DE69822896T2

DE69822896T2 - Verfahren und gerät zur steuerung eines bürstenlosen elektrischen motors

Info

Publication number: DE69822896T2
Application number: DE69822896T
Authority: DE
Inventors: Riber Jesper ROSHOLM; Caroe Jan AARESTRUP
Original assignee: Danfoss Compressors GmbH
Current assignee: Danfoss Power Solutions Parchim GmbH
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 2005-03-10
Anticipated expiration: 2018-10-13
Also published as: DE69822896D1; US6380707B1; WO2000022723A1; AU9434198A; EP1121753B1; EP1121753A1

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zur Steuerung eines bürstenlosen elektrischen Motors, vorzugsweise mit einem Permanentmagnetrotor und Ankerwicklungen, die Strom aus einer Gleichstromquelle erhalten, und zwar über Schaltmittel, die zur selektiven Versorgung der Ankerwicklungen mit Strom gesteuert werden.
Stand der Technik
Auf diesem Gebiet ist es bekannt, die Schaltmittel zu steuern, wobei der Nulldurchgang der gegenelektromotorischen Kräfte, die während des Betriebs in den Motorwicklungen entwickelt werden, als Referenz (Bezugspunkt) verwendet und die Kommutierung relativ zum Nulldurchgang in verschiedenen Arten und Weisen verzögert wird.
Aus US 5,780,983 ist es bekannt Kommutierungssignale für den Antrieb eines bürstenlosen Gleichstrommotors durch einen Vergleich ausgewählter Kombinationen von Klemmenspannungen der Ankerwicklungen zu erzeugen. Um das Timing der Kommutierungssignale einzustellen, werden eine Kombination von Klemmenspannungen und eine andere Kombination von Klemmenspannungen, die mit einem gewissen Verstärkungsfaktor verstärkt sind, verglichen. Dieses Verfahren erfordert einen relativ komplizierten Aufbau mit Verstärkern und Komparatoren um die Kommutierungssignale erzeugen zu können.
Aus US 5,640,073 ist es bekannt eine Verzögerung der gegenelektromotorischen Kräfte zu verwenden, wobei diese verzögerten gegenelektromotorischen Kräfte verglichen werden mit einer Sägezahnwellen-Referenzspannung deren Frequenz proportional zur Rotordrehzahl ist und deren Amplitude eine mittlere Spannung aufweist, die gleich der Mittelpunktspannung ist. Die Amplitude der Sägezahnwelle wird in Übereinstimmung mit der Rotordrehzahl oder dem Rotorstrom eingestellt, um die sich ergebende Verzögerung der Kommutierungssignale einzustellen. Zweck der Bereitstellung des Sägezahnwellensignals ist die Ermöglichung der Verwendung eines Verzögerungswinkels für die gegenelektromotorischen Kräfte, der weniger als 90° beträgt, um eine schnelle Reaktion auf plötzliche Belastungsvariationen zu sichern. Wenn die Rotordrehzahl unter einer vorbestimmten Drehzahl ist, kann es notwendig sein die Zeitkonstante für die Verzögerung der gegenelektromotorischen Kräfte zu erhöhen.
Aus US 5 506 487 ist ein Kommutierungsverfahren bekannt, das nicht die Feststellung des Nulldurchgangs benutzt. Die drei gegenelektromotorischen Kräfte werden mittels Multiplexing auf einer Linie gebündelt, und ihre Polarität wird berücksichtigt. Ein Zähler zählt während Perioden mit positiven bzw. negativen, gebündelten gegenelektromotorischen Kräften auf und ab. Der Zähler zählt bis zum Erreichen eines vorbestimmten Wertes, wonach die Kommutierung ausgeführt wird. Der vorbestimmte Wert entspricht der Verzögerung der Kommutierung nach dem Nulldurchgang der gegenelektromotorischen Kraft. Dieses Verfahren ist verhältnismäßig kompliziert und benötigt Rechenleistung.
Das Gerät und das Verfahren, die in US 5 327 053 beschrieben sind, betreffen die Lösung eines anderen Problems, nämlich die Feststellung der Rotorposition vor dem Start des Motors. Die Regelung des Motors nach dem Start basiert auf ein Verfahren zur Gegen-EMK Nulldurchgangskommutierung, das nicht näher beschrieben wird.
