reverse, the positions 300 °, 240 °, 120 ° etc. are run through, so that the diagrams in FIG. 2 must be read from right to left in order to find the signal levels of the position sensors H 1 to H 3 .

In Fig. 2 bleibt unberücksichtigt, daß die Positionsgeber H1 bis H3 eine allerdings sehr geringe Schalthysterese aufweisen. Dies bedeutet, daß jeder Positionsgeber H1 bis H3 bei Rechts lauf des Rotors 1 bei einem geringfügig größeren Winkelwert der Rotorlage umschaltet als bei Linkslauf des Rotors 1. Gleichwohl können die Schaltpositionen des Rotors mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.In FIG. 2, shall not be considered that the position transmitter H 1 to H have, however, very low hysteresis 3. This means that each position sensor H 1 to H 3 switches at a slightly greater angle value of the rotor position on the right operation of the rotor 1 as the counterclockwise movement of the rotor. 1 Nevertheless, the switching positions of the rotor can be determined with high accuracy.

Abweichend von der Darstellung in den Fig. 1 und 2 könnte auch ein Motor eingesetzt werden, dessen Rotor 1 gegenüber der Darstellung in Fig. 1 die doppelte oder dreifache usw. Polpaarzahl besitzt. In diesem Falle müßte dann der Stator 2 eine entsprechend abgeänderte Wicklungszahl aufweisen. Des weiteren müßten ein entsprechend der Polpaarzahl des Rotors abgeänderter Magnetring, welcher wiederum entsprechend dem Rotor magnetisiert ist, angeordnet werden, um im Zusammen wirken mit den Hallgeneratoren H1 bis H3 die Umschaltpositio nen feststellen zu können, deren Zahl sich entsprechend der Polpaarzahl des Rotors 1 vervielfacht. Contrary to the illustration in FIGS. 1 and 2, a motor could be used, the rotor 1 compared with the representation in Fig. 1 has the double or triple, etc. pole pairs. In this case, the stator 2 would then have a correspondingly modified number of windings. Furthermore, a magnetic ring modified according to the number of pole pairs of the rotor, which in turn is magnetized according to the rotor, would have to be arranged in order to work together with the Hall generators H 1 to H 3 to be able to determine the switch positions, the number of which corresponds to the number of pole pairs of the rotor 1 multiplied.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Umschaltpositio nen des Rotors 1 den einzustellenden Lagen des Stell- bzw. Positionierantriebes entsprechen. Je nach Polpaarzahl des Rotors 1 können dann mehr oder weniger Lagen eingestellt werden.According to the invention it is now provided that the Umschaltpositio NEN of the rotor 1 correspond to the positions to be set of the actuator or positioning drive. Depending on the number of pole pairs of rotor 1 , more or fewer positions can then be set.

Diese Lagen werden dann,wie eingangs angegeben, angefahren und "dynamisch" gehalten.These locations are then approached, as stated at the beginning and kept "dynamic".

Fig. 3 zeigt nun den grundsätzlichen Aufbau des erfindungs gemäßen Stell- und Positionierantriebes. Fig. 3 shows the basic structure of the actuator and positioning drive according to the Invention.

Ein Elektromotor 10 ist als drehzahlgeregelter, elektronisch kommutierter Motor ausgebildet. Dazu besitzt der Motor 10 einen Tachogenerator 11 oder einen anderen Meßwertgeber, um Signale 12 zu erzeugen, welche den Istwert der Drehzahl des Motors 10 wiedergeben. Des weiteren besitzt der Motor 10 einen Polradlagegeber 13 oder sonstige Positionsgeber (wie z. B. die oben erläuterten Positionsgeber H1 bis H3), um Signale 14 zu erzeugen, die die Lage des Rotors des Motors 10 wieder geben. Die Signale 12 und 14 werden einem Drehzahlregler 15 zugeführt, dem über einen Sollwerteingang 16 ein Sollwert für die Drehzahl des Motors 10 vorgegeben wird. Der Drehzahl regler 15 vergleicht Soll- und Istwert der Drehzahl des Motors 10 und steuert in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Ver gleiches die über die Leitungen 17 erfolgende Bestromung bzw. Leistungszufuhr an die Wicklungen des Motors, wobei auch die die Lage des Rotors wiedergebenden Signale 14 berücksichtigt werden müssen, um die jeweils geeignete Bestromung zu ermög lichen. Der Drehzahlregler 15 erhält die zur Bestromung der Wicklungen des Motors notwendige elektrische Leistung von einer nicht dargestellten Stromquelle. An electric motor 10 is designed as a speed-controlled, electronically commutated motor. For this purpose, the motor 10 has a tachometer generator 11 or another measuring value transmitter in order to generate signals 12 which represent the actual value of the speed of the motor 10 . Furthermore, the motor 10 has a pole wheel position sensor 13 or other position sensors (such as the position sensors H 1 to H 3 explained above) in order to generate signals 14 which reflect the position of the rotor of the motor 10 . The signals 12 and 14 are fed to a speed controller 15 , to which a setpoint for the speed of the motor 10 is specified via a setpoint input 16 . The speed controller 15 compares the setpoint and actual value of the speed of the motor 10 and controls, depending on the result of this comparison, the energization or power supply to the windings of the motor which takes place via the lines 17 , the signals of the rotor 14 also reflecting the position of the rotor must be taken into account in order to enable the appropriate current supply. The speed controller 15 receives the electrical power required to energize the windings of the motor from a power source, not shown.

