JP2002543758A - とりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータ - Google Patents

とりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータ

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JP2002543758A JP2000616114A JP2000616114A JP2002543758A JP 2002543758 A JP2002543758 A JP 2002543758A JP 2000616114 A JP2000616114 A JP 2000616114A JP 2000616114 A JP2000616114 A JP 2000616114A JP 2002543758 A JP2002543758 A JP 2002543758A
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Abstract

(57)【要約】 本発明はとりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータに関し、励磁巻線は整流装置の制御信号によって制御される半導体スイッチを介して給電直流電圧に接続可能であり、かつ、この給電直流電圧から遮断可能である。このモータの出力の付加的な開ループ制御及び/又は閉ループ制御は温度保護により次のことによって得られる。すなわち、整流装置の制御信号はＰＷＭ発生器のパルス幅変調可能な出力信号によってタイミング制御され、ＰＷＭ発生器のパルス幅比は付加的に温度センサの出力信号に依存して変化可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 従来技術 本発明はとりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータに関し、この
モータにおいては、励磁巻線は整流装置の制御信号によって制御される半導体ス
イッチを介して給電直流電圧に接続可能であり、かつ、この給電直流電圧から遮
断可能である。
【０００２】 液体ポンプのためのこのようなモータはＤＥ４４１１９６０Ａ１から公知であ
る。この場合、温度センサは、限界温度すなわちこの温度を上回るとモータ又は
モータ制御部の損傷又は破壊が予想される温度に到達する場合にモータを遮断す
るために使用される。このモータにおいては液圧回路の出力閉ループ制御は不可
能であり、従って液体フローの閉ループ制御が可能である。温度センサは単に温
度保護として使用され、すなわち温度限界値の超過を監視するために使用される
。
【０００３】 本発明の課題は、冒頭に言及したタイプのモータにおいて液体フローを閉ルー
プ制御可能にし、この場合簡単なやり方でモータ及び電子装置を過剰温度から保
護することである。
【０００４】 上記課題は、本発明では、整流装置の制御信号はＰＷＭ発生器のパルス幅変調
可能な出力信号によってタイミング制御され、このＰＷＭ発生器の出力信号のパ
ルス幅比は付加的に温度センサの出力信号に依存して変化可能であることによっ
て解決される。
【０００５】 可変的なパルス幅比を有するＰＷＭ発生器の使用によって、モータの出力閉ル
ープ制御が実現される。液体フローが予め設定されるだけではなく、この液体フ
ローは自動的に温度センサにより検出されたハウジングチャンバにおける温度に
結合され、この温度に依存して変化される。この場合、この依存性は、ハウジン
グチャンバにおける温度が上昇するとパルス幅比が増大又は減少するように選択
される。
【０００６】 液体フローは温度が上昇すると増大し、モータのより強力な冷却のために使用
される。しかし、温度の上昇の際に、このモータの出力を、従って液体フローを
低減することも可能である。これは、モータの使用及び動作条件に従う。
【０００７】 ＰＷＭ発生器だけがモータのこの付加機能に対する付加コンポーネントとして
必要である。
【０００８】 ＰＷＭ発生器に対する温度依存的な出力信号は実施形態では次のことによって
導出可能である。すなわち、温度センサとして分圧器に含まれるＮＴＣ抵抗が使
用可能であり、この分圧器において出力信号として電圧降下が取り出され、この
電圧降下は増大する温度によって減少する、又は、温度センサとして分圧器に含