JP 04236193 beschreibt die Anwendung von zwei Referenzspannungen zur Vermeidung von möglichen Störsignalen des Nulldurchgangs durch die Einführung einer Hysterese. Diese Ausgestaltung verwendet einen künstlichen Mittelpunkt als Referenzspannung, diese Spannung treibt aber, so daß es schwierig wird die Hysterese zu erzeugen. JP 04236193 schlägt die Einführung von Spannungsquellen vor, die in Reihe mit dem Gegen-EMK-Signal eingeführt werden. Dadurch werden zwei Kommutierungsreferenzspannungen erzeugt. Die Referenzspannungen sind aber invariabel.
Offenbarung der Erfindung
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung ein einfaches Verfahren und ein einfaches Gerät der oben erwähnten Art anzugeben, mit denen es möglich ist den Motor mit einem selbstregelnden Kommutierungswinkel, ohne Verzögerungsfilter oder Zeitmessungen zu regeln und ohne die Anwendung der Mittelpunktspannung des Motors, und dieses Ziel wird mit einem Verfahren der erwähnten Art erzielt, das nach der vorliegenden Erfindung die Stufen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 umfaßt, und mit einem Gerät der genannten Art, das nach der vorliegenden Erfindung die Kennzeichen des kennzeichnenden Teils vom Anspruch 5 umfaßt. Mit dieser Ausbildung wird die Erzeugung von Kommutierungssignalen in einer einfachen Weise ausgeführt, die die Trapezform der Kurve der Gegen-EMK nutzt, die mit einer niedrigen und einer hohen Referenzspannung verglichen werden, wobei diese Referenzspannungen eingestellt werden um die korrekte zeitliche Lage der Kommutierungssignale zu erreichen. Außerdem wird die Messung des Nulldurchgangs der Gegen-EMK vermieden, die auf Grund von elektrischen Störsignalen kompliziert sein kann.
Bevorzugte Ausführungen von Verfahren und Gerät werden in den Unteransprüchen 2–4 und 6–8 beschrieben und dienen vorzugsweise der Vereinfachung der Erzeugung von Referenzspannungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In dem folgenden detaillierten Teil der vorliegenden Beschreibung wird die Erfindung unter Hinweis auf Ausführungsbeispiele eines Geräts zur Regelung eines bürstenlosen elektrischen Motors nach der Erfindung, gezeigt in den Zeichnungen, detailliert beschrieben.
1 zeigt in Diagrammform einen bürstenlosen Motor versehen mit einem Regelsystem nach der Erfindung
2 zeigt ein detaillierteres Schaltbild einer bevorzugten Schaltung zur Erzeugung einer gemeinsamen Referenzspannung
3 zeigt ein entsprechendes Schaltbild zur Detektion der elektromotorischen Kräfte in den Wicklungen
4 zeigt verschiedene Signalwellenformen bei verschiedenen Punkten der in 1–3 gezeigten Schaltungen
5 zeigt eine zweite Ausführung eines Diagramms zur Erzeugung einer gemeinsamen Referenzspannung
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
Der in 1 gezeigte bürstenlose Motor umfaßt drei Ankerwicklungen U, V, W in einer Sternanordnung mit einem gemeinsamen Mittelpunkt P. Jede Wicklung U, V, W kann über Transistoren Q1–Q6 oder entsprechenden Schaltelementen mit der positiven Energieversorgung oder der negativen Energieversorgung verbunden sein. Die in 1 gezeigte Energieversorgung besteht aus einem geregelten Gleichrichter mit Glättungsinduktor L und Kondensator C. Regelung der Zwischenspannung U_DC erfolgt mit Hilfe des geregelten Gleichrichters. Die Schaltelemente Q1–Q6 werden von einem Kommutierungsgenerator in Übereinstimmung mit den von einem Detektor von elektromotorischen Kräften erhaltenen Signalen so geregelt, daß ein rotierendes Magnetfeld von den Wicklungen U, V, W zum Drehen des Rotors des Motors erzeugt wird, wobei