Um nun einen Stell- bzw. Positionierantrieb zu erhalten, ist eine rechnergesteuerte Positioniereinheit 18 vorhanden, welche einen Eingang 19 für die einzustellende Position (Sollposition) aufweist. Darüber hinaus besitzt die Positio niereinheit 18 einen Istwerteingang 20, dem die Signale 14 des Polradlagegebers 13 zugeführt werden. Damit "weiß" die Positioniereinheit, welche Lage der Rotor des Motors 10 hat, d. h. ob der Rotor des Motors 10 vor oder hinter einer bestimm ten Schaltposition liegt.In order to obtain an actuating or positioning drive, there is a computer-controlled positioning unit 18 which has an input 19 for the position to be set (target position). In addition, the positioning unit 18 has an actual value input 20 to which the signals 14 of the magnet wheel position sensor 13 are fed. Thus, the positioning unit "knows" the position of the rotor of the motor 10 , ie whether the rotor of the motor 10 is in front of or behind a specific switching position.

Je nach Lage des Rotors des Motors 10 relativ zu der jeweils einzustellenden Lage, die ihrerseits einer Schaltposition des Rotors entspricht, gibt die Positioniereinheit 18 dem Drehzahl regler 15 einen Sollwert für die Drehzahl vor; dazu ist die Positioniereinheit 18 ausgangsseitig mit dem Sollwerteingang 16 des Drehzahlreglers 15 verbunden, der dann seinerseits den Motor 10 mit der jeweils vorgegebenen Drehzahl treibt.Depending on the position of the rotor of the motor 10 relative to the position to be set, which in turn corresponds to a switching position of the rotor, the positioning unit 18 gives the speed controller 15 a setpoint for the speed; for this purpose, the positioning unit 18 is connected on the output side to the setpoint input 16 of the speed controller 15 , which in turn then drives the motor 10 at the respectively predetermined speed.

Da erfindungsgemäß die jeweils einzustellenden Lagen des Stell- bzw. Positionierantriebes mit einer Schaltposition des Rotors des Motors 10 zusammenfallen, tritt an jeder einzustellenden Position jeweils eine Änderung der die Lage des Rotors wiedergebenden Signale 14 auf, wie oben anhand der Fig. 2 erläutert wurde. Die Einstellung bzw. das Halten einer gewünschten Lage des Stell- bzw. Positionier antriebes erfolgt nun in der Weise, daß der Motor 10 an der jeweils der einzustellenden Lage zugeordneten Schaltposition angehalten bzw. gehalten wird, indem die Positioniereinheit 18 in Abhängigkeit davon, ob der Rotor des Motors 10 eine Lage vor oder hinter der jeweils gewünschten Schaltposition hat, betragsmäßig kleine Drehzahlsollwerte mit rechts- oder linkslaufender Drehrichtung vorgibt, d. h. an den Sollwert eingang 16 des Drehzahlreglers 15 leitet. Damit wird der Motor 10 permanent alternierend zu langsamen Vor- und Rück wärtsläufen angesteuert, bei denen jeweils die Schaltposition durchlaufen wird. Die Drehrichtungsumsteuerung erfolgt dann immer, sobald die die Lage des Rotors wiedergebenden Signale 14 ein Überfahren der Schaltposition in der einen oder anderen Richtung anzeigen.Since, according to the invention, the positions of the actuator or positioning drive to be set in each case coincide with a switching position of the rotor of the motor 10 , a change in the signals 14 representing the position of the rotor occurs at each position to be set, as explained above with reference to FIG. 2. The setting or holding a desired position of the actuator or positioning drive is now carried out in such a way that the motor 10 is stopped or held at the switching position assigned to the position to be set by the positioning unit 18 depending on whether the The rotor of the motor 10 has a position in front of or behind the respectively desired switching position, specifies small speed setpoints with a clockwise or counterclockwise direction of rotation, that is, inputs the setpoint input 16 of the speed controller 15 . Thus, the motor 10 is driven permanently alternately to slow forward and reverse runs, in each of which the switching position is run through. The direction of rotation is then reversed as soon as the signals 14 representing the position of the rotor indicate that the switching position has been exceeded in one direction or the other.

Da die Schalthysterese, welche bei Erzeugung der Signale 14 auftritt, äußerst gering ist, bewegt sich der Rotor des Motors 10 entsprechend geringfügig in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung.Since the switching hysteresis, which occurs when signals 14 are generated, is extremely low, the rotor of motor 10 accordingly moves slightly in the forward or reverse direction.

Claims

1.Electric actuator or positioning drive with an electronically commutated electric motor which can be driven in the forward and reverse directions, the windings of which are electrically switched on, off and / or switched over when passing through switching positions of the rotor, with a speed controller and a rotor position sensor which is used for Formation of commutation signals for the switching positions, characterized in that

that a target position is specified which corresponds to one of the switching positions,
- That information about the actual position is obtained by evaluating the commutation signals, and
- That a controller ( 18 ) the speed controller ( 15 ) when holding a position to be set depending on whether the actual position is in front of or behind the switching position selected as target position, specifies moderately small speed setpoints with clockwise or counterclockwise rotation, such that the rotor ( 1 ) continues successive forward and reverse runs with passage of the respective switching position.

2. Electrical actuator or positioning drive according to claim 1, characterized in that the position encoder (H 1 to H 3 ) are Hall generators.

3. Electric actuator or positioning drive according to claim 1 or 2, characterized in that the output of the electric motor ( 10 ) is drive-coupled to the input of a reduction gear, the output of which forms the output of the actuator or positioning drive or is connected to the drive .