まれるＰＴＣ抵抗が使用可能であり、分圧器において出力信号として電圧降下が
取り出され、この電圧降下は増大する温度によって増大する。
【０００９】 さらに別の実施形態によれば、予め設定される又は予め設定可能な温度まで、
ＰＷＭ発生器は予め設定される又は予め設定可能な動作パルス幅比によって作動
し、この温度を上回った後で初めてＰＷＭ発生器が温度センサの出力信号に依存
してパルス幅比を変化させる場合には、閉ループ制御可能なモータは予め設定さ
れる又は予め設定可能な温度までノーマルに作動し、付加的な温度保護機能は温
度の限界領域においてのみ作動される。この場合、さらに、ハウジングチャンバ
において限界温度に到達する場合には、温度センサの出力信号はＰＷＭ発生器を
介してモータの遮断をもたらす。ただしこのために付加的なコンポーネントを設
ける必要はない。
【００１０】 パルス幅変調された制御信号による励磁巻線を有する半導体スイッチの制御は
簡単なやり方で次のことによって実現される。すなわち、整流装置の制御信号及
びＰＷＭ発生器の出力信号がＡＮＤ回路を有するドライバ回路を介して励磁巻線
を有する半導体スイッチを制御する。
【００１１】 電気的又は電子的構成部材に拡張された温度保護は次のことによって実現され
る。すなわち、モータの動作に対して必要な電気的又は電子的構成部材は同様に
ハウジングチャンバに収容されたプリント基板に配置されている。
【００１２】 本発明を原理的な回路図に図示された実施例に基づいて詳しく説明する。
【００１３】 この実施例では、モータは２つの励磁巻線Ｗ１及びＷ２を有し、これらの２つ
の励磁巻線Ｗ１及びＷ２は半導体スイッチＴ１及びＴ２を介して給電直流電圧Ｕ ｂａｔｔ に接続可能であり、かつ、この給電直流電圧Ｕｂａｔｔから遮断可能で
ある。より多くの励磁巻線を有するモータの構造は、単に更なる半導体スイッチ
及び相応の個数の時間的にずらされた制御信号を有する他の整流装置ＫＥだけを
前提とする。
【００１４】 付加的なＰＷＭ発生器ＰＷＭ-Ｇによって高周波タイミング信号が補足される
。モータの出力を、すなわち液体フローを開ループ制御及び/又は閉ループ制御
するために、この高周波タイミング信号のパルス幅比ＰＷＶは目標値Ｕｓｏｌｌ のプリセットによって変化される。このＰＷＭ発生器ＰＷＭ-Ｇの出力信号はＡ
ＮＤ回路Ｕ１乃至はＵ２を具備した全てのドライバ回路を介して半導体スイッチ
Ｔ１及びＴ２に供給される。この場合、半導体スイッチＴ１又はＴ２だけが導通
制御され、この半導体スイッチＴ１又はＴ２の割り当てられたドライバ回路はま
さに整流装置ＫＥによって制御される。インバータ段Ｉによって示されているよ
うに、これら２つのドライバ回路はこの実施例では正反対に制御される。
【００１５】 さらにＰＷＭ発生器ＰＷＭ-Ｇには温度センサＴＳの出力信号Ｕｔが供給され
、この出力信号ＵｔはＰＷＭ発生器ＰＷＭ-Ｇのパルス幅比ＰＷＶをさらに変化
させるために使用される。
【００１６】 温度センサＴＳとしてＮＴＣ抵抗又はＰＴＣ抵抗が使用され、このＮＴＣ抵抗
又はＰＴＣ抵抗は抵抗Ｒ１及びＲ２を有する分圧器に接続されている。この分圧
器において出力信号Ｕｔとして電圧降下が取り出される。この電圧降下はハウジ
ングチャンバにおける温度上昇によって減少又は増大する。必要に応じてＰＷＭ
発生器ＰＷＭ-Ｇの出力信号のパルス幅は温度センサＴＳの増大する出力信号Ｕ
ｔによって増大又は減少する。同じ事は温度センサＴＳの出力信号Ｕｔの減少に
対しても妥当する。この依存性は選択可能であり、モータの使用及び動作条件に
従う。この温度センサＴＳによって目標値Ｕｓｏｌｌに依存する出力の開ループ
制御及び/又は閉ループ制御の他に付加的に温度保護機能がモータ制御に取り入
れられる。この温度保護機能は、既に動作中に機能し、さらに温度保護として限
界温度を超過する場合のモータの遮断のために実施される。
【００１７】 この場合、この新しいモータ制御は検出された温度を考慮することによって多
くの変形実施形態を提供する。従って、ＰＷＭ発生器ＰＷＭ-Ｇのパルス幅比の
付加的な温度依存的変化は予め設定される又は予め設定可能な温度から初めて使
用され、モータの出力を増大させるか又は低減する。さらに、このようなモータ
制御は電子的に整流可能なモータのどんな構造形式においても使用可能であり、
このモータは内部回転装置（Innenlaeufer）としてだけではなく、外部回転装置
（Aussenlaeufer）としても設置される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 原理的な回路図に図示された本発明の実施例を示す。