der Rotor vorzugsweise ein Permanentmagnetrotor ist. Messung der gegenelektromotorischen Kraft (Gegen-EMK) erfolgt durch die Messung der Spannung der ruhenden, stromlosen Phasenwicklung. Der Gegen-EMK-Detektor erzeugt Kommutierungssignale für den Kommutierungsgenerator durch den Vergleich der Gegen-EMK, die während des Betriebs in den Wicklungen U, V, W entwickelt werden, mit einer niedrigen und einer hohen Spannung, die von einem niedrigen und hohen Referenzspannungsgenerator erhalten werden. Die niedrigen und hohen Referenzspannungen werden vorzugsweise zu einem gemeinsamen Referenzsignal U_COM kombiniert, um die Schaltung des Gegen-EMK-Detektors zu vereinfachen. Nach 2 werden die niedrigen und hohen Referenzspannungen von einfachen ohmschen Spannungsteilern R1, R2, R3 geliefert, unter Anwendung der Zwischenspannung U_DC und gesteuert von Schalttransistoren T1, T2, die in Übereinstimmung mit einem Pulsweitenmodulationssignal und einem Synchronisierungssignal, erhalten vom Kommutierungsgenerator bzw. dem elektromotorischen Kraftdetektor, geregelt werden. Vor Lieferung zum elektromotorischen Kraftdetektor wird die Spannung U_R2 von einem Widerstands-Kondensatornetz R4, C1 geglättet, um das gemeinsame Referenzsignal U_COM zu definieren. Genauer gesagt erzeugt das Filter den Mittelwert von der gelegentlich pulsweitenmodulierten Spannung U_R2.
Im folgenden wird die Funktion der in den 1–3 gezeigten Regelschaltung unter Hinweis auf 4 beschrieben, die verschiedene Signalwellenformen bei verschiedenen Punkten der Schaltung zeigt. A, B und C zeigen die Eingangssignale zu den Vergleichern COMP 1–3 in 3. Wie gezeigt in A, hat die Gegen-EMK in der Wicklung U trapezförmige Wellen und wird verglichen mit dem gemeinsamen Referenzsignal U_COM zur Erzeugung von Kommutierungssignalen für den Kommutierungsgenerator. Die Gegen-EMK wird der Mittelpunktspannung P überla gert. Beginnend von links in A, ist das gemeinsame Referenzsignal U_COM gleich der hohen Referenzspannung, und die Gegen-EMK in der Wicklung U steigt an, bis sie zum Zeitpunkt t₁ das der hohen Referenzspannung entsprechende Niveau erreicht und durchquert, zu welchem Zeitpunkt der Vergleicher COMP 1 seinen Ausgang von niedrig zu hoch ändert, wobei er dem Kommutierungsgenerator anzeigt, daß das Schaltelement Q₅ ausgeschaltet und das Schaltelement Q₁ eingeschaltet werden müssen. Gleichzeitig wird das gemeinsame Referenzsignal U_COM geändert, um gleich der niedrigen Referenzspannung zu sein. Die nächste elektromotorische Kraft, die die niedrige Referenzspannung kreuzt, ist die Gegen-EMK der Wicklung W, die diese niedrige Referenzspannung zum Zeitpunkt t₂ kreuzt. Diese Kreuzung bewirkt eine Änderung des Ausgangs des Vergleichers COMP3 von positiv zu negativ, wobei sie dem Kommutierungsgenerator angibt, daß der Transistor Q₄ abgeschaltet und der Transistor Q₆ eingeschaltet werden müssen, und gleichzeitig die gemeinsame Referenzspannung zum Niveau der hohen Referenzspannung ändert.
Laut der obigen Erklärung erzeugen die Vergleicher 1–3 der 3 ein Drei-Bit-Informationssignal, das dem Kommutierungsgenerator geliefert wird. Gleich nach dem Zeitpunkt t₁ ist das Informationssignal 1-0-1, was den Signalen der Vergleicher COMP 1, 2 bzw. 3 entspricht. In dem Kommutierungsgenerator enthält eine Nachschlagetabelle gelagerte Kommutierungssignale für die Schalter Q₁–Q₆. Das Informationssignal 1-0-1 von den Vergleichern wird als Schlüssel für die Nachschlagetabelle angewandt, und hier sind die entsprechenden Kommutierungssignale (Q ₅, Q ₃, Q ₁; Q ₆, Q ₄, Q ₂) gespeichert.
Wie aus 4 hervorgeht, wird die Kommutierung jedes Mal dann aktiviert, wenn eine Gegen-EMK mit positiver Steigung die hohe Referenz kreuzt und entsprechend jedes Mal, wenn eine Gegen-EMK mit negativer Steigung die niedrige Referenz kreuzt.
Das Synchronisierungssignal zur Umschaltung des gemeinsamen Referenzsignals zwischen der hohen Referenzspannung und der niedrigen Referenzspannung kann durch eine Mehrheitsabstimmung zwischen den Ausgängen der Vergleicher COMP 1–3 geliefert werden. Somit wird das Synchronisierungssignal jedes Mal gegeben, wenn einer der Vergleicher seinen Zustand ändert. Da jede Zustandsänderung von einer Gegen-EMK bewirkt wird, die entweder die hohe oder die niedrige Referenz kreuzt, kann die Drehzahl des Motors auf Grund der Anzahl von Zustandsänderungen berechnet werden. Da das Synchronisierungssignal ein drehzahlabhängiges Signal ist, wird auch die Referenzspannung U_COM drehzahlabhängig. Alternativ könnte U_COM der Motorspannung der Phasen U, V oder W direkt folgen. Dadurch passen sich die hohe und die niedrige Referenz automatisch der Motordrehzahl an, wobei eine Kommutierung auch bei niedriger Motordrehzahl ermöglicht wird, wo die Amplitude der erzeugten Gegen-EMK begrenzt und die Detektion des Nulldurchgangs wegen elektrischer Störsignale normalerweise problematisch sind.
Ein vorteilhaftes Kennzeichen der Erfindung ist die Etablierung eines selbstregelnden Kommutierungswinkels. Normalerweise erfolgt die Kommutierung etwa 15 Grad nach dem Nulldurchgang einer Gegen-EMK. Die Feststellung davon, wann die 15 Grad erreicht sind, kann in verschiedenen Weisen erfolgen, z. B. durch die Anwendung eines Zählers, der ab der Feststellung des Zeitpunkts eines Nulldurchgangs zu einem Grenzwert aufwärts zählt, oder durch die Integration der Gegen-EMK ab dem Null durchgang bis zu einem Grenzwert. Diese Verfahren stellen aber Forderungen an die Regelschaltung in bezug auf Rechenleistung und an die Genauigkeit in bezug auf die Kommutierungszeitpunkte. Selbst kleine Abweichungen vom optimalen Kommutierungswinkel verursachen Verluste in der Motorleistung. Durch eine Synchronisierung des Referenzniveaus mit der Motordrehzahl erreicht man jedoch einen selbstregelnden Kommutierungswinkel α (gezeigt in 4A). Bei Betrieb mit fester Drehzahl wird der Wert des Kommutierungswinkels α ein fester Wert sein, wenn dagegen der Motorstrom ansteigt, wird auch die Motorspannung ansteigen, und der Kommutierungswinkel α wird kleiner. Wenn die Belastung abnimmt, wird der Winkel α ansteigen, wobei das optimale Kommutierungstiming erhalten bleibt. Damit bietet die Erfindung einen selbstregelnden Kommutierungswinkel α, der im Verhältnis zur Rotordrehzahl fest ist, jedoch seinen Wert ändert, wenn Belastungsänderungen auftreten.