【符号の説明】
Ｗ１、Ｗ２ 励磁巻線 Ｔ１、Ｔ２ 半導体スイッチ Ｕｂａｔｔ 給電直流電圧 Ｕt 温度センサの出力信号 Ｕｓｏｌｌ 目標値 ＫＥ 整流装置 ＰＷＭ-Ｇ ＰＷＭ発生器 ＰＷＶ パルス幅比 Ｕ１、Ｕ２ ＡＮＤ回路 Ｉ インバータ段 ＴＳ 温度センサ Ｒ１、Ｒ２ 抵抗
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月２０日（２００１．３．２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】 従来技術 本発明は、とりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータであって、
励磁巻線は整流装置の制御信号によって制御される半導体スイッチを介して給電
直流電圧に接続可能であり、またこの給電直流電圧から遮断可能であり、整流装
置の制御信号はＰＷＭ発生器のパルス幅変調可能な出力信号によってタイミング
制御され、ＰＷＭ発生器のパルス幅比は付加的に温度センサの出力信号に依存し
て変化可能である、とりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータに関
する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】 このようなモータはＧＢ２２６０７８５Ａから公知である。このモータは送風
機を駆動する。この場合、室内における周囲温度が測定され、予め設定された温
度、例えば所望の室温と比較される。これら２つの温度値が互いに比較され、比
較信号がモータに対する制御信号を変化させる。この制御信号はＰＷＭ発生器に
よって発生され、パルス幅比がこの比較信号に依存して変化する。この場合、Ｄ
Ｅ１９６３００３６Ａが制御スイッチにおいて示しているように、パルス幅比は
所定の温度値までは第１のタイミング周波数によって定められ、この温度値を上
回った場合には第２のより低いタイミング周波数によって定められる。これは、
制御スイッチの冷却装置の比較的小さい寸法をもたらす。 最終的には、ＤＥ２１１７６３９Ａが電流監視されたモータにおいて示してい
るように、所定の限界温度を上回る場合には電子的に整流可能なモータを遮断す
ることも公知である。この場合、温度に依存する構成素子を介してモータ電流は
導通される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】 本発明の課題は、温度センサの出力信号が簡単なやり方で液体ポンプの供給量
の比較的大きな閉ループ制御領域において第１の動作状態に対して使用され、こ
の温度センサの出力信号がクリティカルな端部領域においてのみ保護信号として
使用される、冒頭に言及したタイプのモータを提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】 上記課題は、温度センサは液体ポンプのハウジングチャンバにおける温度を監
視し、予め設定される又は予め設定可能な温度までＰＷＭ発生器は予め設定され
る又は予め設定可能な動作パルス幅比によって作動し、この温度を上回った後で
ＰＷＭ発生器は温度センサの出力信号に依存してパルス幅比を変化させ、ハウジ
ングチャンバにおいて限界温度に到達する場合には、温度センサの出力信号はＰ
ＷＭ発生器を介してモータの遮断をもたらすことによって解決される。 温度が第１の予め設定される又は予め設定可能な温度値より下に留まっている
ならば、モータの過制御を恐れる必要なしに閉ループ制御回路においてこの温度
に到達するまで最適に閉ループ制御される。予め設定された第１の温度を上回る
と、このモータはクリティカルな動作領域に到達し、制御信号のパルス幅比の変
化によって過負荷から保護される。パルス幅比の変化が動作安定化には充分では
なく、このモータが実際に過負荷状態になり得る場合には、さらに別の予め設定
された温度値がこのモータを遮断するために使用される。このやり方でクリティ
カルな温度値までは液体ポンプのモータの確実かつ危険のない最適な動作が保障
され、供給される液体量のモータの加熱への影響は制御信号のパルス幅比の変化
の仕方によって考慮される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H071 AA01 CC01 CC44 DD84 5H560 AA02 BB03 DC05 EB01 EC02 JJ06 SS01 UA06 XA12