Die Regelung der Schalter Q₁–Q₆ bei Normalbetrieb kann mit Hilfe von Pulsweitenmodulation erfolgen. In dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Schalter blockkommutiert, d. h. es gibt keine Änderungen der Einschaltzeiten. Beim Start des Motors kann es aber angezeigt sein die Schalttransistoren Q₁–Q₆ in Übereinstimmung mit einem Pulsweitenmodulationsverfahren zu regeln, um den Strom in den Motorwicklungen zu begrenzen. Wenn eine solche Pulsweitenmodulation angewandt wird, werden die effektiven, an den Wicklungen U, V, W gelieferten Spannungen reduziert, und entsprechend werden die Gegen-EMK aus den Wicklungen reduziert. Daher ist es in dieser Situation notwendig die entsprechenden hohen und niedrigen Referenzspannungen entsprechend zu reduzieren. Dies erfolgt durch eine sequentielle Liefe rung des Pulsweitenmodulationssignals das zur Pulsweitenmodulation der Schalttransistoren Q₁–Q₆ verwendet wird, zu dem in 2 gezeigten Schalttransistor T2. Die beschriebene Schaltung ist einfach, hat aber den Nachteil, daß der PWM Schalter T2 die Spannung U_R2 nur in eine Richtung zieht. Dies bewirkt kleine Ungenauigkeiten in der zeitlichen Lage der Kommutierungen. Es wäre vorzuziehen, die Spannung U_COM um eine Mittelspannung (entsprechend U_R2) zu regeln, wobei diese Mittelspannung erhöht oder reduziert werden könnte, was zu verbesserten dynamischen Regeleigenschaften führen würde. Eine Schaltung zur Erzeugung der Spannung U_COM in der beschriebenen Weise wird in 5 gezeigt. Die niedrige Referenzspannung wird mit einem Signal am Transistor T3 erzeugt, während T4 aus ist. Zur Erzeugung des hohen Referenzsignals muss T3 aus sein, wogegen T4 mit PWM moduliert wird. Wenn T4 eingeschaltet wird, wird die Spannung an der Basis von T5 reduziert, und T5 beginnt zu leiten. Die Spannung U_R6 wird jetzt hauptsächlich von den Widerständen R9 und R6 bestimmt (R5 >> R9 und R6).
Auch wenn die Erfindung in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführung beschrieben worden ist, ist es klar, daß verschiedene Änderungen gemacht werden können, ohne von den folgenden Ansprüchen abzuweichen, wobei diese Änderungen z. B. darin bestehen, daß die hohe Referenzspannung und die niedrige Referenzspannung ohne die Änderung zwischen den beiden Niveaus verwendet werden, wobei diese Spannungen an gesonderte Vergleicher geliefert werden, so daß das in den Zeichnungen gezeigte System so geändert werden muss, daß sechs Vergleicher zum Vergleich der gegenelektromotorischen Kräfte mit den beiden verschiedenen Referenzspannungsniveaus angewandt werden. Die Erfindung könnte auch mit einem spannungs steifen Zwischenkreis, wie bekannt aus dem Stand der Technik, angewandt werden. Dafür wäre aber eine Messung der Phasenspannungen erforderlich. Andere Änderungen könnten die Verwendung eines Motors mit einer anderen Wicklungszahl als drei umfassen, obwohl dies bevorzugt wird.

Claims

Verfahren zur Steuerung eines bürstenlosen elektrischen Motors (M) mit Schaltmitteln (Q₁–Q₆) zur selektiven Versorgung der Ankerwicklungen (U, V, W) des Motors (M) mit Strom aus einer Gleichstromquelle (1), – das eine Messung der in den Wicklungen (U, V, W) des Motors während des Betriebes entwickelten gegenelektromotorischen Kräfte umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden zusätzlichen Schritte umfaßt: – die Erzeugung einer niedrigen Referenzspannung und einer hohen Referenzspannung, wobei die hohen und niedrigen Referenzspannungen proportional zu der an den Wicklungen angelegten Spannung oder proportional zur Drehzahl des Motors sind, – den Vergleich der genannten gegenelektromotorischen Kräfte mit den genannten niedrigen und hohen Referenzspannungen zur Erzeugung von Kommutierungssignalen bei jedem Durchgang einer ge messenen gegenelektromotorischen Kraft mit positiver Steigung mit der hohen Referenzspannung, und/oder bei jedem Durchgang einer gemessenen gegenelektromotorischen Kraft mit negativer Steigung mit der niedrigen Referenzspannung, und – die Verwendung der genannten Kommutierungssignale zur Kommutierung der Schaltmittel (Q₁–Q₆).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß es den Schritt der Erzeugung der niedrigen Referenzspannung und der hohen Referenzspannung als gemeinsames und überweigend als Rechtecksignal ausgebildetes Referenzspannungssignal (U_COM) umfaßt, das beim Vergleich mit einer gegenelektromotorischen Kraft mit negativer Steigung der niedrigen Referenzspannung entspricht, und das beim Vergleich mit einer gegenelektromotorischen Kraft mit positiver Steigung der hohen Referenzspannung entspricht.
Verfahren nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß es den Schritt der Anwendung von Pulsbreitenmodulation der Schaltmittel (Q₁–Q₆) während des Starts des Motors umfaßt, wobei die hohen und niedrigen Referenzspannungen oder das gemeinsame Referenzspannungssignal (U_COM), durch Pulsbreitenmodulation von Spannungen erzeugt werden, die proportional zu der von den Schaltmitteln (Q₁–Q₆) zur Versorgung von Strom zu den Wicklungen (U, V, W) des Motors angewandten Gleichstromquellenspannung ist.
Verfahren nach jedem der vorhergehenden Ansprüche 2–3, dadurch gekennzeichnet daß es folgende Schritte umfaßt: – die Erzeugung eines Steuersignals als logische Funktion des Ergebnisses des Vergleichs der gegenelektromotorischen Kräfte und des Referenzspannungssignals (U_COM), und – die Anwendung des genannten Steuersignals zur Umschaltung des gemeinsamen Referenzspannungssignals zwischen der niedrigen Referenzspannung und der hohen Referenzspannung.
Gerät zur Steuerung eines bürstenlosen elektrischen Motors mit Schaltmitteln (Q₁–Q₆) zur selektiven Versorgung der Ankerwicklungen (U, V, W) des Motors mit Strom aus einer Gleichstromquelle (1), – das Mittel (4) zur Messung der in den Wicklungen (U, V, W) des Motors während des Betriebs entwickelten gegenelektromotorischen Kräfte umfaßt, gekennzeichnet dadurch, daß es zusätzlich – Mittel (2) zur Erzeugung einer niedrigen und einer hohen Referenzspannung umfaßt, die proportional zu der an den Motorwicklungen (U, V, W) angelegten Spannung oder proportional zur Drehzahl des Motors ist, und – Mittel zum Vergleich der genannten gegenelektromotorischen Kräfte mit den genannten niedrigen und hohen Referenzspannungen und zur Erzeugung von Kommutierungssignalen bei jedem Durchgang einer gemessenen gegenelektromotorischen Kraft mit negativer Steigung mit der niedrigen Referenzspannung, und/oder bei jedem Durchgang einer gemessenen gegenelektromotorischen Kraft mit positiver Steigung mit der hohen Referenzspannung umfaßt, wobei das genannte Kommutierungssignal einem Kommutierungsgenerator (3) zugeführt wird, der die genannten Schaltmittel (Q₁–Q₆) steuert.
Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (2) zur Erzeugung der niedrigen und der hohen Referenzspannungen Mittel zur Erzeugung eines gemeinsamen, überwiegend rechteckförmigen, Referenzspannungssignals (U_COM) haben, wobei das gemeinsame Referenzspannungssignal (U_COM) gleich der niedrigen Referenzspannung ist, wenn eine gegenelektromotorische Kraft mit einer negativen Steigung verglichen wird, und gleich der hohen Referenzspannung, wenn eine gegenelektromotorische Kraft mit einer positiven Steigung verglichen wird.
Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel zum Betreiben der Schaltmittel (Q₁–Q₆) nach einem Pulsbreitenmodulationsplan während des Starts des Motors umfaßt, und daß die Mittel (2) zur Erzeugung niedriger und hoher Referenzspannungen Mittel (T2) zur Pulsbreitenmodulation von Spannungen umfassen, die proportional zu der den Schaltmitteln (Q₁–Q₆) zugeführten Gleichstromquellenspannung sind, wobei die gleichen Pulsbreitenmodulationssignale angewandt werden, und Mittel zur Tiefpassfiltrierung der sich ergebenden niedrigen und hohen Referenzspannungen.
Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es Mittel zur Synchronisierung des gemeinsamen Referenzsignals (U_COM) mit den Kommutierungssignalen umfaßt, wobei die genannten Mittel zur Synchronisierung von Logikschaltungen umfassen, die den Kommutierungssignalen zugeführt werden, und ein Schaltsignal zur Umschaltung des gemeinsamen Referenzsignals zwischen den niedrigen und hohen Referenzspannungen liefern.