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 とりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータであ
    って、 励磁巻線は、整流装置の制御信号によって制御される半導体スイッチを介して
    給電直流電圧に接続可能であり、かつ、この給電直流電圧から遮断可能である、
    とりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータにおいて、 前記整流装置（ＫＥ）の制御信号はＰＷＭ発生器（ＰＷＭ-Ｇ）のパルス幅変
    調可能な出力信号によってタイミング制御され、 前記ＰＷＭ発生器（ＰＷＭ-Ｇ）の出力信号のパルス幅比（ＰＷＶ）は付加的
    に温度センサ（ＴＳ）の出力信号（Ｕｔ）に依存して変化可能であることを特徴
    とする、とりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータ。
  2. 【請求項２】 ハウジングチャンバにおける温度の上昇によって、パルス幅
    比（ＰＷＶ）は増大又は減少することを特徴とする、請求項１記載の電子的に整
    流可能なモータ。
  3. 【請求項３】 温度センサ（ＴＳ）として分圧器（Ｒ１、Ｒ２）に含まれる
    ＮＴＣ抵抗が使用可能であり、 前記分圧器（Ｒ１、Ｒ２）において出力信号（Ｕｔ）として電圧降下が取り出
    され、該電圧降下は増大する温度によって減少することを特徴とする、請求項１
    又は２記載の電子的に整流可能なモータ。
  4. 【請求項４】 温度センサ（ＴＳ）として分圧器（Ｒ１、Ｒ２）に含まれる
    ＰＴＣ抵抗が使用可能であり、 前記分圧器（Ｒ１、Ｒ２）において出力信号（Ｕｔ）として電圧降下が取り出
    され、該電圧降下は増大する温度によって増大することを特徴とする、請求項１
    又は２記載の電子的に整流可能なモータ。
  5. 【請求項５】 予め設定される又は予め設定可能な温度まで、ＰＷＭ発生器
    （ＰＷＭ-Ｇ）は、予め設定される又は予め設定可能な動作パルス幅比によって
    作動し、 この温度を上回った後で初めて前記ＰＷＭ発生器（ＰＷＭ-Ｇ）は温度センサ
    （ＴＳ）の出力信号（Ｕｔ）に依存してパルス幅比（ＰＷＶ）を変化させること
    を特徴とする、請求項１〜４のうちの１項記載の電子的に整流可能なモータ。
  6. 【請求項６】 ハウジングチャンバにおいて限界温度に到達する場合には、
    温度センサ（ＴＳ）の出力信号（Ｕｔ）はＰＷＭ発生器（ＰＷＭ-Ｇ）を介して
    モータの遮断をもたらすことを特徴とする、請求項１〜請求項５のうちの１項記
    載の電子的に整流可能なモータ。
  7. 【請求項７】 整流装置（ＫＥ）の制御信号及びＰＷＭ発生器（ＰＷＭ-Ｇ
    ）の出力信号は、ＡＮＤ回路（Ｕ１、Ｕ２）を有するドライバ回路を介して励磁
    巻線（Ｗ１、Ｗ２）を有する半導体スイッチ（Ｔ１、Ｔ２）を制御することを特
    徴とする、請求項１〜６のうちの１項記載の電子的に整流可能なモータ。
  8. 【請求項８】 モータの動作に対して必要な電気的又は電子的構成部材は同
    様にハウジングチャンバに収容されたプリント基板に配置されていることを特徴
    とする、請求項１〜７のうちの１項記載の電子的に整流可能なモータ。
JP2000616114A 1999-04-29 2000-04-20 とりわけ液体ポンプのための電子的に整流可能なモータ Pending JP2002543758A (ja)

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DE19919462A DE19919462A1 (de) 1999-04-29 1999-04-29 Elektronisch kommutierbarer Motor, insbesondere für eine Flüssigkeitspumpe
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EP (1) EP1177616B1 (ja)
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